Potřeba hnojení hořčíkem při pěstování ozimé řepky - Agromanuál - červenec/2016

Potřeba hnojení hořčíkem při pěstování ozimé řepky

Ing. Jindřich Černý, Ph.D., Prof. Ing. Jiří Balík, CSc, dr. h. c, Ing. Martin Kulhánek Ph.D., Ing. Ondřej Sedlář, Ph.D., Ing. Jakub Kovářík; Česká zemědělská univerzita v Praze Ing. Michaela Klasová; Agroscience s.r.o.

Ozimá řepka je specifická plodina s ohledem na příjem a využití některých živin. Toto platí i v případě hořčíku. V tomto příspěvku přinášíme poznatky o významu Mg pro ozimou řepku a vlivu této živiny na tvorbu výnosu.

Navzdory dobře známé úloze Mg v mnoha rozhodujících funkcích v rostlinách, je u ozimé řepky poměrně málo výsledků výzkumu o působení hnojení hořčíkem. Ačkoliv ozimá řepka je řazena k plodinám s vyšší potřebou hořčíku, nebývá vliv hnojení na výnos a kvalitu vždy jednoznačný. Pokud jsou některé výsledky publikovány, je popisováno významné meziroční kolísání například v příjmu, obsahu a odběru Mg řepkou. V dynamice příjmu hořčíku sice nejsou výrazná období jeho hromadění nebo poklesu obsahu (jako například u dusíku nebo draslíku). Příjem Mg probíhá během vegetace celkem rovnoměrně a vrcholí těsně před zralostí a sklizní. Tyto údaje je však nutné vztáhnout k nárůstu biomasy. A právě u ozimé řepky jsou často významné rozdíly jednak v rychlosti tvorby nadzemní biomasy, a také v termínu. Pokud v této souvislosti ještě zdůrazníme rozdílný průběh půdních podmínek (v jednotlivých letech), které příjem Mg ovlivňují (např. vlhkost, teplota - viz dále), je zřejmé že uvedené rozdíly mají svá opodstatnění. Toto je například dokumentováno v grafu 1.

Z těchto důvodů mohou být pro hořčík také zavádějící výsledky „listových rozborů" během vegetace, u kterých jsou často uváděny značně odlišné hodnoty optima a doporučení pro hnojení na základě výsledků analýz. U hořčíku lze zatím jen obtížně předpovídat příjem, akumulaci a distribuci, a tak správné posouzení výživného stavu je možné provádět až ex-post při hodnocení komponentů výnosů. Obecně lze sice konstatovat, že u řepky je rozhodující podíl Mg často přijímán v průběhu cca 4 týdnů - od období prodlužování do kvetení. Avšak právě ve vztahu k podmínkám příjmu Mg a dalšímu vývoji nadzemní biomasy (tvorby šešulí a semen) zůstává otázkou, jak dokáže řepka s přijatým hořčíkem „hospodařit".

Nejnovější výsledky spíše naznačují, že přímý vliv na výnos má až hořčík přijatý v období po kvetení. Jelikož vývoj porostu a ovlivňující faktory předem nedokážeme předpovědět, je nezbytné k ozimé řepce hnojit hořčíkem „preventivně" a případně využít se doplňkové hnojení během vegetace.

Preventivní hnojení Mg

Co si můžeme představit pod pojmem preventivní hnojení? Tento termín se používá většinou u mikroprvků, jejichž zásoba v půdě je často poměrně velká (ve vztahu k potřebě rostlin), ale nemusí být vhodné podmínky pro jejich příjem, a tak se použije preventivní hnojení (kdyby náhodou počasí nepřálo). Jak však víme, těch náhod v posledních letech přibývá. V případě hořčíku však nelze obecně uvádět, že jeho zásoba v půdě je „poměrně" velká (zvláště ve vztahu k růstu ozimé řepky).

Z mnoha výzkumů a vědeckých studií vyplývá, že deficit Mg je stále více limitujícím faktorem v intenzivních produkčních systémech. Hnojení hořčíkem (zvláště do půdy) je významně podceňováno, což přispívá k jeho záporné bilanci. Z tohoto důvodu je Mg označován jako „opomíjená živina". Vyčerpávání Mg z půd je znepokojující zvláště u vysokoprodukčního zemědělství. V podmínkách ČR se na deficitu Mg podílí hlavně jednostranné hnojení N a nedostatek organických, zvláště stájových hnojiv. Pochopitelně lze oponovat, že pokud pěstitel-ekonom nevidí přínos vlivu hnojení, není ochoten do hnojiv investovat. Měli bychom však rozvíjet především vztah pěstitel-hospodář a přihlížet také k vlivu na celý komplex půdní úrodnosti, u Mg též jeho vliv ve výživě zvířat i lidí. Toto dokumentují doposud známé poznatky (nejen k problematice hořčíku), zejména, že přírůstek výnosu vlivem hnojení se zvyšuje na stanovištích s nižší půdní úrodností. Obdobně to dnes již platí také na úrodných stanovištích při dosahování vysokých výnosů. To potvrzují výsledky Klasové (2016), která hodnotila v polních podmínkách v zemědělském podniku vztah mezi obsahem živin a výnosem ozimé řepky. Významně větší závislost mezi obsahem Mg v půdě a výnosem byla pozorována v letech s vyššími výnosy oproti ročníkům s nižšími výnosy (graf 2 a,b).

Obsah Mg v půdách v ČR

Půdy v České republice mají v jednotlivých lokalitách rozdílný obsah Mg. Podle výsledků AZZP (ÚKZÚZ) z období 2009-2014 je průměrný obsah přístupného hořčíku na orné půdě ČR 187 mg/kg, avšak více než polovina půd v ČR má nižší obsah hořčíku, než by odpovídalo vhodné zásobě, tj. kategorii „dobrý" obsah. Podíl orných půd podle kategorií obsahu je uveden v tabulce 1.

Při podrobnějším hodnocení je patrné, že půdy s nižším obsahem Mg jsou zastoupeny hlavně v oblastech vhodných pro pěstování ozimé řepky, případně s její intenzivní produkcí (např. kraje Vysočina, Středočeský, Pardubický, Moravskoslezký, Plzeňský, Jihočeský, viz graf 3). Již z těchto údajů je tedy zřejmé, že problematice hnojení hořčíkem (nejen při pěstování ozimé řepky) je potřeba věnovat zvýšenou pozornost.

Potřeba Mg ozimou řepkou

Průměrná potřeba Mg je většinou uváděna okolo 7 kg/t výnosu semen. Celkový odběr tak může být od cca 15 kg/ha až 40 kg/ha. Ve srovnání s odběrem ostatních makroprvků ozimou řepkou se jeví potřeba hořčíku poměrně nízká (graf 4).

Přesto bychom výživu a hnojení ozimé řepky neměli podceňovat. Jeho význam je spojován především se stavbou chlorofylu, kde tvoří centrální atom jeho struktury. V chlorofylu je vázáno přibližně 10-35 % hořčíku z celkového množství Mg, které je rostlinami přijímáno. Čím horší podmínky (deficitní stanoviště apod.). Tím je podíl v chlorofylu vyšší. Rostliny se tak snaží „zachovat" činnost chloroplastů pro fotosyntézu, a proto se s vizuálními nedostatky Mg u ozimé řepky moc často nesetkáváme. Na druhou stranu, právě v souvislosti s množstvím nadzemní biomasy řepky, tak může zbývat méně hořčíku na jeho fyziologické působení v rostlinách. A mnohdy si ani neuvědomujeme, kolik klíčových funkcí má hořčík v rostlinách.

Specifické metabolické procesy, ovlivňované Mg jsou zejména:

·      vazba C z C0₂ fotosyntézou,

·      fotofosforylace (utváření a aktivace ATP v chloroplastech) -> (energetické toky, příjem živin),

·      syntéza aminokyselin/bílkovin, cukrů, nukleových kyselin a dalších důležitých organických látek,

·      transport látek a ukládání asimilátů -» utváření kořenů a vliv na přezimování,

·      fotooxidace v pletivech listů a tvorba reaktivních forem kyslíku -» rozpad pletiv, opad listů,

·      osmoticky aktivní iont pro rovnováhu kationtů/aniontů -» vodní režim, transport živin.

Účastí Mg v těchto procesech jsou pak následně ovlivňovány další fyziologické a biochemické funkce v rostlinách, které jsou často rozhodující při utváření výnosu. V mnoha případech je Mg zapojen do metabolických procesů závislých na aktivaci enzymů právě hořčíkem. Mezi nejvýznamnější enzymy aktivované Mg patří ribulóza 1,5-difosfát karboxyláza (RuBisCO), jenž je klíčovým enzymem v procesech fotosyntézy a nejrozšířenější enzym biosféry, ale vědecká literatura uvádí působení Mg na více než 300 enzymů v rostlinách (jako kofaktor, aktivátor, mění intenzitu apod.).

V souvislosti s fyziologickým působením Mg bychom neměli opomenout vliv na přeměny nitrátového dusíku v rostlinách a jeho asimilaci do organických vazeb. V průběhu enzymatické redukce nitrátů na amonný dusík je nezbytný enzym nitritreduktáza, jenž je právě ovlivňován Mg. Jak jsme již uváděli v jiných příspěvcích, i přes různé formy hnojiv aplikovaných k ozimé řepce, přijímá tato plodina především nitrátovou formu dusíku, zejména ve druhé polovině vegetace. A zde je potvrzen význam potřeby, případně reutilizace N v souvislosti s tvorbou semen. Další významný vliv má hořčík v metabolizmu síry, neboť hořčík působí v procesech zabudování síry do organických vazeb. Působení Mg tak může být i nepřímé prostřednictvím jiných živin významných pro ozimou řepku.

Faktory ovlivňující příjem hořčíku (ozimou řepkou)

Hořčík je přijímán rostlinami převážně pasivně, jako dvojmocný kationt (Mg²⁺). Příjem Mg rostlinou ovlivňuje mnoho faktorů.

Negativně na příjem Mg působí zejména následující:

·      malý obsah Mg²⁺ v půdě a půdním roztoku,

·      kompetice s ostatními kationty, jako je K⁺, NHV, Ca²⁺, ale také dvojmocné kationty mikroprvků zejména (Mn²⁺, Cu²⁺, Fe²⁺), případně vysoký obsah iontů hliníku Al³⁺ (zvláště na kyselých půdách),

·       špatně vytvořený kořenový systém ozimé řepky, nízká teplota půdy.

Obsah Mg v půdě a roztoku

Přestože průměrný obsah hořčíku v litosféře je okolo 2 %, v půdách je celkový obsah Mg několikrát nižší, průměrně 0,5 % (5 g hořčíku/ kg půdy). Obsah přístupných forem Mg na konkrétních stanovištích však výrazně ovlivňuje složení matečných hornin a následně rozpustnost minerálů s Mg a jeho uvolňování. Bazické vyvřelé horniny jako čedič, gabro a nority obsahují více Mg, ve srovnání s kyselými horninami, jako jsou žula a ryolity. Poměrně vysoký obsah Mg je také v půdách s vyšším obsahem uhličitanů, jako jsou dolomit či magnezit. Přirozeně deficitní jsou naopak písčité půdy. Tím jsou dány výše uvedené rozdíly v obsahu Mg v půdách ČR. Znalost složení půdy nejen v jednotlivých regionech, ale také na konkrétních stanovištích je důležitá pro první posouzení potřeby hnojení Mg.

Kompetice s ostatními kationty

Příjem hořčíku je ovlivňován i ostatními kationty a to především K+. U draslíku je totiž nejvýraznější období jeho příjmu během intenzivního růstu řepky. Jelikož draslík může snadněji vstupovat do rostliny než hořčík, je právě u ozimé řepky vysoké riziko antagonizmu těchto iontů v dlouživé fázi růstu. Antagonisticky působí také amonný iont. V této souvislosti je důležité spojit znalosti o příjmu Mg se skutečností, jaká byla použita forma dusíkatých hnojiv. K horšímu příjmu Mg může docházet při aplikaci amonné formy dusíku (síran amonný, DASA), amidické formy N, ze které se NH₄⁺ vytváří (močoviny) nebo jiných hnojiv s převažujícím obsahem amonného dusíku (kejda, digestáty). U těchto tekutých organických hnojiv přitom aplikujeme amonný dusík a draslík současně. Naopak významný antagonismus Ca (ačkoliv je obdobně jako Mg také dvojmocný) nebyl v mnoha sledováních potvrzen. Dokonce přímé vápnění prokazatelně působí na zvýšení výnosů ozimé řepky, zejména na kyselých půdách (avšak v jiných souvislostech, než ve vztahu k Mg). Pozor je potřeba dávat také na uvedené působení kationtů mikroprvků, zejména při mimokořenové výživě. Mnohdy je myšlenkou pěstitele vytvořit co „nejsilnější koktejl" a většinu živin aplikovat v jedné dávce a ušetřit na aplikačních nákladech. V případě Mg je však vhodnější postupovat „nejjednodušší" cestou a to klasickou aplikací hnojiva na bázi síranu horečnatého (hořké soli).

Kořenový systém a teplota půdy

Utváření kořenového systému je dalším významným faktorem v příjmu Mg. Porosty se slabšími (méně větvenými či mělkými) kořeny mají menší příjmovou schopnost, zejména na počátku intenzivního růstu nadzemní části rostlin.

Větší riziko omezeného příjmu Mg je také při nižších teplotách půdy, jelikož jeho příjem je pomalejší.

Výše uvedené faktory tedy zhoršují podmínky pro příjem Mg ozimou řepkou a je proto důležité, podle skutečných pěstitelských podmínek, zajistit dostatečný přísun Mg hnojením.

Naopak některé faktory působí na zvýšení příjmu Mg nebo jeho fyziologickou aktivitu. Jedná se zejména o fosfor, přičemž příznivé (synergické) působení těchto živin je oboustranné (P - Mg). Na zvýšení příjmu Mg má vliv také nitrátová forma dusíku a s ohledem na uvedené působení Mg při přeměně nitrátů v rostlinách lze považovat i toto působení jako obousměrné.

Hnojení ozimé řepky hořčíkem

S ohledem na výše uvedené skutečnosti nemůže být hodnocena pouze reakce ozimé řepky na aplikovaná hnojiva s hořčíkem, neboť významné působení Mg je i nepřímé. Jelikož jsou také mnohdy rozdílné podmínky pro příjem Mg ozimou řepkou, měli bychom zejména zajistit udržení dobré zásoby Mg v půdě (tab. 2). Z tohoto důvodu je tedy prvním krokem aplikace hnojiv do půdy a to přímo k řepce nebo v rámci osevního postupu.

Otázkou je, kdy, v jaké dávce a v jaké formě hnojiva aplikovat? Jak jsme již uváděli, rostliny řepky potřebují Mg v rozličných fázích vývoje a růstu. Výživa Mg je tedy potřeba již v počátečních fázích růstu při tvorbě kořenů a transportu asimilátů do rostoucích orgánů (na podzim), dále během intenzivního období růstu, a také v období tvorby šešulí a semen.

Při volbě hnojiv a způsobu hnojení musíme zohlednit půdní vlastnosti, zejména riziko vyplavování Mg (na půdách promyvných, s horšími sorpčními vlastnostmi) a obsah Mg v půdě. Hnojiva s Mg bychom měli vybírat podle jejich rozpustnosti. Pro dobře rozpustná hnojiva je hlavním cílem dosáhnout rychlého nárůstu obsahu přijatelného - vodorozpustného Mg v půdním roztoku. Toto je vhodné právě u ozimé řepky s ohledem na vyšší potřebu Mg během krátkého období. Za tímto účelem lze využít pro základní hnojení například Kieserit nebo draselná hnojiva s Mg (Kamex, Patentkali apod.), případně dusíkatá s Mg (typu Magnisul) pro přihnojení během vegetace. Pokud však chceme obsah Mg v půdě udržet dlouhodoběji, volíme hnojiva s pomalu-rozpustnými formami Mg (uhličitany), jako je dolomit. Zde je však uvolňování Mg závislé na půdně klimatických podmínkách stanoviště - především množství srážek a následně vlhkosti půdy, a také pH půdy. V pomalu rozpustných formách je Mg obsažen také v hnojivech typu LAD, Dasamag, Fosmag apod.

Vhodné je rozdělení celé dávky Mg do dílčích menších dávek nebo kombinace jednotlivých forem Mg a jejich aplikace před a během vegetace ozimé řepky.

Další možností hnojení je foliární aplikace, která je vhodným doplňkem výživy na jaře v době intenzivního růstu až kvetení, případně již na podzim, pokud nebyla řešena výživa Mg před založením porostu. Pro ozimou řepku by však mělo být upřednostňováno hnojení a výživa přes půdu.

Závěrečná doporučení

Přestože ozimá řepka nevykazuje velkou potřebu Mg, pravděpodobnost deficitního působení Mg nastává jestliže:

·      je vytvořeno velké množství nadzemní biomasy,

·      jsou založeny výnosotvorné prvky a je předpoklad vysokého výnosu (nad 4 t/ha),

·      rozbory půd byl stanoven nízký obsah Mg v půdě,

·      řepka je pěstována na půdách lehkých, promyvných s nízkou sorpční schopností, kyselých,

·      byla použita hnojiva s amonnou či amidickou formou N případně tekutá organická hnojiva,

·      je chladné období během vegetace.

Použitá literatura je k dispozici u autorů.

Příspěvek byl zpracován za podpory NAZV projekt č. QJ1530l71a specifického výzkumu „S grant MŠMT ČR".

Zdroj: Agromanuál - červenec/2016, spoluautorství Ing. Michaela Klasová