Prostorová variabilita agrochemických vlastností půdy

Spatial Variability of Soil Agrochemical Properties

Štípek Kamil, Brodský Lukáš, Vaněk Václav, Száková Jiřina, Bazalová Marie, Prchalová Gabriela

Abstract

There are many different sources of heterogeneity of soil agrochemical properties. Two main sources are natural and anthropogenic. Combination of all possible sources lead in to different levels of spatial and temporal variation accros the field.

This paper is focused on heterogeneity of soil pH and available P, K and Mg. Among all parameters determined soil pH showed the lowest variability (5 %). Higher variability was found in the nutrient status. Among them P fluctuation was the highest (55 %), K fluctuation was lower (48 %) and the minimum variability showed Mg (20 %).

Heterogenita agrochemických vlastností půd má řadu různých příčin. Především se jedná o tzv. geogenní příčiny, tj. různou matečnou horninu a odlišný půdotvorný substrát. Variabilita má také celou řadu antropogenních příčin, mezi které patří spolu s nedokonalou aplikační technikou také zcelování menších honů s mnohdy různou úrovní agrotechniky do velkých celků.

Prostorovou, ale i časovou variabilitu půdních agrochemických vlastností ovlivňují i ostatní konzervativní prvky stanoviště (klima, expozice, nadmořská výška). Významný vliv tvoří dynamické prvky, zejména osevní postup, agrotechnika, hnojení a ochrana rostlin, které působí v porovnání s předchozími mnohem rychleji a mohou vyvolat okamžité změny půdních agrochemických vlastností (obsah přístupných živin, pH). Úroveň působení uvedených faktorů se v rámci jednoho pozemku mnohdy značně liší, čímž dochází ke zvýšení prostorové variability obsahu přístupných živin v půdě (P, K, Mg) a pH.

Studiem příčin heterogenity půdních vlastností se zabývá Katedra agrochemie a výživy rostlin AF ČZU již od roku 1998.

Materiál a metody

Na vybraném pozemku zemědělské farmy v řepařské výrobní oblasti u Českého Brodu je s využitím moderních navigačních systémů sledována heterogenita půdních agrochemických vlastností spolu s výnosem a kvalitou produkce. Pozemek o výměře 60 ha se nachází na degradované černozemi, naprostou většinu tvoří hlinitá půda. Pole bylo oseto na podzim 1998 ozimou pšenicí (odrůda Alka).

Na jaře roku 1999 bylo odebráno celkem 368 vzorků ornice z profilu 0-30 cm v odběrové čtvercové síti 40´ 40 m. Na každém stanovišti bylo uskutečněno 14 vpichů sondovací tyčí v okruhu 6 m od fixního bodu. Přesná poloha odběrových míst byla zaměřena pomocí přístroje GPS - Garmin II +. Vzorky ornice byly po odběru sušeny na vzduchu, homogenizovány a prosáty na sítu o průměru ok 2 mm.Takto získaná jemnozem byla použita k analýzám.

U vzorků ornice byl sledován obsah přístupného fosforu, draslíku, hořčíku standardní metodou MEHLICH III a hodnota pH v půdním výluhu 0,2 M KCl. Na základě zjištěné variability zásoby přístupných živin v půdě byly odebrány navíc tři referenční vzorky ornice, reprezentující malou, střední a vysokou zásobu živin a v těchto vzorcích byly zjišťovány další doplňující charakteristiky (např. KVK, obsah rozpustných solí atd.). Každý soubor naměřených hodnot byl statisticky vyhodnocen v programu SAS verze 6.12. Pro získání základní představy o povaze souboru jsou uvedeny hodnoty minima a maxima a vypočteny hodnoty aritmetického průměru, směrodatné odchylky, mediánu a variačního koeficientu (tab.I). Rozdělení absolutních četností bylo vyjádřeno graficky pomocí sloupcového grafu - histogramu. U všech měřených půdních agrochemických charakteristik byly vytvořeny mapy zásobenosti živin pomocí programu Surfer verze 7.

Výsledky a diskuse

I. Vybrané statistické ukazatele pH a zásoby přijatelných živin v ornici (mg.kg-1)

Jednotlivé parametry analyzovaných vzorků ornice ukázaly odlišné hodnoty. Největší variabilita byla zjištěna u fosforu. Rozdělení hodnot přístupného P v ornici bylo posunuto především do oblasti nízkých hodnot (graf 1). Vysoký koeficient variability (54,74 %) ukazuje na značné rozdíly v zásobenosti pozemku přístupným fosforem. Grafické znázornění variability obsahu P v ornici je uvedeno na obr. 1. Je zřejmé, že převážnou část pozemku

1. Prostorová variabilita obsahu fosforu v ornici

2. Prostorová variabilita obsahu draslíku v ornici

3. Prostorová variabilita obsahu hořčíku v ornici

4. Prostorová variabilita pH v ornici

tvoří hodnoty v rozmezí 15-45 ppm P, tj. v kategorii nízké zásobenosti. S ohledem na vyšší hodnoty pH je to zřejmě obsah dostačující pro většinu rostlin. Vysoké hodnoty obsahu přístupného fosforu se nacházejí v jihovýchodní a v severovýchodní části pozemku.

Velmi podobná situace je u přístupného draslíku v ornici, kde je dosažené rozdělení hodnot ještě výrazněji posunuto do oblasti nižších hodnot (graf 2). Vysoký koeficient variability (40,28 %) vypovídá o značné nevyrovnanosti hodnot naměřených na jednotlivých částech pozemku. Graficky je variabilita obsahu přístupného K v ornici znázorněna na obr. 2, odkud je zřejmé, že převážná část pozemku má rozmezí hodnot 140 - 260 ppm K. Jedná se o kategorii zásobenosti vyhovující až dobrou. Vysoké hodnoty obsahu přístupného K v ornici se vyskytují v jihovýchodní části pozemku.

Pouze údaje o přístupném Mg vykazují statisticky normální rozdělení hodnot (graf 3). Hodnota koeficientu variability (19,96 %) svědčí o určité nevyrovnanosti naměřených hodnot. Převážná část pozemku má hodnoty v intervalu 110 - 180 ppm Mg, tj. v kategorii zásobenosti vyhovující až dobré. Grafické znázornění obsahu přístupného hořčíku je uvedeno na obr. 3. Z těchto údajů je patrná vysoká zásoba Mg v jihovýchodní části pozemku.

Rozdělení hodnot pH půdy nevykazovalo statisticky normální rozdělení. I když se hodnoty pH pohybovaly v rozmezí 5,7 - 7,6 je zřejmé, že na převážné části pozemku byla hodnota pH optimální pro dané stanoviště (graf 4). Nízký koeficient variability (5,01 %) svědčí o vyrovnanosti souboru hodnot. Grafické vyjádření variability pH je znázorněno na obr. 4.

Z uskutečněného šetření vyplývá, že hodnocený pozemek vykazuje v ornici vysokou variabilitu obsahu přijatelného fosforu a draslíku. Nižší variabilita byla zjištěna u obsahu Mg. Soubor naměřených hodnot obsahu Mg v ornici jako jediný vykazoval statisticky normální rozdělení. Nejnižší variabilita byla zjištěna u pH. Naprostá většina hodnot se pohybovala v oblasti zásaditého pH.