Výzkumný tým 3: Hospodaření se živinami v agrosystémech

Pracovní pozice a specializace: vedoucí vědecký pracovník; dlouhodobé výživářské pokusy, vliv statkových a minerálních hnojiv na výnosy a kvalitu plodin, osevní postupy, archaické pšenice

Optimalizace technologií pěstování polních plodin z hlediska jejich dlouhodobé udržitelnosti, vedoucí k zachování půdní úrodnosti a kvality zemědělského půdního fondu, zlepšení stavu výživy rostlin a zamezení nepříznivých vlivů hospodaření na půdu a životní prostředí. Využití ekologického potenciálu minimalizačních a půdoochranných technologií pro efektivní pěstování polních plodin, úspornější hospodaření s vodou a živinami, zabezpečení úrodnosti půdy a k ochraně před vodní erozí. Zefektivnění využívání živin z hnojiv a z přírodních zdrojů pěstovanými rostlinami pro požadované výnosové a kvalitativní parametry produkce při omezení nepříznivých vlivů na okolní prostředí. Inovace systémů pěstování polních plodin, vyhodnocení produktivity agroekosystémů v rozdílných půdně-klimatických podmínkách z pohledu biologických a technologických aspektů jejich udržitelného využívání.

Výzkum

• metodické vedení a hodnocení dlouhodobých polních pokusů (Praha-Ruzyně, Lukavec, Čáslav, Ivanovice)

Ing. Veronika Zemanová, Ph.D.: vědecká pracovnice

doc. Ing. Jan Mikulka, CSc.: vědecký pracovník

Dana Večeřová: technička ve výzkumu

Dominik Loukotka: technik ve výzkumu

Ing. Jaroslav Málek: technik ve výzkumu

Myroslava Balan: technička ve výzkumu

Peter Ivičic: technik ve výzkumu

Kontakty na pracovníky týmu (telefon, mobil, e-mail) naleznete zde.

Frakce fosforu a draslíku v půdě v závislosti na dlouhodobé aplikaci chlévského hnoje a minerálních hnojiv NPK
Obsah biologicky dostupných forem fosforu (P) a draslíku (K) v půdě je nezbytný pro správné fungování agroekosystémů. Cílem této studie bylo zjistit vliv kejdy prasat (PS) a minerálních hnojiv NPK na frakce fosforu (P) a draslíku (K) v půdě, vztah mezi těmito frakcemi a základními agrochemickými vlastnostmi půdy a výnosy plodin. Výzkumný materiál byl získán z dlouhodobého pokusu založeného v roce 1955 v Praze-Ruzyni, Česko. Byl analyzován vliv dvou konstantních faktorů: aplikace hnoje (kontrola, PS) a různých dávek NPK hnojiv (N₁P₁K₁, N₃P₂K₂ a N₄P₂K₂). Byl prokázán významný vliv hnojení na základní půdní vlastnosti, včetně celkového půdního uhlíku a dusíku. Hnojení PS a NPK také významně ovlivnilo obsah vodorozpustných a středně labilních frakcí P a K. Tyto frakce pozitivně korelovaly s rostlinám dostupným P a K (Mehlich 3). Nejlepší variantou hnojení, která vedla k největšímu zvýšení výnosu, bylo použití PS a minerálních hnojiv na úrovni N₃P₂K₂. Zvýšení dávky dusíku na úroveň N₄ vedlo ke snížení obsahu biologicky dostupných forem P a K v ornici i přes aplikaci PS.
Citace:
Barlóg, P., Hlisnikovský, L., Lukowiak, R., Kunzová, E. Soil Phosphorus and Potassium Fractions in Response to the Long-Term Application of Pig Slurry and NPK Mineral Fertilizers. Agronomy, 15, 2025.

Trendy výnosů pšenice ozimé: role hnojení NPK a klimatu v průběhu desetiletí polního pokusu
Změny klimatu mají významný dopad na zemědělskou produkci. Pro zajištění praktických a účinných strategií pro zemědělce je nezbytné komplexní porozumění změnám počasí v zemědělství na orné půdě. Cílem našeho výzkumu bylo zkoumat interakci různých hnojiv s faktory prostředí, prozkoumat jejich vliv na výnos pšenice a reakci odrůd, optimalizovat hnojení dusíkem (N) s využitím vojtěšky jako předchozí plodiny a doporučit optimální dávku N na základě aktuálních povětrnostních podmínek. Byl zkoumán dlouhodobý pokus zahrnující 15 sezón (1961-2022), kde po vojtěšce následovala pšenice s různými dávkami N. Naše výsledky ukázaly, že průměrná teplota v Čáslavi se zvyšuje o 0,045 °C ročně, výrazněji od roku 1987. Kromě toho mírně poklesl úhrn srážek o 0,247 mm, ale ne významně. Průměrné listopadové teploty se postupně zvyšují, což pozitivně ovlivňuje výnos zrna pšenice. Červencové srážky negativně ovlivnily výnos zrna pouze v letech s mimořádnými srážkami. Navíc nové odrůdy pšenice (Contra, Mulan, Julie) měly statisticky významně vyšší výnos než staré odrůdy (Slavia). Efektivní hospodaření s dusíkem v různých klimatických podmínkách je nezbytné pro podporu růstu rostlin a snížení ztrát N v prostředí. Optimální dávka N byla stanovena na 65 kg/ha N, což vedlo k průměrnému výnosu 9,1 t/ha po vojtěšce jako předplodině. Vojtěška snižuje potřebu hnojení N a přispívá k udržitelnému konvenčnímu zemědělství. Naše zjištění poslouží jako základ pro navrhování budoucích strategií přizpůsobení se změně klimatu s cílem udržet produkci pšenice.
Citace: 
Roman, M., Hlisnikovský, L., Menšík, L., Zemanová, V., Kunzová, E. Temporal trends in winter wheat yield: the role of NPK-fertilization and climate over decades of field experiments. Journal of Agricultural Science, 163 (1), 2025.

Vliv dlouhodobé aplikace kejdy prasat a NPK hnojiv na obsah stopových kovů v půdě
Jedním z cílů udržitelné zemědělské produkce je zabránit kontaminaci půdy prvky definovanými jako stopové kovy (SK). Cílem této studie bylo posoudit dlouhodobý vliv používání prasečí kejdy (PK) a minerálních hnojiv NPK na obsah kadmia (Cd), mědi (Cu), olova (Pb) a zinku (Zn) v půdě. V devítiletém střídání plodin byla PK použita pouze třikrát před okopaninami. Na pozemcích s PK i bez ní byly aplikovány stejné čtyři úrovně dávek NPK (N₁P₁K₁, N₃P₂K₂, N₄P₂K₂). Vzorky půdy byly odebrány brzy na jaře z ornice (0-0,3 m) a podorničí (0,3-0,6 m). V půdě byly stanoveny tři formy SK: pseudototální (Aqua regia); biologicky dostupné (Mehlich 3) a snadno biologicky dostupné (mobilní) formy (1 M NH₄NO₃). Testované faktory neměly významný vliv na obsah Cd, Cu a Pb bez ohledu na analyzovanou formu a hloubku půdy. Aplikace PK významně zvýšila obsah biologicky dostupných forem Zn bez ohledu na rok a obsah pseudototalitního Zn pouze v roce cukrové řepy, tj. po aplikaci hnoje. Zvyšující se dávky NPK zvyšovaly obsah mobilního Zn v ornici, zejména na parcelách s PK. Na parcelách hnojených NPK byla rovněž pozorována tendence ke kumulaci mobilních forem Cd a Pb. Dlouhodobá aplikace vysokých dávek NPK tak může zvyšovat riziko kontaminace potravního řetězce těmito kovy. Obsah mobilních forem Cd a Zn pozitivně souvisel s obsahem celkového dusíku v půdě a negativně s pH.
Citace:
Barlóg, P., Hlisnikovský, L., Lukowiak, R., Kunzová, E. Effect of long-term application of pig slurry and NPK fertilizers on trace metal content in the soil. Environmental Science and Pollution Research, 31, 2025.

Vyhodnocení dlouhodobého pokusu zaměřeného na vztahy mezi počasím, hnojením dusíkem, předplodinou a výnosem zrna pšenice ozimé na kambizemi
V tomto příspěvku je prezentována sekvence (1979-2022) dlouhodobého pokusu založeného v Lukavci v roce 1956 (Česká republika), zaměřená na vliv počasí, různých způsobů hnojení dusíkem (N) (kontrola, PK, N₁PK, N₂PK a N₃PK) a předplodin (obilniny, luskoviny a olejniny), na výnos zrna pšenice ozimé. Na lokalitě dlouhodobého pokusu se výrazně měnilo počasí. Zatímco trend průměrné teploty se výrazně zvýšil, srážky se dlouhodobě výrazně neměnily. Čtyři vztahy mezi počasím a výnosem zrna byly vyhodnoceny jako významné: (a) průměrná teplota v únoru (r = -0,4), (b) srážky v únoru (r = -0,4), (c) v březnu (r = -0,4) a (d) v květnu (r = 0,5). Vývoj výnosu u všech ošetření hnojivy se zvyšoval, včetně nehnojené kontroly. Ošetření N₃PK poskytlo nejvyšší průměrné výnosy zrna, zatímco nehnojená kontrola měla výnosy nejnižší. Při porovnání předplodin byly nejvyšší výnosy sklizeny, když pšenice následovala po luskovinách. Naopak obilniny byly z hlediska výnosu zrna vyhodnoceny jako nejméně vhodná předplodina. Podle lineárně-platického modelu byla optimální dávka dusíku (N) pro moderní odrůdy pšenice, následující po luskovinách a v půdně-klimatických podmínkách pokusu, stanovena na 131 kg ha^-1 N, což odpovídalo průměrnému výnosu zrna 8,2 t ha^-1.
Citace:
Hlisnikovský, L., Menšík, L., Roman, M., Kunzová, E. The Evaluation of a Long-Term Experiment on the Relationships between Weather, Nitrogen Fertilization, Preceding Crop, and Winter Wheat Grain Yield on Cambisol. Plants, 13, 2024.

Dlouhodobá studie vlivu prostředí, odrůdy a hnojení na výnos a stabilitu zrna jarního ječmene
Stabilitu a výnos zrna ječmene ovlivňuje několik faktorů, jako jsou klimatické podmínky, hnojení a různé odrůdy ječmene. V dlouhodobém pokusu v Praze v České republice, založeném v roce 1955, jsme analyzovali vývoj počasí a vliv počasí, hnojení (celkem 10 ošetření) a různých odrůd ječmene na výnos a stabilitu zrna. Celkem bylo hodnoceno 44 sezón. Trendy průměrných, minimálních a maximálních teplot od roku 1953 do roku 2023, stejně jako délka slunečního svitu od roku 1961 do roku 2022, vykazovaly statisticky významný nárůst. Trend ročních srážek od roku 1953 do roku 2023 nebyl významný, ale změny srážek byly zaznamenány prostřednictvím sezónních indexů koncentrace srážek. Nehnojená kontrola a chlévský hnůj (FYM) poskytovaly nejnižší průměrné výnosy. Minerální hnojiva (NPK) a FYM+NPK zvýšily výnos zrna v rozmezí od 4,9 t ha^-1 do 5,5 t ha^-1. Byly zjištěny tři významné korelace mezi povětrnostními podmínkami a výnosy: (1) červnové srážky (r = 0,4), (2) minimální teplota v červenci (r = 0,3) a (3) délka slunečního svitu v květnu (r = -0,5). Podle linear-plateau modelu je přiměřená dávka N 55 kg ha^-1, spojená s průměrným výnosem 6,7 t ha^-1 pro současně používanou odrůdu ječmene Sebastián.
Citace:
Hlisnikovský, L., Zemanová, V., Roman, M., Menšík, L., Kunzová, E. Long-Term Study of the Effects of Environment, Variety, and Fertilisation on Yield and Stability of Spring Barley Grain. Plants, 13, 2024.