Výživa a hnojení ozimé pšenice určené (nejen) k potravinářskému využití

Pšenice ozimá je obilninou, které patří dominantní podíl na celkové produkci obilovin v České republice, kdy z osevní plochy cca 770 tis. ha je každoročně vyprodukováno okolo 4 000000 tun zrna. Z tohoto množství se každoročně vykupuje okolo 1200000 tun zrna pro potravinářské účely, využití ke krmným účelům se pohybuje v závislosti na výši sklizně mezi 1800000 a 2400000 tunami zrna, přičemž do krmného fondu je bohužel stále zařazováno zrno potravinářských odrůd, které nevyhověly výkupním parametrům. Ve sklizňově průměrných letech se z ČR vyváží ročně cca 800000 tun této komodity. Průměrné hektarové výnosy kolísají do značné míry v závislosti na ročníku. Za posledních 6 let se průměrný výnos ozimé pšenice pohyboval v rozpětí 4,07 až 5,82 t/ha.

Dosažení kvalitní suroviny pro potravinářské využití je výsledkem spolupůsobení odrůdy a průběhu ročníku v dané konkrétní lokalitě. Požadavky na zrno určené k potravinářskému zpracování jsou dány normou ČSN 461100 – 2 „Pšenice potravinářská“. V současné době po vstupu České republiky do Evropské unie je potravinářská jakost hodnocena dle normy EU. Při výkupu pšenice se zjišťuje obsah dusíkatých látek, objemová hmotnost, sedimentační (Zelenyho) test a číslo poklesu.

Dominantním způsobem ovlivňuje parametry jakosti potravinářské pšenice odrůda. Právě obsah lepkových bílkovin a vzájemné zastoupení prolaminů a gluteninů, které dávají lepkovému komplexu tažnost a pružnost čímž výrazným způsobem ovlivňují vlastnosti těsta, je dán genetickým potenciálem dané odrůdy. Vhodnost jednotlivých odrůd pro pekárenské využití se zjišťuje na základě výsledků pekařského pokusu (Rapid Mix Testu), kdy se odrůdy zařazují do 4 skupin jakosti (E- elitní, A – kvalitní, B – chlebové, C – nevhodné).

V podmínkách střední Evropy, kde se střídá kontinentální klima s oceánickým hrají významnou úlohu v jakosti potravinářské pšenice meteorologické podmínky ročníku. Stejně jako přísušky, které mohou omezit příjem živin nebo způsobit zaschnutí a nouzové dozrávání nebo naopak „mokré žně“ mohou výrazně zhoršit kvalitu vykupované suroviny. Z tohoto důvodu je vhodné zvolit spektrum pěstovaných odrůd tak aby v něm byly zastoupeny odrůdy s různou raností.

Agrotechnika

Při úspěšném pěstování potravinářské pšenice hrají významnou roli agrotechnické postupy u nich především dodržování zásad střídání plodin, kdy se odrůdy na našem trhu odlišují např. v toleranci na obilní předplodinu. Rovněž zvolená technologie zpracování půdy a předseťové přípravy bezprostředně ovlivňuje vodní a živinný režim půdy. Porovnáním technologie s využitím orby a bezorebně zpracovávané půdy při různé intenzitě vstupů (hnojení a ochrana rostlin) se již řadu let zabývají pracovníci VÚRV Ruzyně. Z výsledků jejich sledování vyplývá že založení porostů ozimé pšenice do bezorebně zpracované půdy představuje na podzim výhodu oproti orebné technologii. Ta spočívá v příznivějším vláhovém a teplotním režimu v mělce zpracované půdě (menší ztráty půdní vláhy a tedy dostatek vody v oblasti seťového lůžka, lepší prohřívání půdy). Naopak na jaře se mělce zpracovaná promrzlá půda pomaleji prohřívá a mineralizace živin z organických vazeb je mnohem pozvolnější. U minimalizace odrůdy reagují velice pozitivně na zvýšenou intenzitu pěstování a to do značné míry díky méně intenzivnímu prokořenění orniční vrstvy v profilu 10 – 20 cm a tedy horšímu osvojení si živin z této hloubky. Celkově lze však říci, že způsob zpracování půdy ovlivňuje u jednotlivých odrůd spíše výnos ale kvalita zrna závisí do značné míry spíše na systému hnojení a ochrany rostlin (Růžek et al. 2006).

Hnojení fosforem, draslíkem, hořčíkem a sírou

Ačkoliv se zdá že alfou a omegou výživy pšenice pěstované k potravinářským účelům je výživa dusíkem není tomu úplně tak. K zajištění optimálních výnosů zrna o odpovídající kvalitě je nutné zajistit dostatečný přísun rostlinám přístupného fosforu, draslíku, hořčíku a síry. Z uvedených prvků zejména u fosforu a hořčíku je jejich dominantní část z celkového množství v rostlině zastoupena v zrnu. O přijatelnosti uvedených živin nerozhoduje pouze jejich zásoba v půdě, ale hlavně podmínky pro jejich příjem, tedy mimo jiné optimální půdní reakce. (pH > 6).

Dávka hnojiv obsahujících fosfor, draslík, hořčík popř. síru se volí na základě hladiny přístupné formy těchto živin v půdě s ohledem na předpokládaný odběr sklizní. Zde je třeba zohlednit jestli bude z pole odvážena kromě zrna také sláma. V případě vysoké zásoby daného prvku v půdě není třeba hnojit, při dobré zásobě postačí dodat množství odebrané sklizní a v případě vyhovující nebo nízké hladiny přístupné živiny v půdě je třeba množství odebrané sklizní navýšit o dávku, kterou je třeba dodat na doplnění zásoby v půdě. Při optimalizaci výživy a hnojení K a Mg se zohledňuje také půdní druh. U těchto kationů společně s Ca lze také využít, pro zpřesnění dávek hnojiv, výsledků rozborů půdy dle kationtové výměnné kapacity (KVK). Pro základní hnojení P, K, Mg popř. S používáme nejčastěji jednosložková hnojiva typu draselných solí, superfosfátů. Úhradu potřebného množství síry lze řešit na podzim společně s ostatními prvky např. při použití jednoduchého superfosfátu (obsahuje CaSO4), síranu draselného, kieseritu popř. hořké soli (MgSO4). Síru, jejíž dostatečná zásoba v půdě je velice důležitá pro zabezpečení odpovídající pekařské jakosti (ovlivňuje bobtnavost pšeničných bílkovin, obsah N – látek a enzymatickou aktivitu zrna), lze úspěšně dodat v pevné formě ještě během vegetace, nejlépe společně s dusíkatými hnojivy obsahujícími síru (např. DASA, Hydrosulfan, LAS). Je totiž známo, že vyvážené hnojení sírou pozitivně ovlivňuje příjem a využití dusíku rostlinami.

Mimokořenová výživa

V průběhu vegetace může docházet vlivem dlouhodobějšího vláhového deficitu popř. působením jiného stresového faktoru k omezenému příjmu živin přes kořeny. V takovém případě je vhodné na základě výsledků anorganických rozborů rostlin doplnit chybějící živiny mimokořenovou výživou přes listy. Tento způsob aplikace je vhodný zejména pro mikroelementy, protože umožňuje hnojení nízkými dávkami živin. Výhodou je rovněž vysoká přesnost aplikace a možnost spojeného dávkování s pesticidy. Příjem látek přes buněčné membrány probíhá aktivně pomocí přenašečů na jejichž činnost se spotřebovává energie, nebo pasivním způsobem na základě rozdílného elektrochemického potenciálu mezi vnější a vnitřní částí buněk, který nevyžaduje přísun energie. Zde platí určitá omezení, z hlediska vhodnosti živin pro jejich foliární aplikaci. Nejsnáze pronikají membránami do rostliny látky bez náboje, s menší hmotností popřípadě nižším nábojem. Proto je nejsnáze přijímán dusík ve formě močoviny. Nejhůře je naopak resorbován Mo a P (Vaněk, 2005).

Jednou z cest jak lze zlepšit využitelnost dodaných živin popř. usnadnit rostlinám překonat stresová období ať už způsobená povětrnostními vlivy nebo chybami v agrotechnice je aplikace růstových stimulátorů, rostlinných regulátorů či různých bioaktivátorů. Tato opatření je však nutné posuzovat pečlivě s ohledem na pěstovanou odrůdu, individuální podmínky stanoviště a celkovou organizaci porostu.

Hnojení dusíkem

• základní dávka

Vyvážené hnojení dusíkem patří mezi nejdůležitější agrotechnická opatření, kterými lze ovlivnit parametry potravinářské kvality zrna pšenice.

Podzimní hnojení dusíkem se s ohledem na nízkou potřebu této živiny v počátečních fázích růstu zpravidla neprovádí. Pouze v takových případech, kdy je zaoráno velké množství posklizňových zbytků po předplodině popř. je zjištěna nízká hladina minerálního dusíku v půdě (Nmin) nebo při podzimním deficitu srážek a opožděném vývoji např. díky pozdnímu termínu setí je vhodné přihnojit porosty pšenice dávkou do 30 kg N/ha. Pokud se pěstitel rozhodne dodat dusík již při setí, je vhodné použít síran amonný.

Zatímco v podzimní části vegetace spotřebují rostliny pšenice pro svůj růst malé množství N a většinou postačí tuto potřebu pokrýt z půdní zásoby, na jaře je situace podstatně odlišná, kdy rostlina potřebuje převážnou část z celkově přijatého dusíku (cca 80% tj. 150 kg/ha). Tuto dávku upravenou s ohledem na předplodinu a obsah Nmin v půdě je třeba dodat ve podobě minerálních hnojiv. Z četných pokusů s izotopicky značeným 15N vyplývá, že v našich podmínkách se využitelnost dusíku z hnojiv rostlinami pohybuje v závislosti na stanovištních podmínkách, vlhkosti, dávce a formě N v rozmezí 30 – 50 %. Z grafu 1 je patrné, že průběh ročníku ovlivňuje nejen celkový odběr dusíku rostlinami, ale také poměr mezi odběrem N z půdy a hnojiva. Zbylou část dusíku si rostlina přijímá z půdy ve formě minerálního N a z lehce hydrolyzovatelných forem organicky vázaného dusíku. Efektivní využití dusíku z aplikovaných hnojiv a půdní zásoby závisí do značné míry na dostatečné zásobě ostatních živin v půdě, zejména draslíku, hořčíku a síry.

Přihnojení dusíkem během vegetace

Rozdělení dávky dusíku v průběhu vegetace a stanovení celkové dávky aplikovaného N je závislé od jednotlivých odrůd a jejich využití. U odrůd pro pekárenské využití typu E, A je třeba respektovat ten výnosotvorný prvek, kterým daná odrůda z převážné části tvoří výnos. U odrůd které tvoří výnos počtem klasů a počtem zrn v klasu je třeba navýšit regenerační dávku N na úkor ostatních, naopak u odrůd s vysokou produktivitou klasu je vhodné posílit 1. a 2. produkční hnojení a doplnit jej kvalitativní dávkou dusíku mající vliv na obsah N - látek v zrnu. Širokou skupinu tvoří tzv. kompenzační typy odrůd, které jsou schopné nahradit omezenou tvorbu výnosu jedním výnosotvorným prvkem posílením funkce dalších složek výnosu. U odrůd určených pro výrobu biolihu bychom měli posílit dávku dusíku aplikovanou hned při nástupu vegetace brzy zjara. Jakákoliv pozdní aplikace dusíku zvyšuje obsah dusíkatých látek v zrnu na úkor škrobu.

• regenerační dávka

Při stanovení optimální výše regenerační dávky dusíku brzy zjara bychom rozhodně neměli opomenout zohlednit celkový stav porostu po zimě (počet rostlin na m2, počet odnoží, zdravotní stav porostu, mohutnost kořenové soustavy) a obsah Nmin v půdě. Kromě včasného provedení regeneračního přihnojení je důležité zvolit hnojivo s takovou formou dusíku, která se jeví pro danou situaci jako nejvhodnější. Svou roli zde hraje průběh povětrnosti (srážky během zimy) a s tím související teplota a vlhkost půdy v předjaří, půdní druh a to zda se jedná o humidní oblast nebo území s častými přísušky během jara. V aridních oblastech s nedostatkem srážek v jarním období popř. v chladných oblastech s pozdním nástupem jara je toto hnojení nezbytné. Z hnojiv se pro regenerační dávku nejvíce využívají LAV popř. LA obsahující nitrátovou (NO3-) formu, která je v půdě velmi pohyblivá, neváže se na sorpční půdní komplex, proto se dostává rychleji ke kořenům. Při nízké teplotě (cca 2-3°C) jej však rostliny nepřijímají a hrozí jeho vyplavování do spodních vrstev půdy, zatímco amonný dusík je i za těchto podmínek přijímán. Malý pohyb amonné formy N, možnost výměnné vazby na sorpční půdní komplex a případná fixace NH4+ do mezivrstev jílových minerálů způsobují že tato forma N není při prvním jarním přihnojení tak efektivně přijímána rostlinami. Následně je amonný dusík zčásti přijímán rostlinou, ale ve větší míře spíše podléhá nitrifikaci ( přeměně na NO3-), která je omezena vyšší vlhkostí půdy. Pro vlastní příjem nitrátů rostlinou je však dostatek vláhy nezbytný. Z uvedeného vyplývá, že použití hnojiv s převahou amonné formy není v oblastech s nedostatkem srážek vhodným řešením. Dalším hnojivem, kterým lze dodat dusík při regeneračním přihnojení je močovina popř. močovina obohacená o inhibitor ureázy. Aplikace močoviny je vhodná při pozdním nástupu jara při dostatku vláhy. Při nižších teplotách a optimální půdní vlhkosti pomalu proniká do hlubších vrstev půdy a je přijímána rostlinou ve formě celých molekul. Výhoda močoviny obohacené o inhibitor ureázy oproti klasické močovině spočívá při časné jarní aplikaci ve snížení ztrát N vytěkáním po aplikaci na povrch půdy a rychlejšímu transportu dusíku ke kořenům rostlin. Přesto jsou pro co nejúčinnější využití obou typů močoviny třeba srážky nejpozději do několika dnů po aplikaci.

• produkční dávka

Následující produkční dávkou dusíku aplikovanou po odnožení na počátku sloupkování ovlivňujeme zejména produktivitu klasu, kdy se při diferenciaci vegetačního vrcholu zakládá počet zrn v klasu a podporujeme již vytvořené odnože v růstu (Vaněk et al. 2002). Je známé, že od počátku sloupkování až do květu dochází k nejvýraznějšímu příjmu dusíku rostlinou. Při suchém podzimu, chladné zimě a pozdním nástupu jara, u pozdě setých porostů a při uplatnění bezorebných technologií je vhodné časnější produkční hnojení (ve fázi BBCH 29 – 30) ve vyšších dávkách. U později aplikovaných dávek je dodaný dusík hůře využit rostlinami a to zejména při nedostatku srážek. Pro přihnojení v této fázi vegetace jsou vhodná pevná minerální hnojiva jako LAV, LAD, LAS, DA, a také kapalná hnojiva nejčastěji DAM a roztoky močoviny. Výhodou při aplikaci kapalných hnojiv je možnost kombinace s pesticidy, růstovými stimulátory popř. listovými hnojivy s obsahem mikroelementů. Navíc aplikace je rovnoměrná. Při hnojení kapalnými dusíkatými hnojivy typu DAM je nutné ve zvýšené míře dbát na techniku aplikace (optimální koncentrace hnojiva, pouze povolené kombinace s pesticidy, neaplikovat za větrného či slunečného počasí, použít pokud možno speciální odkapávací trysky), jinak může dojít k závažnému poškození porostu. Produkční dávku dusíku, která se pohybuje nejčastěji v rozmezí 40 – 70 kg N/ha, lze upřesnit na základě výsledků anorganických rozborů rostlin, popř. obsahu Nmin v půdě nebo využít nepřímých metod detekce výživného stavu, které jsou založeny na měření obsahu chlorofylu v listech. Vychází se přitom z předpokladu úzké korelace mezi obsahem chlorofylu a dusíku v listu. Princip měření spočívá v různé transmitanci paprsků záření dvou vlnových délek (650 a 950 nm) měřeným listem (Zimolka et al. 2005). Při použití těchto metod je však nutné mít na zřeteli, že tvorbu chlorofylu ovlivňuje do značné míry také přítomnost hořčíku, fosforu a síry a že příznaky deficience těchto prvků jsou v určitých fázích růstu velmi podobné příznakům nedostatku N. Navíc přístroj na měření (N – tester, N – senzor) musí být kalibrován pro danou odrůdu, měřena vždy stejná část testovaného listu. U on – line měření senzory je potřebné dodržet také vnější podmínky pro měření. Moderní měřící přístroje však již lze využít bez některých omezení (např. měření za podmračného počasí či soumraku)

• kvalitativní dávka

Kvalitativní hnojení dusíkem vytváří předpoklady pro docílení odpovídajících kvalitativních parametrů zrna (obsah bílkovin, mokrého lepku) s pozitivním vlivem na pekařské parametry (zvýšení bobtnavosti pšeničných bílkovin). Provádíme jej od konce sloupkování až do počátku metání (BBCH 37 – 51). Dříve hnojíme slabší porosty, které je třeba včas posílit. Kvalitativní dávka dusíku má význam především u odrůd s vysokou produktivitou klasu, které mají předpoklady docílit vysokou HTS a jsou schopné vyšší syntézy bílkovin. Předpokladem vysoké efektivity pozdního přihnojení dusíkem je dostatek srážek, proto v přísuškových oblastech je jeho realizace problematická. Druhou podmínkou je dobrý zdravotní stav rostlin, zejména praporcového listu, odkud je N translokován do zrna. Celková dávka dusíku v této fázi růstu činí 30 – 40 kg/ha a lze ji opět upřesnit na základě rozborů rostlin popřípadě měření chlorofylmetrem. K úhradě dusíku v této fázi růstu lze použít LV proti němuž však hovoří vysoká cena a riziko nerovnoměrnosti aplikace. Dále lze aplikovat také LAV nebo DAM aplikovaný v hadicích na povrch půdy. S úspěchem se používá také roztok močoviny při koncentraci do 5 % po jejichž aplikaci dochází k rychlému průniku N do rostliny (vzhledem k tomu že močovina vstupuje do rostliny jako molekula bez náboje) což se v konečné fázi projevuje i vyšším obsahem N – látek v zrnu v porovnání s ostatními použitými hnojivy.