Pozrel sa do zeme; Pôdna ekológia TB Unterfrauner
Rastliny musia rásť energie (Slnko), voda (z pôdy a vzduchu) a živina (z pôdy a vzduchu). Podľa súčasných doktrín sa 16 až 22 prvkov považuje za nevyhnutných vo výžive rastlín. Hlavná časť rastlinnej hmoty je z C (
6%). Podiel minerálnych prvkov (napr. Ca, Mg, S, N, P, K, Zn, Mn, Cu, Fe, B, Na, Mo) je iba asi 7% (Bergmann 1993, Schilling 2000).
Väčšina minerálnych živín je absorbovaná koreňmi z pôdy alebo presnejšie z pôdneho roztoku. Po absorpcii môžu rozpustené látky interferovať, podporovať alebo pôsobiť ľahostajne (pozri obrázok „štruktúra účinkov“).
Účinná štruktúra látok (upravená podľa SGD Vinohradníctvo, 2006)
červené šípky: silný antagonizmus,
žlté šípky: slabý antagonizmus,
zelené šípky: synergia
Už dlho je známe, že od určitej úrovne živín majú vzájomné pomery látok oveľa dôležitejšiu úlohu pri tvorbe výťažku ako ich absolútny obsah (pozri obrázok). Dá sa predpokladať, že viac ako 90% pôd v západnej Európe túto úroveň vysoko prekročilo.
Vplyv množstva a pomerov živín na tvorbu výťažku (upravené od Husza, 1988).
Poskytovanie výživných látok v pôde
V závislosti na geologickom východiskovom materiáli môže pôda poskytnúť všetky alebo iba časti výživných látok potrebných pre rastlinu v dostatočnom množstve. Dodávka živín do pôdy je ovplyvnená celkovým obsahom živín, obsahom živín v pôdnom roztoku, rýchlosťou doplňovania živín a rýchlosťou difúzie vrátane hmotnostného toku iónov do koreňov rastlín, ktorý sa líši od pôdy k pôde. Okrem toho zohrávajú dôležitú úlohu aj prírodné faktory, ako napríklad pôdny typ (obsah piesku a bahna), obsah humusu, biologická aktivita a sorpčné vlastnosti. Pomocou obrábania pôdy, striedania plodín, typu kultivácie a hnojenia je možné priamo ovplyvňovať mikrobiologické činnosti, a tým aj dynamické procesy v pôde (pozri obrázok). Látky, ktoré sú silne viazané, môžu byť mobilizované a látky, ktoré sú rozpustené vo vysokých koncentráciách, môžu byť prevedené na silnejšie formy väzby.
Konštantná rovnováha a zásoby látok otvoreného pôdneho systému (upravené podľa Schrödera, 1992)
Vyšetrovanie pôdy/„Frakčná analýza“
Laboratórium pôdoznalectva musí spĺňať moderné požiadavky poľnohospodárstva a adekvátne mapovať vyššie opísané kineticko-dynamické procesy. K tomu je potrebné priniesť „prírodu do laboratória“. Musia sa použiť metódy, ktoré môžu do značnej miery simulovať konkrétne podmienky miesta.
K tomu používame metódu „frakčnej analýzy“, ktorú sme pomohli vyvinúť, čo je štandardizovaný postup od roku 2004 (ÖNORM S2122-1).
Typy zapojenia a úrovne dostupnosti
„Frakčná analýza“ zohľadňuje rôzne formy väzby látok v pôde. V závislosti od typu väzby sú tieto pre rastlinu viac alebo menej dostupné. Na obrázku nižšie sú zobrazené rôzne úrovne dostupnosti na príklade draslíka (K), ktoré sú kvôli jednoduchosti obmedzené na formy minerálnej väzby.
K môže byť jedným zo štrukturálnych prvkov, je mimoriadne pevne viazaný, a preto nezohráva úlohu v súčasnej alebo strednodobej výžive rastlín (F4 = frakcia 4).
S narastajúcou vzdialenosťou od vnútorných častí sa zvyšuje poveternostné podmienky. Jednotlivé fragmenty/molekuly/ióny zvetraných okrajových oblastí môžu byť relevantné pre výživu rastlín v priebehu nasledujúcich 10 až 15 rokov (F3 = frakcia 3).
Povrchy ílovitých minerálov sú negatívne nabité a tvoria spolu s organickou látkou „sorpčný komplex“. Pretože v prírode nemôžu existovať žiadne rozdiely v poplatkoch zadarmo, ukladajú sa opačne nabité látky. Táto akumulácia nie je pevnou (iónovou) väzbou, nahromadené látky je možné vymeniť za iné látky (napr. Vylučovanie koreňov) (F2 = frakcia 2). „Vymeniteľné katióny“ tvoria jeden z najdôležitejších zdrojov výživy rastlín a mikroorganizmov, ako aj stability kameniva.
S narastajúcou vzdialenosťou od sorpčného komplexu jeho atraktívny účinok klesá. Prichádzate do oblasti, v ktorej sa v rovnováhe vyskytujú negatívne a pozitívne nabité častice, pôdny roztok (F 1 = zlomok 1). Ich zloženie alebo pomery rozpustených látok majú veľký význam pre výživu rastlín. Korene rastlín môžu absorbovať látky iba v rozpustenej forme (výnimkou sú malé fragmenty aminokyselín a proces endocytózy).
Modelové znázornenie väzbových intenzít látky v pôde
Pomery živín
Pre optimálnu výživu by mal mať pôdny roztok ideálne zloženie koncentrácií, proporcií a druhov látok. Neexistuje žiadny prebytok bez súčasného nedostatku látok! Prebytok K znamená aj nedostatok Ca, Mg, (N).
Látky, ktoré sa navzájom silne inhibujú počas absorpcie kvôli svojej chemickej podobnosti, sú napríklad tieto iónové páry: NO3/Cl, SO4/MoO4, Mg/Mn. Napríklad vysoká koncentrácia SO4 znamená zníženú absorpciu MoO4 v dôsledku vážne narušeného metabolizmu bielkovín, pretože Mo je centrálny atóm dusičnanu a nitrátreduktázy.
Vylučovanie koreňov rastlín môže mať iba veľmi obmedzený selektívny účinok. Vylúčený roj kyselín vytláča látky zo sorpčného komplexu, ktoré prechádzajú do pôdneho roztoku a premývajú sa okolo koreňov rastlín.
Použitá a ďalšia literatúra
Bergmann (1993). Poruchy výživy v plodinách. 3. vydanie, Gustav Fischer Verlag.
Poradný výbor pre pôdu a ochranu pôdy pri Federálnom ministerstve poľnohospodárstva, lesníctva, životného prostredia a vodného hospodárstva (BMLFUW) (2003). Pokyny pre správne hnojenie vo vinohradníctve.
Husz (1974). Vyšetrovanie staveniska ako základ agroekologického plánovania výroby. Habilitačná práca, Univ. pre pôdnu kultúru.
Schilling (2000). Výživa a hnojenie rastlín. Vydavateľstvo Eugen Ulmer.
Scheffer-Schachtschabel (2010). Učebnica pôdoznalectva. 16. vydanie. Akademické vydavateľstvo Spectrum.
Schröder (1992). Veda o pôde v skratke. Kníhkupectvo Gebrüder Borntraeger.