MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁRSKA PRÁCA

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁRSKA PRÁCA BRNO 2018 TOMÁŠ KRIŠKA

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin Zhodnotenie účinku aplikácie kompostov na výnos rajčiaka jedlého a ekonomiku jeho pestovania Bakalárska práca Vedúci práce: doc. Ing. Petr Škarpa, Ph.D. Vypracoval: Tomáš Kriška Brno 2018

Čestné prehlásenie Prehlasujem, ţe som bakalársku prácu Zhodnotenie účinku aplikácie kompostov na výnos rajčiaka jedlého a ekonomiku jeho pestovania vypracoval samostatne a a všetky pouţité pramene a informácie uvádzam v zozname pouţitej literatúry. Súhlasím, aby moja práca bola zverejnená v súlade s 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a o zmene a doplnení ďalších zákonov (zákon o vysokých školách), v znení neskorších predpisov a v súlade s platnou Smernicou o zverejňovaní vysokoškolských záverečných prác. Som si vedomý, ţe sa na moju prácu vzťahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a ţe Mendelova univerzita v Brne má právo na uzavretie licenčnej zmluvy a uţitia tejto práce ako školského diela podľa 60 odst. 1 autorského zákona. Ďalej sa zaväzujem, ţe pred spísaním licenčnej zmluvy o vyuţití diela inou osobou (subjektom) si vyţiadam písomné stanovisko univerzity, ţe predmetná licenčná zmluva nie je v rozpore s oprávnenými záujmami univerzity, a zaväzujem sa uhradiť prípadný príspevok na úhradu nákladov spojených so vznikom diela, a to aţ do ich skutočnej výšky. V Brne dňa:.. podpis

Poďakovanie Týmto by som chcel poďakovať pánovi doc. Ing. Petrovi Škarpovi, Ph.D. za odborné vedenie práce, cenné pripomienky a rady pri písaní tejto bakalárskej práce. Ďalej by som chcel poďakovať rodine za podporu počas štúdia.

Abstrakt Táto bakalárska práca je zameraná na zhodnotenie vplyvu aplikácie vermikompostu, kompostu s biouhľom a priemyselného kompostu na výnos a ekonomiku pestovania pestovania rajčiaka jedlého (Lycopersicon esculentum Mill.). V práci je zhodnotený vplyv stupňovaných dávok vybraných kompostov na výţivný stav rastlín v priebehu vegetácie, výnos plodov a kvalitatívne parametre plodov, ako aj ekonomický dopad hnojenia kompostami na pestovanie rajčiaka. Výsledky poukázali na priaznivý vplyv hnojenia kompostami na výnos, kvalitu aj ekonomiku pestovania rajčiaka. Kľúčové slová: rajčiak, kompost, ekonomické zhodnotenie Abstract This bachelor thesis is focused on aplicaton of vermicompost, compost with biochar and industrial compost with respect to the yield and economics of tomato cultivation. The work evaluates the effect of graded doses of chosen composts on nutritional conditions of tomato during vegetation, yield and fruit quality of tomato. We have also evaluated the economic impact of compost fertilization on tomato production. The results showed that compost fertilization has a positive impact on yield, fruit quality and economics of tomato production. Keywords: tomato, compost, economics estimation

Obsah 1 ÚVOD... 8 2 CIEĽ PRÁCE... 9 3 LITERÁRNA ČASŤ... 10 3.1 Rajčiak jedlý... 10 3.1.1 Pôvod... 10 3.1.2 Botanická charakteristika... 10 3.1.3 Nároky na pestovanie... 11 3.1.4 Nároky na hnojenie... 11 3.1.5 Výnosy a účel pestovania rajčiaka... 12 3.1.6 Pestovanie rajčiaka v ČR... 13 3.1.7 Rajčiak vo výžive človeka... 13 3.2 Kompost... 14 3.2.1 Proces kompostovania... 14 3.2.2 Význam kompostovania... 14 3.2.3 Surovinová skladba kompostu... 15 3.2.4 Priebeh kompostovacieho procesu... 15 3.2.5 Technológie kompostovania... 17 3.3 Ekonomika pestovania rajčiaka jedlého... 22 3.3.1 Ekonomika pestovania rajčiaka jedlého v ČR... 22 3.3.2 Rozsah použitia a náklady na hnojenie kompostom v ČR... 23 3.3.3 Zhodnotenie hnojenia kompostom na ekonomiku pestovania rajčiaka jedlého... 24 3.3.4 Účinok kompostu na produkciu rajčiakov... 25 4 MATERIÁL A METÓDY SPRACOVANIA... 27 4.1 Charakteristika pestovanej odrody rajčiaka jedlého... 27 4.1.1 Rajčiak jedlý (Lycopersicon esculentum Mill.)... 27 4.2 Charakteristika pouţitých kompostov... 27 4.2.1 Priemyselný kompost Černý drak... 27 4.2.2 Kompost s biouhľom... 28 4.2.3 Vermikompost VERMI Green... 28 4.3 Metodika nádobového pokusu... 28 4.3.1 Schéma pokusu... 28 4.3.2 Meranie obsahu chlorofylu N-Testerom... 31

4.3.3 Meranie odrazivosti elektromagnetického žiarenia a výpočet NVDI indexu... 31 4.3.4 Stanovenie obsahu dusičnanov v plodoch... 33 4.3.5 Použité štatistické metódy... 34 5 VÝSLEDKY A DISKUSIA... 35 5.1 Hodnotenie v priebehu vegetácie... 35 5.1.1 Obsah dusíka v rastline rajčiaka jedlého... 35 5.1.2 Meranie odrazivosti elektromagnetického žiarenia a výpočet NDVI indexu... 36 5.2 Výnos plodov rajčiaka jedlého... 39 5.2.1 Hmotnosť a počet plodov rajčiaka jedlého... 41 5.3 Hodnotenie kvality plodov... 45 5.3.1 Obsah dusičnanov v plodoch rajčiaka jedlého... 45 5.4 Ekonomické zhodnotenie aplikácie kompostov... 48 5.4.1 Poľné využitie kompostov... 48 5.4.2 Využitie kompostu pre malopestovateľov (záhrady)... 53 6 ZÁVER... 55 7 LITERÁRNE ZDROJE... 57 INTERNETOVÉ ZDROJE... 61 ZOZNAM TABULIEK... 69 ZOZNAM OBRÁZKOV... 70

1 ÚVOD Kompostovanie predstavuje uţ od pradávna spôsob premeny biologicky rozloţiteľných odpadov na hodnotné organické hnojivo. Prínos kompostovania je pri jeho základnom pojatí dvojitý: umoţňuje ekologickú likvidáciu biologicky rozloţiteľných odpadov a zároveň jeho výsledný produkt kompost slúţi ako organické hnojivo, je teda zdroj dodania organickej hmoty do pôdy (KALINA, 1999). Zabezpečenie prísunu organickej hmoty do pôdy je nevyhnutné pre zachovanie pôdnej úrodnosti. V poslednej dobe je snaha o zníţenie skládkovaného komunálneho odpadu jeho separáciou a s tým okrem iného aj rozvoj kompostovania či uţ na úrovní domácností, komunít, alebo miest a obcí. V súvislosti s tým dochádza k zvýšenému objemu produkovaného kompostu. V oblasti hnojenia organickými hnojivami sa hovorí o nedostatočnom mnoţstve farmových hnojív, čo súvisí s relatívne nízkymi stavmi hospodárskych zvierat. Z uvedeného je zrejmé, ţe kompost má do budúcnosti vysoký potenciál v oblasti jeho pouţitia na hnojenie poľnohospodárskych pôd. Za zmienku a preskúmanie však stojí aj ekonomické hľadisko vyuţitia kompostu ako organického hnojiva, keďţe medzi ciele poľnohospodárskych podnikov patrí maximalizácia zisku. Preto som sa vo svojej bakalárskej práci rozhodol preskúmať dopad hnojenia kompostom na výnos, kvalitatívne parametre a ekonomiku pestovanej plodiny. Rajčiak jedlý som si zvolil ako modelovú plodinu, pretoţe je to významná a obľúbená plodová zelenina, ktorá sa pestuje v osevnom postupe v prvej trati po organickom hnojení. 8

2 CIEĽ PRÁCE Cieľom tejto bakalárskej práce je vypracovať literárny prehľad v oblasti pestovania rajčiaka jedlého, o problematike kompostovania a ekonomike hnojenia kompostom ako aj ekonomike pestovania rajčiaka. Praktická časť je zameraná na hodnotenie účinku hnojenia rajčiaka jedlého vybranými druhmi kompostov v stupňovaných dávkach formou presného vegetačného nádobového pokusu. Okrem hodnotenia výnosu je cieľom tejto práce aj kvalitatívne a ekonomické zhodnotenie hnojenia vybranými kompostami. 9

3 LITERÁRNA ČASŤ 3.1 Rajčiak jedlý Predloţená bakalárska práca má prispieť k štúdiu hnojenia a výţivy rajčiaka jedlého a prezentovať pozitívny vplyv kompostov na rast, výnos a kvalitu jeho produkcie. Z toho dôvodu je v prvej časti literárneho prehľadu uvedená botanická charakteristika vybranej plodovej zeleniny, jej nároky na výţivu, spôsob pestovania v ČR a význam tejto komodity vo výţive človeka. 3.1.1 Pôvod Rajčiak jedlý pochádza zo severnej a strednej časti Juţnej Ameriky, kde bol pestovaný uţ v 5. storočí p. n. l. V Európe sa najskôr ako okrasná rastlina začal pestovať aţ v 16. storočí n. l. K pestovaniu rajčiaka pre humánnu výţivu došlo aţ v 18. storočí v Taliansku a v Strednej Európe sa začal pestovať iba v nasledujúcom storočí (VALŠÍKOVÁ et al., 1987, PEKÁROVÁ, 2001). 3.1.2 Botanická charakteristika Rajčiak je jednoročná rastlina z čeľade ľuľkovitých. Rastliny tvoria mohutný koreňový systém dosahujúci dĺţku 1,2 1,5 m. Väčšia časť koreňovej sústavy sa nachádza v hĺbke do 0,25 m (HEUVELINK, 2005). Rajčiak dobre znáša sucho, no vysoké výnosy poskytuje len pri dostatočnom mnoţstve ţivín a vlahy (POLÁK, 1969). Stonka je spočiatku bylinná, bledozelená, u starších rastlín je tmavozelená, drevnatie a na povrchu je pokrytá ţľaznatými chĺpkami. Podľa spôsobu vzrastu je moţné rajčiaky rozdeliť na interdeterminantné, determinantné a semideterminantné. Determinantný typ je kríčkový s ukončeným rastom vo výške 0,4 0,7 m bez opory. Interdeterminantný typ bez ukončenia je pestovaný na oporách a dorastá v sklenníkoch aţ do výšky 13 m. Bočné výhony je vhodné olamovať. Prechodný typ sa nazýva semideterminantný a tvorí na hlavnej stonke 5 6 súkvetí (PETŘÍKOVÁ, 2014). Determinantný (kríčkový) typ zakladá kvetenstvo za kaţdým druhým listom a interdeterminantný typ zakladá kvetenstvo za kaţdým tretím listom. Listy sú nepárnoperovité, usporiadané nepárne a prerušovane. Okraje listov sú ozubené, alebo 10

vrúbkované, pokryté jemným ochlpením. Listy majú krátku stopku a rozšírenú čepeľ, ktorá je rozdelená hlbokými výrezmi na jednotlivé páry lístkov rôznej veľkosti. Z hľadiska okraja listovej čepele sa listy delia na pravý list, imúnový list a list typu mikádo s hladkým okrajom čepele (MALÝ et al., 1998). Súkvetie je jednoduchý, alebo zloţený závitok. V jednom súkvetí je 3 aţ 25 kvetov v závislosti od odrody a pestovateľských podmienok. Kvety sú päťpočetné, ţltej farby. Kalištné lístky sú špicaté (PETŘÍKOVÁ et al., 2012). Kvety sú samosprašné, no potrebujú prenos peľu zo sprašníka na bliznu, čo zaisťuje pohyb vzduchu alebo hmyz. Plodom je duţinatá bobuľa, ktorá je jedno- alebo viackomorová. Má červenú farbu a guľovitý, alebo vajcovitý tvar. Existujú aj odrody ţltej farby, hruškovitého a iného tvaru rôznych veľkostí. Semená sa nachádzajú v slizovitej hmote placente v strede plodu, prípadne u viackomorových odrôd nepravidelne a sú pokryté chĺpkami (STEIN, 1999). 3.1.3 Nároky na pestovanie Rajčiak patrí k teplomilným zeleninám. Optimálna teplota pôdy pri klíčení je 18 23 C, v dobe kvitnutia vyţaduje teplotu 21 24 C. Pre dosiahnutie kvalitnej produkcie z hľadiska chuti a farby plodov je potrebná teplota nad 18 C. Interval vhodnej teploty pre pestovanie rajčiaka sa pohybuje medzi 18 a 28 C. Rajčiak vyţaduje humózne piesčitohlinité pôdy s neutrálnym aţ mierne kyslým ph (5,5 7). V porovnaní s inými zeleninami je menej náročný na vlahu kvôli hlbokej koreňovej sústave, no pre dosiahnutie vysokých výnosov je nutná závlaha (JONES, 1999). Rajčiak potrebuje v priebehu vegetácie 700 mm zráţok. Závlaha je nutná najmä po výsadbe sadeníc a pri tvorbe súkvetia, pretoţe v tejto fáze narastá vo väčšej miere aj listová plocha (LIBUTTI et al., 2018). Nevhodná je závlaha postrekom, pretoţe podporuje rozvoj hubových chorôb a príliš vysoká vlhkosť zhoršuje opeľovanie. Rastliny rajčiaka jedlého sú tieţ náročné na svetlo, čo platí v priebehu celej vegetácie. Jeho nedostatok predlţuje vývoj, zniţuje tvorbu sušiny, cukrov a vitamínov (BARTOŠ, 2000). 3.1.4 Nároky na hnojenie Rajčiak má vysoké nároky na výţivu, a to na obsah humusu v pôde, ale aj ţiviny. Je preto vhodné pestovať ho v prvej trati po hnojení maštaľným hnojom v dávke 40 50t.ha -1 (FECENKO, LOŢEK, 2000), alebo kompostom. Nedostatok organickej hmoty v pôde zniţuje výnos. Kaţdá tona produkcie plodov odčerpá z pôdy 2,5 5 kg N, 11

0,4 1,75 kg P 2 O a 3,6 10 kg K 2 O. Rajčiak je náročný na vápnik, no neznáša čerstvé vápnenie. Jeho nedostatok sa prejavuje hnedočiernymi škvrnami na špičke plodov (HLUŠEK et al., 2002). 3.1.5 Výnosy a účel pestovania rajčiaka Kríčkové odrody rajčiaka jedlého sa pestujú väčšinou k priemyselnému spracovaniu. Zber kríčkových odrôd je mechanizovaný a začína sa pri predpestovaní sadby od augusta. Pri poraste z priameho výsevu zber začína v priebehu septembra, keď dozreje 80% plodov. Kríčkové odrody dosahujú výnos 40 t.ha -1 a viac. Po pretriedení sa plody buď odváţajú do konzervární, alebo sa umyjú, rozdrvia a na ďalšie spracovanie sa odváţa v cisternách drť (PETŘÍKOVÁ et al., 2012). Poţiadavky na spracovanie kríčkových odrôd pre priemyselné spracovanie spočívajú v pevnosti plodov, odolnosti proti praskaniu, hnilobám a vo vysokom obsahu refrakcie. Existujú aj kríčkové odrody určené pre priamy konzum, tie majú však malý hospodársky význam a plochy ich pestovania sú malé. Pri tomto spôsobe vyuţitia rajčiaka sa pouţíva ručný zber od konca júla do začiatku októbra. Výnos kolíkových odrôd dosahuje 40 100 t.ha -1 (PETŘÍKOVÁ, 2014). Pestovanie kolíkových odrôd v sklenníkoch je celoročné. Na kvalitu plodov pre priamy konzum sú kladené vysoké nároky a podľa stanovených parametrov sú radené do akostných tried: Plody patriace do prvej akostnej triedy musia mať čerstvý vzhľad, pravidelný tvar, bez ţltých alebo zelených škvŕn pri stopke. Najviac 5% plodov môţe byť úplne vyzretých a musia mať pevnú duţinu. Do druhej akostnej triedy zaraďujeme nerovnomerne zrelé, ale neprezreté plody s menej pevnou duţinou, so ţltými alebo zelenými škvrnami pri stopke, so zacelenými popraskaninami. Úplne vyzretých alebo potlačených môţe byť maximálne 10% plodov. Priečny priemer pre všetky akostné triedy musí byť pri guľatých a rebrovitých plodoch minimálne 35 mm a pri podlhovastých minimálne 30 mm (KOPEC, HORČIN, 1997). Vhodné podmienky pre skladovanie plodov kolíkových odrôd sú pri teplote okolo 9 C a relatívnej vlhkosti vzduchu 80 85%. Plody rajčiaka je moţné skladovať 1-2 týţdne (PETŘÍKOVÁ, 2014). 12

3.1.6 Pestovanie rajčiaka v ČR Rajčiak patrí v Českej republike medzi významnú plodovú zeleninu. Je moţné konštatovať, ţe plochy pestovania rajčiaka sa kaţdoročne pohybujú okolo 1000 ha, z toho pribliţne jedna tretina sa predáva ako konzumná zelenina a zvyšok sa priemyselne spracúva. Plochy a výnosy za posledné roky popisuje tabuľka 1. Tab. 1: Vývoj plochy zberu a výnosu rajčiakov v ČR rok 2011 2012 2013 2014 2015 2016 plocha (ha) 1131 1058 958 955 845 1019 výnos (t.ha- 1 ) 25,23 24,34 20,73 25,15 23,18 30,52 zber (t) 28 536 25 740 19 866 24 003 19 583 31 108 Zdroj: http://eagri.cz/public/web/file/573083/svz_zelenina_12_2017.pdf 3.1.7 Rajčiak vo výžive človeka Rajčiaky patria medzi nutrične hodnotné zeleniny. Z minerálnych látok obsahujú najmä fosfor, vápnik a horčík, ale aj ţelezo, mangán, meď, fluór a zinok (ERBA et al., 2013). Obsahujú tieţ vitamíny, najmä vitamín C, ktorý sa vo zvýšenej miere nachádza v povrchovej vrstve. Okrem toho obsahuje aj vitamíny skupiny B, provitamín A (βkarotén) a iné (WILLCOX et al., 2003). Chuť je daná prítomnosťou ľahko stráviteľných cukrov, a to glukózy (60%), fruktózy (30%) a tieţ disacharidu sacharóza (10%). Sušina rajčiaka sa pohybuje na priemernej úrovni okolo 7%, sacharidy tvoria priemerne 4% hmotnosti. Celá rastlina rajčiaka, ako aj zelené plody obsahujú zdraviu škodlivú látku solanín. Ten sa však dozrievaním, ako aj tepelnou úpravou nezrelých plodov rozkladá (YAMASHOJI, ONODA, 2016). Farba rajčiaka je daná prítomnosťou farbív β- karotén a lykopén.lykopén je karotenoid, ktorý je dôleţitý pri prevencii rôznych rakovín a kardiovaskulárnych ochorení (HIGASHIDE, 2013). Za zmienku stojí aj obsah tomatínu (1,4 3,4 mg na 100 g plodov), ktorý má antibakteriálny účinok a v ľudskom tele má preto rajčiak priazdnivý vplyv na črevnú mikroflóru (GIUDICE et al., 2015). 13

3.2 Kompost Druhá časť literárneho prehľadu sa zameriava na význam kompostov, prináša základné informácie o vlastnom procese kompostovania, spôsoboch výroby kompostov a ich základnou charakteristikou. 3.2.1 Proces kompostovania Kompostovanie je biotechnologický proces prebiehajúci za aeróbnych a následne anaeróbnych podmienok, ktorého podstatou je transformácia organických látok činnosťou mikroorganizmov a bezstavovcov. Vyššie organické molekuly sa mineralizáciou rozkladajú na jednoduché zlúčeniny, a následnou humifikáciou stávajú stabilnými. Proces kompostovania sa vyznačuje poklesom hmotnosti a objemu kompostovaného materiálu, úbytkom obsahu vody, zníţením počtu patogénnych mikroorganizmov a tieţ zníţením klíčivosti semien burín (TESAŘOVÁ et al., 2010). Výsledný produkt kompost je hodnotné organické hnojivo, ktoré obsahuje stredne humifikované organické látky a ţiviny (PLÍVA et al., 2016). 3.2.2 Význam kompostovania Význam kompostovania spočíva v navrátení organickej hmoty späť do pôdy, likvidácií odpadov z poľnohospodárstva, lesníctva, priemyslu, ale aj biologicky rozloţiteľného komunálneho odpadu, odpadov z údrţby verejnej zelene či záhradníckych odpadov. Tento spôsob spracovania odpadov je výhodný najmä z dôvodu, ţe výsledný produkt kompost sa stáva hodnotnou surovinou z hľadiska ekonomického,ale aj enviromentálneho (PEREIRA, BOLIN, 2009). Kompost nachádza uplatnenie nielen v poľnohospodárskej prvovýrobe ako zdroj organických látok v pôde, ale aj v záhradníctve a výrobe substrátov (SOUKUP, MATOUŠ, 1979). Separáciou biologicky rozloţiteľného odpadu z komunálneho odpadu a jeho kompostovanie má pozitívny vplyv na ţivotné prostredie kvôli zníţeniu mnoţstva spaľovaného príp. skládkovaného odpadu. Kompostovanie sa vyuţíva aj k zneškodneniu škodlivých látok v procese fermentácie, tzv. hygienizácia organických látok vplyvom samozahriatia kompostovanej hmoty (ŠKARPA, 2013). 14

3.2.3 Surovinová skladba kompostu Pri tvorbe zakládky kompostu je dôleţité kombinovať suroviny tak, aby mal kompost pomer C:N v rozmedzí 30 35:1. Je potrebné brať do úvahy aj štruktúru materiálu, veľkosť častíc a vlhkosť. Jemná zrnitosť vlhkého materiálu môţe viesť k utuţeniu kompostu a vytvoreniu anaeróbneho prostredia a tieţ kvasným procesom. Nedostatočná vlhkosť má za následok rozvoj plesní a spomalenie činnosti mikroorganizmov. Z toho dôvodu má byť vlhkosť zakládky v rozmedzí 50 60% (PLÍVA et al., 2009). Vlhkosť zakládky sa upravuje prídavkom suchého material, alebo v prípade nízkej vlhkosti kropením vodou, močovkou alebo čistiarenskými kalmi. Kyslosť je v prípade potreby moţné upraviť prídavkom vápenatých hmôt. Optimálna hodnota ph v priebehu kompostovacieho procesu je 6 8. Obsah kyslíka by sa mal pohybovať na úrovni minimálne 3%, čo súvisí s dostatočným prevzdušnením a poréznosťou materiálu. Pri zakladaní kompostu je preto vhodné suroviny podrviť, naštiepať a odstrániť materiál, ktorý nie je rozloţiteľný. V organickom odpade je zvyčajne málo mikroorganizmov, a preto je vhodné miešať suroviny so zeminou v hmotnostnom pomere 10:1. Pri farmových a priemyselných kompostoch sa ako mikrobiálny substrát pouţíva hnoj alebo hnojovka, ktoré sú zároveň zdrojom ţivín (TESAŘOVÁ et al., 2010). 3.2.4 Priebeh kompostovacieho procesu Proces kompostovania tvorí súbor biologických a biochemických premien kompostovaného materiálu. Dĺţka tohto procesu je daná chemickým zloţením kompostovaného materiálu, veľkosťou častíc, teplotou, prevzdušnením a vlhkosťou. Samotný proces kompostovania je rozdelený do troch fáz: Prvá fáza, ktorá je charakteristická zahriatím materiálu na teplotu 50 70 C, sa nazýva termofilná (ZEMÁNEK et al., 2011). Dochádza pri nej k tvorbe organických kyselín, hlavne kyseliny octovej, mravčej, propiónovej, maslovej a následnému poklesu hodnoty ph. V tejto fáze sa začínajú rozkladať ľahko rozloţiteľné materiály ako cukry, škroby, bielkoviny, lipidy a neskôr ťaţšie rozloţiteľná celulóza. Druhá fáza sa nazýva mezofilná, pretoţe v nej prevláda činnosť mezofilných baktérií. Je charakteristická poklesom teploty. Pôvodné zloţky kompostu sú v nej uţ nerozoznateľné a tvorí sa drobnohrudkovitá štruktúra. 15

Tretia fáza býva označovaná ako fáza dozrievania, pretoţe teplota kompostu je blízka teplote prostredia a kompost získava finálny vzhľad. Termofilná fáza Táto fáza je tieţ označovaná ako rozkladná, alebo ako fáza mineralizácie. Teplota vnútri zakládky rýchlo narastá a činnosťou termofilných baktérií sú rozkladané zloţité organické zlúčeniny na jednoduchšie anorganické (ZEMÁNEK, 2001). Ako prvé sa uţ pri teplote 20 30 C a činnosti mikroorganizmov začínajú odbúravať ľahko rozloţiteľné organické zlúčeniny. Činnosťou mezofilných mikroorganizmov vzrastie teplota na 40 45 C, ktorá vytvorí vhodné prostredie pre činnosť termofilných mikroorganizmov (tyčinkovité baktérie, mikromicéty, termofilné huby). Činnosťou týchto organizmov vzrastie teplota na 70 80 C. Táto teplota ničí patogénne baktérie a obmedzuje klíčivosť semien. Túto teplotu je však vhodné regulovať zálievkou, alebo prekopaním (RICHTER, KUBÁT, 2013). Prekopávka zároveň zväčší prevzdušnenie a umoţní aj hygienizáciu materiálu, ktorý bol predtým v okrajových vrstvách zakládky. V tejto fáze dochádza k rozkladu ľahko rozloţiteľných zlúčenín, a teda stabilizácií materiálu (BORKOVCOVÁ, ŢÁKOVÁ, 2015). Mezofilná fáza Táto fáza je charakteristická poklesom teploty a rozvojom mezofilnej mikroflóry. Rozklad tieţ katalyzujú mikrobiálne exoenzýmy, hlavne celulázy, pektinázy a lypázy, pretoţe v tejto fáze dochádza k čiastočnému rozkladu a premene horšie rozloţiteľných organických látok celulóz, hemicelulóz, tukov a lignínu (TESAŘOVÁ et al., 2010). Fáza dozrievania V tejto fáze sa z medziproduktov rozkladu syntetizujú humusové látky. Pokles celkovej hmotnosti od začiatku kompostovania môţe dosiahnuť aţ 40%, zatiaľ čo objemová hmotnosť vzrastá z počiatočných 400 600 kg.m -3 na 700 800 kg.m -3 (BORKOVCOVÁ, ŢÁKOVÁ, 2015). Prostredie je moţné označiť ako fakultatívne anaeróbne. Teplota je rovnaká ako teplota prostredia. Výsledný produkt kompost sa vyznačuje stabilitou, vôňou po lesnej pôde a je moţné ho pouţiť ako kvalitné organické 16

hnojivo. Obr. 1 Priebeh teploty pri kompostovaní Zdroj: https://biom.cz/cz/obrazek/prubeh-teploty-pri-kompostovani Obrázok znázorňuje vývoj teploty a ph v čase v priebehu kompostovacieho procesu. Na začiatku procesu prudko vzrastá teplota a ph sa mení na zásadité. Nárast teploty umoţňuje rozvoj termofilných organizmov. Následným poklesom teploty na pribliţne 25 C dochádza k rozvoju mezofilných organizmov a prechodu ph na neutrálne.vo fáze dozrievania sa teplota dostáva na úroveň okolitého prostredia a substrát sa stáva stabilným. Ph zostáva neutrálne a dochádza k tvorbe humusových látok. 3.2.5 Technológie kompostovania V súčasnosti sa v praxi pouţívajú rôzne technológie kompostovania a to v závislosti na type kompostovania a objeme kompostovaného materiálu. 17

Typy kompostovania: Domáce kompostovanie Domácnosti vyuţívajú pri kompostovaní malý kompostér vyrobený z pletiva, dreva alebo prefabrikovaný plastový kompostér, ktorý sa dá kúpiť v záhradníckych potrebách v rôznych tvaroch, veľkostiach a variantach. Komunitné kompostovanie Spoločenstvo väčšieho mnoţstva ľudí v blízkom okolí (bytový dom, záhradkárska kolónia, komunita ľudí) vyuţíva tento spôsob kompostovania kvôli úspore nákladov na dopravu odpadu. Komunita má vyhradené miesto v blízkosti a teda nie je nutné prepravovať odpad na dlhé vzdialenosti do veľkej kompostárne. Medzi ďalšie ekonomické výhody patrí aj moţnosť nákupu techniky na spracovanie odpadu, napríklad štiepkovač a inú techniku pre kompostovanie. Poverená osoba má za úlohu udrţiavať čistotu okolo kompostoviska, ako aj riadenie naskladnenia a vyskladnenia zakládky. Kaţdý člen komunity môţe zdarma kompost pouţiť pre svoje potreby (HODEK, 2009). Komunálne kompostovanie Komunálne kompostovanie je zaloţené na zbere biologicky rozloţiteľného odpadu od väčšieho mnoţstva ľudí z mesta alebo niekoľkých obcí a následnom centralizovanom spracovaní tohto odpadu v kompostárni. Pre tento typ kompostovania sú vyuţívané rôzne technológie: Kompostovanie na voľnej ploche Táto technológia sa vyznačuje uloţením kompostu na spevnenú plochu. Pri ročnom objeme produkcie kompostu do 150 t nie je podľa vyhlášky č. 341/2008 o podrobnostiach nakladania s biologicky rozloţiteľnými odpadmi nutné riešiť záchyt výluhov a zráţkovej vody zo zakládky. Pre menšie kompostárne preto stačí spevnená plocha alebo pole, ku ktorému je moţný prístup s technikou aj v období intenzívnych daţďov. Pri ročnom objeme produkcie kompostu nad 150 t je potrebné vodohospodársky zabezpečiť plochu. Vybudovanie plochy je nákladné, a preto sa v praxi často vyuţívajú staré siláţne ţľaby, hnojiská, areály uhoľných skladov a pod. Pre 18

vybudovanie vodohospodársky zabezpečenej stavby nie sú dané presné pravidlá, no je potrebné aby mala minimálne 5 a aby bola opatrená záchytnou nádrţou pre zráţkovú vodu a splachov z kompostovaných hromád. Je tieţ nutné, aby sa zabránilo kontaktu spracovaných surovín s okolitou pôdou a podzemnou vodou (ALTMANN et al., 2013). Prevzdušňovanie materiálu sa rieši mechanickou prekopávkou s pouţitím prekopávača kompostu, alebo s aktívnym prevetrávaním pomocou ventilačného systému. Plochy určené k ďalšiemu spracovaniu stabilizovaného kompostu a expedícii nie je nutné vodohospodársky zabezpečovať, no je potrebné, aby bol kompost chránený proti znehodnoteniu (PLÍVA et al., 2016). Spôsoby ukladania surovín a následného prekopávania zaloţených surovín pri kompostovaní na voľnej ploche sú: 1) Kompostovanie v plošných hromadách Tento spôsob kompostovania sa povaţuje za najstaršiu kompostovaciu technológiu a v súčasnosti ho vyuţívajú kompostárne v blízkosti veľkých mestských aglomerácií. Jeho podstatou je vytvorenie hromady ľubovoľnej veľkosti a do výšky aţ 5 m. Prekopávanie prebieha pomocou špeciálneho prekopávača, ktorý frézuje materiál a vytvára novú hromadu na vedľajšom stanovišti (PLÍVA et al., 2016). 2) Kompostovanie v pásových hromadách Jedná sa o spôsob uloţenia materiálu do pásov trojuholníkovitého, alebo lichobeţníkovitého tvaru. Veľkosť a šírka pásu závisí na pouţitej technológií prekopávania, pretoţe je potrebné, aby sa pásová hromada zmestila do pracovného záberu prekopávača. Šírka hromady obvykle býva 1,5 aţ 2 m a výška 1,2 aţ 1,5 m (HŘEBÍČEK et al., 2011). 3) Kompostovanie vo vakoch Podstatou tohto spôsobu kompostovania je plnenie materiálu do fóliových vakov pomocou podobnej technológie, ako sa pouţíva na konzervovanie objemových krmív. Rozdiel spočíva v drvení materiálu pri plení vaku a v ukladaní perforovanej hadice dovnútra vaku z dôvodu sprístupnenia vzduchu v procese kompostovania. Nevýhodou 19

je pracnosť a s tým spojená náročnosť plnenia vaku, ale aj nemoţnosť homogenizácie a miešania materiálu v priebehu kompostovacieho procesu (PLÍVA, 2011). Kompostovanie v uzavretých resp. polouzavretých zariadeniach Sú to technológie rôzneho prevedenia bubny, komory, kontajnery. Pri týchto technológiách je snaha urýchliť prvú fázu kompostovacieho procesu, aby sa substrát stabilizoval a celý proces zrýchlil. Kvôli finančnej náročnosti sú v súčasnosti tieto technológie v ČR málo vyuţívané. V zahraničí našli širšie uplatnenie hlavne kontinuálne zvislé reaktory a horizontálne kontajnery. Podstatou technológie kontinuálnych zvislých kontajnerov je sústavné zakladanie materiálu do hornej časti reaktoru a nútená ventilácia zo spodnej strany. Môţe mať objem aţ 2000 m 3, avšak výška reaktora nad 9 m spôsobuje problém s homogénnou ventiláciou. Horizontálne reaktory bubny sú technológie, pri ktorých dochádza k prevzdušňovaniu jednak nútenou ventiláciou, ale aj otáčavým pohybom bubna, ktorý zároveň kompostovaný materiál mieša. Táto technológia preto umoţňuje dobré kontrolovanie kompostovacieho procesu, a teda aj výrazné skrátenie termofilnej fázy (EDWARDS et al.,2011). Vermikompostovanie Tento spôsob kompostovania je špecifický tým, ţe k premene materiálu sa vyuţívajú dáţďovky druhu dáţďovka hnojná (Eisenia fedita), alebo častejšie sa pouţíva vyšľachtená forma druhu Eisenia andrei červená kalifornská dáţďovka. K premene kompostovaného materiálu na humus dochádza mikrobiálnou aktivitou baktérií a enzýmov, ktoré sa nachádzajú v zaţívacom trakte dáţďoviek. Najjemnejšie frakcie vermikompostu (do 1 mm) majú 60 aţ 70x vyššiu účinnosť ako maštaľný hnoj (MEJZLÍK, 2013). Porovnanie dážďovky Eisenia fedita a Eisenia andrei Obom druhom dáţďoviek sa darí v pri teplote okolo 25 C, majú oproti iným druhom vyšší príjem potravy a sú schopné konzumovať organické odpady a meniť ich na vermikompost (PRIORITA, 2011). Priemer tela v dospelosti je 2 4 mm a dĺţka tela dosahuje 40 120 mm. Dospelé dáţďovky majú vyvinutý opasok sériu ţľaznatých článkov v prvej tretine tela. Rozdiel medzi dáţďovkou hnojnou a dáţďovkou E. Andrei spočíva hlavne vo farbe tela. Dáţďovka hnojná má na tele hnedočervené pruhy 20

uprostred jednotlivých článkov, ktoré sa striedajú so špinavoţltými pruhmi v medzičlánkových brázdach, zatiaľ čo dáţďovka E. Andrei je jednofarebný, tmavočervený alebo svetločervený druh. Ďalším rozdielom je, ţe Eisenia Andrei vylučuje pri podráţdení iba bezfarebnú a nepáchnucu kvapalinu. Výhodou kalifornskej dáţďovky je, ţe tento druh má vyššiu spotrebu potravy na jednotku hmotnosti a teda táto dáţďovka pracuje rýchlejšie. Taktieţ produkuje ťaţšie kokóny s väčším počtom mláďat a teda aj jej rozmnoţovacia schopnosť je lepšia (KOUBOVÁ, 2009). Technológia vermikompostovania Pri tomto type kompostovania je potrebné vytvoriť dáţďovkám ideálne podmienky, aby sa celý proces urýchlil a dáţďovky nevyhynuli. Substrát je vhodné predkompostovať, aby sa v ňom rozmnoţili baktérie a prvoky, ktoré sú súčasťou potravy dáţďoviek. V prípade vermikompostovania hnoja je vhodné pouţiť hnoj, ktorý vyzrel 4 aţ 6 mesiacov. Podobne ako pri iných spôsoboch kompostovania je potrebné vytvoriť optimálny pomer C:N. Pri vermikompostovaní by mal byť pomer C:N v rozmedzí 15 25:1. Hodnota ph by sa mala pohybovať v rozmedzí 6,5 7,5 a vlhkosť na úrovni 70 80% (ZAJONC, 1992). Vermikompostovanie v poľných podmienkach Táto technológia spočíva vo vytvorení hromád o výške maximálne 60 cm na betónovej ploche alebo plastovej fólii. Šírka hromád by mala byť maximálne 2 m kvôli dobrému prístupu mechanizmov. Dĺţka hromád môţe byť ľubovoľná v závislosti na stanovišti. Umiestnenie pásov hromád by malo byť v smere fúkajúceho vetra, aby sa obmedzilo vysychanie a negatívny vplyv vetra na dáţďovky. Teplotné optimum pre dáţďovky je 25 C, a preto je nutné dáţďovky pred zimným obdobím izolovať vrstvou slamy. V poľných podmienkach trvá proces vermikompostovania asi 6 mesiacov. V období nadmerného vysušovania substrátu je nutné hromadu kropiť vodou (HANČ, PLÍVA, 2013). Vermikompostovanie v uzavretých priestoroch Kvôli moţnosti riadenia teplotných podmienok môţeme túto technológiu označiť ako intenzívnejšiu a navyše je ju moţné pouţívať po celý rok. Samotná technológia pouţívaná v hale je rovnaká ako v pásových hromadách na voľnej ploche. 21

Kvôli šetreniu priestoru sa v praxi pouţíva aj systém kontajnerov, v ktorých je 50 cm vrstva materiálu a kontajnery sú umiestnené nad sebou v 2 aţ 3 etáţach. Medzi etáţami musia byť vetracie medzery a medzi radmi kontajnerov musí byť priestor pre manipulačnú techniku (VÁŇA, 1997). Akosť kompostu a obsah živín Priemyselné komposty musia zodpovedať znakom akosti podľa normy ČSN 46 5735. Parametre, ktoré stanovuje norma sú uvedené v tabuľke 2. Tab. 2: Akostné parametre stanovené normou ČSN 46 5735 Vlhkosť 40 65% Spáliteľné látky vo vysušenej vzorke min. 25% Celkový dusík v sušine min. 0,6% Pomer C : N max 30 ph od 6,0 do 8,5 Nerozloţiteľné prímesi max 2% Homogenita celku ± 30 relatívnych % Podľa normy ČSN 46 5735 je priemyselný kompost hnedá, šedohnedá aţ čierna homogénna hmota drobnohrudkovitej aţ hrudkovitej štruktúry bez nerozpojiteľných častíc. Nesmie vykazovať pachy svedčiace o prítomnosti neţiaducich látok. Vyzretý kompost obsahuje okolo 60 % sušiny, 20-40 % organických látok (z toho 40 50 % humifikovaných) a z hľadiska ţivín obsahuje 0,5-1,5 % N, 0,1 0,8 % P 2 O 5, 0,3 0,8 % K 2 O, 1-12 % CaO, 0,2 3,3 % MgO v sušine. Sušina vermikompostu obsahuje 1 3 % N, 0,2 3 % P 2 O 5, 0,3 2 % K 2 O, 1-12 % CaO, 0,3 3,3 % MgO. Obsah organickej hmoty vo vermikomposte je 30 55% v sušine a pomer C : N sa pohybuje v rozmedzí 8 15 : 1 (KALINA, 1999). 3.3 Ekonomika pestovania rajčiaka jedlého 3.3.1 Ekonomika pestovania rajčiaka jedlého v ČR Medzi najvyššie nákladové poloţky pri pestovaní rajčiaka patria náklady na prevádzku techniky, na ochranu rastlín a pracovné náklady (PETŘÍKOVÁ et al., 2012). 22

Podľa normatívu Výzkumního ústavu zemědělské techniky (VÚZT) celkové náklady na pestovanie rajčiaka pre priemyselné spracovanie dosahujú výšku 47 501 Kč.ha -1. Z toho fixné náklady dosahujú výšku 8000 Kč.ha -1 (tvoria ich najmä odpisy a nájomné za pôdu). Pri výnose 40 t.ha -1 a realizačnej cene 3 kč.kg -1, dosahujú výnosy 120 000 Kč.ha -1. Miera rentability bez dotácií dosahuje hodnotu 152,63% (VÚZT, 2009). Na ekonomické zhodnotenie pestovania rajčiaka boli pouţité dáta z normatívov a preto je potrebné uviesť, ţe v praxi významne ovplyvňuje ekonomiku pestovania rajčiaka jednak dostiahnutý výnos, ale aj realizačná cena a to, akú časť produkcie spracovateľský podnik od pestovateľa odoberie. Realizačná cena rajčiakov na priemyselné spracovanie sa v roku 2016 pohybovala na úrovni od 2,60 do 3,28 Kč.kg -1 (BARDIOVSKÁ, 2016) a v tomto roku odobrali spracovateľské podniky od pestovateľov 13 751 t rajčiakov (BUCHTOVÁ, 2017). 3.3.2 Rozsah použitia a náklady na hnojenie kompostom v ČR V súčasnosti sú komposty na hnojenie poľnohospodárskych pôd v ČR vyuţívané málo. Hlavným dôvodom nezáujmu poľnohospodárskych podnikov o kompost je jeho vysoká cena v porovnaní s inými hnojivami (MACHOVÁ, 2006). Priemerná trhová cena priemyselného kompostu je v súčasnosti pribliţne 600 Kč.t -1 (KOVAŘÍČEK at al., 2012). Pri modelovaní nákladov na hnojenie kompostom je potrebné zohľadniť aj náklady na dopravu kompostu z kompostárne, rozmetanie a zapravenie kompostu. Na náklady na dopravu kompostu má vplyv dopravná vzdialenosť a nosnosť rozmetadla. Pri väčších dopravných vzdialenostiach je ekonomicky výhodné zvoliť delenú aplikáciu, teda prevoz kompostu z kompostárne na okraj pozemku vhodným dopravným prostriedkom a jeho aplikácia rozmetadlom. Náklady na rozvoz hnojiva po pozemku a jeho rozmetanie ovplyvňuje veľkosť pozemku, ako aj nosnosť rozmetadiel. Náklady na zapravenie sú dané druhom pouţívanej súpravy, ako aj hĺbkou zapravenia. S rastúcou výkonnosťou súpravy a klesajúcou hĺbkou zapravenia tieto náklady klesajú. Náklady na dopravu, rozmetanie a zapravenie kompostu do pôdy sú stanovené podľa normatívnych hodnôt. Ako modelový príklad celkových nákladov na hnojenie kompostom uvádzam tabuľku 3, v ktorej výpočet nákladov vychádza z metodiky Zemánka a Burga (2012). Tabuľka uvaţuje hnojenie kompostom, ktorého cena je 600 Kč.t -1, kompostáreň je vzdialená od pozemku 3 km (náklady na dopravu 66,3 Kč.t -1 ), dopravná vzdialenosť 23

rozmetávania na pozemku je 200 m (náklady na rozmetanie 1650 Kč.ha -1 ) a kompost je zaoraný strednou orbou (1100 1250 Kč.ha -1 ). Tab. 3: Modelovanie celkových nákladov na hnojenie kompostom na 1 ha Náklady na Dávka Náklady na Náklady na nákup Spolu dopravu rozmetanie kompostu (t.ha -1 ) (Kč) 40 24 000 2652 1650 28302 3.3.3 Zhodnotenie hnojenia kompostom na ekonomiku pestovania rajčiaka jedlého Vplyv hnojenia kompostom na ekonomiku pestovania rajčiaka znázorňuje tabuľka 4. Z metodického hľadiska ide o porovnanie varianty s nákladmi na nákup a aplikáciu kompostu v dávke 40 t.ha -1 s variantou pouţitia a aplikácie priemyselných hnojív pri pestovaní rajčiaka jedlého za predpokladu rovnakých výnosov. Náklady na hnojivá pri pestovaní rajčiaka sú priemerne 3705 Kč.ha -1 (PETŘÍKOVÁ et al., 2012). Cena kompostu aj s nákladmi na dopravu a rozmetanie je vyčíslená v tabuľke 3. Tabuľka č.4 zároveň zahŕňa aj mieru rentability s dotáciami aj bez dotácií a príspevok na úhradu fixných nákladov. 24

Tab. 4: Vplyv nákladov na hnojenie kompostom na ekonomiku pestovania rajčiaka Varianta s Mer. Ukazovateľ kompostom jedn. Varianta bez kompostu Náklady na minerálne hnojivá Kč.ha -1 0 3705 Náklady na hnojenie kompostom Kč.ha -1 28302 0 Náklady Ostatné variabilné náklady Kč.ha -1 35 796 35796 Fixné náklady Kč.ha -1 8 000 8 000 Náklady celkom Kč.ha -1 72098 47 501 Výnos t.ha -1 40 40 Výnosy Jednotková cena Kč.t -1 3000 3000 Hodnota produkcie Kč.ha -1 120 000 120 000 Príspevok na úhradu fixných nákladov Kč.ha -1 55902 80 499 Ekonomika Zisk (+) / strata (-) Kč.ha -1 47902 72 499 bez dotácií Rentabilita % 66,44 152,63 Dotácie 2017(SAPS + GREENING Kč.ha -1 166933,36 16693,36 +dobr. podpora vázaná na prod.) Ekonomika s Príspevok na úhradu fixných nákladov Kč.ha -1 72595,36 97192,36 dotáciami Zisk (+) / strata (-) Kč.ha -1 64595,36 89192,36 Rentabilita % 89,59 187,77 Z tabuľky je zrejmé, ţe aplikácia kompostu výrazne negatívne ovplyvňuje výšku nákladov na pestovanie rajčiaka, a tým zhoršuje celkový ekonomický efekt pestovania rajčiaka jedlého (za predpokladu rovnakých výnosov). Túto skutočnosť významne nezlepšuje ani vplyv dotácií. 3.3.4 Účinok kompostu na produkciu rajčiakov Komposty zvyšujú pôdnu úrodnosť a kvalitu pôdy tým, ţe zvyšujú obsah organickej hmoty v pôde. Táto vlastnosť je výhodná predovšetkým na ľahkých pôdach, ktoré majú nízku vodnú kapacitu (LAKHDAR et al., 2009). Kompost tieţ zlepšuje fyzikálne vlastnosti pôdy, hlavne štruktúrne vlastnosti (TEJADA et al., 2009), pórovitosť a vzlínavosť vody (AGGELIDES, LONDRA, 2000), tvorbu štruktúry (SODHI et al., 2009) a vodnú kapacitu (CURTIS, CLAASSEN, 2005). 25

Ako hlavné výhody pouţívania kompostu na hnojenie poľných plodín uvádzajú Ribas-Augustí et al. (2016) recykláciu a zmysluplné vyuţitie biologicky rozloţiteľného komunálneho odpadu a tieţ, ţe aplikácia kompostu predstavuje dobrú alternatívu k pouţívaniu minerálnych hnojív. Medzi potenciálne riziká aplikácie kompostov patrí intoxikácia ťaţkými kovmi a prenos patogénov na potraviny, preto je potrebné tieto parametre v kompostoch sledovať. Ako uvádza Alam (2014), hnojenie kompostom a inými organickými hnojivami predstavuje okrem zlepšenia pôdnej úrodnosti aj úsporu nákladov za minerálne hnojivá. Avšak je potrebné podotknúť aj rozdiely v cenách hnojív a kompostov, kúpyschopnosť farmárov a kvalitu minerálnych hnojív v ázijských krajinách oproti európskym, alebo severoamerickým krajinám. Pri zhodnotení ekonomiky aplikácie kompostu z biologicky rozloţiteľného komunálneho odpadu na juţnej Floride poukazujú Thornsburry et al. (2000) na zvýšenie celkových nákladov na pestovanie rajčiakov o 7%. Výsledky rôznych experimentov zo sveta s pouţitím kompostov sa zhodujú v tom, ţe najvyššie výnosy dosahuje rajčiak jedlý pri kombinácii hnojenia kompostom s minerálnymi hnojivami. Alam et al. (2014) dosiahli v experimetoch najvyšší výnos rajčiaka pri variante s aplikáciou 75% odporúčanej dávky minerálnych hnojív a 2 t.ha -1 vermikompostu. Okrem výnosu plodov, ako aj ekonomického výnosu a zisku, je podľa Tiwariho (2015) najlepšou variantou hnojenia rajčiakov kombinácia organickej výţivy (kompostov) a anorganickej výţivy aj z hľadiska kvality plodov. Pri hnojení výlučne kompostom, alebo vermikompostom má pestovanie rajčiaka potenciál vynikať po stránke ekonomického zisku len za predpokladu, ţe sa produkcia predáva za vyššie ceny ako biozelenina (ALAM, 2014). Napriek takmer polovičnému výnosu varianty hnojenej priemyselným kompostom oproti variante s kombináciou kompostu s minerálnym hnojivom a variante hnojenej výlučne minerálnym hnojivom, varianta hnojená priemyselným kompostom z hľadiska kvalitatívnych parametrov (hmotnosť plodov, priemer plodov, obsah cukrov) plody rajčiakov týchto variant sa od seba neodlišovali (RIBAS-AUGUSTÍ et al., 2016). Z uvedeného teda vyplýva, ţe hnojenie výlučne kompostom má výrazný vplyv na výnos v podobe zníţenia výnosu, avšak kvalitatívne parametre plodov rajčiaka zostávajú zachované. 26

4 MATERIÁL A METÓDY SPRACOVANIA Vplyv aplikácie vybraných druhov kompostu v stupňovaných dávkach na výnos a vybrané parametre rajčiaka jedlého boli zisťované formou presného vegetačného nádobového pokusu realizovaného vo vegetačnej hale Ústavu agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výţivy rostlin, Agromonickej fakulty Mendelovej univerzity v Brne. 4.1 Charakteristika pestovanej odrody rajčiaka jedlého 4.1.1 Rajčiak jedlý (Lycopersicon esculentum Mill.) DARINKA F1 je veľmi skorý hybrid kríčkových rajčiakov. Má polokompaktný vzrast a guľovité stredne veľké plody, ktoré takmer nepraskajú. Plody sú atraktívne, vhodné na priamy konzum, ale aj na priemyselné spracovanie. Hybrid sa vyznačuje veľmi rýchlou dynamikou zrenia, a je kvôli pevnej duţine vhodný na mechanizovaný zber ako aj na prepravu na dlhšie vzdialenosti (SEMO, 1993-2018). Obr. 2 Vzhľad bobúľ rajčiakov hybridu DARINKA F1 Zdroj: https://www.semo.cz/eshop/rajce-kerickove-darinka-f1-p3151/ 4.2 Charakteristika použitých kompostov 4.2.1 Priemyselný kompost Černý drak Kompost Černý drak je organické hnojivo určené na hnojenie záhradníckych a ovocinárskych pestovateľských plôch, zelene a ornej pôdy. Výrobca odporúča 27

dávkovanie 30 aţ 50 t.ha -1 raz za 3 roky. Kompost upravuje štruktúru ľahkých pôd, zlepšuje ich schopnosť udrţať vlahu. Pri ťaţkých pôdach prispieva k lepšiemu prevzdušneniu. Okrem toho prispieva k úprave neţiadúcej kyslej reakcie ph a dodáva do pôdy aktívny humus a mikroorganizmy. Vyrába sa vo ventilovaných ţľaboch, čo je intenzívna technológia kompostovania (REGISTR HNOJIV). 4.2.2 Kompost s biouhľom Kompost s biouhľom je špeciálny druh kompostu, ktorý sa vyrába kompostovaním surovín s biouhľom. V súčasnosti je tento druh kompostu testovaný a očakáva sa od neho, ţe by mal nájsť vyuţitie ako hodnotné organické hnojivo, ktorého aplikácia bude pozitívne ovplyvňovať kvalitu pôdy omnoho dlhšie ako iné organické hnojivá. Samotná myšlienka skúmania biouhľa vychádza z poznatkov dávnych obyvateľov Amazónie, ktorí zapracúvaním uhlíka z drevného uhlia stabilizovali pôdu a tak zostala úrodná aţ dodnes. Biouheľ je materiál, ktorý sa získava termickou konverziou z biomasy bez prístupu kyslíka. Vyznačuje sa omnoho vyššou stabilitou ako pôvodná biomasa a zároveň má schopnosť absorpcie vody, ţivín a neţiadúcich látok. V procese kompostovania zniţuje straty ţivín, emisie metánu a oxidu dusného, ale aj zápach a naviac urýchľuje proces kompostovania (BIOUHEL.CZ) 4.2.3 Vermikompost VERMI Green Vermikompost VERMI green je tvorený prevaţne červými exkrementami.je schopný pútať vodu so ţivinami a postupne ich uvoľňovať rastlinám.odporúčaná dávka hnojiva je 2 aţ 4 t.ha -1 kaţdé 3 roky.vermikompost VERMI Green je vyrábaný v obci Vysočany v okrese Blansko a je registrovaný v registri hnojív. Je tieţ drţiteľom značky MORAVSKÝ KRAS regionálny produkt. Je distribuovaný ako balený v 5, 7, 10 a 20 litrových vreciach, prípadne aj voľne (REGISTR HNOJIV). 4.3 Metodika nádobového pokusu 4.3.1 Schéma pokusu Experiment prebiehal v roku 2017 formou presného vegetačného nádobového pokusu. Pokusné rastliny rajčiaka jedlého boli pestované v Mitscherlichových nádobách 28

Varianta s celkovou hmotnosťou naváţky zmesi zeminy a kompostov 6,5 kg. Presný pomer zeminy a kompostov uvádza tabuľka 5. Tab. 5: Schéma nádobového pokusu Hmotnosť kompostu Hnojivo na nádobu Hmotnosť zeminy na Celkom Kompost Zemina nádobu kg kg kg % % 1 kontrola 0 6,5 6,5 0 100 2 vermikompost 0,325 6,175 6,5 5 95 3 vermikompost 0,65 5,85 6,5 10 90 4 vermikompost 0,975 5,525 6,5 15 85 5 kompost s biouhlem 0,325 6,175 6,5 5 95 6 komposts biouhlem 0,65 5,85 6,5 10 90 7 kompost s biouhlem 0,975 5,525 6,5 15 85 8 kompost Černý drak 0,325 6,175 6,5 5 95 9 kompost Černý drak 0,65 5,85 6,5 10 90 10 kompost Černý drak 0,975 5,525 6,5 15 85 Výsev rajčiaka jedlého hybrid DARINKA F1 sa uskutočnil 15. marca 2017. Sadenice boli predpestované v sadbovačoch v substráte pre výsev a mnoţenie. Pred výsadbou bola do nádob naváţená homogenizovaná zmes zeminy s kompostom v pomere podľa tabuľky 5. Do kaţdej nádoby bola 12. apríla 2017 presadená 1 rastlina rajčiaka. Kaţdá varianta bola 4-krát opakovaná. Počas vegetácie bola zálievka zaistená kvapkovou závlahou a rastliny boli ošetrované proti plesni zemiakovej (Phytophtora infestans /Mont./de Bary) pri jej výskyte celkovo 3-krát. Z toho 2-krát bol pouţitý kombinovaný fungicíd RIDOMIL GOLD v dávke 2,5 kg.ha -1 s účinnými látkami mancozeb a metalaxyl-m v termínoch 13.5. a 12.6. 2017 a raz bol aplikovaný kombinovaný fungicíd Acrobat MZ v dávke 2 kg.ha -1 s účinnými látkami mancozeb a dimethomorph v termíne 13.7.2017. Pred dozretím prvých plodov bol 14.6. 2017 nepriamo meraný obsah chlorofylu v listoch prístrojom N-Tester od spoločnosti YARA 29

Agri International. Merané boli listy v strednej časti rastlín a kaţdé meranie bolo trikrát opakované. Pri zistení nedostatku vápnika (obr. 3) bola dňa 22.6. 2017 aplikovaná foliárna výţiva vápnikom hnojivom LAMAG vápník 5 v dávke 5 kg.ha -1. Dňa 27.6. 2017 bolo uskutočnené meranie odrazivosti rastlín multispektrálnou kamerou Tetracam ADC od spoločnosti Tetracam inc., Kalifornia.Meranie prebiehalo s kaţdou rastlinou osobitne po umiestnení rastliny pred svetlé plátno. Zber prebiehal postupne v konzumnej zrelosti v nepravidelných intervaloch uvedených v tabuľke 6. Pri kaţdom zbere bol kaţdý plod zváţený. V dobe najväčšej plodnosti v termíne 3.8. 2017 bolo uskutočnené meranie dusičnanov. Experiment bol ukončený 10.9.2017 po poslednom zbere plodov. Tab. 6: Priebeh zberu plodov rajčiaka Číslo zberu Dátum 1 2.7. 2017 2 10.7. 2017 3 16.7. 2017 4 23.7.2017 5 3.8. 2017 6 6.8. 2017 7 12.8. 2017 8 17.8. 2017 9 26.8. 2017 10 10.9. 2017 30

Obr. 3 Príznaky nedostatku vápnika 3 dni po aplikácii listovej výţivy vápnikom (Foto: Kriška, 2017) 4.3.2 Meranie obsahu chlorofylu N-Testerom Táto nedeštruktívna nepriama metóda merania výţivného stavu porastu je zaloţená na meraní rozdielnej priepustnosti lúčov ţiarenia dvoch vlnových dĺţok meraným listom. Merané spektrálne parametre korešpondujú s obsahom chlorofylu ako aj obsahom celkového dusíka v liste. Meranie pozostáva zo zovretia listu medzi meracie klapky a prístroj na základe priepustnosti lúčov ţiarenia ukáţe hodnotu (bezrozmerné číslo). Prístroj je vyuţívaný v precíznom poľnohospodárstve na stanovenie potreby hnojenia dusíkom na základe porovnaní nameraných hodnôt s tabuľkami, ktoré stanovujú dávky dusíka pre namerané hodnoty (LUKAS et al., 2012). Pre účely experimentu s rajčiakom bolo toto zariadenie pouţité na zistenie rozdielov v obsahu dusíka v listoch medzi variantami s rôznymi dávkami a druhmi kompostov. 4.3.3 Meranie odrazivosti elektromagnetického žiarenia a výpočet NVDI indexu Táto metóda je pouţívaná v precíznom poľnohospodárstve a jej podstatou je zisťovanie rozdielov v spektrálnom správaní porastov pri ich hodnotení. Rastliny vykazujú v jednotlivých pásmach elektromagnetického ţiarenia špecifickú odrazivosť. Rastliny trpiace stresom vykazujú zmeny v odrazivosti. V praxi sa táto metóda pouţíva 31

na zistenie potreby hnojenia dusíkom, pretoţe N výţiva pôsobí na odrazivosť porastu zvýšením obsahu chlorofylu a pôsobí aj na rast (nárast biomasy). Obidva tieto parametre sa pri riadení výţivy dusíkom zachytávajú pomocou vegetačných indexov ako napríklad NDVI (normalizovaný diferenciačný vegetačný index). Vegetačný index NDVI sa vypočítava z odrazivosti v dvoch a viac častiach elektromagnetického spektra. Výsledkom výpočetu NDVI indexu je bezrozmerná veličina, ktorá dosahuje hodnôt -1 aţ 1 a jeho výška koreluje s obsahom zelenej hmoty v ploche pixela a tieţ umoţnuje jej kvantifikáciu (LUKAS et al., 2012). Pri pouţití tejto metódy boli jednotlivé rastliny snímané multispektrálnou kamerou Tetracam ADC a bola zaznamenávaná odrazivosť objektov v spektrách G (zelená), R (červená) a NIR (blízko infračervené spektrum).výber zo snímok zobrazujú obrázky č. 4 a 5. Zo snímok bol vypočítaný vegetačný index NDVI a vymaskované pixely, ktoré nepredstavovali vegetáciu (podľa pravidla NDVI > 0,2). Následne bola stanovená plocha všetkých pixelov s NDVI > 0,2 a určená ich stredná hodnota za celú plochu takto vyselektovaného obrazu. Obr. 4: Meranie multispektrálnou kamerou Tetracam ADC varianta kontrola (Foto: Lukas, 2017). 32

Obr. 5: Meranie multispektrálnou kamerou Tetracam ADC varianta kompost Černý drak 15% (Foto: Lukas, 2017). 4.3.4 Stanovenie obsahu dusičnanov v plodoch Hodnoty dusičnanov v plodoch boli stanovené iónovo-selektívnou metódou (ISE) podľa Petra a Šenkýřa (1979), ktorej podstatou je, ţe nitráty v extrakte spôsobujú - zmenu potenciálu NO 3 iónovo-selektívnej elektródy. Výsledky sa odčítavajú z kalibračnej krivky a prepočítavajú na mg.kg -1 NO - 3 čerstvej hmoty (ŠKARPA, 2010). Výsledné hodnoty dusičnanov sú porovnané s prípustnými mnoţstvami dusičnanov v zelenine, ktoré sú uvedené vo vyhláške Ministerstva zdravotnictví č. 53/2002 Sb. Prípustné mnoţstvá dusičnanov vo vybraných druhoch zeleniny uvádza tabuľka 7. Súčasná európska legislatíva nariadenie komisie (ES) č. 472/2002, ktorým sa mení nariadenie (ES) č. 466/2001 stanovuje limity na obsah dusičnanov len vo vybranej listovej zelenine a detských výţivách. 33

Tab. 7: Prípustné mnoţstvá dusičnanov vo vybraných druhoch zeleniny podľa vyhlášky č. 53/2002 Sb. Potravina Množstvo NO - 3 [mg.kg - ] plodová zelenina 400 struková zelenina 400 koreňová zelenina 700 hlúbová zelenina 700 4.3.5 Použité štatistické metódy Výsledky pokusov boli vyhodnotené programom STATISTICA 12 pomocou jednofaktorovej analýzy rozptylu a následne testované Fisherovou LSD metódou mnohonásobného porovnávania pri 95% hladine významnosti (p<0,05). Hodnoty v tabuľkách a grafoch vyjadrujú aritmetické priemery sledovaných veličín, ich variabilita je vyjadrená smerodatnou chybou (SE). Na hodnotenie závislosti sledovaných parametrov bol pouţitý Pearsonov korelačný koeficient (r). 34

5 VÝSLEDKY A DISKUSIA 5.1 Hodnotenie v priebehu vegetácie 5.1.1 Obsah dusíka v rastline rajčiaka jedlého Na základe výsledkov merania prístrojom N-Tester je zrejmé, ţe so zvyšujúcou sa dávkou kompostu sa signifikantne (p<0,05) zvyšovala nameraná hodnota vyjadrujúca obsah N v rastline (tab. 8). Zatiaľ čo jej úroveň na nehnojenej variante dosiahla necelých 400, rastliny pestované v zmesi s 15% podielom kompostu vykazovali hodnoty N-Testeru takmer o 60 % vyššie. Rastúcu tendenciu obsahu dusíka potvrdzuje aj výskum Killiho a Kavdira (2013), ktorí merali obsah chlorofylu chlorofilmetrom aj obsah dusíka v rastline rajčiaka. Tab. 8: Vplyv dávky kompostu (bez ohľadu na typ) na obsah N v listoch rajčiakov Dávka kompostu Hodnota N- Testeru ± SE Rel. % Fisher LSD (p<0,05) 0% 392,7 ± 19,1 100.0 a 5% 493,7 ± 26,5 125.7 b 10% 546,6 ± 23,4 139.2 b 15% 619,4 ± 23,9 157.8 c Následné testovanie (Fisherov LSD test) medzi hodnotami N-Testeru označenými odlišnými písmenami bol zaznamenaný štatisticky významný rozdiel (p<0,05). Pri štatistickom spracovaní priemeru nameraných hodnôt prístrojom N-tester bol zistený štatisticky najniţší obsah na variantách kontrola a kompost s biouhlem 5%. Po aplikaci stupňovaných dávok vermikompostu sa hodnoty namerané N-Testerom zvyšovali v podobnom trende ako pri pouţití kompostu s biouhľom. Vo vzťahu k výţivnému stavu je teda moţné konštatovať, ţe aplikácie kompostov pozitívne ovplyvnili výţivný stav rastlín touto ţivinou. Pri hodnotení jednotlivých variant bolo preukázané štatisticky najvyššie zastúpenie dusíka na variante kompost Černý drak 15% (graf 1). Meranie bolo uskutočnené vo fáze kvitnutia, resp. násady prvých plodov pribliţne 2 týţdne pred prvým zberom. 35