Medziplodiny predstavujú neoddeliteľnú súčasť moderných agroekosystémov, v ktorých plnia funkciu biologického regulátora dusíkatého cyklu. Ich pestovanie prispieva k ochrane pôdy, obmedzeniu erózie a obohacovaniu pôdneho organického uhlíka. V posledných rokoch sa zvýšil záujem o pochopenie mechanizmov, ktoré riadia rýchlosť a rozsah uvoľňovania dusíka z biomasy medziplodín po ich ukončení. Najnovšia štúdia Weiler et al. (2025), publikovaná v časopise Agronomy Journal, priniesla zásadné poznatky o obmedzeniach tradičných modelov predikcie rozkladu rastlinných rezíduí. Autori skúmali rozklad koreňov viacerých druhov medziplodín a sledovali uvoľňovanie uhlíka a dusíka v závislosti od chemického zloženia biomasy. Ukázalo sa, že pomer C:N, obsah lignínu či celulózy, často používané ako prediktory rýchlosti mineralizácie, len slabo korelujú so skutočným priebehom uvoľňovania dusíka. Rozdiely medzi druhmi medziplodín boli výrazné aj pri podobných chemických parametroch. Na dynamiku rozkladu mali podstatný vplyv faktory ako mikrobiálna aktivita, pôdna vlhkosť, teplota či anatomická štruktúra koreňov. Výsledky štúdie tak spochybňujú spoľahlivosť všeobecných výpočtov bilancie dusíka používaných v praxi a poukazujú na potrebu ich lokálnej kalibrácie.
Porovnanie koreňovej a nadzemnej biomasy medziplodín
Doplňujúce poznatky priniesla práca Saadat et al. (2025), publikovaná v časopise Agronomy, ktorá skúmala príspevok nadzemnej a koreňovej biomasy troch letných medziplodín – hrachu, ovsa a pohánky – k pôdnemu kolobehu uhlíka a dusíka po ukončení vegetácie. Autori preukázali výrazné rozdiely medzi leguminóznymi a neleguminóznymi druhmi, ako aj medzi jednotlivými frakciami rastlín. Hrach sa vyznačoval rýchlou mineralizáciou, pričom viac než polovica jeho dusíka sa uvoľnila počas prvých šiestich týždňov po zapravení. Naopak, ovos a pohánka, charakteristické vyšším pomerom C:N, uvoľňovali dusík pozvoľnejšie a značná časť ostávala viazaná aj po desiatich týždňoch. Koreňová biomasa všetkých skúmaných druhov sa rozkladala pomalšie než vňať, no jej dlhodobý prínos k stabilizácii pôdneho organického uhlíka a k mikrobiálnej aktivite bol významný. Štúdia tak potvrdila, že načasovanie ukončenia medziplodiny a výber druhu rozhodujú o synchronizácii uvoľňovania dusíka s potrebami následnej plodiny.
Rýchlosť rozkladu biomasy a uvoľňovania dusíka po ukončení medziplodín
Experiment bol založený metódou sieťových vreciek („litter bag“) s hĺbkou zapravenia 15 cm, pričom priebežne sa sledovala strata biomasy a mineralizácia C a N v čase po ukončení vegetácie. Výsledky ukázali výrazné medzidruhové rozdiely v rýchlosti rozkladu koreňovej biomasy. Korene hrachu stratili približne 50 % počiatočnej hmotnosti už v priebehu prvých dvoch týždňov po zapravení, čo poukazuje na veľmi rýchlu mikrobiálnu degradáciu tkanív s nízkym pomerom C:N a vysokým obsahom rozpustných frakcií. Naopak, korene ovsa a pohánky dosiahli podobný stupeň rozkladu až po 10 až 14 týždňoch, pričom dĺžka tohto „polčasu rozkladu“ bola podmienená priebehom počasia v danom roku.
Podobná dynamika bola zaznamenaná aj pri uvoľňovaní dusíka. Do 10 týždňov po ukončení dosiahlo kumulatívne uvoľnenie N z hrachu (vrátane koreňovej a nadzemnej biomasy) približne 45 % celkového obsahu dusíka. V rovnakom období však u ovsa a pohánky zostávalo viac než 80 % pôvodného dusíka stále viazaných v organickej forme, čo znamená, že do pôdneho roztoku sa dostalo menej než 20 % z celkového obsahu. V roku s priaznivejšími teplotnými a vlhkostnými podmienkami bola mineralizácia ešte rýchlejšia: vňate hrachu dosiahli približne 50 % uvoľnenia dusíka už do troch týždňov po zapravení. Tento prudký „pulz“ minerálneho N predstavuje riziko jeho strát vyplavovaním alebo denitrifikáciou, ak v tom čase nie je prítomná aktívna následná plodina schopná tento N efektívne prijať.
Na rozdiel od dusíka, uvoľňovanie uhlíka prebiehalo pomalšie a rozdiely medzi druhmi boli menej výrazné. Po 14 týždňoch zostávalo v koreňovej biomase 74 až 84 % pôvodného uhlíka v závislosti od druhu a rastového orgánu. Tento pomalší rozklad organického uhlíka dokumentuje existenciu dlhšie pretrvávajúcej, stabilnejšej frakcie rezíduí, ktorá prispieva k akumulácii pôdnej organickej hmoty a dlhodobej úrodnosti.
Impikácie pre agronomickú prax
Syntéza týchto výskumov prináša nové odporúčania pre agronomickú prax. Uvoľňovanie dusíka z medziplodín je výsledkom komplexnej interakcie biologických, chemických a fyzikálnych procesov, ktoré nemožno spoľahlivo predpovedať len na základe obsahu živín v biomase. Rýchlosť mineralizácie je podmienená typom medziplodiny, podielom koreňovej a nadzemnej hmoty, fázou ukončenia porastu a aktuálnymi podmienkami prostredia. Leguminózne medziplodiny, ako hrach či vika, poskytujú rýchlo dostupný dusík pre nasledujúce plodiny, avšak menší podiel zostáva viazaný v pôde. Neleguminózne druhy, ako ovos alebo pohánka, viažu dusík dlhodobejšie a sú vhodné na zníženie jeho strát vyplavovaním. Koreňová frakcia má zásadný význam pre dlhodobú úrodnosť a pôdnu stabilitu, keďže jej rozklad prebieha pomaly, ale trvalo obohacuje pôdnu organickú hmotu. Pre efektívne hospodárenie s dusíkom je preto nevyhnutné prispôsobiť výber medziplodiny a termín jej likvidácie konkrétnemu osevnému postupu a klimatickým podmienkam.
Spracoval: Ing. Tomáš Baran, Naše Pole
