Základní složkou většiny pěstebních substrátů používaných ve školkařské produkci je rašelina. Používá se buď samostatně, nebo v kombinaci s jinými komponenty. Její těžba se z ekologických důvodů celosvětově omezuje a podobný trend je i v České republice: na konci osmdesátých let se těžilo 250 tis. t ročně, v polovině devadesátých let 50 tis. t a nyní asi 30 tis. t.
Snížení domácí produkce je kompenzováno dovozem kvalitní vrchovištní rašeliny z pobaltských států a Běloruska v cenové relaci tuzemské rašeliny a vrchovištní rašelina se postupně stala převažujícím komponentem pěstebních substrátů. V budoucnu ale bude stále vzácnější a dražší surovinou, mimo jiné díky nákladům na dopravu, proto se projevuje snaha její podíl v pěstebních substrátech snížit nebo ji nahradit zcela, samozřejmě při zachování kvality.
V České republice se jako alternativní komponent k rašelině nejvíce používá kompostovaná smrková nebo borová kůra v objemu do 50 % obj. Většinou se kompostuje s přídavkem dusíkatého hnojiva v dávce odpovídající do 0,5 kg N/m3, můžeme se ale setkat i s kůrou kompostovanou s přídavkem organických hnojiv nebo bez přídavku dusíku.
Druhou skupinu tvoří komponenty na bázi odpadního dřeva: piliny, jemná dřevní štěpka o průměru částic do 10 mm a upravená dřevní vlákna, do substrátů se přidávají v množství 20 – 35 % obj. Dřevní vlákna vznikají průmyslovým zpracováním dřevního odpadu za vysokého tlaku a teploty, kdy dojde k rozvláknění dřevní štěpky. Prodávají se pod obchodním označením Cultifibre, Toresa a Pietal. Dřevní vlákna mohou z velké části rašelinu nahradit, aniž by došlo ke snížení kvality substrátů, optimální je množství do 35 % obj. Vedle potenciální imobilizace dusíku je nevýhodou tohoto komponentu vysoká cena, zatím přibližně dvojnásobná oproti kvalitní vrchovištní rašelině.
Třetí významnou skupinu představují komposty. Nejperspektivnější se zdá být tzv. zelený kompost, což je kompostovaný odpad vzniklý při údržbě zeleně – listí, tráva, dřevní štěpka. V menší míře se používají vyplozené substráty po pěstování hub, kompostovaný statkový hnůj a tzv. vermikomposty, což je statkový hnůj kompostovaný pomocí dešťovek. Použití kompostů je limitováno obsahem vyluhovatelných živin a rozpustných solí, jejich podíl v pěstebních substrátech by se měl pohybovat do 20 % obj. (komposty s hnojem) resp. 40 % obj. (zelené komposty).
Místní význam mají i další alternativní komponenty: odpad vznikající při zpracování lnu, odpadní papírenská vláknina, tepelně ošetřené rýžové plevy, kompostované slupky podzemnice olejné, odpad při zpracování kokosových ořechů – lignocel – kokosová „rašelina“ a kokosová vlákna a drcená hydrofilní minerální plst. Tyto komponenty se pro přípravu pěstebních substrátů používají většinou v objemech do 35 % obj.
U některých nekompostovaných komponentů (dřevní odpad, odpadní papírenská vláknina) i u nedostatečně zkompostované kůry je problémem biologická sorpce dusíku, která je důsledkem vysokého poměru C:N. Potíže mohou nastat především u substrátů obsahujících vyšší podíl těchto méně stabilních materiálů, při mikrobiálním rozkladu se pak spotřebuje značné množství dusíku a jeho nedostatek se projeví především na počátku pěstování. Proto je velmi důležité dodat dostatečné množství dusíkatých hnojiv v základním hnojení a zvolit i vhodný způsob přihnojování v průběhu vegetace. Při základním hnojení se osvědčila doplňková dávka dusíku v množství odpovídajícím 350 – 500 mg N na jeden litr těchto komponentů.
Použití alternativních substrátů klade zvýšené požadavky na kontrolu chemických a fyzikálních vlastností jednotlivých komponentů i výsledných substrátových směsí, na správnou volbu dávky hnojiv a vápence pro úpravu pH i na způsob přihnojování v průběhu vegetace. Charakteristice systémů hnojení a jejich hodnocení ve vegetačních pokusech bude věnován článek v příštím čísle.
Hodnocení substrátů ve vegetačních pokusech
Ve VÚKOZ Průhonice byly založeny vegetační pokusy, ve kterých se ověřovalo, jak je růst dřevin v kontejnerech ovlivněn typem pěstebního substrátu a výživou. U dvou druhů dřevin (Thuja occidentalis ’Smaragd’ a Pyracantha coccinea ’Red Column’) se testovalo sedm pěstebních substrátů a pět systémů hnojení. Pokusy probíhaly na venkovní ploše upravené pro kontejnerové pěstování dřevin a byly opakovány ve dvou vegetačních obdobích, 1999 a 2000. Vybrány byly substráty a systémy hnojení, které se nejvíce používají ve školkařských podnicích v ČR. Porovnávaly se rašelinové (A) a rašelinokůrové (B – E) substráty a dále substráty (F – H) s podílem alternativních komponentů (dřevní vlákna – Toresa a Cultifibre, piliny, zelený kompost). V obou letech se testovali obdobné substráty, v roce 2000 byly do pokusu navíc zařazeny substráty H a I s alternativními komponenty místo rašelinokůrových C a D. S výjimkou substrátu B byly u všech ostatních (A, E – G) stanoveny obdobné chemické i fyzikální vlastnosti v obou letech. Pro přípravu substrátů bylo použito několik typů kompostované smrkové kůry, v roce 1999 dva, v roce 2000 čtyři. Kůra I a IV byla standardně kompostována s přiměřeným obsahem přijatelného dusíku, u kůry III byl stanoven vysoký obsah přijatelného N. Kůra II byla kompostována s přídavkem odpadních jablečných výlisků a měla vyšší obsah všech živin. Substráty byly připraveny na výrobní lince a hnojiva použitá pro základní hnojení byla do substrátů zapravena ručně před výsadbou.
Hydrofyzikální vlastnosti, obsah vody a vzduchu v substrátu nasyceném na maximální kapilární kapacitu (charakterizuje schopnost substrátu zadržet vodu pro potřeby vegetace), byly stanoveny metodou podle Nováka ve válečkách o objemu 100 cm3. Podle výsledků laboratorních testů bylo možné substráty rozdělit do tří skupin. První tvořily čistý rašelinový substrát A a substrát I s dřevními vlákny a pilinami, které měly nejnižší objemovou hmotnost (OH), nejvyšší pórovitost a vodní kapacitu. Substrát I s dřevními vlákny a pilinami měl oproti rašelinovému substrátu A vyšší vzdušnou kapacitu. Rašelinokůrové substráty B – E, které tvořily druhou skupinu, se lišily vyšší OH a mírně nižší pórovitostí a vodní kapacitou, vzdušnou kapacitu měly stejnou nebo nepatrně nižší. Substráty třetí skupiny měly nižší vodní a vyšší vzdušnou kapacitu než substrát A. Patřily tam substráty s dřevními vlákny H a F, i substrát G ze zeleným kompostem. U substrátu F bez rašeliny se dobře projevila kombinace komponentů s odlišnými vlastnostmi, dřevních vláken Toresy a zeleného kompostu, a výsledná směs vykazovala poměrně dobré fyzikální vlastnosti.
Chemické vlastnosti komponentů a substrátových směsí, hodnota pH a elektrické vodivosti (EC – charakterizuje obsah rozpustných solí) a obsah přijatelných živin byly stanoveny podle metodiky VÚKOZ. Na počátku pokusu byly stanoveny chemické vlastnosti u substrátů bez hnojiva pouze s přídavkem vápence na úpravu pH. Z výsledků bylo patrné, jak jednotlivé komponenty ovlivnily obsah přijatelných živin, a podle toho bylo možné substráty rozdělit do tří skupin. V první byly substráty s nízkým obsahem živin: rašelinový A, rašelinokůrový D a substráty s dřevními vlákny H a I. Do druhé skupiny patřily rašelinokůrové substráty B a C se středním obsahem draslíku (150 – 340 mg/l) a nízkým obsahem ostatních živin. V roce 2000 měl ale substrát B vedle relativně vysokého obsahu draslíku i extrémně vysoký obsah dusíku a spíše tak patřil do třetí skupiny substrátů (E, F G) s komposty (zelený kompost, kompostovaná kůra s vyšším obsahem živin) vyznačujících se vysokým obsahem draslíku (nad 340 mg/l) a zvýšeným obsahem fosforu, případně dusíku. Tyto substráty měly i vyšší hodnoty pH (až 7,1) spojené s vyšším obsahem přijatelného vápníku.
U druhu Thuja occidentalis, který reprezentuje dřeviny s menšími nároky na živiny, se osvědčily substráty F, E a G s přiměřenou přirozenou zásobou přijatelných živin dodanou použitými komponenty (zelený kompost, kůra II). Rozdíly mezi nejlepším a nejhorším substrátem velmi malé, v roce 1999 minimální. Horší výsledky byly dosaženy u substrátech s dřevním odpadem H a I s vyšší vzdušnou kapacitou a přepokládanou imobilizací dusíku a dále v rašelinovém substrátu A. Nejhorší výsledky byly v rašelinokůrovém substrátu B v roce 2000, kdy se negativně projevil vyšší obsah přijatelných živin, především dusíku, a vyšší hodnoty EC na počátku kultury.
Pyracantha coccinea patří mezi dřeviny náročnější na dodávku živin. U tohoto druhu se osvědčil vedle substrátů F, E a G i substrát B s vyšším obsahem přijatelných živin ovlivněným použitou kůrou. V roce 2000 byly dosaženy horší výsledky v substrátech H a I, pravděpodobně díky nižší vodní kapacitě a především imobilizaci dusíku na komponentech na bázi dřevního odpadu, a dále v rašelinovém substrátu A s nízkým obsahem živin v použitých komponentech a s relativně nízkou vzdušnou kapacitou. U rašelinového substrátu se mohl negativně projevit mimořádný průběh počasí v roce 2000, kdy krátce po nasázení byly neobvykle vysoké teploty bez srážek a v červenci pak bylo dlouhé období dešťů (měsíční úhrn srážek 86 mm). Pro tyto podmínky je čistě rašelinový substrát pravděpodobně nejméně vhodný, protože po eventuálním přeschnutí špatně přijímá vodu a naopak v období s intenzivními srážkami má nízký obsah vzduchu.
V pokusech se tedy osvědčily i některé substráty s alternativními komponenty, ve kterých bylo dosaženo výsledků lepších nebo alespoň srovnatelných s čistým rašelinovým substrátem, který je nejrozšířenější typem substrátu v našich školkařských podnicích. Jednalo se o substráty s dobrými fyzikálními vlastnostmi a vyšším obsahem přijatelných živin v použitých komponentech, které však výrazně nezvyšovaly obsah rozpustných solí v substrátu.
