Orba a minimalizační technologie

V současné době se vedle pracovně a energeticky náročných postupů zpracování půdy s orbou stále více používají minimalizační postupy. Ty se vyznačují redukcí hloubky a intenzity zpracování půdy a ponecháním zbytků rostlin na povrchu nebo ve vrchní vrstvě půdy. Jde o různé formy mělkého zpracování půdy, náhrady orby kypřením, výsevy plodin do povrchově zpracované a do nezpracované půdy, výsevy plodin do vymrzajících meziplodin a další.

Při volbě způsobů zpracování půdy je potřeba postupovat diferencovaně podle půdních a klimatických podmínek a nároků pěstovaných plodin na půdní prostředí i aktuálního stavu půdy.
Systémy zpracování půdy musí zajistit:
- šetrné zacházení s půdou,
- podporu a vytváření příznivých podmínek pro aktivní biologickou činnost a fyzikální poměry v půdě,
- dosažení příznivé struktury půdy,
- zachování, příp. zvyšování půdní úrodnosti,
- zabránění erozi a poškozování půdní struktury,
- regulaci a omezování výskytu škodlivých činitelů, kteří v ornici ohrožují pěstované rostliny a snižují výnosy.
Momentálne lze akceptovat následující rozdělení způsobů zpracování půdy (Hůla, Procházková a kol., 2008):
- technologie s orbou – půda je každoročně zpracovávána radličným pluhem, rostlinné zbytky předplodin, biomasa meziplodin a nadzemní části plevelů jsou zapravovány do půdy,
- technologie bez orby (minimalizační).
Každý z těchto způsobů má své „pro i proti“. Těžko můžeme najít ideální řešení. Stručný přehled předností a nedostatků technologií s orbou a minimalizačních technologií ukazuje tab. 1 na straně 13.
Pro podmínky České republiky můžeme pod pojmem minimalizační technologie zařadit následující postupy:
- minimalizace s kypřením půdy do zvolené, zpravidla malé hloubky, v případě potřeby lze ornici jednorázově hlouběji prokypřit bez obracení,
- půdoochranné zpracování – způsoby zpracování půdy, u kterých zůstává nejméně 30 % povrchu půdy po zasetí pokryto rostlinnými zbytky předplodiny nebo meziplodiny (doplňkový údaj: hmotnost této biomasy na povrchu půdy je nejméně 1,2 t/ha v suché hmotě),
- přímé setí (setí do nezpracované půdy) – půda se po sklizni předplodiny nezpracovává, seje se speciálními secími stroji.
Jak již bylo řečeno, při volbě způsobů zpracování půdy je potřeba postupovat diferencovaně podle půdních a klimatických podmínek a nároků pěstovaných plodin na půdní prostředí i aktuálního stavu půdy. Půdy ve vlhčích a chladnějších podmínkách, půdy druhově těžší a půdy s velkými objemovými změnami jsou mimořádně náročné na udržení potřebné pórovitosti, zejména pak objemu hrubých nekapilárních pórů, které rozhodují o propustnosti a aerační schopnosti půdy.
Naopak, v sušších a teplejších oblastech a na půdách druhově lehčích, s vyšší propustností pro vodu, je potřebné vytvořit podmínky pro vyšší akumulační a retenční schopnost půdy. Zde je proto vhodné snížení hloubky a intenzity zpracování půdy, případně ponechání její části bez zpracování v přirozeném uložení. S vyšší objemovou hmotností půdy při její nižší intenzitě zpracování se zvyšuje podíl kapilárních pórů a mění se poměr mezi vodní a vzdušnou kapacitou půdy ve prospěch vodní kapacity.

Dobré setí začíná dobrou sklizní 

Pokud chceme dobře připravit půdu a následně pak založit porost pěstované plodiny, je třeba začít už sklizní předplodiny. Sklizeň by měla probíhat v optimální sklizňové zralosti. Porost by neměl být zaplevelen. Pokud je porost zaplevelen vytrvalými pleveli je třeba zvážit aplikaci glyfosátu či sulfosátu ještě před sklizní. Na sklizeň používat dobře připravené a seřízené sklízecí mlátičky a jejich práci neustále kontrolovat. Určitě se vyplatí vybavení kvalitními drtiči slámy a také rozmetači plev a úhrabků. Tím nevznikne tzv. podřádek, ve kterém je přebytek směsi organické hmoty původcem deficitu dusíku (imobilizace), uvolňování alfatoxinů, rozšiřování chorob a škůdců.
Dodržování sklizňové technologie v podobě nízkého strniště, dobře rozdrcené slámy, dobře rozptýlených plev, úhrabků a výdrolu by mělo být samozřejmostí. Rozmetadla plev jsou u moderních sklízecích mlátiček již standardním vybavením. V našich podmínkách se nejčastěji používají rozmetadla plev mechanická. Ta bývají zpravidla tvořena dvěma kotouči, pracujícími na principu odstředivého rozmetadla. U některých mlátiček je rozptyl plev a úhrabků zajištěn tak, že plevy a úhrabky jsou různým způsobem dopravovány do drtiče slámy a následně rozhazovány společně se slámou.
Je důležité zvolit také správný směr jízd. Na poli by neměly vznikat hromady, které nám mohou zkomplikovat následné operace. Problém může nastat i při sklizni polehlého porostu.
Pokud sklízíme slámu, je třeba urychlit pracovní operace. Jestliže slámu drtíme a necháváme na poli, řezanka by neměla obsahovat více než jedno kolénko kvůli rychlé inokulaci půdními mikroorganismy. Obecně se uvádí, že podrcená sláma má obsahovat 70 % částic o délce od 1 do 4 cm a 30 % částic o délce do 5 cm. Výskyt delších částic slámy by měl být výjimečný. Měla by být narušena i trubkovitá struktura částic slámy. Podélně rozštípnuté částice slámy a částice s rozvlákněnými konci lépe podléhají žádoucím rozkladným a syntetickým procesům v půdě.
Pokud je na pozemku velké množství posklizňových zbytků nebo jsou rozptýleny nerovnoměrně, je dobré povrch pozemku vhodným způsobem upravit. Lze použít mechanické mulčovače nebo prutové mulčovací brány.

Podmítka je základ 

Podmítkou se rozumí mělké zpracování půdy (talířovým nářadím nebo kypřiči, příp. pluhem) po sklizni stébelnatých plodin zanechávajících na stanovišti strniště (obilniny, luskoviny, některé technické plodiny, směsky na zeleno i zrno, pícniny). I když má podmítka vícestranný význam, za nejdůležitější se považuje především zlepšení hospodaření s půdní vodou a boj proti plevelům.
Plodiny zanechávající na stanovišti strniště, obzvlášť obilniny způsobují v době dozrávání zhoršení strukturního stavu půdy, což se projevuje především zvýšenou ulehlostí půdního povrchu. V půdě vzniká souvislý kapilární systém umožňující vzlínání půdní vody ze spodnějších vrstev až k povrchu. Nepodmítnutý pozemek tak ztrácí velké množství vody, která pak chybí k vláhovému zabezpečení jak půdních procesů, tak i následných plodin. To se nepříznivě projevuje zvláště v suchých podmínkách. Udává se, že nepodmítnutý pozemek ztrácí v létě denně 1 až 2 % vody, což znamená ztrátu vody rovnající se přibližně 2 až 3 mm srážek (20 až 30 m3 vody na hektar).
Podmítkou se povrchová vrstva ornice nakypří a provzdušní, přeruší se kapilární systém. V nakypřené vrstvě je převaha nekapilárních pórů, jež jsou naplněny vzduchem. Tak vzniká izolační vrstva, která chrání půdu před nadměrným neproduktivním výparem a omezuje přívod tepla do půdy. Na nepodmítnutých pozemcích, kde tato izolační vrstva chybí, dochází k vyššímu zahřívání půdy směrem do hloubky, to pak vede k dalšímu zvýšení ztrát půdní vody. Nakypřená půda zároveň umožňuje lepší příjem a udržení vody ze srážek než zhutnělý, nenakypřený půdní povrch, po kterém srážková voda rychle odtéká a odpařuje se. Poněvadž vzduch má současně malou tepelnou kapacitu, vznikají v nakypřené vrstvě půdy značné tepelné výkyvy mezi dnem a nocí, což vede k tvorbě půdní rosy. Tvorba půdní rosy může významně přispět ke zlepšení vláhových poměrů především na lehčích vysýchavějších půdách, u nichž je kolísání teploty mezi dnem a nocí zvlášť velké.
V systému zásahů proti plevelům je podmítka účinným opatřením. Semena některých plevelů vypadávají ještě před sklizní předplodiny na povrch půdy. Podmítkou jsou semena zapravována do půdy a jsou-li schopna vyklíčit, v krátké době nakličují a vzcházejí. Vzešlé plevele jsou pak následnými zpracovatelskými zásahy ničeny. Podmítkou se vytváří podmínky i pro vyklíčení starších semen plevelů dříve v půdě uložených, které jsou nabobtnalé a mají všechny podmínky ke klíčení kromě vzduchu.
Podmítka má rovněž význam v boji proti některým škůdcům a původcům chorob. Ozdravující význam podmítky se uplatňuje především v omezení rozvoje chorob kořenů a pat stébel obilnin, různých druhů fuzárií a plísní. Podmítkou jsou postihovány vajíčka, larvy a kukly škodlivého hmyzu (bodruška obilní, třásněnky, hrbáč osenní, bejlomorka, bzunky, zelenuška žlutopásá, můra osenní, květilky, nosatci a další). Podmítkou jsou zpravidla přerušovány jejich vývojové cykly.
Velmi důležitou funkcí podmítky je zlepšení podmínek pro činnost půdní mikroflóry. Podmítka je první radikálnější zásah do půdy po delší době. Při zlepšení vodního a vzdušného režimu půdy po podmítce se intenzivněji rozvíjí aerobní mikroorganismy, které mobilizují živiny. Zapravením organických zbytků do půdy se vytvářejí příznivé podmínky pro oživení mikrobiální činnosti půdy.
Podmítka zlepšuje i podmínky pro provedení následných zpracovatelských zásahů (následné orby, případně další přípravy půdy k setí). To se projevuje ve větší kvalitě práce a nižší spotřebě energie. Na rozježděných pozemcích se pozitivně projeví i urovnání povrchu půdy.

Jak zaseješ, tak sklidíš

Cílem zpracování půdy před setím či sázením je urovnat povrch půdy po základním zpracování (po podmítce, příp. po orbě), upravit drobením agregátové složení vrchní vrstvy, prokypřit a provzdušnit povrchovou vrstvu půdy (to přispívá k rychlejšímu prohřátí a k zamezení neproduktivního výparu vody) a připravit vhodné podmínky pro uložení osiva (sadby). Předseťová příprava půdy má také významnou funkci při regulaci plevelů, případně zapravuje do půdy hnojiva a pesticidy. Dále se podílí na podpoře biologických procesů v půdě a mineralizace živin.
Tradiční předseťová příprava půdy zahrnovala oddělené operace – smykování, vláčení, mělké kypření, válení často spojené s opakovanými přejezdy po půdě. Dnešní předseťová příprava usiluje o minimalizaci přejezdů po nakypřené půdě a tedy snížení nežádoucího utužení půdy. Nejvýhodnější je spojení všech operací do jednoho přejezdu, což šetří náklady na pohonné hmoty i pracovní sílu. U časně vysévaných jarních plodin může mít jednorázová příprava půdy negativní dopad na omezenou možnost regulace jednoletých plevelů, ale výhoda včasného termínu setí a šetření s půdní vláhou jednoznačně převládá. U jarních plodin s pozdějším termínem výsevu (slunečnice, kukuřice) je možné využít odplevelovací efekt opakovaných předseťových operací.
Předseťovou přípravou se zejména vytváří lůžko osiva s mírně utuženou vrstvou půdy, na kterou je osivo uloženo a kypřejší vrstvou půdy, kterou je osivo překryto. V praxi jistě všichni znají oblíbené rčení „tvrdá postýlka – měkká peřinka“. Můžeme doplnit ještě jedno „hrudka pro osivo budka“, tzn. že v okolí osiva by měla být struktura půdních částic jemnější, na povrchu půdy mohou být půdní částice větší.
Rostlina potřebuje pro klíčení dostatek vody, tepla a vzduchu, což by jí mělo zabezpečit právě seťové lůžko. Spodní zpevněná vrstva půdy umožňuje kvalitní výsev osiva na požadovanou hloubku, dále pak umožňuje vzlínání vody kapilárními póry, a tím zásobování semene vodou. Naopak, kypřejší vrstvička nad osivem, kde se nachází více pórů nekapilárních, usnadňuje vsakování srážkové vody, která se lépe dostává k osivu. Tato kyprá vrstva rovněž zajišťuje rychlejší a rovnoměrnější prohřívání půdy, a tím zajišťuje přísun tepla, a samozřejmě i potřebné množství vzduchu. Dále se příznivě podílí na případné tvorbě tzv. půdní rosy, což může být v suchém období nemalý zdroj vody pro klíčení. Usnadňuje také pronikání rostlin povrchovou vrstvou při vzcházení. Hloubka vrchní vrstvy seťového lůžka je dána požadavkem na hloubku setí u jednotlivých druhů plodin.
Nové technologické postupy zpracování půdy přinášejí větší nároky i na secí stroje. Moderní secí stroj by měl zajistit přesné dodržení výsevku, přesné dodržení rozmístění semen v šířce záběru, ale také dobré rozmístění semen v řádku. V dnešní době je důležité jednoduché a precizní seřizování a dodržování hloubky setí. S tím souvisí i rovnoměrné a dostatečné přikrytí osiva. U minimalizačních technologií pak klademe také důraz na odolnost proti ucpání při setí v podmínkách s větším podílem rostlinných zbytků.
Právě ponechání posklizňových zbytků předplodin a meziplodin na povrchu půdy vyvolává potřebu inovace secích strojů.

Výsledky pokusů v kukuřičné výrobní oblasti

Ústav agrosystémů a bioklimatologie Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně v rámci svých výzkumných aktivit zakládá a vyhodnocuje celou řadu polních pokusů. Jedním z nich je i polní pokus s pracovním názvem AGRO2, založený na lokalitě Žabčice (25 km jižně od Brna, kukuřičná výrobní oblast). Jde o modelový polní pokus pro hospodaření s živočišnou výrobou, tzn. že sláma obilnin je sklizena, ke kukuřici na siláž a cukrovce je hnojeno chlévským hnojem. V pokusu je sledován vliv různých agrotechnických zásahů (předplodina, zpracování půdy, ošetření fungicidy). Pokus byl navržen jako sedmihonný osevní postup s dvouletou vojtěškou (vojtěška – 1. rok, vojtěška – 2. rok, ozimá pšenice, kukuřice na siláž, ozimá pšenice, cukrovka, jarní ječmen). V tomto osevním postupu jsou porovnávány tři technologie zpracování půdy a zakládání porostů (I. orba, II. mělké kypření, III. přímé setí). U obilnin je dále sledován vliv používání fungicidů v technologii pěstování a porovnáván výnos zrna, u vojtěšky výnos sena, u kukuřice na siláž výnos sušiny, u cukrovky výnos bulev při 16% cukernatosti. Výnosové výsledky z pokusu AGRO 2 za dobu pěti let (2004 – 2008) byly statisticky zhodnoceny analýzou variance s následným testem průkaznosti rozdílů středních hodnot (LSD). Jsou uvedeny v tabulce 2 na straně 13. Výše výnosů většiny plodin je za sledované období odpovídající suchým podmínkám lokality.
Na základě vyhodnocení výnosových výsledků bylo zjištěno, že na výši výnosu ozimé pšenice i jarního ječmene má vliv předplodina. Po vojtěšce byl v sušších letech zaznamenán nižší výnos ozimé pšenice, což souvisí s vyšším odčerpáním vody touto předplodinou. V tomto případě byl výnos po vojtěšce srovnatelný s výnosem po kukuřici na siláž. Při opakovaném pěstování ozimé pšenice po sobě byl výnos nejnižší. U jarního ječmene se jako vhodnější předplodina ukázala cukrovka. Druhým faktorem, který se průkazně projevil u všech obilnin, byla aplikace fungicidů, při jejichž použití byl vždy vyšší výnos. Vyšší nárůst výnosu byl u ozimé pšenice než u jarního ječmene. Tyto výsledky jsou jedním z faktorů, které by měly být zohledněny při fungicidní ochraně porostů obilnin, aby byla dosažena efektivnost provedených zásahů. U vlivu technologie zpracování půdy nelze z dosažených výsledků vyvodit jednoznačné závěry. Technologie využívající redukované zpracování půdy se ukázaly jako výhodnější u jarního ječmene. V případě ozimé pšenice se významně projevila interakce s faktorem předplodiny. Při použití technologie s orbou byl vyšší výnos dosažen při pěstování po kukuřici na siláž a pšenici, tzn. horších předplodinách. Naopak minimalizační technologie se pozitivně uplatnily při pěstování ozimé pšenice po vojtěšce seté. U některých plodin (kukuřice na siláž, vojtěška setá a cukrovka) bylo zjištěno, že jejich výnos není ovlivněn způsobem zpracování půdy, neboť rozdíly mezi jednotlivými variantami byly velmi malé. V takových případech je třeba při rozhodování o způsobu zpracování půdy vzít v úvahu další faktory (časovou náročnost na provedení jednotlivých operací ve vztahu k dodržení termínu agrotechnických lhůt, energetickou náročnost, výskyt chorob, škůdců a plevelů apod.).

Klíčové informace

- V konvenčním způsobu hospodaření na půdě (systém s vysokou intenzitou chemizace ve výživě a ochraně rostlin) se podílelo zpracování půdy na tvorbě výnosu plodin 16 až 18 %. 
- V systému omezujícím aplikaci uvedených intenzifikačních faktorů má podíl zpracování půdy efekt 25 až 30 %.
- Je  tedy možné zdůraznit, že v současném integrovaném zemědělství je význam zpracovatelských a kultivačních zásahů na půdě vyšší.

Poděkování
Tento článek vznikl jako součást řešení projektu 1G46055 „Možnosti omezení dopadu sucha pomocí optimalizace pěstebních technologií u vybraných polních plodin“ financovaného NAZV MZe ČR a jako součást řešení projektu č. 2B06101 „Optimalizace zemědělské a říční krajiny v ČR s důrazem na rozvoj biodiverzity“ financovaného MŠMT ČR.

Ing. Lubomír Neudert, Ph.D.
Ing. Blanka Procházková, CSc.Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta, Ústav agrosystémů a bioklimatologie