Výzkum systémů zpracování půdy a setí hlavních plodin prošel ve druhé polovině minulého století významným technologickým i technickým vývojem. V 50. a 60. letech byla pozornost orientována především na možnosti zlepšení půdního profilu orbou, případně podrýváním podorničí. Tyto pracné a energeticky náročné postupy však nepřinesly očekávaný přírůstek výnosů plodin ani zvýšení půdní úrodnosti. Proto již v 60. letech začaly některé výzkumné ústavy řešit otázku diferencovaných požadavků plodin na půdní prostředí.
Již v té době byly definovány pojmy „minimální zpracování půdy“ a pěstování plodin „bez zpracování půdy“. V polních pokusech se ukázalo, že tyto technologické postupy zpracování půdy k ozimé pšenici i k jarnímu ječmeni se po stránce dosahovaných výnosů vyrovnají klasické přípravě půdy orbou.
V 70. letech se potvrdilo, že obilniny ke svému růstu nevyžadují půdu nakypřenou, ale naopak ulehlou, zejména v počátcích svého růstu. Postupně se výzkum těchto technologií zaměřil i na širokořádkové plodiny – brambory, kukuřici.
Zjednodušené postupy
Ekonomický, ale i legislativní tlak nutí zemědělskou praxi v současné době stále častěji cíleně využívat zjednodušené postupy zpracování půdy, které jsou charakteristické redukcí hloubky a intenzity jejího zpracování, slučováním jednotlivých pracovních operací s ponecháním zbytků rostlin na povrchu půdy nebo v její vrchní vrstvě.
Jedná se tak o různé způsoby mělkého zpracování půdy, náhrady orby kypřením, výsevy plodin do nezpracované nebo pouze povrchově zpracované půdy, výsevy do vymrzajících nebo chemicky likvidovaných meziplodin.
Tyto systémy zpracování půdy můžeme nazvat jako půdoochranné, a sice jak z hlediska ochrany půdy před vodní erozí, tak i z hlediska lepšího hospodaření s vodou zvláště v aridnějších oblastech. Půdoochranné technologie velmi významně ovlivňují půdní prostředí z hlediska fyzikálních, chemických i biologických vlastností.
Základní zpracování a půdní voda
Základní zpracování půdy po sklizni hlavních plodin zahrnuje podmítka a mělká orba. Provádí se buď tzv. letní orba po sklizni předplodiny se současným rozdrobením skýv, aby se snížily ztráty vody neproduktivním výparem, nebo seťová orba převážně používaná pro ozimé obilniny a ozimou řepku.
Hloubka podmítky se pohybuje většinou od 6 do 10 cm a jejím cílem je vytvořit kyprou izolační vrstvu půdy za účelem snížení výparu půdní vláhy, urychlit vyklíčení plevelů, přerušit růst a vývoj vytrvalých plevelů, zničit choroby a škůdce rostlin, obnovit a zvýšit půdní aktivitu, zlepšit kvalitu následné orby a snížit namáhavost.
Změny vyvolané zpracováním půdy se nejvýrazněji odráží na objemové hmotnosti redukované, která ovlivňuje celý komplex půdních fyzikálních vlastností, tj.: pórovitost, vzdušná a vodní kapacita, tepelná vodivost apod. Současně se mění obsah, dostupnost a pohyb půdní vody.
Voda je důležitým faktorem nejen pro tvorbu biomasy následně pěstovaných rostlin, ale i pro zachování půdní úrodnosti z hlediska fyzikálního a chemického. Jak nadbytek, tak i nedostatek půdní vody je škodlivý. K největšímu úbytku vody dochází v orničním horizontu, a proto je třeba zvažovat, jakou technologii zpracování půdy zvolíme. Ta se bude lišit podle daného regionu a podle typu a druhu půdy.
Fyzikální vlastnosti půdy
Fyzikální vlastnosti půdy představují soubor půdních vlastností, které významnou měrou ovlivňují průběh a rychlost fyzikálně-chemických a biologických procesů. Proto jejich vhodnou úpravou můžeme ovlivnit reprodukční proces pěstovaných plodin. Fyzikální vlastnosti půdy ovlivňují půdní mikroklima vegetace, zvláště vodní, tepelný a vzdušný režim. Kypřicími zásahy a především pak orbou dochází k výrazným změnám ve velikosti redukované objemové hmotnosti půdy. Po nakypření se snižuje objemová hmotnost a zpravidla do jednoho roku se vrací do výchozí, přirozené ulehlosti pokud nenastal u půd nevratný degradační proces způsobený dlouhodobě špatným hospodařením nebo u půd méně kvalitních.
Zpracováním půdy lze ovlivňovat její objemovou hmotnost, avšak samotné zpracování půdy má menší vliv na její stabilizaci. Právě objemová hmotnost je obvykle užívána jako nejdůležitější veličina pro vyjádření fyzikálního stavu půdy. Jejím zvyšováním nebo snižováním je ovlivňována rychlost mineralizace organické hmoty. Vyšší objemová hmotnost mění poměr mezi vodní a vzdušnou kapacitou úměrně ve prospěch vodní kapacity, snižuje celkovou pórovitost a zvyšuje podíl kapilárních pórů, které jsou do značné míry příčinou zlepšeného vodního režimu a zásobování rostlin vodou v průběhu vegetace.
Hodnocení systémů v pokusech
Pro sledování fyzikálních vlastností půdy probíhalo odebírání vzorků na konci vegetace hlavní plodiny, tedy v období, kdy byla utuženost půdy již dosti vysoká, aby byl zjištěn dopad různého zpracování půdy na její fyzikální stav.
Pro posouzení změn fyzikálních vlastností půdy v souvislosti se zpracováním půdy byly hodnoceny různé pokusy na toto téma. Jedním z pokusů, kde se hodnotily různé systémy zpracování půdy a jejich vliv na fyzikální vlastnosti, probíhaly v Troubsku ve Výzkumném ústavu pícninářském, s. r. o.
Pokusné pozemky sledované lokality leží v řepařské výrobní oblasti s nadmořskou výškou 270 m, s průměrnou roční teplotou 8,4 OC, během vegetace 14,8 OC a průměrnými ročními srážkami 547 mm, z toho za vegetační období 344 mm.
Půda je zde klasifikována jako luvizem modální, zrnitostním složení hlinitá až jílovitohlinitá s půdní reakcí neutrální. Obsah P dostatečný, obsah K nízký, obsah Mg velmi vysoký, obsah celkového N střední, obsah humusu 1,61 % – obsah nízký, půdy jsou charakterizovány jako mírně humózní.
Sledování probíhalo u pěti různých variant zpracování půdy a setí pšenice ozimé:
A. klasická technologie s orbou, přípravou půdy a setí klasickým secím strojem,
B. minimalizační technologie s podmítkou a setím na široko exaktorem,
C. minimalizační technologie s podmítkou a setím talířovým secím strojem,
D. setí do nezpracované půdy secím exaktorem,
E. setí do nezpracované půdy talířovým secím strojem.
Sledování probíhalo během třech let (I–III). Výsledky objemové hmotnosti redukované (OHr) udávané v grafu 1 jasně ukazují na nejnižší naměřené hodnoty u varianty B. Tato varianta se tedy projevila jako nejstabilnější z hlediska utužení půdy. V průměru tří let byly naměřeny hodnoty OHr 1,41 g/cm3. Druhou nejlepší variantou byla opět varianta minimalizační (varianta C). Naopak nejvyšší zjištěné hodnoty OHr byly naměřeny u varianty, kde se selo přímo do nezpracované půdy (var. D a E), a to zvláště ve třetím sledovaném roce. Zde byly zjištěny průměrné hodnoty za tři roky sledování 1,51 (var. D) a 1,54 (var. E), což jsou hodnoty nad kritickou hranicí danou pro tento půdní druh.
Ze sledovaní různých variant zpracování půdy po sklizni hlavní plodiny je tedy patrno, že varianty minimalizační dávají předpoklad stabilnějších fyzikálních vlastností půdy, což se ukazuje jako pozitivní i pro výnos následné plodiny. Podmínkou ovšem je kvalitní půda, nezamokřená, s dostatečnou zásobou půdního humusu a dobře zvládnutá ochrana proti plevelům a škůdcům.
V grafu 2 jsou vyhodnoceny výnosy pšenice ozimé u jednotlivých variant s odlišným zpracováním půdy a setím. Bylo zjištěno, že nejvyšších výnosů za celé sledované období bylo dosaženo u variant s minimalizační technologií, a to u varianty B 6,13 t/ha a u varianty C 6,03 t/ha. V průměru nejnižší výnosy za tři roky byly zjištěny u varianty klasické s orbou (var. A), a sice 5,65 t/ha.
Z výsledků vyplývá, že k obilninám, v našem případě konkrétně k pšenici ozimé, prospívá spíše mělčí zpracování půdy před setím ozimů a následné uválení povrchu půdy pro lepší kontakt osiva s půdou a půdní vláhou. Neporušená kapilarita u neoraných variant umožňuje lepší vzlínání půdní vláhy na povrch, a tudíž urychluje vzcházení osiva. Zvláště v sušším období bývá znatelný úbytek vody u varianty s orbou, zatímco varianty s mělkým kypřením si udržují více půdní vláhy vzhledem k lepší vododržnosti. Naopak při vyšších úhrnech srážek bývají příznivější vláhové poměry u varianty orané. Obsah půdní vody je graficky znázorněn v grafu 3, kde jsou patrné vyšší hodnoty vlhkosti u variant minimalizačních (B–E) v průběhu tříletého sledování. U varianty orané (A) jsou průměrné hodnoty půdní vlhkosti až o 1,5 % hmot. nižší oproti variantám s redukovaným zpracováním půdy.
Výsledky tohoto příspěvku souvisí s řešením výzkumného projektu QH 72039, který financuje MZe ČR prostřednictvím Národní agentury pro zemědělský výzkum.
Klíčové informace
– Redukované zpracování půdy po sklizni a následné setí se provádí hlavně z hlediska ekonomického i časového.
– Nemalou roli však zde hraje zájem o zachování půdní vláhy. Tento faktor ovlivníme co nejrychlejším rozbitím a zapravením posklizňových zbytků rostlin podmítkou po sklizni hlavní plodiny a urovnáním povrchu půdy, aby se zamezilo větším ztrátám vody z půdy, a aby následné vysetí ozimů mělo lepší podmínky pro klíčení semen.
– Redukované zpracování půdy lze současně využít jako ochranu proti vodní i větrné erozi formou mělkého prokypření půdy bez orby nebo setí do mulče rostlinných zbytků.
Ing. Barbora Badalíková
Zemědělský výzkum, spol. s r. o. Troubsko
