Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Obsah Technologie ......................................................................................................... 1 Představení ....................................................................................................... 1 Přínosy .............................................................................................................. 2 Ekonomické přínosy....................................................................................... 2 Agronomické přínosy ..................................................................................... 3 Přínosy životnímu prostředí ........................................................................... 6 Rozdíly............................................................................................................... 9 Zemědělské systémy ........................................................................................ 10 Trvale udržitelný systém .................................................................................. 10 Systematický přístup .................................................................................... 11 Výnosnost plodin.......................................................................................... 13 Základy půdy ..................................................................................................... 14 Vlastnosti půdy ................................................................................................ 14 Složení půdy ................................................................................................ 15 Agregace půdních částic.............................................................................. 18 Objemová hmotnost ..................................................................................... 18 Utužování půdy ............................................................................................ 19 Půdní konzistence a zdraví půdy ..................................................................... 20 Hospodaření s půdou ...................................................................................... 22 Uchovávání půdní vlhkosti.............................................................................. 22 Management půdoochranné technologie pěstování plodin EKOTECH........ 23 Výběr odrůd ..................................................................................................... 23 Vliv půdoochranné technologie na plodiny ................................................... 24 Výběr odrůd ................................................................................................. 26 Osevní postup ................................................................................................. 28 Tržní plodiny................................................................................................. 28 Meziplodiny .................................................................................................. 29 V systému EKOTECH lze počítat se dvěma hlavními cíli využití meziplodiny .................................................................................................. 30 Management posklizňových zbytků ................................................................. 31 Řešení alelopatického efektu v technologii EKOTECH ................................ 32 Koloběh uhlíku v půdě.................................................................................. 33 Teplota půdy ................................................................................................ 36 Půdní voda ................................................................................................... 38 Management posklizňových zbytků ................................................................. 41 Management během sklizně ........................................................................ 41 Management výživy půdy ................................................................................ 48 Systémy půdoochranné technologie ............................................................ 48 Stratifikace živin ........................................................................................... 48 Management dusíku ........................................................................................ 52 Imobilizace dusíku........................................................................................ 52 Mineralizace dusíku ..................................................................................... 52 Unikání dusíku do ovzduší ........................................................................... 53 Management dusíku v systému EKOTECH ................................................. 54 Půdní pH.......................................................................................................... 54
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Vápnění: řízení pH půdy .............................................................................. 56 Likvidace plevelů ............................................................................................. 56 Půdní zásoba semen ................................................................................... 57 Likvidace plevelů v systému EKOTECH – ROUNDUP MANAGEMENT...... 58 Likvidace vytrvalých plevelů......................................................................... 60 Praktické řešení likvidace vytrvalých plevelů v systému EKOTECH............ 60 ROUNDUP MANAGEMENT v praxi ................................................................ 62 ROUNDUP MANAGEMENT před setím ozimých obilovin ........................... 62 ROUNDUP MANAGEMENT před setím ozimé řepky................................. 65 ROUNDUP MANAGEMENT před setím hustě setých jařin ......................... 67 ROUNDUP MANAGEMENT před setím kukuřice a slunečnice ................... 69 Ochrana proti škůdcům ................................................................................... 71 Podmínky šíření škůdců .............................................................................. 71 Slimáci a metody jejich regulace.................................................................. 71 Boj s hmyzem .............................................................................................. 73 Ochrana proti chorobám.................................................................................. 74 Okruhy chorob ............................................................................................. 75 Boj proti chorobám v systému EKOTECH ................................................... 75 Systémy zpracování půdy ................................................................................ 78 Výběr nejlepšího systému zpracování půdy .................................................... 78 Osevní postup a pěstované plodiny............................................................. 78 Půdní charakteristika ................................................................................... 78 Hnojení ........................................................................................................ 79 Program aplikace herbicidů ......................................................................... 79 Secí zařízení, typ a věk ............................................................................... 79 Schopnost řídit a zvládat nový systém......................................................... 80 Začínáme s půdoochrannou technologií ........................................................ 82 Proč si osvojit půdoochrannou technologii? .................................................... 82 Jak začít? ........................................................................................................ 83 Minimální zpracování půdy – kultivace............................................................ 83 Záměr kultivace ........................................................................................... 83 Typ nástrojů .................................................................................................... 86 Radličkové a dlátové kypřiče ....................................................................... 87 Diskové podmítače ...................................................................................... 87 Aktivně poháněný rotační kultivátor ............................................................. 88 Válce............................................................................................................ 88 Kombinace kultivačních nástrojů ................................................................. 88 Požadavky na energii .................................................................................. 88 Zacházení se stroji....................................................................................... 89 Přímé setí řádkových kultur ......................................................................... 90 Secí zařízení pro půdoochrannou technologii ............................................... 93 Systémy půdoochranné technologie a secí stroje ........................................... 93 Secí stroj ......................................................................................................... 93 Diskové secí stroje....................................................................................... 94 Diskový secí stroj pro hustě seté plodiny..................................................... 99 Radličkové secí stroje................................................................................ 104
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Úpravy secího stroje ....................................................................................... 106 Ekonomika ....................................................................................................... 107 Příjmy ............................................................................................................ 108 Fixní náklady .............................................................................................. 108 Variabilní náklady....................................................................................... 109 Rozpočet plodiny........................................................................................ 111 Analýza pomocí ” EKONOMICKÉHO MODELU” ........................................... 113 Ekonomický model zahrnuje ...................................................................... 114 Dodatek ............................................................................................................ 115 Často kladené otázky .................................................................................... 115 Agronomické .............................................................................................. 115 Kulturní změny ........................................................................................... 119 Ekonomie ................................................................................................... 120 Životní prostředí ......................................................................................... 120
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Technologie Představení Mezi zemědělci rostou obavy z eroze, rostoucích cen pracovních sil a rostoucích nákladů během posledních let. Zemědělci již v minulosti zkoušeli omezit počet operací, které prováděli. To vedlo k problémům se špatným růstem rostlin, k nízkým výnosům a k zamoření pozemků pleveli, které nemohly být likvidovány existujícími herbicidy. Tím, že se zlepšily herbicidy, zemědělci našli způsoby, jak snížit a případně omezit kultivaci během pěstování plodin. Dnes se půdoochranná technologie stala kritickou pro udržení ziskovosti zemědělských farem na celém světě. Je zapotřebí rozumět všem aspektům půdoochranné technologie pěstování plodin, aby ji bylo možné úspěšně zavést a využít jejích přínosů. Cíle Cílem této publikace je: • vysvětlit charakteristiku a přínosy půdoochranné technologie EKOTECH ™ 1, • popsat technologické základy, které vedou k dosažení těchto přínosů, • poradit zemědělcům v jednotlivých krocích adopce této technologie, • odpovědět na nejčastěji kladené otázky. Pro tyto účely publikace obsahuje následující témata: • základy půdy a vliv půdoochranné technologie na půdu, • principy kultivace, • popis secích strojů pro přímé setí. Témata Půdoochranná technologie může být rozdělena do skupiny specifických témat, které definují tuto technologii. Tato témata zahrnují: • hlavní charakteristiky a přínosy, • systematický přístup, • principy zacházení s půdou a kultivace, • základy osevních postupů, hospodaření s posklizňovými zbytky, úrodnost a škodlivé činitele, • minimální zpracování půdy, • přímé setí, • secí stroje, • výčet často kladených otázek.
1
EKOTECH ™ - registrovaná ochranná známka firmy Monsanto ČR s.r.o.
1
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Přínosy Každá nová technologie musí mít rysy a přínosy, které vyhovují široké skupině zemědělců. Přínosy půdoochranné technologie mohou být soustředěny do 3 skupin: • ekonomické přínosy zlepšující efektivnost výroby, • agronomické přínosy upravujících úrodnost půdy, • přínosy životnímu prostředí, které uchovávají půdu jako neobnovitelný zdroj a pomáhají vytvořit trvale udržitelné zemědělství. Ekonomické a agronomické přínosy pro zemědělce znamenají: • menší potřebu pracovních sil, • úsporu času a snížení pracovního zatížení, • sníženou spotřebu PHM, • úsporu půdní vláhy, • snížení investičních požadavků na stroje a zařízení, • přizpůsobitelnost většině plodinám, • snadnější dodržování agrotechnických termínů. Tím zabezpečují vyšší výnosy, nižší náklady a vyšší zisk podniku. Pro životní prostředí představují: • snížení půdní eroze a zlepšení kvality vody • menší spotřebu tuhých paliv a tím snížení znečištění ovzduší • zvýšenou biodiverzitu Ekonomické přínosy Půdoochranná technologie poskytuje zemědělcům mnoho ekonomických přínosů. Úspora času Jeden pojezd s kultivací, plus aplikace herbicidu Roundup ® 2 ve srovnání s orbou a několika pojezdy při přípravě půdy, znamená úsporu času na kultivaci, nižší opotřebení traktoru a snížení počtu oprav. Například na 1000 ha lze takto ročně uspořit až 500 pracovních hodin. Snížené náklady Osvojením půdoochranné technologie mohou zemědělci snížit své náklady, např3:
2
Roundup ® - registrovaná ochranná známka firmy Monsanto Jestliže zemědělec zahrnuje v systému meziplodinu, výrobní náklady mohou být vyšší o náklady spojené se setím meziplodiny, ale tyto jsou bohatě převýšeny získanými agronomickými přínosy.
3
2
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH •
•
Uspoří v průměru 20 litrů PHM na ha/rok, což na 1000 ha představuje úsporu 20 000 l nafty. Úspora PHM tak ve finančním vyjádření představuje 400 000 Kč. Pro práci v podniku lze použít menších traktorů a méně strojů, čímž se dále sníží finanční výdaje v tomtéž podniku o dalších 400 000 Kč ročně.
Zvýšená efektivnost Osvojením půdoochranné technologie tedy zemědělci sníží své celkové náklady: • fixní náklady (investice do strojů), • provozní náklady (PHM, mazadla, náhradní díly, servis), • pracovní náklady (vyžadováno méně času na jednotlivá pole). Efektivnost zároveň roste díky: • stabilizaci a růstu výnosů, • řízení podniku s menším počtem pracovníků. Agronomické přínosy • osvojením půdoochranné technologie se upraví kvalita a úrodnost půdy, • půdoochranná technologie usnadňuje dodržování agrotechnických termínů. Eroze Půdoochranná technologie ponechává posklizňové zbytky na povrchu půdy. Ty slouží jako mulč, který snižuje (obrázek 1): • energii a následky dopadajících vodních kapek na povrch půdy, • splavování, • půdní erozi. Snižování splavování a ochrana půdy před erozí pomůže zvýšit úrodnost půdy. Posklizňové zbytky fungují jako série malých přehrádek, které zpomalují splavování a dávají vodě čas vsáknout se do půdy. Společně s otvory po chodbičkách od žížal a rozložených kořenech starých rostlin, pomáhají vodě vsáknout, a tím snižují splavování o 45 až 90 %.
3
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Obrázek 1. Splavování a půdní eroze u různých kultivačních systémů zpracování půdy.
2,000
80,000
1,600
Pudní eroze (kg/ha)
Povrchový odtok (L/ha)
100,000
60,000 40,000
20,000
1,200
800
400
0 Tradicní orba
Minimální zpracování
Prímé setí
0 Tradicní orba
Minimální zpracování
Prímé setí
Půdní konzistence Trvale prováděný systém půdoochranné technologie zvyšuje shlukování půdních částeček do půdních agregátů (malé hrudky), usnadňuje rostlinám růst kořenů, upravuje poréznost, vsakování vody a vododržnost. Takto upravená půdní konzistence také pomůže minimalizovat utužení půdy. Omezením pojezdů po poli se také snižuje utužení půdy. Snížení hmotnosti strojů potřebných pro půdoochrannou technologii, pomáhá minimalizovat utužení, zatímco provoz na poli v tradičním systému zpracování půdy narušuje půdní strukturu a podporuje utužení. Organický materiál Čím více půdy je kultivováno, tím více uhlíku je uvolňováno do ovzduší, a tím méně uhlíku je dostupného k budování organického materiálu v půdě. Organický materiál je důležitý pro tvorbu půdní konzistence a zvýšení vododržnosti a úrodnosti. Údaje na obrázku 2 ukazují, že v půdě roste obsah organického materiálu v ornici tam, kde jsou pole obhospodařována půdoochranným systémem oproti tradičnímu způsobu zpracování půdy.
4
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Obrázek 2. Dopad různých systémů zpracování půdy na organický materiál v 52 cm vrstvě půdy po 2 letech.
Organický materiál (Mt/ha)
100 80 60 40 20 0 EKOTECH
Disk
Orba
Systém managementu půdy
Půdní vlhkost Ponechání posklizňových zbytků na povrchu půdy zvyšuje obsah organického materiálu, který vylepšuje vsakování vody (obrázek 3): • Posklizňové zbytky také zvyšují vsakování vylepšováním půdní struktury a podporou vzniku kanálků a makropórů žížalami a rozkládanými kořeny rostlin. • Posklizňové zbytky stíní povrch půdy, udržují ji chladnou a snižují ztráty vody odpařováním. • Posklizňové zbytky působí jako malé přehrádky, které zpomalují odtok vody, splavování a zvyšují možnost vodě vsáknout se do půdy. • Posklizňové zbytky snižují odpařování vody z povrchu. Zadržená půdní vlhkost v horizontu 0 - 80 cm je zvýšená o 15 až 20 %.
5
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Obrázek 3. Vliv různých kultivačních systémů na vsakování vody v 9-hodinové periodě.
Vsakování (mm/hod)
100
80
60
40
20
0 Lesy
Minimalizace
Pastviny
Tradiční zpracování půdy
Zdroj: Gassen, D. N., and F. Gassen. 1996. Plantio Director o caminho do futuro. p. 36. Aldeia Sul.
Přínosy životnímu prostředí Půdoochranná technologie pomáhá uchovat půdu na poli, tím chrání životní prostředí a upravuje kvalitu vody a ovzduší. Snížená půdní eroze Ponecháním posklizňových zbytků na povrchu půdy se snižuje eroze deštěm. V závislosti na množství posklizňových zbytků může být půdní eroze snížena až o 90 % ve srovnání s nechráněnými, intenzivně kultivovanými pozemky. Vylepšená kvalita vody Posklizňové zbytky pomáhají udržet půdu i s živinami (částečně dusík a fosfor) a pesticidy na poli a brání jejímu splavování do povrchové vody. Kromě toho, mikrobi, kteří žijí v uhlíkem bohatých půdách, rychle rozkládají pesticidy a využívají živiny, a tak dále chrání kvalitu povrchové vody. Hospodaření s velkým množstvím posklizňových zbytků může omezit odtékání vody, živin a herbicidů o více než 70 %.
6
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Upravená kvalita ovzduší Půdoochranná technologie významně upravuje kvalitu ovzduší. Posklizňové zbytky snižují erozi větrem a prašnost. Kromě toho, čím méně pojezdů a koňských sil potřebných ke kultivaci, tím méně je emisí ze spalovaných fosilních paliv. • posklizňové zbytky, stojící strniště nebo drsný povrch pole, snižují rychlost větru při povrchu, a tím se snižuje množství půdních částeček v ovzduší, • půdoochranná technologie také snižuje emise z paliv z traktorů tím, že vyžaduje méně pojezdů po poli, • snížením nebo vypuštěním kultivace se snižuje uvolňování oxidu uhličitého do atmosféry z rozkládajících se posklizňových zbytků a více je ho vázáno právě organickým materiálem (obrázek 4), • vegetace může oddělit CO2 z atmosféry a uložit ho do půdního organického materiálu. Obrázek 4. Vliv kultivačních metod na uvolňování CO2 během 5hodinové periody, 16. června 1997 ve Středozápadní Minnesotě, USA. 100
g CO2/m2
80
60
40
20
0
Pluh
Podmítač
Radličky
Přímé setí
Zdroj: Reicosky, D.C. Agriculture and climate change: Environmental benefits of direct seeding. 1999.Congreso Nacional de AAPRESID. p. 53-77.
V systémech s tradiční intenzivní kultivací se uhlík v podobě CO2 uvolňuje do atmosféry a může tak přispívat ke globálnímu oteplování. Půdoochranná technologie má potenciál oddělit z atmosféry 0,48 až 0,66 tun CO2/akr/rok.
7
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Správcovství životního prostředí Správcovství životního prostředí je filozofie o porozumění problémům, které ohrožují životní prostředí a přijetí programu na ochranu životního prostředí, ve kterém žijeme. Půdoochranná technologie: • povzbuzuje biodiverzitu, • poskytuje útočiště a potravu živočichům, • zachovává půdní zdroje pro dlouhodobě udržitelné hospodaření, • chrání mokřiny a vodní toky před zanášením sedimenty a kontaminací živinami (obrázek 5), • chrání kvalitu ovzduší a vody pro obyvatele Země. Vzhledem ke zvýšenému obsahu organického materiálu a sníženému narušování půdy, se tvoří lepší životní prostředí pro půdní organismy a zlepšují se podmínky pro různé druhy ptáků. • počet druhů půdních organismů je zvýšen o 44 %, • počet žížal zvýšen o 63 %. Obrázek 5. Půdoochranná technologie chrání povrchovou vodu.
8
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Rozdíly Podmínky pro rostliny pěstované půdoochrannou technologií se liší od těch, které se pěstují tradičním systémem zpracování půdy: • umožňuje řešit zelený most přenosu chorob, • struktura seťového lůžka je hrubá, • zapravování posklizňových zbytků je méně vyrovnané a mělké, • více vlhkosti zůstává v půdě, • možnost časnějšího setí díky pevnější půdě, • může se vyskytnout nevyrovnané a opožděné vzcházení porostu kvůli chladu, • reziduální herbicidy mohou přetrvávat déle , • zvyšuje se výskyt slimáků, • půdní mikroklima je chladnější, • mineralizace dusíku je pomalejší. Z důvodů těchto rozdílů musí zemědělci přistoupit k novému systému pěstování odlišně od tradičního, změnit svá očekávání a naučit se některé nové dovednosti, aby byli úspěšní. Půdoochranná technologie není nutně komplexem problémů, je pouze jiná. Informace v tomto manuálu poskytují náhled do systému a znalosti pro rozvíjení vlastních dovedností k dosažení úspěchu.
9
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Zemědělské systémy Rostlinná výroba je určena z části úrodností půdy a zčásti použitým systémem výroby. Produktivita bude kolísat, pokud nebudou řádně dodrženy správné agrotechnické postupy. Pro úspěch je důležité, dodržet komplexně všechny požadavky a postupy nutné pro provádění dané technologie v celém cyklu rostlinné výroby. Trvale udržitelný systém Půdoochranná technologie se týká snižování nákladů a zvyšování udržitelnosti zemědělského systému. Lesy jsou nejudržitelnějším ekosystémem. Půdoochranná technologie napodobuje lesní systém mnoha způsoby (tabulka 1), především tím, že hospodaří s posklizňovými zbytky na povrchu půdy, na rozdíl od systému standardní kultivace. Tabulka 1. Porovnání ekologických charakteristik mezi neporušenou půdou a dvěma kultivačními systémy. Lesy uzavřený systém v ekologické rovnováze vysoká recyklace živin udržovaný organický C a N biomasa v rovnováze výborná vododržnost minimální eroze silná aktivita tvorby půdy
Přímé setí polootevřený systém udržitelný dobrá recyklace živin udržovaný organický C a N zvyšující se biomasa dobrá vododržnost slabá eroze silná aktivita tvorby půdy
Standardní kultivace otevřený systém nevyrovnaný, neudržitelný nízká recyklace živin ztráty organického C a N snižující se biomasa nízká vododržnost silná eroze bez aktivity tvorby půdy
Zdroj: Adapted from Crovetto, Carlos. 1996. Stubble over the soil. Ministry of Agriculture, Republic of Chile.
Výhody/nevýhody různých systémů zpracování půdy Zemědělci dlouhodobě využívali tradiční zpracování půdy, které zahrnovalo orbu a několikanásobné činnosti při předseťové přípravě a byli všeobecně vychováváni k tomu, že potřebují kultivaci pro vytvoření rovného, odpleveleného seťového lůžka. Proto musí porovnat výhody a nevýhody před tím, než se rozhodnou změnit své postupy při zpracování půdy (tabulka 2).
10
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Tabulka 2. Výhody a nevýhody různých systémů zpracování půdy.
• • • • •
• • • • • •
Tradiční zpracování půdy Výhody (+) Nevýhody (-) už mají stoje a zařízení • spotřebovává více PHM zapravuje hnojiva • využívá více pracovních sil vyžaduje jednodušší řízení • potřebuje více traktorů zvládá posklizňové zbytky • způsobuje větší utužení odstraňujepovrchové • způsobuje větší erozi utužení půdy Půdoochranná technologie zpracování půdy výhody (+) nevýhody (-) uchovává půdní vlhkost • obtížné vysušit zamokřené jílovité půdy • vyžaduje specializované secí stroje spotřebovává méně PHM vyžaduje méně času • může zpomalit oteplování a vysoušení půdy na jaře vyžaduje méně strojů a zařízení • mění populaci a výskyt škůdců • je náročnější na řízení způsobuje menší utužení šetří peníze
Systematický přístup Pro úspěšné zvládnutí půdoochranné technologie, musí zemědělci zvolit systematický přístup k celé technologii a ke změnám, které nová technologie přináší. Systém rostlinné výroby představuje mnoho komponentů, které vznikají nebo jsou zahrnuty během produkce plodin, např. postupy řízení, vstupy do výroby plodin a půdní podmínky. Představovaná změna v postupech bude ovlivňovat víc než na jeden komponent systému. Například v půdoochranné technologii je v systému mnoho komponentů (obrázek 6). Každý z těchto komponentů působí na systém – a systém působí na každý komponent.
11
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Obrázek 6. Systém výroby v půdoochranné technologii.
V půdoochranné technologii není možné očekávat, že stačí jen přestat orat a vše se náhle zlepší. Jakmile už není orba součástí systému, zůstane více posklizňových zbytků na povrchu půdy, tím se změní podmínky pro setí osiva a změní se i půdní podmínky. Proto je zapotřebí pohlížet na přechod k poůdoochranné technologii jako na systémovou změnu a řešit dopad změny na všechny komponenty systému, a tím vyloučit rizika: • výběrem vhodného secího stroje a podmítače, které zvládají posklizňové zbytky, • výběrem hybridů nebo odrůd, kterým minimalizace vyhovuje, • ošetřením osiv mořidly, • změnou systému hnojení, • zavedením Roundup managementu jako základní operace pro hubení plevelů a regulace vývoje škůdců a chorob, • dodržováním střídání plodin.
12
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Všichni zemědělci kteří si osvojili půdoochrannou technologii, si vyvinuli svou vlastní řadu nejlepších postupů na svém podniku, a mají svá pravidla pro správný výběr: • osevního postupu, • hybridu nebo odrůdy, • programu hnojení půdy, • způsobů setí, • systému likvidace plevelů v meziporostním období, • systému likvidace plevelů v plodinách, • plánu pro předcházení vzniku chorob a rozvoje škůdců v pěstovaných plodinách. Hlavní tip 1: Porozumění systematickému přístupu je klíčem pro fungování půdoochranné technologie. Výnosnost plodin Výnosnost, je množství skliditelných a prodejných zemědělských produktů na jednotku oblasti a jednotku času. Farmáři měří své úspěchy v tunách na hektar z výnosu přijatelné kvality. Jejich úspěch začíná s osivem. Půda je medium, ve kterém je zaseto osivo, a kde rostou kořeny. Půda ukotvuje rostliny prostřednictvím kořenového systému, je rezervoárem a zdrojem vody a živin. Je mediem pro půdní mikrobiologický život, kde rostliny na sebe vzájemně působí, a kde se vyskytují chemické a fyzické úkazy, které pomáhají k posilování životaschopnosti a výnosnosti plodin. Dobře strukturovaná a zdravá půda je úrodná, plodiny vytváří více kořenů a mají vyšší výnosy. Co je pod povrchem, určuje co je nad povrchem. Když se seje osivo, potenciál výnosu plodin je nejvyšší. Od toho dne dál, stresy snižují potenciální výnos na množství aktuálně sklizené. Zemědělec se snaží zabránit ztrátám výnosu snižováním stresů a volí kroky, kterými by zlepšil zdraví a výnos rostlin. Nesprávně prováděná půdoochranná technologie má vliv na vývoj rostlin a finální výnosy prostřednictvím těchto faktorů: • nerovnoměrná hloubka setí, zvláště u přímého setí v podmínkách způsobených silnou vrstvou slámy, • nižší teplota půdy, která může zpozdit klíčení rostlin • možné vlhké půdní podmínky při setí mohou zvýšit riziko utužení
13
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Základy půdy Porozumění základům půdy a jejím vlastnostem, cílům a dopadům kultivace na půdu je důležité při diskusi o: • vlivu kultivace na úrodnost půdy, • přínosů půdoochranné technologie pro půdu. Je důležité porozumět některým základním vlastnostem půdy, protože půdoochranná technologie má vliv na prostředí půdy: vzhledem k nižší teplotě půdy, způsobené organickým materiálem (sláma) na povrchu a většímu obsahu vlhkosti, může být vzcházení a růst vzcházejících rostlin za podmínek půdoochranné technologie pomalejší. • z důvodu výskytu posklizňových zbytků nemusí být osivo vždy dostatečně spojeno s půdou, • vzhledem k posklizňovým zbytkům na povrchu půdy je významně sníženo, vypařování a obsah vody ve vrchních vrstvách půdního profilu je vyšší, • povrchově aplikovaná hnojiva (P, K) jsou více koncentrovaná do vrchní vrstvy půdního profilu, • kořenový systém plodin je v počátcích technologie více soustředěn při povrchu půdy, • za podmínek půdoochranné technologie je biologická aktivita vyšší. Vlastnosti půdy Porozumění vlastnostem půdy a její reakce na kultivační zásahy, má vliv na agrotechnické rozhodování. Výnosnost půdy lze zajistit vyvážením následujících faktorů na optimální úrovni: • vododržnost a obsah živin (definováno texturou a strukturou), • objemová hmotnost ( definováno texturou a strukturou), • poréznost (definuje zavzdušnění a odvodnění), • pronikání kořenů (definováno strukturou), • biologické zdraví (definováno půdními organismy).
14
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Složení půdy Půda se skládá z (obrázek 7): • 45 %půdních částeček (minerály), • 5 % organického materiálu, • 25 % vzdušného prostoru, • 25 % objemu vody. Obrázek 7. Složení půdy.
Půdní částečky Půda je utvářena třemi základními druhy částic, které dělíme dle velikosti: • písek, největší a nejméně reagující částice v půdě, • prach, střední velikost a středně reagující částice v půdě, • jíl, nejjemnější a nejvíce reagující v půdě. Podíl druhů těchto částic určuje texturu půdy. Každá částečka se liší ve velikosti písek je největší a kapacitou udržet živiny - jíl je nejlepší (obrázek 8).
15
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Obrázek 8. Relativní velikost půdních částeček.
Jednotlivé částice písku, prachu a jílu se hromadí nebo formují do různých tvarů. Výsledná strukturovaná jednotka se nazývá agregát. Částečky se „pojí” dohromady do agregátů primárně organickým materiálem. Tyto agregáty potom tvoří strukturu půdy. Obsah organického materiálu ovlivňuje schopnost půdy tuto strukturu udržet. Hlavní tip 2: Půdoochranná technologie EKOTECH neovlivňuje texturu, ale může ovlivnit, jak se půdní částečky kombinují a jak vznikne finální struktura. Půdoochranná technologie má vliv na strukturu půdy. Organický materiál Půdní organický materiál zahrnuje rozkládající se rostliny a živočichy. Rozkládaný organický materiál formuje humus, který „pojí“ půdní částečky do agregátů a ty formují půdní strukturu (obrázek 9). Organický materiál je také zdroj živin pro rostliny. Obrázek 9. Dobře agregovaná půda bohatá na humus.
16
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Humus hraje významnou roli ve struktuře půdy. Půda s vysokým obsahem prachu nebo jílu se stává bez humusu při kultivaci těžkou a hroudovitou. Humus je dodáván z rozkládané rostlinné biomasy (posklizňové zbytky). Humus, komplex organických složek, zbylých po rozložených posklizňových zbytcích obsahuje: • kyselinu huminovou a huminy (nerozpustná směs), • organické kyseliny (fulvokyseliny), • aminy, nukleové kyseliny a fosfolipidy, • polysacharidy. Polysacharidy působí jako „pojivo”, které pomáhá spojit půdní agregáty dohromady. Aminy, nukleové kyseliny a fosfolipidy jsou zdroje dusíku, fosforu a síry. Jaká je hladina organického materiálu v dnešních půdách? Hodnota se značně liší: • rašelinné pastviny mohou mít 60 až 70 %, • úrodné organické půdy (humusová půda) mohou mít 30 až 40 %, • prérie (stepi) nebo dlouhodobé pastviny mohou mít 4 až 8 %, • kultivovaná pole mohou mít 2 až 4 %, • kultivovaná pole po dlouhodobě prováděné orbě mohou mít 0,5 až 1,5 %, Jaký je vliv půdoochranné technologie na obsah organického materiálu v půdě? Omezováním kultivace a ponecháváním posklizňových zbytků na povrchu půdy se zvyšuje obsah organického materiálu, především při povrchu do hloubky 10 až 13 cm (tabulka 3). Tabulka 3. Vliv kultivačních systému na organický materiál v půdě v prvním roce. Systém zpracování půdy přímé setí minimální zpracování půdy tradiční zpracování půdy
0-3 cm 1,97 1,65 1,37
3-13 cm 1,56 1,55 1,39
13-26 cm 1,39 1,31 1,39
26-52 cm 1,28 1,20 1,24
Zdroj: Agricultura de Conservación: Fundamentos agronómicos, medioambientales y económicos. 1998. L. García Torres y P. González Fernández (eds.) p. 44. AELC /SV.
Hlavní tip 3: Půdoochranná technologie EKOTECH zadržuje více posklizňových zbytků na povrchu půdy, zpomaluje jejich rozklad a pomalu zvyšuje obsah organického materiálu v půdě.
17
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Agregace půdních částic Agregace půdních částic je takové uspořádání půdních částeček, při němž vzniká struktura půdy (obrázek 10). Dobře agregovaná půda umožňuje pohyb vzduchu a vody, dovoluje pronikat kořenům a odolává tvorbě škraloupu. Agregace také podporuje dobrý kontakt osiva s půdou, dovoluje osivu absorbovat vodu z půdy, umožňuje přístup vzduchu a díky tomu osivo rychle klíčí. Obrázek 10. Agregace půdních částeček.
Hlavní tip 4: Půdoochranná technologie EKOTECH zvyšuje obsah organického materiálu v půdě a vytváří více organické hmoty - humusu, který vede k lepší agregaci půdních částic, tvorbě struktury půdy a v konečném důsledku zvyšuje úrodnost půdy. Objemová hmotnost Objemová hmotnost je váha objemu půdy. Objemová hmotnost je určena půdní texturou a strukturou. Čím lepší struktura, tím: • nižší objemová hmotnost, • lepší poréznost (má více makropórů), • lepší vsakování vody, provzdušnění a růst kořenů. Půda pastvin, přirozené prérie nebo lesů, má nejnižší objemovou hmotnost a nejlepší strukturu (tabulka 4). Orba narušuje strukturu a: • zvyšuje objemovou hmotnost, • snižuje poréznost (ničí makropóry a ponechává jen mikropóry), • snižuje vsakování vody, provzdušnění, a tím i růst kořenů. Tabulka 4. Dopad systému zpracování půdy na objemovou hmotnost půdy. Systém plodin, po dobu 3 let pastviny ječmen – půdoochranná technologie ječmen – tradiční zpracování půdy
Objemová hmotnost (g/cm3) 1,13 1,30 1,65
Zdroj: E.W. Russell. Soil Conditions and Plant Growth. Longmans, London. 1973. p. 504.
18
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Hlavní tip 5: Půdoochranná technologie snižuje kultivaci, zvyšuje obsah organického materiálu v půdě, buduje půdní strukturu a snižuje objemovou hmotnost půdy. Utužování půdy Utužování půdy se vyskytuje, když se půdní částečky natlačí dohromady, sníží se vsakování vody a propustnost vzduchu. To má negativní vliv na vývoj kořenů a pohyb vody v půdě (obrázek 11). Obrázek 11. Vliv utužení na pohyb vody, vzduchu a růst kořenů.
Jsou dva typy utužení - podpovrchové utužení a povrchový škraloup. Utužení je způsobeno: • nadměrnou kultivací, • kultivováním půdy za vlhka, • nadměrným provozem, • vysokým zatížením nápravy u strojů a dopravních prostředků, • přechodem dobytka. Povrchová krusta je problémem u jílovitých nebo prachových půd, které jsou nadměrně kultivovány a mají hodně jemných částeček na povrchu. Tyto problémy nevznikají u půdoochranné technologie, protože: • snížená kultivace nerozbíjí strukturu na jemné půdní částečky, které by se ukládaly na povrch půdy a tvořily za vlhka škraloup, • přítomnost posklizňových zbytků na povrchu půdy brání vzniku škraloupu.
19
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Podpovrchové utužení může být problémem při přechodu na půdoochrannou technologii. Nejlepším nástrojem k odstranění utužení, které už existuje, jsou podrýváky nebo radličky, které nadzvednou a rozlámou utuženou vrstvu. Činnost podrýváků nebo hrotů radliček těsně pod utuženou vrstvou kypří tuto vrstvu. Pomalá pojezdová rychlost bude také snižovat zapravování posklizňových zbytků. Hlavní tip 6: Půdoochranná technologie EKOTECH omezuje kultivaci, vyžaduje menší traktory, snižuje se transport, a tím eliminuje riziko utužení půdy.
Půdní konzistence a zdraví půdy Dobře agregovaná půda, která je kyprá a umožňuje pohyb vzduchu, vody, živin a pronikání kořenů, má dobrou půdní konzistenci. Rostliny pěstované v dobře zušlechtěné půdě potřebují méně energie k růstu svých kořenů. Zdravá půda je kyprá, porézní a obsahuje prospěšné organismy (obrázek 12). Dobře zadržuje vlhkost a dokáže optimálně rozkládat posklizňové zbytky. Zdravá půda má dobrou konzistenci! Obrázek 12. Příčný řez zdravou půdou.
Žížaly jsou důležitou součástí půdního potravinového řetězce. Jsou hlavními rozkladateli organického materiálu a čerpají své živiny hodováním na bakteriích a houbách, které rostou na rozkládajícím se organickém materiálu. Žížaly promíchávají půdu, rozmělňují organický materiál a recyklují živiny, které obsahuje.
20
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Půdoochranná technologie EKOTECH má pozitivní dopad na populaci žížal, zatímco kultivace vede ke snižování jejich populace: • urychlováním vysušování půdy, • narušováním jejich chodbiček, • zapravováním posklizňových zbytků a tím ničením jejich potravy, • ničením přirozené populace. Obrázek 13. Chodbičky žížal ve vrchních 20 až 30 cm půdy, živících se rozkládanými posklizňovými zbytky.
Osvojením půdoochranné technologie se zvýší populace žížal (tabulka 5). Žížaly přispívají tím, že: • mobilizují živiny, • míchají a agregují půdu, • pohřbívají a kouskují rostlinné zbytky, • stimulují mikrobiální aktivitu, která usnadňuje recyklaci živin, • tvoří chodbičky, které upravují: poréznost, vsakování vody a vododržnost (obrázek 13). Tabulka 5. Populace žížal (Allolobophora sp.) ve třech systémech kultivace půdy. Systém managementu tradiční zpracování půdy - 5 let, pšenice pastviny - 5 let půdoochranná technologie -7 let, pšenice, kukuřice
0 až 5 cm 1 28 67
5 až 10 cm 2 12 40
10 až 20 cm 0 1 1
Zdroj: Crovetto, Carlos. 1996. Stubble over the soil. Ministry of Agriculture, Republic of Chile.
Hlavní tip 7: Půdoochranná technologie snižuje kultivaci a narušování struktury půdy; zvyšuje obsah organického materiálu a množství biologického života v půdě a dále upravuje půdní konzistenci.
21
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Hospodaření s půdou Půda je základní výrobní prostředek. Zemědělci by měli mít stanoveny cíle zacházení s půdou – cíle, které zlepšují jejich půdu, uchovávají ji a zajišťují její použití dlouhodobě udržitelné. Dlouhodobý cíl je uchovat půdní zdroje, aby byly dostupné pro budoucí použití. Cíle zacházení s půdou by měly zahrnovat: • •
snižování ztráty půdy zlepšování půdní konzistence
• •
upravování úrodnosti půdy zvyšování zdraví půdy
Jak může půdoochranná technologie pomoci zemědělcům dosáhnout těchto cílů? Udržováním posklizňových zbytků na povrchu půdy je půda chráněna a posklizňové zbytky, které dodávají organický materiál do půdy upravují její úrodnost, zdraví a konzistenci. Hlavní tip 8: Půdoochranná technologie uchovává půdu jako zdroj a zajišťuje její trvale udržitelné použití po následující generace.
Uchovávání půdní vlhkosti Osivo potřebuje vodu ke klíčení a porost potřebuje vodu pro svůj růst. Půdy s dobrou vododržností, mohou zadržet vlhkost. Štěrkové půdy nebo půdy s malou porézností nebo nízkým obsahem organického materiálu, nezadržují vodu. To snižuje množství vody, dostupné pro využití rostlinami a pro transpiraci. V suchých oblastech, kde je nedostatek srážek omezující faktor, se půdní voda může stát velmi důležitá. Obrázek 14. Posklizňové zbytky omezují ztráty vody.
Hlavní tip 9: Půdoochranná technologie EKOTECH ponechává posklizňové zbytky na povrchu půdy, ty upravují půdní vlhkost zlepšeným vsakováním vody do půdy, udržují poréznost, vododržnost a stíní povrch půdy, čímž se snižuje vypařování.
22
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Management půdoochranné technologie pěstování plodin EKOTECH Porozumění půdoochranné technologii vyžaduje znát: • jak řídit systém, • jak vybrat odrůdy, • důležitost osevního postupu, • důležitost a hodnotu získávaných posklizňových zbytků, • jak zvyšovat úrodnost půdy, • jak zvládat škůdce, • jak vybrat secí stroj. Každé z těchto témat nevyžaduje pouze základní znalosti, ale také schopnost učinit správná vlastní rozhodnutí pro systém půdoochranné technologie. Výběr odrůd Půdoochranná technologie EKOTECH nabízí bezpočet přínosů, jako je úspora času, pracovních sil a PHM, zároveň se zlepšenou půdní konzistencí a snižováním utužení půdy. Půdoochranná technologie také znamená snížení eroze, vyšší dostupnost půdní vlhkosti během kritických letních suchých období a zvýšenou úrodnost půdy. Půdoochranná technologie na druhé straně vyžaduje změny, a to je pro řídící pracovníky podstatná výzva. Zemědělci si musí uvědomit, že bez důsledných systémových opatření dojde ke změnám, jako je pomalé a nevyrovnané vzcházení, zvýšený vliv chorob, a také třeba snížený potenciál výnosu. Abychom předešli těmto jevům, je zapotřebí pohížet na půdoochrannou technologii jako na systém. Součástí tohoto pohledu je i výběr odrůd, které jsou vhodné pro prostředí v minimalizaci, a které pomůžou maximalizovat výnosy a ziskovost. Růst rostlin a výnos zrna všeobecně odpovídá různým způsobům přípravy seťového lůžka, které mají za následek takové jevy jako je: • vysoká půdní vlhkost, • nižší teplota půdy, • choroboplodné organismy, • zamoření škůdci. Pole, využívající půdoochrannou technologii, kde se půda na jaře méně prohřívá, má větší půdní vlhkost, a za určitých podmínek může lákat více škůdců a chorob, kteří přezimují na posklizňových zbytcích nebo blízko povrchu půdy. Kromě toho, posklizňové zbytky spolu s nekultivovaným seťovým lůžkem, mohou někdy způsobit alelopatický efekt na zasetých plodinách, což snižuje vzcházivost.
23
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Výzkum ukázal u mnoha plodin, jako je pšenice, řepka, slunečnice a kukuřice, že technologie EKOTECH dokáže překonat tato nebezpečí a vyloučit jejich negativní vliv na výnosy, za předpokladu dodržení správných postupů a dlouhodobé aplikace systému. Vliv půdoochranné technologie na plodiny Je třeba si uvědomit, že půdoochranná technologie může mít vliv na vývoj porostu, především u kukuřice, obilovin, olejnin a luskovin, setých na jaře. Je třeba si ale uvědomit, o jakou technologii jde. Většina údajů výzkumu naznačuje, že vzcházení a rychlý vývoj porostu je často snižován nebo opožděn, především v prostředí přímého setí, ve srovnání s tradičním zpracováním půdy. Všechny studie, které dokazují významně nižší výnosy zároveň dokládají, že se jedná o přímé setí. Údaje v tabulce 6 ukazují, že půda v kořenové zóně může být v podmínkách přímého setí chladnější, a že počáteční stadia růstu kukuřice jsou delší. Například, přímé setí kukuřice může způsobit slabé vzcházení a pomalejší počáteční vývoj porostu. Tabulka 6. Délka stadií růstu mladých rostlin kukuřice pěstovaných v simulovaných podmínkách přímého setí a tradičního zpracování půdy (ve dnech). Perioda růstu od výsevu do vzcházení vzcházení až 2. list 2. až 4. list
Přímé setí kořenová zóna 12,5şC 16 10 20
Tradiční zpracování půdy kořenová zóna 17,5şC 9 6 12
Zdroj: Phillips, S.H. and H.M. Young, 1973. No-tillage farming. Reiman Associates, Milwaukee, WI 224 pp.
Systém EKOTECH řeší tato rizika mělkou podzimní kultivací půdy a využívá metodu přímého setí tam, kde tato rizika nehrozí. Dále výběrem rostlin odolných proti chladu a mořených proti chorobám, jako jsou choroby klíčních rostlin (Fusarium, Pythium, Rhizoctonia), zvýší sílu klíčících rostlin, které nakonec zabezpečí srovnatelný konečný porost 4. Pšenice je rovněž citlivá na fusariózy (hniloba klasu). Jak ale ukazuje graf 15, existují genetické rozdíly v odrůdách, a to způsobuje odlišnou reakci rostlin na různé druhy fusarióz, při pěstování v odlišných podmínkách systémů zpracování půdy.
4
Mock, J.J. 1982. Breeding corn for no-till farming. p. 103-115. In 37th Annual Corn and Sorghum Research Conference Proceedings.
24
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Obrázek 15. Hladina infekce Fusariózami v pšenici v podmínkách různých systémů zpracování půdy.
45
Zollikofen Schafisheim
40
% zaplevelení
35 30 25 20 15 10 5 0 pluh
podmítac
prímé setí
F. nivale
pluh
podmítac
prímé setí
F. graminearum
pluh
podmítac
prímé setí
F. avenaceum
To dokládá, že výběrem odrůd, odolných vůči fuzariózám, lze vyloučit riziko vzniku infekcí touto chorobou. Jedna z nejdůležitějších vlastností u hybridů kukuřice, adaptované do podmínek prostředí přímého setí, je odolnost vůči chladu. Takové hybridy mají schopnost klíčit, vzcházet a růst v chladných, vlhkých půdách. Tyto hybridy musí mít silný a rychlý vývoj, a tím založit dobrý porost pro optimální výnos. Tato vlastnost, nutná pro podmínky přímého výsevu, přestává být nezbytností v systému EKOTECH, kde je mělkou podmítkou na podzim zajištěna regulace nadměrného množství posklizňových zbytků. Další důležitou vlastností plodin je rozložení kořenů. V podmínkách přímého setí, se budou živiny, jako je fosfor a draslík, hromadit při povrchu v 5cm vrstvě půdy. Například, růst kořenů kukuřice v systému přímého setí se soustřeďuje v 5cm vrstvě půdy (tabulka 7). Rychlý růst a horizontální rozšiřování kořenového systému může být v prostředí přímého setí výhodnější.
25
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Tabulka 7. Rozložení kořenů kukuřice v systémech přímého setí a tradičním zpracování půdy. Hloubka půdy cm 0-5 5-15 15-30
Přímé setí (cm kořen/cm3 půdy) 10. června 6. července 21,2 21,0 5,2 5,3 1,0 2,6
Tradiční zpracování půdy (cm kořen/cm3 půdy) 10. června 6. července 1,6 1,9 6,9 5,1 2,6 8,5
Zdroj: Phillips, R.E. et al. 1980. No-tillage agriculture. Science 208. 1108-1113.
Výnosy kukuřice, pěstované v podmínkách půdoochranné technologie EKOTECH jsou minimálně stejné, nebo překračují výnosy v podmínkách tradičně zpracovávaných půd. Je to proto, že riziko snížení výnosů může být všeobecně minimalizováno střídáním plodin a použitím mělké podzimní kultivace, která usnadní oteplení a vysušení půdy. Dalším řešením je výsev odrůd nebo hybridů, které zvládnou chladnější půdy především na pozemcích s horším odvodněním. Měli bychom se ptát, zda-li existuje nějaká interakce mezi odrůdou (nebo hybridem) a systémem zpracování půdy. Šlechtitelé nazývají tento typu vyhodnocení, jako interakce genetiky a životního prostředí (G by E). Výzkum s hybridy kukuřice v roce 1980 ukázal, že neexistuje vliv kultivace na hybridy samotné. Proto efekt kultivace neovlivnil výkonnost hybridu, ale kultivace významně ovlivňovala jen vzcházení a jeho vliv na počet rostlin ve finálním porostu, a tudíž i na výnos kukuřice5. Výběr odrůd Proč bychom měli vybírat odrůdy? Půdoochranná technologie může dost změnit polní podmínky, které mají vliv na porost. Například: • seťové lůžko je při setí na jaře chladnější a vlhčí − zpomaluje se vzcházení osiva a zakládání porostu, − vyskytuje se příležitost pro choroby klíčních rostlin a infekce osiva nebo semenáčků, • choroboplodné zárodky mohou přetrvat na posklizňových zbytcích, • rozkládající se posklizňové zbytky konkurují v dostupnosti dusíku, • kořeny se soustředí na povrchu v 5 cm půdy, • změna v druzích plevelů vyžaduje jiné herbicidy.
5
Newhouse, K.E. 1985 Selection and performance of corn hybrids under different tillage systems. p. 90-107. In 40th Annual Corn and Sorghum Research Conference Proceedings.
26
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Důležitá hodnotící kritéria pro plodiny pěstované v Evropě, jsou demonstrována v tabulce 8. Například u pšenice, zahrnují hodnotící kriteria mimo jiné: • středně silné odnožování, • silné a rychlé ranné zakládání porostu, • dobrý příjem dusíkem, • dobrou odolnost vůči chorobám (stéblolam, fuzarióza), • kratší a silnější stéblo, ale snadno drtitelné. Tabulka 8. Hodnotící kriteria pro výběr odrůd vhodné do systému půdoochranné technologie v Evropě. Olejniny životaschopnost krátký stonek objem kořenů odolnost chorobám rychlý růst na jaře ranost
Slunečnice odolnost vůči chorobám silné zakořenění životaschopnost krátký stonek odolnost suchu ranost dozrávání rychle schnutí
Kukuřice chladový test klíčních rostlin životaschopnost odolnost chorobám
Zdroj: Monsanto Europe
Společnosti jako je Monsanto, kladou nyní více pozornosti na výběr odrůd, aby určily ty odrůdy nebo hybridy, které jsou nejvhodnější do prostředí půdoochranné technologie. Výběr musí být založen na řadě kritérií (tabulka 9). Proč vyvíjet osivo pro minimalizaci? • většina dnešních odrůd byla primárně vyvinuta a ohodnocena v tradičních podmínkách zpracování půdy, • v kontrastu je dnes více a více polí připravovaných technologiemi minimalizace a reakce genotypů, vybraných v prostředí tradičního zpracování půdy, nejsou známy, • současné výsledky výzkumu osvětlují potřebu vyvinout certifikované osivo pro minimalizace, • Monsanto chce zásobovat zemědělce výnosným osivem, které bude pozitivně reagovat na prostředí v půdoochranné technologii.
27
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Tabulka 9. Kritéria pro výběr odrůd do půdoochranné technologie. Kriteria životaschopnost semenáčků
Důvod pro výběr • podmínky seťového lůžka jsou obvykle chladnější a vlhčí • odrůdy musí mít silné vzcházení a rychlý vývoj, aby se udržela produktivita odolnost chladu • seťové lůžko je chladnější • na jaře seté odrůdy potřebují mít lepší vzcházení v chladných podmínkách odolnost před • podmínky chladného seťového lůžka prospívají chorobám nemocemi klíčních rostlin, kterým se daří v chladnějších, vlhčích podmínkách a přenáší se posklizňovými zbytky • odrůdy musí mít vysokou odolnost
Osevní postup Pro úspěšné zvládání půdoochranné technologie je důležité dodržovat zásady střídání plodin. Tato strategie pomáhá přerušit cykly plevelů, chorob a škůdců, a také částečně řeší problematiku posklizňových zbytků: • osevní postup může využít buď tradiční střídání plodin – obilovina / přerušovač, • nebo může využít i meziplodin, kdy je meziplodina pěstována v meziporostním období. Je střídání plodin bez ohledu na prováděný systém zpracování půdy vždy výhodné? V podmínkách omezené kultivace je nejdůležitější funkcí střídání plodin přerušit cykly škůdců a patogenů. Střídání také zvyšuje výnosy, zvyšuje hladinu organického materiálu v půdě a upravuje úrodnost půdy. Ideální osevní postup v systému půdoochranné technologie zahrnuje střídání obilovin s luskovinami nebo olejninami. Tento typ střídání: • přerušuje cykly škůdců, • produkuje různé množství a druhy posklizňových zbytků, − křehké, − odolné, • usnadňuje zacházení s posklizňovými zbytky, • upravuje koloběh živin, • usnadňuje dodržení agrotechnických termínů. Osevní postup může zahrnovat tržní plodiny a meziplodiny. Tržní plodiny Plodiny se liší v množství produkce a typu posklizňových zbytků a jejich vlivu na hospodaření s půdou (tabulka 10). Například luskoviny a olejniny produkují méně posklizňových zbytků, rychleji schnou, mají lepší poměr uhlík/dusík, rychle se rozkládají a jsou snadněji zvladatelné i při přímém setí.
28
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Tabulka 10. Vliv druhu posklizňových zbytků na hospodaření s půdou. Faktor množství na hektar usychání C:N6 poměr je
Širokolisté posklizňové zbytky méně rychlejší nižší
Posklizňové zbytky obilovin více pomalejší vyšší
Hlavní tip 16: Dobře naplánovaný osevní postup v půdoochranné technologii střídá obiloviny a luskoviny nebo olejniny; střídá plodiny s vysokým a nízkým množstvím posklizňových zbytků a využívá výnosné plodiny pěstované z kvalitních certifikovaných osiv. Meziplodiny Meziplodiny jsou ve specifických případech výborným doplněním osevního postupu v systému půdoochranné technologie. Zatímco tržní plodiny mají tržní hodnotu, meziplodiny jsou primárně pěstované pro příznivý vliv, který mají na úrodnost půdy, nebo jsou zkrmeny jako objemové krmivo pro dobytek. V prostředí s nízkým výskytem posklizňových zbytků jsou meziplodiny prospěšné, protože: • chrání půdu v období mezi plodinami proti erozi, • dodávají dodatkový organický materiál do půdy, • mobilizují a recyklují živiny, • upravují půdní strukturu, • umožňují přerušit sled monokultur. Meziplodinu vnímáme jako součást 2letého osevního postupu. Meziplodiny jsou pěstovány po sklizni tržní plodiny. Meziplodinu likvidujeme: • před setím další plodiny, • po zasetí další plodiny, ale předtím než může konkurovat hlavní plodině. Kromě vylepšení přinášejí meziplodiny také některá omezení, která je zapotřebí mít na paměti v době, kdy se rozhodujeme pro jejich využití (tabulka 11).
6
Poměr uhlík – dusík: Poměr hmotnosti organického uhlíku s hmotností celkového dusíku v půdě nebo v organickém materiálu. Je získáván dělením procent organického uhlíku (C) procentem celkového dusíku (N). Čím nižší poměr, tím vyšší obsah dusíku, a tím rychlejší rozklad posklizňových zbytků.
29
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Tabulka 11. Přínosy a výzvy meziplodin. • • • • • • • •
Přínosy Poskytují dodatečnou ochranu půdy proti erozi. Udržují dusík v organické formě (NH2), takže není vymýván. Potlačují růst plevelů. Recyklují živiny P, K z hlubších vrstev. Dodávají organický materiál a budují úrodnost půdy a konzistenci. Mohou pomoci řešit utužení. Mohou zvýšit poréznost a vnitřní odvodnění, takže se půda rychleji vysušuje. Luskoviny poskytují dodatkový dusík.
• • • •
Výzvy a omezení Jsou náročnější na management posklizňových zbytků. Mohou vázat dusík, což tvoří nedostatek dusíku7. Mohou odstranit půdní vlhkost během suchého období, ponecháním mála pro příští plodinu. Uvolňování dusíku musí být vyrovnané s požadavky plodin.
Jestliže zemědělec zvažuje použití meziplodiny, měl by si položit následující otázku: • O který cíl a přínos se mu jedná? • Která vhodná meziplodina je dostupná? • Kdy bude meziplodinu sít a jak ji bude likvidovat? • Bude meziplodina využívat hodně vody? • Může likvidovat meziplodinu tak, že se nestane plevelem? V systému EKOTECH lze počítat se dvěma hlavními cíli využití meziplodiny •
•
Vysetím meziplodiny pro ochranu půdy proti erozi, na svazích před setím u erozí ohrožených plodin, jako je kukuřice, slunečnice nebo cukrovka. Využít lze vymrzající plodinu – hořčici, svazenku, nebo přezimující plodinu – pšenici, žito. Více se osvědčilo použití obiloviny, protože lépe a déle chrání půdu proti erozi, lépe brání rozvoji plevelů a její likvidaci lze přesně načasovat. Hořčice je jako plodina levnější, avšak její protierozní působení je slabší a pozemky se více zaplevelují. Likvidaci v obou případech zajistí Roundup management, tj. aplikace přípravku Roundup v dávkách 1,5 – 2 l/ha, nejlépe před setím plodiny. Systém meziplodiny, jako přerušovače sledu obilovin, zpravidla mezi ozimem a jařinou:
7
Každá plodina může být meziplodinou, avšak plodiny, které mají nízký poměr uhlíku k dusíku, jsou ideální. Posklizňové zbytky s poměrem uhlík – dusík 50 nebo méně, jsou rozkládány půdními mikroorganismy bez imobilizace (znehybnění) dusíku z půdy. Luskoviny, jetele, vlčí bob, peluška a hrách, mají poměr uhlíku k dusíku méně než 50, a nebudou konkurovat v dusíku s plodinami během rozkládání. Některé brukvovité – hořčice, mají také příznivý poměr C:N, avšak jsou přenašeči chorob a škůdců v osevním postupu se zastoupením ostatních brukvovitých.
30
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH − v tomto případě jsou vhodné leguminózy, které kromě přerušení sledu obilovin mají lepší poměr C:N a samy půdu o dusík obohacují, − hořčice je taktéž vhodná a levná meziplodina s příznivým poměrem C:N, avšak zbytečně zvyšuje podíl brukvovitých plodin v osevním postupu, − tyto meziplodiny obecně vymrzají, a před setím je zapotřebí aplikovat nízkou dávku přípravku Roundup v rámci Roundup Managementu proti plevelům. Vysévání meziplodiny před setím ozimých plodin je z časového důvodu omezené a meziplodina ohrožuje vzejití následného ozimu odčerpáním velkého množství vláhy. Management posklizňových zbytků V systému půdoochranné technologie se každý rok opakuje perioda tvorby a distribuce posklizňových zbytků na pozemku. Pokud je zacházení s posklizňovými zbytky zvládnuto, pak: • dodávají organický materiál (obrázek 16), který upravuje kvalitu seťového lůžka a zvyšuje vsakování vody do půdy i vododržnost, • tlumí pH půdy a pomáhají udržet dostupnost živin, • zvyšují půdní vlhkost zadržováním srážek, • chrání půdu před erozí, • snižují výpar a ztráty vody, • se stávají „místem ukládání” uhlíku, odstraňují oxid uhličitý z ovzduší a zadržují jej v půdě. Obrázek 16. Posklizňové zbytky na povrchu půdy.
Při špatném zacházení s posklizňovými zbytky dochází k několika problémům. Nadbytečné a špatně zvládnuté posklizňové zbytky: • opožďují ohřívání seťového lůžka, • způsobují nevyrovnané vysoušení půdy, • znemožňují přesné umístění osiva, • překáží při vzcházení klíčních rostlin.
31
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Půdoochranná technologie zahrnuje minimální zpracování půdy nebo přímé setí. • v minimálním zpracováním půdy je množství posklizňových zbytků určováno typem a počtem činností kultivace, které zemědělec užívá, • v technologii přímého setí zůstávají posklizňové zbytky na povrchu půdy a zemědělci musí mít vhodné stroje a znát postupy pro zvládání těchto posklizňových zbytků. Zvláštní součástí problematiky posklizňových zbytků je řešení problému ALELOPATIE. Alelopatie je uvolňování chemických látek z rozkládajících se posklizňových zbytků, které překáží v růstu konkurenčních rostlin. Alelopatie je forma „chemické války“, která vznikla proto, aby zabránila růstu konkurenčních druhů. Alelopatie se obecně vyskytuje jen na začátku rozkladu posklizňových zbytků, když je správná teplota vzduchu a je dostatečné vlhko. Alelopatie: • je prospěšná, protože může snížit klíčení semínek plevelů, • může být škodlivá, protože omezuje následný porost. Alelopatie je nejsilnější při setí plodiny do strniště po obilovinách tam, kde je během deštivého období velké množství slámy a jsou nadměrné dešťové srážky. Když se strniště po obilovinách začíná rozkládat, uvolňují se chemické látky, které mohou zabránit klíčení další plodiny, pokud je setá během tohoto období. Toto období trvá zhruba 6 týdnů po sklizni. Strniště po kukuřici, slunečnici nebo olejninách, nemá alelopatický efekt. Obecné postupy při řešení alelopatického efektu zahrnují: • ponechání pole ladem dokud není rozklad dokončen, • odstranění části posklizňových zbytků, pokud jich je velké množství, • rozdrcení a rozrušení posklizňových zbytků a ponechání odstupu 6ti týdnů do setí, • odstraněním posklizňových zbytků z výsevního řádku před výsevem. V případě velkého množství slámy a příliš krátkého meziporostního období je vhodné slámu uklidit. U řádkových kultur stačí odstranit posklizňové zbytky z řádku do meziřádku. Řešení alelopatického efektu v technologii EKOTECH Technologie EKOTECH využívá faktu, že nejsilnější alelopatie vzniká na začátku rozkladu posklizňových zbytků. Urychlení rozkladu v rámci systému EKOTECH zkrátí dobu alelopatického efektu na kratší období než standardních 6 týdnů, a umožňuje setí ozimů po obilovinách bez tohoto nepříjemného vlivu. Postup je následující: • kvalitní rozdrcení a rozmetání slámy a plev obilovin, • aplikace N nebo N/P hnojiva pro úpravu poměru C:N a urychlení mikrobiálního rozkladu, • mělká podmítka pro zapravení části posklizňových zbytků do půdy, která urychlí rozklad, • eventuální přiválení podmítky v suchých podmínkách.
32
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Následují standardní operace – aplikace přípravku Roundup proti plevelům a výdrolu v rámci Roundup managementu a setí. Koloběh uhlíku v půdě Následující graf koloběhu uhlíku v půdě popisuje, jak se rozkládají posklizňové zbytky, formuje uhlíková směs humusu a jak posklizňové zbytky uvolňují živiny do půdy a oxid uhličitý do ovzduší (obrázek 17). Obrázek 17. Koloběh uhlíku v půdě.
Posklizňové zbytky jsou primárně složeny komplexem uhlohydrátů z buněčných stěn rostlin (celulóza, hemicelulóza, atd.) a jsou rozkládány různými druhy půdních mikroorganismů. Výsledný produkt rozkladu je humus – relativně stabilní uhlíkatý materiál, vytvořený z kyseliny huminové, fulvokyselin a huminů. Humus působí na vlastnosti půdy: • ztmavením barvy půdy (tmavohnědá až černá), • zvyšováním agregace půdy a upravováním stability agregátů, • zvyšováním kapacity výměny kationtů, • zásobováním dusíkem, přístupným fosforem a sírou během mineralizace.
33
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Rozmístění posklizňových zbytků v půdě má velký vliv na koloběh uhlíku. • Posklizňové zbytky ponechané na půdě zpomalují koloběh uhlíku, protože je méně vystaven mikroorganismům, rozkládají se pomaleji, formují stálejší sloučeniny humusu, a tak se uvolňuje méně CO2 do ovzduší. • Kultivací zapravené posklizňové zbytky do půdy urychlují koloběh uhlíku vstupem kyslíku a posklizňových zbytků do půdy, kde jsou více vystaveny mikroorganismům, vlhkosti, rozkládají se rychle, formují méně sloučenin humusu a uvolňují větší množství CO2 do ovzduší. Mikrobi, kteří rozkládají posklizňové zbytky, vyžadují větší množství dusíku. Jestliže dusík není dostupný v posklizňových zbytcích, bude se dusík odčerpávat z půdy. Jak se posklizňové zbytky rozkládají, část dusíku je imobilizována po dobu 4 až 8 týdnů (obrázek 18). Až se posklizňové zbytky rozloží, CO2 je uvolněn; poměr C:N klesá a mikroorganismy budou uvolňovat (mineralizovat) dusík v podobě čpavku (NH4) zpět do půdy. NH4 bude nitrifikován na NO3 a ten je dostupný pro rostliny. Obrázek 18. Závislost mezi poměrem C:N, imobilizace a mineralizace dusíku a CO2 během rozkladu. relativní poměr N:C
CO2
imobilizace
NO3
mineralizace
časový úsek - 4 až 8 týdnů Zdroj: Gassen, D. N., and F. Gassen. 1996. Plantio Director o caminho do futuro. p. 50. Aldeia Sul.
34
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Dočasné snížení dostupnosti dusíku je proto jedním z dopadů ponechání vysokého množství posklizňových zbytků na povrchu půdy. K úplnému rozkladu je v posklizňových zbytcích potřebný poměr C:N 50 nebo méně,. Posklizňové zbytky obilovin obsahují pouze malou část dusíku a běžně mají C:N poměr 80 nebo více (tabulka 12). Dodatečný dusík pro rozklad musí být dodán z půdy nebo aplikovanými dusíkatými hnojivy. Tabulka 12. Poměr uhlíku k dusíku u různých posklizňových zbytků. Typ posklizňového zbytku sláma pšenice, oves nebo ječmen stonek čiroku stonek kukuřice fazole luskoviny půda
Poměr uhlík/dusík 80 70 50 40 30 10
Zdroj: Crovetto, Carlos. 1996. Stubble over the soil. p. 135. Ministry of Agriculture, Republic of Chile.
Mikrobiální rozklad velkého množství slámy, může vázat významné množství dusíku po období 4 až 8 týdnů. To má za následek nevyrovnanou výživu vzcházející plodiny a zažloutlou barvu porostu. Oprava poměru C:N je nutností především během prvních 2 až 4 let po začátku půdoochranné technologie. Řešením je aplikace dodatkového dusíku na posklizňové zbytky (tabulka 13). Oprava poměru C:N je v systému EKOTECH standardní operací, která kromě vyrovnání nedostatku N řeší i dříve vzpomínaný alelopatický efekt. • Aplikace DAM 390 nebo jiného N hnojiva v dávce do 60 kg N/ha před mělkou podmítkou na rozdrcené zbytky slámy, řeší problém dočasné nedostupnosti N. • Část dávky N se tedy v systému EKOTECH přesunuje do časného období před setím ozimů. V prvních 3 letech je zapotřebí celkovou dávku N pro plodinu zvýšit o 20–30kg/ha, protože N zůstává vázán v humusu. Později se výměna N mezi humusem a půdou vyrovnává a dávky N zůstávají v systému EKOTECH stejné jako v tradiční technologii.
35
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Tabulka 13. Potřeba celkového množství dusíku k opravě poměru C/N pro předcházení imobilizace dusíku v půdě. Plodina
Výnosy Posklizňové zbytky Dusík plodin (t/ha) (t/ha) (kg/ha) pšenice 5 až 6 5 až 7 55 až 77 čirok 3 až 4 7 až 8 70 až 80 kukuřice 6 až 8 4 až 6 28 až 42 sója 2 až 3 1 až 1.5 5 až 7.5 Zdroj: Crovetto, Carlos. 1996. Stubble over the soil. p. 136. Ministry of Agriculture, Republic of Chile. Teplota půdy Ponechání posklizňových zbytků na povrchu půdy má vliv na teplotu půdy, především v chladnějších a vlhčích oblastech. Posklizňové zbytky na povrchu: • stíní půdu na jaře, zpomalují ohřívání a vysušování, • stíní povrch půdy během léta, snižují vypařování. Jaký je vliv posklizňových zbytků na teplotu půdy? Půdy v půdoochranné technologii, jsou na jaře při setí chladnější (tabulka 14), což může opozdit klíčení (obrázek 19). Tabulka 14. Průměrné maximum a minimum teploty půdy v hloubce 2.5cm. Datum duben 15 až 30 květen 1 až 15
Holá půda Max °C 17,2 18,3
Min °C 12,8 14,4
Pokryta posklizňovými zbytky Max °C Min °C 12,8 9,4 14,4 11,1
Zdroj: Phillips, et al. 1979.
Teplota holé půdy oproti půdě pokryté posklizňovými zbytky je vyšší. Vyšší teplota půdy zvyšuje rychlost vzcházení.
36
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Obrázek 19. Posklizňové zbytky na povrchu půdy mohou mít vliv na klíčivost olejnin setých v hloubce 2 cm. Výrazně větší je však samotný alelopatický vliv rozkladu slámy než vliv teploty půdy na klíčivost. 120
% vzcházení
100 80 60 40 bez slámy sláma zapravena
20
sláma na povrchu 0 0
3
6
9
12
15
18
dny po zasetí Zdroj: Linke, 1998.
Půdy pokryté posklizňovými zbytky jsou v létě chladnější, což snižuje výpar a uchovává vláhu pro plodiny (obrázek 20). V ČR je problematika chladnější půdy omezena pouze na vysévání kukuřice a slunečnice v systému EKOTECH a v podmínkách přímého výsevu do mulče z meziplodiny. Zde dochází k mírnému zabrzdění růstu kukuřice v prvních týdnech po vzejití. Příznivé působení mulče však bohatě vyvažuje tento nedostatek tím, že zabraňuje erozi a smyvu živin a šetří vláhu. Nejpozději ve stadiu metání kukuřice tento nedostatek „dožene“ a výsledný výnos hybridu je stejný a za sucha lepší než v podmínkách orby. Navíc bezorebné secí stroje umožňují montáž kultivačních koltrů před výsevní jednotku, které kultivují pruh půdy ve výsevním řádku, umožňují její prohřátí a tím celou problematiku chladné půdy definitivně řeší. Ozimé ani jarní obilniny, luskoviny a olejniny nejsou na nižší teplotu půdy citlivé a žádné výrazné vlivy nižší teploty půdy nebyly pozorovány.
37
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Obrázek 20. Vliv posklizňových zbytků různých systémů zpracování půdy na teplotu půdy.
Hlavní tip 17: Půdoochranná technologie zpomaluje rozklad posklizňových zbytků a dodává více humusu, který upravuje strukturu půdy. Technologie EKOTECH zároveň řeší problematiku alelopatie a dočasné imobilizace N. Přínosem posklizňových zbytků pak zůstává úspora vláhy a protierozní vliv. Půdní voda Posklizňové zbytky na povrchu půdy zlepšují uchovávání půdní vláhy, především v suchém podnebí. Posklizňové zbytky na povrchu: • zvyšují vsakování zabráněním vzniku škraloupu a zlepšenou půdní strukturou, • zadržují více vody než povrch holé půdy, tvořením malých přehrádek na povrchu půdy, • stíní povrch půdy, tím se snižuje výpar, • zvyšují vododržnost upravováním půdní struktury.
38
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Údaje na obrázku 21 ukazují, že během letních měsíců od června do srpna je odpařování v tradičně kultivovaných půdách vyšší než u půdoochranné technologie v systému minimálního zpracování půdy. Během stejného období je výpar v půdooochranné technologii nižší. Voda je uchována v půdě, ponechávána více dostupná plodinám. Obrázek 21. Půdní výpar (---) a transpirace (—) na půdách s tradičním a půdoochranným systémem zpracování půdy.
Zdroj: Agricultura de Conservación: Fundamentos agronómicos, medioambientales Y económicos. 1998. L. Garcia Torres y P. Gonzalez Fernandez (eds.) p. 67. AEAC /SV.
Pole, která nejsou kultivována a mají neustále ponechány posklizňové zbytky na povrchu, budou mít nižší objemovou hmotnost a větší množství makropórů. Například, údaje na obrázku 22 ukazují, že v systému tradičního zpracování půdy je objemová hmotnost 1,35 g/cm3 a má 7 % makropórů. U technologie přímého setí je objemová hmotnost 1,21 g/cm3 a má 14 % makropórů. Přirozené lesy mají objemovou hmotnost 1,2 g/cm3 a 20 % makropórů.
39
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Obrázek 22. Závislost mezi objemovou hmotností a makropóry u 4 různých půdních systémů.
Zdroj: Gassen, D. N., and F. Gassen. 1996. Plantio Director o caminho do futuro. p. 34. Aldeia Sul.
Zvýšená poréznost je způsobena činností žížal, velkých kořenů, upravenou biologickou činností a lepší agregací půdních částeček. Poréznost upravuje pronikání vody. Celkově dobrá struktura půdy zlepšuje vsakování a snižuje odtékání. Ilustrace na obrázku 23 ukazuje, že čím větší množství posklizňových zbytků zůstává na povrchu půdy, tím méně vody odtéká a více se jí vsakuje do půdy. Obrázek 23. Efekt rostlinných zbytků na odtok vody a vsakování. 100%
80%
60%
%
vsakování 40%
splavování
20%
0% 0
0.6
1.1
2.2
4.5
9
posklizňové zbytky (mt/ha) Zdroj: Miguel Pastor.Departamento Olivicultura. Consejería Agricultura y Pesca. Junta de Andalucía.
40
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Pole, která jsou obdělávána půdoochrannou technologií po dlouhou dobu a mají dobrou strukturu a poréznost, mají i lepší vsakování vody než pole kultivovaná tradičně, která mající horší strukturu. Pole, která nejsou kultivována, mají větší počet makropórů, zvyšující jejich vododržnost. Jaký je vliv posklizňových zbytků na vododržnost? Půdy v půdoochranné technologii mají lepší vsakování vody, vododržnost a menší výpar, což má za následek větší dostupnost vody během suchých měsíců (obrázek 24).
100 80
Přímé setí P lu h
60 40 20 0 Sr
pe n
Dostupnost vody (mm)
Obrázek 24. Dostupnost půdní vody v systému půdoochranné technologie, kde jsou posklizňové zbytky ponechány na povrchu půdy.
Zdroj: Phillips, et al. 1984.
Management posklizňových zbytků Zvládání posklizňových zbytků je důležitou složkou půdoochranné technologie. Posklizňové zbytky musí být řešeny během sklizně, kultivace (minimální zpracování půdy) a při setí. Management během sklizně Zvládání posklizňových zbytků začíná při sklizni řádným rozdrcením a rovnoměrným rozmístěním posklizňových zbytků.
41
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Zařízení pro sklizeň Kombajny nevybavené drtičem, rozhazovačem slámy a rozmetadlem plev, rozhazují posklizňové zbytky do typicky úzkých řádků (pokosů) 1 až 2 m širokých. Kombajny musí být vybaveny drtičem slámy a rozmetadlem plev, aby rozprostřely posklizňové zbytky na šířku žací lišty (obrázek 25). Rozmetadla plev jsou poháněna mechanicky nebo hydraulicky. Většina rozmetadel plev odhazuje materiál mechanicky za použití lopatek, některá používají vzduch. Obrázek 25. Rozmístění posklizňových zbytků u kombajnu nevybaveného drtičem a u kombajnu s drtičem.
V systému EKOTECH je dále zapotřebí udržet co nejnižší strniště. Proto je důležité mít co nejrovnější pozemek, aby bylo možné plodinu sklízet nízko u země. Příliš vysoké strniště brání správné funkci podmítačů, ve vysokém strništi je obtížné provést kvalitní mělkou podmítku. Nekvalitní podmítka potom nezajistí rovnoměrné vzejití plevelů, brání využití výhod Roundup managementu a činí obtíže při setí. Výška strniště je proto důležitým faktorem.
42
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Hlavní tip 18: Půdoochranná technologie začíná u sklizně. Zemědělci musí ponechat posklizňové zbytky na poli a rovnoměrně je po poli rozprostřít. Dobrá sklizeň znamená, že strniště je nízké, posklizňové zbytky rovnoměrně rozmístěny. Rovnoměrné rozprostření zajistí vyrovnanou teplotu a vlhkostní podmínky při setí. • při sklizni luskovin nebo olejnin bude drtič na kombajnu rovnoměrně rozptylovat posklizňové zbytky, • při sklizni obilovin je zapotřebí použít rozmetadla plev. Při sklizni kukuřice je zapotřebí použít adaptér s drtičem. Snadnou metodou měření hladiny posklizňových zbytků na poli po sklizni, je roztáhnutí lana (měřící páska nebo lano se značkami), rozděleného na 100 stejných délek (obrázek 26). Například, lano 50 m dlouhé by mělo mít 100 značek po 0,5 metrech. Roztáhněte lano diagonálně přes pole. Spočítejte množství uzlů, které leží přímo přes kousky posklizňových zbytků, které jsou větší než 3 až 5cm3. Celkový počet uzlů ležících na posklizňových zbytcích je procento pokrytí povrchu půdy. Pro kvalitní odhad by mělo být použito tři až pět reprezentativních měření. Obrázek 26. Praktická metoda měření hladiny posklizňových zbytků na poli.
Hlavní tip 19: Půdoochranná technologie začíná rozprostřením posklizňových zbytků po poli při sklizni a jejich ponecháním na povrchu pro ochranu půdy.
43
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Management posklizňových zbytků během přípravy půdy Množství posklizňových zbytků na půdě je určeno z části typem plodiny, počasím v meziporostním období a činností kultivace. Typ plodiny určuje množství posklizňových zbytků na půdě. Typ plodiny také určuje, jak dlouho budou posklizňové zbytky přetrvávat na povrchu než se rozloží, např. jak je posklizňový zbytek odolný vůči rozkladu (tabulka 15). Tabulka 15. Kategorie posklizňových zbytků různých plodin podle rychlosti rozkladu. Odolné • žito • kukuřice • oves • čirok • pšenice Zdroj: Conservation Technology Information Centre
44
Křehké • luskoviny • olejniny • brambory • cukrová řepa • slunečnice
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Typ a počet operací může mít velký vliv na posklizňové zbytky (tabulka 16). Například, samotná orba ponechává 15 % nebo méně posklizňových zbytků na povrchu. Dva pojezdy s šípovými radličkami ponechávají 30 až 40 % posklizňových zbytků. Jeden pojezd s šípovou radličkou ponechává 50 až 70 % posklizňových zbytků na povrchu. Tabulka 16. Vliv zpracování půdy na posklizňové zbytky na povrchu půdy. Kultivace po sklizni pluh 1 operace podmítka + pluh 2 operace půdní fréza disk 2 operace radlička 2 operace podrývák 2 operace podrývák 1 operace přímé setí 1 operace rozklad posklizňových zbytků v zimě
Odolné zbytky Křehké zbytky (% zbývajících posklizňových zbytků) 80-95 70-80 0-15 0-10 0-10 0-5 0-10 0-5 15-20 10-15 30-40 20-30 40-50 30-40 50-70 40-60 80-100 60-80 80-90 70-80
Zdroj: Conservation Technology Information Centre
Počasí v meziporostním období a v zimě většinou ovlivňuje množství posklizňových zbytků. Čím chladnější je zima, tím menší množství se posklizňových zbytků rozloží, a tím více jich zůstane na povrchu půdy. Toto obojí je pozitivní i negativní. • V západní a střední Evropě, kde je produkováno velké množství posklizňových zbytků, dlouhé, teplé a vlhké zimy urychlují rozklad. Proto stačí jedna podmítka ke zvládnutí posklizňových zbytků. • V systému EKOTECH je vhodné provést tuto podmítku již na podzim – zlikviduje část přerostlých plevelů, upraví půdu pro jarní setí a vyprovokuje rovnoměrné vzejití dalších plevelů. Tyto plevele jsou potom likvidovány nízkou dávkou přípravku Roundup před setím jařiny v rámci Roundup managementu. • Ve východní Evropě, kde je produkováno méně posklizňových zbytků, jsou zimy dlouhé a chladné a rozklad je pomalejší. Přestože se nějaké zbytky rozloží během zimy, bývá jedna kultivace i zde nutností. • V jižní Evropě, kde je sušší podnebí, vzniká rovněž méně posklizňových zbytků. Zimy jsou mírnější, více posklizňových zbytků se rozkládá, kultivace je méně důležitá a může být využito přímé setí.
45
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Množství posklizňových zbytků v profilu půdy je zčásti určeno druhem kultivace (obrázek 27). Například: • pluhy se zapraví okolo 80 % posklizňových zbytků do hloubky 10 až 20 cm, • půdní fréza ponechá okolo 50 % posklizňových zbytků v povrchových 5 cm půdy a dalších 20 až 30 % zůstává v 5 až 10 cm profilu, • při přímém setí zůstane okolo 90% posklizňových zbytků na povrchu půdy. Obrázek 27. Posklizňové zbytky zapravované různými systémy zpracování půdy.
46
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Management posklizňových zbytků během setí Posklizňové zbytky, které nejsou řádně rozprostřeny, mohou omezit klíčení (obrázek 28): • brání přesnému umístění osiva a jeho styku s půdou, • tvoří chladné a vlhké, škůdcům prospívající prostředí. Secí stroje vybavené koltry a čističi řádků, mohou odstranit posklizňové zbytky z řádku výsevu, a tím mohou snížit vliv posklizňových zbytků. Základem je, aby secí stroj pracoval v podmínkách s velkým množstvím posklizňových zbytků bez ucpávání výsevního ústrojí a umisťoval osivo do správné a stejné hloubky. V oblastech, kde získávají 4 až 6 tun zrna/ha, produkují 5 až 8 tun posklizňových zbytků, a je zde suché podnebí, je rozklad posklizňových zbytků pomalý. Většina secích strojů pro přímé setí se může dostat přes posklizňové zbytky, aniž by se ucpávaly. Avšak umístění osiva a jeho styk s půdou je omezen. Zemědělci proto musí před setím provést lehkou kultivaci, nebo využít radličkové secí stroje, které zasejí pod tuto vrstvu.
Obrázek 28. Vzor špatného (v levo) a dobrého (v pravo) umístění osiva.
Hlavní tip 20: Pro správné rozhodování, jak zacházet s posklizňovými zbytky je třeba znát jejich charakteristiku. Rozmístěte je rovnoměrně, regulujte množství posklizňových zbytků a upravte nebo vyberte stroje, které zvládnou posklizňové zbytky při setí.
47
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Management výživy půdy Požadavky rostlin na živiny v půdoochranné technologii se nijak neliší od tradičního zpracování půdy. Ale časování aplikace hnojiv by se měla změnit, protože snížená kultivace má vliv na pohyb živin v půdě: • nepohyblivé živiny se mohou vrstvit blízko povrchu, • dusík se nebude v chladných půdách mineralizovat tak rychle, • dusík může být imobilizován při rozkladu posklizňových zbytků, • povrch půdy se může okyselit z povrchové aplikace čpavkových forem dusíkatých hnojiv. Systémy půdoochranné technologie Půdoochranná technologie EKOTECH zahrnuje jak minimální zpracování půdy (jeden až dva pojezdy s kultivací), tak přímé setí. • V případě minimálního zpracování půdy s jednou někdy i dvěmi kultivacemi mohou zemědělci pokračovat ve většině svých praktik hnojení a odlišnosti budou velmi malé. • V podmínkách nepřetržitého přímého setí musí zemědělci zvážit všechny faktory, jako je stratifikace, imobilizace, okyselování povrchu půdy a musí mít plán, jak tyto problémy řešit. Stratifikace živin Živiny se liší svou pohyblivostí v půdě (obrázek 29): • fosfor a draslík má nízkou pohyblivost v půdě, • dusík je pohyblivý a může unikat mimo kořenovou zónu.
48
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Obrázek 29. Relativní pohyblivost dusíku, fosforu a draslíku v půdě.
Živiny, aplikované ve formě hnojiv, musí být rozpuštěny a být v blízkosti kořenů rostlin, aby je mohly přijímat. Umístění u fosforu a draslíku je kritičtější, poněvadž se nepohybují v půdě. Umístění dusíku je méně kritické, protože je v půdě pohyblivý. Avšak pozor – dusík aplikovaný na povrch půdy se bez deště do půdy nedostane! Tento dusík nebude dostupný a bude unikat do ovzduší. Stratifikace živin může nastat tehdy, když je hnojivo aplikováno na povrch půdy. Dlouhodobým používáním metody přímého setí může dojít ke stratifikaci i vícero vlivy: • plodina přemisťuje živiny z hlubších vrstev půdního profilu na povrch, • povrchová aplikace hnojiv ponechává nepohyblivé živiny blízko povrchu, • nepřítomnost kultivace brání od zapravování nepohyblivých živin hlouběji do půdního profilu. Například, na oraných půdách je fosfor vyrovnaně dodáván do vrstvy 20 až 25 cm (hloubka orby), ale v technologii přímého setí se soustředí 90 % fosforu v povrchové vrstvě 5 až 8 cm. Stejné údaje byly o fosforu zjištěny v Brazílii (obrázek 30).
49
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Tabulka 17. Test hladiny fosforu a draslíku v různých hloubkách a u různých systémů zpracování půdy. Živiny hloubka
Fosfor pluh
Cm 0–7,6 7,6–15,2 15,2–22,9 22,9–30,5
mg/kg v půdě 37 85 47 35 30 15 8 8
radličky
Draslík pluh
přímé setí
radličky
mg/kg v půdě 150 230 165 105 140 100 100 100
90 27 18 8
přímé setí 285 100 100 100
Zdroj: Cruz, J.C. 1982. Effect of Crop Rotation and Tillage Systems on Some Soil Properties; Root Distribution and Crop Production. PhD Thesis. Purdue University
Obrázek 30. Obsah fosforu v půdě v systémech přímého setí a tradičního zpracování půdy. 250
Přímé setí (283 ppm)
Fosfor (ppm)
200
Tradiční zpracování půdy (1 6 1 p p m )
150
100
50
0 0 až 5
5 až 10
10 až 25
15 až 20
hloubka půdy (cm)
Zdroj: Gassen, D. N., and F. Gassen. 1996. Plantio Director o caminho do futuro. p. 36. Aldeia Sul.
S transportem P a K přes půdní profil mohou pomoci žížaly a kořeny rostlin a soustředit je do primární kořenové zóny, která je v povrchové 20 cm vrstvě půdy.
50
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Řešení stratifikace Stratifikace živin, která vzniká pouze v dlouhodobě prováděné technologii přímého setí, může být zvládána používáním následujících postupů: • melioračním hnojením P a K před zavedením programu přímého setí, • podkořenovým přihnojováním, • kontrolou obsahu živin každé 3 až 4 roky, • periodickým použitím mělké kultivace k promísení půdy a rozmístění živin. Hlavní tip 21: V systému EKOTECH ke stratifikaci téměř nedochází. Fosfor i draslík jsou každoroční mělkou podmítkou zapraveny do povrchové vrstvy půdy a dále dochází k jejich přesunu činností žížal. Ideálním řešením stratifikace je podkořenové přihnojování NP hnojivy, které prokazatelně zvyšují výnos.
Odběr půdních vzorků Pro odběr půdních vzorků může být v půdoochranné technologii použito stejného nářadí jako u tradičních polí. Vzhledem k částečnému riziku stratifikace by odběr vzorků půdy měl být prováděn v hloubce 5 až 15 cm (obrázek 31). Odběr půdních vzorků by se měl provést před začátkem půdoochranné technologie pěstování plodin, a pak každé 2 až 4 roky. Obrázek 31. Hloubka odběru půdních vzorků v půdoochranné technologii.
51
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Management dusíku Protože se v půdoochranné technologii neoře, zůstávají posklizňové zbytky na povrchu půdy, což může měnit potřebu dusíku. V půdě probíhají tři kritické procesy, které ovlivňují dostupnost dusíku: • dusík může být imobilizován, když se posklizňové zbytky rozkládají, což v kritické době zpomaluje růst rostlin, • dusík se nebude mineralizovat, když je půda v době setí chladnější, což může v kritické době zpomalit růst rostlin, • dusík může unikat v podobě NH3, jestliže je močovina nebo jiné formy čpavkového N aplikována na povrch půdy a není zapravena. Imobilizace dusíku Volný dusík v půdě se může imobilizovat a stát se nedostupným. Imobilizace nastává, když jsou dusičnanové (NO3) nebo čpavkové (NH4) formy dusíku rychle vázány půdními mikroby při rozkladu posklizňových zbytků, jako součást koloběhu půdního uhlíku (obrázek 32). Vázání dusíku půdními mikroby způsobuje dočasnou ztrátu dostupného dusíku v půdě. Jakmile se posklizňové zbytky rozloží, dusík je opět uvolněn do půdy a je dostupný rostlinám. Hlavní tip 22: Nejkrizovější období výskytu imobilizace je v době setí ozimů po sklizni obilovin, kdy je nejvíce dusíku vázáno při rozkladu slámy. Mineralizace dusíku Pravidelně obhospodařovaná půda obsahuje různé množství organického materiálu, běžný obsah je 1 až 4 %. Půdy v půdoochranné technologii mají obsah organického materiálu 2 % a více. Organický materiál je zdroj: • potravy pro půdní mikroorganismy, • vázaného dusíku pro růst rostlin, • uhlíku pro humus a půdní strukturu, • dalších živin pro růst a vývoj rostlin. Mineralizace je přirozený mikrobiální proces rozkladu organického materiálu spojený s uvolňováním čpavku a jiných důležitých živin (obrázek 32). Část čpavku je přímo dostupná pro výživu rostlin, ale hlavní část se rozkládá na dusičnany působením jiných mikrobiálních procesů, nazývaných nitrifikace. Dusičnany mohou být využity rostlinou, nebo se mohou ztrácet prosakováním.
52
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Obrázek 32. Periody imobilizace a mineralizace dusíku během koloběhu uhlíku v půdě.
Obecně: více dusíku je zapotřebí na začátku systému půdoochranného zpracování půdy, protože se část váže v rostoucím množství organické hmoty. Nicméně, tato situace se vyskytuje během prvních 3 let po zavedení půdoochranné technologie. Později už není třeba dodávat dodatkový dusík, protože se vytváří rovnováha mezi vázáním dusíku v organické hmotě a jeho uvolňováním při rozkladu. Unikání dusíku do ovzduší Když je močovina rozhozena po povrchu půdy a půda je vlhká, bude se velmi rychle rozkládat (hydrolýzou) přírodními biologickými enzymy močoviny na čpavek (obrázek 33). Část čpavku se rozpustí ve vodě a zůstane v půdě. Další část čpavku se odpaří přímo do ovzduší. K předcházení tohoto nadměrného unikání dusíku do ovzduší, je zapotřebí močovinu okamžitě po aplikaci zapravit do půdy. Obrázek 33. Rozklad močoviny na čpavek.
53
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Management dusíku v systému EKOTECH K zamezení nedostatku dusíku, způsobeného pomalou mineralizací, imobilizací nebo unikáním do ovzduší, lze předejít: • aplikací dodatkového dusíku 30 až 60 kg/ha před setím, aby se zabránilo efektu dočasné imobilizace (tabulka 11),
• podkořenovým přihnojováním k překonání efektu imobilizace, • vyloučením povrchové aplikace močoviny nebo hnojiv založených na močovině.
Hlavní tip 23: Dusík je pohyblivý, nehromadí se blízko povrchu a může být povrchově aplikován. Čpavková forma dusíku může unikat do ovzduší, jestliže zůstává na povrchu příliš dlouho. Povrchově aplikovaná dusíkatá hnojiva zapravte mělkou kultivací. Hlavní tip 24: K urychlení rozkladu slámy zvažte přesun části dávky N do předseťového období – aplikujte jej na slámu a ihned zapodmítejte. Půdní pH Plodinám prospívá pH mezi 6,0 a 7,0 (obrázek 34). Tento rozsah půdního pH je ideální pro dostupnost živin. Aplikace dusíku bude snižovat pH půdy na povrchu. Jestliže má půda nízké pH (<6,0), povrch půdy by měl být vápněn. Jestliže má půda vysoké pH (<7,0), pak okyselování povrchu půdy není tak kritické. Obrázek 34. Rozsah pH půdy.
Dusíkatá hnojiva aplikovaná na povrch půdy (2,5 cm) mohou v procesu nitrifikace okyselit povrch půdy. To omezuje vývoj a růst rostlin.
54
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Obrázek 35. Nitrifikace a okyselování půdy.
Aplikace čpavkových hnojiv snižuje pH půdy (tabulka 18). Tabulka 18. Vliv čpavkových hnojiv na pH půdy po dobu studie 7letého přímého setí střídaných plodin kukuřice – pšenice. hloubka (cm) 0 až 5 5 až 10 10 až 20
pH-počáteční 6,14 6,03 5,86
pH-konečné 5,77 5,96 5,87
Zdroj: Crovetto, Carlos. 1996. Stubble over the soil. p. 165. Ministry of Agriculture, Republic of Chile.
55
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Vápnění: řízení pH půdy Vápenec reaguje a mění pH půdy. Pracuje rychleji pokud je promíchán s půdou. Je-li ponechán na povrchu, je jeho působení pomalejší. Povrchová aplikace vápenatého hnojiva se vyplatí, jakmile je pH povrchu půdy dost nízké. Jestliže má půda nízké pH (<6,0), povrch půdy by měl být vápněn na hodnotu okolo 7,0. • Jestliže je pH půdy už na počátku nízké, mělo by být vápenaté hnojivo rovnoměrně rozhozeno a zapraveno už před zavedením půdoochranné technologie. Potom postačí udržovací dávky každé 2–3 roky. • Jestliže je pH půdy spíše vysoké (>7,0), pak se nejedná o kritickou situaci. Hodnota pH bude upravena v průběhu času N hnojivy. • V technologii EKOTECH je vhodné pokračovat ve vápnění půdy: − používejte malé dávky každé 2 až 3 roky, − aplikujte je rovnoměrně a zapravte mělkou kultivací. Hlavní tip 25: Použití hnojiv založených na čpavku může snížit pH půdy. Zvažte malé a časté dávky vápenatého hnojiva, aby jste zneutralizovali nízké pH. Likvidace plevelů Likvidace plevelů je důležitou součástí systému půdoochranné technologie, protože zde chybí kultivace směřovaná k likvidaci plevelů. Při osvojování půdoochranné technologie dojde ke změně způsobů likvidace plevelů. Plevele konkurují plodinám v živinách, vodě a slunečním světle a mohou vážně snížit výnosy. Plevele mohou také zasáhnout do průběhu sklizně, snížit kvalitu zrna. Způsobují nechtěné poruchy a opotřebení strojů, dále mohou ucpávat žací a mláticí ústrojí kombajnů. Pro úspěch systému půdoochranné technologie je nezbytný dobrý systém likvidace plevelů.
Jednou z největších překážek k osvojení půdoochranné technologie je konstatování, že bez kultivace je mnohem těžší plevele likvidovat. Plevele nejsou zas tak hrozné nebo obtížnější, ale situace vyžaduje jiné přístupy. Půdoochranná technologie EKOTECH nevyužívá kultivaci za účelem likvidace plevelů. Namísto toho využívá Roundup management–systém zásahů, který efektivně řeší likvidaci plevelů.
56
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Pro efektivní likvidací plevelů v půdoochranné technologii znamená porozumět změnám v: • půdní zásobě semen, • spektru plevelů, • praktikách likvidace plevelů. Půdní zásoba semen Půda je zásobárnou semen plevelů. Každý rok, když se plevel vysemení, semínka (obrázek 36): • zůstávají na povrchu, • jsou zapravena do půdy mělkou kultivací, • jsou zapravena do půdy hlubokou orbou. Obrázek 36. Půdní zásoba semen plevelů v půdě.
Kultivací jsou semena zapravena do půdy v závislosti na její hloubce. V půdoochranné technologii se zásoba plevelů mění: • semínka plevelů zůstanou na povrchu, kde jsou potravou pro hmyz, ptáky nebo další půdní organismy a rozkládají se vlivem počasí, • půda zůstává pokryta posklizňovými zbytky, které omezují pronikání světla pod povrch půdy a snižuje se tak klíčení semínek plevelů, • po čase a v případě dodržení pravidel Roundup managementu, klesá množství semen jednoletých dvouděložných plevelů v klíčící zóně, • bez orby nejsou semínka plevelů pohřbívána do půdy a nejsou ani vynášena zpět z hloubky do klíčící zóny, • minimální rozrušení půdy prospívá místnímu šíření hluboko kořenících vytrvalých plevelů a také jednoletých jednoděložných plevelů.
57
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Spektrum druhů plevelů Po osvojení půdoochranné technologie se budou druhy plevelů měnit: • zpočátku se budou vyskytovat běžné jednoleté plevele, dvouděložné plevele plus nějaké vytrvalé plevele, • po 3 až 4 letech budou převládat jednoděložné a dvouděložné jednoleté plevele. Hlavní tip 26: Obecně dochází k nárůstu v počtu semen plevelů na povrchu půdy během prvních pár let po osvojení půdoochranné technologie. V případě dobré likvidace plevelů se bude zásoba semen snižovat a bez hluboké kultivace nebude povrchová zásoba semen doplňována ze zásoby ve spodní vrstvě půdy. Likvidace plevelů v systému EKOTECH – ROUNDUP MANAGEMENT Roundup management je nejdůležitější součást systému EKOTECH. Bez něj se pozemky zaplevelí nejen jednoletými, ale také vytrvalými pleveli a EKOTECH systém přestane fungovat.
Princip Roundup managementu spočívá v pravidelném každoročním použití dvou zásahů. 1. Mělké podmítky k urovnání povrchu půdy a vyprovokování klíčení plevelů a výdrolu. 2. Aplikaci nízké dávky přípravku Roundup na malé rostliny plevelů a výdrolu (1–2 l/ha) dle spektra plevelů. Pravidelný Roundup management zajistí: • likvidaci a zabránění vzniku populace vytrvalých plevelů, • vyčerpání zásob semen plevelů v klíčící zóně, • úsporu vláhy, • přerušení zeleného mostu přenosu chorob, • likvidaci potravy a úkrytu pro hmyz, slimáky a hlodavce.
58
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Další metody, které doplňují Roundup management jsou: • preventivní používání čistého certifikovaného osiva bez semen plevelů, • likvidace plevelů podél okrajů pozemku, • agronomické střídání plodin a využití meziplodin, • chemické aplikace selektivních herbicidů v plodinách.
59
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
60
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Obrázek 37. Klíčící zóna semen.
Likvidace vytrvalých plevelů Snížení kultivace plodin způsobuje změny druhového zastoupení a úrovně zamoření pleveli. Vytrvalým plevelům se daří více v systémech, kde není dlouhodobě prováděna orba nebo intenzivní kultivace a jejich kořenová soustava není zničena. Hlavní vytrvalé plevele jsou: • Pýr plazivý (Agropyron repens) • Pcháč oset (Cirsium arvensis) • Smetánka lékařská (Taraxacum officinalis) • Svlačec rolní (Cirsium orvense) Praktické řešení likvidace vytrvalých plevelů v systému EKOTECH Vytrvalé plevele je zapotřebí zničit ještě před přechodem na půdoochrannou technologii. Ideální je předsklizňová aplikace v obilninách nebo v řepce, v dávkách podle druhu plevelů. Vytrvalé plevele lze ničit i aplikací přípravku Roundup na strništi. V tomto případě lze sít nebo provádět mělkou podmítku minimálně 8 dní po aplikaci. Aplikace přípravku Roundup proti vytrvalým plevelům před sklizní plodin je účinná především proto, že v té době dochází k ukládání produktů asimilace do kořenů a oddenků. Spolu s asimiláty je do rostliny rozváděn také přípravek, který takto pronikne dále, než když musí pronikat proti toku asimilátů na jaře.
61
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Předsklizňová aplikace na vytrvalé plevele před přechodem na technologii EKOTECH a důsledně prováděný Roundup management, zamezí vznik populací vytrvalých plevelů. Ty se v systému EKOTECH nevyskytují. Obrázek 38. Přemísťování uhlohydrátů ve trvalých plevelech na jaře během dlouživého růstu.
Zdroj: No-Till: Making It Work. 1997. p. 44. Agriculture and Agri-Food Canada and Ontario Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs.
62
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
ROUNDUP MANAGEMENT v praxi
ROUNDUP MANAGEMENT před setím ozimých obilovin Předplodinou ozimých obilovin bývají zpravidla řepka, luskoviny, v teplejších oblastech i kukuřice na siláž, výjimečně kukuřice na zrno. Častou předplodinou jsou i obiloviny samotné. Cílem Roundup managementu jsou v tomto případě úspora vláhy a likvidace plevelů. •
Po sklizni předplodiny musí následovat mělká podmítka, která: − urovná pozemek, − rovnoměrně rozptýlí posklizňové zbytky, − vyvolá klíčení plevelů a výdrolu.
•
Aplikace přípravku Roundup by měla následovat v době, kdy jsou plevele ještě malé, nejlépe tehdy, kdy již vzešel veškerý výdrol předplodiny. Dávky se řídí podle nejodolnějšího plevele na jednoděložné plevele ve stadiu odnožování stačí 1 l/ha, na výdrol obilovin 1,5 l/ha, na výdrol řepky do dvou pravých listů 2 l/ha. Dávka 2 l/ha likviduje všechny dvouděložné plevele ve stadiu do stadia pěti pravých listů.
63
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Není vhodné s aplikací příliš dlouho čekat, protože s rostoucí velikostí plevelů rostou i požadavky na vyšší dávku přípravku Roundup a velké plevele transpirují velké množství vláhy a vysušují celý půdní profil. • •
•
Je vhodné přidat do postřikové jíchy i vhodný reziduální herbicid, který zamezí další vlně vzcházení plevelů a ponechá pole bez plevelů až do výsevu plodiny V případě, kdy je předplodinou ozimá řepka, se v praxi osvědčilo ponechat pole po sklizni nepodmítnuté a podmítku provést až vzejde výdrol řepky do velikosti dvou pravých listů. Teprve potom provést mělkou podmítku a aplikovat přípravek Roundup až na druhou vlnu vzešlé řepky a plevelů, v období do prvního pravého listu řepky, v dávce 1–1,5 l/ha. Po kukuřici na siláž je vhodné aplikovat přípravek Roundup v těch případech, kdy se v kukuřici vyskytují vytrvalé plevele, nebo je-li příliš zaplevelená odolnými plevely a hrozí, že nebude možné je zničit podmítkou.
64
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
65
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH ROUNDUP MANAGEMENT před setím ozimé řepky Předplodinou ozimé řepky bývá nejčastěji obilnina. Cílem Roundup managementu je kromě úspory vláhy a likvidace plevelů, také likvidace výdrolu obilnin. •
• •
Po sklizni je vhodné slámu z pozemku uklidit, pokud to není možné, je třeba ji dobře rozdrtit a rovnoměrně rozptýlit po pozemku. V obou případech je nezbytné vybavit kombajn rozmetadlem plev. Okamžitě po sklizni musí následovat podmítka s hnojením N na vyrovnání poměru C/N a v sušších oblastech se vyplácí podmítku uválet rýhovými válci. Po vzejití výdrolu aplikujte Roundup v dávce 1 – 1,5 l/ha, ideální termín aplikace je v období 2 – 3 listů výdrolu. Setí řepky následuje v agrotechnickém termínu. V chladnějších oblastech lze vynechat aplikaci přípravku Roundup, protože meziporostní období je příliš krátké. Výdrol je potom nutné ničit selektivními graminicidy.
66
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
67
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH ROUNDUP MANAGEMENT před setím hustě setých jařin Předplodinou jařin mohou být nejrůznější plodiny. Cílem Roundup managementu je, zajistit co nejlepší podmínky pro časné setí jařin a likvidaci plevelů. •
•
•
Mělkou podmítku je vhodné provést v podzimním období po vzejití plevelů a výdrolu předplodiny. Není třeba spěchat, je vhodné nechat plevele vzejít, a poté je podmítkou likvidovat. Za vlhkého a teplého podzimu je vhodné provést aplikaci přípravku Roundup již na podzim na konci vegetačního období. Nízká dávka 1–1,5 l/ha zlikviduje spolehlivě všechny plevele a ponechá pozemek čistý pro setí na jaře. Neponechávejte aplikaci přípravku Roundup až na jarní období. Plevele budou příliš velké a dávka přípravku se tím bude zvyšovat. Před jarním setím hrachu, ječmene, pšenice, není zapotřebí provádět novou podmítku. Šetří se tak čas a vláha. Pokud nebyl Roundup aplikován na podzim, bude na poli vždy mnoho jednoletých přezimujících plevelů, které je třeba zlikvidovat nízkou dávkou přípravku Roundup před setím jařiny.Tento postřik lze kombinovat – je-li to zapotřebí s reziduálním, selektivním přípravkem.
68
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
69
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH ROUNDUP MANAGEMENT před setím kukuřice a slunečnice Cílem je kromě přípravy pozemku k setí, také snaha maximálně šetřit vláhou. •
•
Na podzim se pravidla pro provedení podmítky neliší od standardního postupu pro jařiny. Také aplikace přípravku Roundup za vlhkého podzimu bývá takticky lepším řešením, než ponechání růstu plevelů. Co se ušetří na podzim, o to více je třeba zvýšit dávky na jaře. Na jaře lze provést aplikaci přípravku Roundup před setím plodiny již spolu se selektivním půdním herbicidem a zároveň s dusíkatým hnojením. Dávka 2 l postačí k likvidaci vzešlých plevelů.
ROUNDUP MANAGEMENT – poznámky • Setí může následovat po aplikaci přípravku Roundup Klasik již 24 hodin po aplikaci. • Po aplikaci přípravku Roundup Biaktiv a Roundup Forte lze sít již za 6 hodin.
70
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
71
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
72
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Ochrana proti škůdcům Ochrana proti škůdcům je v systémech půdoochranné technologie velmi důležitá, protože zvýšená hladina posklizňových zbytků může podporovat šíření hmyzu a chorob. Různé druhy hmyzu a chorob mohou v systémech půdoochranné technologie převládat. Podmínky šíření škůdců Plodiny pěstované v systémech půdoochranné technologie jsou napadány stejnými druhy hmyzu, jako tradičně pěstované plodiny. Tím, že posklizňové zbytky zůstávají na povrchu půdy, se životní podmínky mění a některé druhy hmyzu se mohou silně rozmnožit. Další druhy hmyzu přezimují v posklizňových zbytcích nebo v půdě a půdoochranná technologie způsobuje změny, které jsou pro tento hmyz výhodné. Například: • Osenice, zavíječi a krytonosci mají životní cyklus přizpůsobený tak, že závisí na dostatku zelené vegetace příbuzných rostlin nebo výdrolu plodin, případně výskytu posklizňových zbytků. • Tyto životní podmínky však také lákají prospěšný hmyz, který pomáhá udržovat populaci škůdců pod kontrolou. Nedůsledně provozovaná půdoochranná technologie může potenciálně zvýšit populaci běžných škůdců, kteří přežívají na posklizňových zbytcích a škodí plodinám (tabulka 19). Tabulka 19. Ohrožení plodin škodlivým hmyzem v půdoochranné technologii. Škůdce
Plodina
krytonosci mšice drátovci zavíječ kukuřičný kohoutci slimáci
brukvovité obiloviny kukuřice kukuřice obiloviny obiloviny, olejniny
Riziko napadení v půdoochranné technologii vyšší stejné stejné vyšší stejné vyšší
Slimáci a metody jejich regulace V půdoochranné technologii mohou zvláště škodit slimáci. Podmínky snížené kultivace, hromadění posklizňových zbytků a organického materiálu na povrchu, podporují jejich rozvoj. Slimáci nejvíce škodí v luskovinách a olejninách, protože se živí na růstových vrcholech klíčících rostlin. Zamoření slimáky musí být pečlivě sledováno na jaře a na podzim. Dobrý management posklizňových zbytků může předejít jejich rozšíření.
73
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Preventivní metody boje proti slimákům • •
• •
Vznik úkrytů pro slimáky omezte rovnoměrným rozptýlením posklizňových zbytků už při sklizni. Slimákům se nejlépe daří pod kupkami slámy. Mělká podmítka reguluje hladinu posklizňových zbytků na povrchu půdy, pomůže je rovnoměrněji rozptýlit a zároveň zlikviduje nakladená vajíčka slimáků. Podpoří také rovnoměrné vzejití plevelů a výdrolu. Aplikace přípravku Roundup v rámci Roundup managementu zlikviduje klíčící výdrol a plevele a odstraní zdroj potravy pro slimáky. Na vysoce rizikových polích odstraňte posklizňové zbytky úplně (sběr nebo zapravení diskovým podmítačem).
Kurativní metoda likvidace slimáků •
Zvažte použití insekticidů k likvidaci slimáků. − méně než 4 slimáci/m2 nevyžaduje zásah − 4 až 16 slimáků/m2 vyžaduje aplikaci pesticidu během setí − více než 16 slimáků/m2 vyžaduje aplikaci 10 dnů před setím
Obrázek 39. Dokumentuje výskyt slimáků v pšenici po řepce a vliv správného použití Roundup managementu. % z neošetřené varianty
% poškozených rostlin
74
Pl uh R ou nd up ,p lu h R ou nd up ,C T
Pl uh R ou nd up ,p lu h R ou nd up ,C T
100 80 60 40 20 0
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Boj s hmyzem Zemědělci utrácí každoročně velké částky při potlačování škodlivého hmyzu. Jsou stále vystaveni rozhodnutím, jakým nejúčinnějším způsobem snížit poškození způsobené hmyzem. Integrovaná ochrana (IO) je plánovaný preventivní přístup, který využívá různé metody likvidace škůdců, šetří výdaje a chrání životní prostředí. Základní kroky pro program integrované ochrany zahrnují: • použití agronomických praktik k minimalizaci škůdců, např. střídání plodin, meziplodiny atd., • pečlivý monitoring -pozorování populace škůdců, • včasné zjištění hlavních druhů škůdců i prospěšných organismů, • rozhodovací proces na základě zvážení nákladů a přínosů chemické aplikace s předvídanými ekonomickými ztrátami – vyhodnocení prahových hodnot škodlivosti, • aplikace insekticidu, • pokračování v pozorování populace škůdců, pro vyhodnocení výsledků zásahu. Pravidelné pozorování populace hmyzu je důležité, protože počet jedinců může v krátkém čase dramaticky kolísat. Výskyt prahových hodnot škodlivosti škůdců lze určit různými technikami odběru vzorků a může být prováděn mnoha různými způsoby, například odpočtem na rostlinu, nebo na metr řádku. Pro správné určení zásahu proti škůdcům je zapotřebí určit tzv. Ekonomický práh škodlivosti a Ekonomický práh ochrany. • Ekonomický práh škodlivosti je taková hustota škůdce, při níž nelze dále tolerovat poškození plodiny – hrozí vznik ekonomických ztrát. • Ekonomický práh škodlivosti nastane, když se náklady likvidace populace škůdce rovnají hodnotě ztrát, které škůdce na rostlině působí. Přirozeně provedeme zásah dříve než populace dosáhne ekonomického prahu škodlivosti. • Ekonomický práh ochrany, je taková hustota škůdce, při níž by mělo dojít k aplikaci insekticidu, aby se předešlo ztrátám, které vznikají při dosažení ekonomického prahu škodlivosti. Pro různé škůdce byly v ČR stanoveny prahové hodnoty výskytu, při nichž se chemická ochrana vyplatí. Podmínkou pro správné provádění integrované ochrany je pravidelný monitoring výskytu škůdců a včasný zásah operativní. To platí především pro porosty řepky, v níž se vyskytuje nejvíce hmyzích škůdců, a která je zároveň nejcitlivější na poškození a následné napadení houbovými chorobami.
75
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Pro snižování a udržování nízké hladiny hmyzu, mohou být velmi účinné agronomické praktiky: • Střídejte plodiny, abyste přerušili životní cyklus hmyzu. • Zlikvidujte zdroje potravy pro škůdce důsledným uplatněním Roundup managementu. • Upravte množství posklizňových zbytků tak, aby se nestaly úkrytem pro škodlivý hmyz. V praxi to znamená především rovnoměrné rozptýlení posklizňových zbytků již při sklizni a následná mělká podmítka, která nastartuje rozklad těchto zbytků. • Kvalitní výživa rostlin pomůže zlepšit jejich odolnost vůči poškození hmyzem. • Pěstujte odrůdy s vyšlechtěnou nebo vloženou odolností vůči hmyzu. Hlavní tip 31: Zamoření hmyzem není problémem v sytému půdoochranné technologie EKOTECH, jestliže se plodiny střídají, posklizňové zbytky jsou rovnoměrně rozprostřeny při sklizni po poli a plodiny jsou řádně zasety a vyrovnaně hnojeny. Ochrana proti chorobám Ochrana proti chorobám je důležitou součástí systému půdoochranné technologie, protože vysoká hladina posklizňových zbytků může vyhovovat některým patogenům způsobujícím choroby. Následující poznatky upřesňují pohled na půdoochrannou technologii: • Prostředí bude prospívat těm chorobám, které preferují chladnější nebo vlhčí půdu a to především na méně propustných půdách. • Protože je na povrchu více posklizňových zbytků, je pravděpodobnost pro přežití patogenů v začátku technologie zvýšena. • Půdní podmínky a struktura půdy se budou časem upravovat, což napomůže odvodnění, provzdušnění a vysušení půdy. • Půdy, které jsou dlouhodobě zahrnuty v půdoochranné technologii, budou časem více odolné suchu a méně náchylné rozvoji chorob kořenů.
76
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH
Okruhy chorob Mírné klima ČR a průměrné srážky napomáhají rozvoji celé škály chorob. Půdoochranná technologie může v počátcích potenciálně zvýšit riziko chorob, které mohou přežít na posklizňových zbytcích (tabulka 20). Tabulka 20. Choroby, které mohou napadnout plodiny v systémech půdoochranné technologie. Plodina pšenice slunečnice kukuřice, pšenice, slunečnice řepka
Choroby rzi a sněti, a padlí (Puccinia spp., Ustilago sp., Tilletia sp., Erysyphe graminis) černání pat stébel (Fusarium, Pythium a Gaeumannomyces gramis f. sp. Tritici) plíseň šedá (Botrytis cinerea), hlízenka (Sclerotinia sp., Phoma) padlí (Plasmopara helianthi, Erysiphe sp.,) bez významných chorob braničnatky, plísně (Septoria, Botrytis) Phoma, Sclerotinia, Cylindrosporium,
Osvojení půdoochranné technologie mění vliv některých chorob na obiloviny. Rovnoměrné rozprostření posklizňových zbytků a důsledně prováděný Roundup management, přerušuje „zelený most přenosu chorob“ a snižuje v systému EKOTECH výskyt některých patogenů: • literatura a zkušenosti dokumentují nižší zamoření černáním pat stébel a stéblolamem (Geumannomyces graminis; Pseudocercosporella herpotrichoides), • nižší je zamoření padlím, rzí, skvrnitostí listů (Erisyphe ssp.; Puccinia ssp.; Septoria ssp.), • srovnatelný až vyšší, je výskyt fuzarióz a Helmintosporiózy pšenice (Fusarium graminearum; Helminthosporium tritici). Boj proti chorobám v systému EKOTECH Vývoj chorob vyžaduje tři faktory (obrázek 40): • výskyt patogena - bakterie, houby, nebo viru, • hostitelskou nebo pěstovanou plodinu, • správné životní podmínky, jako teplota, relativní vlhkost, půdní typ, atd.
77
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Obrázek 40. Schéma interakce mezi půdoochrannou technologií a chorobami rostlin.
Zdroj: Agricultura de Conservación: Fundamentos agronómicos, medioambientales y económicos. 1998. L. García Torres y P. González Fernández (eds.) p. 130. AEAC / SV.
Boj proti chorobám se v půdoochranné technologii EKOTECH liší od tradičního zpracování půdy jen v období před založením porostu. Dvě základní operace v systému EKOTECH zajistí důslednou prevenci rozšíření patogenů. •
•
Mělká podmítka a aplikace dusíkatých hnojiv pro úpravu poměru C:N v posklizňových zbytcích, nastartuje rozklad organických zbytků. Při rozkladu jsou organické zbytky napadeny saprofytními mikroorganismy, a ty vytvářejí pro choroby konkurenční podmínky. Mělká podmítka zároveň vyprovokuje rovnoměrné klíčení výdrolu plodin a plevelů, které ve všech technologiích fungují jako přenašeč – „zelený most“ přenosu chorob. Roundup management – aplikace nízké dávky přípravku Roundup zlikviduje vzcházející rostliny výdrolu a plevelů i s kořeny a přeruší tak „zelený most“ jejich přenosu na následnou plodinu.
78
Půdoochranná technologie pěstování plodin EKOTECH Po založení porostu se boj proti chorobám v půdoochranné technologii neliší od standardní technologie. Standardní chemické metody lze doplnit také agronomickými metodami boje s patogeny, které mohou být velmi účinné v prevenci chorob. Agronomické metody, které mohou ovlivnit výskyt chorob, zahrnují: • střídání s nehostitelskou plodinou, aby se přerušil životní cyklus chorob, • pěstování odolných odrůd nebo hybridů, • setí certifikovaného osiva, • použití mořeného osiva. 1. Likvidaci plevelů v porostu, protože mohou působit jako alternativní hostitel 2. Dodržování řádné výživy rostlin, protože zdravý porost lépe toleruje tlak chorob Hlavní tip 32: Správný osevní postup je velmi důležitý v půdoochranné technologii pro snížení tlaku chorob. Hlavní tip 33: Mělká podmítka a úprava poměru C:N má retardační účinky na rozvoj patogenů, protože orgány hub nejsou zapraveny hluboko do půdy, ale naopak jsou při rozkladu slámy napadeny a likvidovány saprofytními organismy. Roundup management odstraňuje zdroj potravy pro slimáky a hmyz a přerušuje „zelený most“ přenosu chorob. Hlavní tip 34: Pozemky, které jsou obhospodařovány půdoochrannou technologií delší dobu, se dostávají do stavu v němž jsou patogeny a škůdci v rovnováze s prospěšnými organismy. Tím se celý systém dostává do situace samoregulace.
79