Technika a technologie protierozních opatření. Prof. Ing. Josef Hůla, CSc

Technika a technologie protierozních opatření Prof. Ing. Josef Hůla, CSc.

Velmi účinná agrotechnická opatření • Uplatnění půdoochranných technologií • Přímé setí ozimé obilniny po řepce, obilnině nebo luskovině, využití podrcené slámy • Setí ozimé obilniny s využitím mělké podmítky, ponechání rostlinných zbytků na povrchu půdy • Setí jarní obilniny po obilnině nebo řepce, s využitím strniskové meziplodiny

Méně účinná agrotechnická opatření (při pěstování kukuřice, cukrovky a dalších širokořádkových plodin) • Půdoochranné technologie pro kukuřici a další plodiny s velkou roztečí řádků • Vrstevnicové obhospodařování pozemků • Zmenšení délky spádnice u „širokořádkových“ plodin – princip pásového střídání plodin • Zvýšení využívání meziplodin (minimalizace délky období, kdy je půda bez vegetačního pokryvu)

Pravděpodobnost výskytu erozně nebezpečných dešťů (Janeček a kol., 2003)

Měsíc

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

IX.

X.

XI.

%

2,8

14,8

22,0

21,2

20,0

12,7

5,8

0,7

Stupeň

Intenzita odnosu půdy erozí (mm.rok-1)

Hodnocení eroze (Zachar,

1

do 0,05

nepatrná

2

0,05 – 0,5

slabá

3

0,5 – 1,5

střední

4

1,5 – 5,0

silná

5

5,0 – 20,0

velmi silná

6

nad 20,0

katastrofální

Přípustná eroze: do 1,5 t.ha-1 zeminy za rok Průměrná rychlost tvorby půdy: 1,2 t.ha-1 za rok

1970)

Volbou strojů lze při podmítce ovlivnit stupeň zapravení rostlinných zbytků do půdy

Mělké kypření s ponecháním rostlinných zbytků na povrchu půdy

Talířový kypřič – zapravení většiny rostlinných zbytků do půdy

Talířový kypřič s talíři na samostatných slupicích

Radličkové kypřiče

Vliv operací zpracování půdy na posklizňové zbytky a na omezení rizika vodní eroze půdy

Zbytky slámy (v t.ha-1)

Snížení smyvu (%)

0

0

Kypření talířovým kypřičem

1,5

40

Kypření radličkovým kypřičem

4,0

70

Setí do nezpracované půdy

6,0

95

Druh agrotechnické operace Orba

Narušení půdní struktury a odnos ornice vodou v místě soustředěného odtoku při tání sněhu

Vodní eroze na pozemku s kukuřicí

Konturové obhospodařování pozemků (Wisconsin)

Morgan 2005

12

Závislost jednotkové spotřeby motorové nafty na výměře pozemků

Spotřeba nafty [l.ha-1]

10 8 6 4

y = -0,8059Ln(x) + 10,352 R2 = 0,447

2 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

Plocha [ha]

12

Závislost jednotkové spotřeby motorové nafty na průměrné délce pracovních jízd dosažených na pozemcích

-1

Spotřeba nafty [l.ha ]

10 8 6 4

y = -1,8298Ln(x) + 18,953 2 R = 0,6146

2 0 0

100

200

300

400

500

600

700

Průměrná délka pracovní jízdy [m]

800

900

1000

Dlátový kypřič

Dlátový kypřič se šikmými slupicemi

Dlátový kypřič pro hluboké kypření

Příklad porostu po setí do mulče

Jednokotoučová secí botka

Dvoukotoučová secí botka s předřazeným krojidlem

Radličkové secí botky s podřezávacím účinkem (setí do pásů)

Hnojení pod lůžko osiva (současně se setím)

Stroj pro přesné setí do mulče

Dvoukotoučové secí botky u stroje na přesné setí

Kukuřice zasetá do mulče (obilnina ošetřená glyphosatem)

Vymrzající meziplodina by měla vytvořit dostatek biomasy – nutnost včasného zasetí

Setí cukrovky do vymrzající meziplodiny (hořčice bílá)

Vzcházení cukrovky po zasetí do vymrzající meziplodiny

Zbytky meziplodiny po přívalovém dešti začátkem července

Setí kukuřice v protierozní technologii

Odtoková mikroparcelka – příklad měření povrchového odtoku vody a smyvu zeminy při erozních událostech

Příklady vyhodnocení erozních událostí Varianta 1: orba, varianty 2 až 6: minimalizační technologie

Povrchový odtok vody při dvou bouřkách ve druhé dekádě června 2010

Příklad vyhodnocení erozních událostí Varianta 1: orba, varianty 2 až 6: minimalizační technologie Smyv zeminy při dvou bouřkách ve druhé dekádě června 2010

Smyv zeminy při bouřce se silným přívalovým deštěm - 5. 7. 2010

Srážky a intenzita deště v červenci 2010

Kukuřice s ochrannou podplodinou (Tippl, 2003)

Ozimý ječmen zasetý na jaře v pruzích ve směru vrstevnic (Tippl, 2003)

Janeček, 2003

Příklady pracovních postupů Jarní ječmen po kukuřici a slunečnici Pracovní operace

Termín

Mělké zpracování půdy s urovnáním

Říjen

Setí po minimalizačním zpracování půdy

Březen

Technické zajištění (příklad) Traktor 4x4, 150kW Radličkový kypřič Farmet GX 550 MS pracovní záběr: 5,5 Traktor 4x4, 140 kW Secí stroj Horsch CO 6 pracovní záběr: 6 m

Dávka (kg.ha-1) -1 (l.ha )

200

Celkem 1

bez ceny hnojiva

2

bez ceny osiva

3

Potřeba Spotřeba práce nafty -1 -1 (h.ha ) (l.ha )

Fixní

Náklady -1 (Kč.ha ) Var. Celkem

0,24

6,4

320

270

590

0,28

6,0

600

280

8802

0,52

12,4

920

550

1470

bez ceny herbicidu

Jarní ječmen po obilninách nebo řepce, s využitím strniskové meziplodiny Pracovní operace

Termín

Hnojení směsí PK hnojiva a zásobování rozmetadla směsným PK hnojivem (doprava ze skladu 20 km, výkonnost překládky na poli 30 t.h-1)

Před podmítkou

Podmítka hlubší (0,15 m) s urovnáním povrchu půdy

Po sklizni předplodiny

Setí strniskové meziplodiny

Srpen

Aplikace neselektivního herbicidu se systemickým účinkem

Před setím

Setí do umrtveného porostu meziplodiny

Březen

Technické zajištění (příklad) Automobilová dopravní souprava 14-20 t + šnekoný překladač Samojízdné pneumatické rozmetadlo 7 t, pracovní záběr: 18 m, výkonnost Wsm=14 ha.h-1 Traktor 4x4, 170 kW Talířový kypřič Preciser Classic pracovní záběr: 6 m Traktor 4x4, 140 kW Secí stroj JOHN DEERE 750 A pracovní záběr: 6 m 3 Traktor 4x4, 100 kW + cisterna 10 m T4x2, 100 kW + návěsný postřikovač 2200 l, pracovní záběr: 18 m, -1 výkonnost Wsm=5,5 ha.h Traktor 4x4, 140 kW Secí stroj JOHN DEERE 750 A pracovní záběr: 6 m

Celkem 1

bez ceny hnojiva

2

bez ceny osiva

3

bez ceny herbicidu

Dávka (kg.ha-1) (l.ha-1)

Potřeba Spotřeba práce nafty (h.ha-1) (l.ha-1)

Fixní


0,15

3,2

200

150

3501

0,24

9,4

350

290

640

20

0,25

4,2

230

220

450

200

0,36

1,9

210

95

305

200

0,28

6,0

600

280

880

1,28

24,7

1590

1035

2625

400

2

3

2

Kukuřice po obilninách na pozemcích ohrožených erozí půdy (založení porostu do vymrzající meziplodiny) Pracovní operace

Termín

Hnojení PK hnojivem, (doprava ze skladu 20 km, -1 překládka na poli 30 t.h )

Před podmítkou

Podmítka na střední hloubku

Po sklizni předplodiny

Středně hluboké kypření dlátovým kypřičem s urovnáním povrchu půdy

Do poloviny srpna

Setí meziplodiny

2. polovina srpna

Společná aplikace neselektivního herbicidu a kapalného hnojiva - doprava ze skladu 20 km, překládka -1 na poli 30 t.h ) Setí kukuřice se současným podpovrchovým zapravením kapalného průmyslového hnojiva

Technické zajištění (příklad) Automobilová dopravní souprava 14-20 t + šnekový překladač Samojízdné pneumatické rozmetadlo 7 t, pracovní záběr: 18 m, -1 výkonnost Wsm= 14 ha.h Traktor 4x4, 170 kW Radličkový kypřič Ecolands Classic pracovní záběr: 6 m Traktor 4x4, 170 kW Dlátový kypřič DMI EcoloTigar pracovní záběr: 4 m Traktor 4x4, 140 kW Secí stroj pracovní záběr: 6 m

bez ceny hnojiva

2

Potřeba Spotřeba práce nafty -1 -1 (h.ha ) (l.ha )

Fixní


1

0,15

3,2

200

150

0,24

7,2

330

280

610

0,58

18,5

420

560

980

20

0,25

4,2

230

220

450

300

0,36

1,9

210

95

305

0,40

3,8

360

180

560

0,42 2,40

3,0 41,8

220 1970

280 1765

400

350

2

3

Duben

Traktor 4x4, 100 kW + cisterna 10 m T4x2, 100 kW + návěsný postřikovač 2200 l, pracovní záběr: 18 m, -1 výkonnost Wsm=5,5 ha.h

Duben

Traktor 4x4, 80 kW 28 Secí stroj na přesné setí s adaptérem na osivo zapravení tuhých nebo kapalných průmyslových hnojiv Kinze Planters - 8 řádků 200 Traktor 4x4, 100 kW + cisterna 10 t

Celkem 1

Dávka -1 (kg.ha ) -1 (l.ha )

bez ceny osiva

3

bez ceny herbicidu

1,3

1,2

500 3755

Příklady výsledků měření simulátorem deště conventional technology – sowing after spring seedbed preparation, without catch crop B - sowing after spring seedbed preparation, catch crop C - sowing without spring seedbed preparation, catch crop 1,6 Surface water runoff rate [l.m-2.min-1]

A-

1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0

10

20

30

40

50

60

Time [min] Variant A

Variant B

Variant C

Rain intensity

70

Proportion of soil in intercepted water [%]

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Variant A

Variant B

Variant C

Varianta 1 - minimalizace zpracování půdy bez jarní předseťové přípravy půdy

2,0 1,8 -2

1,6

-1

Rychlost infiltrace [l.min .m ]

-1

-2

Rychlost povrchového odtoku [l.min .m ]

(kukuřice, Vlašim)

1,4

tp=4,0 min

drsnost 17,0 mm

sklon 5,8º

1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0

10

20

30

40

50

60

Čas [min] Intenzita srážky

Rychlost povrchového odtoku

Rychlost infiltrace

Počátek výtopy tp

2,0 1,8 -2

1,6

-1


-1

-2


Varianta 2 - minimalizace s jarním předseťovým zpracováním půdy

1,4

tp=10,8 min

sklon 4,4º

drsnost 16,1 mm

1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0

10

20

30

40

50

60



Rychlost infiltrace


Varianta 3 - konvenční zpracování půdy

1,8

-1

-2


-1

-2


2,0 tp=1,6

drsnost 15,8 mm

sklon 4,8º

1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0

10

20

30

40

50

60



Rychlost infiltrace


Infiltrace – vizualizace

Postup při analýze obrazu povrchu půdy

-2


-2

1,8

-1


-1

2,0

1,6

sklon 1,7º

tp=9,9 min

drsnost 25,4 mm

1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0

-0,2 0

10

20

30

40

50

60

Čas [min]

1,8 -1

-2


-1


Rychlost infiltrace


2,0

-2


Intenzita srážky

tp=25,5 min

sklon 2,4º

drsnost 13,8 mm

1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 -0,2 0

10

20

30

40

50

60



Rychlost infiltrace


Rychlost infiltrace a rychlost povrchového odtoku (Křinec, 29.4.2010), nahoře varianta 1, dole varianta 3

Plečkování může zlepšit podmínky pro vsakování vody do půdy

Rozrušení půdní krusty může přispět k lepšímu přijímání srážkové vody půdou

Morgan 2005

Technika a technologie protierozních opatření. Prof. Ing. Josef Hůla, CSc

Recommend Documents