logo UAe
Centrum výskumu rastlinnej výroby - Ústav agroekológie Michalovce

ul. Špitálska 1273
071 01 Michalovce
e-mail: danilovic@scpv-ua.sk
 
 


Stane sa obrábanie pôdy klímo-obranným?

Zdravý gazdovský rozum káže, aby obrábanie pôdy zabezpečovalo optimálne pôdne podmienky pre rast plodín, pričom ovplyvňuje celý rad súčinne pôsobiacich činiteľov. Obrábania pôd si zasluhuje zvýšenú pozornosť v podmienkach ohlasovanej klimatickej zmeny, najmä ak krajnosti priebehu počasia niekoľkých minuloročných sezón z tohto hľadiska zotázňujú úspešnosť agrotechnických praktík, ktoré boli, prípadne sú považované za účinné.

S menšou toleranciou by sa časť proklamovaných "istôt" dala zhrnúť nasledovne: "Pri minimálnom obrábaní pôdy by vo vlhkom roku viac vlahy malo byť v uľahnutej pôde a menej v neuľahnutej, teda obrábanej bezorebnou či minimalizačnou agrotechnikou. V suchšom roku by to malo byť opačne. Uľahnutá pôda má vo vlhšom roku zníženú priepustnosť pre vodu, čo spôsobuje pomalšie premiestňovanie do nižších vrstiev. V suchšom roku by sa zasa mala prejaviť vyššia rýchlosť kapilárneho zdvihu a rýchlejšie premiestňovanie vody k povrchu pôdy." Úzko súvisiace teórie sa týkajú sprístupňovania živín a hospodárenia s uhlíkom, ale aj rozdielov teploty pôdy a ďalších menej diskutovaných hľadísk. Na úrovni ročného prísunu dusíka zo zrážok sú v prospech orby rozdiely v sprístupňovaní tejto živiny už počas jesene, pri porovnaní s minimalizačným obrábaním. Rozdiely v obsahu uhlíka, resp. humusu a humusových látok približujeme v tabuľke 1. Seriózne rozhodnutia si vyžadujú širší agronomický rozhľad.

Tabuľka 1: Priemerné obsahy humusu a humusových látok v pôde (2006-2008)

Technológia obrábania

humus
%
CHK
%
CFK
%
0-15 cm
15-30 cm
0-15 cm
15-30 cm
0-15 cm
15-30 cm
Konvenčná agrotechnika
2,82
2,72
0,250
0,232
0,267
0,236
Minimalizačná agrotechnika
2,93
2,76
0,260
0,234
0,270
0,239
Priama sejba bez orby
2,90
2,74
0,227
0,233
0,275
0,240

kde: CHK - obsah uhlíka humínových kyselín, CFK - obsah uhlíka fulvokyselín

Poľnohospodárstvo je od počiatku odvetvím, ktoré je vplyvu počasia najviac vystavené. To platí hlavne v rastlinnej výrobe, fabrike pod holým nebom. Veď dobrú úrodu s priaznivým počasím, a naopak nízku úrodu so zlým počasím, spája množstvo ľudového múdroslovia. Už viac ako storočie silnejú tiež názory, aby na úkor počasia o "gazdovaní" na poliach čoraz viac rozhodovala rozumnosť hospodára. Aby hospodár nahradzoval, prípadne na minimum eliminoval, straty spôsobované nedostatkami či výčinmi počasia. Na stratách úrod má priebeh počasia skutočne veľký až dominantný vplyv, avšak skúsenosti exaktných pokusov i monitoringu polí potvrdzujú umocňujúci či naopak odľahčujúci vplyv množstva poľných činiteľov. Časť z týchto činiteľov ako stanovište, nedostatočná výživa, osivo nízkej biologickej hodnoty, citlivý hybrid či odroda, nevhodná štruktúra a následne osevný sled, sa pri hodnoteniach dôsledkov nepriaznivých ročníkov spravidla objavujú. Zrejme pre nedostatok či chýbajúce údaje sa neberie do úvahy stav pôd, i keď rôzne štúdie potvrdzujú, že stav pôd a vplyv klímy spolu súvisia, najmä prostredníctvom hospodárenia s vlahou, vstupom uhlíka do pôdy a uvoľňovaním živín. Kritici poukazujú, že pri hlbšom obrábaní pôd sú straty dôsledkom sucha zvyčajne nižšie.

Klasické obrábanie - pôdo-ochranné - klímo-obranné

V tradičnom ponímaní sa obrábanie pôdy pokladá za zásah majúci za svoj cieľ naplniť požiadavky plodín. Významnejšej pozornosti samotnej pôde sa pri obrábaní pôdy ušlo až v posledných troch až štyroch desaťročiach, v období takpovediac pôdo-ochranného nazerania. Novšie scenáre zmien priemerných mesačných teplôt vzduchu a zmien mesačných úhrnov atmosferických zrážok ostali vo svojej predikcii nejednoznačné a značne variabilné, v poslednom období zrejme registrujeme zvýšenú frekvenciu krajného priebehu počasia. Eviduje sa vysoký a narastajúci počet horúcich a letných dní, prudkých lejakov atď. Úhrn zrážok počas zimy i leta ostáva nevypočítateľný, tiež nepriaznivé rozloženie tohto úhrnu a podobne je to aj s teplotou. V našej oblasti nie je radné pokračovať v zlom hospodárení s vlhkosťou, i keď niektoré ročníky musia byť i vlhšie. Agronomické opatrenia voči suchu či vlhku sú zväčša totožné. Adekvátne tomu by sa nazeranie na obrábanie pôdy malo stať čoraz viac klímo-obranným, ktorého úlohou je skrz zlepšenie stavu pôdy zmiernenie negatívnych dôsledkov klimatickej zmeny.

Z analýzy dlhodobých poľných pokusov a porovnania úrod plodín za rôzne ročníky vyplývajú zaujímavé skutočnosti. Napríklad úrody slnečnice počas päťročného pokusu s diferencovanou agrotechnikou (tri klasické varianty založené na podmietke, strednej orbe so zapravením maštaľného hnoja (MH), hlbokej orbe a rozdielmi v 0 až 2 plečkovaniach verzus dve minimalizačné varianty založené na strednej orbe so zapravením MH s rozdielmi v ± podmietke, počas 1981-85) a rovnakou prípravou osivového lôžka, potvrdili rôzne "pravdy". Východoslovenská nížina, nížina s dominantným zastúpením stredných a ťažších pôd, totiž za vlhka "plače viac" ako za sucha. Najvyššie úrody slnečnice 4,67 t/ha sa dosiahli práve za extrémne suchého ročníka 1983, kedy spadlo iba 242 mm zrážok počas vegetačného obdobia slnečnice skráteného na 148 dní.

Podobne vyznieva porovnanie rokov 2007, 2008 a 2009 v tabuľke 2, zaiste rozhodlo množstvo i rozloženie zrážok. Ide o vplyv extrémne suchej periódy počas jarných mesiacov ročníka 2009, a naopak extrémne vlhkého júla 2008, ako aj extrémne suchej jari 2007. Suchá jar 2009, kedy za apríl spadlo iba 9 mm zrážok, sa pri priamej sejbe, a čiastočne tiež pri minimalizačnej agrotechnike, prejavila etapovitým vzchádzaním a následne rozvleklou vegetáciu až mesačným posunom zberu slnečnice - do daždivého obdobia s komplikáciami. Kým v 2007 bol s úhrnom 6 mm zrážok najsuchší tiež apríl, v roku 2008 bol najnižší úhrn zrážok 17 mm v marci. V marci sa pre zimnú vlahu sucho ešte spravidla neprejavuje. Kým za tri jarné mesiace (marec - máj) roku 2009 spadlo 96,3 mm zrážok (80,9 % dlhodobého normálu - DN), v roku 2008 to bolo 119,3 mm (100,3 % DN) a v roku 2007 pri úhrne zrážok 62,2 mm (52,3 % DN) išlo o extrémne suchú jar. Na nepriazeň počasia sú plodiny zvlášť citlivé vo svojich kritických fázach, čím v prípade slnečnice je tiež pôsobenie vysokých zrážok v čase kvitnutia a tesne po ňom, za júl 2008 spadlo až 140 mm (184,2 % DN). Za júl 2007 to bolo 36 mm (47,4 % DN) a za júl 2009 to bolo iba 34 mm (44,7 % DN). Podobne by vyznela analýza úrod jačmeňa a repky s odlišnosťami v kritických fázach.

Tabuľka 2: Úrody nažiek slnečnice, zrna jačmeňa a semena repky v pokuse s agrotechnikami (pri štandardnej sušine, 8 - 14 - 8 %).

Faktor

Technológia obrábania
PS
MA
KA
priemer
PS - KA
MA - KA
PS - MA
Rok
[t.ha-1]
[t.ha-1]
[%]
[t.ha-1]
[%]
[t.ha-1]
[%]
slnečnica ročná
2007
2,81
4,28
4,50
3,86
-1,69
-43,7
-0,22
-5,7
-1,47
-38,1
2008
2,60
3,65
4,13
3,46
-1,53
-44,2
-0,48
-13,9
-1,05
-30,3
2009
2,32
4,11
4,68
3,70
-2,36
-63,7
-0,57
-15,4
-1,79
-48,3
jačmeň jarný
2007
2,68
4,63
5,08
4,13
-2,40
-58,1
-0,45
-10,9
-1,95
-47,2
2008
3,27
4,22
4,25
3,91
-0,98
-25,0
-0,03
-0,8
-0,95
-24,3
2009
2,36
2,47
3,02
2,62
-0,66
-25,2
-0,55
-21,0
-0,11
-4,2
repka ozimná
2007
2,69
3,02
3,11
2,94
-0,42
-14,3
-0,09
-3,1
-0,33
-11,2
2008
3,16
4,00
3,95
3,70
-0,79
-21,3
0,05
1,4
-0,84
-22,7
2009
2,45
3,39
3,79
3,21
-1,34
-41,7
-0,40
-12,5
-0,94
-29,3

PS - priama sejba ; MA - minimalizácia ; KA - klasická agrotechnika; úroveň výživy - slenečnica: 90 kg.ha-1N + 50 kg.ha-1P + 100 kg.ha-1K; jačmeň - 15 kg.ha-1N pred sejbou + 28,7 kg.ha-1P + 90 kg.ha-1K, prihnojenie - 15 kg.ha-1N v rastovej fáze 3-4 listov ; repka - 200 kg.ha-1N + 50 kg.ha-1P + 150 kg.ha-1K ; % - z ročného priemeru plodiny;


Z porovnania úrodovej reakcie slnečnice, jačmeňa, repky ako aj ďalších plodín je zrejmé, že diverzita štruktúry rastlinnej výroby rozkladá riziko hospodárenia na pôde. Vo fabrike pod holým nebom je štruktúra rastlinnej výroby nástrojom zníženia negatívnych dôsledkov klimatickej zmeny. Najpodnetnejšie sú ale syntetické závery vyplývajúce zo širšieho porovnania pred- s potransformačným obdobím.

Oneskorené a etapovité vzchádzanie slnečnice pri krajne suchom priebehu počasia na jar 2009 zotázňuje úspešnosť agrotechnických praktík, ktoré boli prípadne sú považované za účinné. (autor fotky Štefan Tóth)

Suché ročníky 80-tych rokov neboli sprevádzané nedostatkom živín, a prakticky ani chybami v obrábaní pôdy, prípadne boli tieto zanedbateľné v porovnaní s 90-tymi rokmi a začiatkom tohto storočia. V potransformačnom období sa zhoršený stav pôdy, v dôsledku už zmienených chýb ako aj nedomysleným zanedbávaním podmietky a hlbšieho spracovania pôdy, prejavil najprv vo fyzikálnom a biologickom stave a potom i v zásobenosti živinami. Na obrábanej pôde s priaznivým hospodárením s vlahou sa obrábanie stáva činiteľom zmierňujúcim nepriaznivé dopady klímy. Stav pôdy má pri slabej až strednej zásobenosti živinami silný vplyv, pri dobrej zásobenosti živinami stredný vplyv. Pôda podľa úrovne svojej kultivácie napomáha či zhoršuje sprístupňovanie i využiteľnosť živín. Aj pri dobrej zásobe živín ostávajú tieto pre zlé hospodárenie s vlahou v pôde nevyužité. Pôda udržiavaná v dobrom stave má aj menšiu spotrebu energie pri obrábaní, dokonca eliminuje vlastné kvalitatívne nedostatky.

Za krajného priebehu klimatických podmienok sa neosvedčujú ani zvyky, ktoré boli v minulosti považované za "isté". Týka sa to letných a jesenných prác, no tiež klasických očakávaní voči príprave osivového lôžka. Kým straty počas 40-50 dní trvajúceho letného sucha môžu z 0-60 cm vrstvy nepodmietnutej pôdy, ponechanej bez pozberových zvyškov, dosiahnúť 30-35 mm, plytkou podmietkou sa táto strata zníži o 10-15 mm. Neošetrenou hlbšou podmietkou sa strata vlhkosti o zhruba rovnakých 10-15 mm naopak zvýši. Pri neošetrenej letnej orbe môže táto strata vlhkosti dosiahnuť až 60 mm, čo sa už rovná mesačnému úhrnu zrážok. Ošetrenie povrchu letnej orby znižuje straty vlhkosti na pôvodných 30-35 mm.

Hospodárenie so slamou a s uhlíkom

Popri ošetrení povrchovej vrstvy spracovanej pôdy, na ktorú je po letnej orbe najčastejšie vhodné diskové náradie, sú významným činiteľom znižujúcim či zvyšujúcim letné straty pôdnej vlahy rastlinné zvyšky, slama. Slama sa spolu s nevymláteným zrnom z polí tradične zvážala. Skrmovala sa, poslúžila ako podstielka, z časti sa spaľovala, putovala z poľa preč. Po konverzii uhlíka sa neskôr vracala, no koho by pri tonovej úrode z hektára aj trápila uhlíková bilancia. Slama ostáva na poli až po generačnej výmene zberovej techniky, aktuálne tiež ako dôsledok znížených stavov hospodárskych zvierat. Problém slamy ponechanej na strnisku sa riešil buď v súčasnosti už zakázaným vypaľovaním, prípadne hlbšou podmietkou alebo letnou orbou. K tomu ostáva dodať, že dôkladné zaklopenie slamy si vyžaduje aspoň 20 cm hĺbku obrábania, a kombajnové drviče a rozmetadlá slamy podliehajú svojmu vývoju dodnes. Pri hlbšom letnom spracovaní pôdy sa ale nedá vyhnúť radu zbytočných komplikácií. Bez následkov neostáva značná strata pôdnej vlhkosti počas leta výparom, ale aj samotná slama spotrebuje pri zapravení značné množstvo vlhkosti pre svoj rozklad. Toto sa prejaví v zlej predsejbovej príprave preschnutých hrúd a v konečnom dôsledku v zhoršenom vzchádzaní a vývine ozimín a v krajnom prípade i jarín. Zabrániť prudkému preschnutiu odvalov počas horúčav sa často dá iba bezprostredným ošetrením letnej orby, prípadne v nasledujúci deň. Po niekoľkých horúcich dňoch je takéto ošetrenie často už nemožným, a najmä po miernej a suchej zime, ak ani jeseň nebola bohatšia na zrážky, sa nutne dostaví zhoršená predsejbová príprava pod jariny, prípadne sa táto príprava oneskorí až na apríl.

Slama má dobrý vplyv na hospodárenie s vlhkosťou v pôde, pokiaľ je súčasťou mulčovacej podmietky, pri ktorej časť slamy ostáva na povrchu. Čoraz dôležitejším cieľom mulčovacej podmietky je popri už zmienenom uchovaní pôdnej vlhkosti aj zvyšovanie vodoprijímacej kapacity pôdy, na čo je nekyprená pôda málo vhodnou. Podporuje tiež biologické procesy v pôde a prispieva i k regulácii teploty, zmierňuje výkyvy medzi letnými a nočnými teplotami. Predpoklad pozitívneho vplyvu výkyvu takýchto letných teplôt na štruktúru pôdy sa na rozdiel od zimných nenapĺňa. Nezanedbateľný no kontroverzný efekt majú pozberové zvyšky ponechané na povrchu pôdy na teplotu pôdy v jari, resp. v období klíčenia a vzchádzania až ranného rastu plodín. Na margo diskusie k vplyvu mulču na teplotu pôdy na jar iba zaujímavosť: v podmienkach zúrodňovania kamenistých pôd v Izraeli sa všetky kamene z polí neodnášajú, niektoré sa ponechávajú aby sa pôda schladzovala. Iste, otázkou na mieste je, či je správne pôdu na jar schladzovať. Ďalším efektom je ochrana štruktúry pôdy, slama bráni nepriaznivému vplyvu letných búrok. Agrotechnické praktiky dobre hospodáriace s pôdnou vlahou zvyšujú podiel drobnohrudkovitosti všeobecne.

Strategickým bodom eliminácie nepriaznivých dôsledkov nielen ohlasovanej klimatickej zmeny, ale tak nadmerného vlhka ako i sucha, je hospodárenie s uhlíkom. Obrábanie pôdy vedúce k stratám uhlíka z pôdy je zhruba podobné tomu, ktoré vedie i k stratám na vlhkosti. Počas troch letných mesiacov sa pri letnej orbe stratí z hektára až 3 t uhlíka, ošetrením tejto orby sa straty uhlíka znížia zhruba na tretinu. Kým pri kyprení sú straty uhlíka polovicou, pri ošetrenej kultivácii zhruba štvrtinou, pri diskovaní šestinou a pri mulčovaní iba desatinou z porovnávanej hodnoty. Hlavne opakované zrieknutie sa slamy neprosieva uhlíkovej bilancii, najmä pri poklese stavov hospodárskych zvierat a v podmienkach nedostatku vlahy, ktoré limituje náhradnú možnosť zvýšenia uhlíka v pôde - zelené hnojenie.

Z diskutovaných hľadísk ostávajú hlavnými úlohami jesennej orby otvoriť pôdu na prijatie jesenných i zimných zrážok a zaorávka pozberových zvyškov, aby sa pri ich rozklade uhlík nestratil do ovzdušia. Je dôležité nezamieňať jesennú orbu s letnou, inými slovami čím je jesenná orba hlbšia, tým lepšie. Iste, v rámci svojich pravidiel a obmedzení. Za vlahu šetriaci prístup sa hodnotí i časovanie orby a jej ošetrenia tesne pred sejbu ozimín. Azda najčastejšou chybou jesenných orieb je orba pri nevhodnej vlhkosti, kedy orbové teleso pôdu rozmaže a stláča spodok ornice, kde sa vytvára zhutnená vrstva, tzv. orbová panva. V prvom roku je to iba centimeter až dva, pri nasledujúcich rokoch sa to ale zväčší na dvoj až trojnásobok. Vyššie zmienený priaznivý vplyv zmrazovania a rozmrazovania sa tejto vrstvy spravidla už netýka. Táto zhutnená vrstva následne ovplyvňuje hĺbku zakoreňovania plodín aj hospodárenie pôdy s vlahou. Ak sa orba nahradí diskovaním, orbová panva sa vytvorí v ešte plytšej hĺbke. Rastliny vytvorenie takýchto vodoobmedzujúcich vrstiev pociťujú najmä v suchších a vlhších rokoch. Voľba nevhodného náčinia pri jesennom či jarnom ošetrovaní jesennej orby je rovnakou chybou ako nevhodná vlhkosť pri ošetrení. Jesenné ošetrenie orby znižuje straty zimnej vlahy, výnimkou sú vlhké, neštruktúrne (zlievavé) a svahovité pôdy, na ktorých sa takýto zásah ťažko odporúča.

V podmienkach zníženého obsahu organickej hmoty v pôde a čoraz častejších prudkých lejakov, by sa pri snahe pripraviť drobnohrudkovitú štruktúru pri predsejbovej príprave pôdy mala zohľadniť aj technická vyspelosť a účinnosť práce dnešných sejačiek. Hrudovitejšia pôda nie je správnou podmienkou účinnosti pôdnych herbicídov, no pri prehnane znásobenom počte zásahov sa popri drobnohrudkovitosti zvyšuje neželaný podiel erózii podliehajúceho prachu.

Ak sa orba nahradí diskovaním, orbová panva sa vytvorí v ešte plytšej hĺbke. Rastliny vytvorenie takýchto vodoobmedzujúcich vrstiev pociťujú najmä v suchších a vlhších rokoch. Za vlhka, najmä však po zime a v terénnej depresii sa plytká panva na povrchu prejaví v podobe naplneného "lavora". (autor Gabriela Šrojtová)

Vystavené 8. 4. 2010

Autori textu: Ing. Štefan Tóth, PhD.; Ing. Gabriela Šrojtová; Ing. Božena Šoltysová, PhD.; Ing. Martin Danilovič, PhD.