Využití přírodních způsobů pro intenzivní pěstování kukuřice

03. 05. 2017 Ing. Jaroslav Tomášek, Ph.D., Ing. Pavel Cihlář, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Hnojení Zobrazeno 3769x

V současné době se nacházíme v programovém období společné zemědělské politiky EU, která podporuje agroenvironmentální opatření, postupy pěstování rostlin šetrné k životnímu prostředí, greening, ale také omezuje např. pěstování širokořádkových plodin na svažitých pozemcích, zakazuje některé chemické látky využívané k ochraně rostlin. Je pravděpodobné, že se budou kritéria použití pesticidů a hnojiv ještě zpřísňovat. Jak například nahradíme močovinu u kukuřice?

Hnojení kukuřice

Kladli jsme si otázku, zda je vysoké zastoupení kukuřice v osevním postupu s vysokým využitím minerálních hnojiv dlouhodobě udržitelné a do jaké míry ovlivňuje úrodnost půdy. Současný trend nejen u kukuřice vychází z využití především dusíku jako základního hnojiva z pochopitelných důvodů viditelného vyššího výnosu biomasy. Jenže poměr dusíku k ostatním prvkům, jako je fosfor a draslík se v posledních letech zvýšil a je na pětinásobku, než by v optimálním případě použití hnojiv měl být (poměr hnojení N:P:K je v současnosti 1:0,1:0,1 a měl by být 1:0,5:0,5). Právě nedostatek fosforu spolu s nízkými teplotami na začátku vegetace má za následek nižší obsah chlorofylu, zvyšuje se syntéza antokyanů, což způsobuje zbarvení listů do fialova a rostliny bývají nižší. Když se ještě podcení preemergentní aplikace herbicidu, vznikne situace patrná na obrázku 1.

Další otázka byla směřována na to, jak jinak bychom „nakrmili“ kukuřici, eventuálně snížili spotřebu dusíkatých hnojiv. Jednou z možností, kterou jsme zvažovali, byly půdní bakterie aplikované na půdu za mokra, u nichž se uvádí úspora 40–80 kg N/ha, se kterými jsme měli pozitivní zkušenosti a to v kombinaci se sníženým hnojením dusíkem v dávce 40 kg/ha.

Obr. 1: Nedostatečná výživa (především P, Zn) a podcenění preemergentní aplikace herbicidu na počátku vegetace

Mikroorganizmy

Dlouhodobě jsme se zabývali pěstováním kukuřice při základní dávce dusíku 120 kg/ha a využitím mikroorganizmu Pythium oligandrum, který je zařazen do říše Chromalveolata, do třídy „řasovky“ (Peronosporomycetes), které jsou houbám velmi podobné. Dříve byl tento mikroorganizmus řazen do říše hub (Fungi). Tento mikroorganizmus je znám v lékařské praxi pod pojmem chytrá houba a je předepisován na mnoho kožních onemocnění. Chytrá houba je využívána nejen v medicíně a zemědělství, ale dokonce i ve stavebnictví, kdy likviduje plíseň ve zdech domů. Mechanizmus účinku je jednoduchý - Pythium oligandrum tvoří hydrolytické enzymy, které slouží k rozkladu buněčných struktur jiných houbových organizmů. Následně jsou takto degradované části využívány jako zdroj živin k vlastnímu růstu.

Vliv na výnos je výsledkem kombinace jednotlivých způsobů účinku, kdy nejdůležitější je stimulace rostliny pomocí látky tryptamin, která je prekursorem indol-octové kyseliny - fytohormonu, který řídí růst a vývoj rostlin. Na zvýšený výskyt této látky reagují rostliny bujnějším růstem svých vegetativních i generativních částí. Tento efekt je dále podporován dalšími způsoby účinku - mykoparazitismem a indukcí rezistence, které zajišťují zdravý vývoj a růst rostliny.

Polní pokusy

Parcelkové pokusy byly založeny na Výzkumné stanici FAPPZ v Červeném Újezdě v letech 2013–2016. Předplodinou byla vždy pšenice ozimá. Proběhla standardní příprava půdy po předplodině - na podzim střední orba, na jaře standardní příprava a urovnání pozemku pro kukuřici. Byla aplikována hnojiva naširoko. Setí proběhlo vždy 5. května (±1 den v jednotlivých letech). Byl vybrán hybrid KWS Ronaldinio (FAO 250). Pokusné varianty byly založeny ve 4 opakováních. Velikost jedné parcelky (opakování) byla 30 m² (4 řádky po 10 m, pokus s půdními bakteriemi = 57 m²). Byla zvolena klasická meziřádková vzdálenost 75 cm. Pythium oligandrum bylo aplikováno 2× dle návodu na použití (přípravek Polyversum, 100 g/ha), Prosaro v dávce 0,75 l/ha. Přípravky Hirundo, Fix H+N a Prometheus podle návodu na mokrou půdu při mírném dešti. Dusíkaté hnojivo ve formě močoviny, DASA. Sklizeň na siláž proběhla vždy v polovině září a koncem října na zrno.

Výsledky

Během čtyř pokusných let byl zjištěn trend vyššího výnosu u varianty ošetřené Pythium oligandrum (tab. 1). Ošetření rostlin dvakrát během vegetace přineslo zvýšení výnosu čerstvé hmoty o 2,91 t/ha, v suché hmotě to bylo 1,91 t/ha oproti kontrolní variantě. Obsah sušiny se ve sklizených rostlinách pohyboval od 37,39 % (kontrola) až po 38,69 % (Pythium).

Pěstitel by neměl opomíjet ochranu kukuřice před fuzáriemi. Palice kukuřice jsou napadány celou řadou patogenních hub, z nichž největší význam mají především fuzária, která mohou výrazně snížit kvalitu siláže a působit trávicí potíže hospodářským zvířatům. Symptomy napadení jsou viditelné po sloupnutí krycích listenů z palic ve fázi voskové (až plné) zralosti. Napadena bývají nejen zrna, ale i vřetena. Choroba může mít v závislosti na původci napadení charakter růžové hniloby palic (Fusarium spp.) nebo hnědé hniloby palic (Penicillium spp., Aspergillus spp., Botrytis cinerea) nebo suchého trouchnivění palic (Fusarium moniliforme, Nigrospora oryzae). Většinou je na povrchu infikovaných pletiv patrný povlak mycelia a reprodukčních orgánů patogenu.

Průměrný stupeň napadení palic houbovými chorobami se sice u pozorovaných variant statisticky průkazně nelišil, nejnižší napadení palic bylo zjištěno u varianty ošetřené fungicidem Prosaro (stupeň 8,50), u aplikace Pythium oligandrum bylo zjištěno nižší napadení (stupeň 7,40 oproti kontrolní variantě 7,05).

V poloprovozním pokusu, který byl založen v roce 2015, se vliv aplikace Pythium projevil ještě výrazněji. Musíme připomenout, že pro růst a vývoj rostlin kukuřice byl rok 2015 velmi nepříznivý. Zejména nedostatek srážek působil přísušky porostů kukuřic.  Aplikace biologických přípravků může mít v těchto nepříznivých letech výraznější efekt, jak dokládá tabulka 2. Porosty ošetřené Pythiem měly trend vyššího výnosu (72,64 t/ha čerstvé hmoty ve srovnání s 65,41 t/ha u kontroly). Výnos zrna byl vyšší, dosahoval 10,24 t/ha suché hmoty v porovnání s hodnotou kontrolní varianty 9,32 t/ha.

Jak bylo uvedeno, zabývali jsme se testováním různých půdních bakterií aplikovaných na půdu při zvýšené postřikové dávce 400 l/ha v kukuřici. Zde bylo nutné dodržet přísné aplikační pokyny, především neaplikovat přípravky na suchou půdu, za přímého slunečního svitu a horka. Přípravky byly aplikovány při mírném dešti, na mokrou půdu ve fázi BBCH 14–16. Z použitých bakteriálních přípravků je v současné době do kukuřice registrovaný pouze přípravek Fix H+N^®, který v našich pokusech dosáhl velmi vysokého výnosu (49,67 t/ha čerstvé hmoty celých rostlin v porovnání s kontrolní variantou 43,39 t/ha). V řepce a máku registrovaný přípravek Prometheus^®CZ dosáhl ještě vyššího výnosu zelené hmoty, a to statisticky průkazně oproti kontrole. Stejný byl výnosový trend u suché hmoty, zde přípravek Prometheus^® CZ měl průkazný vliv výnos suché hmoty 19,96 t/ha versus kontrolní varianta 16,73 t/ha. Naopak přípravek Hirundo neměl na výnos u kukuřice žádný vliv (tab. 3).

Tab. 1: Vliv Pythium oligandrum na výnos silážní hmoty a napadení fuzáriem u kukuřice; 2013–2016

Tab. 2: Vliv Pythium olygandrum na výnos silážní hmoty u kukuřice - poloprovozní pokus 2015

Tab. 3: Vliv půdních bakterií na výnos kukuřice (Ronaldinio, 2014)

Závěr

Podoba zemědělství se mění a budou hledány nové biologické či osvědčené metody, na které se během intenzifikační cesty pěstování plodin zapomnělo. Dlouhodobě příznivý výnos nebude chápán jako ten maximální při využití maximálních dávek minerálních hnojiv. Minerální hnojiva budou využívána při výrazném nedostatku makroprvků, ale základní výživa bude stát na organických hnojivech, zeleném hnojení, biologických metodách, přírodních půdních stimulátorů a podpůrných přípravcích či sorbentů zvyšujících dostupnost vody v suchých podmínkách pěstování.

Pro správný růst kukuřice je důležité, kromě zvolení správného hybridu a termínu setí, vhodně kombinovat hnojiva před setím na široko, přihnojení DAMem během vegetace na půdu, ideálně s kypřením či plečkováním, tak aby se dostal kyslík do půdy a eliminoval se půdní škraloup na slévavých těžších půdách, neboť kukuřice na prokypření půdy reaguje lepším růstem. Umístění hnojiva pod patu může mít významný vliv pro rychlejší počáteční růst kukuřice a mělo by zahrnovat fosforečné hnojivo (Amofos, NPK a další). V našich pokusech byl dlouhodobě pozorován velmi příznivý vliv uložení NPK hnojiva, či amofosu pod patu. Na obrázku 2 jsou dobře patrné vyšší rostliny a sytější vybarvení listů kukuřice v pravé části v porovnání s aplikací hnojiva na široko v levé části fotografie. Otázkou je, zda-li uložení hnojiva k jedné straně nezpůsobí nerovnoměrné rozložení kořenového systému, a také v závislosti na dostupné vodě nebude mít vliv na snížení výnosu. To vše záleží na ročníku, půdách i průběhu teplot.

Pythium oligandrum v komerčním přípravku Polyversum během pokusných let zvyšovalo výnos silážní hmoty, mírně snížilo napadení palic fuzáriemi. Je potřeba dbát na správnou aktivaci houby, na aplikaci v optimálním termínu a za příznivých povětrnostních podmínek (ne sucho, bez přímého slunce).

Jednoletý pokus s půdními bakteriemi prokázal zajímavé výsledky, kde došlo k průkaznému zvýšení výnosu silážní hmoty použitím přípravku Prométheus CZ, který je registrovaný v máku a řepce. V kukuřici registrovaný přípravek Fix N+H dosáhl zvýšení výnosu suché hmoty celých rostlin o 11,3 %. U přípravků na bázi půdních bakterií se uvádí schopnost fixovat 40–80 kg N na hektar z nepřístupných půdních forem.

U biologických metod je nutné vhodně zvolit i aplikovat účinnou substanci. Výsledky těchto metod jsou závislé na průběhu ročníku. Jejich efektivita je zpravidla vyšší v ročníkách s horšími pěstitelskými podmínkami, kdežto minerální hnojiva mají výraznější vliv (vyjma suchých let, jako např. 2015).

Obr. 2: Rozdíl v aplikaci hnojiva (močovina + amofos) na široko v levé části a pod patu amofos a na široko močovina v pravé části

Využití přírodních způsobů pro intenzivní pěstování kukuřice