Perspektivní technologie hlubokého kypření pro cukrovou řepu
08. 06. 2022 Mechanizace Zobrazeno 1763x
Cukrová řepa je v našich podmínkách neopominutelnou zlepšující plodinou osevního sledu s pozitivním vlivem na životní prostředí. Patří mezi jednu z nejnáročnějších plodin z hlediska pěstování, proto si zaslouží naši vysokou pozornost. V České republice ji pěstujeme na 60 až 63 tis. hektarech. Po několika méně příznivých letech očekáváme v roce 2021 relativně pěkné výnosy bulev s velmi dobrou cukernatostí v Čechách i na Moravě.
Cukrová řepa je výkonná „sluneční elektrárna“. Její dlouhá vegetační doba a mohutný listový aparát ji favorizují mezi plodiny s vysokou produkcí O2 (cca 14 t/ha), což předpokládá i vysokou fixaci CO2 (cca 40 t/ha). Lze ji tedy zařadit mezi plodiny s velmi příznivým vlivem na životní prostředí a udržitelnost. Pro přiblížení lze uvést, že vyprodukovaný kyslík jedním hektarem cukrové řepy může dýchat 62 lidí celý rok (u ostatních kultur je to výrazně méně a platí to i pro travní porost či les, je dokonce výkonnější než deštný prales).
V současné době dochází v zemědělské výrobě k intenzivnímu rozvoji moderních technologií a k uplatňování sofistikovaných technických prostředků, což se promítá i do pěstitelských technologií jednotlivých plodin, tedy i cukrové řepy. Je to postupné naplňování vize Zemědělství 4.0.
Výnosotvorné faktory
Půda, její kvalita a zpracování patří mezi rozhodující faktory tvorby hospodářského výnosu bulev cukrové řepy. Současné alternativy podzimního zpracování půdy pro tuto plodinu jsou velmi rozmanité, vychází z orebného systému nebo hlubokého kypření s využitím řady minimalizačních opatření (především spojení několika pracovních operací do jedné, použití jednoho stroje).
Rozhodující roli hraje spíše ročník než způsob zpracování půdy. V našich pokusech například cukrová řepa sklizená v roce 2013 byla výnosnější na variantě s hlubokou orbou. Naopak v roce 2014 poskytlo hluboké kypření pro cukrovou řepu lepší podmínky a výnos byl vyšší než na půdě orané. V cukernatosti byly rozdíly mezi sledovanými způsoby podzimního zpracování půdy velmi malé, nejpříznivější byla na variantě hluboce kypřené. K obdobným závěrům dospěli i Badalíková a kol. (2008, 2009), kteří po třech letech sledování půdní struktury a produkčních ukazatelů sklizené cukrové řepy, pěstované na konvenčně zpracovávané půdě orbou a minimalizačními či konzervačními technologiemi, nezjistili výrazné změny ve fyzikálních vlastnostech.
V řadě dalších prací se věnovali i vlivu hloubky zpracování půdy k cukrové řepě, kde uvádí obdobné závěry, že spíše rozhoduje hloubka zpracování a vlhkostní poměry při zpracování půdy, než skutečnost, zda jde o orbu nebo hluboké kypření půdy. Hluboké kypření do 35 cm vykazovalo tendence pro vyšší přepočítaný výnos bulev. Jednoznačně se ukazuje, a to nejen pro cukrovou řepu, že pokud to lze, je třeba zpracovávat půdu hlouběji.
Závažným a stále aktuálním problémem českého zemědělství je velmi často diskutovaný stav půdy. Z dříve méně významných faktorů, ovlivňujících půdní vlastnosti, dnes získává na významu struktura pěstovaných plodin a pokles dodávek organické hmoty do půdy (méně hnoje, více digestátu nebo fugátu), nevyvážená výživa rostlin a pokles vápnění. Do zhutnění, zvýšené objemové hmotnosti se promítá především zhoršená struktura půdy. Nízká pórovitost a nedostatek vzduchu limituje podmínky tvorby výnosu a jakosti produkce nejen cukrové řepy.
Obecně se často uvádí, že vhodným zásahem přispívajícím k zasakování vody do půdy, podporujícím vyšší retenční schopnost půdy v podzimním období, je kypření půdy (vertikální zpracování půdy, podrývání či dlátování) do hloubky 20–45 cm (dle hloubky půdního profilu). Růst cukrové řepy je na zhutnělých půdách omezen periodickým přebytkem vody, nedostatkem vzduchu a živin. S těmito problémy se můžeme setkat nejen u cukrové řepy, ale i u dalších plodin.
Optimální termíny a vlhkostní poměry pro hluboké kypření či podrývání jsou velmi podobné jako u hluboké orby. Důležitým parametrem pro kypření ve větší hloubce je vlhkost půdy. Odpovídající je, pokud se odebraný vzorek z hloubky kypření působením tlaku rozpadá na menší hrudky. Podléhá-li plastické deformaci, je vlhkost pro provedení kypřícího zásahu příliš vysoká. Intenzita kypření je dána typem kypřících radlic a dlát, pracovní rychlostí a vybavením kypřiče drobícím zařízením.
Technologie kypřící půdu
Pracovních strojů a samotných nástrojů kypřičů existuje mnoho druhů a typů. Pracovním nástrojem podrývačů jsou slupice, přičemž slupice opatřené křídly jsou schopny snáze nadzvedávat půdu a snižovat objemovou hmotnost půdy. Na strojích je preferováno umístění slupic do více řad tak, aby nedošlo k nežádoucímu sekundárnímu zhutnění půdy při činnosti kypřiče. Zásah se provádí na podzim nejlépe po sklizni slámy nebo později při optimální vlhkosti půdy. Půda by měla být vlahá, nesoudržná, nemaže se, ale ani není přeschlá.
Základem námi ověřované inovované technologie je hluboké kypření půdy originálně tvarovanými pracovními orgány, kypření bez elevace spodních vrstev do ornice v řádku a prostorově návazné setí. Technologie zachovává protierozní účinnost pásového zpracování půdy v ČR, a navíc inovačně stabilizuje produkci cukru řepou.
Kypřiče mohou být používány samostatně, případně agregovány s jiným nářadím upravujícím povrch zpracovávané půdy. V závislosti na použitém stroji se liší také povrch půdy po provedeném podrývání. V našem případě byl součástí pracovní linky aplikační zásobník s pneumatickou distribucí granulovaných hnojiv do rozvodné soustavy za radličky. Osazený tříbodovým závěsem pro připojení kypřiče. Nezbytným předpokladem je přesné navigační zařízení s odchylkou do ± 3 cm se záznamem pojezdových trajektorií, jejich uchovatelnost a přenositelnost pro operaci setí včetně autopilotního řízení tažného prostředku.
K pokusům byl používán hloubkový kypřič pro lokální zpracování půdy pro cukrovou řepu s roztečí řádků 45 cm a s uložením granulovaných hnojiv do kypřených pásů (Terrastrip - 9 slupic s aktivním mísením, pracovní záběr 4,05 m, tj. 9 řádků pro následné setí).
Základním předpokladem pro uplatnění této technologie je silný tažný prostředek vybavený navigačním lokalizačním systémem přijímajícím signál z družicového rozhraní, např. systém GPS umožňující velmi přesné navedení kypřiče, secí soupravy, popřípadě meziřádkového kypřiče do stejných linií.
Cílem je vytvořit optimální podmínky pro růst kořene cukrové řepy, hluboké kypření půdy vést ve stejných drahách tak, aby rostlina cukrové řepy měla v místě budoucí bulvy dobře prokypřený půdní profil, kterým snáze zasakuje voda, s dostatkem dostupných živin a vzduchu v půdě.
Pokusné ověřování hlubokého kypření
V posledních letech 2019 až 2021 jsme v rámci Programu rozvoje venkova v několika zemědělských podnicích ověřovali hluboké kypření v ose budoucích řádků cukrové řepy Terrastripem s roztečí dlát 45 cm.
V příspěvku shrnujeme výsledky z pokusů v ZD Unčovice a ZD Haná. V každém z nich byly ale varianty nepatrně odlišné. Sestaveny byly tak, aby odpovídaly potřebám podniku a podmínkám konkrétního stanoviště (např. výsev zeleného hnojení do meziřádků, zapravení meziplodin či tvorba hrůbků, zapravení zeleného hnojení). Ve všech případech však byla varianta klasického zpracování půdy orbou nebo hlubokým kypřením (kontrola) a různé varianty hlubokého kypření Terrastripem s roztečí dlát 45 cm a uložením hnojiva do hloubky 15–25 cm ve zpracovávaném půdním profilu. Na jaře na toto hluboké kypření navazoval výsev s uložením osiva cukrové řepy co nejpřesněji do míst (linií) hlubokého podzimního kypření.
Půda byla na podzim kypřena dláty s roztečí 45 cm do hloubky půdy 35–40 cm, přičemž došlo k významnému snížení technogenního zhutnění v hloubce kolem 30 cm a zvýšení pórovitosti, což potvrdila podzimní a jarní penetrometrická měření. Současně bylo uloženo hnojivo do půdy (např. 100 kg/ha trojitého superfosfátu či 250 kg amofosu do depa v hloubce 15 a 25 cm). Při zpracování půdy Terrastripem bylo využito GPS signálu s vysokou přesností (2–3 cm). Linie pojezdů byly uloženy pro následné využití při setí a v Unčovicích i pro plečkování.
Výsledky polních pokusů
Výsledky pokusů v ZD Unčovice ukazuje graf 1 a pokusů v ZD Haná graf 2. V tomto příspěvku neuvádíme všechny výsledky podrobně, protože navazujeme na článek publikovaný v loňském roce (Agromanuál 3/2021).
Například porost cukrovky v ZD Unčovice po současné technologii celoplošného zpracování půdy se zapravenou dávkou fosforu z plošné aplikace rozmetadlem (zapravení mísením - kontrolní varianta) poskytl výnos bulev 78,9 t/ha a z toho výnos finálního bílého cukru 12,6 t/ha. Ve variantě ověřované technologie vedle hlubokého kypření (Terrastripem) bylo začleněno zapravení meziplodiny před vlastním podzimním kypřením. Ve variantě časného výsevu meziplodiny a následného zapravení fosforečného hnojiva amofos (NP) hlubokým kypřením byl dosažen výnos bulev 79,9 t/ha a výnos bílého cukru činil 12,8 t/ha. Hluboké kypření půdy po pozdně založené (ozimé) meziplodině vykazovalo výnos bulev 73,4 t/ha a z toho bílého cukru 11,6 t/ha. V další variantě meziplodiny se sníženým výsevkem bylo dosaženo výnosu bulev 81,1 t/ha a z toho výnosu bílého cukru 12,9 t/ha. Hluboké kypření do hloubky 35 cm s uložením hnojiva do depa ve hloubce 25 cm vykazovalo největší účinek ve výnosu bulev, který činil 81,6 t/ha a z toho bílého cukru 13,3 t/ha. Porost cukrové řepy založený po hlubokém lokálním kypření půdy se zvýšenou dávkou fosforu (150 % normativu) poskytl srovnatelný výnos bulev 80,9 t/ha, z toho výnos bílého cukru činil 13,0 t/ha. Cukernatost bulev ve sklizni byla mezi variantami vyrovnaná v rozpětí 17,5–17,9 %. Další výsledky jsou uvedeny v grafu 1.
Obsah jednotlivých prvků v bulvách sklizených koncem září byl velmi vyrovnaný. Například u dusíku se pohyboval v rozmezí 0,36–0,48 %. Vyšší byl u variant hnojených plošně. Obsah fosforu byl velmi vyrovnaný (0,10–0,11 %), obdobně vyrovnané hodnoty byly i v obsahu vápníku (0,09–0,10 %).
Naměřené hodnoty penetračního odporu půdy po zpracování půdy na podzim a po založení porostu cukrové řepy na jaře ukázaly minimální rozdíl. Zhutnění půdy v řádcích po zpracování bylo významně sníženo řádkovým kypřičem s definovanou roztečí pracovních slupic 45 cm a ve velmi podobném stavu se nacházel půdní profil až do hloubky 30 cm také na jaře po zasetí porostu. Rozdíl odporu vlivem slehnutí půdního profilu v řádcích a zvýšení penetračního odporu bylo zjištěno v hloubce 30–45 cm (odpor však byl do 2 MPa) a až v hloubce přes 52,5 cm se zvýšil odpor nad limitní mez pro optimální vývoj kořenu a bulvy cukrové řepy (nad 2,5 MPa). Je patrné, že lokální zpracování půdy slupicí s dlátem o parabolickém elevačním úhlu při hustší rozteči 45 cm nepodléhá takovému slehnutí a zpětnému spojení a utužení půdního profilu. Půda po podzimním kypření poskytla na jaře strukturní profil pro setí a následný příznivý vývoj kořenů a bulev řepy.
Hluboké podzimní kypření Terrastripem s hnojením do depa do dvou hloubek pro cukrovku v Senici na Hané ovlivnilo produkci cukru v roce 2020 velmi málo. Výnos bulev byl nejvyšší u varianty, u které byl ještě na jaře při setí aplikován mikrogranulát NutriBOOST v dávce 30 kg/ha. U varianty s uložením trojitého superfosfátu do hloubky 25 cm (15 cm) dosáhl 75,5 t/ha (73 t/ha), což představovalo proti tradiční technologii zvýšení výnosu o 5,1 % (1,6 %). Cukernatost byla také velmi vyrovnaná, nejvyšší 17,2 % byla u varianty kypřené Terrastripem, hnojené do depa trojitým superfosfátem do hloubky 15 cm a při setí aplikovaným mikrogranulátem NutriBOOST.
U ověřované technologie zpracování půdy a hnojení trojitým superfosfátem se projevilo v nepatrně vyšším příjmu fosforu v průběhu vegetace, méně u některých dalších živin v rostlině cukrové řepy.
Předkládané výsledky potvrdily naše zkušenosti z předchozího roku, že dláta půdu nakypří v linii řádků i mimo ni. Toto je dáno především hloubkou kypření a relativně menší roztečí dlát. Měření neprokázala rozdíl ve zhutnění v linii práce dláta a v meziprostoru budoucího řádku řepy.
Graf 1: Vliv hlubokého kypření půdy a uložení hnojiva do depa na přepočítaný výnos bulev (modré sloupce) a teoretickou výtěžnost cukrové řepy (vyjádřeno v % kontroly, Unčovice - Liboš 2020)
Graf 2: Vliv hlubokého kypření půdy a uložení hnojiva do depa na přepočítaný výnos bulev (modré sloupce) a teoretickou výtěžnost cukrové řepy (vyjádřeno v % kontroly, Senice 2020)
Přínosy hlubokého kypření půdy
V porovnání se současnými postupy předpokládáme omezení počtu pracovních operací (o 2–3 operace běžně prováděné při celoplošném zpracování a hnojení půdy) a společně s řízeným pohybem strojů pomocí satelitní navigace dojde ke snižování počtu přejezdů, a tím snižování důsledků technogenního zhutnění půdy.
Vyloučením pracovních operací opakované základní přípravy půdy (na podzim) a předseťové jarní přípravy půdy lze v ověřovaném pěstebním postupu snížit náklady na pracovní operace a naftu kvalifikovaným odhadem o 1 400–2 500 Kč/ha podle druhu půdy a vlhkostních podmínek v době zpracování. Oproti již částečně užívané jednorázové podzimní celoplošné přípravě hlubokým kypřením vykazuje však technologie hlubokého řádkového zpracování srovnatelné náklady.
Přesnost uložení osiva na střed kypřené rýhy umožňuje dobrý růst hluboce kořenící řepné rostliny. Při setí lze ukládat menší dávky hnojiv po bocích vysévaného řádku (startovací výživa přímo v řádku s využitím speciální výživy z mikrogranulovaných hnojiv, výsledky pokusů v ZD Haná). Byla ověřena vhodnost vybraných mikrogranulovaných hnojiv pro využití při výsevu cukrové řepy (NutriBoost a Microstar).
Technologie hlubokého kypření Terrastripem s roztečí dlát 45 cm, s uložením hnojiva do půdního profilu v hloubce 15–25 cm včetně následného jarního setí cukrové řepy v liniích, kde na podzim byla půda hluboko nakypřena, je pro cukrovou řepu jednou z perspektivních.
Při zobecnění výsledků pokusů v Unčovicích, v Senici na Hané a na dalších lokalitách předpokládáme zvýšení produkce cukru a cukrové řepy o 3–5 %.
Dvoukomorový zásobník na hnojivo umožňuje vícesložkové zonální hnojení půdy a cílenější zúrodňování půd pro následující období. Domníváme se, že dávku hnojiva je možné ekvivalentně snížit až na 70–80 % vypočítaného normativu při cíleném uložení pro budoucí výsev v zóně kypřených pásů, a tím snížit náklady na hnojivo v průměru o 700–1 000 Kč/ha.
Závěr
Na základě pokusů a dalších zkušeností některých předních podniků ověřujících technologii hlubokého kypření Terrastripem s roztečí dlát 45 cm a s uložením hnojiva do půdního profilu v hloubce 15–25 cm včetně následného jarního setí cukrové řepy v liniích, kde na podzim byla půda hluboko nakypřena, považujeme tuto technologii za jednu z perspektivních.
Rámcově přispívá ke zvýšení produkce cukru a cukrové řepy o 3–5 %. Doporučujeme uložení fosforečného hnojiva do hloubky 15–25 cm při hloubce zpracování půdy 35 cm. Dávku hnojiva lze ekvivalentně snížit až na 70–80 % normativu při cíleném uložení v zóně kypřených pásů (budoucích řádků cukrové řepy).
Hluboké kypření půdy přispívá k intenzivnímu růstu porostu a vysoké produkci cukrové řepy
Kontrola nastavení hloubky kypření půdy a uložení hnojiva do půdního profilu
Výsev cukrové řepy s využitím GPS signálu pro založení řádků v liniích podzimního hlubokého kypření půdy
Příprava půdy novou technologií pro cukrovou řepu sklizenou v roce 2021
Pracovní nástroje Terrastripu s roztečí dlát 45 cm a s možností uložení hnojiva do půdního profilu v hloubce 15–25 cm
Kypřící dláta jsou uspořádána ve dvou řadách
Příspěvek vznikl za podpory Programu rozvoje venkova, operace 16.2.1 Podpora vývoje nových produktů, postupů a technologií v zemědělské prvovýrobě, při řešení několika projektů Spolupráce (č. 18/006/16210/671/000055; č. 17/004/16210/120/000006; č. 18/006/16210/671/000054; č. 17/004/16210/120/000014).
Další články v kategorii Mechanizace
RSS
RSS