Využití stávající mechanizace v regenerativním zemědělství

12. 01. 2026 Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D., Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.; Centrum precizního zemědělství při ČZU Mechanizace Zobrazeno 718x

Zemědělství nese na jedné straně vysokou zodpovědnost za zajištění dostatku kvalitních potravin, na druhou stranu zodpovídá také za půdní úrodnost a zdraví půdy, rozmanitost druhů a krajiny, ochranu přírodních zdrojů a adaptaci na klimatickou změnu. V souvislostech s výše uvedenými požadavky se v poslední době často uvádí pojem regenerativní zemědělství. Otázkou může být, zda se jedná o samostatnou formu zemědělské činnosti. A to zejména proto, že moderní zemědělské technologie, ať už je nazýváme precizním zemědělstvím, Smart Farmingem nebo Zemědělstvím 4.0, často výrazně posouvají klasické a zavedené postupy do oblastí udržitelných technologií, s důrazem na cílené snižování energie, minerálních hnojiv, přípravků na ochranu rostlin a dalších materiálových vstupů.

S využitím moderních mechanizačních prostředků dochází k optimalizaci práce a nasazení techniky jak z pohledu krajinného prostoru, tak samotných půdních bloků. V posledních letech došlo k výraznému přehodnocení technologií zpracování půdy a setí s důrazem na minimalizaci vstupů, práci s rostlinnými zbytky nebo vegetačním pokryvem, případně kombinované pěstování polních plodin. Nejen technologie zpracování půdy jsou úzce spojovány s ochranou klimatu a omezováním produkce skleníkových plynů. Přesné setí již není výsadou pouze širokořádkových plodin, ale stále více se využívá také u plodin pěstovaných tradičně v úzkých řádcích. Díky senzorové technice a moderním strojům využíváme cílené aplikace hnojiv a přípravků na ochranu rostlin. A na našich polích již jezdí i první polní roboti. Do jisté míry se dá říci, že dochází k propojení prvků intenzivního zemědělství s požadavky na jeho ekologizaci.

Minimalizační technologie jako základ

Regenerativní zemědělství si dává za cíl především minimální zpracování a pohyb půdy, stálý pokryv i zvyšování půdní biodiverzity, zaměřené na podporu půdních organizmů. Takto by se zdálo, že se snadno vyřeší případné negativní dopady intenzivního zemědělství. Na druhou stranu je jasné, že striktní přechod na nový způsob hospodaření rozhodně problémy nevyřeší a s ohledem na rozmanitost podmínek a specifik naší zemědělské krajiny bude potřeba nově zaváděné postupy modifikovat. Navíc celá řada postupů, které se zavádějí v konvenčním zemědělství, do jisté míry již prvky regenerativního zemědělství v sobě má a uplatňuje je.

Při provozu zemědělské techniky na pozemcích se dlouhodobě využívá GPS navigací, přičemž pouhé určení polohy, nebo i jejich využití k řízení souprav, může výrazně přispět k omezování nežádoucího technogenního zhutnění.

Na mapě 1 je ukázka záznamu pohybu zemědělské techniky po pozemku, vyjádřená přejetou plochou pneumatikami, demonstrovaná na výřezu o ploše 1 ha. Do sledování byly zahrnuty veškeré operace v rámci minimalizační technologie během jedné sezony od sklizně a odvozu zrna, mulčování, opakovaného mělkého kypření a setí, až po ochranu a hnojení. Pozemek byl přejet ze 63 %.

S podobnou intenzitou přejezdů, a především rozdílným směřováním trajektorií, se setkáváme stále. Mapa 2 dokládá výrazné snížení přejeté plochy pneumatikami, pokud došlo ke sloučení jízd do jednotných kolejových stop. Hodnoty 31 % přejeté plochy bylo dosaženo i za stavu, kdy nebyly shodné rozchody kol sklízecí mlátičky a traktorů. Pro každý záběr tak vznikly 3 stopy. Při shodných postupech s totožnou mechanizací by bylo možné výrazně snížit četnost přejezdů bez dodatečných nákladů na úpravu strojů.

S technogenním zhutněním se často spojuje především podorniční vrstva. Jak ale dokládají četná polní měření a sledování, problém zhutnění se týká také zpracovávaného profilu, kde dochází k výraznému ovlivňování infiltračních procesů, rozvoje kořenů a dostupnosti vody. Snižování intenzity zpracování půdy přispívá jednoznačné ke snížené působení na půdní profil. Řešení se nabízí také pro intenzivnější postupy. Ačkoliv je zhutnění nejčastěji spojováno s přejezdy, nesmíme zapomínat na působení nástrojů jednotlivých strojů. V kombinaci s nevhodnými půdními podmínkami mohou rovněž přispět k nežádoucím objemovým změnám v půdě, které můžeme často pozorovat v průběhu celé sezony. Jedním z problematických bodů může být i předseťová příprava, s často opakovanými přejezdy.

Mapa 1: Přejeté plochy pozemku pojezdovými ústrojími mechanizace na výřezu 1 ha v případě minimalizační technologie s mělkým kypřením

Mapa 2: Přejeté plochy pozemku pojezdovými ústrojími mechanizace na výřezu 1 ha v případě základního zpracování půdy, celoplošné předseťové přípravy a setí

Předseťová příprava

Mapa 3 přináší opět pohled na pozemek, který byl připravován pro setí. Záznam dokládá vysokou míru přejezdů, spojenou především s operacemi základního zpracování půdy, celoplošné předseťové přípravy a setí. Záznam je ukázkou praktikovaného postupu zakládání porostů širokořádkových plodin v jarním období. Jak je ze schématu patrné, směry jednotlivých jízd jsou voleny bez vzájemného propojení a návaznosti. Organizace přejezdů odpovídala provozním podmínkám v zemědělském podniku, nebylo do ní nijak zasahováno.

V případě modifikace předseťové přípravy, byla tato operace vynechána, resp. nahrazena zonálním kypřením společně se setím. V případě kvalitně provedené orby, a za vhodných půdních podmínek, případně po hlubokém podzimním kypření, byl porost zakládán bez celoplošné předseťové přípravy. Výsledky ze sledování intenzity přejezdů ukazují, že původní technologií zpracování půdy a setí bylo 75,9 % plochy přejeto alespoň 1× pneumatikami traktoru během jednoho roku, resp. sezony (graf 1 a 2). Dále bylo spočítáno, že tato, již jednou přejetá plocha, byla vystavena opakovaným přejezdům. Výrazný podíl mají také plochy přejeté 2×. Pokud byla zavedena modifikovaná technologie, došlo k výraznému snížení přejeté plochy, včetně přejezdů opakovaných. Tohoto snížení bylo dosaženo jednak vynecháním předseťové přípravy a sloučením jízdních stop při kypření a setí, případně sloučením operací do jednoho přejezdu. Dvě modifikované technologie vycházely ze základního zpracování půdy, kdy byly hodnoceny varianty orané a varianty s hloubkovým kypřením.

Ze schématu 1 je patrný ještě jeden výrazný dopad opakovaných přejezdů. Přestože je pro míru zhutnění nejvýznamnější první přejezd, hodnota narůstá také s každým dalším přejezdem. Pokud vyjádříme plochu jako součet všech vstupů, dojdeme k závěru, že plocha intenzivně přejetá je vyšší než výměra pozemku. V našem případě se jedná o hodnotu 107 %. Omezené působení předseťové přípravy se příznivě projevilo na vývoji kořenového systému jak kukuřice, tak cukrové řepy. Rozdíly ve vývoji kořenů je možné porovnat na odebraných rostlinách a variantách s klasickou předseťovou přípravou a setím s modifikovaným zpracováním půdy.

U klasické technologie je na některých rostlinách patrná deformace kořene. U modifikované technologie je pak vidět prorůstání kořene do hlubší vrstvy půdy. Rostliny byly odebírány mimo kolejové stopy.

Graf 1: Vyjádření plochy přejeté pneumatikami pro rozdílné technologie zpracování půdy

Graf 2: Vyjádření celkové součtové plochy přejeté pneumatikami

Schéma 1: Tvar kořenového systému rostlin kukuřice v závislosti na technologii zpracování půdy

Mapa 3: Plocha přejetá pneumatikami při organizovaném způsobu pohybu strojů AdTrac, pracovní záběr strojů 8 m

Autonomie a telematika

Uvedené informace o intenzitě přejezdů byly zpracovány z údajů, získaných díky telematickému sledování. Zavádění telematického přenosu dat výrazně posunulo zavádění autonomních aplikací a systémů do zemědělství. Řada operací spojená s využitím senzorů i autonomie je na telematice doslova závislá. S využitím telematických záznamů je často počítáno při optimalizaci tras nebo logistice pohybu souprav nebo nasazení techniky (mapa 4). Toto bude platit zejména při očekávaném nástupu robotů, kdy bude nezbytné provádět systémové změny v uspořádaní a tvarech půdních bloků, případně v blokaci půdních bloků ve vztahu k osevním postupům. Jednoduchým příkladem např. z prostředí sadů může být provoz traktoru, který zajišťuje sezonní práce v sadu. S ohledem na dlouhodobé osázení plochy a dalším specifikům sadaření můžeme identifikovat několik slabých stránek vhodných k diskusi. Během tříměsíčního provozu traktoru, který byl osazen telematickou jednotkou, bylo zjištěno, že traktor najel přibližně 600 km. Z toho ale okolo 200 km bylo vedeno jako jízdy nepracovní, mimo pozemky.

S obdobnými poznatky ohledně provozu techniky se setkáváme v řadě zemědělských podniků a běžných polích. Detailnější pohled na pozemek nabízí další možnosti řešení ohledně využití plochy pozemku, podpory ekosystémových služeb a environmentálně-technických ploch. K přehodnocení přístupu k pozemkům může opět posloužit zpracovaný telematický záznam provozu techniky (mapa 5). Záznam vyjadřuje finanční výnos, pokud do hodnocení vneseme předpokládanou tržbu za sklizené zrno pšenice a náklady na pohonné hmoty pro sklizeň a následné kypření. Do hodnocení ještě nejsou zaneseny veškeré vstupy, i tak je patrný výrazný rozdíl mezi hlavní produkční plochou a souvratěmi.

Mapa 4: Záznam pohybu traktoru po pozemcích

Mapa 5: Finanční výnos pozemku Pod Frajmankou při vyjádření dat ze sklizně a podmítky

Pokryv půdy, meziplodiny, mulčování

Praktickou ukázkou postupů, které podporují zmíněné ekosystémové služby, je ozeleňování kolejových řádků, částí souvratí a problematických ploch, například s ohledem na tvar pozemku (obr. 1). Kromě vhodného dělení ploch a liniového vyčlenění neprodukčních ploch došlo k posílení biodiverzity. Na obrázku (obr. 2) je ukázka zakládání porostu kukuřice bez celoplošné předseťové přípravy a s přísevem pomocné plodiny do ozeleněného kolejového řádku.

Regenerativní zemědělství je spojováno se zajištěním trvalého pokryvu půdy, využívání meziplodin a rostlinných zbytků. Tyto požadavky jsou nyní v řadě případů řešeny úpravou osevních postupů, kdy jsou meziplodiny vysévány společně s hlavní plodinou jako plodina pomocná. U tradičních úzkořádkových plodin se přechází na širší rozteče řádků a využívá se mechanická kultivace společně s lokálně cílenými zásahy, ať už v aplikaci hnojiv nebo přípravků na ochranu rostlin. Rovněž byly výrazně modifikovány stroje na zakládání porostů. Obrázek 3 přináší technické řešení pro secí stroj určený k setí řepky se současným výsevem pomocné plodiny a cílenými aplikacemi.

Využití pomocné plodiny v porostech hlavních plodin přináší řadu pozitiv, ale také možných komplikací. Jedním ze zásadních úkonů je ošetřování porostu pomocné plodiny. Možností, jak zajistit omezení růstu nebo potlačení pomocné plodiny v meziřadí, společně s potlačením plevelných rostlin, je vývoj systémů meziřádkové regulace vegetačních pokryvů mulčováním. Mulčování je také jeden z postupů omezování kypření půdy, které je spojeno i s meziřádkovou kultivací. Z hlediska vývoje technických řešení se lze v současné době setkat spíše s konstrukcemi vyvinutými jednotlivými farmáři. K pohonu je využíváno komplikovaného mechanického pohonu, případě hydraulické soustavy s rizikem úniku provozní kapaliny.

Proto byl ve spolupráci s CPZ vyvinut elektrický poháněný meziřádkový mulčovač, který konstrukčně vychází z klasické koncepce mulčovačů se svislou osou rotace (obr. 4). Představený model je vyhotoven v pracovním záběru 0,324 m, minimální výška sečení je 5 cm. Celá jednotka je připevněna na paralegramový závěs s opěrným, výškově stavitelným, kolem. Kromě výškového nastavení je možné těleso mulčovače naklápět ve směru jízdy pro dosažení požadované kvality práce. Celá konstrukce je připravena k osazení na rám plečky.

Obr. 1: Letecký snímek ozeleněných kolejových řádků založených v porostu kukuřice

Obr. 2: Zakládání porostu kukuřice s vynecháním celoplošné předseťové přípravy a osev budoucího ozeleněného kolejového řádku

Obr. 3: Souprava pro zakládání porostu řepky společně s pomocnou plodinou a cílenými aplikacemi

Obr. 4: Kompletní jednotka meziřádkového mulčovače

Herbicidní ochrana, hnojení

Na tomto místě je potřeba upozornit na riziko reziduálního působení herbicidní ochrany na následující plodiny, pokud zůstává mulč na povrchu půdy a půda je minimálně zpracovávaná.

Ve snaze omezovat plošné aplikace hnojiv, přípravků nebo pomocných látek se nyní opět ověřuje technologie injektáže kapalných látek do půdy. V rámci aktivit CPZ vznikl prototyp aplikátoru, který se od standardního liší dvojím rozvodem a možností separátního dávkování dvou druhů kapalin (obr. 5). Vedle hnojiva je tak možné souběžně aplikovat například pomocné látky, které by neměly přijít do přímého kontaktu s hnojivem.

Nové technické možnosti výrazně promlouvají také do aplikace přípravků na ochranu rostlin. Cílené a lokalizované aplikace výrazně snižují hektarové dávky účinných látek, snižují případná rezidua i stres kulturních ošetřovaných rostlin. Kromě páskových aplikací se jedná o bodové aplikace, především herbicidů. Jedná se o postupy s podporou bezpilotních prostředků a analýzy obrazu, případně jsou kamerové systémy umístěny na ramenech postřikovačů. S využitím prvků umělé inteligence je pak aplikováno cíleně pouze na jednotlivá ohniska plevelných rostlin.

Na mapě 6 je ukázka cíleného ošetření porostu cukrové řepy proti pcháči s využitím leteckého snímku. Jedná se o mapu aplikace, která byla zaznamenána postřikovačem. V provozu jsou dnes také přesné postřikovače, které dokáží cíleně zasáhnout jednotlivé plevelné rostliny. Ve všech uvedených příkladech nicméně platí, že technologie jsou v tuto chvíli dostupné jen pro vybrané plevelné druhy.

Obr. 5: Prototyp aplikátoru pro dělenou injektáž; čelně nesené nádrže mají dva samostatné rozvody kapaliny k aplikátoru, na kterém jsou umístěna dvě rozmetadla pro aplikaci pevných látek

Mapa 6: Záznam cílené aplikace herbicidu v porostu cukrové řepy

Závěr

Výčet inovovaných technologií není rozhodně konečný. Přehled o možnostech současných technických řešení by byl poměrně dlouhý, a je důkazem, že i intenzivní zemědělství hledá, a zároveň nabízí, technologie pro využívání šetrných zemědělských postupů. Vždy se jedná o důmyslné propojení všech vstupů a využívání moderních prvků v podobě telematiky, internetu věcí, umělé inteligence a případně autonomie. Je možné takto zavedené a zaváděné postupy rovněž uchopit jako prvky regenerativního zemědělství?

V článku byly použity podklady získané v rámci projektu QK23020097, Udržitelnost pěstebních postupů v zelinářství s využitím cílených aplikací a robotických platforem.