Plevele a hospodaření se slámou

14. 11. 2017 Ing. Jan Winkler, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně Plevele Zobrazeno 7420x

Sláma je v současné době chápána jako vedlejší produkt vznikající při pěstování zrnin. Z botanického hlediska se jedná o odumřelé stonky a zbytky listů plodin, v případě obilnin stonky označujeme jako stébla.

Chemické složení slámy

Z pohledu chemického složení obsahuje sláma hlavně organické látky především celulózu a hemicelulózu. Obsah organických látek se průměrně pohybuje kolem 80 %. Zbývající podíl je tvořen minerálními látkami ovšem zastoupení prvků, jako je dusík a fosfor, je poměrně malé. Kvalita slámy je dána především poměrem obsaženého dusíku k uhlíku. Sláma obilnin má tento poměr široký (v rozmezí 1 : 80–90), kvalitnější je sláma řepky (1: 60 – 80) a nejkvalitnější je sláma luskovin (1 : 20–30). Pro organické hnojení je za optimální poměr dusík : uhlík považován poměr 1 : 30. Chemické složení slámy je rozdílné a závisí nejen na druhu pěstované plodiny, ale i úrovni hnojení a obsahu přístupných živin v půdě.

Ve slámě, plevách a úhrabcích může zůstat až 17 % nově vyprodukovaných semen plevelů

Rostliny ovsa hluchého, na který postupně dozrávají obilky (Avena fatua)

Sláma jako hnojivo

Dnes, zejména s ohledem na pokles stavů skotu, je na značných plochách sláma obilnin zaorávána a stává se tak významným statkovým hnojivem. Hnojení slámou významně ovlivňuje půdní úrodnost. Její dlouhodobé použití zvyšuje obsah humusu v půdě a příznivě působí na půdní strukturu. Půdy hnojené slámou jsou vzdušnější, rychleji vysychají a jsou proto snadněji obdělávatelné. Podíl plodin produkujících slámu se výrazně zvýšil a stále se drží na vysoké úrovní. Proto vzrostl význam slámy zapravované po sklizni do půdy pro udržení a zvyšování půdní úrodnosti. Důležitým faktorem je také způsob zapravení slámy do půdy v systému zpracování půdy, kde se stále více uplatňují minimalizační technologie.

V současné praxi je více než polovina potřebných organických látek dodávaných do půdy pokryta posklizňovými zbytky rostlin. Zbytek, asi 40–50 % celkové potřeby, je nutné doplnit statkovými hnojivy. Množství organických látek produkovaných ve stájových hnojivech však v současné době nestačí na pokrytí této potřeby, a tím stoupá význam slámy jako statkového hnojiva.

Využití slámy

V minulosti se sláma a to především sláma obilnin využívala výhradně ke krmení přežvýkavců. Poté co se rozšířilo pěstování jetelovin a využívaly se jako základ objemných krmiv, se začala sláma využívat jako podestýlka pro ustájená hospodářská zvířata. Ke krmným účelům se využívá již jen výjimečně v případě nedostatku jiných objemných krmiv. V současné době je sklizeň slámy a její využití jako steliva již chápáno jako tradiční využití. Sláma se stává součásti chlévského hnoje a látky v ní obsažené se podílí na bilanci organické hmoty a na udržení půdní úrodnosti.

S omezením chovu hospodářských zvířat a zvýšením podílu obilnin ve struktuře plodin nastala určitá nadprodukce slámy. Jednou z možností je zapravování slámy do půdy pro zvýšení úrodnosti a vyrovnávání bilance organické hmoty při absenci chlévského hnoje neboť dostatečné množství organických látek v půdě má značný význam. Tím roste význam funkce slámy jako statkového hnojiva. Ovšem po zapravení slámy obilnin nebo slámy řepky do půdy může nastat rozsáhlá imobilizace dusíku půdní mikroflórou, což má za následek depresi růstu rostlin. To se může projevit ve snížení výnosů plodin. Na rozkladu slámy se primárně podílí celulolytická mikroflóra půdního edafonu, která je náročná na dusík. Zvýšená aktivita půdních mikroorganizmů je umožněna díky energii a uhlíku v celulóze ze slámy, a tím se zvýší i nároky právě na dusík, který je odčerpáván přímo z půdního roztoku případně z pevné části půdy (z humusu). Při hnojení slámou, je proto nutné přidat vyrovnávací dávku dusíkatých hnojiv.

Hnojení slámou v kombinaci s minimalizačními technologiemi zpracování půdy přináší často problémy s kvalitním založením porostu. Vlivem vyšší koncentrace slámy nacházející se ve vrchní vrstvě nebo na povrchu půdy není zajištěna požadovaná hloubka a rovnoměrnost uložení semen do půdy. Dále se často projevuje inhibiční vliv slámy na klíčení osiva. Vždy je nutné, aby zapravovaná sláma byla dobře rozptýlena v profilu zpracovávané části ornice. Zůstane-li totiž ve shlucích a nahromadí se převážně ve vrstvě výsevu následné plodiny, pak může v sušších obdobích značně zhoršit zásobení semen vodou, a tím i klíčení a vzcházení plodin.

Zajímavou možností je pálení slámy, což je z pohledu výnosu pěstovaných plodin možnost nejpřínosnější. Organická hmota se zde rychle přemění a uvolní minerální látky, které jsou využitelnější plodinami. Ovšem pálení slámy přímo na pozemcích je zakázáno zákonem, jako opatření k omezení velkoplošných požárů. Riziko vzniku ohně a jeho rozšíření je především za suchého a teplého počasí, tedy většinou v období žní. Dalším negativem pálení slámy je usmrcení hmyzu a obratlovců, žijících na polích, a také produkce CO₂, který je dnes vnímán jako skleníkový plyn. Určitou možností je odvoz slámy do spaloven a její energetické využití a vzniklý popel pak použít jako hnojivo. Tato možnost naráží na řadu překážek, především v ekonomické a ekologické rovině.

Sláma jako zdroj zaplevelení

Součástí slámy jsou kromě částí rostlin plodiny také, části rostlinných těl nežádoucích rostlin, a to jsou plevele. Ve slámě se z plevelů nacházejí zbytky stonků, listů, květů, a také plodů případně semena. Plody a semena plevelů jsou zdroje pro zaplevelení následných plodin. Způsob distribuce plodů a semen plevelů je základem pro přežití plevelů na pozemku nebo jejich dalšího šíření pomocí např. slámy (graf 1). Plody plevelů dozrávají postupně a část jich dozraje ještě před sklizní, vysemení se a zůstanou na pozemku. Další část plodů a semen plevelů se od mateřské rostliny oddělí v průběhu sklizně a vypadnou na povrch půdy, a také zůstávají na pozemku. Zbývající část zůstává součástí slámy nebo plev a úhrabků, případně jsou přímo v zrnu. Tato část může být z pole dovezena a může být člověkem přenesena a na jiné pozemky.

Dnes pěstované obilniny jsou sklízeny sklízecími mlátičkami v plné zralosti. Dochází tak k vyššímu vysemenění plevelů před sklizní (např. oves hluchý). Při mlácení současnými sklízecími mlátičkami vypadávají plevy a úhrabky, včetně plevelných semen pod řádek slámy nebo se rozptylují vzdušnými proudy. Semena propadávají strništěm a jsou podmítkou a jinými zásahy zapravována do půdy. V současnosti nemají plevy a úhrabky využití, a tím není využita možnost zachycování a odvoz plodů a semen plevelů z pozemku.

Plody a semena plevelů zachycená v zrnu obilnin zvyšují jejich podíl odvezených z pole. Následně mohou být oddělena od zrna na stacionárních čističkách, ovšem stoupá riziko navlhnutí vymláceného zrna a zvyšují se nároky na čistění atd. Při běžném způsobu sklizně jsou čistidla sklízecí mlátičky seřízena tak, aby zrno obsahovalo co nejméně příměsí. Proto se do zásobníku dostávají pouze semena plevelů, která mají podobné vlastnosti jako zrno obilnin.

Graf 1: Distribuce plodů a semen plevelů při sklizni obilnin

Vliv slámy obilnin na klíčení semen plodin a plevelů

Vliv slámy na klíčení semen bývá často inhibiční, a to jak na klíčení, vzcházení, a tak i na počáteční růst pěstovaných plodin, ale i plevelů. Příčiny tohoto projevu je většinou kombinací fyzikálního a biochemického vlivu.

Fyzikální vliv spočívá především ve vzniku konkurence o vodu a živiny mezi mikroflórou rozkládající slámu a pěstovanou plodinou.

Biochemické působení je zapříčiněno výskytem fytotoxických látek v půdním prostředí. Příčinou fytotoxického působení jsou látky fenolické povahy, které jsou uvolňovány z rostlin, či jsou meziprodukty rozkladu biomasy. Příklady fenolických látek jsou kyselina chlorogenová, k. vanilová, k. kumarová, k. ferulová, k. benzoová, k. salycilová. Fytotoxické látky jsou uvolňovány ze slámy a z rostlinných zbytků, a také vznikají při jejich rozkladu. Je tedy dobré rozklad slámy urychlit (kvalita zapravení do půdy, dodání dusíkatého hnojiva), a tím se vyhnout kontaktu meziproduktů slámy a klíčícího osiva. Většinou pozitivně na výnosy následné plodiny působí pálení slámy. Použitelnost tohoto opaření je však omezená s ohledem na technické problémy a kvalitu životního prostředí.

Přímý vliv slámy jarního ječmene na klíčivost a vzcházivost obilek ovsa hluchého a nažek slunečnice roční byl zjišťován v laboratorním pokusu. Sláma byla navážena v množstvích 3,0 g; 1,5 g; 0,5 g; 0,2 g; 0 g a poté přidána do Petriho misek k semenům ovsa hluchého a slunečnice roční, zavlažena a sledovala se klíčivost semen. Výsledky hodnocení jsou uvedeny v grafu 2. Z výsledků pokusu je patrné, že přítomnost slámy jarního ječmene snižuje klíčivost ovsa hluchého a slunečnice roční. Čím bylo množství slámy větší, tím se snižovalo procento vyklíčených obilek ovsa hluchého. Můžeme tedy předpokládat, že zde působí vedle konkurence o vodu i produkty rozkladu slámy.

Graf 2: Klíčivost semen v přítomnosti slámy ječmene

Vliv hospodaření se slámou na zaplevelení obilnin

Hospodaření se slámou významně ovlivňuje distribuci plodů a semen. Pokud dojde k odvozu slámy z pole, tak dojde i k dovozu určitého podílu plodů a semen plevelů. Polní pokus založený v roce 1970 na polní pokusné stanici v Žabčicích (MENDELU) byl zaměřen na vliv odlišného hospodaření se slámou v podmínkách dlouhodobé monokultury ječmene jarního. V pokusu jsou prováděny dvě varianty základního zpracování půdy, a to tradiční varianta zpracování půdy s orbou na hloubku 0,22 m a druhá, minimalizační varianta, kde je půda zpracovávána talířovým nářadím do hloubky 0,12 m. Dále jsou zde použity tři rozdílné způsoby hospodaření se slámou, a to první varianta se sklízením slámy, druhá varianta se zaoráním slámy a třetí varianta, na které je sláma pálena. Vyhodnocení zaplevelení probíhalo pomocí početní metody (graf 3).

Graf 3: Zaplevelení monokultury jarního ječmene

Nejvyšší zaplevelení bylo zaznamenáno na variantě se zaoráváním slámy a minimalizačním zpracováváním půdy (20,6 ks/m²). Naopak nejnižší zaplevelení bylo stanoveno na variantě s pálením slámy s minimalizačním zpracováním půdy (12,1 ks/m²). Zaorávání slámy podporovalo výskyt svízele přítuly, a také pcháče osetu. Sklizeň slámy podporoval výskyt silenky noční a rozrazilu lesklého, ale pouze na tradiční variantě zpracování půdy. Z výsledků je patrné, že nejen hospodaření se slámou, ale i zpracování půdy ovlivňují zaplevelení a společně vytvářejí odlišné podmínky, na které reagují jednotlivé druhy plevelů odlišně. Při zaorávání slámy musíme počítat s přírůstkem semen plevelů, který se tradičně odváží spolu se slámou. Podle našich dřívějších sledování v Žabčicích (1970–1975) bylo zaoráváním slámy do půdy ročně zanášeno 104 tis. živých semen plevelů na ha, z toho bylo 19 tis. obilek ovsa hluchého.

Takto dlouhodobé zaorávání slámy v podmínkách opakovaného pěstování jarního ječmene po sobě nelze ale v praxi předpokládat. Z průběžných stanovení vyplývá, že po jednoletém zaorávání slámy lze v následující plodině očekávat o 5 až 15 % více plevelů, než kdyby se sláma z pole odvezla.

Svízel přítula (Galium aparine)

Postupné dozrávání máku vlčího (Papaver rhoeas)

Hrachor hlíznatý (Lathyrus tuberosus)

Ptačinec prostřední (Stellaria media)

Závěr

Hospodaření se slámou ovlivňuje životní podmínky plevelů, ale i plodin. Zaorávání slámy je vítáno, především při absenci chovu hospodářských zvířat. Díky zaorávané slámě je možné dodržet kladnou bilanci organické hmoty jako základního ukazatele udržitelnosti půdní úrodnosti. Ovšem sláma není plnohodnotnou náhradou chlévského hnoje. Pokud je do půdy zaorávána vytváří to určitá specifika. Při jejím rozkladu je spotřebovávána voda a dusík, při je jich nedostatku se rozklad slámy zpomaluje. V procesu rozkladu slámy dochází k uvolňování látek, které působí fytotoxicky a snižují klíčivost jak u plodin, tak u plevelů. U plodin pak dochází k nerovnoměrnému vzcházení a k nevyrovnanosti porostu. U semen plevelů většinou dochází k prodloužení dormantního stavu. Tyto projevy jsou výraznější za nedostatku srážek, při použití redukovaných technologií zpracování půdy a u ozimých plodin.

Hospodaření se slámou ovlivňuje také aktuální zaplevelení. Při sklizni slámy a jejím odvozu z pole dochází i k odvozu části nově vytvořených plodů a semen plevelů. To může být chápáno jako příspěvek k omezení zaplevelení. Nejúčinnější z pohledu regulace plevelů je pálení slámy, kdy dojde ke zničení a poškození plodů a semen plevelů teplem, a tím vede také ke snížení vlastního zaplevelení polí. Ovšem tato varianta je pouze teoretická a nedá se v praxi použít. Při zaorávání slámy můžeme očekávat nárůst zaplevelení některými druhy plevelů, především svízelem přítulou nebo ovsem hluchým.

Zaorávka slámy má svá nesporná pozitiva, ale je nutné brát v úvahu i její negativa. Nežádoucí projevy zaorávání slámy se také nemusí projevit okamžitě, ale až po několik letech.

Práce vznikla jako výstup projektu QJ1530373, s názvem: „Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin“.

Polní pokusná stanice Žabčice (Mendelova univerzita v Brně)

Plevele a hospodaření se slámou