Cílené výsevy meziplodin do meziřadí chmelnice (1)

12. 04. 2021 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 2510x

Problematice ozelenění meziřadí chmelnic v České republice je věnována značná pozornost především na výzkumné úrovni. Za primární důvody vedoucí k tvorbě vegetačního pokryvu půdy mezi řádky chmelových rostlin lze samozřejmě považovat potřebu stabilizace půdní úrodnosti na základě aktivního působení kořenových systémů meziplodin v meziřádcích, vnos vytvořené biomasy porosty jako zeleného hnojení a snížení degradace půdy ochranným působením vegetačního krytu, včetně omezení eroze. Opomenout nelze ani potlačení růstu plevelů v důsledku konkurenčního působení vysetých druhů meziplodin a nárůst druhové pestrosti, jejíž rozvoj zajišťuje zvýšení potravní nabídky pro volně žijící organizmy.

Cíle osetí meziřadí

V poslední době se intenzivněji hovoří o důležitém významu osevu meziřadí z důvodu eliminace technogenního zhutnění půdy v místech kolejových stop, ale i mezi nimi ve vnitřní části meziřadí. To vzniká dlouhodobým působením pracovních nástrojů strojů pro zpracování půdy. Pravidelné ozelenění půdy v kombinaci s vhodnými systémy kypření může, tak jako na orné půdě, zásadním způsobem přispět k efektivní eliminaci tohoto problému, včetně zvýšení infiltrace srážkové vody do spodních vrstev půdy, tedy do zóny čerpání vody hlouběji uloženými částmi kořenového systému chmelových rostlin.

Nástup suchých period v posledních letech, přinášejících s sebou rovněž nerovnoměrné rozdělení srážek a častější výskyt srážek s vysokou intenzitou, přinesl i nový pohled na funkce ozelenění meziřadí. Zejména ve vztahu k eliminaci neproduktivního výparu z půdy v meziřadí za účelem omezení vysychání půdy, ale také z hlediska zvýšení schopností horní vrstvy orničního profilu přijímat srážkovou vodu a umožňovat její následný pohyb do spodních vrstev. Tyto efekty jsou spojeny s tvorbou živého, ale především mrtvého mulče na povrchu půdy, který již v době sucha není spotřebitelem vody, ale naopak zamezuje výparu půdy bez potřeby kultivace a udržuje i horní část ornice vlhkou.

Opomenout nelze ani kombinace mrtvého mulče a regenerujících rostlin např. po provedení mulčování, po povalení porostů (hladké a lámací válce) či nařezání řeznými válci. Vlhká půda umožňuje rychlejší a dlouhodobější infiltraci srážek ve srovnání s půdou suchou. Dopad srážek na suchou půdu je spojen s rychlou změnou objemu půdních agregátů, včetně jejich rozbití dešťovými kapkami. Čímž dochází k uzavření infiltračních pórů a k akumulaci vody na povrchu půdy. Voda nahromaděná na povrchu půdy může na svažitějších pozemcích odtékat, nejdříve plošným, následně soustředným odtokem, včetně odnosu jemných půdních částic, organické hmoty, živin apod.

Biotické intenzifikace

S rozvojem biotických intenzifikací se zavádějí nové trendy i do technologií ozelenění meziřadí. V tomto pojetí se jedná o vnímání meziřadí jako prostoru, který má sloužit k zajištění zdrojů pro růst chmelových rostlin v řádku a stabilizovat nejen půdní prostředí, ale na začátku vývoje rostlin chmele vytvářet i vhodné mikroklima chmelnice (obr. 1). Na základě vnímání jednotlivých funkcí zón ve chmelnici je patrné, že zde mohou zásadní roli sehrát právě osevy meziřadí.

Rostliny využité pro osetí meziřadí jsou primárně vnímány jako zdroj organické hmoty. Zde je nutné ovšem připomenout, že z hlediska produkce biomasy je potřebné řešit nejen kvantitativní parametry (nadzemní a podzemní biomasa), ale také parametry kvalitativní.

Obr. 1: Specifikace funkcí meziřadí a řádků s rostlinami chmele ve chmelnici

Kvantitativní parametry biomasy

Kvantitativní parametry nadzemní biomasy jsou důležité nejen z hlediska produkce organické hmoty pro zelené hnojení, ale rozhodují také o možnostech tvorby mulče, či částečně o jeho stabilitě a délce setrvání na povrchu půdy. Opomenout nelze ani skutečnost, že nadzemní biomasa vytvořená na ploše meziřadí může být využita i pro prostor chmelových řad. Jedná se zde např. o systémy ukládání mulče z meziřadí na plochu hrůbku s rostlinami chmele za účelem omezení rozvoje plevelů, snížení rizika poškození struktury půdy deštěm či závlahovou vodou, včetně omezení evaporace z řádku.

Přestože nejsou doposud jednoznačně kvantifikovány procesy transportu živin z mulče ponechaného na povrchu půdy, především u mulče vytvořeného zelenou fytomasou, lze předpokládat, že část živin z biomasy bude transportována i do horních vrstev půdy pod mulčem.

Je-li při mulčování meziřadí biomasa ukládána na povrch hrůbku, či na povrch hrůbku a částečně na povrch stabilních kolejových stop, lze pro ozelenění meziřadí použít druhy, které budou po provedení mulčování regenerovat (obr. 2). To je důležité především v případech, kdy půdu v meziřadí po mulčování nebude odebraný materiál výrazněji chránit. Zároveň se na základě našich pokusů ukazuje, že regenerující rostliny (např. ovsy) po mulčování vykazují menší dynamiku růstu, a tím i potřebu vody, čímž se snižuje případné riziko konkurence vůči rostlinám chmele, včetně skutečnosti, že jejich růst limituje i míra zastínění révami.

Opomíjeny jsou však kvantitativní parametry kořenových systémů, které jsou významným zdrojem organické hmoty pro půdu (obr. 3), a to i bez zapravení nadzemní biomasy. S kvantitativními parametry kořenových systémů je však nutné spojovat i hloubku prokoření půdy a intenzitu prokořenění jednotlivých vrstev půdního profilu. Pro odhad produkce podzemní biomasy porostů lze využít průměrné poměry produkce nadzemní a podzemní biomasy (tab. 1), které platí pro dané druhy do nástupu fáze kvetení.

Tab. 1: Průměrné poměry produkce nadzemní a podzemní biomasy platné pro dané druhy do nástupu fáze kvetení (upraveno podle Branta a kol. 2019)

Obr. 2: Regenerace rostlin ovsa nahého po mulčování provedeném 24. 6. 2020, stav porostů 21. 7. 2020

Obr. 3: Habitus nadzemní a podzemní části rostlin hrachu setého (vlevo) a  hořčice bílé pěstované společně ve směsi v meziřadí chmelnice

Kvalitativní parametry biomasy

Zásadním způsobem se však nepracuje s kvalitativními parametry nadzemní a podzemní biomasy druhů použitých pro osev meziřadí. Ty nelze hodnotit jen na základě obsahu živin, ale také na základě jejich poměru, především poměru uhlíku a dusíku. Fixace živin do rostlinné biomasy a její následná degradace působením mikroorganizmů může zásadním způsobem zvyšovat dostupnost některých forem živin pro rostliny, například u fosforu. Poměr mezi uhlíkem a dusíkem rozhoduje nejen o procesech degradace organické hmoty, ale také o stabilitě mulče na povrchu půdy. Zároveň nelze opomíjet skutečnost, že i samotná produkce biomasy s vyšším obsahem uhlíku je důležitá pro tvorbu trvalého humusu. Zajímavou otázkou z hlediska ozelenění meziřadí chmelnic je využití luskovin pro fixaci vzdušného dusíku.

Zajištění výše uvedených funkcí osevů meziřadí je spojeno s volbou vhodných druhů plodin a jejich rozmístění určující strukturu porostu. Druhů vhodných pro ozelenění meziřadí je značná řada. Liší se však v dynamice růstu, v kvalitativních a kvantitativních parametrech nadzemní a podzemní biomasy, mírou vnitrodruhové a mezidruhové konkurence, reakcí na abiotické a biotické faktory prostředí, tolerancí či citlivostí povalení, mulčování apod. V neposlední míře se odlišují i parametry osiva, což vyvolává potřebu odlišné hloubky výsevu, omezení kombinovatelnosti ve směsi atd.

Obr. 4: Technické řešení stroje pro cílený výsev malosemenných a velkosemenných druhů meziplodin

Vývoj prostředků pro osetí

Z důvodu optimalizace výsevu rozdílných druhů meziplodin do meziřadí chmelnic je nutné mít k dispozici vhodné technické prostředky, které zajistí nejen rozdílnou hloubku setí, ale také optimalizaci rozmístění rostlin na oseté ploše. V rámci výzkumných aktivit Centra precizního zemědělství byl v roce 2020 vyvinut a sestaven kypřič umožňující souběžný výsev velkosemenných a malosemenných druhů využitelných pro ozelenění meziřadí chmelnic, včetně možnosti soustředného výsevu konkurenčně silnějších druhů do pásů a následným plošným výsevem ostatních druhů, či jejich směsí. Plošně vysévané druhy jsou poté dominantní v prostoru mezi plodinou, či směsi druhů, vyseté do pásů.

Vyvinutý stroj je osazen dvěma zásobníky na osivo (obr. 4). Z jednoho zásobníku je osivo dávkováno za kypřící radličky (6 radliček s roztečí 32 cm, šířka osetého pásu je poté závislá na hloubce kypření a použitém osivu a kolísá v rozmezí 6–10 cm), z druhého zásobníku ke třem rozptylovacím deflektorům (měnitelná rozteč, měnitelná orientace směru rozhoru osiva a umístění na rámu). Stroj je možné rovněž osadit půdním pěchem. Půdní pěch nebyl při testování stroje použit.

Výsledky testování budou k dispozici v dalším vydání časopisu Agromanuál.

Práce vznikla v rámci projektu NAZV QK1910170. Autoři děkují za spolupráci farmě Václava Emingera v Kozojedech.

Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.¹, Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D.¹, Ing. Pavel Procházka, Ph.D.¹, Jiří Dreksler¹, Ing. Karel Krofta, Ph.D.², Ing. Jiří Kunte³, Jan Matějka¹

¹ Centrum precizního zemědělství při ČZU v Praze
² Chmelařský institut, s .r. o.
³ Selgen, a. s.

foto: V. Brant