Dlouhodobý pokryv půdy v meziřadí chmelnic

12. 01. 2022 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 2008x

Ozelenění meziřadí ve chmelnicích začíná být aktuálním tématem i v České republice. V praxi se uplatňují především posklizňové výsevy meziplodin do meziřadí za účelem zeleného hnojení při podzimním zpracování půdy. Další možností jsou časné jarní až letní výsevy po přiorávce, které jsou většinou umrtveny mulčováním či povalením.

Zajímavou otázkou je tvorba „celoročního“ pokryvu půdy, kdy část roku je v meziřadí živý mulč a určité období poté mulč mrtvý. Tyto systémy vycházejí z ozelenění půdy již v podzimním období zejména přezimujícími druhy. V následujícím hospodářském roce je poté vegetace vysetých druhů prodloužena provedením mulče v termínu, který zajistí dobrou regeneraci rostlin. Teprve druhým mulčováním, po kterém je již regenerace druhů výrazně menší, se jako pokryv půdy uplatní mrtvý mulč.

Pro podzimní ozelenění je tedy nutné volit takové druhy, které přezimují a po provedení mulčování budou dobře regenerovat. Použije-li se k výsevu směs plodin, je nutné výše uvedené druhy zařadit do směsi jako dominantní komponentu.

Založení meziplodin do meziřadí

V roce 2020 byly na pozemcích Václava Emingera v Kozojedech založeny rozdílné porosty meziplodin do meziřadí chmelnice. Výsev proběhl 7. 10. 2020 souběžně s urovnáním meziřadí rotačními bránami. Výsev velkosemenných druhů probíhal přímo za kypřící sekci (tři vývody) a za pěchovací válec (také tři vývody). Důvodem uspořádání této kombinace semenovodů bylo ověření vlivu výpadu osiva na vzcházivost. U těchto druhů se jednalo o výsev do pásů širokých přibližně 20 cm. Malosemenné druhy byly vysety plošně pomocí 3 rozptylovačů za pěchovací válec. Před provedením urovnání meziřadí a setí proběhlo ve chmelnici celoplošné zpracování půdy (obr. 1).

Pro osev bylo zvoleno 5 varianty směsí a jeden čistosev (tab. 1). Dominantní druhy ve směsi představovaly ozimá forma hrachu rolního (odrůda Arkta) a oves nahý (Marco Polo). Jako doplňující druhy pro plošný výsev byly zvoleny hořčice bílá, svazenka vratičolistá a jetel nachový.

Tab. 1: Druhové složení směsí a výsevky druhů pro podzimní osetí meziřadí ve chmelnici v roce 2020 na lokalitě Kozojedy

Obr. 1: Zpracování půdy před založením meziplodin do meziřadí 7. 10. 2020

Podzimní příprava na řez

Požadavkem pana Emingera bylo provést podzimní výsev se současným urovnáním meziřadí tak, aby řez chmele bylo možné provést bez další kultivace. Proto byl povrch mezi řádky chmele při výsevu zpracován rotačními bránami. Rozteč řádků chmele na pokusné chmelnici byla 3 m, pracovní záběr rotačních bran činil 2,5 m. Po slehnutí půdy zůstal povrch v celém meziřadí rovný a nedošlo ani ke změnám výšky povrchu půdy v pravidelných kolejových stopách vůči ploše mezi kolejovými stopami.

Podzimní vývoj porostů

Většina vysetých druhů začala vzcházet 10. den po výsevu. 21. 10. 2020 se klíční rostliny nacházely ve fázi BBCH 09–11. V říjnu se na pokusné lokalitě vyskytly jen 3 dny, kdy noční teplota vzduchu klesla na hranici 0 °C, v listopadu teploty vzduchu během dne rovněž klesaly pod bod mrazu, ale vývoj porostů nebyl ovlivněn. Na konci listopadu měly dvouděložné druhy 2–3 páry pravých listů a oves nahý průměrně 4 listy (obr. 2). Nízké teploty na konci prosince a na začátku ledna vedly k vymrznutí rostlin hořčice bílé. Ostatní druhy přezimovaly bez zásadního poškození mrazem.

Obr. 2: Stav porostů meziplodin v listopadu 2020 a v únoru 2021

Jarní vývoj porostů

Od ledna do začátku března se porosty nacházely v klidové fázi a na pozemku nebyl zaznamenán ani zásadní vývoj podzimního plevelného spektra. Chladnější průběh počasí na začátku roku zajistil dobrou odolnost rostlin k nízkým teplotám (graf 1). Přestože většina vysetých druhů představovala nepřezimující druhy (mimo hrachu rolního Arkta), nedošlo k jejich poškození mrazem ani v chladné periodě na konci února. V tomto období teploty vzduchu klesaly v nočních hodinách až na úroveň -20 °C. Chladnější perioda ve vztahu k vývoji porostů skončila na začátku dubna. Na začátku období intenzivního růstu se dvouděložné rostlinné druhy nacházely ve fázi BBCH 14–16. Rostliny ovsa odnožovaly (obr. 3).

Graf 1: Průměrné denní teploty vzduchu a denní sumy srážek na lokalitě Kozojedy v době růstu porostů meziplodin v meziřadí (1. 10. 2020–31. 7. 2021), stanice Kozojedy - ISIDOR

Obr. 3: Stav porostů meziplodin na začátku dubna 2021

Řez chmele

Řez chmele proběhl 4. 4. 2021 bez předchozího zpracování půdy v meziřadí (obr. 4). Hloubka řezu činila cca 4 cm, pracovní rychlost se pohybovala od 1,5 do 3 km/h. Při řezu v ozeleněném meziřadí došlo ke snížení pojezdové rychlosti. Řádky chmele nebyly odorány, a proto bylo nutné snížit pracovní rychlost traktoru, aby docházelo k plynulému průchodu zeminy a rostlinných zbytků chmele řezacími segmenty. Po provedených opatřeních byla kvalita řezu srovnatelná s meziřadím urovnaným na jaře. Při řezu docházelo k mírnému odhozu půdy na oseté meziřadí. Množství rozhozené půdy však nevedlo k ovlivnění vysetých meziplodin.

Obr. 4: Provedení řezu chmele bez předchozího zpracování půdy v meziřadí se zachováním podzimních výsevů meziplodin

Období intenzivního růstu

Od dubna do konce května porosty meziplodin intenzivně rostly. Do poloviny května přešly všechny druhy do fáze prodlužování. Vysokou intenzitou růstu se vyznačovaly rostliny hrachu rolního, svazenky a ovsa. V porostech ovsa nahého se mezi jeho pásy prosadily i rostliny jetele nachového. V době intenzivního růstu meziplodin započal i intenzivní růst rostlin chmele. V této době lze předpokládat, že primární zónou čerpání živin a vody rostlinami chmele je prostor hrůbku a růst meziplodin v meziřadí nevede ke vzniku vzájemné konkurence.

Dne 13. 5. 2021 bylo provedeno první hodnocení produkce suché nadzemní biomasy rostlin. Hodnocena byla suchá nadzemní biomasa jednotlivých vysetých druhů a plevelů. Pro stanovení vlivu porostů na redukci plevelů byla do hodnocení zahrnuta i kontrolní varianta bez osetí meziřadí, kde od 7. 10. 2020 nebylo rovněž provedeno zpracování půdy v meziřadí. Produkci nadzemní biomasy 13. 5. 2021 dokládá tabulka 2.

Na produkci biomasy se podílely především druhy, které byly do směsi zařazeny jako dominantní (hrách rolní a oves nahý). Svazenka vratičolistá se velmi dobře prosadila i v kombinaci s ovsem nahým. Důvodem dobré konkurenční schopnosti svazenky byl právě výsev ovsa do pásů, mezi nimiž byla omezena konkurence ovsa, především o světlo.

Nejnižší produkce nadzemní biomasy byla zaznamenána na plochách s hrachem rolním (jednalo se již o monokulturu hrachu, protože hořčice vymrzla), jehož výnos nadzemní biomasy dosahoval hodnoty 1,9 t/ha. Tyto porosty však dobře pokrývaly povrch půdy a velmi efektivně omezily rozvoj plevelů. Nadzemní produkce biomasy plevelů zde činila 0,4 t/ha.

Nejvyšší produkce suché nadzemní biomasy byla stanovena na plochách se směsí ovsa a svazenky (tab. 2), která činila 4,1 t/ha. Tento porost výrazně potlačil plevele, u nichž produkce nadzemní biomasy činila pouhých 0,06 t/ha. Porosty meziplodin jednoznačně prokázaly pozitivní efekt na regulaci plevelů. Produkce biomasy plevelů na kontrolní variantě dosahovala 13. 5. 2021 hodnoty 1,6 t/ha. Přestože se lze na biomasu plevelů z hlediska produkce organické hmoty dívat shodně jako na biomasu plevelných druhů, nelze opomenout jejich zásadní rizikové působení, kterým je produkce semen. Tato semena zvyšují zásobu semen plevelů v půdě, čímž se zvyšuje i potenciál přímé prezentace plevelů ve chmelnici. Zásadním problémem je však transport těchto semen do prostoru řádku chmele s půdou při její kultivaci a zvýšení růstu plevelů v řádku chmele.

Tab. 2: Produkce suché nadzemní biomasy vysetých druhů, plevelů a celkové biomasy (t/ha) 13. 5. 2021, lokalita Kozojedy (porosty byly založeny 7. 10. 2021) - odlišné indexy v rámci sloupců dokládají statisticky průkazné rozdíly mezi průměry na hladině významnosti 0,05 (ANOVA, Tukey)

První mulčování

Na začátku června většina dvouděložných druhů vstoupila do fáze kvetení. Oves nahý vstoupil do začátku generativní fáze. Fázi kvetení u dvouděložných rostlin a začátek vstupu obilniny do generativní fáze lze považovat za termín vhodný k provedení mulčování. Stav vybraných porostů dne 3. 6. 2021 dokládá obrázek 5. Regulace porostů meziplodin mulčováním v tomto termínu byla zvolena z důvodu zajištění regenerace porostů. Opětovná regenerace byla nutná pro prodloužení doby aktivního růstu na stanovišti. Cílem mulčování nebylo tedy umrtvení porostů, ale prodloužení jejich vegetace.

Výška mulčování se pohybovala v rozmezí 10 až 15 cm. Důvody pro vyšší výšku strniště byly dva. Prvním je lepší obrůstání rostlin z delších mechanicky nepoškozených částí strniště. Druhým je propad mulče pod strništní zbytky, čímž je eliminován negativní efekt pokryvu mulče na regeneraci vysetých druhů. Propad mulče pod rostlinné zbytky na povrch půdy však vede k omezení růstu plevelů (regenerujících a nově vzcházejících). Plevelné rostliny samozřejmě pozitivně reagují na prosvětlení porostů mulčováním. Nutné je rovněž připomenout, že rostliny vstupem do fáze kvetení omezují svůj růst a vyprodukované asimiláty investují do tvorby generativních orgánů.

Opomenout nelze ani skutečnost, že provedení mulčování bylo spojeno i s potřebou omezení kvetení druhů z důvodu snížení přítomnosti opylovačů ve chmelnicích. Tím došlo k omezení vlivu případných aplikací pesticidů na tyto organizmy.

Mulčování bylo provedeno těsně před přiorávkou chmele, čímž bylo zajištěno i částečné zapravení mulče meziplodin nacházejícího se po stranách meziřadí do prostoru hrůbku, kde má mulč plnit funkci zdroje organické hmoty a živin. Z hlediska dalšího ověřování této technologie je potřebné se zaměřit i na možnosti cílené distribuce mulče. Před provedením přiorávky by část mulče měla být použita pro organické hnojení půdy v hrůbku a část ponechána jako pokryv půdy podporující regeneraci zmulčovaných druhů (omezení rozvoje plevelů a snížení neproduktivního výparu).

Před provedením mulčování 3. 6. 2021 proběhlo opět stanovení produkce nadzemní biomasy vysetých druhů a plevelů (tab. 3). Od 13. 5. 2021 do provedení mulčování došlo k výraznému nárůstu produkce biomasy meziplodin v meziřadí. Produkce suché nadzemní biomasy se pohybovala v rozmezí 3,9 až 6,6 t/ha. Za pozitivní lze hodnotit i snížení produkce biomasy plevelů v porostech vůči hodnocení provedenému 13. 5. 2021 (tab. 2). Na kontrolní variantě však produkce jejich nadzemní biomasy výrazně narostla.

Pro mulčování byl použit mulčovač s horizontální osou rotace (obr. 6). Pracovní záběr mulčovače činil 1,8 m. I přes vysokou produkci nadzemní biomasy bylo zajištěno kvalitní drcení hmoty a její rovnoměrné rozvrstvení na ploše meziřádku. Nepravidelné rozložení mulče vede k omezení regenerace rostlin v místě silné vrstvy materiálu a mulčem nepokrytá místa podporují rozvoj zaplevelení a výpar vody z půdy.

Tab. 3: Produkce suché nadzemní biomasy vysetých druhů, plevelů a celkové biomasy (t/ha) 3. 6. 2021, lokalita Kozojedy (porosty byly založeny 7. 10. 2021) - odlišné indexy v rámci sloupců dokládají statisticky průkazné rozdíly mezi průměry na hladině významnosti 0,05 (ANOVA, Tukey)

Obr. 5: Stav vybraných porostů meziplodin dne 3. 6. 2021

Obr. 6: První mulčování porostů 3. 6. 2021 a rozložení mulče po provedení operace

Přiorávka chmele

Těsně před provedením přiorávky (4. 6. 2021) bylo provedeno nakypření půdy v místě kolejových stop (obr. 7). Nakypření bylo provedeno kultivátorem, u kterého byly odstraněny vnitřní pracovní orgány (radlice s pružnou slupicí), aby došlo k ponechání ozeleněného meziřadí v šířce 1,5 m. Pro přiorávku byl použit přiorávací pluh, u kterého byly odstraněny vnitřní pracovní nástroje. Odstraněním radlic došlo k ponechání ozelenění meziřadí v minimální šířce pásu s meziplodinou 1,5 m.

Obr. 7: Provedení kypření v místě kolejových stop (vlevo) a přiorávka chmele 4. 6. 2021 (vpravo)

Druhé mulčování

Po prvním mulčování došlo k rychlé degradaci mulče a zároveň k rychlé regeneraci porostů. 29. 6. 2021 se rostliny ovsa nahého nacházely opět ve fázi tvorby generativních orgánů (obr. 8). Z tohoto důvodu bylo přistoupeno k provedení druhého mulčování, které proběhlo 5. 7. 2021. Ostatní druhy regenerovaly méně intenzivně.

Výška mulčování byla provedena na minimální pracovní výšku, přibližně 5 cm. Toto mulčování mělo zajistit již minimální regeneraci porostů a vytvořit dostatek mrtvého mulče na povrchu meziřadí, který by pokryl půdu až do termínu sklizně.

I před provedením druhého mulčování byla hodnocena produkce nadzemní biomasy vysetých druhů a plevelů. Produkce nadzemní biomasy ovsa nahého se na hodnocených plochách v závislosti na složení směsi osevu pohybovala v rozmezí 0,6–2,0 t/ha (tab. 4). Plevele byly opět silně redukovány porosty meziplodin.

Tab. 4: Produkce suché nadzemní biomasy vysetých druhů, plevelů a celkové biomasy (t/ha) 29. 6. 2021, lokalita Kozojedy (porosty byly založeny 7. 10. 2021, 3. 6. 2021 proběhlo první mulčování porostů) - odlišné indexy v rámci sloupců dokládají statisticky průkazné rozdíly mezi průměry na hladině významnosti 0,05 (ANOVA, Tukey)

Obr. 8: Stav vybraných porostů v termínu druhého mulčování 29. 6. 2021

Stav porostů před sklizní

Regeneraci porostů meziplodin po druhém mulčování zásadním způsobem ovlivnila výška mulče, jeho množství a kvalita rozmulčované biomasy (obr. 9). V místech, kde nebyla z důvodu nerovnosti porostu dodržena nízká výška strniště (5 cm), došlo k regeneraci rostlin ovsa, které se 11. 8. 2021 opět nacházely ve fázi tvorby generativních orgánů. Na plochách s vyšší produkcí biomasy (dominantní zastoupení ovsa nahého) byla vytvořena silná vrstva mulče, která i v polovině srpna regulovala vývoj plevelů. Na plochách s přítomností hrachu rolního bylo biomasy méně a jeho biomasa se rychleji rozkládala. Současně zde byl zaznamenán intenzivnější výskyt plevelných rostlin. Na všech plochách byl v polovině srpna v meziřadí přítomný mrtvý mulč vyseté plodiny či regenerující meziplodina, případně plevele spodního patra, dominantně ptačince.

V důsledku opětovné regenerace ovsa bylo 18. 8. 2021 přistoupeno k umrtvení porostů řeznými válci. Cílem tohoto zásahu bylo dobré rozřezání biomasy na delší části, aby byla omezena rychlá degradace mulče a zároveň došlo k prodloužení doby pokryvu meziřadí mrtvým mulčem až do zpracování půdy po sklizni. Přítlak na řezné válce byl zvýšen z důvodu kvalitního řezání a vyššího poškození bází rostlin za účelem omezení následné regenerace. Nože válců tak pronikaly do půdy do hloubky 2 až 3 cm, pracovní rychlost se pohybovala mezi 8 až 10 km/h. Obrázek 10 dokládá regulaci porostů řeznými válci.

Obr. 9: Stav vybraných porostů meziplodin po druhém mulčování

Obr. 10: Řezné válce BEDNAR FMT použité k umrtvení porostů a stav porostů po umrtvení 18. 8. 2021

Závěr

Provedené experimenty prokázaly možnost celoročního pokrytí půdy v meziřadí chmelnice pomocí kombinace živého a mrtvého mulče. Zásadním přínosem ověřované technologie je zajištění celoročního pokryvu při jednom výsevu meziplodin na podzim, jehož doba života je udržována pomocí vhodného termínu provedení mulčování.

V rámci dalších hodnocení, která nejsou součástí výše uvedeného textu, byl prokázán i pozitivní vliv pokrytí meziřadí živým a mrtvým mulčem na snížení povrchového odtoku srážkové vody a na její infiltraci do půdy.

Na základě hodnocení sklizňových výsledků porostů nebyl prokázán negativní vliv tohoto systému ozelenění meziřadí ani na výnos hlávek, ani na obsah alfa kyselin v porovnání s konvenční plochou.

Práce vznikla v rámci projektu NAZV QK1910170.

Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.¹, Ing. Václav Eminger², Bc. Jiří Dreksler¹, Ing. Pavel Procházka, Ph.D.¹, Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D.¹, Ing. Karel Krofta, Ph.D.³, Ing. Jiří Kunte^4
1 Centrum precizního zemědělství - Česká zemědělská univerzita v Praze, ² soukromě hospodařící zemědělec, ³ Chmelařský institut s.r.o., ⁴ Selgen a.s.
foto: 1–3, 5, 6, 8, 9 - V. Brant, 4, 7 - J. Dreksler; 10 - P. Procházka