Limity při použití slaměného mulče, kompostu či směsi separátu a řezané slámy při pěstování brambor

06. 06. 2022 Ing. Petr Dvořák, Ph.D. a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 2075x

Jedním z problémů udržitelného pěstování širokořádkových plodin, jako jsou brambory, je smyv a odnos půdních částic, který dále ústí ve vodní erozi. Podle Výzkumného ústavu meliorací a ochrany půd se problém vodní eroze v různých stupních závažnosti týká až 54 % zemědělské půdy v ČR.

Srážky a jejich intenzita

O množství splavené půdy může rozhodovat několik faktorů. Vedle sklonitosti terénu, půdního druhu, nasycenosti půdního profilu, způsobu a kvality zpracování půdy a případně jejího zhutnění a obsahu organické hmoty v ní je to hlavně intenzita deště. Množství srážek v daném časovém úseku vypovídá nejlépe o charakteru deště a lze z něj víceméně odvodit i hrubý rámec dopadů - rozsah splavení ornice. Je třeba zmínit, že výskyt intenzivních (prudkých) dešťů v posledních letech narůstá. Situace, kdy na místo pravidelných průměrných úhrnů srážek jsou delší suchá období bez deště vystřídána přívalovým deštěm, nebývají nic neobvyklého.

Protierozní opatření u brambor

Uplatňování protierozní ochrany u brambor bývá problematické, neboť postupy, které jsou běžně uplatnitelné u většiny plodin, se zde neosvědčily nebo je nelze použít vůbec. K běžným a využívaným způsobům u jiných plodin je využití posklizňových zbytků, které lze ponechat či mělce zapravit do půdy a následně redukovaným způsobem plošně (u obilnin a podobných plodin) či formou pásového zpracování „strip-tillu“ u širokořádkových plodin (jako kukuřice, slunečnice či dokonce u řepky) pak porosty založit. Tyto postupy však zatím naráží na zavedené a používané postupy zpracování půdy u brambor.

V našich podmínkách bylo ověřováno jak jarní zpracování půdy (tj. ponechání meziplodiny přes zimu) s jarní orbou, které chrání půdu, ale produkční úroveň porostů se spíše snižuje. Pak i u brambor běžné využívání technologie odkamenění omezuje (zejména v případě ozimých meziplodinových směsek bez jejich rozmulčování či podmítnutí) možnost s tímto konceptem pracovat a využívat více posklizňových zbytků. Minimalizace ani pásové zpracování půdy tedy u brambor nepřichází zcela úplně v úvahu, i když ověřování stále probíhá i v těchto systémech zpracování půdy a inovace přicházejí.

Tradiční a protierozní sázení po vrstevnici (napříč spádnicí/kolmo k ní) u brambor většinou nepomáhá. V případě intenzivních dešťů se nevsáknutá voda hromadí v brázdách, až dojde k protržení prvních hrůbků, jež vyvolá lavinový efekt a voda si cestu odtoku (spádnici) najde i napříč brázdami. Je třeba zmínit, že k těmto situacím může přispět i nevhodná kombinace zvoleného zpracování půdy (odkaměnění) a půdního druhu. V tomto kontextu pak vychází lépe, když voda spíše rychle odteče brázdami směřovanými proti vrstevnici a nezpůsobí alespoň tolik škod na hrůbcích (splavené hlízy).

Podsev a mulč

Další možností je využít pomocné podsevové plodiny až během vegetace, které by tak v meziřadí brambor vytvářely rostlinný kryt v tom nejcitlivějším období, tj. od výsadby do zapojení porostů. I zde často narážíme na předsudky a problémy a nejsme zatím zcela připraveni tyto alternativy přijmout a využívat při zavedené technologii pěstování na běžných plochách.

Jako velmi účinný a známější postup zamezující smyv a odnos půdních částic se jeví (vedle zlepšování struktury půdy zapravením posklizňových zbytků, zeleným hnojením nebo hnojem) i cílená aplikace a pokrývání půdy organickým materiálem - mulčem (slámou, zelenou biomasou, kompostem), který je využíván např. u širokořádkové zeleniny v ekologickém zemědělství. Tento materiál se tedy nezaorává, pouze se volně rozprostře po povrchu dané plochy. A po zvážení jeho cíleného účinku a po přihlédnutí k použitému druhu mulčovacího materiálu provést jeho aplikaci již po založení porostů a po aplikaci herbicidů nebo až v průběhu vzcházení brambor. Jako mulčovací materiál se nejčastěji nabízí obilní sláma, kvalitní (stabilní) kompost, případně další odpad či cíleně pěstovaná biomasa z rostlinné výroby (např. řezanka ozimé směsky či při pozdějším termínu aplikace i travní biomasa).

Takto použitý mulč má sice omezený přímý účinek na infiltrační schopnost a retenci půdy, nicméně chrání hlavně povrch půdy proti účinku dopadajících kapek, kdy jejich energie přispívá k rozplavení půdních agregátů a následné tvorbě půdního škraloupu.

Mulč z obilné slámy může působit také jako tepelný izolátor v případě vysokých teplot a následně tak snižuje účinky sucha, kdy omezuje nadměrný výpar vody z hrůbků a jeho světlá barva odráží sluneční záření.

Naproti tomu mulč z kompostu (tj. ponechaný na povrchu půdy) působí spíše jako akumulátor tepla, kdy tmavá barva pohlcuje záření a hrůbky jsou tak hlavně z počátku vegetace ohřívány (tab. 1), což může být v závislosti na počasí výhodné i nevýhodné. Výhodou u takto aplikovaného kompostu je to, že jeho pokryv nebrání ani drobnějším srážkám proniknout do hrůbků.

U mulče z obilné slámy, zvláště při vyšší aplikační dávce (nad 5 t/ha) se to říci nedá a stává se, že sláma při malých srážkových úhrnech funguje jako akumulátor srážek, které potom v půdě naopak chybí. To proto, že sláma do sebe část vody ze srážek naváže a tak se nedostane dále do hrůbků. To je stav, který nastal již v roce 2019 při první aplikaci zvýšené dávky slámy ve Střelských Hošticích, znamenal nižší obsah vody v půdě a ve výsledku i výnosově horší výsledek.

Problémem mulče ze slámy je také její nízká hmotnost, kdy v případě absence deště po aplikaci, který jinak slámu „přilepí“ k půdě, může nastat její odvátí větrem. V lepším případě pouze sfoukání z hrůbků na dno brázd, v horším případě na částech pozemku s „příznivou“ větrnou expozicí i zcela úplně. Určitým řešením může být aplikace nařezané slámy a její mělké zapravení ještě před výsadbou či během mechanické kultivace, ta pak zůstane ve vytvořených hrůbcích již fixována. Na druhou stranu již takto bude méně plnit funkci tepelného a protierozního krytu. Může ale pomoci v hrůbku udržet půdní vláhu (jako houba) při sušším a teplém počasí a v případě intenzivnějších srážek výrazně zlepšit infiltraci vody do půdy, což by v konečném výsledku mělo vést ke stabilizaci či zlepšení produkčních ukazatelů porostů brambor při výkyvech počasí.

Smyv půdy a mikroklima

Z hlediska půdního smyvu dokáže mulč z obilné slámy snížit ztráty v řádech desítek % (tab. 1 a 2) v závislosti na řadě faktorů (intenzita deště, stav zapojení či zaplevelení porostu, způsob zpracování půdy, půdní druh). Na pokusné ploše v Praze-Uhříněvsi příznivě na snížení smyvu (o 22 %) působil i kompost aplikovaný na povrch půdy jako mulč po výsadbě (při použití slámy jako mulče až o 49 %). Také použití slámy jako mulče ve Střelských Hošticích, kde je uplatňována technologie odkamenění, měla tato aplikace příznivý výsledek a smyv půdy zde byl také v průměru o 50 % nižší než u kontroly (tab. 2 a 3).

Dalším zdrojem organické hmoty, který zde byl aplikován ještě před separací kamene, byl mix separátu (20 t/ha) + řezané slámy (2 t/ha) + močoviny a amofosu. Ten byl po aplikaci nejprve zapraven radličkovým kypřičem a pak následovalo rýhování, separace kamene a založení porostů. Z hlediska vlhkosti půdy, která byla měřena kontinuálně pomocí čidel a ukládána v intervalu 15 min. do dataloggeru, se v roce 2021 u této aplikované směsi nepotvrdil očekávaný pozitivní efekt, že řezaná sláma v půdě bude fungovat jako „houba“ a zlepší infiltraci a vlhkost půdy. To dokládá tabulka 3, kde sací tlaky půdy byly po aplikaci směsi separátu a slámy vyšší, tj. horší z hlediska dostupnosti vody pro rostliny.

Naopak dopadly porosty s aplikovanou slámou (v dávce 2 t/ha) jako mulčem, kde dostupnost vody byla výrazně lepší než u kontroly a porosty netrpěly nedostatkem vláhy po celou dobu vegetace. Mulč dokázal zpomalit výpar vody a zajistit tak dostatek vláhy i při výpadku srážek v porovnání s nemulčovanou kontrolou. Nižší výpar zde byl také posílen nižší teplotou půdy (v průměru o 0,3 °C), která byla zjištěna právě v hrůbcích, kde byl mulč. Naopak výrazně vyšší teplota půdy (o 1,6 °C) byla však zjištěna na ploše, kde byla aplikována směs separátu a slámy (tab. 3), což mohlo ovlivnit výpar a ve výsledku horší vlhkostní stav půdy. Takto výrazně teplotu půdy ovlivnila v Praze-Uhříněvsi i aplikace kompostu jako mulče (tab. 1). Zde se to však dalo očekávat, díky tmavému povrchu hrůbků a pohlcování záření hlavně na počátku vegetace, kdy hrůbky ještě nebyly zakryty natí.

Výživný stav porostů, výnos a škrobnatost hlíz

Aplikované materiály mohou kromě vlhkosti půdy ovlivnit také příjem živin či být jejich cíleným zdrojem (hnojivem) s vedlejšími příznivými efekty i na ochranu půdy. Potvrdil se tak příznivý efekt směsi separátu a slámy, která byla aplikována jako organické hnojivo s dalšími doprovodnými efekty. Po jeho aplikaci byl obsah celkového dusíku v listech (stanovený laboratorní cestou), tak i při provozním stanovení nitrátů v listech a řapících pomocí jednoduchého kapesního analyzátoru LAQUA Twin Nitrate Meter, vyšší než na kontrole (kde byly živiny dodány běžně formou průmyslových hnojiv) (tab. 4). Obsah dalších živin jako draslíku či fosforu v listech byl stejný či nepatrně nižší (zejména u fosforu) než u kontroly, kde jejich dostupnost z průmyslových hnojiv byla příznivější.

Dostupnost vody a výživný stav se v roce 2021 promítl i v produkční stránce porostů, kdy aplikace slámy jako mulče zvýšila také výnos hlíz o 4,5 % a zjištěná škrobnatost byla o 0,6 % vyšší než na kontrole. V loňském roce se nepodařilo zcela podchytit výnosové výsledky u směsi separátu a slámy, ale v roce 2020 byl výnos hlíz u této varianty o 6,7 % vyšší. Podobně dopadla i aplikace slámy a kompostu jako mulče na lokalitě Praha-Uhříněves, kde ve všech pokusných letech byl vyšší výnos zajištěn po aplikaci mulče (tab. 1).

Nejvyššího výnosu bylo dosaženo při aplikaci vyšší dávky slámy 4 t/ha ve Střelských Hošticích a 4,5 t/ha v Praze-Uhříněvsi. Tato vyšší dávka zajistila skokový nárůst výnosu o 22 % v Praze-Uhříněvsi a ve Střelských Hošticích dokonce o 38 %, a to již dává silný argument k zamyšlení a úpravě pěstitelské technologie, zejména v oblastech s nedostatkem srážek či jejich nerovnoměrnou distribucí během vegetace. Na obou lokalitách byl kromě jiného mulč zárukou vyšší a stabilní vlhkosti půdy v roce 2021 (tab. 1 a 3).

Závěrem

Tříleté výsledky z maloparcelkových pokusů v Praze-Uhříněvsi a již třetí rok provozní aplikace v podniku Pošumaví, a.s. ve Střelských Hošticích potvrzují vhodnost a účelnost začlenění mulče či směsi separátu a slámy jako vhodného prostředku pro snížení smyvu, regulace teploty či vlhkosti půdy a ve výsledku pak i ke stabilizaci výnosů hlíz a jejich kvalitě.

Dávají tak impuls k hledání či úpravě pěstitelských postupů pro další konkrétní podmínky a zemědělské podniky. V tomto směru bude také v letech 2022–2024 v provozních podmínkách na třech lokalitách ověřována aplikace stabilního kompostu jako mulče.

Tab. 1: Protierozní efekt použitého mulčovacího materiálu u brambor v jednotlivých srážkově odlišných letech v maloparcelkových pokusech na lokalitě Praha-Uhříněves (2016–2018)

Tab. 2: Snížení smyvu půdy v jednotlivých termínech oproti kontrole u směsi separátu a řezané slámy a slámy jako mulče na lokalitě Střelské Hoštice (2021)

Tab. 3: Průměrné hodnoty smyvu, teploty půdy, sacích tlaků půdy, výnosů (přepočtených na 32 tis. jedinců) a škrobnatosti hlíz na lokalitě Střelské Hoštice v roce 2021

Tab. 4: Výsledky laboratorních rozborů a provozního stanovení živin v nati během vegetace na lokalitě Střelské Hoštice (2021)

Obr. 1: Výsledek plošné aplikace slámy v dávce 2 t/ha v pozdějším termínu

Obr. 2: Záběr z pozdní aplikace slámy jako mulče

Obr. 3: Zachytávání smyvu v porostu se směsí separátu a slámy aplikované ještě před separací kamene

Obr. 4: Při příznivých vlhkostních podmínkách může dále protierozní efekt mrtvého mulče - slámy, posilovat i vzcházející výdrol jako živý mulč

Obr. 5: Mulč ze slámy v závěru vegetace

Obr. 6: Po aplikaci směsi separátu a řezané slámy lze i při technologii odkamenění provádět mechanickou regulaci plevelů

Obr. 7: Detail na plečku při regulaci půdního škraloupu a plevelů v odkameněných hrůbcích

Obr. 8: Zachycený smyv se lišil nejenom množstvím, ale i velikostní strukturou - u kontroly vlevo je patrný odnos i větších půdních částic

Prezentovaná data vznikla díky podpoře Programu rozvoje venkova, operace 16.2.1 Podpora vývoje nových produktů, postupů a technologií v zemědělské prvovýrobě, při řešení projektu Spolupráce č. 18/006/16210/231/000018 Inovativní technologie precizního zemědělství omezující erozi a zvyšující výnos širokořádkových plodin a projektu NAZV QK22020032 Analýza a úpravy aplikačních schémat kompostů směřujících k posílení systému ochrany půdy v rámci stabilizace produkční schopnosti.