Pásové výsevy meziplodin v pěstebních systémech kukuřice seté

22. 03. 2019 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 4765x

Pásové výsevy meziplodin v širokořádkových plodinách představují technologii využívající pozitivního vlivu tzv. biotických efektů. V rámci vývoje těchto systémů se jedná nejen o prostorové rozmístění plodin v rámci budoucího mezipásu hlavní plodiny, ale i v budoucím řádku hlavní plodiny. Z technického hlediska se jedná o vývoj výsevních systémů umožňujících pásový výsev meziplodin, které lze umístit na rozdílné stroje pro plošné a pásové zpracování půdy.

Cílem je nahradit při výsevu klasický secí stroj, jehož použití pro pásový výsev je spojeno s potřebou zalepování secích botek, či dokonce se změnou rozmístění semenovodů na rozdělovací hlavě při pneumatickém transportu osiva. Důvodem použití pásových výsevů a cíleného rozmístění meziplodin v pozici pomocných plodin je cílené využití jejich biotických efektů v rozdílných částech pozemku ve vztahu k budoucímu umístění řádků hlavní plodiny.

Princip technologie spočívá v cíleném vysetí pomocné plodiny do budoucího meziřádku či řádku hlavní plodiny. V osetém meziřádku mají tyto plodiny zajistit ochranu půdy před erozí, podpořit infiltraci vody do půdy během svého růstu a po ukončení vegetace na základě přítomnosti zbytků kořenového systému. Dále vytvořit hluboké prokořenění půdy, které je zárukou vnosu organické hmoty do půdy a vytvořit tak dočasnou „živinovou konzervu“. Nadzemní biomasa omezuje, na základě přímé konkurence, rozvoj plevelů a po ukončení vegetace (vymrznutí, mechanické či chemické umrtvení) omezuje rozvoj plevelů jako mrtvý mulč. Za jeden z perspektivních způsobů eliminace neproduktivního výparu v oblastech s nedostatkem vody je cílené povalení porostu meziplodiny řeznými válci, které vede k zalomení jejich stonků a k následnému umrtvení porostu, ale především k tvorbě kompaktní vrstvy mulče na povrchu půdy.

Mezi vhodné plodiny pro osev meziřádků lze zařadit hrachy, hořčice, ředkve, lničku apod.

Dále se u těchto systémů předpokládá, že meziřádky nebudou před založením porostu kultivovány, aby nedošlo k přerušení kontinuity půdního profilu a porušení stávajícího stavu povrchu půdy. Proto je zde využíváno rozdílných postupů pásového zpracování půdy v budoucím řádku plodiny (konvenční strip till, mělké pásové kypření apod.) a uplatňována je pásová předseťová příprava půdy. Cílem postupů je ponechání budoucího řádku pro hlavní plodinu bez vegetace, aby nedocházelo k negativnímu ovlivnění vývoje hlavní plodiny působením rozkladu rostlinných zbytků, špatné kvality zpracování půdy v důsledku nevymrznutí či regenerace pomocné plodiny a ke snižování teploty půdy a pomalému osychání horní vrstvy půdy na jaře v důsledku přítomnosti mulče, včetně inhibičního působení (přímé a nepřímé) rostlinných zbytků na klíčení semen a vývoj hlavní plodiny. Z hlediska vlivu na strukturu půdy a umrtvení porostů v meziřádku mrazem, eliminace potřeby aplikace neselektivního herbicidu před setím, jsou preferovány podzimní pásové výsevy, ale technologii lze uplatnit i v jarním období.

Technologie pásového výsevu meziplodin se v zemědělské praxi již využívá, především při pásovém výsevu jílku vytrvalého na podzim s následným jeho částečným umrtvením na jaře při časné aplikaci glyphosatu. Časná aplikace herbicidu na jaře vede v důsledku nízkých teplot k omezené translokaci účinné látky do kořenů jílku, jehož rostliny začínají v polovině května regenerovat a následně vytvářejí živý mulč v meziřádku kukuřice seté. Z hlediska omezování použití nejen glyphosatu, ale i dalších herbicidů, jsou hledány alternativní možnosti omezení rozvoje plevelů v meziřádcích širokořádkových plodin, kam patří právě využití vlivu pomocné plodiny a meziřádková kultivace. Proto jsou v systémech pásového výsevu meziplodin využívány jednoleté druhy a to i z důvodu možného plečkování mezipásů v pozdější době vývoje hlavní plodiny.

Pro základní zpracování půdy před podzimním výsevem meziplodin lze využít celoplošné kypření půdy. Hloubka kypření se odvíjí od stavu půdy, předplodiny a potřeby kypření půdy pro budoucí hlavní plodinu. Po obilní předplodině je jednoznačně potřebné provedení podmítky za účelem omezení rozvoje výdrolu obilní předplodiny, který negativně ovlivňuje nejen vysetou meziplodinu, tak zásadním způsobem, u nevymrzajících obilnin, i zpracování půdy v pásu a výsev hlavní plodiny.

Z technického hlediska lze pásový výsev pomocných plodin provést dvěma postupy, které se liší způsobem výsevu.

1. Založení pásů pomocné plodiny secím strojem

Pro výsev se využívá konvenčních secích strojů, kde je před výsevem nutné zaslepit semenovody secích botek, které budou pracovat v budoucím řádku hlavní plodiny. Na tuto skutečnost je potřebné již pamatovat při pořízení secího stroje, aby zaslepení semenovodů ve výsevní hlavě bylo z hlediska kvality výsevu rovnoměrné. U secích strojů vybavených dvěma zásobníky na osivo (či osivo a hnojivo) lze při celoplošném osevu povrchu půdy secími botkami jedoucími v budoucím meziřádku provést výsev jiného druhu. To však klade vyšší nároky na úpravu secího stroje. Nebo lze výsev budoucího řádku hlavní plodiny zajistit pomocí zásobníku s výsevním ústrojím pro plošný výsev plodin, který je namontován na secí stroj. Princip tohoto technického postupu dokumentuje obr. 1.

2. Založení pásů pomocné plodiny pásovým kypřičem pro mělké kypření či plečkou

Pásový výsev do meziřádku je poté proveden výsevem osiva ze zásobníku s výsevným ústrojím pro výsev plodin za pracovní nástroje kypřící půdu v budoucím meziřádku. Šířka pásu osevu je určována nastavením deflektoru usměrňujícího vzduchem transportované osivo a prouděním zeminy použitými pracovními nástroji kypření. Druhou možností je použití systému secích botek za pracovní nástroje kypřiče či plečky. Princip tohoto technického postupu dokumentuje obr. 2.

V souvislosti s vývojem systémů mělkého zpracování půdy vzniká nová kategorie strojů. Zejména z hlediska odolnosti konstrukce a možností hlubšího ukládání hnojiv a potřeby zpětného zhutnění kypřeného pásu při pásové předseťové přípravě, ale i výsevu pomocných plodin. Pro zajištění těchto funkcí nemusí být klasická konstrukce plečkovacích sekcí zcela vhodná. Využití tohoto systému snižuje ve srovnání se secím strojem náklady na založení porostů a minimalizuje ovlivnění povrchu půdy v budoucím řádku hlavní plodiny, včetně utužení půdy a rozmělnění hrubší struktury na povrchu půdy před zimou. Pásové kypřiče pro mělké kypření a plečky lze samozřejmě kromě založení pásů pomocných plodin využít pro pásovou předseťovou přípravu půdy, včetně kypření pásů před setím mezi osetými meziřádky, pro zonální ukládání hnojiv při předseťové přípravě, ale samozřejmě i pro kultivaci porostů během vegetace. Tím se zásadním způsobem rozšiřuje použití stroje pro uživatele.

Obr. 1: Princip založení pásů pomocné plodiny secím strojem

Obr. 2: Princip založení pásů pomocné plodiny pásovým kypřičem pro mělké kypření či plečkou

Obr. 3: Pásový výsev pomocných plodin plečkou BEDNAR záběrem 6 m (vlevo) a secím strojem Omega se záběrem 6 m (vpravo) 7. 9. 2018 po provedení plošného kypření strojem Terraland

Ověřování výsevu do pásů modifikovanou plečkou

V roce 2018 byl ověřován systém výsevu pomocných plodin do pásů modifikovanou plečkou firmy BEDNAR FMT (obr. 3). V rámci experimentů byl proveden výsev vybraných druhů plodin do pásu přímo po provedení plošného zpracování půdy strojem Terraland do hloubky 180 mm (předplodinou byla ozimá pšenice). Technologie byla koncipována pro pěstování kukuřice, proto rozteč plečkovacích sekcí činila 0,75 m. Osivo bylo při pásovém výsevu plečkou pneumaticky transportováno ze zásobníku umístěného na rámu plečky za kypřící sekce a pomocí nárazových deflektorů bylo směřováno za kypřící orgány. Kontrolní variantu představovaly pásové výsevy založené klasickým secím strojem Omega o záběru 6 m (obr. 3). U secího stroje byl výsev pásů proveden vždy třemi secími botkami s roztečí 125 mm a následné tři byly zaslepeny.

Založení porostů bylo provedeno 7. 9. 2018 (lokalita Habry). Hodnoceny byly druhy plodin uvedené v tabulce 1. U porostů byla hodnocena pokryvnost povrchu půdy, počet rostlin na jednotku plochy a produkce nadzemní biomasy. V prvním termínu hodnocení vývoje porostů (5. 10. 2018) byla hodnocena pokryvnost povrchu půdy porosty, počet rostlin na jednotku plochy a produkce suché nadzemní biomasy. Druhé hodnocení vývoje porostů se uskutečnilo 6. 11. 2018 a hodnocenými parametry byla hodnocena šířka osetého pásu tvořená rostlinným pokryvem meziplodiny, výška porostu a produkce nadzemní biomasy.

Tab. 1: Druhy meziplodin použité pro pásový výsev pomocných plodin a výše výsevku

Tab. 2: Pokryvnost povrchu půdy pomocnou plodinou v hodnoceném pásu, počet rostlin v hodnoceném pásu a produkce suché nadzemní biomasy na jednotku plochy celého pozemku na hodnocených variantách 5. 10. 2018

První hodnocení porostů

Pásový výsev plečkou vedl ve srovnání s výsevem pomocí secího stroje k tvorbě užšího pásu pokrytého rostlinami. Tvorba užšího pásu při založení plečkou je typické při ukládání osiva za šípovou radličku. Zemina obtékající po stranách slupici radličky funguje jako boční omezovač rozptylu proudu osiva transportovaného proudem vzduchu za radličku do stran a zároveň dobře zakrývá vysévané osivo. To je výhodné zejména při výsevu semen s větším průměrem, které vyžaduje dobré zakrytí půdou. Šípová radlička rovněž vytváří rovné a utužené dno v kypřeném pásu, které funguje jako seťového lože (obr. 4). Zvětšení rozptylu semen při výsevu za radličku lze provést umístěním rozptylovače osiva do spodních částí slupice (obdoba výsevních radliček), ale využít lze i pneumatický soustředný tok osiva přímo za kypřící dlátka. Kolem nich rovněž dochází k obtékání zeminy, ale užší pracovní šířka umožňuje jejich vícenásobné umístění v sekci. Obrázek 5 dokumentuje šířku osetého pásu hořčice bílé při výsevu za šípovou radličku a za tři kypřící dlátka v sekci.

Zvýšení koncentrace osiva v pásu při výsevu plečkou je však spojeno s tvorbou hustějšího porostu, který vykazuje vyšší konkurenční schopnost vůči plevelům. Zároveň zde lze pracovat s etiolizačním efektem, který vede k intenzivnějšímu prodlužování stonků nebo délky listů, a zvyšuje konkurenční schopnost vysetých druhů i vůči výdrolu obilniny tím, že jej rychleji výškově přerostou. Etiolizační efekt je důležitý i v případech, kdy potřebuji porost umrtvit řeznými válci, kde lze vyšší „křehkost“ biomasy považovat za výhodu.

Při založení pásů plečkou byla zaznamenána vyšší vzcházivost pelušek ve srovnání se secím strojem. Což se projevilo i na pokryvnosti povrchu půdy v budoucím meziřádku (tab. 2). Důvodem bylo lepší dodržení hloubky uložení osiva při výsevu za kypřící radličku plečky.

Výsevy secím strojem do čerstvě a hruběji zpracované půdy jsou spojeny s horším dodržováním nastavené hloubky při shodném přítlaku secích botek v důsledku rozdílného utužení půdy v trajektoriích a mezi trajektoriemi kypřících nástrojů a přechody mezi jednotlivými záběry kypřiče. Což se projevuje i na případném nedodržení hloubky setí.

Pokryvnost porostů u hořčice bílé a ředkve olejné byla u obou hodnocených variant velmi podobná (tab. 2), ale produkce nadzemní biomasy byla po založení plečkou výrazně vyšší. I zde mohla být důvodem větší hloubka setí při suchém průběhu počasí a následně lepší infiltrace následných srážek do zóny kypřeného pásu. Stav porostů hořčice bílé v závislosti na způsobu založení dokumentuje obrázek 6. Z obrázku je rovněž dobře patný stav povrchu půdy v neosetých částech pozemku. Zejména při využití secího stroje k pásovému výsevu dochází k výraznějšímu tlaku na půdu v budoucím řádku kukuřice a zvyšuje se riziko poškození půdní struktury. Za velmi pozitivní lze považovat skutečnost, že pásový výsev plečkou vedl i k dobrému vývoji rostlin tolice dětelové. Stav porostů v zasetém meziřádku plečkou a pokryvnost povrchu půdy v budoucím meziřádku na hodnocených variantách 5. 10. 2018 dokumentuje obrázek 7.

Obr. 4: Mírné utužení dna kypřeného pásu a následné uložení osiva na vlhkou půdu po kypření šípovou radličkou je výhodné pro výsev i větších semen

Obr. 5: Rozptyl osiva a následná šířka pásu tvořeného vysetou plodinou v závislosti na použitém pracovním nástroji kypření v kypřící sekci plečky u hořčice bílé

Obr. 6: Stav porostů hořčice bílé založených plečkou (vlevo) a secím strojem (vpravo) dne 5. 10. 2018

Obr. 7: Stav vybraných porostů založených plečkou a pokryvnost povrchu půdy v budoucím meziřádku 5. 10. 2018

Obr. 8: Stav vybraných porostů meziplodin založených do pásu v druhém termínu hodnocení (6. 11. 2018) v závislosti na způsobu založení

Obr. 9: Habitus nadzemní a podzemní části rostlin hodnocených druhů na pokusných plochách s pásovým výsevem

Druhé hodnocení porostů

Při druhém hodnocení vývoje porostů byl opět prokázán vliv výsevu na celkovou šířku vysetého pásu pokrytého nadzemní biomasou (tab. 3). Hustější výsev do užšího řádku však průkazně ovlivnil výšku rostlin u hořčice bílé a ředkve olejné. Produkce nadzemní biomasy u hořčice bílé a svazenky vratičolisté vykazovala u obou způsobů založení obdobné hodnoty. Zajímané výsledky však poskytla produkce nadzemní biomasy na jednotku plochy u pelušek, kde, ačkoliv neprůkazně, byla vyšší produkce stanovena na plochách založených plečkou. Stav vybraných porostů meziplodin založených do pásu v druhém termínu hodnocení v závislosti na způsobu založení dokumentuje obrázek 8.

Zajímavou otázkou je vliv hustoty rozmístění rostlin v pásu na celkový habitus sledovaných druhů. Obrázek 9 znázorňuje habitus nadzemní a podzemní části rostlin hodnocených druhů na pokusných plochách. Kromě výše uvedeného etiolizačního efektu se spon rostlin podílí i na modifikaci kořenového systému. Zejména u ředkve olejné omezovalo hustější rozmístění rostlin tvorbu ztloustlých kůlových kořenů. Pelušky dle dosavadního hodnocení vykazovaly při hustějším výsevu omezenější rozvoj kořenového systému.

Na jaře budou stávající plochy osety kukuřicí setou. Před výsevem bude v neosetých pásech meziplodinou provedena pásové předseťová příprav půdy pomocí plečky se souběžnou aplikací hnojiva do kypřeného pásu.

Tab. 3: Pokryvnost povrchu půdy pomocnou plodinou v hodnoceném pásu, počet rostlin v hodnoceném pásu a produkce suché nadzemní biomasy na jednotku plochy celého pozemku na hodnocených variantách 5. 10. 2018

Souhrn

Cílem práce je poukázat na současné možnosti zakládání pásových výsevů meziplodin a význam pomocných plodin v pěstebních systémech širokořádkových plodin. Z hlediska dalšího vývoje těchto systémů lze očekávat, že z hlediska splnění podmínek Cross compliance lze počítat s diferencovanými výsevy pomocných plodin do pásů budoucího meziřádku, tak i do budoucího řádku hlavní plodiny.

Práce vznikla v rámci projektu TAČR číslo TH03010409.

Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. ¹, Ing. Michaela Škeříková, Ph.D. ¹, Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D. ¹, Ing. Karel Kubín, Ph.D. ², Josef Hamsa ³, Ing. Jiří Kunte⁴, Dipl. geolog Michael Hofbauer^1
1 Centrum precizního zemědělství při ČZU v Praze; ²Bednar FMT, s.r.o.; ³Zemědělské obchodní družstvo Habry; ⁴Selgen, a.s.
foto: V. Brant