Pěstování kukuřice v systému intercropping a biostimulátory pro vysoký výnos siláže a zrna

04. 07. 2025 Ing. Jaroslav Tomášek, Ph.D., Ing. Ilona Šímová; Česká zemědělská univerzita v Praze Technologie pěstování Zobrazeno 391x

Tento článek je z části věnován pěstování kukuřice z pohledu využití meziplodin a zčásti tradičního využití stimulačních postupů, které mohou vést k udržení dostatečného výnosu při sníženém množství použitého dusíku v základním hnojení. Na pokusných pozemcích Výzkumné stanice ČZU v Červeném Újezdu byl proveden dvouletý pokus s kukuřicí a výběrem tří meziplodin. Vzhledem k různým vlastnostem meziplodin byl zvolen hrách, lupina a svazenka. V druhé části článku jsou pak popsány výsledky s biostimulátory v kukuřici v letech 2022–24.

Dosušená palice vlivem teplého průběhu podzimu u hybridu KWS Amaveritas

Přínosy a úskalí intercropingu

S rostoucí světovou populací se stává výzvou uspokojit zvýšenou potřebu produkce potravin s omezenou plochou zemědělské půdy a zároveň je naléhavá potřeba udržitelného přístupu k dosažení potravinové bezpečnosti. Aby bylo možné tuto poptávku uspokojit, bude se muset zvýšit zemědělská produkce o 70 % i více. Proto se očekává, že budoucí zemědělství bude řešit současně několik propojených výzev prostřednictvím zvýšené produktivity, sníženého dopadu na životní prostředí a zlepšení adaptace plodin na změnu klimatu. Mezi cíli udržitelného rozvoje OSN je zmírnění dopadu změny klimatu a snížení ztrát biologické rozmanitosti.

Intercropping znamená pěstování dvou a více druhů plodin současně na jednom pozemku po celou, nebo společnou, část jejich vegetační doby. Zachytávání vody meziplodinami je o 7 % vyšší ve srovnání s monokulturami. Intercropping vede až k 28% nárůstu celkové produkce píce, snižuje rhizosferické pH půdy, a naopak aktivita rhizosferické půdní kyselé fosfatázy je významně vyšší, (o 26–46 %) a významně tak zvyšuje dostupný fosfor v rhizosféře (o 26–74 %). Zároveň se zvyšuje i mikrobiální složení půdy.

Výhodou luštěnin jako podplodin je schopnost bojovat proti erozi, zvyšují úrodnost půdy a stabilizují výnos hlavních plodin, zvyšují kvalitu a množství píce. Se zvyšující se kvalitou píce se zvyšuje i hrubá vláknina, zatímco hrubý protein klesá. Pokud budeme pěstovat s kukuřicí např. luskovinu, můžeme si dovolit snížit vstup dusíkatého hnojení klidně až o třetinu. V současnosti je praktikováno pěstování plodin se širokým spektrem meziplodin, ale musí být upřednostněny vhodné rostliny podle rychlosti růstu, druhu půdy, náročnosti na světlo, hnojivo či vodu. V praxi se často stává, že růst meziplodiny je bujnější a nedovolí kukuřici dobře vzcházet. Tento problém nastal v našem pokusu se svazenkou, kdy svazenka ve variantě A4 byla vyseta současně s kukuřicí. Svazenka přerůstala a konkurovala slunečnici. Muselo dojít k vyplečkování, což je v praxi nereálné.

Intercropping je slibným přístupem používaným ke zlepšení zdraví půdy a lze jej považovat za udržitelnou technologii produkce plodin. Intercropping a střídání plodi, zejména kukuřice a luštěnin, které jsou vhodnými kandidáty pro své široké použití a výhody (např. rozdíly ve fotosyntetických drahách obou plodin), snižují dopad konvenčních zemědělských postupů na životní prostředí. Vyšší výnos i vyšší příjem živin hlavní plodiny v systému s podplodinou luštěnin jsou dány biologickou fixací dusíku. Tyto výhody jsou zprostředkovány podzemními i nadzemními interakcemi mezi oběma plodinami. Zvýšení růstu kukuřice je výsledkem působení dusíku, které vede ke zvýšení buněčného dělení, expanzi buňky a zvětšení velikosti všech jejích vegetačních orgánů.

Klíčovými důvody pro kombinaci obilnin a luštěnin jsou zvýšení dlouhodobé produktivity půdy biologickou fixací dusíku, zvýšení biodiverzity a snížení klimatického rizika. Luskoviny jako podplodiny jsou prospěšné na půdách chudých na dusík, protože zvyšují množství makroživin NPK. Úbytek těchto živin je důsledkem nepřetržitého pěstování monokulturních plodin, chybného střídání plodin a větší variability srážek, střídané obdobími sucha. Luštěniny ovlivňují příjem dusíku, růst nadzemní biomasy plodin a fyzikální i chemické vlastnosti půdy, ale stále není jasné, jak podzemní interakce zprostředkovávají růst kořenů, fixaci dusíku a nodulaci luštěnin za účelem ovlivnění příjmu dusíku. Luštěniny získávají dusík z atmosféry a nejsou proto konkurenty půdního dusíku. Luskoviny chrání půdu svým porostem a dochází tak jen k minimálnímu narušování erozí. Dále dochází ke zvyšování dusíku v půdě. Symbióza hlízkových bakterií a bobovitých představuje více než 20 % celosvětové biologické fixace dusíku a bylo vypočítáno, že celoročně přispívá 45–50 mil. t fixovaného dusíku do orné půdy. Také světlo je životně důležitým faktorem určujícím výnos, obzvláště jsou-li meziplodiny morfologicky odlišné s různou dobou zrání. Významnou roli v množství zachyceného světla hraje též rozložení vrcholu kukuřice (lata). Rovněž významné snížení obsahu NDF a ADF u současného pěstování kukuřice a luštěnin má za následek zvýšení stravitelnosti krmiva.

Navzdory příznivým účinkům podplodin pro obilniny se může urychlit vyčerpání půdních živin, zejména fosforu. Kukuřice se sójou významně vyčerpává nejen fosfor, ale i draslík a zároveň má vyšší potřebu dusíku. Existují však i významné nevýhody smíšených plodin jako je konkurenční boj kořenů o vodu, živiny či světlo. Podplodiny mohou omezovat růst kořenů a modifikovat distribuci kořenů plodiny, což může ovlivnit příjem živin a vody. Ztráty vody způsobují různé kořenové systémy, které zvyšují transpiraci a mají tendenci vytvářet chladnější mikroklima. Nevhodný výběr podplodiny může způsobit snížení výnosu hlavní plodiny. Tato situace nastane, když dvě či více rostlin sdílí stejné růstové nároky, např. základní morfologické změny, agronomické vlastnosti jako je aplikace a množství hnojiv, dobu setí apod. Jde o vzájemnou konkurenci rostlin. Její stupeň je určen srovnatelnou rychlostí či délkou růstu nebo blízkostí kořenů různých rostlin. Je proto potřeba vzít v úvahu faktory nekompatibility, kterými jsou též hustota setí, kořenové systémy obou plodin a jejich konkurenční boj o vodu a živiny.

Meziplodiny mohou ovlivnit rozložení kořenů, což může být důležité pro příjem dusíku. Jejich růst je regulovaný nodulační kapacitou. Systémy meziplodin tak mohou umožnit prostorové a časové zvýšení příjmu živin. Ten se zvyšuje prostřednictvím rostoucí kořenové hmoty. Dočasné výhody v příjmu nastanou tehdy, pokud obě plodiny v systému mají nejvyšší nároky na živiny v různých fenologických obdobích. Podzemní interakce jsou převážně v oblasti kořenů. Je nutné porovnat hloubku a rozložení kořenů plodin i luštěnin, jejich nodulaci a vliv na prostor, resp. objem kořenů, a také určit hladiny aktivity enzymů v půdní rhizosféře i dostupné hladiny dusíku v půdě mimo nejbližší okolí kořenové zóny. Jedině tak je možné objasnit mechanismy a absorpci dusíku plodinou. Růst kukuřice např. s krmnou sójou přispívá ke zvýšení celkové produkce píce prostřednictvím zlepšení struktury aktivního mikrobiálního společenstva. Kukuřice s fazolí je vhodné pěstovat při nižší hustotě kukuřice (55 tis. rostlin/ha) a v 8 cm řádcích fazolí. Tato kombinace zvyšuje obsah hrubého proteinu v píci bez snížení výnosu.

Kukuřici s meziplodinami lze sklízet i společně, protože významné snížení obsahu NDF a ADF u současného pěstování kukuřice a luštěnin vede ve svém výsledku ke zvýšení kvality nutričních hodnot siláže a tím i lepší stravitelnosti krmiva. Podobné výsledky uvádí rovněž Xu et al (2022), kteří z pokusu zjistili, že i přes snížený obsah sušiny, hodnot pH a koncentrace NH₃^- ve směsné siláži kukuřice a vojtěšky se kvalita fermentace nesnížila a obsah hrubého proteinu, vodorozpustných sacharidů a kyseliny mléčné se zvýšil o 13,6 %, 17,8 % a 72,9 % ve srovnání s monokulturní kukuřicí. Tyto optimální výsledky pocházely z varianty se střední dávkou dusíku (120 kg/ha) s hustotou porostu 45 tis. rostlin/ha.

Konkrétní výsledky na Výzkumné stanici s pěstováním podplodin

Z tabulky 1 vyplývá jasný vliv hnojení. Výnos silážní hmoty klesá se sníženým vstupem dusíku. Nejnižší výnos je logicky při nulovém použití dusíku. Obsah sušiny se u silážní kukuřice snižoval s jeho nižší dávkou, víc dusíku znamenalo delší vegetační dobu. U parametru HTZ tak jasné výsledky nebyly. Nemůžeme s jistotou říct, co ovlivnilo HTZ v palicích, vliv jarního dusíku totiž není tak průkazný, jako jeho pozdější aplikace (přihnojování) během vegetace. Ta ovlivní HTZ a výnos zrna významněji.

Tab. 1: Výsledky pokusu intercropping, 2letý průměr (2019–20)

Konečně se dostáváme k samotnému vlivu podplodin na výnos. Jednoznačně nejvyšší výnos má podsev lupiny, je to do jisté míry tím, že podsev ovlivnil růst nejméně, protože lupina rostla pomalu a z hlediska konkurence rostlin tedy nepůsobila tolik jako svazenka či hrách. Podsev hrachu měl prakticky poloviční výnos biomasy ve srovnání s variantou kontrola na 80 kg N/ha, a zapsal se jako jasný outsider v pokusu s podplodinami.

Navzdory teoreticky příznivým účinkům podplodin pro obilniny se může urychlit vyčerpání půdních živin, zejména fosforu. Kukuřice se sójou významně vyčerpává nejen fosfor, ale i draslík a zároveň má vyšší potřebu dusíku. Takové snížení půdních živin jsme zaznamenali z rozboru výživného stavu rostlin v tabulce 2, kdy byl oproti kontrole A2 zaznamenán nižší příjem fosforu u hrachu (A4) o 7,7 %, u lupiny (A5) o 19,2 % a u svazenky (A6) o 11,5 %, a rovněž nízký příjem draslíku u varianty A4 o 0,7 % a u A6 o 0,05 %. Naopak u varianty A5 byl příjem K extrémně vysoký oproti kontrole, a to o 105,4 %. V důsledku disharmonie živin P a K docházelo ke snižování čerpání dusíku vůči kontrole, u variant A4 o 12,3 %, A5 o 13,3 % a u A6 o 11,7 %.

Tab. 2: Výživný stav rostlin kukuřice v intercroppingu - 2letý průměr (2019–20)

Existují však i další významné nevýhody smíšených plodin, jako je konkurenční boj kořenů o vodu, živiny či světlo. Podplodiny mohou omezovat růst kořenů a modifikovat rozložení kořenů plodiny, což může ovlivnit příjem živin a vody. Ztráty vody způsobují různé kořenové systémy, které zvyšují transpiraci a mají tendenci vytvářet chladnější mikroklima. Nevhodný výběr podplodiny může způsobit snížení výnosu hlavní plodiny. Tato situace nastane, když dvě či více rostlin sdílí stejné růstové nároky, např. základní morfologické změny, a agronomické vlastnosti, jako je aplikace a množství hnojiv, dobu setí apod. Jde o vzájemnou konkurenci rostlin. Její stupeň je určen srovnatelnou rychlostí či délkou růstu nebo blízkostí kořenů různých rostlin. Je proto potřeba vzít v úvahu faktory nekompatibility, kterými jsou též hustota setí, kořenové systémy obou plodin a jejich konkurenční boj o vodu a živiny.

Závěry a doporučení k intercroppingu:

V případě našeho pokusu bylo zjištěno výrazné snížení výnosu biomasy u variant s podplodinami. Jasný vliv na to měly absence herbicidního ošetření a postupné zaplevelování meziřádků, kde kromě malých rostlin luskovin byly i vytrvalejší plevele, které měly vliv na růst kukuřice. Svůj díl na tom měl i nižší vstup dusíku, i když byl předpoklad, že luskovina nafixuje přibližně 40 kg N/ha, ovšem s využitelností pro následnou plodinu.

Tab. 3: Meteorologická data Výzkumná stanice ČÚ ČZU (2019–20)

Celkový vliv na výnosy měl rozdílný sezónní průběh počasí. Z počátku roku 2019 nadnormální teploty s normálním průběhem srážek zajistily dobré jarní podmínky pro setí i vzcházení rostlin. V červnu však minimum srážek mohlo způsobit zpomalení růstu v důsledku sucha, ale červencové srážky vše napravily. Souhrn je uveden v tabulce 3:

• Rok 2019 byl teplotně mimořádně nadnormální, neboť průměrná roční teplota byla o 1,6 °C vyšší a srážkově byl normální.
• Teplotně nadnormální byl únor i březen se shodnou odchylkou -3,4 °C.
• Větší výkyvy dešťových srážek byly zaznamenány jako podnormální v červnu s 62 % a v prosinci se 48 % dlouhodobého normálu, nadnormální srážky byly v srpnu se 148 % a v září se 151 % dlouhodobého normálu.

Rok 2020 byl ještě pestřejší, jak v teplotách, tak ve srážkách. Hodnoceno bylo období do srpna 2020, tedy převážná vegetační část roku. Střídavý průběh extrémů mohl mít silný vliv na růst i výnos rostlin:

• Rok 2020 byl teplotně mimořádně nadnormální a srážkově byl normální.
• Největší teplotní extrémy: Mimořádně nadnormální byl únor s +4,8 °C. Silně nadnormální byl leden s +2,7 °C, duben s +1,7 °C, červen s +1,3 °C a srpen s +2,6 °C a podnormální byl květen s -1,4 °C dlouhodobého normálu.
• Větší výkyvy dešťových srážek byly zaznamenány jako podnormální v lednu se 36 %, v dubnu se 45 % a v červenci se 37 % dlouhodobého normálu, nadnormální srážky byly v únoru se 148 % a v srpnu se 151 % dlouhodobého normálu. Normální srážky pak byly v květnu i v červnu 72 a 107 % dlouhodobého průměru.

Výnosy s podplodinami jsou nižší, neboť bylo rostlinami vstřebáváno málo živin, což prokázal rozbor výživného stavu plodin. Proto doporučujeme upravit hnojení fosforem a draslíkem, v důsledku čehož by se měl upravit příjem dusíku. Dále je možné doporučit zvýšení hnojení dusíkem a nespoléhat na nižší intenzitu, je to risk. U svazenky je nutné optimalizovat výsev pozdějším přísevem do již vzešlého porostu kukuřice, případně vůbec nesít do kukuřice ve vegetaci, a naopak sít do vymrzlé svazenky.

Testování pomocných listových hnojiv a přípravků

V rámci naší činnosti na Výzkumné stanici ČZU v Červeném Újezdu zkoušíme každým rokem různé biostimulátory na bázi půdních bakterií, huminových a fulvokyselin. Při pěstování kukuřice je aplikace těchto biostimulátorů považována za doplňkové ošetření snižující riziko sucha, může zvýšit příjem živin i zlepšit obranyschopnost rostlin. Je nutné upřesnit, že ošetření nenahradí chyby v agrotechnice, základní výživu či ochranu rostlin. Vliv technologie pěstování na růst kukuřice testujeme již mnoho let. Za tu dobu prošlo naší výzkumnou stanicí mnoho přípravků, které jsme nezávisle testovali. Z pokusné sezóny 2024 jsme vybrali zajímavé výsledky týkající se biostimulátorů Galleko a PrecoFert.

Vliv přípravku Galleko na stres rostlin u silážní kukuřice

V tomto pokusu byl použit Galleko Arider, biostimulátor určený pro výraznou protistresovou ochranu rostlin - sucho, zamokření, zasolení a ostatní stresové podmínky. Je určený pro použití v průběhu celé vegetace jako přídavek k základní výživě, listové výživě a pesticidům. V kombinaci s přípravkem Galleko univerzál pomáhá rostlinám zvládnout i silné zamokření. V tabulce 4 je uveden vliv přípravku Arider v dávce 0,5 l/ha společně s Galleko smáčedlo (1,0 l/ha) ve fázi BBCH 18. Při vyhodnocování celkového výnosu zelené hmoty byl zjištěn u této varianty se 70% použitím dusíku prakticky shodný výnos jako na kontrolní variantě s plnou dávkou dusíku. Výhodou této technologie bylo zvýšení obsah sušiny o 4 %, což zvedlo výnos suché hmoty o 1,46 t/ha a samozřejmě je zde nemalá úspora 30 % dusíku, v našem případě cca 78 kg Urea Stabil z celkových 260 kg/ha Urea Stabil ve variantě kontrola.

Tab. 4: Výnos zelené a suché hmoty, obsah sušiny silážní kukuřice

Vliv technologie Galleko na výnos zrna

Zde byly zjišťovány kombinace biostimulátorů Galleko Arider a Galleko Smáčedlo (jako u silážní hmoty), a dále technologie střídání Galleko růst (0,8 l/ha) dohromady s Galleko Květ a Plod (0,8 l/ha) ve fázi BBCH 18. Z tabulky 5 vychází dobře kombinace Arider se Smáčedlem - jak při stejné dávce dusíku, tak i při snížené dávce. V obou případech je výnos zrna vyšší než u kontrolní varianty. Shrnutím výsledků je zjištění, že Arider se Smáčedlem pravděpodobně snižují stres rostlin suchem, zlepšují vstřebávání živin a dochází ke zvýšení výnosu zrna o 0,38 t/ha při stejné úrovni hnojení. Nejvýznamnější variantou je kombinace Galleko Růst společně s Galleko Květ a Plod. Tam i při snížení úrovně dusíkatého hnojení dochází ke zvýšení výnosu zrna o 0,88 t/ha. Tento výsledek považujeme za velmi dobrý. Z hlediska vlivu technologie na HTZ, dochází u všech použitých přípravků k navýšení HTZ minimálně o 8–17 g.

Tab. 5: Výnos zrna přepočtený na 15% vlhkost a HTZ u zrnové kukuřice

Biostimulátor PrecoGrow (PrecoFert) na bázi Sapropelu

Základem PrecoGrow je kombinace rašeliny (70 %) a sapropelu (30 %). To zajišťuje přípravkům vyrovnaný obsah živin.

Humínové a fulvonové kyseliny vznikají v procesu biochemických přeměn organických zbytků, tzv. humifikací, výsledný produkt je rozpustný a účinný v relativně nízké koncentraci. Základními stavebními jednotkami humínových kyselin jsou především fenoly a benzen karboxylové kyseliny. U těchto skupin je snadno nahraditelný vodík jiným kationtem či radikálem. Proto mají humínové kyseliny schopnost vázat kovové prvky, např. z půdy. Přípravek pro rostliny PrecoGrow je koncentrovaný a lze ho ředit v poměru 1:100 v případě akutní ochrany ve stresu, či jako prevence v poměru 1:200, s doporučenou dávkou 2,0 l/ha. Přípravek lze použít jako půdní reaktivant zlepšující vlastnosti půdy, jako foliární výživu nebo na moření semen.

Výsledky s PrecoGrow (2022–24)

Hodnocení pochází z tříletých průměrů pokusných let 2022–24, kdy byly založeny 3 varianty: rostliny kukuřice ošetřené biostimulátorem PrecoGrow v BBCH 18 a BBCH 35, v dávkách 2× 1,0 l/ha a 1× 2,0 l/ha + kontrola. Obě stimulované varianty byly založeny na 50% využití dusíku (60 kg N) a porovnávány byly s kontrolou bez ošetření s využitím 120 kg N/ha. Zajímavým dlouhodobým výsledkem je využití Sapropelu s nižší dávkou dusíku, kdy v různých kombinacích vychází vyšší výnos zelené hmoty, a s dělenou dávkou PrecoGrow i vyšší výnos suché hmoty. Samotný podobný výnos suché hmoty u varianty PrecoGrow 1× 2,0 l/ha je významný z hlediska úspory dusíku.

Pokud bychom hodnotili HTZ, zde při nižším vstupu dusíku, a díky použití PrecoGrow, dochází k navýšení HTZ o cca 5–10 g (tab. 6).

Tab. 6: Výsledky pokusu PrecoGrow - 3leté průměry

Závěr

Biostimulátory mají v dnešní době omezování používání dusíkatých hnojiv v pěstební technologii kukuřice bezesporu své místo. Jen je potřeba jejich aplikaci naplánovat ve vhodnou dobu, eventuelně ji rozdělit na dvě dávky. První v BBCH 14–18 a druhou v době, kdy se dá ještě do porostu vjet, například společně s insekticidem. Výsledky použitých biostimulátorů (Galleko a PrecoGrow) ukazují na pozitivní vliv pro zachování či zvýšení výnosu biomasy i při snížené dávce hnojiva.