Pěstování luskovin s pomocnou plodinou

14. 01. 2019 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 5376x

V souladu s omezováním herbicidních aplikací u luskovin jsou hledány nové technologické postupy, které vedou k eliminaci plevelných rostlin nechemickou cestou. Jednou z ověřovaných možností je uplatnění pomocných plodin, tedy rostlin, které po určitou dobu rostou souběžně s hlavní plodinou.

Eliminace rozvoje plevelných společenstev pomocí pomocných plodin obecně využívá několik principů:

1. přímá konkurence mezi pomocnou plodinou a plevely v době růstu pomocné plodiny na stanovišti;
2. přímé alelopatické působení pomocné plodiny v době růstu na stanovišti na klíčení semen a rostliny plevelů;
3. inhibiční vliv meziproduktů rozkladu mrtvé biomasy pomocné plodiny (nadzemní a podzemní) na klíčení semen a růst rostlin plevelů;
4. vliv mrtvého mulče pomocné plodiny na zastínění a pokrytí půdy vedoucí k omezení vzcházivosti plevelů a jejich rozvoji na stanovišti;
5. opomenout nelze ani přímou konkurenci mezi pomocnou plodinou a plevely na úrovni mezidruhové konkurence u nadzemních částí rostlin na bázi alomonů.

Přímá konkurence je dána znevýhodněním podmínek pro vývoj plevelných rostlin na základě konkurence o základní vegetační faktory, kdy zásadní vliv hraje efekt zastínění plevelných rostlin, či omezení rozvoje jejich kořenového systému na základě rozvoje kořenů pomocné plodiny vytvářející živý mulč. Do této kategorie lze samozřejmě zařadit pěstování luskovino-obilných směsí, kde obilnina plní i podpůrnou funkci pro poléhavé luskoviny.

Značná pozornost je dlouhodobě věnována problematice alelopatického působení rostlin vůči škodlivým činitelům. Alelopatické působení vůči plevelům je prokázáno u velkého počtu rostlinných druhů. V rámci rostlinné výroby se z hlediska praktického využití jedná o využití alelopatického působení druhů pěstovaných jako hlavní plodina, či jako meziplodina. Intenzivně je zkoumáno u rýže. Známé jsou však i alelopaticky působící odrůdy u ječmene, pšenice a slunečnice. Významné alelopatické působení vykazují některé odrůdy či hybridy čiroku. Na základě literárních údajů může vést alelopatické působení plodin ke snížení výskytu vybraných druhů plevelů o 30 až 80 %. Známé je působení rostlin z čeledi brukvovitých na základě přeměny glukosinolátů až na inhibiční isothiokyanáty.

Inhibiční vliv rostlinných zbytků je dán přímým uvolňováním látek z poškozené či umrtvené biomasy, především však meziprodukty rozkladu v důsledku působení půdní mikroflóry. Alelopatické působení v kombinaci s působením rozkladu biomasy je popisován např. i u hořčice bílé, která byla pěstována jako podsev, či předplodina, při pěstování kukuřice.

Efekt mulče vytvořeného mrtvou biomasou je opět spojen jak s principem omezení přístupu světla k povrchu půdy, a tím i ke vzcházejícím plevelům, tak nedostatkem energie pro překonání této bariéry rostlinami. Podmínkou je vytvoření dostatečně silné vrstvy rostlinných zbytků zajišťující ochranné mechanizmy. Dostatečný a dlouhodobější účinek je dosahován, má-li slehlá vrstva půdy sílu alespoň 40–50 mm.

Pomocné plodiny

Využití pomocných plodin v luskovinách je jednou z cest ke snižování rizika zaplevelení při plné, či částečné, absenci herbicidů. Luskoviny vysévané do širších řádků, jako je např. sója, umožňují uplatnění pomocných plodin v meziřádku. U hrachů se může jednat o výsev pomocných plodin na široko mezi řádky hrachu vysetého do standardních řádků v rozmezí 100–150 mm. Při širším sponu hrachů, zde se jedná o úponkové typy, lze uvažovat i o výsevu pomocné plodiny do řádku ob řádek hrachu. Na základě našich pokusů vykazují úponkové hrachy dobrou odolnost proti polehání i při rozteči řádků 250 mm. Listové typy je nutné kombinovat s typy úponkovými.

Volba pomocné plodiny a technologického postupu jejího založení je zásadním způsobem ovlivňována biologií a dynamikou vývoje luskoviny.

U ozimých forem luskovin, v našich podmínkách u hrachů, se jedná o využití spolehlivě vymrzajících podpůrných plodin, jako je hořčice bílá, svazenka vratičolistá a mastňák habešský. U ozimých forem hrachu rolního je z hlediska zajištění omezení poléhavosti porostů nutné volit výsev pomocné plodiny na široko do užších řádků hrachu rolního. Tato technologie je použitelná i u ozimých forem hrachu setého, které se však ve srovnání s hrachem rolním vyznačují pomalejší dynamikou růstu. Naše dvouleté výsledky prokázaly, že i ozimé formy hrachu setého lze úspěšně pěstovat v řádcích s roztečí 250 mm. Primárním problémem ozimých forem hrachu setého není polehání rostlin během růstu, ale zejména v době dozrávání, kde se pevnost úponků snižuje a rostliny pod tíhou nasazených lusků, při deštivém počasí, „klesají k zemi“. Lusky se tak dostávají pod úroveň výšky sečení při využití pevných žacích lišt sklízecích mlátiček.

U jarních luskovin je využití plodin složitější a v této chvíli nejsou dostupné jednoznačné výsledky. U jarních luskovin se nabízí možnost jejich výsevu do mrazem umrtveného porostu, kde však hrozí rychlá degradace mulče v důsledku jeho rozkladu houbami a bakteriemi. Druhou možností je umrtvení nevymrzající plodiny herbicidem před výsevem luskoviny, což je v souladu i se stávajícími podmínkami „greeningu“. Výsledky pracoviště naopak prokázaly, že přímý výsev jarní luskoviny s pomocnou plodinou může být rizikový z hlediska konkurence o vodu.

Hrách

V České republice je dominantní luskovinou hrách setý a obecný. Slabá konkurenceschopnost hrachu vůči plevelům v počáteční fázi vývoje porostů je dána nejen malou růstovou dynamikou, ale i malou pokryvností půdy, která může přispívat k výraznému poškození půdní struktury na povrchu půdy, tak i ke zvyšování erozních rizik.

Tabulka 1 dokládá pokryvnost povrchu půdy rostlinami hrachu setého a rolního (ozimé a jarní formy) při jarním výsevu a dalších rostlinných druhů (tolice dětelová, hořčice bílá a ječmen jarní) v závislosti na počtu rostlin hrachů na jednotku plochy. Z tabulky je patrná větší dynamika růstu u jarních forem hrachů ve srovnání s ozimými.

Tab. 1: Pokryvnost povrchu půdy (%) při daném počtu rostlin na jednotku plochy u vybraných odrůd hrachu setého a rolního, tolice dětelové, hořčice bílé a ječmene jarního (kontrolní plodina) na začátku vegetace na lokalitě Stupice - založení porostů 20. 3. 2016, hodnocení 22. 4. 2016

Tab. 2: Pokusné varianty na lokalitě Šumice (Uherský Brod)

Tab. 3: Počet rostlin hrachu rolního (Arkta) na jednotku plochy (m²) a produkce nadzemní biomasy Arkty a plevelů (t/ha) na lokalitě Šumice (Uherský Brod) 26. 4. 2018

Polní experimenty

V rámci výzkumných aktivit pracoviště je řešena otázka využití pomocných plodin v porostech ozimých forem hrachu setého a rolního. Cílem experimentů je ověřit funkčnost pěstebních systémů využívajících přísevy vymrzajících pomocných plodin v ekologickém a konvenčním zemědělství a technologické postupy založení vícedruhových porostů. Mimo regulace plevelných rostlin mají systémy zajistit:

• eliminaci poškození půdní struktury na začátku vývoje porostů;
• snížení erozního rizika po založení porostů a zlepšení infiltrační schopnosti půdy v důsledku působení nadzemní a podzemní biomasy pomocných plodin
• a opomenout nelze ani význam pomocné plodiny jako zdroje organické hmoty pro půdu a zdroje živin pro hlavní plodinu.

Na podzim roku 2017 byly na pozemcích společnosti ZEMASPOL odbyt, s.r.o., (Uherský Brod) ve spolupráci s firmou Selgen, a.s., založeny porosty hrachu setého (Aviron - ozimá forma) a rolního (Arkta - ozimá forma) s přísevy hořčice bílé (odrůda Andromeda). V rámci polních poloprovozních experimentů byly na plochách v ekologickém systému hospodaření založeny 2. 10. 2017 následující pokusné varianty (tab. 2). Výsev byl proveden secím strojem Horsch Pronto 6 DC se systémem DuoDrill (obr. 1). Rozteč řádků u hrachů činil 125 mm a hořčice byla vyseta plošně.

Na podzim (22. 10. 2017) byl stanoven počet rostlin hrachu a hořčice na pokusných plochách a bylo provedeno stanovení pokryvnosti půdy analýzou obrazu a stanoven rozvoj kořenového systému sledovaných druhů (obr. 2). Oba druhy hrachů vykazovaly intenzivnější prokořenění půdy ve srovnání s hořčicí bílou. Na variantách s hrachem setým (Aviron) činil průměrný počet rostlin hořčice 86 ks/m² (výsev 5 kg/ha) a 144 ks/m² (výsev 10 kg/ha). Na plochách s Arktou poté 77 (nižší výsev) a 134 (vyšší výsev hořčice) kusů/m². Obrázek 3 dokumentuje pokryvnost povrchu půdy na ploše 0,25 m² rostlinami hrachu setého (čistý výsev) a hrachu setého s hořčicí bílou 22. 10. 2017. Průměrná pokryvnost povrchu půdy na plochách s hrachem setým činila 3,9 %, ve směsi s hořčicí bílou (výsev 5 kg/ha) poté 6,5 % a při nejvyšším výsevku byla celková pokryvnost půdy hrachem setým a hořčicí bílou 8,2 %, Porosty hrachu rolního vykazovaly ve srovnání s hrachem rolním vyšší pokryvnost půdy (obr. 4), což bylo v důsledku vyšší růstové dynamiky hrachu rolního (Arkta). Průměrná pokryvnost povrchu půdy na plochách s hrachem setým činila 3,8 % u čistého výsevu hrachu rolního 10,3 %. Hodnoty pokryvnosti hrachu rolního byly ve srovnání s pokryvností hrachu setého statisticky průkazně vyšší.

Silné mrazy v zimním období zajistily vymrznutí hořčice, ale i hrachu setého odrůdy Aviron. Hrách rolní Arkta přezimoval a porost nevykázal ani redukci rostlin vůči podzimní inventarizaci. Obrázek 5 dokumentuje stav porostů hrachu setého Aviron v jarním období (viditelné jsou již jen rozkládající se zbytky rostlin hrachu) a dobře se vyvíjející se porosty Arkty.

V jarním období (26. 4. 2018) bylo provedeno hodnocení stavu porostů na plochách s hrachem rolním. Sledován byl počet rostlin Arkty na jednotku plochy (1 m²) a produkce nadzemní biomasy Arkty a plevelů (tab. 3). Počty rostlin hrachu rolního na jednotku plochy nevykazoval rozdíly mezi variantami. Obdobně tomu bylo i u produkce suché nadzemní biomasy hrachu. Nejnižší produkce suché nadzemní biomasy plevelů byla stanovena na variantě s nejvyšším výsevkem hořčice. Následné suché období negativně ovlivnilo další vývoj porostů hrachu rolního, které v měsíci červnu tzv. uschly nastojato.

Obr. 1: Založení porostů secím strojem Horsch Pronto 6 DC se systémem DuoDrill

Obr. 2: Srovnání růstové dynamiky hrachu setého a rolního a hořčice bílé ve směsné kultuře - výsev 2. 10. 2017, hodnocení 22. 10. 2017

Obr. 3: Pokryvnost povrchu půdy na ploše 0,25 m² rostlinami hrachu setého a hrachu setého s hořčicí bílou 22. 10. 2017 - černá barva představuje povrch půdy, bílé jsou rostliny hrachu setého a hořčice bílé

Obr. 4: Pokryvnost povrchu půdy u porostů hrachu setého (Aviron) a hrachu rolního (Arkta) -výsev 2. 10. 2017, hodnocení 22. 10. 2017, rozteč řádků 125 mm

Obr. 5: Stav porostů hrachu setého Aviron (vlevo) a hrachu rolního Arkta (vpravo) 26. 4. 2018

Souhrn

Provedené experimenty potvrdily předpoklady o pozitivním vlivu hořčice bílé na redukci plevelů při vyšším výsevku. Z hlediska dalšího ověřování výše uvedených technologií je potřebné se zaměřit na výši výsevku pomocné plodiny v závislosti na termínu výsevu ozimých forem hrachu setého a rolního.

Práce vznikla v rámci projektu PRV s názvem „Inovace a vývoj pěstební technologie pšenice špaldy a vícedruhových směsí v ekologickém zemědělství“, registrační číslo žádosti 16/002/16210/672/000027.

Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.¹, Ing. Petr Zábranský, Ph.D.¹, Ing. Michaela Škeříková¹, Ing. Lubomír Mrázek², Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D.¹, Ing. Stanislav Petrásek¹, Ing. Pavel Hamouz, Ph.D. ¹, Ing. Jiří Kunte³, Ing. Pavel Procházka, Ph.D.^1
1Česká zemědělská univerzita v Praze, ²ZEMASPOL s.r.o., ³Selgen, a.s.
foto ©: 1 - P. Hanáček, 5 - V. Brant