Porovnání konvenčního a minimalizačního zpracování půdy

20. 12. 2021 Bc. Tomáš Polan; Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Technologie pěstování Zobrazeno 3582x

Zpracování půdy patří v zemědělství k energeticky nejnákladnějším úkonům, proto se zemědělci snaží nalézt způsoby, jak dosáhnout snížení nákladů a časové náročnosti a zároveň zachovat úroveň produkce při této operaci. Diplomová práce se zaobírá porovnáním konvenční a minimalizační technologie zpracování půdy. V průběhu pokusu byla sledována ekonomická hlediska, časová náročnost a vizuálně pozoruje stav půdy a vývoj pěstované plodiny.

Poloprovozní pokus

Provedení poloprovozního pokusu umožnila firma AGROKAT spol. s r.o. Katovice. Společnost byla založena roku 1993 a byla nástupním subjektem předchozího Zemědělského družstva Katovice. Půdy, na kterých AGROKAT hospodaří, jsou velmi rozmanité, v jeho oblasti hospodaření se nachází těžké, lehké, kamenité a písčité půdy, proto společnost využívá ke zpracování půdy orebnou technologii i minimalizační způsob.

Pro provedení pokusu byly zvoleny dva způsoby zpracování půdy, které se mezi sebou porovnávají. Jednou technologií bylo konvenční zpracování půdy zastoupené orebním pluhem. Druhou technologií bylo minimalizační zpracování půdy zastoupené talířovým podmítačem a vynecháním orby.

Hlavními sledovanými faktory při provádění pokusu byly hodnoty spotřeby pohonných hmot, stav porostu a časová náročnost pracovních operací. Získaná data byla použita pro vypočítání finančních nákladů na provedení zpracování půdy v jednotlivých technologiích. Vyhodnotil se rozdíl v nákladech mezi zkoumanými technologiemi. Energetický prostředek použitý na všechny pracovní operace byl traktor John Deere 7230 R. Traktor má jmenovitý výkon 154,5 kW a je osazen pneumatikami 600/70 R 30 vpředu a 710/70 R 42 na zadní nápravě.

Strojem použitým v minimalizační části pokusu a k předseťové přípravě po orbě byl talířový podmítač Pöttinger TERRADISC 5001 T s pracovním záběrem 5 m. Osazen je zadním utužovacím gumovým válcem a dosahuje celkové hmotnosti 5315 kg. K orbě byl použitý otočný pluh Pöttinger SERVO, který má šest párů orebných těles s hydraulickým jištěním. Porost byl založený secím strojem HORSCH Pronto DC o záběru 6 m.

Sledovaný pozemek se před začátkem pokusu nacházel v podmítnutém stavu po předplodině, jíž byla kukuřice sklizená na siláž. Dle kódu BPEJ je pozemek charakterizovaný mírně teplým a mírně vlhkým podnebím. Čísla z kódů naznačují, že z půdních typů převažuje kambizem a glej. Skeletovitost je hodnocena jako bezskeletovitá, hloubka půdy je střední až hluboká. Svažitost pozemku je hodnocena jako rovina až mírný sklon do 7°, expozice pozemku je ke všem světovým stranám.

Pozemek byl rozdělený na dvě části s rozdílnými technologiemi zpracování půdy. Na části pozemku určeného pro konvenční technologii byla provedena orba, předseťová příprava talířovým podmítačem a setí. Druhá část pozemku byla místo orby zpracována talířovým podmítačem, jako předseťová příprava opět zpracována talířovým podmítačem a zaseta. Orba byla provedena do hloubky 22 cm a hloubka zpracování talířovým podmítačem byla nastavena na 10 cm. Při setí pěstované plodiny pšenice ozimé odrůdy Bonanza byl secím strojem zároveň aplikováno hnojivo NPK 15-15-15 v dávce 100 kg na hektar. Na podzim byl postemergentně použit herbicidní přípravek Cougar Forte v dávce 0,5 l/ha, v období růstu druhého listu pšenice. Dále bylo provedené jarní přihnojení minerálním hnojivem ledek amonný v hektarové dávce 180 kg a porost následně ošetřen fungicidy dle aktuální potřeby. Veškeré hnojení a chemická ochrana byla v obou technologiích shodná, proto se s ní nepočítá již dále.

Při provádění zpracování půdy byl měřen čas a spotřeba pohonných hmot v jednotlivých operacích. Během růstu sledované plodiny se odebíraly její vzorky a porovnávaly se počty odnoží, listů, délky stonků a celkový stav rostlin, hmotnostní přírůstky se sledovaly vážením.

Obr. 1: Vzorky rostlin z minimalizace na začátku května

Obr. 2: Vzorky rostlin z orebné technologie na začátku května

Výsledky

Při orbě se spotřebovalo celkově 103,5 l motorové nafty. Část pozemku, která byla oraná, měla výměru 4,06 ha. Při základním zpracování půdy talířovým podmítačem byla celková spotřeba 48,1 l motorové nafty. Část pozemku, která byla podmítaná, měla výměru 4,29 ha. Provedením výpočtů byla zjištěna průměrná spotřeba pohonných hmot při orbě, ta byla 25,5 l/ha a při podmítání dosáhla průměrná spotřeba hodnoty 11,2 l/ha. Předseťová příprava byla provedena totožným talířovým podmítačem na celém pozemku, který byl použit na základní zpracování půdy na minimalizační části pozemku. Zjištěné hodnoty průměrné spotřeby pohonných hmot se na jednotlivých částech pozemku lišily. Celková spotřeba pohonných hmot při přípravě části pozemku po orbě byla 34,9 l. Při přípravě půdy na části pozemku, kde byla provedena minimalizace, byla celková spotřeba pohonných hmot 44,2 l. Provedením výpočtů byly zjištěny následující hodnoty. Průměrná spotřeba pohonných hmot při předseťové přípravě půdy na části pozemku, kde byla provedena orba, byla 8,6 l/ha. Na části pozemku, která byla zpracovaná talířovým podmítačem, byla průměrná spotřeba 10,3 l/ha.

Na celkové zpracování půdy části pozemku, který byl orán, bylo potřeba dohromady 138,40 litrů. Cena motorové nafty v době, kdy byl pokus prováděný, byla 30,40 Kč/l, proto celkové náklady na pohonné hmoty z orané části pozemku byly 4 207,36 Kč. Na jeden ha zpracované plochy vycházejí nálady na pohonné hmoty 1 036,30 Kč.

Celkové množství pohonných hmot, které byly potřeba na celkové zpracování půdy podmítané části pozemku, bylo 92,30 l. Za totožné ceny motorové nafty 30,40 Kč/l, byly celkové náklady na pohonné hmoty z podmítané části 2 805,92 Kč. Na jeden ha zpracované plochy vycházejí nálady na pohonné hmoty 654,10 Kč.

Průměrná výkonnost provedení orby byla 2,04 ha/h. Talířový podmítač pracoval průměrnou výkonností 5,40 ha/h. Náklady zaměstnavatele na hodinu práce zaměstnance činí 145,55 Kč. Po výpočtech s předchozími hodnotami vyjdou náklady na zaměstnance na 1 ha zpracované půdy orbou 71,20 Kč, při provádění podmítky jsou tyto náklady 26,77 Kč. Celkové náklady na zaměstnance, který prováděl orbu, jsou tak 289,64 Kč. Náklad na zaměstnance provádějící práci s talířovým podmítačem byl 114,99 Kč.

Pěstovaná plodina byla v průběhu růstu pozorována a byly odebírány vzorky z obou částí pozemku k bližšímu porovnání. Odkopy byly váženy a zjišťoval se váhový rozdíl mezi vzorky z odlišných technologií zpracování půdy, dále byly vzorky měřené na jejich délku, počítán počet odnoží a počítáno množství zrn v klasu.

K prvnímu odběru vzorků rostlin došlo začátkem měsíce března. Porost na části pozemku, který je zpracováván minimalizačním způsobem, je oproti druhé části pozemku poměrně nevyrovnaný, s menším podílem nadzemní hmoty a stále jsou patrné posklizňové zbytky na povrchu. Zvážením vzorku dvaceti jedinců rostlin ze vzorku odebraného z části pozemku zpracovaného minimalizačním způsobem byla zjištěna hmotnost 65 g. Po výběru dvaceti jedinců z části pozemku zpracovaného orbou byla zjištěna hmotnost 85 g. Délka kořenové soustavy u rostlin z minimalizační části byla v průměru 15 cm, ve většině případů se 4 nebo 5 hlavními kořínky, jemné vlášení nebylo moc rozvinuté. Rostliny měly 2 až 4 odnože, některé listy byly mírně poškozeny mrazem, jiné napadení škůdci či chorobami nebylo zjevné. Vzorky z části pozemku zpracovaného orbou měly průměrnou délku kořenové soustavy 18 cm, s minimálním počtem 6 hlavních kořínků a značným zastoupením jemného kořenového vlášení. Počet odnoží na jedné rostlině byl v rozpětí od 3 do 5. Zde se také projevovalo mírné působení mrazu na listech, stejně tak napadení od škůdců či chorobami není zjevné.

Druhý odběr vzorků rostlin byl proveden počátkem měsíce dubna. Při pohledu na pozemek působila část pozemku zpracovaná orbou vyrovnanějším a zapojeným porostem. Na části pozemku zpracovaného minimalizačně byly při bližším pohledu stále patrné posklizňové zbytky na povrchu. Hmotnost zjištěná u vzorků z minimalizační technologie byla 88 gramů, přírůstek hmotnosti oproti předchozímu vážení byl 26 gramů. Na druhé, orané části pozemku byla hmotnost vzorků 128 gramů, přírůstek oproti předchozímu vážení byl 26 gramů. Délka kořenové soustavy se nezměnila a byla v průměru 15 cm, došlo k jejímu objemovému zmohutnění. Na listech bylo stále patrné působení mrazu, bez zjevného poškození škůdci či chorobami. Vzorky z orané části pozemku také zůstaly na předchozí hodnotě délky kořenové soustavy, a také bylo stále patrné působení mrazu na listech. I nadále platí nezjevné poškození škůdci či chorobami.

Ke třetímu odebírání vzorků rostlin došlo začátkem měsíce května, při pohledu na porost na zkoumaném pozemku již nebyl patrný rozdíl mezi odlišně zpracovanými částmi pozemku. Vzorky z minimalizační části pozemku měly hmotnost 238 gramů, tzn. od minulého vážení přírůstek byl 150 gramů. Hmotnost vzorků z orané části pozemku byla 458 g, přírůstek hmoty byl tedy 330 g od předešlého vážení. Patrný byl především nárůst nadzemní části rostlin, kdy délka dosahovala v průměru 60 cm. Porost nejevil známky napadení škůdci či chorobami. Vzorky z orané části pozemku dosahovaly délky nadzemní části rostlin v průměru 64 cm. Také u těchto vzorků nebylo zjevné napadení škůdci či chorobami.

Poslední odebírání vzorku rostlin bylo v polovině měsíce června. Hlavním rozdílem mezi oběma částmi pozemku byl ten, že porost na orané části byl přibližně z 80 % polehlý. Zkoumáním vzorků z posledního odběru se dospělo k těmto výsledkům. Hmotnost vzorků z minimalizační části pozemku byla 300 gramů, tzn. přírůstek hmotnosti 62 gramů od posledního vážení. Zároveň hmotnost celých klasů ze vzorků byla 29 gramů. Délka nadzemní části rostlin činila v průměru 110 cm a na rostlinách byla 1 až 3 pravé odnože. Rostliny nejevily známky napadení škůdci či chorobami. Hmotnost vzorků z orané části pozemku činila 518 gramů, od předchozího vážení byl tak přírůstek 60 gramů. Zároveň hmotnost celých klasů ze vzorků byla 55 gramů. Délka nadzemní části rostlin činila v průměru 110 cm a na rostlinách byly 3 až 4 pravé odnože. Na rostlinách nebylo zjevné napadení škůdci či chorobami.

Sklizením porostu a následným vážením získaného zrna byl zjištěn výnos zrn z jednotlivých částí sledovaného pozemku. Z části pozemku zpracovaného minimalizační technologií bylo sklizeno celkem 35,1 tun obilí, při výměře dané části pozemku 4,29 ha byl průměrný hektarový výnos 8,2 tun. Z části pozemku zpracovaného orebnou technologií bylo sklizeno celkem 26,2 tun obilí, při výměře dané části pozemku o výměře 4,06 ha byl průměrný hektarový výnos 6,45 tun. Vybrané hodnoty jsou zaznamenány v tabulce 1.

Tab. 1: Vybrané zjištěné hodnoty minimalizace a orby

Vyhodnocení výsledků

Provedením pokusu byla získány data, které jasně poukazují na fakt, že minimalizační technologie zpracování půdy je méně nákladnou možností, jak obdělávat půdu. Jisté je také, že to je rychlejší způsob, a především podniky s tisíci hektary obdělávané zemědělské půdy k této variantě zpracování přistupují i s ohledem na stále větší výkyvy počasí a snahou o dodržení optimálních agrotechnických lhůt.

Při pozorování stavu plodiny naznačovaly jednotlivé aspekty na to, že porost na orané části pozemku má lepší vývoj a lze u něj předpokládat vyšší hektarový výnos. Ovšem sklizeň podala naprosto odlišný výsledek. Z jakého důvodu k takovému výsledku došlo, není zcela jisté, ale lze předpokládat, že významný vliv může mít polehnutí plodiny na orané části pozemku. V mléčné zralosti tak byla přerušena výživa klasu a zrno místo přirozeného dozrávání spíše uschlo, tím došlo k poklesu objemové hmotnosti. Polehlý porost při sklizni taktéž stěžoval samotnou sklizeň a docházelo k vyšším ztrátám kvůli nesklizení všech klasů.

Otázkou zůstává, jak by se vyvíjely výnosy semen a slámy při dlouhodobém zpracovávání jednou stejnou metodou na určitém pozemku. Každá technologie má své výhody a nevýhody, proto nejde s jistotou doporuči, či vyloučit některou z nich v běžném provozu. Vždy je nutné vyhodnotit konkrétní podmínky v daném podniku a čase, následně zvolit nejoptimálnější metodu zpracování. Zohlednit je nutné druh pozemku a klimatické podmínky. Výrazným faktorem ovlivňující konečný ekonomický efekt je průběh počasí, zejména množství a rozložení srážek během celé vegetace.

Obr. 3: Stav porostu při sklizni na orané části pozemku

Vytvořeno na základě diplomové práce pod vedením Mgr. Zbyňka Havelky, Ph.D. a Ing. Martina Filipa.