Chemap Agro s.r.o.

Progresivní technologie eliminující zhutňování půdy při pěstování cukrové řepy

01. 02. 2021 Prof. Ing. Josef Pulkrábek, CSc. a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 733x

Základem pro volbu konkrétní podzimní pracovní operace při zpracování půdy je její účel, vlastnosti půdy a vlhkostní poměry ve zpracovávané vrstvě půdy. Současné způsoby podzimního zpracování půdy k cukrové řepě jsou velmi rozmanité. V poslední době se pro hluboké zpracování půdy k cukrové řepě kromě hluboké orby stále více využívají dlátové kypřiče, které prokypří ornici zpravidla levněji a často i prokypří nepropustnou podorniční vrstvu bez zbytečného vynášení spodiny.

Aktuálním problémem řady podniků je velmi často diskutovaný, někdy až přehnaně, stav půdy. Především vysoké zhutnění, obsah humusu a organické hmoty, nevyrovnaný obsah živin, zvýšená objemová hmotnost, zhoršená struktura půdy, nízká pórovitost, nedostatek vzduchu limitují podmínky tvorby výnosu a jakost produkce nejen cukrové řepy.

Cukrovka ve Slovči

Jedním z podniků, který má výrobní podmínky pro pěstování cukrové řepy velmi specifické, je Zemědělská společnost Sloveč, a. s. Hospodaří na extrémně těžkých, často i slévavých půdách vzniklých na sprašových hlínách lokálně jílovito-hlinitého charakteru. Tyto půdy se velmi obtížně zpracovávají a na jaře velmi pomalu prohřívají. Klimatické podmínky co do úhrnu srážek v posledních letech ve vegetačním období jsou na pomezí semiaridního až aridního (výsušného) charakteru.

Vysoká vláhová nejistota v současné technologii pěstování řepy z důvodu meziročního kolísání a tendenčně globálního snižování úhrnu srážek a z důvodu většího rozsahu těžkých půd s tendencí ke zhutnění a následným nepříznivým stavům k obtížné zpracovatelnosti půdy, (zejména velmi krátká doba optimální technologické vyzrálosti pro přípravu) a následný výsev plodiny podnik nutí ověřovat nové technologie. Již v minulosti podnik hledal a zkoušel velmi rozmanité technologie nejen pro pěstování cukrové řepy, například využíval třífázovou sklizeň bulev s cílem omezit pokles produkce a kvality bulev pro technologické zpracování. Bulvy při ní mírně zavadly, což vedlo k vyšší cukernatosti, snížila se křehkost, a tím i ztráty ulomením kořínků a kleslo poškození bulev a řepa se lépe skladovala. Co ale bylo nejdůležitější, že klesl obsah minerálních nečistot. To vše především v souvislosti se změnami limitujících půdních a klimatických podmínek a hospodaření s půdní vláhou. Dalším příkladem inovace je využívání hlubokého kypření místo orby (od roku 2000 bez orby). Po hluboké orbě za vlhka nešlo na podzim půdu hrubě urovnat, následně se nedalo dobře připravit seťové lůžko. Bylo nutné počkat na vyschnutí půdy a opakovat některé jarní pracovní operace a půda více vysychala, což zpožďovalo setí. V současné době na jaře postačuje síťování.

Současnou snahou podniku je pro pěstování cukrové řepy inovovat komplexním způsobem úsek základního a předseťového systému přípravy půdy. Dále také z hlediska nedostatečné účinnosti herbicidů (zvláště půdních v aridních podmínkách) ověřuje změny řešení způsobu regulace plevelů, zejména směrem nechemického ošetření po založení porostů (pletím, plečkováním aj.). Ve spolupráci s ČZU v Praze se v rámci projektu PRV 16. 2. 1. „Vývoj a zavedení progresivní pěstební technologie eliminující zhutňování a pesticidní zátěž půdy“ ověřují možnosti inovace některých prvků technologie zpracování půdy a širšího využití mechanických zásahů k regulaci zaplevelení cukrové řepy. Zároveň je v zájmu řešení projektu snížit spotřebu paliva a produkce skleníkových plynů do atmosféry, snížit pracovní náročnost a zvýšit efektivitu vstupů hnojiv, snížit spotřebu přípravků na ochranu rostlin (zejména herbicidů) a zvýšit pracovní komfort a bezpečnost svých pracovníků.

Na základě těchto důvodů se společnost rozhodla odzkoušet a finálně optimalizovat vhodnou technologickou linku pro profilové zpracování půdy se souběžným hnojením do blízkosti budoucího kořenového systému plodiny. Jedním ze způsobů, jak udržovat vyrovnanou zásobu živin v půdě, a to i v hlubších vrstvách půdního profilu, je aplikace hnojiva tzv. do depa. Tento způsob uložení je vhodný nejen pro doplnění odebraných živin, ale také ke zlepšení přístupnosti živin rostlinám především v první části vegetace. Hnojiva aplikovaná do hloubky 15–20 cm jsou pro řadu rostlin lépe osvojitelná, proto i snadněji využitelná. Pančíková uvádí, že uložení hnojiva do depa má pozitivní vliv na růst a architekturu kořenového systému řady plodin. I ve Slovči mají dobré zkušenosti s aplikací Amofosu do depa. Přispívá k vyrovnanému příjmu živin na půdách s pH 7,4–7,8.

Při současných výkyvech počasí, zejména v době sucha, to rostlinám díky hlubokému zakořenění zajistí vláhu z hlubších vrstev půdního profilu. Takto dostupná vláha může rostlinám pomoci snáze překlenout období bez dostatku dešťových srážek.

Pole s na podzim připravenými hrůbky pro setí cukrové řepy
Pole s na podzim připravenými hrůbky pro setí cukrové řepy

Setí cukrové řepy
Setí cukrové řepy

Plečkování s přihnojením cukrové řepy
Plečkování s přihnojením cukrové řepy

Zhutnění půdy a kypření dlátovým kypřičem

Cukrovka je plodinou, která velmi citlivě reaguje na půdní a klimatické podmínky pěstování. Problematiku utužení půd sklízeči cukrovky sledoval Šařec a kol., kteří uvádí, že opakované přejezdy traktorů a sklízečů po poli působí na zhutnění půdy zřetelně do hloubky 52 cm a slabě do hloubky 60–70 cm. V půdě rostoucí kořen řepy cukrové zaujímá asi 1 až 1,5 litru na jednu řepu, tedy 9 až 15 l/m2. Půda je s postupujícím růstem komprimována. Řepný kořen vylučuje CO2, který musí difundovat z půdy, tím může kyslík (O2) vstupovat do půdy. Oxid uhličitý (CO2) je jed pro kořeny, kyslík potřebuje řepa pro tvorbu vlasových kořínků. Výměna plynů musí probíhat nerušeně a aby tomu tak skutečně bylo, musí být v půdě alespoň 8 až 10 % hrubých pórů. Zpracováním půdy (základním i během vegetace) zvyšujeme podíl pórů, a tak usnadňujeme výměnu a přístup vzduchu do půdy.

Vhodným zásahem přispívajícím k provzdušnění půdy, zasakování vody do půdního profilu, podporující vyšší retenční schopnost půdy v podzimním a časném jarním období je hluboké kypření půdy (vertikální zpracování půdy, podrývání či dlátování) do hloubky 20–45 cm. Jeho účinnost je dána technogenním zhutněním půd, je však i prostředkem k postupnému prohloubení pravidelně zpracovávaného půdního profilu.

Ke zhutnění jsou náchylné těžké půdy a půdy s nízkým obsahem humusu. Zhutnění výrazně zhoršuje zasakování vody a zvyšuje riziko vodní eroze půdy. Růst cukrovky je na zhutnělých půdách omezen periodickým přebytkem vody, nedostatkem vzduchu a živin. Přes vysokou energetickou náročnost je toto opatření pro odstranění zhutnělého podorničí velmi potřebné a přínosné. V poslední době jeho aktuálnost narůstá i ve spojitosti s přívalovými dešti.

Pro dosažení maximální produktivity rostlin se udává objemová hmotnost lehčích půd obvykle v rozmezí 1,2–1,3 g/cm3, středně těžkých půd 1,3–1,4 g/cm3 a těžkých půd 1,4–1,5 g/cm3. Na půdách zhutnělých nad uvedené hraniční hodnoty rostliny mělko zakořeňují, narušuje se morfologická stavba bulvy apod., zpomaluje se růst a přesáhne-li objemová hmotnost půdy 1,8 g/cm3, růst se zastavuje.

Ke zhutňování často dochází při sklizni předplodiny, zpravidla obilniny nebo kukuřice, kdy je půda hodně nasycena vodou a její fyzikální vlastnosti se snadněji mění, zhoršují - dochází k zmenšení půdních pórů a půda zvyšuje svoji objemovou hmotnost. Nevhodná sklizeň negativně ovlivní i další fyzikální vlastnosti půdy, což má dlouhodobý dopad a vliv na produkci se projeví až u následných plodin. Na těchto půdách se zhoršuje vodní režim, vytěsňuje se vzduch a nepříznivě je ovlivněna přístupnost živin. Vzniklé zhutnění hlubších vrstev půdního profilu, není hlubokou orbou či běžným kypřením zpravidla dotčeno.

V našich půdách se nepříznivé zhutnění vyskytuje v hloubce již 25–40 cm, popř. až do 50 cm. Podrývání podorničí, jehož cílem je obnovit ztracené vlastnosti půdy, spočívá v kypření zhutnělých vrstev půdy, avšak bez jejich obracení. V minulosti zhutnělé vrstvy bývaly pod úrovní hloubky orby, v dnešní době to je i v menší hloubce (15–20 cm) v závislosti na způsobu a převládající hloubce zpracování půdy a struktuře pěstovaných plodin (hlavně vojtěšky). Pracovní hloubka kypřiče by měla být stanovena podle stupně zhutnění a podle vlhkosti půdy v dané hloubce.

Kypření půdy do větších hloubek (do hloubky až 40 cm) dlátovým kypřičem je doporučováno řadou autorů jako periodické opatření (jednou za několik let, například pro cukrovou řepu) na půdách se sklonem k nežádoucímu zhutnění. Očekávají se příznivé změny fyzikálních vlastností půdy, které se mohou projevit zvýšenou infiltrací srážkové vody do půdy, a tím i snížením povrchového odtoku vody, s nímž souvisí riziko vodní eroze půdy. Výsledky měření infiltrace vody do půdy, povrchového odtoku vody a smyvu zeminy při využití simulátoru deště ukázaly významný vliv podzimního prokypření půdy dlátovým kypřičem do hloubky 35 cm na charakteristiky, které jsou významné z hlediska vodní eroze půdy. Prokypření půdy do uvedené hloubky přineslo oddálení nástupu povrchového odtoku vody při intenzivním zadešťování, snížilo významně celkový povrchový odtok vody a výrazně snížilo množství odplavené zeminy v porovnání s variantou s mělkým zpracováním půdy.

Porost cukrové řepy pěstované v hrůbcích
Porost cukrové řepy pěstované v hrůbcích

Tvorba hrůbků
Tvorba hrůbků

Jarní síťování na podzim vytvořených hrůbků
Jarní síťování na podzim vytvořených hrůbků

Hluboké kypření půdy s hnojením do depa
Hluboké kypření půdy s hnojením do depa

Příprava půdy, setí a ošetřování řepy v hrůbcích

Cílem projektu řešeného Zemědělskou společností Sloveč, a.s. je mimo jiné ověřit vyvíjený stroj pro tvorbu hrůbků a zpracování půdy před setím i za vegetace. Je určen pro víceúčelové použití před založením porostu a následně i pro použití ve vzešlém porostu.

Ověřovaná pracovní linka vyvíjené technologie s tvorbou hrůbků, umožňuje základní zpracování těžkých půd v aridní oblasti v období podzimu za pomoci hlubokého prokypření půdy dlátovým pluhem, který je opatřen jedinečnými polo-parabolickými slupicemi umožňující snadné pronikání do zhutněných a vysušených těžkých půd. Stroj půdu prokypří na hloubku cca 40 cm s rozdílnou vertikální kinetikou zpracování půdy. V hloubce 20–40 cm stroj intenzivně rozrušuje slehlé podorničí a v hloubce ornice 0–20 cm dochází k promísení půdy s posklizňovými zbytky. Unikátní tvar slupic, dláta a zkrácených bočních křídel umožňuje souběžné profilové hnojení zonálního charakteru, tedy cílené ukládání především fosforečných hnojiv do půdy podporujícího hlubší zakořenění rostliny. Výsledky měření penetrometrického odporu půdy na takto zpracované půdě ukazuje graf 1.

Ověřovaný víceúčelový půdu zpracovávající stroj umožňuje na podzim vytvoření hrůbku (nahrůbkování pozemku pro jarní výsev řepy), následné jarní odplevelení a provzdušnění hrůbku lehkými síťovými sekcemi (kterými je možné povrch hrůbku ošetřit ještě před nebo těsně po vzejití plodiny). K následnému výsevu cukrové řepy je využíván stávající secí stroj tažený lehkým pásovým traktorem, který seje na vrchol do na podzim připravených hrůbků. Vývoj, ověřování a zkoušky tohoto speciálního víceúčelového stroje pro cukrovou řepu a stroje pro základní přípravu s profilovým hnojením půdy vychází ze spolupráce s firmou Bednar FMT vybraným dodavatelem inovativní technologie.

Je to technologie, která umožňuje pěstování cukrové řepy i na těžších a slévavých půdách. Dochází k menší tvorbě půdního škraloupu, umožňuje ranější setí. Nevýhodou je, že u takto založených porostů je větší riziko poškození rostlin cukrové řepy mrazem.

Ukázalo se, že na podzim vytvořené hrůbky (po předcházejícím hlubokém prokypření půdy s profilovým zonálním uložením atraktivních hnojiv Terrastripem) zabraňují povrchovému odtoku zimních atmosférických srážek (usnadňují zasakování vody). Přispívají ke snadnějšímu vyklíčení plevelů, které mohou být následnou operací regulovány (síťové sekce) a především přispívají k dřívějšímu termínu výsevu v těžkých půdách. Což je dáno snadnějším osycháním půdy ve vrstvě 3–8 cm a časnějším prohřátím půdy v hrůbcích pro následný výsev řepy.

V rámci ověřované technologie bylo sledováno utužení půdy (graf 1) a vlhkost půdy (graf 2) na variantách s hrůbky a na tradičním zpracování půdy. Z výsledků je parné, že v hrůbcích půda více vyschla především v hloubce půdy 3–8 cm. Vzešlost porostu i počty rostlin po vzejití cukrové řepy byly velmi vyrovnané, nepatrně vyšší u variant založených do hrůbků (tab. 1).

Po vzejití rostlin cukrovky v hrůbcích je prováděno opakované meziřádkové kypření půdy až do období plného zapojení (dotýkání listů rostlin mezi řádky) pomocí plecí sekce zavěšené na víceúčelovém rámu. Plecí sekce jsou uskupeny s více malými pracovními orgány (soubor dlátek, a radliček), které umožňují plecí efekt (regulaci zaplevelení) a hlubší kypření usnadňující lepší zasakování vody při deštích, a tím i přísun živin z dodaných hnojiv při současném přihnojení. Při zpracování meziřadí je zároveň prováděno cílené lokální přihnojení porostů především dusíkem do kořenové zóny rostlin.

Tažným prostředkem tohoto víceúčelového hrůbkovacího, síťovacího, kypřícího a přihnojovacího stroje je lehký čtyřpásový tahač (John Deere 6145 R), který vytváří podstatně snížený tlak na půdu ve srovnání se zastaralými kolovými traktory (či dvoumontáží).

Tažný prostředek je vybaven navigačním lokalizačním systémem přijímajícím signál z družicového rozhraní systému GPS v kvalitě RTK, který umožňuje navedení soupravy do připravených hrůbků a následně řádků cukrové řepy nebo dalších široko-řádkových plodin, tj. nejprve pro hrůbkování (pevné kolejové řádky od Trimble), setí, síťování na jaře (navedení soupravy do řádků dle údajů lokalizace přejezdů při hrůbkování), opakované plečkování meziřadí s přihnojením dusíkem. Je předpoklad (od výsevu 2020), že i hluboké kypření půdy bude vedeno ve stejných drahách a rostlina cukrové řepy bude mít v místě budoucí bulvy dobře prokypřený půdní profil.

Agregace stroje s lehkým pásovým tahačem významně přispěla ke snížení počtu přejezdů, zejména při jarní předseťové přípravě a ke snížení technogenního zhutnění především při setí a kypření za vegetace.

Hluboké podzimní kypření Terrastripem ZN 9 R/45 Profi s následnou tvorbou hrůbků přispělo v roce 2019 ke zvýšení výnosu bulev i výnosu cukru (tab. 2). Výnos bulev se zvýšil novou technologií zpracování půdy o 13,7 % nebo 15,9 % (při srovnatelném hnojení). Zůstatek cukru v melase, který je dán technologickou jakostí sklizených bulev, byl ovlivněn velmi málo. Výnos byl pozitivně ovlivněn nejen výsevem na vrchol hrůbků, ale i uložením hnojiva (150 kg/ha Amofosu) do hloubky 15–20 cm při hlubokém kypření půdního profilu. Přínos hnojení Amofosem byl 2,3 % nebo 4,5 % při stejném zpracování půdy. Je třeba si ale uvědomit, že šlo o provozní ověřování s mechanizovanou sklizní sklízečem (Ropa Tiger 6) a výnos bulev byl hodnocen pouze v jednom a cukernatost ve třech opakováních. U ověřované technologie zpracování půdy, se především hnojení Amofosem projevilo zvýšením v příjmu a následném obsahu fosforu, méně u dusíku a některých dalších živin v rostlině cukrové řepy (tab. 3 a 4). Vliv hlubokého zpracování půdy a hnojení do depa Amofosem mělo malý vliv na obsah chlorofylu v listech řepy cukrové.

Graf 1: Vliv zpracování půdy na její utužení (7. března 2019)
Graf 1: Vliv zpracování půdy na její utužení (7. března 2019)

Graf 2: Vliv zpracování půdy na její vlhkost (7. března 2019)
Graf 2: Vliv zpracování půdy na její vlhkost (7. března 2019)

Tab. 1: Vliv zpracování půdy na vzešlost porostu a počet rostlin

Varianta

Vzešlost porostu

(%)

Počet rostlin

(tis. ks/ha)

1 Bednar FMT Terrastrip*, hrůbky

75,0

98,3

2 Horsch Tiger 5AS, Amofos, rovina

73,9

96,9

3 Horsch Tiger 5AS, rovina

76,1

99,7

4 Bednar FMT Terrastrip*, Amofos, hrůbky

77,4

101,4

Tab. 2: Vliv zpracování půdy a hnojení na produkční ukazatele sklizené cukrové řepy

Varianta

Výnos bulev

(t/ha)

Cukernatost

(%)

Výnos polarizačního cukru

(t/ha)

Zůstatek cukru v melase

(%)

Výnos bílého cukru

(t/ha)

Výnos bulev přepočítaný na 16% cukernatost

(t/ha)

1 Bednar FMT Terrastrip*, hrůbky

98,4

19,10

18,8

2,91

15,9

121,8

2 Horsch Tiger 5AS, Amofos, rovina

88,7

18,90

16,8

2,88

14,2

108,5

3 Horsch Tiger 5AS, rovina

84,9

19,50

16,6

2,84

14,1

107,7

4 Bednar FMT Terrastrip*, Amofos, hrůbky

100,3

19,60

19,7

2,79

16,9

128,1

Tab. 3: Vliv hlubokého zpracování půdy a hnojení do depa na obsah fosforu v sušině řepy cukrové

Varianta

Obsah P v rostlině (%)

13. 6. 2019

Obsah P (%)

před sklizní

čepel

řapík

bulva

bulva

1 Bednar FMT Terrastrip*, hrůbky

0,28

0,33

0,20

0,06

2 Horsch Tiger 5AS, Amofos, rovina

0,20

0,49

0,39

0,07

3 Horsch Tiger 5AS, rovina

0,18

0,22

0,19

0,06

4 Bednar FMT Terrastrip*, Amofos, hrůbky

0,29

0,35

0,29

0,07

Pozn.: * Bednar FMT Terrastrip ZN 9R/45 Profi + Bednar FMT Ferti-cart FC 3500 (150 kg Amofosu/ha)

Tab. 4: Vliv hlubokého zpracování půdy a hnojení do depa na obsah dusíku v sušině řepy cukrové

Varianta

Obsah N v rostlině (%)

13. 6. 2019

Obsah N (%)

před sklizní

čepel

řapík

bulva

bulva

1 Bednar FMT Terrastrip*, hrůbky

3,22

5,22

1,32

0,79

2 Horsch Tiger 5AS, Amofos, rovina

2,57

4,93

1,39

0,92

3 Horsch Tiger 5AS, rovina

2,85

4,6

1,19

0,87

4 Bednar FMT Terrastrip*, Amofos, hrůbky

3,28

5,38

1,56

1,01

Pozn.: * Bednar FMT Terrastrip ZN 9R/45 Profi + Bednar FMT Ferti-cart FC 3500 (150 kg Amofosu/ha)

Závěr

Nízké ceny cukru následně i cukrové řepy po zrušení produkčních kvót a stále širší otevírání trhu s cukrem vyvolává větší tlak na hledání cest, jak nesnižovat rentabilitu produkce a zachovat udržitelnost produkce této atraktivní evropské komodity. Chce-li podnik zachovat svoji konkurenceschopnost při pěstování cukrové řepy, musí výnosy cukru v podniku dosahovat nejméně 13 t/ha.

Předpokladem pro vysoké výnosy cukru je, že hlavní kořen a posléze bulva se mohou vyvíjet nerušeně, a to zejména v pravidelném porostu, na půdě s optimálními fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi. Jednou z cest k zajištění optimálních podmínek je inovace v podzimním hlubokém zpracování půdy a hnojení do depa a tvorbě hrůbků umožňujících časnější setí na pomaleji vysychajících půdách.

Inovovaná technologie v roce 2019 výrazně zvýšila výnos bulev přepočítaný na 16% cukernatost. Za významnou cestu ke stabilizaci půdní úrodnosti v podniku považujeme využívání pásových tahačů při setí cukrové řepy a kypření půdy za vegetace.

Příspěvek vznikl za podpory Programu rozvoje venkova, operace 16.2.1 Podpora vývoje nových produktů, postupů a technologií v zemědělské prvovýrobě, při řešení projektu Spolupráce „Vývoj a zavedení progresivní pěstební technologie eliminující zhutňování a pesticidní zátěž půdy“ č. 17/004/16210/120/000006.

Prof. Ing. Josef Pulkrábek, CSc., Ing. Lucie Bečková, Ph.D., Ing. Jaroslav Urban, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze
Ing. Jiří Sobota, Ing. Ondřej Sobota;
Zemědělská společnost Sloveč, a. s.

Související články

Cílené výsevy meziplodin do meziřadí chmelnice (1)

12. 04. 2021 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 164x

Zakládání porostů jarního máku

31. 03. 2021 Ing. Matěj Satranský, Ing. Pavel Cihlář Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Technologie pěstování Zobrazeno 521x

Vertikální zemědělství

21. 03. 2021 Doc. Dr. Ing. Jaroslav Salava; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i., Praha-Ruzyně Technologie pěstování Zobrazeno 508x

Doporučení pro jarní agrotechniku ozimé řepky

12. 03. 2021 Ing. David Bečka, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze, Prof. Ing. Jan Vašák, CSc.; Agrada, s.r.o. Technologie pěstování Zobrazeno 656x

Základy zpracování půdy (1): Podmítka (I.)

10. 03. 2021 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Technologie pěstování Zobrazeno 662x

Další články v kategorii Technologie pěstování

detail