Chemap Agro s.r.o.

Půdní blok a jeho parametry ve vztahu k obhospodařování (1) - Obecné principy

02. 07. 2018 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 676x

Prostorové rozmístění zemědělsky využívaných půdních bloků a jejich parametry z hlediska obhospodařování jsou dány nejen historickým vývojem krajiny a změnou vlastnických vztahů k půdě v návaznosti na politickou a ekonomickou situaci, ale odráží se v něm i vývoj systémů hospodaření. Zásadní vliv na parametry půdních bloků má však také vývoj mechanizačních prostředků, jimž jsou dané parametry přizpůsobovány.

Agronutrition

V návaznosti na historické události po roce 1948 došlo v tehdejším Československu k výraznému nárůstu především výměry půdních bloků, které vznikly potlačením vlastnických vztahů v půdě. Důsledkem tohoto procesu byly vytvořeny velké půdní bloky, bez ohledu na původní vlastnické vztahy dané dědičným právem vlastníků. Vzniklé celky, přetrvávající do dnešní doby, však ve většině případů nerespektují přirozenou variabilitu krajinného prostoru z hlediska půdních, reliéfních, hydrologických a dalších podmínek. V pozdějších letech docházelo k dalšímu slučování pozemků, zejména ve spojitosti s nárůstem záběru pracovních záběrů strojů v přímé závislosti na zvyšujícím se výkonu motorů tažných prostředků. Nárůst záběru strojů vedl rovněž k omezování zpracování půdy na členitých okrajích půdního bloku, či k úplnému omezením využití malých pozemků nebo jejich částí navazujících na homogenní celek.

Ke změně velikostních a tvarových parametrů půdních bloků však dochází neustále k záborům zemědělské půdy z hlediska nezemědělského využití (obr. 1), časté je jejich přerušení budovanou infrastrukturou apod. Samotný půdní blok představující souvislou plochu zemědělsky obhospodařované půdy zřetelně v krajině oddělenou hranicí však ne vždy představuje reálnou plošnou jednotku z hlediska využití. Tvorba dílů půdních bloků z důvodu potřeby pěstování rozdílných plodin, odlišného režimu hospodaření, změny uživatelských či vlastnických vztahů následně parametry pro obdělávání výrazně mění. Další faktor působící na efektivitu hospodaření na půdním bloku v posledních letech představují i rozdílná legislativní opatření, jako je např. tvorba přerušovacích pásů v rámci DZES. Změna těchto vlastností je spojena i s budováním technických protierozních opatření (průlehy, větrolamy apod.) a územních systémů ekologické stability v rámci stále nedokončených pozemkových úprav.

Důsledkem výše uvedených skutečností se velikostní a tvarové parametry půdního bloku, či jeho dílů, v čase a v prostoru s rozdílnou intenzitou mění, což vyžaduje mnohdy uplatnění nových pěstebních systémů, vedoucích ke změně osevních sledů, pohybu souprav po pozemku, budování nových vstupů na pozemek, systémů transportních procesů na pozemku, ale i mezi pozemkem a podnikem.

Faktorů určujících vliv prostorového umístění půdního bloku (PB) v krajině na systémy obhospodařování je mnoho. Mezi primární je samozřejmě řazena velikost (výměra), tvar, střední délka pracovní jízdy, svažitost a její změna v rámci pozemku, přítomnost krajinných prvků, rozmístění a počet překážek antropogenního původu (sloupy elektrického vedení, trasy plynovodů apod.), umístění a počet vstupů na pozemek, vzdálenost od podniku, délka obvodu apod.

Velikost a tvar půdního bloku

Jedním z dlouhodobě hodnocených parametrů je vliv velikosti a tvaru pozemku na efektivitu jeho hospodářského využití. Obecně je nárůst velikosti půdního bloku spojován s nárůstem podílu času spotřebovaného pro přímé pracovní činnosti pracovní soupravy vůči celkovému času zahrnujícímu i jeho spotřebu na činnosti přímo nesouvisející s prováděním práce při agrotechnické operaci. Nárůst plochy půdního bloku omezuje spotřebu času na přepravu, na otáčení na souvrati, na seřizování stroje, na změnu stroje z transportní do pracovní polohy a zpět apod. To v konečném důsledku zvyšuje plošnou výkonnost soupravy za jednotku času. Podle literárních údajů se nárůst plochy půdního bloku na zvýšení plošné výkonnosti souprav projevuje zásadním způsobem při zvyšování výměry přibližně na 40–50 ha. Při překročení této výměry již nárůst výkonnosti nevykazuje výrazný přírůstek.

Zvyšování výkonnosti je však spojeno s potřebou zvyšování pracovního záběru strojů. Otázka zvyšování pracovního záběru strojů je však spojena se stanovením optimálního záběru strojů z hlediska velikostní a početní struktury půdních bloků podniku. U menších a obecně u nepravidelných pozemků může s nárůstem pracovního záběru strojů pro zpracování půdy a u sklízecích mlátiček docházet především ke zvýšení překryvů pracovních jízd. Vyšší plošná výkonnost vyžaduje nárůst tahové síly, či výkonů motorů, tažných prostředků což vede ke zvýšení jejich celkové hmotnosti, a tím k nárůstu tlaku na půdu. Z dlouhodobého hlediska se zvyšuje výkonnost motorů tažných prostředků, která koreluje s jejich celkovou hmotností. Pozitivním efektem, ale mnohdy přeceňovaným, je pokles hodnoty podílu celkové hmotnosti traktoru a výkonu motoru (kg/kW), protože samotná hmotnost traktorů má stále rostoucí tendenci.

Kromě zvýšení pracovní výkonnosti a zvyšování efektivity využití času je zvětšování pozemků projevující se nárůstem střední délky pracovní jízdy spojeno i s poklesem spotřeby PHM, a tím i emisí CO2. Zásadní nárůst úspor vykazují modelové výpočty při zvyšování výměry půdního bloku z 2,5 na 60 ha. Po překročení hranice 60 ha tento efekt již vykazuje minimální rostoucí trend.

Samotný vliv velikosti půdního bloku na spotřebu PHM je však diskutabilní. Spotřeba paliva totiž značně závisí na variabilitě půdních podmínek, na míře a rozložení zón technogenního zhutnění, na svažitosti pozemku, na seřízení strojů, na technickém stavu strojů (např. opotřebení pracovních nástrojů pro zpracování půd), ale i na obsluze. Opomenout nelze ani vliv systému pojezdu soupravy po pozemku z hlediska optimalizace pracovních jízd.

Výkonnost pracovních souprav při shodné velikosti půdního bloku je samozřejmě výrazně modifikována jeho tvarem. Obecně je za optimální tvar pozemku z hlediska jeho obhospodařování považován obdélník o poměru stran 1:2 až 1:4. Literární údaje, které vycházejí z modelového příkladu tvarové odlišnosti půdního bloku o výměře 20 ha, uvádějí, že odchýlení se tvaru pozemku od obdélníkového k nepravidelnému obrazci je spojeno s nárůstem spotřeby času na jeho obhospodařování o více než 17 %. Optimalizace směru pracovních jízd může ve vztahu k tvaru pozemku snížit spotřebu času na otáčení strojů o 27 až 89 %.

Obrázek 2 a tabulka 1 dokumentují vliv tvaru půdního bloku na spotřebu potřebnou k jeho obhospodařování. Z výsledků opět vychází, že nejvyšší výkonnost lze očekávat u pravidelných pozemků obdelníkového tvaru s poměrem délky pozemku k jeho šířce 4:1. Nepravidelné tvary a umístění překážek v půdním bloku (obr. 2 a tab. 1 varianty f, g).

Požadavky na velikost a tvar pozemku se však mohou měnit z hlediska pěstební technologie plodiny a její sklizně. Zásadní roli na výkonnost pracovních souprav má střední délka pracovní jízdy. Dlouhé střední délky pozemků jsou jednoznačně výhodné v rámci pracovních operací, jako je základní zpracování půdy, předseťová příprava a setí druhů, kde se jedná o menší výsevné množství na jednotku plochy. S nárůstem velikosti pozemku a s prodlužující se střední délkou půdního bloku se však zvyšují nároky na transport sklizených produktů a na zvyšování zásobníků sklízečů.

Typickým příkladem jsou sklízecí mlátičky, kde zvyšování záběrů žacích stolů a dosahování vyšších výnosů obilnin, klade nároky na nárůst objemu jejich zásobníků. Vyšší střední délky pozemků neumožňují vyprázdnění zásobníků na souvrati. Zásadní roli poté hraje vyprazdňování zásobníku do souběžně jedoucího odvozového prostředku, čímž narůstá potřeba vstupů odvozových prostředků na pozemek. Obdobné problémy je nutné řešit i při sklizni cukrové řepy. Zde je ovšem situace řešena tvorbou meziskladů.

Nárůst výnosu u silážní kukuřice a vyšší záběry sklizňových adaptérů opět přispívají k výraznému zatížení pozemku přejezdy odvozové techniky a zvyšují nároky na optimalizaci odvozových linek. To dokládají záznamy pořízené během práce strojů v reálných podmínkách, které poukazují na řadu rezerv a nedostatků při těchto činnostech. Odvozové prostředky často vjíždějí na pozemek náhodně, zdržují se na pozemku či neúčelně popojíždí. Na druhou stranu se ukázalo, že zavedení jednotných kolejových stop může navýšit nepracovní přejezdy po pozemku s ohledem na dodržení stálých stop. Jak ukazuje obrázek 3, v případě sklizně sklízecí řezačkou, často prázdný odvozový prostředek sleduje soupravu řezačky a druhého odvozového prostředku. V dnešní době je potřebné se zamyslet i nad otázkou plánování funkčnosti odvozových linek ve vztahu k variabilitě výnosu na půdním bloku, který může vycházet s dlouhodobějšího hodnocení výnosových map.

Velikost pozemku a jeho tvar zásadním způsobem určují efektivitu aplikace minerálních a organických hnojiv. Dosavadní literární údaje uvádějí, že se zvyšujícím se záběrem rozmetadel minerálních hnojiv klesá prokazatelně spotřeba PHM. Zároveň však upozorňují na souběžný nárůst hmotnosti zásobníků, včetně vlivu na zatížení půdy, na přenos tahové síly tažného prostředku apod. Zvýšení zásobníků rozmetadel při konstantní velikosti půdního bloku snižuje počet nepracovních operací, jako je především plnění.

Dlouhodobé problémy spojené s nízkou efektivitou práce a vysokou ekonomickou náročností jsou spojeny s aplikací pevných a kapalných organických hnojiv. Primárně se jedná o omezenou délku pracovní jízdy v důsledku aplikace vyšších dávek hnojiva vůči kapacitě zásobníků. Tato skutečnost zvyšuje časovou a ekonomickou náročnost aplikace z důvodu vracení se souprav na okraj pozemku k doplnění hnojiva a jejich opětovného nájezdu do pracovní jízdy. Dalším problémem je výrazná nerovnoměrnost aplikace (obr. 4) bez následné znalosti aktuální dávky živin na jednotku plochy. Řešením je poté u kapalných tekutých hnojiv možnost variabilního dávkování ve vztahu k dojezdu soupravy na protější stranu půdního bloku nebo vytvoření vnitřní, přesně definované, souvratě za účelem plnění aplikační soupravy. Výrazným problémem je i vysoká hmotnost souprav. Podle zahraničních údajů vedla povrchová aplikace kejdy na suchou půdu do porostů obilniny ke snížení výnosu v místech kolejí o 11,6 % vůči nepřejeté ploše. Na základě systému aplikace činila celkově přejetá plocha 22 % z plochy pozemku, čím v konečném důsledku kles průměrný výnos na pozemku o 2,5 až 3 %.

Nárůst velikosti půdního bloku je spojen s možností zvyšování záběru postřikovačů při současném zvyšování objemu zásobníku postřikové jíchy. Zvětšení záběru postřikovače umožňuje rovněž snížení počtu kolejových řádků na pozemku. Systémy umožňující nezávislé ovládání sekcí, či trysek samotných, eliminují překrývání záběrů na nepravidelných pozemcích a při aplikaci na klínovitých částech pozemku a v případech, kdy okraj souvratě nesvírá s pracovní jízdou pravý úhel. S pravidelným tvarem pozemku klesá délka obvodu půdního bloku, čímž se snižují rizika kontaminace okolních ploch pesticidy a hnojivy.

Tab. 1: Vliv tvaru pozemku na dobu potřebnou k jeho zpracování (zdroj: Landers, 2000)

Tvar pozemku (index viz obr. 2)

Spotřeba času na zpracování 1 ha (min/ha)

Index

a - čtverec

56,6

100

b - obdélník (2:1)

54,0

95

c - obdélník (4:1)

52,4

93

d - standardní tvar *

59,5

105

e - mnohoúhelník

59,1

104

f - zastavěné plochy

60,5

107

g - překážky v PB

62,0

109

Pozn.: * Dvě protější strany nejsou rovnoběžné, považuje se v  zemědělství za standardní

Obr. 1: Vliv změny intravilánu v čase na tvar sousedních půdních bloků (Brant, 2018, mapový zdroj: Seznam.cz)
Obr. 1: Vliv změny intravilánu v čase na tvar sousedních půdních bloků (Brant, 2018, mapový zdroj: Seznam.cz)

Obr. 2: Schematické znázornění rozdílných tvarů půdních bloků se shodnou výměrou (upraveno podle Landers, 2000)
Obr. 2: Schematické znázornění rozdílných tvarů půdních bloků se shodnou výměrou (upraveno podle Landers, 2000)

Obr. 3: Záznam pohybu odvozových prostředků při sklizni píce řezačkou (Kroulík, 2014)
Obr. 3: Záznam pohybu odvozových prostředků při sklizni píce řezačkou (Kroulík, 2014)

Obr. 4: Variabilita aplikace kapalných organických hnojiv při nerespektování závislosti mezi dávkou hnojiva a délkou pozemku
Obr. 4: Variabilita aplikace kapalných organických hnojiv při nerespektování závislosti mezi dávkou hnojiva a délkou pozemku

Souhrn

Na základě výše uvedených skutečností je patrné, že velikostní struktura půdních bloků bude zásadním způsobem ovlivňovat efektivitu obhospodařování z hlediska využití strojů, ale i pěstování plodin. Proto je analýzu velikostní struktury půdních bloků hodnotit jak na úrovni zemědělského podniku, tak i v rámci vyšších správních celků, včetně celé České republiky. Graf 1 dokumentuje strukturu velikosti půdních bloků z hlediska jejich počtu ve vztahu k velikostní kategorii a k jejich celkové výměře. Z grafu 1 je patrné, že z hlediska počtu půdních bloků je nejvyšší počet půdních bloků v kategorii o velikosti 1 ha. Nejmenší počet poté ve velikostních kategoriích s výměrou vyšší než 40 ha. Z praktického hlediska lze za významnější kritérium považovat celkovou plochu půdy, které jednotlivé velikostní kategorie pozemků zaujímají (Graf 1). V rámci České republiky se více než 70 % půdních bloků nachází ve velikostní kategorii převyšující výměru 20 ha. Samotná velikost půdního bloku je však jedním z mnoha kritérií, které efektivitu využití a pěstební systém ovlivňují.

Graf 1: Počet půdních bloků dle velikostní kategorie (nahoře) a výměra půdy jednotlivých velikostních kategorií v České republice
Graf 1: Počet půdních bloků dle velikostní kategorie (nahoře) a výměra půdy jednotlivých velikostních kategorií v České republice

Výsledky získané v rámci operace 16.1.1 Podpora operačních skupin a projektů EIP Programu rozvoje venkova na programové období 2014–2020. Práce vznikla v rámci projektu EIP 16/003/1611a/120/000095 s názvem Implementace nových a inovovaných technologií precizního zemědělství do pěstebních systémů, jehož poskytovatelem je MZe ČR.

Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D., Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze
Ing. Jiří Kapička, Ing. Jan Lang, Ing. David Petrus, Ing. Ivan Novotný; Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i.

foto: V. Brant

Související články

Letošní počasí sóje nepřálo

13. 12. 2018 Ing. Petr Štěpánek, Ph.D.; Agromanuál Technologie pěstování Zobrazeno 75x

Pěstování a využití čiroku v Severní Americe

09. 11. 2018 RNDr. Klára Kosová, Ph.D., Ing. Jiří Hermuth; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Praha-Ruzyně Technologie pěstování Zobrazeno 458x

Nové možnosti optimalizace počtu odnoží a výnosu u pšenice ozimé

19. 10. 2018 Ing. Radoslav Koprna, Ph.D.; Univerzita Palackého v Olomouci Ing. Jiří Petrásek, Ing. Jan Šamalík; Chemap Agro s.r.o. Technologie pěstování Zobrazeno 607x

Nové poznatky, které jsou odrazem změny klimatu - vliv sucha na rostlinnou produkci

18. 10. 2018 Doc. Dr. Mgr. Vera Potopová; Česká zemědělská univerzita v Praze Technologie pěstování Zobrazeno 520x

Další články v kategorii Technologie pěstování

Agro Aliance
AG NOVACHEM s.r.o.
Slunečnice - Syngenta
Kniha Biologie a regulace plevelů  - Novinka 2018

Kalendář akcí

Prohlédnout vše

Upozornění

Veškeré údaje uvedené na webu www.agromanual.cz jsou pouze informativní, při použití přípravků se řiďte etiketou přípravku.

Anketa

Jak se Vám líbí nové názvosloví chorob a používáte je?
24%
6%
5%
16%
5%
44%
detail