Základy zpracování půdy (10): Příprava půdy pro setí a sázení

01. 01. 2022 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Technologie pěstování Zobrazeno 9204x

Cílem pracovních operací prováděných v rámci předseťové přípravy a přípravy půdy pro sázení je vytvořit optimální podmínky pro včasné a kvalitní založení porostů kulturních rostlin ve vztahu k jejich následnému vývoji a zajistit požadované podmínky pro práci secích strojů. Při založení porostů na základě výsevu semen se jedná o cílenou změnu prostorového uspořádání půdní hmoty v horní vrstvě, která podpoří požadované procesy klíčení semen a vzcházení klíčenců. Jedná-li se o přípravu půdy pro výsadbu vegetativních orgánů rozmnožování či sazenic, musí příprava půdy vytvořit vhodné podmínky pro klíčení hlíz či rychlé uchycení se sazenic a jejich následný růst.

Bez ohledu na rozdílné půdní podmínky stanoviště, technologické postupy základního zpracování a komplexní systémy zpracování půdy má příprava půdy zajistit následující požadavky:

• urovnat povrch pozemku a zmenšit povrch půdy,
• vytvořit na povrchu půdy izolační nakypřenou vrstvu zamezující ztrátám vody,
• zvýšit teplotu půdy za účelem podpory klíčení semen a vzcházení rostlin,
• provést požadované uspořádání půdních agregátů v horní vrstvě půdy,
• omezit rizika degradace horní vrstvy půdy abiotickými faktory,
• zajistit vytvoření kvalitního seťového lože,
• připravit vhodné podmínky pro kvalitní práci secího stroje,
• přispět k odplevelení pozemku.

V systémech celoplošného zpracování půdy je stále dominantní oddělení samotné předseťové přípravy a setí, ale s nástupem secích strojů vybavených rozdílnými pracovními nástroji pro kypření a rovnání půdy (talířové sekce, dlátové sekce apod.) dochází k provedení předseťové přípravy a setí současně.

S rozvojem systémů pásového zpracování půdy a pásové předseťové přípravy půdy se vyvíjejí i systémy předseťové přípravy pro tyto technologie. V těchto systémech se nemění požadavky na tvorbu a funkce seťového lože, ale především se předseťová příprava omezuje na menší plochu pozemku, tedy na pás, do kterého budou uložena semena a následně zde bude primárně probíhat především počáteční vývoj rostlin.

U systémů setí do nezpracované půdy (přímé setí) zajišťují předseťovou přípravu půdy pracovní nástroje umístěné před výsevní sekcí a samotná secí botka.

Urovnání povrchu půdy

Urovnání povrchu pozemku je potřebné po předchozím provedení orby, mělkého zpracování půdy a po hlubším zpracování půdy bez obracení ornice. Obzvlášť po orbě, kdy je pozemek ponechán v hrubé brázdě, je povrch pozemku hřebenitý, při použití záhonové orby je potřebné počítat s dodatečným urovnáním skladů a rozorů (obr. 1). Urovnání povrchu pozemku vede ke snížení jeho plochy, tj. ke snížení plochy, na které dochází k evaporaci. Zároveň přispívá k zajištění kvalitní práce secích strojů určených pro setí do zpracované či částečně zpracované půdy. Urovnaný pozemek a vytvoření rovnoměrně nakypřené horní vrstvy půdy do požadované hloubky je zárukou dodržení požadované hloubky setí či sázení z hlediska podélné a příčné rovnoměrnosti uložení osiva a sadby.

Z hlediska snížení negativního utužení půdy a eliminace tvorby kolejí při předseťové přípravě jsou tažné prostředky vybavovány zdvojenými koly (obr. 2) či širokými pneumatikami, jejichž konstrukční řešení umožňuje snížení tlaku v pneumatice pod hodnotu 1 bar.

U systémů pásového zpracování půdy pro širokořádkové plodiny je urovnání povrchu půdy nutné zajistit již při kypření pásů, tedy správným nastavením postranních disků vracejících radlicí zvednutou půdu zpět do prostoru pásu a nástrojů pro zpětné utužení a urovnání povrchu kypřeného pásu. Pro jarní prokypření horní vrstvy půdy zajišťující předseťovou přípravu lze provést mělké kypření v pásech plečkami, včetně možnosti přihnojení.

V systémech setí do nezpracované půdy je rovnost povrchu pozemku potřebná pro kvalitní práci secích strojů ve vztahu k dodržení hloubky setí, především pro výsevy úzkořádkových plodin. Při setí do nezpracované půdy rozhodují o rovnosti povrchu pozemku především předchozí pracovní operace prováděné v předplodině, které jsou spojeny s možností tvorby hlubších kolejových stop (aplikace hnojiv a látek na ochranu rostlin, především pak systém sklizně a odvozu produkce). Vzniklé kolejové stopy přispívají k vytváření plošných nerovností na pozemku. Poté je nutné volit směr jízdy secího stroje ve směru vytvořených kolejí.

Obr. 1: Záhonová orba přispívá ke zvýšení nerovnosti pozemku v důsledku nedostatečného zahrnutí rozorů

Obr. 2: Zdvojená kola traktoru snižují měrný tlak na půdu

Omezení ztráty vody z půdy

Zamezení neproduktivního výparu a udržení vody v půdě je jednou z významných funkcí předseťové přípravy. V konvenčních technologiích zpracování půdy (orební systémy) dochází k dokonalému zapravení posklizňových zbytků. V rámci následné předseťové přípravy je potřebné na povrchu půdy vytvořit nakypřenou horní vrstvu půdy, která přispěje k přerušení kapilárního vzlínání. U konzervačních technologií zpracování půdy přispívá k omezení ztrát vody z povrchu půdy rovněž vrstva mulče. Její tloušťka je závislá na způsobu základního zpracování půdy a použitého mechanizačního prostředku. V případech, kdy není v rámci základního zpracování půdy provedeno zpracování horní vrstvy půdy (setí do nezpracované půdy), je mulč primárním faktorem omezujícím evaporaci. Opomenout nelze ani ochranný efekt strniště tvořeného zbytky rostlin ukotvených kořenovým systémem v půdě (stínění, tlumení kinetické energie deště, zpomalení proudění vzduchu apod.). Je jedinou možností, jak omezit evaporaci. I zde je proto potřebné zdůraznit význam rovnoměrného rozložení rostlinných zbytků a slámy na povrchu půdy.

Přítomnost rostlinných zbytků na povrchu půdy nebo větších půdních částic uložených na jejím povrch při úpravě agregátového uspořádání při předseťové přípravě přispěje k omezení degradačních procesů poškozujících horní vrstvu půdy, které vznikají v důsledku přímého působení meteorologických prvků (sluneční záření, srážky, proudění vzduchu atd.) a zároveň sníží riziko vzniku vodní a větrné eroze. Zejména výsev do nezpracované půdy, mulče a hrubé brázdy je jedním z agrotechnických protierozních opatření.

Diferenciace rozmístění půdních agregátů

Důležitým cílem přípravy půdy před setím a sázením je zajistit vytvoření půdních agregátů v požadované velikosti a jejich optimální uspořádání ve vrstvě půdy, do které bude uloženo osivo nebo sadba. V hloubce půdy, do které je ukládáno osivo, musí být přítomny jemné půdní částice zajišťující dostatečný kontakt osiva a následně primárních kořenů s půdou. Tím je dosaženo kvalitní zásobování semen a následně klíčních rostlin vodou. Semena rostlin jsou na základě nízkých hodnot vodního potenciálu na jejich povrchu schopna velmi dobře přijímat vodu z půdy, ale i z půdního vzduchu. Z hlediska oddálení vyrovnání se vodních potenciálů mezi semenem a okolním půdním prostředím je vhodnější příjem vody nacházející se v kapalném stavu v půdě.

Optimalizace agregátového rozmístění v místě uložení semen je tedy rovněž dalším faktorem zajišťujícím dostatek vody pro biologické procesy probíhající v semenech (bobtnání a následně klíčení) a samozřejmě od objevení se zárodečného kořínku i v klíčencích a ve vzešlých rostlinách. Dojde-li k dostatečnému příjmu vody, primárně dochází k příjmu vody do embrya, začínají v semeni probíhat oxidační reakce. Ty vedou k rozkladu chemicky složitějších zásobních látek na jednodušší, které jsou využity pro tvorbu nově vznikajících orgánů. To vše je závislé na dostatku kyslíku a na teplotě. S objevením se zárodečného kořínku a následně s tvorbou nadzemní části rostliny (záleží na hypogeickém či epigeickém klíčení) se klíčící či vzcházející rostlina stává z hlediska dostupnosti vody v půdě výrazně zranitelnou (obr. 3).

Předseťová příprava v systémech konvenčního zpracování využívá pro vytvoření požadované struktury půdy v rámci jarní předseťové přípravy působení změn teplot na půdu během zimního období. Působení mrazu v zimním období je v podmínkách střední Evropy zásadním faktorem přispívajícím k tvorbě optimální půdní struktury, zejména tzv. drobtovité struktury půdy, která je spojena s dosažením hodnot pórovitosti odpovídající hodnotě 50 %.

Při zakládání porostů na podzim je potřebné provést základní zpracování půdy při optimální půdní vlhkosti nebo zamezit přeschnutí horní vrstvy půdy a tvorbě hrud. Kvalita předseťové přípravy následující po mělkém zpracování půdy je rovněž z hlediska zajištění požadovaného agregátového uspořádání závislá zejména na provedení základního zpracování půdy za optimálních půdních podmínek. Přesto že lze v současné době kvalitně připravit seťové lože pomocí strojů s aktivně poháněnými pracovními orgány i v případech, kdy základní zpracování půdy z rozdílných důvodů nepřispělo k vytvoření požadované struktury půdy, nelze proces přirozeného vzniku půdní struktury ve vztahu ke zpracování půdy podceňovat. U technologií hlubšího zpracování půdy bez jejího obracení při minimálním zpracování povrchu půdy a setí do nezpracované půdy je agregátové uspořádání půdy ve výsevné rýze dáno především konstrukcí výsevní botky.

Obr. 3: Proces příjmu vody od zasetí do vzejití porostu

Teplota jako urychlovač biochemických procesů

Teplota půdy, která představuje primární faktor ovlivňující rychlost klíčení a vzcházení, je limitující především pro jarní plodiny. Teplota půdy, tj. její ohřev na optimální teplotu pro klíčení, je závislá na vstupech energie slunečního záření a na samotných půdních vlastnostech, zejména na poměru vody a vzduchu. Dalším faktorem je skutečnost, jak se teplo vede dále do hloubky. I zde hraje zásadní roli vzduch, který vykazuje nejnižší hodnoty tepelné vodivosti, tj. odvod tepla z povrchu do spodních vrstev je snadnější ve vlhké půdě.

Nakypření horní vrstvy půdy projevující se větším podílem plynné fáze přispívá k výraznějšímu ohřevu půdy v denních hodinách, rovněž však vede k jejímu rychlejšímu ochlazování v průběhu noci. Teplotní změny, jsou-li spojeny s poklesem teploty půdy pod hodnoty rosného bodu, mohou vést ke vzniku půdní rosy. Ovlhčení půdy kondenzací vody z půdního vzduchu může být důležitým faktorem zajišťujícím dostatek vody pro semena nebo vzcházející rostliny. Tato voda je většinou absorbována půdními částicemi. Zejména na půdách s vyšším obsahem prachových a jílovitých částic, nachází-li se v suchém stavu, je však voda půdní hmotou silně matričně vázána a opět nemusí být pro procesy klíčení a vzcházení využitelná.

K pomalejšímu ohřevu půdy přispívá také přítomnost posklizňových zbytků na jejím povrchu. Problematika rostlinných zbytků ovlivňuje klíčivost a vzcházivost rostlin ze dvou hledisek. Jedním je samotný vliv na snižování teploty půdy v důsledku reflexe krátkovlnného záření, které se primárně podílí na ohřevu povrchu půdy. Teplo z povrchu půdy se následně šíří do jejích spodních vrstev. Dalším faktorem vedoucím ke snížení teploty půdy v důsledku jejího pokrytí rostlinnými zbytky je izolační vrstva vzduchu, která se nachází mezi půdou a rostlinným materiálem. Druhým hlediskem je vliv rostlinných zbytků na chemické složení půdy, tedy se jedná o působení meziproduktů rozkladu organické hmoty, které mohu mít negativní či pozitivní účinek na klíčivost semen a vývoj klíčenců.

Seťové lože

Vytvoření požadované velikosti půdních agregátů a jejich rozvrstvení v horní části půdy je podmínkou pro tvorbu seťového lože. Princip seťového lože spočívá ve vytvoření spodní slehlé či utužené vrstvy půdy, na kterou bude uloženo osivo. Utužení půdy podpoří kapilární vzestup vody k osivu a klíčním rostlinám. Zároveň nedojde k případnému poškození kořenů klíčních rostlin v důsledku dodatečného slehávání půdy. Vrchní nakypřená část půdy, nacházející se nad utuženou vrstvou, naopak zajistí dostatečný přístup vzduchu ke klíčícímu osivu a pronikání nadzemní části klíčních rostlin povrchovou vrstvou půdy při vzcházení. Nakypřená vrstva přispívá díky měrné tepelné kapacitě vzduchu i k oteplování půdy nad uloženým osivem.

Kvalitní předseťová příprava provedená v rámci konvenčních technologií zpracování půdy a při mělkém zpracování půdy je jedním z faktorů ovlivňujících práci secích strojů.

Použití secích strojů s klasickými radličkovými botkami (obr. 4) je podmíněno dostatečným nakypřením horní vrstvy půdy a dokonalým zapravením posklizňových zbytků a slámy do půdy, proto se uplatní většinou při orebním zpracování půdy.

Secí stroje určené pro výsev do zpracované či částečně zpracované půdy osazené kotoučovými secími botkami (obr. 4) zajistí kvalitní založení porostů i při výskytu většího množství posklizňových zbytků a slámy na povrchu půdy a menším nakypření půdy. Z hlediska dodržení požadované hloubky uložení osiva (podélná a příčná rovnoměrnost) do půdy je potřebné zajistit rovnoměrnou hloubku kypření. Nerovnoměrná hloubka nakypření horní vrstvy půdy vede k nedodržení hloubky výsevu.

V rámci jarní předseťové přípravy následující po předchozím provedení podmítky a orby, případně mělkém zpracování půdy, dochází k potlačování efemérních, ale zejména časných jarních plevelů. Částečně mohou být poškozeny i plevele víceleté a vytrvalé.

Obr. 4: Klasické radličkové (vlevo) a vpravo kotoučové výsevní botky

Předseťová příprava následující po předchozím přirozeném slehnutí půdy

V rámci konvenčních technologií zpracování půdy lze seťové lože připravit po předchozím přirozeném slehnutí půdy pomocí smykování a vláčení prováděných většinou současně nebo kombinovanými kypřiči určenými pro přípravu seťového lože jedním přejezdem, mechanizační prostředky typu „kompaktor“. Seťové lože je možné v těchto případech rovněž připravit stroji s aktivně poháněnými pracovními orgány (půdní frézy, rotorové brány, rotační kypřiče, rotační a vibrační brány). Pro setí do takto připravené půdy lze využít většinu secích strojů bez omezení. Přirozené slehnutí půdy a rovnoměrné nakypření povrchu půdy zajistí požadované zásobení semen a vzcházejících rostlin vodou (obr. 5).

Obr. 5: Vliv provedení předseťové přípravy po předchozím přirozeném slehnutí půdy po orbě či hlubším kypření na vzlínání vody ke vzcházejícím rostlinám

Předseťová příprava po orbě do neslehlé půdy a při mělkém zpracování půdy

Setí do tzv. čerstvé orby či čerstvě pracované půdy je možné provést pomocí secích kombinací složených z aktivně poháněných pracovních orgánů (půdní frézy, rotorové brány, rotační kypřiče, rotační a vibrační brány), utužovacího válce a secího stroje. Mechanizační prostředky s aktivně poháněnými pracovní orgány vytvoří požadované agregátové uspořádání půdy a utužovací válec zajistí utužení půdy v hloubce uložení osiva, čím je částečně nahrazen a urychlen proces přirozeného slehávání půdy. Správné nastavení tlaku na pěchovacích válcích a přítlaku na secích botkách rozhoduje o umístění hranice kapilárního vzlínání vůči hloubce uložení osiva. Není-li nastavení provedeno správně, může se hranice kapitálního vzlínání nacházet v rozdílné vzdálenosti od dna seťové rýhy (obr. 6). V praxi se však mnohdy setkáváme, jak při výsevu úzkořádkových, tak širokořádkových plodin, s nastavením vyššího tlaku na pěchovací válce a na secí botky, což vede ke zhutnění dna výsevní rýhy.

Proces slehnutí půdy se urychlí také při použití půdních pěchů během provádění seťové orby. Mechanizační prostředky s aktivně poháněnými pracovní orgány jsou rovněž vhodné pro předseťovou přípravu následující po mělkém zpracování půdy. Je-li v rámci základního zpracování půdy provedeno jen mělké zpracování, lze pro předseťovou přípravu použít rovněž kombinovaných kypřičů. Zároveň je možné do mělce zpracované půdy provést výsev pomocí secích strojů určených pro setí do částečně zpracované či nezpracované půdy bez předchozí předseťové přípravy.

Obr. 6: Vliv provedení předseťové přípravy okamžitě po zpracování půdy se současným utužením horní vrstvy půdy na vzlínání vody ke vzcházejícím rostlinám; správné nastavení tlaku na pěchovacích válcích a přítlaku na secích botkách rozhoduje o umístění hranice kapilárního vzlínání vůči hloubce uložení osiva

Setí do částečně zpracované a nezpracované půdy

V rámci konzervačních technologií základního zpravování půdy, jako je mělčí či hlubší zpracování půdy bez jejího obracení či technologických postupů setí do nezpracované půdy, je seťové lože vytvářeno secí botkou (obr. 7).

Obr. 7: Při setí do nezpracované půdy je seťové lůžko vytvářeno přímo secí botkou. Mulč na povrchu půdy zamezuje ztrátám vody evaporací

Regulace plevelů

Historicky patřila předseťová příprava půdy k významným faktorům regulace plevelů v horní vrstvě půdy, především u jarních plodin. Princip regulace plevelů spočíval v časném urovnání povrchu půdy na jaře, které podpořilo vzcházení plevelů, které byly následně mechanicky potlačeny předseťovou přípravou těsně před setím. Stále je potřebné míti na paměti, že většina semen plevelných druhů vzchází z hloubky půdy do 5 cm.

U současných technologií, které reagují na časnější termíny výsevů ozimých i jarních plodin, je však výše uvedený efekt odplevelení uplatnitelný omezeně. Význam předseťové přípravy spočívá však rovněž k podpoře rychlého a rovnoměrného vzcházení plevelů. Zajištění rychlého vzejití většiny semen plevelů nacházejících se v horní vrstvě půdy umožňuje efektivní provedení mechanické a chemické regulace, včetně omezení počtu jejich opakování.