Základy zpracování půdy (9): Hlubší kypření půdy bez obracení ornice

10. 12. 2021 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Technologie pěstování Zobrazeno 4090x

Hlubší kypření půdy bez obracení ornice slouží ke zpracování celého orničního profilu. Při tomto zpracování půdy nedochází k obracení půdy jako při orbě, ale je spojeno s rozdílnou intenzitou mísení půdy či s prokypřením půdy na základě jejího nadzvednutí a opětovného poklesu po průjezdu pracovního nástroje. Intenzita promísení a prokypření půdy, včetně míry zpracování povrchu půdy je dána použitým mechanizačním prostředkem, typem pracovních nástrojů a pracovní hloubkou.

Zásadním kritériem pro specifikaci systému hlubšího kypření půdy je rozložení rostlinných zbytků předplodiny či meziplodiny na povrchu půdy a v jednotlivých vrstvách orničního profilu. Určitým pohledem na specifikaci využívaných technických řešení může být právě práce s nadzemními rostlinnými zbytky. Setkat se zde můžeme s pracovními postupy, které cíleně minimalizují mísení půdy, a tím omezení porušení kontinuity půdního profilu a zároveň cílí na ponechání většiny rostlinných zbytků na povrchu půdy. Na druhé straně stojí systémy zajišťující míchání půdy, především horních vrstev ornice, u nichž dochází i k zapravení rostlinných zbytků do půdy.

Jedním z důvodů provádění hlubšího kypření bez obracení půdy je snížení finančních prostředků vynakládaných na základní zpracování půdy, tj. nahrazení orby, a eliminace případných negativních vlivů orby ve vztahu ke struktuře půdy, nadměrnému zhutnění podorničí, zvýšení vláhové jistoty pro rostliny, ponechání rostlinných zbytků na povrchu půdy a podpoře biologické aktivity půdy.

Hlubší kypření zajišťuje požadované prokypření půdy především v rámci konzervačních technologiích zpracování půdy (protierozní, zvýšení efektivity hospodaření s vodou, omezení emisí plynů apod.) nejen pro hlouběji kořenící plodiny, ale i plodiny ostatní.

Ve srovnání s orbou vykazují systémy rovněž odlišný vliv na rozvoj a strukturu plevelných druhů. Zásadním faktorem ovlivňujícím výskyt jednoletých plevelných druhů je míra nakypření povrchu půdy a případná následná předseťová příprava. Při minimálním zpracování povrchu půdy zůstává většina semen plevelů na povrchu půdy a z povrchu půdy také vzcházejí. Přestože se na povrchu půdy nachází velký počet semen, jejich prezentace v následné plodině je spojena s jejich zapravením do půdy během předseťové přípravy. Dojde-li k uložení semen pomocí následných pracovních operací do horních vrstev půdy, budou zajištěny optimální podmínky pro jejich klíčení. Následuje-li po hlubším kypření s minimálním efektem kypření setí stroji do nezpracované půdy, musí plevele vzcházet z povrchu půdy. Podmínky pro vzcházení semen nacházejících se na povrchu půdy nejsou vždy zcela optimální. Na povrchu půdy dochází zejména ke značným teplotním výkyvům a kolísání vlhkosti vzduchu a horní vrstvy půdy. Nově vytvořená semena tak nemusí mít vhodné podmínky ke klíčení, zůstávají na povrchu půdy a projeví se až při určité změně podmínek. Tento stav je obecně popisován jako „storage effect“. Hlubší zpracování půdy ve srovnání s mělkým zpracováním půdy zajišťuje intenzivnější poškození vytrvalých plevelných druhů.

Výskyt chorob a škůdců je do značné míry ovlivněn především změnou faktorů prostředí v důsledku hlubšího zpracování půdy, obdobně jako při ostatních technologiích konzervačního zpracování.

Kypření omezující porušení kontinuity půdního profilu

Při kypření půdy stroji vybavenými prořezávacími či odřezávacími radlicemi s minimálním vynášecím efektem a u konstrukcí uplatňovaných u parapluhů je půda v horizontálním směru či horizontálně-vertikálním směru primárně podřezávána a zároveň nadzvedávána. Pro omezení záměny se systémy zpracování podorničí je nutné připomenout, že se jedná o kypření nepřesahující hloubku orničního profilu. Toto kypření půdy má zajistit co nejnižší promíchání jednotlivých vrstev orničního profilu a zachovat jeho přirozené uspořádání. Povrch půdy po provedení kypření zůstává více či méně v původním stavu, zpracovaná plocha povrchu pozemku dosahuje většinou maximálně 20 %. Na povrchu zůstávají posklizňové zbytky a sláma. Minimální poškození stávajícího uspořádání orničního profilu pozitivně ovlivňuje infiltraci vody do půdy, ale zásadním způsobem stabilizuje procesy vzlínání vody. Kypření se na pozemku zpravidla provádí v závislosti na požadavcích následné plodiny nebo v případě potřeby úpravy půdních vlastností.

Četnost zařazení tohoto kypření je závislá na celkovém systému zpracování půdy. Většinou jsou tyto pracovní operace uplatňovány v systémech mělčího kypření a setí do nezpracované půdy. Jejich příležitostné využití lze nalézt i na pozemcích s pravidelnějším prováděním orby, kde v daném hospodářském roce nahrazují orbu, zejména po předplodinách zanechávající půdu v nakypřeném stavu.

Obr. 1: Profil půdy po zpracování kypřičem s poloparabolickými slupicemi; na obrázku je patrný kypřící efekt kypřící radlice - žlutá přerušovaná čára dokumentuje zlom mezi zpracovanou a nezpracovanou vrstvou půdy, světle modrá čára vyznačuje místa s největší koncentrací uložení posklizňových zbytků; povrch půdního profilu je pro zvýraznění plasticity překryt reflexní barvou

Systémy intenzivnějšího kypření a mísení

Pro zpracování půdy na plnou hloubku orničního profilu se v evropských podmínkách nejčastěji využívá dlátových kypřičů a kypřičů s poloparabolickými slupicemi, včetně rozdílných konstrukcí kombinovaných kypřičů. Kombinované kypřiče lze vnímat jako konstrukční řešení obsahující více typů pracovních nástrojů, včetně dlát či radlic umožňujících hlubší kypření. Opomenout nelze ani konstrukce slučující hlouběji pracující kypřící radlice a stroje s horizontálně rotujícími pracovními nástroji. Do této skupiny lze zařadit rovněž kypřiče pro hlubší kypření s rozdílným tvarem kypřících radlic s křídly.

Zpracování půdy při využití výše uvedených kypřičů je spojeno s intenzivnějším zpracováním orničního profilu, zejména jeho horní poloviny. U dlátových kypřičů dochází k mísení půdy v důsledku vynesení půdy po horní straně dlátové radlice. Tato půda je v závislosti na stavu půdy a pracovní rychlosti kypřiče vynesena nad povrch půdy, na který opět v důsledku gravitace dopadá. Tato skutečnost vede ke kypřícímu a mísícímu efektu, který je v zemědělské praxi označován jako tzv. vaření půdy.

Kypřiče s poloparabolickými slupicemi se vyznačují intenzivnějším efektem kypření horní vrstvy půdy, zejména, jsou-li vybaveny postranními křídly. Ve spodních částech orničního profilu dochází obvykle ke zvednutí a rozlámání půdní masy a vytvoření větších zlomů v půdě (obr. 1).

Intenzivní kypření půdy v horní vrstvě přispívá k výraznému zapravení posklizňových zbytků do této vrstvy půdy. Menší počet řad radlic s bočními křídly u kypřičů s poloparabolickými slupicemi ve srovnání s dlátovým kypřičem (dláta bez postranních křídel) vykazují větší vhodnost této koncepce strojů při zpracování půdy za vysoké půdní vlhkosti. Při vyšších vlhkostech půdy a s narůstající hloubkou zpracování půdy dochází u dlát, bez podpory bočních křídel či jiných pracovních orgánů, k výraznému snížení vynášecího efektu. To znamená, že od hloubky kolem 120–150 mm dláta prořezávají v půdě jen rýhu a vynášecí a kypřící schopnost těchto nástrojů klesá. S nárůstem počtu sledů jejich řad však již nedochází ke zvýšení kypřícího a drobícího efektu, ale může docházet k negativnímu opětovnému utužení půdy nakypřené předchozím sledem dlát. Hlouběji pracující dláta nemohou za vyšší vlhkosti zajistit posun půdy ze spodních vrstev k povrhu a jejich průchod půdou je spojen s odsunem půdy do boku, který vyvolává opětovnou kompakci dříve narušené a zpracované půdy. Tuto skutečnost dokumentují i snímky modré infiltrace (obr. 2). Ze snímků je dobře viditelný rozdíl mezi hloubkovým kypřičem a dlátovým kypřičem na infiltraci vody do půdy. U dlátového kypřiče je jednoznačně viditelný vliv práce poslední řady dlát, místa infiltrace vody a promodrání půdního profilu je méně intenzivní.

Intenzivnější kypření půdy lze očekávat i u strojů využívajících kypřících radlic osazených křídly (obr. 3). I zde se na stavu nakypření půdního profilu projevuje rozteč kypřících radlic. Tyto konstrukce obecně umožňují kvalitní, mnohdy celoplošné, nakypření spodních vrstev orničního profilu.

Obr. 2: Simulace infiltrace vody do půdy metodou modré infiltrace na plochách zpracovaných kypřičem s poloparabolickými slupicemi (vlevo) a vpravo dlátovým kypřičem (foto M. Kroulík)

Obr. 3: Kypřící radlice osazené křídly rovněž zajišťují dobré prokypření půdního profilu

Mechanizační prostředky pro provedení hlubšího kypření půdy bez obracení ornice

Kypřiče s prořezávacími a podřezávacími radlicemi a parapluhy

Při použití dlátových kypřičů se slupicemi opatřenými ostřím se kypří půda podpovrchově a minimálně se narušuje povrch půdy. Na povrchu půdy tak zůstávají nezapravené posklizňové zbytky a sláma. Podřezávací radlice jsou na spodní části slupice doplněny podřezávajícími křídly, která z hlediska své konstrukce zajistí jen podříznutí širší vrstvy půdy ve směru jízdy s minimálním efektem jejího mísení či přesunu půdy ze spodních vrstev k povrchu pozemku (obr. 4). Součástí strojů mohou být drobící zařízení zajišťující úpravu horní vrstvy půdy, případně rozšířené o utužovací válce umožňující založení porostů i pomocí secích strojů pro setí do částečně zpracované půdy.

Obdobný vliv na půdu lze dosáhnout při použití parapluhů (obr. 5). Jejich zahnuté pracovní orgány kvalitně kypří půdu a zanechávají povrch půdy v původním stavu. Mohou pracovat až do hloubky 50 cm, ale využívají se především pro zpracování půdy do hloubky 30 až 40 cm. Dle pracovní hloubky a rychlosti se požadavky na výkon tažného prostředku pohybují v rozmezí 18 až 26 kW na jedno pracovní těleso.

Obr. 4: Prořezávací a podřezávací radlice zpracovávají dno zpracovávané vrstvy půdy v pruzích (vlevo) nebo téměř po celém záběru mechanizačního prostředku (vpravo)

Obr. 5: Zahnuté pracovní orgány parapluhů kvalitně kypří půdu a zanechávají povrch půdy v přirozeném stavu

Dlátové kypřiče

Kypřiče osazené dláty zajišťují bezproblémové zpracování půdy dle půdních podmínek do hloubky 35 cm (obr. 6). Půda je intenzivněji mísena. Přestože mohou být horní části pracovní plochy dlát konstruovány tak, aby minimálně půdu mísily, půda při zpracování pracovní orgány „obtéká“, dochází k částečnému zapravení posklizňových zbytků a slámy. Pro kvalitnější zapravení posklizňových zbytků a slámy do půdy, urovnání povrchu pozemku a opětovné utužení horní vrstvy půdy je za kypřící radličky umístěna řada talířových těles a utužovací válec.

Obr. 6: Pomocí dlátových kypřičů lze provést hlubší zpracování půdy až do hloubky 35 cm a dochází i ke kvalitnímu zapravení rostlinných zbytků do horních vrstev půdy

Kypřiče s poloparabolickými slupicemi

Obecně se jedná o kypřiče se dvěma řadami dlátových radlic (obr. 7). Radlice jsou po stranách osazeny křídly. Výšku umístění radlic na slupici lze u některých strojů měnit. Z hlediska pracovní hloubky, která se může pohybovat pod hranicí orničního profilu, jsou obvykle jednotlivé radlice osazeny mechanickými nebo hydraulickými systémy jištění. Z důvodu dodržení požadované pracovní hloubky, a tím i dané kvality práce, je u jistících systémů vyžadována dostatečná odjišťovací síla. Významnou roli pro splnění agrotechnických požadavků na kvalitu práce těchto strojů hraje vybavení válci, které mohou být, dle potřeby, využity pro urovnání povrchu pozemku, k rozdrcení půdy, ke zlepšení managementu s posklizňovými zbytky či k zajištění opětovného utužení půdy urychlujícího přirozený proces jejího opětovného slehnutí.

Obr. 7: Kypřiče s poloparabolickými slupicemi umožňují zvednutí a rozpraskání půdy ve spodních částech orničního profilu

Kypřiče s kypřícími radlicemi osazenými křídly

Základem konstrukce jsou robustní slupice dole osazené špicí radlice přecházející v hruď, jejíž geometrie rozhoduje o míře vynášecího efektu. Radlice jsou standardě osazeny křídly, která zajišťují kypřící a zvedací efekt. Může se jednat i o nástroje bez přítomnosti postranních křídel na radlicích. Tyto konstrukce umožňují jak prokypření spodních vrstev ornice, tak dobré prokypření horní vrstvy orničního profilu (obr. 8).

Obr. 8: Tyto konstrukce umožňují jak prokypření spodních vrstev ornice, tak dobré prokypření horní vrstvy orničního profilu

Kombinované kypřiče

Kombinované kypřiče kypří půdu pasivními radlicemi do hloubky 40 cm bez jejího obracení či mísení. Následně umístěné aktivně poháněné pracovní nástroje (obr. 9) zajistí nakypření a promísení horní vrstvy půdy do požadované hloubky společně se zapravením posklizňových zbytků. Pomocí kombinovaných kypřičů lze připravit pozemek přímo pro setí nebo po jejich osazení secím strojem provést založení porostů jedním přejezdem. Přestože se jedná o konstrukce strojů v současné době především v podmínkách střední a západní Evropy opomíjené, v oblastech s vyšším výskytem sucha a nutností zpracování těžších půd, včetně potřeby dobrého drobení půdy, mají stále své důležité místo.

Kategorie kombinovaných kypřičů však může zahrnovat velmi pestrou škálu technických řešení.

Obr. 9: Kombinované kypřiče umožní založit porosty pomocí jedné pracovní operace (foto Dutzi)