Limagrain
Limagrain
Limagrain

Chemap Agro s.r.o.

Organická hmota zvyšuje bioaktivitu a zadržování vody v půdě

31. 10. 2017 Ing. Pavel Kovaříček, CSc., Prof. Ing. Josef Hůla, CSc., Marcela Vlášková, Mgr. Martin Stehlík; Výzkumný ústav zemědělské techniky, v.v.i., Praha Hnojení Zobrazeno 427x

V posledních letech musí během roku zemědělci opakovaně čelit dlouhým suchým obdobím. Dlouhodobé roční srážkové průměry nejsou významně nižší než dříve. Za rok spadne srovnatelné množství vody, ale jindy a jiným způsobem, než bychom si přáli. Sucho netrápí jen zemědělce. Deficit vody se projevuje již i v zásobách podzemní vody. Sucho je i v místech, kde má hospodaření člověka na přírodu minimální vliv. Třeba v horských a podhorských oblastech, kde už zasychají smrkové porosty. Je to způsobeno jak časovou distribucí srážek, tak i celkově horkým počasím. Když týden prší, po třech dnech se zvednou hladiny řek. Proč voda nezůstane v krajině a odteče jí daleko větší množství než dříve? Plánuje se investičně nákladné budování dalších přehrad a retenčních nádrží, které by vodu zadržely. Nebylo by ale správnější investovat peníze hlavně do odstraňování příčin nastávajících negativ?

Agromanualshop.cz- Figaro - doprodej rodenticidů

Dešťová voda a půda

O tom, aby voda z deště zůstala v co největší míře v místě srážek, rozhoduje kvalita půdy.

Současným problémem je její zhoršující se stav. Ekonomický tlak na zemědělskou produkci vyvolává technická a organizační opatření, která negativně porušují ekologické principy (často zdánlivě jen nevýznamně) a přispívají k narušení stability agroekosystému. Příčin je celá řada. Pokles stavů hospodářských zvířat a následně zmenšení ploch se „zlepšujícími plodinami“ (pícniny pěstované na orné půdě). Utužení půdy těžkou technikou, použití vyšších dávek pesticidů a zúžení osevních sledů pěstovaných plodin zhoršují podmínky pro život půdního edafonu a snižují antifytopatogenní potenciál půdy. Část slámy obilnin se využívá k spalování pro energetické účely, významný podíl produkce zelené hmoty se zpracovává spolu s kejdou v bioplynových stanicích k výrobě elektřiny. Tyto činnosti snižují návratnost uhlíku v koloběhu organické hmoty v rostlinné výrobě zemědělských podniků, jehož vyrovnanost je zárukou pro udržitelnost dobré půdní struktury. Navrácení organických látek zpět do zemědělské půdy uzavírá přirozený koloběh při produkci potravin a krmiv.

Společnost všeobecně podceňuje princip předcházení problémům. Následně ale musí věnovat obrovské úsilí a prostředky na eliminaci následků těchto prohřešků. Důsledným využíváním prevence se může pozitivně přispět k řešení současných problémů zemědělství.

Co je hlavní podmínkou pro zadržení dešťové vody na orné půdě? Strukturní půda s dostatkem organických látek, které jsou zdrojem energie pro půdní edafon a její biologickou aktivitu. Bohatý „život“ v půdě vytváří optimální poměr velikostí pórů pro pěstované plodiny a záruku trvalé úrodnosti půdy. Zlepšování půdní struktury zapravováním organických látek má trvalý charakter, ale pozitivní a dlouhodobější vliv na infiltraci vody do půdy lze očekávat až po víceleté pravidelné aplikaci.

Obr. 1: Měření povrchového odtoku simulátorem deště v porostu kukuřice
Obr. 1: Měření povrchového odtoku simulátorem deště v porostu kukuřice

Organické látky v půdě

Zapravené organické látky z posklizňových zbytků a plevelů se v půdě nachází v různém stupni rozkladu. Rychlost rozkladu rostlinných i živočišných látek je rozdílná podle půdních podmínek. Během roku je větší část organických látek mineralizována - množství je odhadováno na 4 tsušiny na hektar za rok. V bilancích organických látek je jejich úhrada v potřebném množství doplňována ve formě organických a statkových hnojiv. Organické látky v půdě podporují rozvoj mikroorganizmů. Jejich mineralizací se produkuje CO2 a výživné minerální látky, jen malá část se transformuje na humusové látky.

Nejrychleji se v půdě rozloží zapravená zelená hmota. Působí především jako dobrý zdroj živin pro mikroorganizmy a následně i pro rostliny. Po zeleném hnojení není možné předpokládat výraznější tvorbu stabilních organických sloučenin v půdě. V důsledku zvýšené mineralizace se může obsah C v půdě i snížit. Podobně působí i kejda. Sláma za vhodných vlhkostních podmínek a dostatku N se rozkládá také rychle. Z klasických statkových hnojiv má pozvolnější působení hnůj a jednoznačně nejvíce stabilizovaných organických sloučenin poskytuje vyzrálý kompost. Tato dvě hnojiva při pravidelné aplikaci působí na nárůst obsahu C v půdách.

Při zapravení slámy do půdy je přísun organických látek do půdy vyšší než při využití v živočišné výrobě jako steliva. Sláma spolu s exkrementy zvířat prochází při zrání na hnojišti fermentačními procesy. Během zrání hnoje dochází ke ztrátám organické hmoty (až 50 %). Při výrobě hnoje organické látky přecházejí transformací do stabilizovaných složek, které nepodléhají rychlé mineralizaci v půdě. Proto může z hnoje vyšší podíl forem C přejít do stabilních humusových látek. Zkušenosti a výsledky dlouhodobých pokusů potvrzují příznivý vliv statkových hnojiv na půdní úrodnost i stabilitu výnosů plodin. Hnojem a kvalitním kompostem se zapravují do půdy již stabilizované organické látky, které významně ovlivňují obsah C v půdě.

Je žádoucí do půdy dodávat dostatečné množství lehce rozložitelné hmoty, ale i část pomalu rozložitelné, případně hnojiva se stabilizovanými organickými sloučeninami. Únik organických látek z koloběhu v zemědělském podniku je nežádoucí (prodej slámy nebo snížení obsahu C z rostlinných produktů nebo z kejdy zpracováním v bioplynových stanicích apod.). Naopak je velmi prospěšný zvýšený přísun organických látek z kompostů ze zdrojů mimo zemědělství (biologické odpady, štěpky a travní hmota při údržbě krajiny).

Opatření v standardu „Dobrého zemědělského a environmentálního stavu půdy“ (DZES) podporují zachování a zlepšení organických složek půdy. DZES 6 popisují specifické postupy hnojení organickými a statkovými hnojivy. Doporučuje se v nich každoroční hnojení statkovými hnojivy nejméně jedné pětiny plochy orné půdy v podniku minimální dávkou 25 t/ha nebo na této ploše zapravit posklizňové zbytky.

Tab. 1: Zdroje primární organické hmoty

  • Kořenová sekrece (exudace) - mají významný vliv na rozvoj mikroorganizmů a živinný režim v rhizosféře (přehledně Balík et al., 2008 aj.).
  • Odumřelé mikroorganizmy a makroedafon - 1 až 1,5 t sušiny za rok.
  • Kořenové zbytky a odumřelé části kořenů - nejvíce zanechávají jeteloviny a jetelotrávy (3–5 t sušiny organických látek/ha), nejméně okopaniny (0,5–1,0 t organických látek/ha).
  • Nadzemní posklizňové zbytky a vedlejší produkty - ponechaná a zapravená sláma na pozemku (obilniny poskytují většinou 1–2 t sušiny organických látek/ha)
  • Statková hnojiva - močůvka, kejda, hnůj
  • Organická hnojiva - fugát, digestát, kompost

Zdroj: Kolář et al., 1984, 1999, Vaněk et al., 1999, 2007

Průměrná rychlost rozkladu organických hnojiv je vyčerpávajícím způsobem popsána v grafu 1 a tabulce 2. Pochopitelně na rychlost rozkladu působí biologická aktivita půdy, pH a obsah živin, zrnitostní složení půdy, vlhkost a teplota půdy.

Zhoršující se stav půdy a pokles půdní úrodnosti jsou v zemědělství aktuální problém. Eroze půdy, technogenní zhutňování půdy, narušení půdní struktury mají za následek změny vláhového režimu se sníženou retencí vody v krajině. Povodně a extrémní sucho se v posledním desetiletí pravidelně opakují. Za hlavní negativní faktory, které působí na kvalitu půdy a vodní režim v krajině lze oprávněně považovat velkoplošný způsob hospodaření na zemědělské půdě - nejen hlavních zemědělských komodit, ale i velkoplošné pěstování „energetických“ plodin. Navrácení co největšího podílu organických látek z produkce potravin a krmiv zpět do zemědělské půdy uzavírá přirozený koloběh. U energetických plodin tomu tak bohužel není. Při výrobě bioplynu ztrácíme z vložené biomasy cca polovinu uhlíku, při spalování sena a slámy prakticky všechen.

Tab. 2: Rychlost rozkladu složek primární organické hmoty v půdě

Složka organické hmoty v půdě

Rychlost rozkladu

Kořenové exudáty (sekrety)

několik dní

Mikrobiální biomasa, kořenové vlášení

několik týdnů

Hrubší kořeny a části rostlin

až několik let

Humus

stovky let

(Pramen: biom.cz, Vaněk, Kolář, Pavlíková, 2010)

Graf 1: Doba rozkladu organických látek dodaných do půdy ve statkových hnojivech (sestaveno z různých zdrojů, autor V. Vaněk)
Graf 1: Doba rozkladu organických látek dodaných do půdy ve statkových hnojivech (sestaveno z různých zdrojů, autor V. Vaněk)

Rostlinné zbytky v ornici

Rostlinné zbytky na povrchu a v povrchové vrstvě ornice snižují povrchový odtok vody při dešti, brání přemokření povrchu půdy a vzniku půdní krusty, snižují mechanické rozrušování půdních agregátů dešťovými kapkami na povrchu půdy, snižují výkyvy teploty a udržují vyšší vlhkost v horní vrstvě ornice. Rostlinné zbytky v půdě vytvářejí preferenční cesty pro gravitační vsakování vody ve vertikálním směru a snižují i sklon půdy k nežádoucímu zhutňování.

V podniku s lehkou hlinitopísčitou půdou byl založen pokus se zvýšenými dávkami zapravené slámy do půdy. Dva roky po založení pokusu se mimo stopy strojů objemová hmotnost redukovaná OHR (graf 2 - zelená barva) na variantách s vysokými dávkami slámy mírně snížila ve všech hloubkách. Vliv dávky nebyl statisticky významný. V kolejovém meziřádku (žlutá barva) byla objemová hmotnost významně vyšší, v hloubce nad 0,1 m dosáhla nadkritických hodnot pro hlinitopísčité půdy (1,60 g/cm3).

I když byly rozdíly v objemové hmotnosti redukované mezi variantami dávkování minimální, rozdíly v naměřeném povrchovém odtoku při simulovaném zadešťování byly již významné (graf 3). Navýšením organické hmoty v ornici se odtok v porostu i ve zhutněné koleji snížil na polovinu. V kolejových meziřádcích v obilninách jsou přejezdy četnější, povrchový odtok se potom zvýšil více než 7krát.

Graf 2: Porovnání objemové hmotnosti půdy na pokusu s lehkou půdou v kolejovém meziřádku a v porostu mimo stopy strojů
Graf 2: Porovnání objemové hmotnosti půdy na pokusu s lehkou půdou v kolejovém meziřádku a v porostu mimo stopy strojů

Graf 3: Kumulativní odtok vody při simulovaném zadešťování intenzitou 87 mm/h na pokusu se zvýšenou dávkou zapravené slámy a jeho porovnání v porostu a v kolejovým meziřádku
Graf 3: Kumulativní odtok vody při simulovaném zadešťování intenzitou 87 mm/h na pokusu se zvýšenou dávkou zapravené slámy a jeho porovnání v porostu a v kolejovým meziřádku

Zhutnění půdy

Mechanické zpracování půdy je nejrychlejší způsob úpravy změny distribuce velikosti pórů a půdních agregátů v ornici. To ovlivňuje vodní režim a pohyb vzduchu v půdě. Nadměrnou intenzitou zpracování půdy může docházet k narušování struktury půdy. Půda po zpracování je v nestabilní formě, pórovitost a další fyzikální vlastnosti půdy se mohou poměrně rychle měnit. V ornici se projevuje přirozené sesedání půdy. Spolu se vsakováním dešťové vody způsobuje utužení půdy. Největší utužení je v létě a na podzim po sklizni plodin. Kromě přirozené dynamiky ve změně pórovitosti půdy negativně přistupuje i technogenní zhutnění jako důsledek přejezdů mechanizačních prostředků při práci na poli.

Zhutnění půdy zasahuje do hloubky v závislosti na zatížení na nápravu stroje (graf 4). Malé traktory působí na půdy do hloubky do 300–350 mm, velké traktory až do 450 mm. Sklízecí mlátička a odvozové prostředky mohou stlačovat půdu (v závislosti na podmínkách) i do hloubky větší než 500 mm.

Zhutnělá půda ve stopách strojů má výrazně sníženou míru infiltrace. Při intenzivních deštích jsou koleje zdrojem soustředěného povrchového odtoku vody, tím i vodní eroze (graf 5). V uvedeném grafu vidíme, že v kolejovém meziřádku začal povrchový odtok 10 až 14 minut po počátku kropení, za hodinu dosáhl odtok úrovně 52 a v opakovaném měření 26 l/m2, v porostu začal ve 25. minutě a za 1 hodinu konstantního simulovaného deště s intenzitou 1,46 l/min povrchově odteklo pouze 14 a v opakovaném měření 2 l/m2 vody.

Graf 4: Hloubka zhutnění půdy v závislosti na největším zatížení nápravy
Graf 4: Hloubka zhutnění půdy v závislosti na největším zatížení nápravy

Graf 5: Kumulativní odtok vody při simulaci deště (87 mm/h) v koleji sklízecí mlátičky Case IH 2188 a v porostu mimo stopy strojů; 2 opakování, hlinitá půda
Graf 5: Kumulativní odtok vody při simulaci deště (87 mm/h) v koleji sklízecí mlátičky Case IH 2188 a v porostu mimo stopy strojů; 2 opakování, hlinitá půda

Vliv technologie pěstování a způsobu založení porostu kukuřice na povrchový odtok vody

Velký vliv na infiltraci vody do půdy má porost na pozemku. Prokořeněnou půdou a na povrchu zakrytou vegetací voda při dešti vsakuje lépe a rychleji. Problematickou plodinou je kukuřice. V době intenzivních dešťů koncem května a v červnu není porost ještě zapojen, na povrch půdy dopadající kapky rozrušují půdní agregáty, voda tvoří kaluže a na svahu odtéká v soustředěných stružkách.

Problém s vodní erozí v kukuřici jsme hodnotili na polním pokusu se čtyřmi variantami pěstitelských technologií kukuřice na siláž. Na parcelách s odlišným zpracováním půdy a založením porostu kukuřice (tab. 3) byl v červnu, době ohrožení intenzivními srážkami, hodnocen při simulovaném zadešťování povrchový odtok vody (graf 6 - měřená plocha 0,5 m2, dvě opakování na každé variantě pokusu). Pokus byl na svahu se sklonem 4–5°, vlhkost lehké půdy (hlinitopísčitá) před kropením (graf 7) byla v rozmezí 8–14 %obj. Na variantě kukuřice zaseté do jarní obilniny (ovsa setého) byla vlhkost půdy nejnižší, na variantách s minimálním zpracováním půdy a s přímým setím do vymrzlé meziplodiny byla vyšší až o 4 %obj.

Při pěstování kukuřice konvenční technologií zpracování půdy s orbou výsledky měření povrchového odtoku vody prokázaly, že na orané půdě byl v červnu výrazně vyšší než ve variantách se zpracováním půdy bez orby. Předpokládaným důvodem je vytvoření povrchové vrstvy ornice se sníženým podílem makropórů, které sníží propustnost pro vodu. U variant se zpracováním půdy bez orby jsme tuto tendenci k snížení vsakování vody nezaznamenali. Pěstování kukuřice i na mírných svazích je z hlediska náchylnosti půdy k vodní erozi rizikové. Výsledky potvrdily, že odumřelá biomasa infiltraci vody do půdy významně zvýší. Na variantě s orbou a zasetou kukuřicí do ochranné podplodiny se povrchový odtok také snížil, ale podstatně méně.

Tab. 3: Varianty postupu zpracování půdy a založení porostu kukuřice

Varianty pěstování kukuřice

Charakteristika pěstování kukuřice

1

Konvenční postup pěstování kukuřice s orbou

Podzimní orba, přes zimu ponechána hrubá brázda, na jaře předseťová příprava, setí kukuřice secím strojem Kinze 3600.

2

Kukuřice zasetá do ochranné podplodiny (s orbou)

Podzimní orba, přes zimu ponechána hrubá brázda, na jaře předseťová příprava půdy, zasetí jarní obilniny (oves setý) secím strojem Flora 601 s kotoučovými botkami (rozteč řádků 0,125 m, 2 řádky sety, 4 řádky vynechány), kukuřice zaseta do nezasetých pásů v jařině secím strojem Kinze 3600, vizuální navigace.

3

Minimalizace pro kukuřici s jarním kypřením

Podmítka po sklizni předplodiny talířovým kypřičem; na jaře zpracování půdy radličkovým kypřičem Kromexim 300 do hloubky 0,10 m, setí kukuřice secím strojem Kinze 3600.

4

Setí kukuřice do vymrzlé meziplodiny

Podmítka na podzim po sklizni předplodiny talířovým kypřičem, zasetí vymrzající meziplodiny, na jaře setí kukuřice secím strojem Kinze 3600 (bez předseťové přípravy půdy).

Graf 6: Porovnání průběhu povrchového odtoku vody při simulovaném zadešťování intenzitou 87 mm/h na pokusu se 4 postupy pěstování kukuřice
Graf 6: Porovnání průběhu povrchového odtoku vody při simulovaném zadešťování intenzitou 87 mm/h na pokusu se 4 postupy pěstování kukuřice

Graf 7: Vlhkost půdy na variantách pěstování kukuřice s hodnocenými odlišnými postupy zpracování půdy a založení porostu před simulovaným zadešťováním
Graf 7: Vlhkost půdy na variantách pěstování kukuřice s hodnocenými odlišnými postupy zpracování půdy a založení porostu před simulovaným zadešťováním

Závěr

Organické látky v půdě slouží k výživě půdních živočichů, zvyšují biologickou aktivitu půdy a jsou výchozím základem pro tvorbu humusu. Zlepšují vododržnost lehkých půd, odvodňují těžké půdy a optimalizují hospodaření se vzduchem. Vodní eroze je na půdách dobře zásobovaných organickou hmotou nižší a akumulační schopnost vody v půdě se zvyšuje. Půda dostatečně zásobená organickou hmotou je „pružnější“ a lépe odolává zhutnění od pojezdu strojů. Navrácení organických látek zpět do zemědělské půdy uzavírá přirozený koloběh při produkci potravin a krmiv.

Publikované výsledky byly získány díky finanční podpoře MZe ČR v rámci řešení výzkumného projektu NAZV QJ1210263 „Optimalizace dávkování a zapravení organické hmoty do půdy s cílem omezit povrchový odtok vody při intenzivních dešťových srážkách“ a institucionální podpoře na dlouhodobý koncepční rozvoj VÚZT, v.v.i. RO0617.

Související články

Bilance draslíku z pokusu hnojeného kapalnými statkovými hnojivy

07. 11. 2017 RNDr. Václav Macháček, DrSc., odborný poradce v oboru rostlinná výroba Ing. Eva Kunzová, Výzkumný ústav rostlinné výroby v.v.i., Praha-Ruzyně Hnojení Zobrazeno 295x

Foliární aplikace síry a její vliv na výnos a kvalitu zrna

22. 06. 2017 Ing. Ladislav Černý, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Hnojení Zobrazeno 532x

Využití přírodních způsobů pro intenzivní pěstování kukuřice

03. 05. 2017 Ing. Jaroslav Tomášek, Ph.D., Ing. Pavel Cihlář, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Hnojení Zobrazeno 710x

Hnojení pšenice ozimé na jaře

24. 04. 2017 Doc. Ing. Pavel Ryant, PhD., Ing. Jiří Antošovský, Doc. Ing. Petr Škarpa, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně Hnojení Zobrazeno 1405x

Regenerační hnojení s Ureastabil

13. 04. 2017 Ing. Jaroslav Mráz; AGRA GROUP a.s. Hnojení Zobrazeno 699x

Další články v kategorii Hnojení

Agro Aliance
Syngenta Czech s.r.o.
AgromanaualShop.cz Roundup

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?
18%
6%
2%
22%
4%
49%
detail