Technogenní zhutňování půdy – nežádoucí jev

Skutečnost, že nežádoucí zhutňování půdy zhoršuje podmínky pro tvorbu výnosu plodin, je dostatečně známa. Se zhutňováním půdy jsou však spojena i závažná ekologická rizika, například zvýšený povrchový odtok vody (nebezpečí vodní eroze půdy a kontaminace vodních zdrojů). V situaci, kdy zemědělské podniky musí stále hledat cesty k dosahování co nejnižších nákladů na jednotku produkce, může být užitečné se zamyslet i nad tím, zda v používaných pěstitelských technologiích nezhoršujeme půdní vlastnosti zhutňováním tak, že vyvoláváme následný nárůst nákladů na některé pracovní operace.

Podmínky pro zpracování půdy a zakládání porostů plodin jsou významným způsobem ovlivňovány předchozími přejezdy traktorů, dopravních prostředků a sklizňových strojů. O stupni zhutnění půdy rozhoduje kromě hmotnosti strojů připadající na jednu nápravu a kromě středních kontaktních tlaků na půdu významným způsobem momentální odolnost půdy vůči stlačování. Určité zatížení půdy může mít různou odezvu v půdě v průběhu roku v závislosti především na momentální vlhkosti půdy a prostorovém uspořádání půdní hmoty (stupni nakypření nebo utužení půdy).

Zhutňování půdy při jarních pracích

Nízkou odolnost vůči tlakům má kyprá a vlhká půda při jarním předseťovém zpracování půdy a setí jařin, kdy přejezdy mohou způsobit výrazné zhutnění ornice i podorničí, které pak ovlivňuje plodiny po celou vegetační dobu. Dalším rizikovým obdobím jsou podzimní sklizňové práce, kdy především dopravní prostředky půdu výrazně zhutňují – stupeň zhutnění závisí na půdní vlhkosti.
Jedním z nepříznivých důsledků zhutnění půdy je zvýšení energetické náročnosti následného zpracování půdy a zhoršení jeho kvality. V tabulkách 1 – 3 jsou uvedeny některé výsledky polního pokusu, které mohou ilustrovat důsledky přejezdů po půdě v době setí jarních plodin. Šlo o hlinitou půdu, na podzim předchozího roku se uskutečnila orba do hloubky 25 cm. V době odstupňovaného utužení půdy přejezdy traktorů a nákladního automobilu (15. 4.) byl průměrný obsah vody v ornici 22 % hmotnostních. Odpor půdy vůči průniku kužele penetrometru po zhutnění půdy je uveden v tabulce 1 (průměrný odpor v ornici do hloubky 28 cm). Hodnoty tohoto odporu jsou ovlivněny momentální vlhkostí půdy – to je vysvětlením rozdílů hodnot naměřených v jarním termínu (průměrná vlhkost 21,4 % hm.) a v podzimním termínu měření (průměrná vlhkost 18,3 % hm.). Penetrační odpor půdy, který signalizuje stupeň obtížnosti zpracování půdy, byl na podzim před následným zpracováním půdy, pět měsíců po zhutnění půdy přejezdy, vyšší než na jaře, krátce po vyvolaném zhutnění. Při nižší půdní vlhkosti vzrostly i rozdíly penetračního odporu mezi neutuženou kontrolní variantou a ostatními variantami pokusu.
Vliv momentální vlhkosti půdy na obtížnost rozpojování hrud po různém stupni zhutnění půdy dokumentují údaje v tabulce 2. Jde o odpor na vzduchu vyschlých hrud uvolněných z povrchové vrstvy ornice za tři týdny po utužení půdy přejezdy. Podle intenzity předchozího utužení půdy přesahoval odpor hrud vůči průniku kužele penetrometru 2,3 až 4,7 krát odpor hrud z nepřejížděné kontrolní parcely. Tyto údaje mohou dokumentovat například odpor, který klade zhutnělá půda kořenům plodin při prorůstání půdou. Při zvýšení půdní vlhkosti se penetrační odpor snižuje, přestože prostorové uspořádání půdní hmoty nemusí doznat změn.
Při podzimní orbě, pět měsíců po utužení půdy přejezdy, se projevil vliv vyvolaného utužení ornice na měrný odpor orby, jak je patrné z tabulky 3. Měrný odpor orby je jedním z ukazatelů energetické náročnosti této operace. Pokusná plocha byla orána při vlhkosti půdy příznivé pro zpracování (18,3 % hm.), v případě orby za výraznějšího sucha by bylo možné očekávat větší rozdíly měrného odporu orby mezi pokusnými variantami. Nejvyšší stupeň utužení ornice zvýšil měrný odpor orby na 154 %, což vzhledem k intenzitě stlačování půdy přejezdy není vysoká hodnota. To lze vysvětlit tím, že při orbě silně zhutnělé ornice se tvoří hroudy s minimálně pozměněnou vnitřní strukturou, takže zvýšení energetické náročnosti zpracování zhutnělé půdy k ozimé plodině se přesouvá na operace předseťové přípravy půdy následující po orbě. To potvrzují i další naměřené hodnoty (graf, tabulka 3).
Graf znázorňuje zastoupení velikostních frakcí hrud v ornici po orbě. Na parcelách, kde byla půda na jaře vystavena intenzivnímu stlačování, je po orbě patrný výrazný nárůst hmotnostního podílu hrud větších než 50 mm, z nichž je zvlášť závažný nárůst hrud větších než 100 mm. Tyto velké hroudy působí problémy při následné předseťové přípravě půdy, jestliže jde o přípravu půdy k ozimům.
V tabulce 3 jsou dále uvedeny hodnoty odporu, který kladly hroudy na povrchu ornice za dva týdny po orbě. Šlo o oschlou povrchovou vrstvu hrubé brázdy. K měření byl použit penetrometr, byly měřeny hroudy velikostní kategorie 50 – 100 mm. Výsledky těchto měření ukázaly na výrazně obtížnější rozpojování hrud po orbě zhutnělé půdy, v porovnání s půdou, která nebyla vystavena intenzivnímu stlačování pojezdovými ústrojími.
Tvorba větších a obtížněji zpracovatelných hrud při základním zpracování zhutnělé půdy je příčinou zvýšené energetické náročnosti zpracování této půdy i zhoršené kvality zpracování. Intenzita drobení skývy je při orbě zhutnělé půdy výrazně snížena, energetická náročnost samotné orby vystihuje jen zčásti vliv zhutnění půdy na její zpracovatelnost. Po orbě středně těžké a především těžké půdy může být důsledkem předchozího zhutnění ornice nutnost opakování pracovních operací předseťové přípravy půdy k ozimům, což je spojeno se zvýšenou spotřebou nafty a nárůstem nákladů. Dalším negativním jevem může být opožďování setí v důsledku vyšší pracnosti operací i setí do nekvalitně připravené půdy.

Zhutňování půdy při sklizni plodin

Přejezdy po půdě, při nichž se tvoří hlubší kolejové stopy, mohou negativně ovlivnit další pracovní operace. Příkladem jsou koleje vytvořené při sklizni plodin. Tyto hlubší kolejové stopy často znemožňují využít úsporné postupy mělkého zpracování půdy k následné plodině, zejména obilnině. Kromě kolejových stop, které jsou na závadu následným operacím zpracování půdy, může docházet při sklizňových pracích k překročení kritických hodnot zhutnění. Stupeň narušení struktury půdy přejezdy při sklizni opět ve velké míře závisí na vlhkosti půdy v době sklizně.
Typickým příkladem, jak lze omezit tvorbu hlubších kolejových stop, je sklizeň cukrové řepy. Při využití moderních sklízečů se zásobníky je možné uchránit pozemky (kromě souvratí) před přejezdy těžké dopravní techniky s pojezdovým ústrojím uzpůsobeným pro jízdu po pevných komunikacích.
V tabulce 4 jsou uvedeny hodnoty fyzikálních vlastností půdy, které charakterizují prostorové uspořádání půdní hmoty, naměřené při sklizni cukrové řepy na hlinité půdě. Ukázalo se, že ve stopách sklízeče se zásobníkem vybaveným nízkotlakými pneumatikami byly hodnoty objemové hmotnosti redukované a hodnoty celkové pórovitosti v ornici na hranici škodlivého zhutnění. Sklízeč přitom měl zásobník zcela naplněný bulvami cukrovky. V kolejových stopách nákladního automobilu s nákladem bulev však tyto hodnoty, obdobně jako hodnoty minimální vzdušné kapacity, výrazně překročily kritickou mez signalizující škodlivé zhutnění půdy.
Uvedené výsledky měření dokumentují některé nepříznivé vlivy, kterým je půda vystavena při přejezdech techniky. Nežádoucímu zhutnění půdy lze předcházet řadou agrotechnických, technických a organizačních opatření. Rovněž lze uplatnit nápravné zásahy založené na kypření zhutnělé půdy. Prevenci zhutnění a nápravným opatřením je vhodné věnovat samostatný článek.

Ing. Josef Hůla, CSc.,
Výzkumný ústav zemědělské techniky,
Praha

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *