Vliv heterogenity půdního prostředí na kvalitu zpracování

Půda je neobnovitelným přírodním zdrojem a je charakteristickou složkou krajiny. Pro zemědělství je půda především stanovištěm pěstovaných rostlin, prostředkem k výrobě potravin rostlinného původu, krmiv pro hospodářská zvířata, ale i surovin pro nepotravinářské využití. Při hospodaření na půdě by mělo být trvale v popředí zájmu uchování úrodnosti půdy a jejích ekologických funkcí.

K 31.12.1999 činila celková výměra evidovaného půdního fondu České republiky 7 886 tisíc hektarů. Zemědělský půdní fond (ZPF) je vykazován v rozsahu 4 282 tisíc hektarů. Z toho orná půda činila 3 096 tisíc hektarů, což představuje zornění 72,3 %. Oproti minulým letům poklesla výměra orné půdy o 4 606 hektarů. Přesto se v rámci celé České republiky jedná o vysoký stupeň zornění půdy.
I na tak malém teritoriu jako je Česká republika se setkáváme s velice rozdílnými podnebními podmínkami. Setkáváme se tak s poměrně širokým rozpětím oblastí z hlediska ročního úhrnu srážek a průměrné teploty vzduchu od sušších teplých oblastí po chladnější humidní oblasti. Navíc podle výsledků bonitace se nachází více než polovina ZPF na půdách méně než málo úrodných. Na části pozemků ZPF jsou přitom uplatňována omezení daná jak ekologickými důvody tak i nevhodně situovanou polohou z hlediska intenzivního obhospodařování. Výše uvedené podmínky se neprojeví jen ve skladbě osevního postupu, ale samozřejmě i ve výběru a používání strojů na zpracování půdy. Širokým sortimentem nabídky strojů na zpracování půdy a setí a vybavením zemědělských podniků výkonnými traktory se postupně vytváří lepší předpoklady pro přizpůsobení technologií zpracování půdy a setí konkrétním půdně klimatickým podmínkám zemědělských podniků.
Z hlediska zpracování půdy mají na energetickou náročnost a kvalitu zpracování vliv základní půdní vlastnosti. Jsou to vlastnosti fyzikální, chemické, biologické a technologické.
Fyzikální vlastnosti půdy
Fyzikální vlastnosti půdy ovlivňují půdní mikroklima vegetace, zvláště vodní, tepelný a vzdušný režim. Fyzikální vlastnosti spolu s chemickými nejvíce ovlivňují přístup k jednotlivým agrotechnickým opatřením, zejména pak způsobu a intenzity zpracování půdy. Z hlediska zpracování půdy hrají fyzikální vlastnosti prvořadou roli. Rozhodují o tom, jakým způsobem má být půda obdělávána, aby bylo dosaženo optimálního stavu půdního prostředí pro pěstované rostliny. Půdní fyzika se v podstatě zabývá studiem stavu jednotlivých částí půdního celku. Popisuje tedy rozložení a zastoupení pevných částic, vody a vzduchu v prostoru půdního profilu. Změna zastoupení jednotlivých složek bývá většinou odpovědí na mechanický zásah do půdy.
Významnou fyzikální vlastnosti od které se v mnoha případech odvíjejí další vlastnosti je zrnitostní složení půdy. Zrnitostní složení půdy je dáno zastoupením velikostních kategorií minerální složky půdy. Z hlediska půdních vlastností je zvlášť významná kategorie zrn menších než 0,01 mm (tzv. jílnaté částice). Podle hmotnostního zastoupení těchto částic se vyčleňují půdní druhy. Půdní druh je základní ukazatel, který charakterizuje půdu. Z celkové výměry zemědělské půdy představuje v ČR představují skupiny půd podle zrnitostního složení 19 % lehké půdy, 59 % půdy střední a 17 % procent půdy těžké. Zbývajících 5 % připadá na kamenité a silně štěrkovité půdy, zcela nevhodné pro zemědělskou produkci.
S druhem půdy úzce souvisí i další ukazatele jako je objemová hmotnost a pórovitost.
Zhutňování půd
Objemová hmotnost se používá k vyjádření stupně nakypření nebo utužení. U neporušených vzorků se zjišťuje hmotnost půdy po vysušení na konstantní hmotnost. Z takto zjištěné hodnoty se vyjádří objemová hmotnost redukovaná. Obecně platí, že čím je hodnota objemové hmotnosti vyšší, tím je půda ulehlejší. Pro polní plodiny by se měla hodnota objemové hmotnosti v ornici pohybovat od 1,2 do 1,5 g.cm-3, ve spodních vrstvách od 1,6 do 1,8 g.cm-3. Objemová hmotnost půdy kolem 1,8 g.cm-3 je hranicí biologické činnosti a objemová hmotnost 2,0 g.cm-3 charakterizuje půdu bez života. Zhutňování je problémem především nesprávného zemědělského využívání. V České republice je zhutněním podstatně ohroženo kolem 40 – 45 % všech zemědělských půd, z toho tzv. genetickým zhutněním přibližně 30 % všech půd a tzv. technogenním zhutněním až uvedených 45 % půd.
Pórovitost půdy je charakterizována celkovým objemem pórů, jejich tvarem, velikostí a prostorovým rozmístěním. Vyjadřuje poměr mezi pevnou fází a volnými částicemi půdními případně jejich shluky. Má rozhodující vliv na úrodnost půdy, protože umožňuje pronikání kořenů rostlin, vody a vzduchu do půdy a jejich pohyb v ní a existenci půdních mikroorganismů. Pórovitost se vyjadřuje v procentech objemových (objem pórů v určitém objemu půdy). Kolísá v ornicích v rozsahu hodnot asi 40 – 60 % a s rostoucí hloubkou zpravidla klesá. Podle vnitřního průměru pórů rozlišujeme póry na kapilární a nekapilární. Pro vodní a vzdušný režim půdy je důležitý zejména vzájemný poměr kapilárních (menších než 0,2 mm) a nekapilárních (nad 0,2 mm) pórů. Hlinité půdy (středně těžké půdy) mají cca. 2/3 kapilárních pórů z celkového objemu pórovitosti. Jílové půdy mají vysoký obsah kapilárních pórů a nízký obsah nekapilárních pórů, u písčitých půd je tomu naopak. Poměr pórů kapilárních a nekapilárních je posléze objektivním ukazatelem ulehlosti a kyprosti půdy.
Zastoupení kapilárních a nekapilárních pórů ve vzorku půdy lze vyjádřit maximální kapilární kapacitou a minimální vzdušnou kapacitou.
Maximální kapilární kapacita představuje množství vody, které je půda ve svém přirozeném uložení schopna zadržet po delší čas ve svých kapilárních pórech po předchozím nasycení.
Minimální vzdušná kapacita je množství vzduchu v půdě při zaplnění kapilárních pórů vodou. Je to doplněk mezi maximální kapilární kapacitou a celkovou pórovitostí půdy.
Optimální hodnoty minimální vzdušné kapacity se podle nároků jednotlivých plodin pohybují v rozmezí 15 – 24 %. Hodnoty pod 10 % jsou považovány pro zdárný růst a vývoj rostlin za nepříznivé a je předpokládána možnost zřetelně redukčních procesů ve vlhkém období.
Momentální obsah vody v půdě nejčastěji vyjadřujeme vlhkostí půdy. Zpracovatelnost půdy závisí kromě zrnitostního složení zejména na vlhkosti. V souvislosti se zrnitostí půdy resp. druhem půdy hovoříme často o tzv. „hodinových půdách“. Tento pojem souvisí s časovým intervalem, po který je půda v optimální vlhkosti pro zpracování. S přibývajícím množstvím jílnatých částic se tento interval zkracuje. V souvislosti s nedodržením optimální vlhkosti půdy se vystavujeme riziku nežádoucího zhutnění nebo tvorbě velkých hrud, případně rozprášení půdních agregátů.
V půdě probíhají neustále chemické a fyzikálně chemické děje. Z hlediska zpracování půdy uvedeme pouze vztah půdní reakce ke kvalitě zpracování. V celostátním měřítku vykazuje většina ornic a povrchových vrstev reakci slabě až mírně kyselou. Půdní reakce ovlivňuje sklon půdy k tvorbě hrud. Lehké humózní půdy mají nízký sklon k tvorbě hrud. Se stoupající kyselostí půd, vlastní těžším půdám, roste i sklon k hrudovitosti.
Biologická činnost
V úzkém kontaktu se zpracováním půdy, zejména s intenzitou zpracování, je biologická činnost půdy. Půda obsahuje zvláště v povrchové vrstvě podíl organického původu, který tvoří jednak živé organismy, jednak jejich odumřelé zbytky v různém stupni rozkladu (humus). Obě složky jsou v nejužším vzájemném vztahu.
Humus se silně projevuje při půdotvorných procesech i při úrodnosti půd. Z hlediska zpracování půdy jsou významné jeho fyzikální účinky, jako podpora drobivé struktury a zvýšená vododržnost. Rozdílné způsoby zpracování půdy mohou vyvolat snížení obsahu humusu v půdě. Intenzivním kypřením půdy podpoříme mineralizační proces v půdě a podpoříme vznik výkonného půdního prostředí, ale je třeba si uvědomit že mineralizace je jedním z hlavních příčiny ztrát humusu v půdě. Tento fakt dále umocňuje malý přísun organické hmoty do půdy. Se snižováním stavu skotu a s tím spojený úbytek ploch pícnin se dá předpokládat další zhoršení stavu. Při nedostatečné úrovni hnojení jsou rostliny vyživovány z půdní zásoby na úkor úbytku organické hmoty. V konečném důsledku se snížení organické hmoty v půdě projeví mimo jiné ve zhoršení struktury a přirozeným sleháváním.
Kvalita zpracování
Zpracování půdy je jedním ze základních agrotechnických opatření prováděných na pozemku. Každý zásah může výrazně ovlivnit podmínky pro založení porostu. Při nesprávném postupu se navíc vystavuje riziku mnohdy nevratných změn.
Připravit půdu do optimální stavu v podstatě znamená úpravu fyzikálních vlastností a na nich závislých biologických a chemických do takové podoby, při kterých je zajištěn zdárný růst a vývoj rostlin, dobrý pohyb vody a živin a v neposlední řadě také činnost půdních organismů. Na druhé straně veškeré výše uvedené vlastnosti se mohou výrazně projevit na kvalitě zpracování. V souvislosti mezi stavem půdy a kvalitou zpracování můžeme hovořit o technologických vlastnostech půdy, které přímo souvisejí se zpracovatelností půd. Zpracovatelnost se v podstatě přímo odráží zejména od zrnitostního složení, půdní vlhkosti, obsahu humusu a dalších. V případě optimálního zastoupení a rozložení pórů v půdě, vysokým obsahem humusu jsou spojovány s vysokou hodnotou drobivosti. Půda v drobivém stavu má poměrně křehké velké hroudy, ale půdní malé půdní agregáty jsou dostatečně pevné a odolné proti dalšímu rozbíjení. Na druhé straně tzv. chudé půdy s nízkým obsahem humusu, půdy ulehlé, kyselé mají malou hodnotu drobivosti. V této souvislostí je třeba zmínit významný vliv vlhkosti při zpracování na strukturu půdy. Mají-li být prováděné operace pro stav půdy skutečně přínosem je třeba věnovat vlhkosti půdy náležitou pozornost. Velmi výraznou technologickou vlastností půdy je lepivost, nebo-li schopnost ulpívat na tělesech pracovního nářadí. Vlhkost je jedním z limitujících faktorů přilnavosti. Přilnavost může být velice dobrým ukazatelem vhodnosti zahájení polních prací.
Z uvedeného vyplývá, že popsat zpracovatelnost půdy je věc velice komplikovaná a závisí na mnoha faktorech. Obecně by mělo platit, že volbu strojů budeme přizpůsobovat aktuálním podmínkám stanoviště. V současné době je na trhu dostatek strojů. Můžeme si tedy vybrat takové stroje kterými zajistíme kvalitní zpracování a setí s ohledem na půdní podmínky podniků. Zejména se jedná o intenzitu a hloubku kypření. Zde je třeba opět zdůraznit vliv vlhkosti na energetickou náročnost a kvalitu práce. Zatímco půdy středně těžké nečiní příliš velké nároky na intenzitu a hloubku zpracování u půd těžkých nebo lehkých je tomu naopak. Pro písčité půdy je typické jejich rychlé vysychání díky velké propustnosti. Ač se tyto půdy velice dodře kypří při příznivé energetické náročnosti nemusí být intenzivní zpracování vždy přínosem. Jednak urychlíme mineralizační proces už tak chudších půd, ale hlavně „uklidem“ rostlinných zbytků z povrchu pole vystavujeme pozemek erozivnímu účinku větru nebo deště. Na těchto půdách tedy lze doporučit takové postupy, které půdu minimálně kypří a spíše nechávají maximální množství rostlinných zbytků na povrchu půdy. Je třeba se též vyvarovat použití strojů s aktivně poháněným pracovním nářadím. Vyhneme se tak riziku rozprášení půdních agregátů na vyschlé půdě. Při zakládání porostu se dá na těchto půdách s výhodou použít technologie přímého setí bez předcházejícího zpracování.
Při zpracování těžkých půd se dostáváme do opačného problému. Intenzivní zpracování půdy je spojeno s vysokou energetickou náročností a tvorbou velkých hrud, které mohou představovat problémy při následné předseťové přípravě, zejména k ozimům. Vše je navíc limitováno úzkým rozsahem příznivé vlhkosti pro zpracování. Špatná zpracovatelnost může způsobit nevyrovnané a tudíž nepříznivé podmínky pro založení porostu. Při převaze ozimu v osevních postupech tedy vyvstává otázka, jak tento problém vyřešit. Tvorba velkých hrud je spojována s kypřením do větší hloubky, resp. orbou. Jedním z možných řešení tohoto problému je vynechání orby a její náhrada mělkým kypřením. Tento krouk může přinést výraznou úsporu energie. Navíc stroje určené pro mělké zpracování mohou dosahovat větší plošné výkonnosti, což v praxi často znamená vyřešení problémů spojených s dodržením agrotechnických lhůt. Při zpracování a při následné předseťové přípravě lze s výhodou použít radličkových nebo talířových kypřičů. Předseťovou přípravu lze provést jak pasivním tak poháněným pracovním nářadím. Při setí je třeba zajistit zapravení osiva i při větším obsahu rostlinných zbytků na povrchu půdy. Na secí botky tedy musí působit příslušná přítlačná síla.
Pokud se nevyhneme orbě, je výhodné při seťové orbě spojit tuto operaci s okamžitým drobením hrud. Při této operaci mají příznivou vlhkost a jsou nejnáchylnější k drobení. Výrazně si tak usnadníme následnou předseťovou přípravu.
Mělké zpracování
Technologie mělkého zpracování půdy nacházejí často uplatnění při obdělávání svažitých pozemků. Ponecháním rostlinných zbytků na povrchu půdy se částečně zabrání odplavení povrchové vrstvy zeminy při přívalových deštích. Zvláště u širokořádkových plodin je toto nebezpečí velmi vysoké. Ačkoliv existují technologie zakládání porostů širokořádkových plodin do mulče apod. v naších podmínkách se zatím příliš nerozšířily.
Novou alternativu ve zpracování půdy bez orby mohou představovat stroje pro zpracování půdy ve více úrovních. U těchto strojů lze spojit operaci hloubkového kypření bez obracení s povrchovým zpracováním. Tyto stroje tedy v jedné operaci spojují některé výhody orby a mělkého zpracování s ponecháním rostlinných zbytků na povrchu půdy. Hloubkové kypření však není účelné provádět každý rok, ale při delších periodách, při předcházejícím víceletém vynechání orby.
Použitím hloubkových kypřičů lze vyřešit problém s utužením podorniční vrstvy. Nejsou výjimkou lokální zásahy na základě předcházejícího polního pozorování.
Metody jednoduchého polního pozorování mohou výrazně přispět k určení vhodné doby pro agrotechnický zásah. Jejich výhodou je, že nepotřebují pracné laboratorní rozbory jako metody popisované v úvodu článku. Příznivé pro polní pozorování je zejména jarní období, kdy stojíme před začátkem polních prací nebo povrch půdy není zcela pokryt porostem ozimu. Zde jsou dobře viditelná místa s opožděným vysycháním, případně stojící vodou, které mohou signalizovat nežádoucí stav zhutnění. Pro posouzení strukturního stavu půdy lze využít jednoduchou „rýčovou zkoušku“. Lze tak zjistit vlhkost půdy, stav prokořenění a činnost půdních organismů, zejména žížal. Větší počet otvorů v profilu je vždy příznivým ukazatelem. Na závěr zdvihneme blok zeminy a pustíme jej z výšky asi jeden metr na pevnou podložku. Tím zjistíme momentální zpracovatelnost půdy. Při příznivé vlhkosti je půda drobivá a snadno se rozpadne na hrudky různé velikosti.
O stanovištních podmínkách v rámci jednoho pozemku může vypovědět například zastoupení některých plevelů na pozemku. Existují skupiny plevelných druhů, které velice citlivě reagují na zrnitostní složení půdy, vodní režim, půdní reakci a zastoupení živin. Mohou tak posloužit jako indikátory fyzikálních, chemických a biologických vlastností půdy.

Ing. Milan Kroulík, Ing. Pavel Přidal
Použitá literatura je k dispozici u autorů

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *