V poslední době se zavádějí volnější systémy hospodaření na půdě, uvolňují se vztahy mezi rostlinnou a živočišnou výrobou, vznikají zemědělské podniky bez živočišné výroby apod. Zemědělství má však v podstatě biologický charakter výroby a proto je třeba nutně respektovat určité základní přírodní a biologické zákonitosti, které ovlivňují nejen jeho úspěšnou činnost, ale nakonec i ekonomickou efektivnost. Aby hospodaření na půdě bylo za těchto podmínek zdařilé, bude nutné věnovat těmto pravidlům nejen pozornost, ale je také dodržovat.
Agroekologické limity jsou jednou z těchto norem, které je třeba v rostlinné výrobě zcela repektovat a zachovávat, neboť pozitivně ovlivňují výši a jost produkce pěstovaných zemědělských plodin a současně spolupůsobí se správným systémeme hospodaření na zvyšování úrodnosti půdy. Z tohoto hlediska se proto musíme v rostlinné výrobě soustředit pozornost na působnost agroekologických limitů vztahující se především ke:
- stanovišti,
- hospodaření na půdě a pěstební technologii.
V současné době stále řada zemědělských podniků nedoceňuje nebo podceňuje vliv stanoviště a vymezení jeho funkčního vztahu k dosažitelné úrovni rostlinné produkce daného místa. Intenzitu rostlinné výroby a pěstební technologii zemědělských plodin pak více přizpůsobit konkrétním podmínkám daného stanoviště. Musíme dbát na to, aby uplatňovaná agrotechnická opatření nebyla v rozporu s těmito pravidly. Při nerespektování těchto norem nelze efektivně zvyšovat rostlinnou produkci nebo ve snaze o dosažení přijatelné výnosové úrovně se podstatně zvyšují vstupy do výroby, což rostlinnou produkci prodražuje.
Stanovištní agroekologické limity
Vzhledem k velké terénní členitosti, půdní rozmanitosti a i různé skladbě pěstovaných zemědělských plodin v ČR, je třeba věnovat dostatečnou pozornost základním limitujícím, tzn. vymezujícím ukazatelům hlavních stanovištních podmínek (viz. obr. 1.).
Nadmořská výška, je jako základní charakteristika stanoviště, ve většině případů rámcově limituje skladbu pěstovaných plodin (výši a jakost výnosů) a jejich technologii pěstování. Tento stanovištní ukazatel působí také i na další činitele stanoviště jako je teplota vzduchu, ovzdušné srážky, ale i půda, vegetační doba a další. Uvádí se, že s růstem nadmořské výšky o 100 m, klesá průměrná teplota vzduchu o 0,6°C, jedná se o tzv. teplotí gradient. To se např. promítá i do délky vegetační doby (viz. obr. 2.) finologie rostlin a půdy. Stejně tak s nárůstem nadmořské výšky se zvyšuje suma srážek. Nadmořská výška též významně spolupůsobí na rostlinnou produkci s dalšími faktory stanoviště především půdou a členitostí terénu. Typiským příkladem jsou jižní nebo severní svahy v kombinaci s lehkými a těžkými půdami. Tento primární faktor stanoviště nelze také podceňovat při stanovení vhodné struktury pěstovaných plodin a jejich odrůd v návaznosti na optimální a ekonomicky rentabilní výnosy.
Náš stát vzhledem k zeměpisné poloze je pod vlivem střídavého charakteru podnebí (klimatu). To je následek prolínání působení přímořského a kontinentálního podnebí. Z toho vyplývá, že nelze počítat s typickým projevem vlhčího či suššího klimatu. Tato nestálost podnebí vede v některých letech i ke značným výkyvům v průběhu počasí, což se projevuje mnohdy ve výrazném kolísání výnosů plodin. Obecně se uvádí, že vlivem počasí může dojít ke kolísání výnosů plodin a o +/- 40 %. Za konkrétní příklad mohou posloužit výsledky 10leté analýzy vlivu počasí na 4 zemědělských podnicích v bramborářském a řepařském výrobním typu (viz tab. 1.).
Jak je prokázáno, počasí má prakticky největší vliv ze všech stanovištních faktorů působících na výnosy plodin. Přitom nejde jen o přímé působení meteorologických činitelů (hlavně teplota vzduchu a vzdušné srážky) na polní plodiny, tzn. sucho, mokro, nízká či vysoká teplota vzduchu, vítr aj., ale také na faktory, které s průběhem počasí úzce souvisejí jako je příjem živin rostlinami, rozsah škod působených chorobami a škudci a ovlivnění uplatňované agrotechniky (kultivace půdy, ošetřování a sklizeň porostu plodin apod.).
Základními složkami počasí (povětrnosti) jsou teplota vzduchu a srážky. Z hlediska pěstování plodin je charakteristickou limitou potřeba tepla pro jednotlivé druhy plodin, je to tzv. „vegetační konstanta“ (suma teplot), což je součet průměrných denních teplot vzduchu za vegetační období (od zasetí do sklizně - viz tab. 2.). Nověji se uvádějí tzv. hodnoty efektivních teplot vzduchu nad 5°C nebo i nad 10°C. Hodnoty sumy teplot jsou využitelné nejen při určování pěstovaných plodin, ale hlavně při stanovení vhodných odrůd (rané až po pozdní). Určitým způsobem limitují pěstování některých druhů plodin nízké nebo i abnormálně vysoké teploty vzduchu ve vegetační době. Jako příklad lze uvést poškození rostlin nebo jejich částí (např. květů) tzv. jarními mrazíky. Abnormálně vysoké teploty zvduchu vedou k omezení (poruchám) průběhu fotosyntézu rostlin a s nedostatkem vody v půdě mají za následek jejich vadnutí až usychání.
Vodní srážky (kapalné nebo pevné skupenství) jsou významným agroekelogickým limitem modifikující ostatní faktory stanoviště především teplotu vzduchu a množství vody v půdě včetně všech půdních vlastností a režimů až po úrodnost půdy. Z hlediska pěstování polních plodin je limitující nejen celková roční suma srážek nebo za vegetační období, ale hlavně jejich rozdělení během vegetace plodin, zejména ve vztahu k jednotlivým fázím růstu jako např. u obilnin k odnožování zakládání a tvorbě zrna. Na stanovištích s větším neostatečným, ale i nadměrným množstvím srážek je třeba v soustavě hospodaření na půdě podle struktury pěstovaných plodin realizovat některá agrotechnická i meliorační (především závlahy) opatření vedoucí k částečné eliminaci techto anomálií.
Výkyvy v množství srážek je možno zmírňovat především následujícími opatřeními:
a) Zvyšování půdní úrodnosti. Především jde o pravidelný a dostatečný přísun organické hmoty (hnojiv) a úpravu pH půdy dodávkou vápenatých hnojiv do půdy, čímž podpoří její strukturní výstavba. Odstraňovat zhutnění půdy (hlavně podorničí) a tím zlepšit vodní režim ornice.
b) Struktura a vhodné střídání plodin. Zvolená struktura pěstovaných plodin a odrůdová skladba by měla bez větších výnosových depresí překlenout menší výkyvy v přísunu dešťových srážek. Také dostatečný podíl zlepšujících plodin (leguminózy aj. včetně meziplodin) je předpokladem jejich vhodného střídání a tím i větší stability výnosů, což současně vede i k eliminaci nepříznivého rozdělení (přísunu) srážek.
c) Operativnost pěstební technologie. Je třeba mít k dispozici dostatek prostředků pro včasné a kvalitní zvládnutí polních prací za zhoršeného počasí, což může snížeit záporný vliv hlavně srážek nejen na kolísání výnosů, ale i zvýšit absolutní úroveň dosahovaných jektarových výnosů polních plodin.
Vliv počasí na objem rostlinné produkce je objektivním činitelem, který nelze z výroby pod širým nebem odstranit. Jsou však určité možnosti, jak negativní vliv počasí snížit. Jejich využití v zemědělských podnicích je prvořadým úkolem, který může zlepšit stabilitu jejich hospodaření.
Půda má dvojí funkci a to ve významu pozemku (část země) a jako stanoviště pro rostliny. Mnohé agroekologické limity jsou spojeny s reliéfem terénu, tj. polohou (expozicí), členitostí, svažitostí apod. To pro praxi znmená řadu omezení s ohledem na velikost pozemku (honu), nejen v členitém terénu (vodní eroze), ale i na rovinách (větrná eroze) a dalších ekologických a agrotechnických omezení. Z hlediska těchto limitů je třeba vhodně organizovat půdní fond (velikost a tvar honů - dnes je ekologické optimum 10 až 20 ha), zastoupení jednotlivích kultur (viz tab. 3.) a plodin (širokořádkové x úzkořádkové) i vhodné pěstební technologie (např. kvalitně orat lze na svazích jen do 12°, volit ochranné způsoby zpracování půdy apod.).
Půda ve smyslu stanoviště pro rostliny je složitý, dynamický přírodní útvar složený ze tří částí: pevné, kapalné, plynné a oživený půdním edafonem (fyto a zooedafon), který jeko celek tvoří půdní prostředí pro rostliny. Zde jde o řadu mezních hodnot v okruhu působení půdních typů a druhů, půdních vlastností a režimů půdy, které limitují výši a jakost rostlinné produkce a mají značnou spojitost s pěstební technologií plodin.
Půdní typ a druh ovlivňuje zejména výběr plodin, způsoby zpracování, hnojení půdy, zakládání porostů plodin a další agrotechnická opatření. To znamená, že typ a druh půdy je určující pro zaměření rostlinné výroby azpůsobů hospodaření na půdě.
Z fyzikálních vlastností půdy mají dnes limitující charakter hlavně struktura a objemová hmotnost (zhutnění) půdy. Při pěstování polních plodin jsou za kritické považovány hodnoty objemové hmotnosti půdy nad 1,6 g/cm3 (viz. tab. 4.). Hodnoty pórovitosti půdy v orniční vrstvě by neměly klesnout na lehkých půdách pod 36, středně těžkých pod 41 a těžkých pod 45 %.
Na úseku chemických vlastností půdy s ohledem na požadavky plodin a i půdy jde především o limity půdní reakce (pH) (viz. tab. 5.). Vojtěška, jarní ječmen, cukrovka, řepka olejná nesnášejí kyselou půdní reakci, naproti tomu se ovsu, žitu ozimému a bramborám dobře daří na slabě kyselých půdách. Kromě toho nepříznivé pH půdy snižuje stabilitu půdních agregátů, tj. strukturu půdy a značně ovlivňuje přístupnost živin pro rostliny. V současné době se tento limit málo zohledňuje a vápnění půd se všeobecně zanedbává.
Limitující hodnoty fyzikálních a chemických vlastností půdy se značně negativně promítají do biologických vlastností půdy (snižuje se biologická aktivita a fixace dusíku hlízkovými bakteriemi a další činnosti), a tak prohlubují jejich nepříznivě dopady na úrodnost půdy a výnosy plodin.
Na základě agroekologické (stanovištní) a ekonomické charakteristiky je zemědělské uzemí v současné době rozčleněno do čtyř výrobních typů, tj. kukuřičný, řepařský, bramborářský a horského hospodaření. Podle nového návrhu má být členěno do pěti výrobních oblastí a 21 podoblastí. Tyto výrobní typy v zásadě vyznačují vhodnost rozmístnění zemědělské výroby z hlediska přírodních podmínek. Na tyto výrobní typy se např. váže i odrůdová rajonizace zemědělských plodin (z hlediska jednak výnosové jistoty a jakosti a jednak podle účelu pěstování).
Také výsledky rozsáhlé bonitace zemědělských půd vyústily v klasifikaci tzv. bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ) pro jednotlivé pozemky. BPEJ poskytují podrobnější informace o klimatických, půdních a reliéfových podmínkách území a jsou i podkladem pro stanovení úřední ceny půdy. Z výše uvedeného jednoznačně vyplývá, že z hlediska dalšího růstu produkce zemědělských plodin a ekonomické efektivnosti rostlinné výroby je nezbytné co nejvíce zohledňovat stanovištní podmínky a tak maximálně využívat všech předností stanoviště v soustavě hospodaření na půdě a při pěstování jednotlivých zemědělských plodin.
Mezi stanovištními a pěstitelskými podmínkami existuje interakční působení. To znamená, že lze počítat s tím, že některá podmínka může zlepšit nebo zhoršit působní dalších podmínek stanoviště nebo agrotechnických opatření s ohledem na výši a jakost produkce plodin. Je například známo, že nepříznivé působení stanovištních podmínek zmírní vhodná a precizní agrotechnika (odrůda, zpracování půdy, hnojení apod.) a naopak vliv příznivých stanovištních podmínek (produktivní stanoviště) snižuje uplatnění nevhodné a špatné agrotechniky. V zemědělské praxi se traduje přísloví, že v oblastech s dobrými stanovištními podmínkami jsou zaručeny dobré výnosy plodin, jenom se nesmí opomenout správné zasetí. Naopak na horších stanovištích sehrávají na výnosech plodin značnou roli znalosti a zkušenosti agronoma.
Pěstitelské agroekologické limity
Pěstitelské podmínky jsou určující jak pro správnou činnost soustavy hospodaření na půdě, tak pro pěstební technologie. Aby nebyl narušena funkčnost soustavy hospodaření je nutné dodržovat tyto základní agrotechnická pravidla (viz. obr. 3), která tvoří jakou kostru systému hospodaření na půdě a současně vylučují (zabraňují) působení omezujících (limitujících) faktorů. Konkrétně to znamená:
1. Je třeba zajistit stálý přísun organické hmoty do půdy a to v průměru let alespoň 2 t. sušin na ha a rok. V bilanci potřeby organických látek v půdě uhrazují posklizňové zbytky (nadzemní hmota + kořeny) plodin 50 až 60 %, zbývající 40 až 50 % je nutno uhradit organickými hnojivy. Dodržení tohoto agroekologického limitu dává předpoklad pro optimální činnost biologické složky půdy a je základem pro tvorbu humusu. Humus především ovlivňuje vytváření drobtovité struktury půdy, zvyšuje velikost a mohutnost sorpčního komplexu. Také zabraňuje prudkým změnám půdní reakce (pufrovací schopnost), zvyšuje vodní jímavost, zmenšuje vysychavost půdy a celkově pozitivně působí na půdní prostředí.
V současné praxi to znamená, zejména v zemědělských podnicích bez živočišné výroby, hledat vhodnou náhradu za chybějící stájová hnojiva. Půjde především o využití všech druhů meziplodin na zelené hnojení v kombinaci se zaorávkou slámy apod. (viz. tab. 6). Je třeba zdůraznit, že tento agroekologický limit má v soustavě hospodaření na půdě prvořadé postavení, neboť podporuje její řádnou činnost a pozitivně působí i na další pěstitelská opatření.
2. Dalším limitem je rovnovážný stav mezi exportem a importem živin do půdy, který by neměl být narušen, ale naopak na některých stanovištích musíme usilovat o zvyšování zásoby živin v půdě vzhledem k jejich nižšímu obsahu. Tím se zlepšuje její úrodnost, v opačném případě jde o tzv. „drancování půdy“. Hnojení by mělo v zásadě vycházet z bilance živin, tj. z obsahu přístupních živin v půdě (pravidelné agrochemické rozbory) a dodaných v hnojivech a odebraných sklizní plodiny (viz. tab. 7). Při narušení této bilance se živiny mohou stát limitujícím článkem z hlediska výše a kvality produkce plodin. Je proto třeba uplatňovat zásady vědeckého řízení výživy a hnojení plodin.
3. Důkladně zvažovat zastoupení - strukturu pěstovaných plodin na půdě. V současné struktuře plodin na orné půdě převládají většinou plodiny poskytující tržní produkci (export biomasy a živin mimo zemědělský podnik) pří současném poklesu ploch víceletých a jednoletých pícnin (snížené stavy skotu o 35 % a více). V zemědělských podnicích, které hospodaří bez živočišné vyroby, prakticky vymizely plochy víceletých a jednoletých pícnin. Kromě toho poklesla výměra cukrovky asi o 50 % a brambor o 35 %, tzn. plochy zlepšujících plodin. Naopak vzrůstá jednostranné působení převážně obilních druhů s negativními vlivy na půdní prostředí (struktura půdy, zvyšování technogenního zhutnění půdy, jednostranné čerpání živin atd.) a zvýšený rozvoj specifických chorob a plevelů.
V podstatě jde o to, abychom pokud možno, ve všech zemědělských podnicích zajistili vyváženou strukturu plodin. To znamená pěstovat vyrovnaný podíl zlepšujících a zhoršujících plodin a vhodně skloubit specializaci azemědělského podniku s kencentrací plodin an orné půdě. Pokud ve struktuře převažují plodiny se zhoršujícími vlivy (většinou obilniny, slunečnice někde 80 až 90 % zastoupení na orné půdě) na půdu a následnou plodinu (limitují výnosovou úroveň), je třeba volit v soustavě hospodaření kompenzační opatření. Ta spočívají především v zařazování jednoletých tržních leguminóz (hrachu a dalších), případně různých maloobjemových plodin pro potravinářské a technické využití (např. pohanka setá, lnička setá aj.) a využívání všech druhů (i podsevů) meziplodin jako přerušovačů obilních sledů. Dnes se výzkumně ověřuje mnoho netradičních i nových druhů meziplodin a jejich směsí na zelené hnojení (např. slez přeslenitý, štírovník růžkatý aj.) i jako mulč v ochranných způsobech zpracování půdy nebo pro případnou kombinaci se zaorávkou slámy. Kromě toho je třeba zpřesnit (mnohdy i zintenzivnit) další agrotechnická opatření u pěstovaných plodin, zejména zakládání porostů, hnojení, ochrana rostlin.
4. Zajistit odpovídající technologii a úroveň agrotechniky pěstovaných plodin. To znamená v pěstební technologii u jednotlivých agrotechnických opatření omezovat působení limitujících faktorů (obr. 4), které snižují účinnost uplatňovaných opatření a optimalizovat jednotlivé články pěstební technologie plodin (osevní postup, odrůda, způsob zakládání porostu a jeho řízení během vegetace, sklizeň) a to vše ve vztahu k pomínkám stanoviště. Špatná agrotechnika (časově nesprávně a nekvalitně prováděná agrotechnická opatření) prohlubuje negativní působení při překračování limitů v soustavě hospodaření na půdě i pěstební technologií.
V této souvislosti je třeba zdůraznit význam trv. „agrotechnické kázně“ při pěstování plodin.
Rozhodující kriteria v agrotechnické kázni:
- správný termín provedení agrotechnického opatření
- používání správného množství biologického materiálu, dávek hnojiv, agrochemikálií a dalších přípravků,
- kvalitní provedení operací.
Agrotechnickou kázeň nelze chápat jen jako mechanické dodržování technologického postupu, ale jde právě o dodržování všech rozhodujících momentů u jednotlivých agrotechnických opatření a pracovních operací.
Problematika agroekologických limitů v soustavě hospodaření na půdě a při pěstování plodin z hlediska její značné aktuálnosti, tj. ekonomické efektivnosti rostlinné výroby, si zasluhuje větší pozornost nez doposud. Každý zemědělský podnik by proto měl reálně zhodnotit vliv daného stanoviště a stávajícího systému hospodaření na půdě ve vztahu k použité intenzitě polní výroby (vstupům) a dosahovaným výnosům polních plodin. Na základě této analýzy pak uzpůsobit rostlinnou výrobu tak, aby nedocházelo k porušování hlavních agroekologických limitů, čímž bude vytvořen předpoklad pro zvyšování úrodnosti půdy a celkové úrovně rostlinné výroby.
Doc. Ing. Josef Šimon, CSc.
Praha
