Struktura půdy je jednou z nejvýznamnějších půdních vlastností, která úzce spolurozhoduje o úrodnosti půdy. Je dána stavem celkového souboru půdních částic a jejich agregátů. Je podmíněna schopností spojovat částice pevné fáze nebo desagregovat větší celky půdní hmoty a vytvářet tak strukturní agregáty.
Vznik půdní struktury je výslednicí působení více faktorů, jak primárních (půdotvorný substrát, zrnitost, voda, klima), tak sekundárních (aktivity člověka – kultivace, devastace). Půdní struktura je také činitelem, který zpětně působí na procesy v půdě a přes ně i na ekologii půdy a ekologii biosféry. Děje se tak především přímým vlivem na kvalitu a intenzitu transformačních procesů (procesů přeměny látek a energií) a na transportní procesy (pohyb vody v půdě a v krajině, migrace živin). Tím se stává půdní struktura determinujícím činitelem pro ekologické fungování půd – a ovšem i pro jejich úrodnost.
Důležitým faktorem pro udržení příznivého strukturního stavu půdy je přívod organické hmoty do půdy, ať už ve formě posklizňových zbytků, zapravování slámy, zeleného hnojení či hnoje. Tato organická hmota příznivě ovlivňuje strukturotvorný vývoj agronomicky cenných strukturních elementů, které jsou významným přínosem zejména z hlediska potenciální schopnosti pro udržení půdní vláhy i její ochranu před výparem a vodní i větrnou erozí.
Ovlivňování půdní stuktury
Další ovlivňování půdní struktury nastává při různých agrotechnických zásazích. Vhodnost použití určitého zásahu při zpracování půdy nám ukáže pórovitost strukturních elementů, což je důležitý parametr pro ekologický potenciál půd. Pórovitost je charakterizována celkovým objemem pórů, jejich tvarem a velikostí. Půdní póry jsou volné prostory mezi pevnými půdními částicemi a jejich shluky (agregáty), které jsou vyplněny vodou nebo vzduchem. Pro funkci pórů je významná jejich velikost. Jemné (kapilární) póry jsou ty, v nichž je voda ovládána kapilárními silami, které vodu zadržují a umožňují její pohyb proti působení gravitace. Pohyb vzduchu je v nich omezený. Hrubé (nekapilární) póry charakterizuje neomezené působení gravitace na vodu, která se v nich volně pohybuje do spodních vrstev a na její místo se dostává vzduch. Významně se podílí na vzájemné výměně plynné fáze mezi půdou a ovzduším. Střední (semikapilární) póry jsou z hlediska významu přechodem mezi póry kapilárními a nekapilárními. Optimální poměr mezi kapilárními a nekapilárními póry je podle Kopeckého 2-3 : 1.
Hodnocení vlivu různých systémů zakládání polních plodin na půdní strukturu bylo prováděno ve Výzkumném ústavu pícninářském, s.r.o. na polním pokuse v Troubsku u Brna od roku 1997 do roku 2000. Sledování bylo prováděno u ozimé řepky a ozimé pšenice v rámci osevního postupu jarní ječmen, ozimá pšenice, ozimá řepka, hrách, kukuřice na zrno, slunečnice.
Půdní struktura byla stanovena prosíváním suché zeminy na sítech o průměrných otvorech 0,25, 0,5, 1, 5, 10, 20 mm. Každá strukturní frakce byla samostatně zvážena a přepočtena na procenta. K vlastnímu hodnocení byl vypočítán koeficient strukturnosti, který vyjadřuje vztah mezi agronomicky hodnotnými a méně hodnotnými strukturními elementy.
Varianty zakládání porostů
Sledování probíhalo u pěti různých variant zakládání porostu a setí:
1. klasická technologie s orbou, přípravou půdy a setí klasickým secím strojem
2. minimalizační technologie s podmítkou a setím na široko exaktorem
3. minimalizační technologie s podmítkou a setím talířovým secím strojem
4. setí do nezpracované půdy secím exaktorem
5. setí do nezpracované půdy talířovým secím strojem
Pokusné pozemky leží v řepařské výrobní oblasti s nadmořskou výškou 270 m, s průměrnou roční teplotou 8,4 0 C, během vegetace 14,80 C a průměrnými ročními srážkami 547 mm, z toho za vegetační období 344 mm. Průměrné teploty a srážky za sledované období jsou uvedeny v grafu 1. Půdy jsou zde hlinité, středně těžké, degradované černozemě vzniklé na spraších, půdní reakce je neutrální, obsah P dostatečný, obsah K nízký a obsah Mg velmi vysoký.
Při porovnání počátečního stavu a stavu po třech letech u řepky ozimé byl zaznamenán kladný vliv variant s podmítkou a přímým setím na půdní strukturu. Došlo zde k výraznému zvýšení obsahu agregátů v rozmezí 0,25 – 10 mm, které jsou pokládány za agronomicky cenné (viz tab.1, 2) a naopak ke snížení méně příznivých strukturních agregátů větších než 10 mm ve svrchním horizontu i ve spodní vrstvě půdy.
V roce 2000, oproti počátečnímu stavu v roce 1997, došlo také ke zvýšení koeficientu strukturnosti, který vyjadřuje vztah mezi agronomicky hodnotnými a méně hodnotnými strukturními elementy. Po třech letech byl příznivější u všech variant založení porostu, zvláště u variant s přímým setím. Přímo setá řepka má tedy svou pozitivní úlohu, poněvadž příznivě působí na strukturu půdy a zlepšuje podmínky pro pěstování následné obilniny.
Ve svrchní vrstvě byl koeficient strukturnosti vždy příznivější u všech variant zakládání porostů. V roce 1997 jemná frakce pod 25 mm, tedy agronomicky méně příznivá, byla obsahově nižší než v roce 2000. Po třech letech se zvýšil její obsah u všech variant, nejvíce však u varianty klasické s orbou.
Výsledky pokusů
U pšenice ozimé byly výsledky obdobné jako u řepky (tab. 3, 4). Došlo opět ke zvýšení agronomicky cenných strukturních elementů v roce 2000 oproti počátečnímu měření v roce 1997. Nejvíce u frakce 1-0,5 mm, kde činil rozdíl v obsahu agregátů až 16,7 % (var.1) ve svrchní vrstvě půdy. Pozitivní tendence byly zaznamenány i u frakce nad 10 mm, kde byl výrazný pokles jejího obsahu u všech variant. U variant s podmítkou a bez zpracování byl ve spodní vrstvě půdy 0,2-0,4m vždy vyšší obsah agregátů této hrubé frakce. Rovněž i u této plodiny byl zaznamenán vyšší obsah agregátů jemné frakce pod 0,25 mm v roce 2000 oproti roku 1997. Větší rozdíly byly zjištěny opět u varianty orané. Koeficient strukturnosti se díky zlepšenému strukturnímu stavu zvýšil, hlavně co se týče svrchního horizontu. Nejvyšší byl zjištěn u varianty orané, a to hlavně díky velmi nízkému obsahu agregátů frakce nad 10 mm. U variant s podmítkou byl v průměru nižší o 0,22 a nejnižší byl zjištěn u variant bez zpracování půdy. U ozimé pšenice pěstované po jarním ječmeni nebyla tedy půdní struktura po třech letech tak výrazně ovlivněna variantami zpracování půdy jako u řepky.
Celková pórovitost v našem pokusu se pohybovala v průměru od 33 do 45%. Pórovitost u řepky ozimé byla nejvyšší u varianty orané, což odpovídá i nejnižší utuženosti půdy u této varianty. V roce 1997 byla pórovitost 41,7 % a v roce 2000 43,1 %. U variant s podmítkou se pohybovaly hodnoty pórovitosti kolem 37 % a u variant bez zpracování od 33 do 39 %. V roce 2000 byly hodnoty vždy vyšší u všech variant, což odpovídá i zlepšenému strukturnímu stavu půdy.
U pšenice ozimé byla celková pórovitost u varianty orané v roce 1997 33,2 % a v roce 2000 41,6 %. Nejnižší hodnoty byly opět u variant bez zpracování půdy. V roce 1997 v průměru 35,9 % a v roce 2000 37,3 %. Hodnoty byly opět vyšší v roce 2000 ve srovnání s rokem 1997. Tento zlepšující se trend je vyjádřen v grafu 2.
Zastoupení agronomicky cenných strukturních elementů i celková pórovitost byly tedy v roce 2000 příznivější než na počátku pokusu v roce 1997 u všech variant zakládání porostu a u obou plodin. Současně to vedlo ke zvýšení koeficientu strukturnosti, vyjadřující vztah mezi agronomicky hodnotnými a méně hodnotnými strukturními elementy. Bylo zjištěno, že varianty bez zpracování půdy u řepky pozitivně ovlivnily strukturní stav půdy a vedly k jeho stabilitě a současně i ke zvýšení výnosů. Je třeba si také povšimnout změn v obsahu nepříznivých frakcí v našem případě snížení obsahu agregátů nad 10 mm v povrchové vrstvě půdy 0-0,2 m, což vede ke kvalitnějšímu založení následného porostu (vyšší obsah jemných pórů, lepší vododržnost, rovnoměrné vzcházení). Ačkoli přibilo u obou plodin v roce 2000 jemných částic
Je třeba si ale uvědomit, že účinky jiných faktorů se specifickým vlivem na danou plodinu mohou být rozhodující při strukturních procesech bez ohledu na zpracování půdy.
Ing. Barbora Badalíková, CSc., Ing. Zdeněk Kňákal, CSc.
Výzkumný ústav pícninářský, spol. s r.o. Troubsko
