Úvod / Informácie / Pôda

Pôdoochranné obrábanie pôdy a význam rastlinných zvyškov

28-06-2017
prof. Dr. Ing. Richard Pospišil | richard.pospisil@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Podstatou pôdoochranných spôsobov obrábania pôdy s mulčovaním pozberových zvyškov je uchovať v pôde všetko to, čo je z hľadiska jej úrodnosti priaznivé a vylúčiť všetky negatívne vplyvy na pôdu spôsobené nesprávnym hospodárením. Princípom je cielená manipulácia pozberových zvyškov rastlín (strnisko, zvyšky medziplodín, slama a pod.).       Pôdoochranné obrábanie pôdy v porovnaní s vytvára a udržiava dobré hydrofyzikálne vlastnosti pôd. Celkovo sú takto obhospodarované pôdy pod intenzívnejšou ochranou na princípe posilnenia schopnosti ich autoregulačných mechanizmov. Prioritnú úlohu v tomto smere zohráva koreňový systém plodín a spôsob manipulácie s pozberovými zvyškami. Nástielka (mulč) z rastlinných zvyškov zohráva rovnakú úlohu ako trvalý rastlinný kryt,  prispieva k tvorbe pôdnej zrelosti.

Pôdoochranné systémy obrábania pôdy s využívaním nastieľania majú charakteristické znaky ako sú redukcia hĺbky a bežnej intenzity obrábania pôdy (zníženie hĺbky, druh, hĺbka a početnosť mechanických zásahov), dosiahnutie stabilnej štruktúry pôdy odolnej proti utlačeniu spôsobenému mechanickými účinkami strojov. Ponechanie rastlinných zvyškov predplodiny, alebo medziplodiny na povrchu, alebo vo vrchnej vrstve pôdy, má pozitívny vplyv na ochranu proti erózii a nadmernému zamokreniu. Nahrádza klasický spôsob orby pluhom, kypriacim náradím, ktoré ponecháva zvyšky rastlín na povrchu pôdy, alebo ich premiešava v povrchovej vrstve pôdy. Využívajú sa tu aj  bezorbové systémy pestovania rastlín. Pôdoochranný systém plytkého obrábania obrábania pôdy je spôsob, ako kvalitne, čo najrýchlejšie, v optimálnom termíne a s čo najmenšími nákladmi zasiať a založiť porasty. V konečnom dôsledku je možné potom dosiahnuť aj lepšie ekonomické ukazovatele ako pri tradičných konvenčných spôsoboch obrábania pôdy a sejby.

Obrábanie pôdy pluhom s odhrňovačkou je stále viac podrobované kritike (vysoká energetická náročnosť, nízka produktivita práce, podiel na silnejšej erózii pôdy a na zhutňovaní dna brázdy, likvidácia mikro a makro edafónu – biologického života pôdy). V hlbšie obrobenej pôde pluhom sa zistilo, že na povrch sa dostáva pôda s nižším obsahom humusu a slabšou biologickou aktivitou. K vyrovnaniu humusového režimu a biologickej aktivity pôdy dochádza obyčajne až po 3-4 rokoch dôsledného kyprenia a premiešavania pôdnej hmoty. Preto v poľnohospodársky vyspelých štátoch sa prechádza na racionálnejšie a ekologicky vhodnejšie systémy obrábania pôdy, pomenované ako pôdooochranné, konzervačné, redukované, vrátane sejby do neobrobenej pôdy. Kyprenie pôdy bez obracania s ponechaním organickej hmoty na povrchu chráni pôdu pred eróziou, zhutnením a rozrušením štruktúry.

Konzervačné obrábanie pôdy sa vyznačuje redukciou intenzity bežného základného obrábania pôdy čo do spôsobu a počtu mechanických zásahov do pôdy (kyprenie bez obracania) a  ponechaním zvyškov rastlín plytko zapracovaných alebo na povrchu pôdy (mulč, strnisko, umŕtvený porast). Konzervačné obrábanie pôdy je tiež definované ako systém, pri ktorom zostáva po sejbe najmenej 30% povrchu pôdy pokrytých rastlinnými zvyškami. Zvyšky sa tiež môžu plytko premiešať s pôdou (0-0,10 m). Účinnosť konzervačného obrábania pôdy sa zvyšuje v kombinácii s inými pestovateľskými opatreniami (využitie strniska, rastlinné pozberové zvyšky, vymŕzajúce medziplodiny, a pod).

Intenzita a spôsob obrábania pôdy má veľký význam z ekologického hľadiska, najmä životného prostredia. Na pôdach s vysokým obsahom organických látok je redukované obrábanie pôdy jedným z opatrení, ktoré vedie k ochrane podzemných vôd pred kontamináciou nitrátmi. Podľa výskumov sa redukovaným obrábaním pôdy sa na jeseň zachytilo v pôde zhruba 45 kg N.ha-1, zatiaľ čo na pôdach s bežným konvenčným obrábaním to bolo oveľa menej. Konzervačné obrábanie využíva vegetačný kryt rastlín a jeho zvyšky na ochranu pôdy pred deštrukciou vplyvom dažďov, povrchovým odtokom pôdy a tiež odnosom vetrom. Chráni pôdu pred eróziou a udržuje jej agrofyzikálne vlastnosti. Rastlinné zvyšky na povrchu pôdy slúžia ako organický materiál s tepelno izolačným efektom, ktorý znižuje teplotu pôdy v najteplejšom ročnom období, obmedzuje neproduktívny výpar a zlepšuje zásobovanie rastlín vlahou. Rastlinný mulčovací materiál spolu s hnojivami zvyšuje biologickú aktivitu vrchnej vrstvy pôdy, čo priaznivo ovplyvňuje počiatočný rast rastlín.

Pôdoochranné systémy obrábania pôdy s nastielaním pozberových zvyškov sú vhodné najmä do suchších a teplejších podmienok s nerovnomerným rozložením zrážok a do oblasti ohrozených eróziou (najmä pre kukuričnú i suchšiu repársku výrobnú oblasť). Ide o systémy ekonomicky výhodné, ktoré môžu znižovať spotrebu pohonných hmôt, výrobné náklady a zvyšujú produktivitu práce. Minimalizačné technológie poskytujú približne rovnaké úrody obilnín a repky olejky, najmä v suchších rokoch v kukuričnej a repárskej výrobnej oblasti, ako pri orbe.

Zapravenie pozberových zvyškov niektorých predplodín do prostredia lôžka pre osivo pôsobí inhibične na klíčenie osív. Táto oblasť zostáva naďalej predmetom výskumu.

Nezvládnutie ochrany pri nastielaní pôdy môže podporovať rozvoj trvácich burín, nakoľko sa vytvárajú priaznivé podmienky pre ich vegetatívnu reprodukciu. V suchých rokoch jesene môže byť vyšší výskyt hrabošov (najmä ak sú na poli zhluky slamy), najmä ak sú oziminy zasiate priamou sejbou a pozemok sa nachádza medzi konvenčne zasiatymi oziminami. Vo vlhších rokoch môže byť viac drôtovcov a slimákov.

Pri porovnaní ochranného obrábania pôdy s konvenčným obrábaním vystupujú do popredia nasledovné aspekty: Pri pôdoochrannom obrábaní má pôda väčšiu infiltračnú schopnosť, voda vsakuje 3 až 7-násobne intenzívnejšie a znižuje sa výpar z pôdneho povrchu.

Objem makropórov je relatívne vyšší, a to ako v povrchovej vrstve, tak i v hĺbke 0,25-0,35 m. Objemová hmotnosť pôdy v povrchovej vrstve (do 0,15 m) je vyššia pri ochrannom obrábaní pôdy, ale súčasne nižšia vo vrstve (0,2-0,3 m) než na pôde obrábanej konvenčne.   Pôdoochranný spôsob obrábania pôdy s ponechaním nastielania spomaľuje prehrievanie povrchovej vrstvy pôdy, čo môže mať ale v chladnejších a vlhkejších oblastiach nepriaznivý vplyv na úrody niektorých plodín. Klíčenie burín sa oneskoruje o 3-10 dní a aj ďalšie počiatočné štádia ontogenézy prebiehajú v chladnejšej mikroklíme. Pôdoochranný spôsob obrábania pôdy (pozberové zvyšky, biomasa medziplodín) účinne chráni pôdny povrch pred eróziou, napriek tomu však povrchový odnos pesticídov a ich reziduí do vodných tokov môže byť vyšší ako pri konvenčnom obrábaní. Zníženie intenzity obrábania pôdy s ponechaním pozberových zvyškov na povrchu zlepšuje pôdne vlastností (schopnosť odolávať voči tlakom použitej techniky).

Za účelom hodnotenia stanovenia formy konzervačného obrábania pôdy sa okrem podielu pozberových zvyškov rastlín, ktoré pokrývajú povrch pôdy po sejbe, stanovuje i podiel obrobenej pôdy (celá plocha alebo len časť - pás).

V praxi sa aplikujú a postupne rozširujú tieto základné ochranné a šetriace technológie obrábania pôdy:

  1. Technológia sejby do neobrobenej pôdy (no till)
    Pri tejto technológii sa pôda pred sejbou neobrába. Sejba sa robí do úzkej brázdičky neobrobenej pôdy prostredníctvom špeciálnej sejačky. Po sejbe zostáva 80-100 % povrchu pôdy pokrytých rastlinnými zvyškami.
  2. Technológia sejby do vyvýšených pásov pôdy (ridge-till)
    Je to technológia bez základného obrábania pôdy. Plodiny (širokoriadkové) sa vysievajú špeciálnou sejačkou do vyvýšených pásov pôdy, ktoré sa vytvárajú súčasne pri sejbe, alebo až po vzídení porastu pri poslednom plečkovaní. Po sejbe zostáva 40-70 % povrchu pôdy pokrytých rastlinnými zvyškami.
  3. Pásové obrábanie pôdy (strip-till)
    Podstata technológie spočíva v tom, že pôda sa pred sejbou neobrába. Seje sa do neobrobenej pôdy. V priebehu vegetačného obdobia sa pôda podľa potreby mechanicky obrába v úzkych pásoch.
  4. Mulčovacia technológia obrábania pôdy (mulch-till)
    Pôda sa pred sejbou obrobí tzv. podrezaním strniska, pri ktorom sa zemina nadvihne, avšak podrezané strnisko alebo pozberové zvyšky iných rastlín, zostávajú na povrchu pôdy. Používajú sa špeciálne stroje - ploskorezy, kultivátory so šípovými radlicami a iné. Nepoužíva sa pluh s odhrňovačkou. Po sejbe zostáva 30-60 % povrchu pôdy pokrytých rastlinnými zvyškami. Základné obrábanie pôdy sa robí v období medzi zberom predplodiny a sejbou.
  5. Redukované obrábanie pôdy
    Základom tejto technológie je redukcia počtu mechanických zásahov a intenzity obrábania pôdy. Základné obrábanie pôdy sa robí súčasne so sejbou. Využíva spájanie operácie, napr. predsejbovú prípravu pôdy súčasne so sejbou, prípadne pri sejbe sa môžu aplikovať hnojivá alebo pesticídy (viacfunkčné stroje a agregáty).

Z uvedeného prehľadu rôznych technológií ochranného a šetriaceho obrábania pôdy vyplýva, že najviac rastlinných zvyškov na povrchu zanecháva technológia sejby do neobrobenej pôdy. Z hľadiska počtu mechanických zásahov do pôdy a ochranných účinkov na vlastnosti pôdy a ochranu proti erózii, tento spôsob je voči pôde najšetrnejší. Šetrné obrábanie pôdy podporuje tvorbu a stabilitu štruktúry pôdy. Cielene využíva ochrannú úlohu rastlinného krytu (strniska a pozberových zvyškov), pred rozrušením štruktúry pôdy dažďom. Pôda vplyvom nastielania má lepší štruktúrny stav v porovnaní s konvenčnou technológiou, čo podporuje väčšiu mikrobiálnu aktivitu a zlepšuje podmienky makrofauny. Objemová hmotnosť pôdy a pórovitosť sa v pôde pri nastielaní postupne zlepšuje.       

Pri realizácii systému nakrývacieho obrábania pôdy sa redukujú prejazdy strojov a riadenými prejazdmi sa súčasne znižuje utláčanie pôdy. Výsledkom je menší podiel stôp na poli a menšie zaťaženia pôdy počas poľných operácií (menej prejazdov a operácií až o 50 %).

Ďalšou významnou prednosťou ochranných technológií je lepšie hospodárenie s pôdnou vlahou. Mulčovanie pôdy redukuje evaporáciu a uchováva viac vlahy pre rastlinu. V suchších rokoch v pôdoochranných technológiách využívajú vodu rastliny na tvorbu úrod efektívnejšie ako pri konvenčných. Vo väčšine prípadoch bola pri ponechaní pozberových zvyškov stanovená vyššia vlhkosť pôdy.

Systém obrábania pôdy s ponechaním pozberových zvyškov na povrchu má byť šetriaci, ohľaduplný vo vzťahu k pôdnej štruktúre a pôdnym organizmom. Jeho význam sa zdôrazňuje hlavne pri úprave pôdneho prostredia, ktoré má vytvárať priaznivé podmienky pre dobrú biologickú činnosť pôdy. Z takéhoto hľadiska by mala byť pôda biologicky funkčná v celej koreňovej hĺbke, kyprá, s drobnohrudkovitou štruktúrou minimálne do hĺbky 0,35 m. Korene rastlín a pôdne organizmy potrebujú mať v pôde dobrý, aj keď nepatrný pohyb. Potrebujú tiež dobrú pôrovitosť (okolo 50 %) pre pohyb vzduchu a vody. Ovplyvňuje sa tým dobrá výmena kyslíka a oxidu uhličitého.

Z hľadiska úrodnosti pôdy zohrávajú biologické vlastnosti pôdy integrujúcu zložku. Pri obrábaní pôdy s rozdielnou predplodinou dochádza k zmene pôdneho prostredia. Výsledky sledovania počtu a hmotnosti biomasy dážďoviek potvrdili, že orba pluhom znižuje početnosť dážďoviek a ich biomasu. Podobná situácia je aj v oblasti počtu užitočných pôdnych mikroorganizmov. Pôdoochranné technológie s nastieľaním organickej hmoty poskytujú v pôde prostredníctvom kumulácie organickej hmoty lepšie podmienky pre rozvoj populácie dážďoviek a ich biomasy.

Pôdoochrané a nastieľacie systémy obrábania pôdy eliminujú niektoré negatívne vplyvy trhovo orientovanej rastlinnej výroby (ako je vyššia koncentráciu plodín, nepriaznivý vplyv ťažkej techniky na pôdu). Udržujú a zvyšujú úrodnosť pôdy, vytvárajú priaznivý štruktúrny stav, vysokú biologickú aktivitu a chránia pôdu pred eróziou. Nastieľanie upravuje pôdne prostredie do optimálnych pomerov pre rast a vývin pestovaných plodín a užitočných pôdnych mikroorganizmov. Podporuje mineralizáciu organickej hmoty, pomáha udržať priaznivý stav pH v pôde, podporuje sprístupňovanie živín v pôde a priaznivo ovplyvňuje efektívnosť hnojenia a striedania plodín. Nastieľaním pôdy sa potláčajú aj niektoré buriny, pôvodcovia chorôb či výskyt škodcov.