Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Pôda

Stav půdy ovlivňuje vodní režim v půdě a stabilní výnosy

08-07-2021
Ing. Ivana Šindelková1; Ing. Ľubomír Marhavý2; Ing. František Lupač3 | sindelkova@zdravapuda.cz
1 Zemědělský výzkum spol. s r. o., Troubsko; 2 Biopratex s.r.o., Prešov; 3 Elita semenářská a.s.

Půda se vyvíjí směrem od povrchu do hloubky, kdy hnací silou je půdní biologie. Intenzivní aktivita půdní biologie je základem hospodaření na půdě. Půdoochranná technologie a následný pozitivní vstup (meziplodiny, půdní biostimulace) jsou aktivity, které se v půdě velmi rychle projeví. Zvýší se obsah organické hmoty, podpoří biologická aktivita v půdě. Půdní organismy svou enzymatickou činností rozkládají organické zbytky rostlin a ostatních organismů. Spolu s kořeny rostlin jsou nejlepší strukturotvorní činitelé. Uvolňují a přeměňují živiny z půdy do   přístupných forem, funguje koloběh uhlíku v půdě. Funguje přirozený koloběh života v půdě.

Hospodaření na půdě

Pomocí půdy lze hospodařit s vodou v krajině. Proto je nutné zdůraznit, že jednou z nejhlavnějších funkcí půdy je zajištění koloběhu vody v krajině. Opakuji – po mnohé  - nezdravá, degradovaná půda s technogenním utužením a nedostatečným podílem půdní organické složky má oproti zdravé půdě až o 30 % sníženou schopnost infiltrace. Vláha ve strukturním půdním profilu na území ČR představuje zásobu 10 x více vody, než všechna jezera a vodní toky. Více než 70 % půdního fondu v ČR je v různém stupni degradace. Jsou známy problémy zhoršení zasakování srážkové vody do půd či jejího udržení v půdním profilu. Zasakování srážkové vody do půdy je hlavním zdrojem obnovy zásob půdní vláhy a spodních vod. Pro zajímavost 1 m3 strukturní půdy zadržuje přibližně 200 ‑ 500 l vody. V přepočtu na 1 ha půdy s hloubkou půdního profilu 0,5 m, může strukturní půda disponovat zásobou od 1 až 2,5 mil. litrů vody. Zásobní schopnost půdy tedy výrazně klesá narušením fyzikálních parametrů půdy, hlavně její objemovou hmotností – zhutněním a nepříznivou strukturou půdních agregátů způsobenou právě slabou biologickou aktivitou v půdě.

Podpora řešení pro praxi

Stále se hledají inovativní systémová řešení, které by měly významný podíl na naplnění cílů globálního trendu – zdravá půda, zdravé rostliny, zdravý život. V projektu DKRVO řešeným Zemědělským výzkumem s. r. o. Troubsko, bylo sledováno a ověřováno v praxi systémové řešení od roku 2017. Jednoduché, efektivní a zejména udržitelné řešení ‑ aplikace přírodních produktů ‑ půdních biostimulantů. Které podpoří přirozenou rozmanitost půdních organismů, které ve spolupráci se symbiózou kořenového systému rostlin vytvoří kvalitnější strukturu půdy.

Cílem bylo sledovat půdní profil

Metodika provozního pokusu, sledování systémového řešení zlepšování půdní struktury v praxi pomocí aplikace půdních biostimulantů. Výsledky po čtvrtém roce sledování potvrzují změny struktury půdy a jejich vliv na celkové zlepšení hospodaření s vodou v půdě.

Na sledované lokalitě Litobratřice (Jižní Morava), byly realizovány v termínech 9. 11. 2017, 5. 11. 2018, 31. 10. 2019 a 18.11. 2020 výkopy půdních profilů. Sledování bylo zaměřeno na variantu kontrola a půdní biostimulant. Půdní biostimulant - Neosol byl vybrán jako strategický produkt, kdy na této a kontrolní variantě jsou sledovány účinky dlouhodobé změny půdních vlastností již čtvrtým rokem.

Byla zde měřena aktuální půdní vlhkost v sedmi hloubkách v pěti opakováních. V roce 2017 pouze v pěti hloubkách z důvodů sucha. Současně byly odebrány vzorky na stanovení základních fyzikálních vlastností půdy viz tabulky č. 1 a 2.

Fyzikální vlastnosti půdy

Množství a pevnost poutání půdní vody závisí na biologických, fyzikálních, fyzikálně-mechanických a chemických vlastnostech půdy. Na obsahu a kvalitě organické půdní složky. Půdní biostimulace jsou možnosti řešení vedoucí ke zlepšení půdních vlastností při nedostatku organické hmoty (OH) v půdě.

V rámci projektu byl sledován vliv aplikace půdního biostimulantu – granulát Neosol na bázi uhličitanů vápenatých a hořečnatých s příměsí makroelementů (Ca, Mg, N, P, K, S, Na) a mikroelementů Fe, Zn, Mn, B, Cu, I), podle systému MIP – Mineral Inducer Process (Olmix Group, Francie), o vlastnostech: sušina 98,9 %; spalitelné látky v sušině 25,0 %; pH 8,0 – 10,0; vápník (jako CaO) 28,0 %; hořčík (jako MgO) 15,9 %.

Hodnoty fyzikálních vlastností půdy jsou uvedeny v tab. 1. Objemová hmotnost redukovaná (OHR) je přímým ukazatelem utužení půdy. U půd strukturních a neutužených se tato hodnota pohybuje v rozmezí 1,30-1,45 g.cm-3. V prvním roce sledování 2017, nebyly naměřeny hodnoty u OHR a u pórovitosti významné rozdíly z výchozích hodnot na kontrole a variantách s půdními biostimulanty (viz tab. 1) v dalších sledovaných letech se projevil významný rozdíl.

Pórovitost – je obsah volného prostoru v půdě. Volného prostoru pro vodu a vzduch. Maximální kapilární vodní kapacita je schopnost půdy zadržovat vodu pro potřebu rostlin, ta je pak předpokladem pro vyšší výnos plodin.

Tab. 1: Stanovení fyzikálních vlastností půdy 2017-2020

Tab. 1

Koeficient strukturnosti (KS). Hodnoty koeficientu strukturnosti sledované v letech 2017 ‑ 2020 a neměřené v jednotlivých variantách vyjadřuje (tab. 2). KS je vypočítaná hodnota, kterou se vyjadřuje kvalita půdní struktury v pěti velikostních kategoriích na základě procentuálního zastoupení na celkové hmotnosti vzorku. Je to poměr mezi strukturními částicemi (agregáty) a zbytkem půdy v půdním profilu.

Při hodnotách vyšších než 1,0 má půda lepší strukturu. Představuje proto, menší riziko nežádoucího zhutnění, zatímco hodnoty menší než 1,0 jsou nízké strukturní stability se sklonem k degradaci. Výsledné hodnoty naznačují, že nižší hodnoty KS se dosahují u varianty kontrola.

Tab. 2: Průměrné hodnoty koeficientu strukturnosti 2017 – 2020

Tab. 2

Tab. 3, ukazuje průběh aktuálních půdních vlhkostí při odkryvu celého půdního profilu v prvním roce sledování 2017. V tomto roce lze již na podzim zaznamenat patrný rozdíl mezi kontrolní variantou a variantou s půdním biostimulantem Neosol. Varianta s půdním biostimulantem má rovnoměrnější rozložení vlhkosti a plynulost zasakování. Dle výpočtů můžeme konstatovat, že v roce 2017 na variantě s půdním biostimulantem bylo ušetřeno oproti variantě kontrolní 10,9 mm srážek na hektar.

Tab. 3: Měření vlhkostí Litobratřice 9. 11. 2017

Tab. 3

Tabulka č. 4, představuje sledování půdních profilů v druhém roce 2018. Na variantách byla v povrchové vrstvě 10 cm část vláhy z vydatných zářijových srážek odtranspirována vegetující řepkou. Ve vrstvě 10-20 cm se nakumulovalo více srážek nad první technogenně utuženou vrstvou. Na kontrolní variantě ve vrstvě 20–30 cm srážky chybí vlivem nižší retenční kapacity způsobené technogenním utužením projevujícím se polyedrickými půdními agregáty. Ve vrstvě 30-40 cm je vlhkost opět mírně vyšší podobně jako v zóně 10-20 cm; tento stav je způsoben rychlejším zasáknutím vody přes praskliny ve druhé utužené zóně, která zatím nebyla odtranspirována kořeny rostlin. Varianta Neosol má rovnoměrnější rozložení vlhkosti a lepší plynulost zasakování vody. Tvoří se zde trvalá zásoba půdní vláhy. Drobtovitá půdní struktura ve vrstvě do 20 cm umožňuje infiltraci vody do hloubky. Hodnoty naměřené ve vrstvách 20-70 cm dokumentují rovnoměrnější zasakování srážek do celé hloubky půdního profilu. Potvrzují skutečnost, že strukturní půda s absencí zón technogenního utužení dokáže lépe hospodařit s vláhou i v suchých podmínkách.

Dle výpočtů můžeme konstatovat, že v roce 2018 na variantě Neosol, bylo ušetřeno oproti variantě kontrolní 28,2 mm srážek na hektar.

Tab. 4: Měření vlhkostí Litobratřice 5. 11. 2018

Tab. 4

V roce 2019 bylo provedeno třetí sledování půdních profilů tab. 5. Rozdíly mezi variantami ukazují na průběh aktuálních půdních vlhkostí v půdním profilu zcela jasně. Přesto, že rok 2019 přinesl větší množství srážek oproti předešlým letům, potvrdil funkčnost sledovaného systému. Kontrolní varianta nedokázala tyto cenné srážky správně zadržet a využít. Potvrdilo se, že varianta Neosol dokázala, díky lepší struktuře půdy, zadržet o 34,42 mm na hektar srážek více, něž varianta kontrolní.

Tab. 5: Měření vlhkostí Litobratřice 31. 10. 2019

Tab. 5

Rovnoměrnější zasakování srážek do celé hloubky půdního profilu potvrzuje skutečnost, že strukturní půda s absencí zón technogenního utužení dokáže lépe hospodařit s vláhou zejména v zóně pod 30 cm, která je méně náchylná na prosychání, to umožnuje nárůst zásoby půdní vody pro nastávající porosty. Aplikace půdního biostimulantu tak napomáhá zabezpečit doplňování půdní zásoby vody i při limitovaných a nerovnoměrně rozložených srážkách.

V roce 2020 viz tab. 6, bylo provedeno čtvrté sledování půdních profilů. Rok 2020 byl min. o 100 mm bohatší na srážky. I přes vyšší naměřené aktuální hodnoty půdních vlhkostí, je přehledně vidět rozdíly mezi variantami. Ukazují průběh aktuálních půdních vlhkostí v půdním profilu naprosto výstižně a potvrzují fakt, že zlepšená půdní struktura zcela jasně ovlivňuje vodní režim v půdě (obr. 1 a, b).

Obr. 1 a,b

Obr. 1 a,b: Porovnání půdních profilů 2020. Kontrola (vlevo), kde stagnuje prohlubování fyziologicky využitelného půdního horizontu oproti variantě s půdním biostimulantem Neosol
foto: autorka

Tab. 6: Měření vlhkostí Litobratřice 18. 11. 2020

Tab. 6

Během sledovaného období čtyř let pokusu, je z tabulek č. 3-6 měření fyzikálních vlastností půdy a půdních vlhkostí patrná tendence nárůstu schopnosti půdního profilu kumulovat větší objem srážkové vody graf 1. Rok 2019 přinesl větší množství srážek oproti předešlým letům, rok 2020 o dalších 100 mm více. Na základě zlepšené schopnosti půdy hospodařit se srážkovou vodou lze vyjádřit tvrzení, že oproti aktuálně naměřeným hodnotám zásoby půdní vláhy jsou hodnoty mnohem vyšší v kontextu délky vegetačního cyklu. Tímto sledováním se potvrdila funkčnost sledovaného systému jak v době sucha, tak v období s početnými srážkami.

Graf č. 1: Pro přehlednost ‑ naměřené rozdíly vlhkostí (0-70 cm) u sledovaných variant

Graf č. 1

Varianta Neosol dokázala tyto cenné srážky správně zadržet a využít. Potvrdilo se, že varianta s půdním biostimulantem dokázala díky lepší struktuře půdy zadržet o 34,4 mm na hektar srážek více, něž varianta kontrolní. Rok 2020 byl na variantě s půdním biostimulantem o 28,25 mm srážek na hektar lepší než kontrola. Porovnáním půdních profilů mezi variantami bylo prokázáno (obr. 1 a, b), že prostřednictvím lepší biologické aktivity došlo ve sledovaném období k prohloubení fyziologicky využitelného půdního horizontu. Tato skutečnost vytváří předpoklad pro stabilní tvorbu zásoby půdní vláhy a zvýšení objemu využitelné ornice pro hustotu prokořenění a tím i lepší výživu porostu (obr. 2 a, b).  

Obr. 2 a,b

Obr. 2 a,b: Kořeny pšenice ozimé ze dne 24. 4. 2020. Kontrola (vlevo). Varianta s půdním biostimulantem Neosol (vpravo) prokazující lepší komunikaci rhizosféry
foto: autorka

Kvalitní péče o strukturu půdy je začátkem podpory půdní biologie – života v půdě. Tento přístup však předpokládá celkovou změnu v přístupu k půdě a v současné době i technologické změny respektující aktuální půdně-klimatické podmínky.

Závěrem

Orná půda vyžaduje přísun organické hmoty neboli uhlíku. Pomůžou půdní biostimulace, ideálně v kombinaci s využíváním vícedruhových meziplodinových směsí. Tato kombinace zabezpečí mnohonásobně vyšší přísun organické hmoty do půdy. Znásobí se vzájemné ovlivňování rhizosféry kořenovými výměšky, které stimulují v půdě přirozenou vyšší intenzitu aktivity půdních mikroorganismů a tím zpřístupňování minerálních sloučenin.