Pôdoochranné technológie v kontexte výživy a hnojenia – výsledky z dlhodobého stacionárneho pokusu
Pôdoochranné technológie, na porovnanie ktorých je dlhodobý stacionárny pokus na našom Experimentálnom pracovisku NPPC – VÚRV v Borovciach založený a prevádzkovaný od roku 2000, dokladujú opodstatnenosť a udržateľnosť týchto technológií v praxi. Samotná hypotéza pokusu netkvela v uprednostňovaní tej ktorej technológie, ale zámerom bolo zhodnotiť trendy tak z pohľadu udržateľnosti úrod, ale predovšetkým vplyvu na kvalitu pôdy a pôdneho prostredia. V otázke k čomu je potrebné a či je účelné realizovať takýto dlhodobý stacionárny pokus treba jednoznačne podotknúť, že výsledky týchto opatrení, predovšetkým ich vplyv na pôdne vlastnosti je možné vierohodne dokumentovať v rádovo dlhšom časovom slede.
V pokuse prevádzkovanom na našom pracovisku sú konkrétne sledované a hodnotené štyri spôsoby obrábania pôdy konvenčná technológia (KT) s orbou, minimalizačná technológia (MT) a nastielacia (mulčovacia) technológia (MUT), ktoré sa vyznačujú zlučovaním, resp. vynechaním niektorých pracovných operácii a poslednou technológiou je bezorbová (BT), čiže priama sejba do neobrobenej pôdy. Pokus je založený v 3 opakovaniach s veľkosťou pokusnej parceyly 9 x 35 m, t.j. 315 m2. Celková rozloha pokusu je takmer 4 ha. V konvenčnej technológii sa využíva klasická orba pluhom s predplúžkom, v minimalizačnej technológii je pôda spracovávaná diskovým náradím, v nastielacej radličkovým náradím a v bezorbovej technológii sa výsev realizoval priamo do predplodiny.
V tomto príspevku je naším zámerom prezentovať podrobnejšie a komplexnejšie vplyv sledovaných technológií na pôdne prostredie a vzťahovať ich k optimalizácii hnojenia a výžive porastov. Samotný pokus v čase jeho založenia bol prevádzkovaný tak, že dávky hnojív boli aplikované pri všetkých plodinách 4 honového osevného pokusu stanovované štandardne na plánovanú úrodu konkrétnej plodiny (pšenica ozimná 6 t.ha-1, jačmeň jarný 4 t.ha-1, kukurica na zrno 6 t.ha -1 a sója fazuľová 2 t.ha-1). V roku 2016 sme sa rozhodli jednotlivé pokusné políčka rozdeliť, pričom sme na prvej časti z dôvodu dlhodobého hodnotenia pokusu od jeho vzniku ponechali štandardné hojenie a na druhej časti sme sa pokúšali realizovať hnojenie na základe čiastočne bilančného hnojenia. Bilancovanie spočívalo, že dávky živín (dusík, fosfor, draslík) boli optimalizované v nadväznosti na výsledky agrochemických rozborov pôdy, či už pred samotným zakladaním porastov, alebo pred ich prihnojením. Optimalizované dávky tak ako pri štandardnom hnojení boli prepočítavané k dosiahnutiu požadovanej úrody.
Zo získaných výsledkov z rokov pred vyššie uvádzaným rozdelením pokusných parciel bol zrejmý významne pozitívny vplyv redukovaných a bezorbovej technológie na fyzikálne a biologické parametre, ktoré boli v pokuse dlhodobo sledované. Jedným z parametrov, bola objemová hmotnosť pôdy, ktorej hodnoty naznačujú stav utuženia pôdy a v prípade dosiahnutia kritických hodnôt je potrebné pristúpiť k zásadným pôdoochranným opatreniam.
Ako je možné pozorovať na obrázku 1 trendová čiara pri bezorbovej technológii naznačuje jej pozitívny vplyv na pokles hodnôt tohto parametra. Zaujímavosťou a možno aj témou do diskusie je zistenie, že i pri využívaní klasickej konvenčnej technológie trend naznačuje znižovanie objemovej hmotnosti pôdy v dlhodobom časovom slede, i keď v rádovo nižších intenciách v porovnaní s pôdoochrannými technológiami. Uvedené zdôvodňujeme tým, že i pri dodržiavaní technologickej disciplíny pri konvenčnej technológii môžeme zabezpečiť minimálne udržateľnosť pôdnych vlastností.
|
Obr. 1: Objemová hmotnosť pôdy (g.cm-3) pri rôznych technológiách spracovania |
Trend v hodnotách ďalšieho parametra fyzikálnych vlastností, pórovitosti pôdy korešpondoval s hodnotami objemovej hmotnosti pôdy, pričom pri bezorbovej technológii sme zaznamenali výrazne vyššie hodnoty ako pri technológii konvenčnej.
Z fyzikálnych vlastností, ktoré v rámci pokusu sledujeme asi najvýraznejšie ich vplyv odzrkadľujú hodnoty koeficientu štruktúrnosti pôdy, ktorý vyjadruje kvalitu pôdneho prostredia a napovedá o riziku možného zhutnenia pôdy. Jeho hodnota by mala byť vyššia ako 1,0.
Ako vidno z priloženého grafu (obr. 2) hodnoty koeficientu štruktúrnosti v dlhodobom časovom slede pri konvenčnej technológii zaznamenávali takmer konštantnú úroveň, naopak tak pri redukovaných (minimalizačná, mulčovacia), ale predovšetkým pri bezorbovej technológii sa jeho hodnoty výrazne zvyšovali.
|
Obr. 2: Vplyv rôznych spôsobov obrábania pôdy na hodnoty koeficientu štruktúrnosti |
Zlepšovanie parametra – koeficientu štruktúrnosti pôdy dávame do súvislosti s ďalším, tentokrát biologickým ukazovateľom, ktorým je zastúpenie makroedafónu, konkrétne dážďoviek v pôde pri jednotlivých spôsoboch obrábania. Je to parameter, ktorý je ľahko prezentovateľný.
Graf z obr. 3 nám jasne dokumentuje významný nárast počtu jedincov, tak pri redukovaných, ale predovšetkým pri bezorbovej technológii. Práve pri tejto technológii, v porovnaní s klasickou konvenčnou technológiou sme v dlhodobom časovom trende zaznamenali až 4 násobný nárast počtu jedincov dážďoviek. Okrem nárastu početnosti sme pozorovali aj zvýšenie hodnôt v iných parametroch, napr. hmotnosť jedinca a i.
|
Obr. 3: Početnosť dážďoviek na jednotke plochy (ks.m-2) v závislosti od spôsobu obrábania pôdy |
Vyšší počet jedincov dážďoviek ako aj nárast ich aktivity bez „narušenia“ mechanickým zásahom (orbou) sa s istotou prejavila aj na hodnotách vyššie uvádzaného fyzikálneho parametra (koeficientu štruktúrnosti pôdy).
Zlepšenie, tak fyzikálnych ako aj biologických parametrov pôdy a pôdneho prostredia sa bezpochyby prejaví aj na kvalite a intenzite procesov v pôde prebiehajúcich. Ich zlepšenie na druhej strane vytvára vhodnejšie podmienky, pre rast a vývin rastlín, konkrétne koreňového systému, ktorým je rastlina s pôdou priamo prepojená.
V rámci pokusu sme sledovali aj priebeh a intenzitu vybraných pôdnych procesov. Z výsledkov vyplynulo, že napríklad obsah celkového dusíka, či už pri jarnom (obr. 4) alebo jesennom odbere (obr. 5) pôdnych vzoriek, bol v pôde pri využívaní bezorbovej technológie rádovo vyšší ako vo vzorkách pôdy obrábanej klasickou konvenčnou technológiou.
|
Obr. 4: Obsah celkového dusíka (%) v závislosti od spôsobu obrábania pôdy (jarný odber) |
|
Obr. 5: Obsah celkového dusíka (%) v závislosti od spôsobu obrábania pôdy (jesenný odber) |
V pôde s absenciou orby (no-till) sme v dlhodobom trende zaznamenali podstatne vyššiu intenzitu amonizačných procesov, pri súčasne takmer konštantnej úrovni v konvenčnej technológii (obr. 6). Pri nitrifikačných procesoch bol zaznamenaný miernejšie stupňujúci trend ich nárastu v bezorbovej technológii, intenzita týchto procesov ale bola podstatne vyššia, ako v pôdach obrábaných konvenčne, kde sme zaznamenali trend stability intenzity nitrifikácie v dlhodobejšom časovom horizonte (obr. 7).
|
Obr. 6: Intenzita amonizácie v pôde pri dvoch rozdielnych spôsoboch obrábania |
|
Obr. 7: Intenzita nitrifikácie v pôde pri dvoch rozdielnych spôsoboch obrábania |
Tab. 1: Aplikačné dávky hnojív pri štandardnom a bilančnom spôsobe hnojenia s vyjadrením % poklesu spotreby hnojív
Pri pšenici letnej f. ozimnej sme optimalizáciou dávok živín na základe bilancovania podľa výsledkov agrochemických rozborov pôdy (tab. 2) dokázali znížiť potrebu hnojív v priemere o 25 %, pričom pri konvenčnej technológii zníženie predstavovalo 21 %, pri bezorbovej dokonca 28 %.
Pri jačmeni siatom jarnom, pri plodine s kratšou vegetačnou dobou a nižšou potrebou živín na požadovanú úrodu v porovnaní s pšenicou ozimnou sa bilančným hnojením podarilo znížiť vstupy vo forme aplikovaných hnojív v priemere o 17 %. Opäť sme vyššiu úsporu zaznamenali pri bezorbovej technológii (19 %), čo bolo o 5 % viac ako pri technológii konvenčnej (14 %).
Celková úspora nákladov na hnojivách pri kukurici siatej na zrno v priemere šiestich sledovaných rokov predstavovala 21 %, keď pri konvenčnej technológii bola na úrovni 18 %, ale pri bezorbovej o ďalších 7 % vyššia, t.j. 25 %.
V priemere za celé obdobie realizácie porovnávania dvoch spôsobov hnojenia (štandardné vers. bilančné) sme zaznamenali úsporu nákladov na hnojivá na úrovni o 21v%, najmenej pri konvenčnej technológii (17 %), nasledovala minimalizačná technológia (21 %), nastielacia (23 %) a najvyššiu úsporu pri bezorbovej technológii (24 %).
Priemerná úspora pri dusíkatých a draselných hnojivách bola na úrovni 21, pri fosforečných 22 %.
Z uvádzaných výsledkov je zrejmé, že optimalizovať dávky živín na základe agrochemických rozborov pôdy je dôležité nielen z pohľadu rentability pestovania, ale prináša so sebou aj efekt v znižovaní ekologickej záťaže a to i so zreteľom na očakávaný tlak v súvislosti so znižovaním tak spotreby hnojív, ako aj prípravkov na ochranu rastlín v najbližších rokoch. Dôležitým poznatkom je zistenie dokladujúce zlepšenie kvality pôdy a pôdneho prostredia využívaním pôdoochranných technológií, ktoré malo za následok ďalšie znižovanie vstupov i v porovnaní s konvenčnou technológiou.
Tab. 2: Dosiahnuté úrody plodín v osevnom postupe v závislosti od spôsobu hnojenia pri rôznych technológiách obrábania pôdy
A ako sa prejavilo zníženie aplikačných dávok živín na úrodách plodín v osevnom postupe? Ako dokumentuje tab. 2 pri pšenici ozimnej bilančné hnojenie, tak pri konvenčnej, ako aj pri bezorbovej technológii napriek zníženiu dávok živín úrody zrna zvyšovalo (v priemere 6-ich rokov o 11, 6, resp. 8,4 %). Pri jačmeni jarnom sme podobný nárast síce nezaznamenali, avšak napriek redukcii spotreby hnojív zostali úrody takmer totožné v porovnaní so štandardným spôsobom hnojenia. Pri kukurici siatej na zrno sme opäť napriek zníženiu spotreby hnojív zaznamenali mierny nárast hektárových úrod, pri konvenčnej technológii o 5,0 % a pri bezorbovej o 4,1 %.
Záverom možno konštatovať, že prínos pôdoochranných technológií je veľmi významný. I keď sa pri týchto technológiách môžeme stretnúť i s poklesom úrody, rentabilita pestovania vďaka zníženiu nákladov vo forme vstupov zostáva zachovaná, ba naopak môže byť i vyššia v porovnaní s pestovaním konvenčnou technológiou. Nepopierateľným zostáva fakt, že pôdoochranné technológie pozitívne vplývajú na pôdne vlastnosti a procesy v pôde prebiehajúce. To dokumentujú aj v tomto príspevku prezentované výsledky z experimentu. Môžu sa síce mierne líšiť od prevádzkových podmienok, ale trendy vyplývajúce z uvedeného pokusu by mali zostať zachované.
Poďakovanie:
Táto publikácia vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Inovatívne hnojivá s alternatívnymi prírodnými zdrojmi a ich implementácia v agrotechnických postupoch, 313011BWL7, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.
