Jak lépe zadržet uhlík a vodu v půdě při pěstování řepky?
Při zpracování půdy před setím ozimé řepky v teplém letním období dochází často ke zbytečným ztrátám vody, uhlíku a po větších následných srážkách také dusíku (nitráty, oxid dusný) z půdy. Proschnutí horní vrstvy půdy po intenzivním kypření se může projevit špatným vzcházením a nevyrovnaností porostů řepky a z dlouhodobého hlediska může docházet ke snížení obsahu organických látek v půdě.
Přitom řepka je vzhledem k nárůstu biomasy významným zdrojem uhlíku a téměř celý rok zakrývá povrch půdy, čímž snižuje její prohřívání a rozklad půdní organické hmoty zejména v teplých dnech. Hloubka a intenzita zpracování půdy má vliv na uvolňování živin včetně dusíku z půdní zásoby. Čím hlouběji půdu kypříme, tím více se zpravidla zpřístupňuje živin pro podzimní růst řepky v důsledku většího rozkladu organických látek v půdě. Při hnojení řepky dusíkem jak v podzimním, tak v jarním období, je třeba vycházet ze skutečného stavu porostu, způsobu zpracování půdy, stupně rozkladu slámy po předplodině apod.
Vliv zpracování půdy k řepce na ztráty vody a uhlíku
Při orbě a hlubokém kypření před setím řepky dochází kromě ztrát vody z půdy také k vyšším emisím CO2 v důsledku intenzivnějšího rozkladu organických látek, které je třeba vzhledem k udržitelnosti půdní úrodnosti vracet do půdy ve větším množství než při pásovém nebo redukovaném plošném zpracování půdy, popř. při setí řepky přímo do mulče nebo strniště (obr. 1).
|
Obr. 1: Setí řepky přímo do strniště s kypřením půdy a aplikací hnojiv v řádcích |
To můžeme kromě klasického organického hnojení např. hnojem splnit také pěstováním vyšších nepoléhavých odrůd řepky, po kterých zůstává na poli více slámy. Dále mulčováním po sklizni s co nejpozdějším (při zohlednění fytopatologických rizik) zapravením výdrolu do půdy pokud možno v chladnějším období při nižší mineralizační aktivitě v půdě. K řešení tohoto problému přispívá i setí pomocných plodin mezi řádky s řepkou.
Někteří agronomové stále považují tradiční orbu za nejlepší způsob zpracování půdy omezující mimo jiné výskyt plevelů, chorob a některých škůdců jako například hraboše polního. Navíc se po orbě uvolňuje více živin z půdní zásoby. V minulosti byla orba opravdu těžko nahraditelná, protože při absenci syntetických hnojiv, pesticidů a nižších výnosech pěstovaných plodin nahrazovala v současné době používaná minerální hnojiva a herbicidy, ale v té době nikdo neřešil ztráty uhlíku z půdy, emise CO2, N2O apod. Také řepka se pěstovala na podstatně menší ploše. Rozložená organická hmota se dříve ve větší míře vracela do půdy organickým hnojením a pěstováním víceletých pícnin. Orba byla častěji prováděna v chladnějším období a půda byla šetrněji zpracovávána při menší rychlosti techniky, drobení a degradaci půdních agregátů.
Teplota půdy a její vlhkost
Zpracování půdy a její pokrytí posklizňovými zbytky mají značný vliv na teploty na povrchu a v povrchové vrstvě půdy (graf 1).
|
Graf 1: Teplota půdy v hloubce 5 cm při různém zpracování po ozimé pšenici (Ruzyně 2023) |
Nejvyšší teploty po různém zpracování půdy k řepce (14.8. 2023) na hnědozemi v Praze-Ruzyni byly zjištěny po orbě nebo hlubší podmítce do 10 cm, kdy zůstalo na povrchu půdy jen malé množství posklizňových zbytků po ozimé pšenici. Po mělké podmítce do 5 cm s větším množstvím rostlinných zbytků na povrchu došlo ke snížení teplot v půdě a nejnižší teploty byly zjištěny pod mulčem a strništěm s rozdrcenou slámou, což se významně projevilo obdobně jako v minulých letech také v nižších ztrátách vody a uhlíku z půdy (grafy 2 a 3).
|
Graf 2: Vlhkost půdy po různém zpracování (Ruzyně 2023) |
|
Graf 3: Ztráty uhlíku z půdy po různém zpracování (Ruzyně 2023) |
Vysoké emise CO2 a ztráty vody po orbě snížilo použití půdních pěchů, které omezily aeraci půdy a zároveň i tvorbu přeschlých hrud na povrchu. K významnému snížení emisí oxidu uhličitého došlo také po srážkách a ochlazení na konci srpna (měření 1. září). Pokud není třeba připravit půdu pro setí řepky nebo meziplodin, je vhodnější v teplém letním období půdu konzervovat a omezit její prohřívání a aeraci.
Emise CO2 po zpracování půdy
Čím hlouběji a intenzivněji půdu v teplých letních dnech kypříme a provzdušňujeme, tím více zpravidla podporujeme aerobní mineralizační procesy v půdě, které jsou spojeny s uvolňováním živin z půdní organické hmoty a ztrátami uhlíku ve formě emisí CO2. Proto je třeba více dbát na vracení organických látek do půdy při používání orby než minimalizace nebo pásového zpracování půdy, popř. přímého setí řepky do nezpracované půdy s mulčem na povrchu. Přitom bezprostředně po orbě mohou být dočasně nižší emise CO2, a to zejména při vyorání spodní vrstvy půdy s nižší biologickou aktivitou nebo při výraznějším proschnutí povrchové vrstvy půdy např. v důsledku horka a výsušných větrů. Kromě orby zjišťujeme vysoké emise CO 2 z půdy také po hlubokém kypření půdy dlátovým pluhem nebo podrýváním za teplého počasí a příznivé vlhkosti půdy.
Uvolňování živin z půdní zásoby
Při větším rozkladu organických látek v půdě se kromě vyšších emisí CO2 uvolňuje více živin včetně dusíku pro výživu rostlin. Proto při vysoké ceně minerálních hnojiv je možné část dusíku dodávaného v hnojivech nahradit dusíkem uvolněným z půdní organické hmoty po intenzivnějším zpracování půdy. Tento postup je možné dlouhodobě uplatňovat jen při vyšší návratnosti organických látek do půdy v kvalitních statkových a organických hnojivech s širším poměrem C:N. Zpracováním půdy v kombinaci se zapravením posklizňových zbytků můžeme v daném roce ovlivnit podle typu půdy a rostlinných zbytků a způsobu hospodaření mineralizaci nebo naopak imobilizaci 10 - 60 kg N/ha (i více). Proto také řepka, pokud není limitována nedostatkem vody, roste po vzejití i bez hnojení minerálními hnojivy většinou lépe po orbě nebo hlubokém kypření než po minimalizaci s posklizňovými zbytky na povrchu a v horní vrstvě půdy, kde mohou kromě menšího množství živin nepříznivě působit na růst vzešlých rostlin rezidua herbicidů po předplodině (nejvíce v kolejích a po větších srážkách).
Na grafu 4 je zachycen obsah nitrátového dusíku v půdní vrstvě 0 – 20 cm po různém zpracování půdy.
|
Graf 4: Obsah nitrátového dusíku v půdě po různém zpracování (Ruzyně 2023) |
Nejvíce nitrátů bylo zjištěno po orbě, přičemž část jich byla vyplavena do spodnější vrstvy půdy po srážkách na konci srpna (viz hodnoty 1.9.). Proto po orbě a hlubokém kypření je větší riziko přerůstání (prodlužování) porostů řepky a jsou používány často opakovaně během podzimu regulátory růstu. Kromě pozdě setých porostů je také nevhodné přihnojení řepky během podzimního růstu ledkovým dusíkem (např. LAV, LAD) a doporučuje se v případě potřeby přihnojení dusíkatými hnojivy na bázi močoviny.
Obsah uhlíku a dusíku v biomase ozimé řepky
Rostliny řepky i dalších plodin vytváří během svého růstu v procesu fotosyntézy značné množství uhlíkatých látek, které jsou uloženy v nadzemní a podzemní biomase. Pěstování rostlin tak patří k nejlevnějším technologiím zadržení CO2 ze vzduchu a jeho přeměně na organické látky, které jsou následně ukládány do sklizňových produktů a půdy. Přestože v technologiích pěstování polních plodin dochází také k tvorbě emisí CO2 (vyjadřováno v ekv. CO2) například při výrobě hnojiv, pesticidů, strojů a jejich provozu apod., konečná bilance je vzhledem k ukládání uhlíku do sklizňových produktů a půdy kladná. Přitom největší emise CO2 vznikají právě při zpracování půdy rozkladem organických látek, které však můžeme inovačními postupy významně omezit.
Výnos semen ozimé řepky po různém zpracování půdy a hnojení
Na sušším stanovišti v Praze-Ruzyni (průměrný úhrn srážek 497 mm za rok) byly nejstabilnější výnosy u ozimé řepky dosaženy na minimalizaci po zpracování půdy radličkou do hloubky 10 cm (graf 5).
|
Graf 5: Výnos semen ozimé řepky po různém zpracování půdy (Ruzyně, průměr let 2005-22) |
U orby bylo hlavním rizikem snížení výnosů při setí do proschlé povrchové vrstvy půdy a nedostatku následných srážek. Dlouhodobý pokus s různým zpracováním půdy byl založen v roce 1995 a ozimá řepka následující po ozimé pšenici je do osevního postupu pravidelně zařazována po čtyřech letech od roku 2005. U minimalizace a půdy bez zpracování s přímým setím dochází ve srovnání s orbou k významnému ukládání uhlíku do půdy (350 – 650 kg C/ha/rok).
U bezorebných technologií zpracování půdy je třeba inovovat také systém hnojení. Jak již bylo uvedeno v předcházejícím textu, měně dusíku i dalších živin se uvolňuje z půdy jak v podzimním období, tak i na začátku jarní vegetace, kdy se neorané půdy s rostlinnými zbytky na povrchu pozvolněji prohřívají a méně živin se uvolňuje z půdy v procesu mineralizace. Proto má v bezorebných technologiích zpracování půdy větší uplatnění přihnojení řepky dusíkem během podzimního růstu a aplikace vyšších dávek na začátku jarní vegetace. Na grafu 6 je zachycen vliv různých způsobů hnojení dusíkem (tab. 1) na dosažené výnosy semen ozimé řepky po dlouhodobém minimálním zpracování půdy.
|
Graf 6: Výnos semen ozimé řepky po různém hnojení dusíkem na minimalizaci (Ruzyně, průměr let 2022 a 2023) |
Tab. 1: Popis variant hnojení v grafu 6
Z dosažených výnosů vyplývá, že mírně vyšší výnosy byly zjištěny po podzimním přihnojení řepky dusíkem. Jestliže jsou porosty po zimě narostlé a ve velmi dobrém stavu, je třeba větší pozornost věnovat na začátku jarní vegetace (zejména při pomalém prohřívání půdy) případným dočasným nedostatkům některých živin včetně mikroelementů, což lze řešit například aplikací listových hnojiv.
Publikace byla vytvořena za finanční podpory projektů MZe ČR QL24020280 a RO0423.
