Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta. Možnosti využívání minimalizačních technologií zpracování půdy v ČR

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrosystémů a bioklimatologie Možnosti využívání minimalizačních technologií zpracování půdy v ČR Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Blanka Procházková, CSc. Vypracoval: Martin Červinka Brno 2012

2 Mendelova univerzita v Brně Ústav agrosystémů a bioklimatologie Agronomická fakulta 2011/2012 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Autor práce: Studijní program: Obor: Martin Červinka Agrobiologie Všeobecné zemědělství Název tématu: Možnosti využívání minimalizačních technologií zpracování půdy v ČR Rozsah práce: 45 s. Zásady pro vypracování: 1. Studium literatury 2. Analýza historie a současného stavu používání minimalizačních technologií v systémech hospodaření na půdě v ČR a ve světě 3. Rozbor příčin rozšiřování minimalizačních a půdoochranných technologií zpracování půdy v ČR a ve světě 4. Rozbor možností používání minimalizačních technologií zpracování půdy pro hlavní polní plodiny v podmínkách ČR 5. Zpracování bakalářské práce Seznam odborné literatury: 1. Elektronické informační zdroje - databáze z oblasti zemědělství. 2. Hůla J. (1999): Půdoochranné technologie zakládání porostů plodin. Studijní informace, ÚZPI Praha, řada Zemědělská technika a stavby, 3, 46 s. 3. Hůla J., Abrhám Z., Bauer F. (1997): Zpracování půdy. Nakl. Brázda, Praha, 140 s. Hůla J., Procházková B. a kol. (2002): Vliv minimalizačních a půdoochranných 4. technologií na plodiny, půdní prostředí a ekonomiku. Zemědělské informace, R., č. 3, ÚZPI, Praha, 103 s. 5. Hůla, J., Procházková, B., a kol. (2008): Minimalizace zpracování půdy. Profi Press

3 s.r.o., 248 s., ISBN Kostelanský F. a kol. (2004): Obecná produkce rostlinná. Skripta AF MZLU Brno, s. 7. Köller, K., Linke, Ch. (2006): Úspěch bez pluhu. Vydavatelství ZT, Praha, 192 s. 8. Miština T., Kováč K. (1993): Ochranné obrábanie pody. VÚRV Piešťany, 165 s. 9. Proc. 15 th ISTRO Conf., Fort Worth, 2000: CD ROM. 10. Proc. 16 th ISTRO Conf., Brisbane, 2003: CD - ROM 11. Proc. 17 th ISTRO Conf., Kiel, 2006: CD - ROM. 12. Proc. 18 th ISTRO Conf., Izmir, 2009: CD - ROM. Vědecké a odborné časopisy - Plant, Soil and Environment, Úroda, Farmář, 13. Zemědělec a další. Datum zadání bakalářské práce: Termín odevzdání bakalářské práce: říjen 2010 duben 2012 Martin Červinka Autor práce Ing. Blanka Procházková, CSc. Vedoucí práce prof. Ing. Jan Křen, CSc. Vedoucí ústavu prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. Děkan AF MENDELU

4 PODĚKOVÁNÍ Rád bych na tomto místě poděkoval vedoucí mé bakalářské práce Ing. Blance Procházkové CSc. za pomoc při výběru tématu, cenné rady a ochotu v průběhu psaní práce. Bakalářská práce byla zpracována s podporou Výzkumného záměru č. MSM Biologické a technologické aspekty udržitelnosti řízených ekosystémů a jejich adaptace na změnu klimatu uděleného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky. PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem závěrečnou práci na téma Možnosti využívání minimalizačních technologií zpracování půdy v ČR vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. dne: Martin Červinka

5 ABSTRAKT Cílem bakalářské práce je posoudit možnosti využití minimalizačních technologií při zpracování půdy a zakládání porostů hlavních polních plodin v podmínkách České republiky. První část práce pojednává o historii zpracování půdy a počátcích využívání minimalizačních systémů v České republice a ve světě, přičemž sleduje jejich postupný vývoj až do dnešní doby. Dále je uvedeno rozdělení systémů zpracování půdy a jejich základní charakteristika. V práci jsou rozebrány příčiny rozšiřování minimalizačních technologií, a to jak ekologické, tak i ekonomické a technické. Současně je zde posouzen vliv minimalizačních technologií na půdní vlastnosti a životní prostředí. Kromě předností minimalizačních technologií se práce zabývá též riziky spojenými s jejich využíváním. Sortiment techniky určené pro minimalizační postupy je vzhledem k pestré škále strojů a nářadí omezen pouze na secí stroje. V práci jsou rozebrány možnosti využívání minimalizačních technologií zpracování půdy a zakládání porostů hlavních polních plodin pěstovaných v podmínkách České republiky. Klíčová slova: zpracování půdy, minimalizační technologie, půdní vlastnosti, zakládání porostů polních plodin

6 ABSTRACT The aim of this thesis is to assess the possibilities of minimum soil tillage technologies and main field crop establishment in the Czech Republic. The first part of this work is aimed on history of soil tillage and on beginnings of minimum soil tillage systems in the Czech Republic as well as in the world and monitors the development until today. Further, there is presented distribution of tillage systems and their basic characteristics. The work analyzes reasons of minimum soil tillage technologies spreading, both ecological and economic or technical. Also impact of minimum technologies on soil properties and the environment is considered. In addition to the advantages of minimum technologies this work also deals with the risks associated with their use. Range of techniques for minimization methods involves a wide range of machines and tools and therefore this work is aimed only on seeding machines. In this thesis is discussed possibility of minimum technologies use in tillage and crop establishment of main field crops grown in the Czech Republic. Keywords: soil tillage, minimum technologies, soil properties, establishment of field crops

7 OBSAH 1. ÚVOD HISTORIE ZPRACOVÁNÍ PŮDY ANALÝZA HISTORIE A SOUČASNÉHO STAVU POUŽÍVÁNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ UPLATNĚNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ V ČR A VE SVĚTĚ KRITÉRIA PRO VOLBU ZPŮSOBU ZPRACOVÁNÍ PŮDY SYSTÉMY (TECHNOLOGIE) ZPRACOVÁNÍ PŮDY Tradiční (konvenční) systém zpracování půdy Minimalizační (redukovaný) systém zpracování půdy ROZBOR PŘÍČIN ROZŠIŘOVÁNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ZPRACOVÁNÍ PŮDY Důvody ekologické Vliv zpracování půdy na její fyzikální vlastnosti Vliv zpracování půdy na její strukturní stav Vliv zpracování půdy na její infiltrační schopnost Vliv zpracování půdy na stav půdní organické hmoty Vliv zpracování půdy na obsah dusíku v půdě Problematika eroze půdy Důvody ekonomické Důvody technické Stroje s kotoučovými secími botkami Stroje s šípovitými řeznými radličkami Stroje s dlátovitými secími botkami Stroje pro setí s celoplošným kypřením půdy Secí stroje pro přímý výsev do nezpracované půdy...39

8 7.3.6 Stroje pro přesné setí do mulče Výběr techniky v minimalizačních postupech zpracování půdy PODMÍNKY PRO UPLATNĚNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ V ČR Půdní podmínky Klimatické podmínky RIZIKA POUŽÍVÁNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ Kumulace organické hmoty ve svrchní vrstvě půdy Výskyt chorob Rozvoj škůdců Výskyt plevelů MOŽNOSTI VYUŽÍVÁNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ZPRACOVÁNÍ PŮDY PRO HLAVNÍ PLODINY V PODMÍNKÁCH ČR Struktura a střídání plodin v osevních postupech Uplatnění minimalizačních postupů zpracování půdy u jednotlivých plodin Obilniny Kukuřice setá Olejniny Luskoviny Okopaniny ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...80

9 1. ÚVOD Pro zefektivnění rostlinné výroby je třeba neustále hledat nové způsoby spojené s prověřováním agronomických, technických a ekonomických opatření, což souvisí jak se stanovištními podmínkami, tak i s pěstebními technologiemi a v neposlední řadě i s řízením podniku ve vztahu k výkonnosti rostlinné výroby. Jelikož jedno z nejnáročnějších agrotechnických opatření, a to jak z nákladového, tak i časového hlediska, představuje zpracování půdy a zakládání porostů plodin, je zapotřebí se především v této oblasti zaměřit na možnosti snížení nákladů a tím i dosažení efektivní produkce rostlinné výroby. Na základě údajů Výzkumného ústavu zemědělské techniky Praha se při konvenčním způsobu zpracování půdy a setí na 1 ha každoročně spotřebuje průměrně 42,5 l nafty, přičemž tato hodnota činí asi 35 % její spotřeby v celé rostlinné výrobě. Navíc vlivem využívání konvenčních technologií zpracování půdy s orbou se snižuje odolnost půdy vůči degradačním jevům, mezi něž se řadí zejména vodní či větrná eroze a zhutnění podorniční vrstvy. Požadovaná doba a kvalita založení porostu společně s úsporou vynakládaných prostředků ve velké míře rozhoduje o rentabilitě pěstování polních plodin. Východiska lze hledat v ekologicky orientovaných systémech hospodaření na půdě. Výsledkem by měla být technologie ekonomicky efektivní a zároveň šetrná k půdnímu a životnímu prostředí. K tomu může do značné míry napomoci používání minimalizačních technologií, které se vyznačují vynecháním orby, redukcí intenzity zpracování půdy a ponecháním rostlinných zbytků na povrchu či ve svrchní vrstvě půdy. Pro zajištění trvalé udržitelnosti minimalizačních systémů je ovšem nutné zajistit i určitou výnosovou úroveň pěstovaných plodin. Při výběru vhodné technologie zpracování půdy pro danou lokalitu je nutné vycházet z půdních a klimatických podmínek stanoviště. Obecně lze říci, že nejvhodnější podmínky pro uplatnění minimalizačních technologií představují středně těžké půdy s vyšší přirozenou úrodností především v sušších podmínkách kukuřičné a řepařské výrobní oblasti. V poslední době se však tyto technologie stále více rozšiřují i do méně úrodných chladnějších oblastí, a to zejména z důvodů ekonomických. V neposlední řadě je velmi důležité uvědomit si fakt, že kromě produkční funkce plní půda i několik úloh mimoprodukčních, neboť hospodaření na půdě značně ovlivňuje kulturní ráz krajiny. Proto by měla být výběru vhodné technologie zpracování půdy pro konkrétní podmínky věnována značná pozornost (Šimon et al., 1999; Miština, Kováč a kol., 1993; Procházková a kol. 2011; Hůla, Procházková a kol., 2002; Dumbrovský a Kameníčková, 2007). 9

10 2. HISTORIE ZPRACOVÁNÍ PŮDY S vývojem zemědělství a celkově s rozvojem společnosti souvisí vývoj způsobů zpracování půdy. Počátky zemědělství se datují do období 10. až 8. tisíciletí př. n. l. Tehdy člověk přecházel od tzv. sběrného způsobu své výživy k primitivnímu pěstování obilnin. Primitivní zemědělský systém se rozvinul v teplých lesních a stepních polohách. Byl založen na vypalování lesa společně s travnatými porosty a následné jednoduché úpravě půdy, na niž první zemědělci rozhazovali semena travin, která zašlapovali či zahrnovali do popela větvemi. Počátkem 4. století př. n. l. vznikl v úrodných nížinách a povodí řek Eufratu a Tigridu náplavový zemědělský systém, při kterém bylo využíváno k rozrývání půdy dřevěné nářadí (kopaničářský systém). Ve 3. tisíciletí př. n. l. využívala místní kultura tzv. secí pluh, který plnil úlohu jakéhosi secího stroje založeného na principu rozrývání náplavy a vypadávání osiva do zkypřené půdy. Na území dnešního Iráku byla ve 4. tisíciletí př. n. l. používána dřevěná rádla podobná pozdějším ruchadlům. Na naše území se zemědělství rozšířilo hlavně na úrodných sprašových půdách během 4. tisíciletí př. n. l. z oblasti Podunají. Díky expanzi Římanů se do jižní části našeho území dostalo dřevěné oradlo (ruchadlo) okuté železem. Postupnou úpravou částečně železných, později až celokovových oradel bylo dosaženo nejen rozrývání, ale i částečného obracení půdy. V období 6. až 7. století n. l. se v jižní Evropě začínaly používat jednoduché pluhy vybavené opěrnými plazy. Snaha o zvýšení produkce, ale i kvalitní úpravy podmínek pro růst rostlin se odrazily ve vynálezu nového orebního nářadí (ruchadla) bratranci Veverkovými. Tento název je odvozen od dobrého obracení skýv při orbě (ruchání). V průběhu 20. století se významně projevovaly prvky racionalizace ve zpracování půdy, což s sebou přineslo i rozvoj nářadí, strojů na zpracování půdy, ale také způsobů orby (např. lanová orba). V první polovině století (do druhé světové války) převládalo potažní obdělávání půdy, avšak druhá polovina byla ve znamení zemědělské techniky. Jednalo se zejména o vývoj traktorů a víceřadých orebních soustav. Cílem tehdejších systémů zpracování půdy byla úprava a osetí pozemků s minimálním počtem přejezdů, což mělo přispívat k dobrým ekonomickým výsledkům, ale i příznivějším ekologickým dopadům na zemědělskou krajinu. Od šedesátých let se začínají při zpracování půdy aplikovat tzv. minimalizační technologie založené na vynechání orby, přičemž největšího rozvoje a uplatnění dosáhly tyto technologie v ČR až po roce 1990 (Hůla, Procházková a kol., 2008). 10

11 3. ANALÝZA HISTORIE A SOUČASNÉHO STAVU POUŽÍVÁNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ Znakem pokrokových systémů pěstování zemědělských plodin byla po staletí orba. První pokusy o nahrazení pluhu zařízením podobným kultivátoru byly zrealizovány v průběhu 18. století. V suchých oblastech jižní a východní Evropy a v USA se v 19. století rozvinuly různé systémy zpracování půdy, které dokázaly zabránit větším ztrátám vody z ornice. Podstata těchto systémů spočívala v povrchovém kypření, podrývání a pouze minimálním obracení půdy. Např. systém "dry farming" využívaný v Kanadě a USA spočíval v použití mělké až středně hluboké orby ošetřené kroužkovým válcem, který plnil funkci pěchu. Další systém, "Stubble - mulch farming", vyvinutý taktéž v USA, nahrazoval orbu speciálními kultivátory se šípovými radličkami používanými po sklizni obilnin, přičemž část strniště zůstala na povrchu ornice jako mulčový pokryv. Taktéž ve francouzském systému Jeana de Brue byl nahrazen pluh kypřičem, který pomocí kypření dokázal zpracovat půdu až do hloubky 0,24 m. V Německu byl zaveden systém mělké orby s kypřením podorničí podrýváním. K tomuto účelu sloužily speciální pluhy - Burmestrův a Klausingův. V oblasti Ruska byly díky suchým podmínkám vyvíjeny systémy zcela vylučující práci pluhu, který zde byl nahrazen kypřiči (systém Orosiňského), popř. docházelo k náhradě talířového pluhu talířovými podmítači a pluhy bez odhrnovaček (systém Malcevův). Při posuzování bezorebných systémů ve dvacátých a třicátých letech 20. století se ukázalo, že výnosy plodin jsou ve značné míře nezávislé na systému zpracování půdy. Jako problémový faktor se však při vynechání orby jevila mechanická likvidace plevelů. Na základě teorie, že při dostatečné likvidaci plevelů lze upustit od zpracování půdy, proběhly v padesátých letech první pokusy se zpracováním půdy bez použití orby, při nichž bylo dokázáno, že lze pěstovat plodiny bez hlubšího zpracování půdy orbou, aniž by byl negativně ovlivněn výnos. Teprve vývoj vhodných herbicidů dokázal prosadit minimalizační postupy do praxe. Vedoucí postavení, co se rozlohy bezorebného systému týče, zaujímala v sedmdesátých letech Velká Británie. Od šedesátých let 20. století dochází v celém světě k postupnému přechodu od tradičních způsobů zpracování půdy orbou k různým formám minimalizačních technologií. Současně je od tohoto období celosvětově prováděn rozsáhlý výzkum bezorebných technologií zpracování půdy, který zkoumá zejména vliv variantních systémů zpracování půdy na kvalitu půdního a životního prostředí, dále pak na růst, výnosy a kvalitu 11

12 pěstovaných plodin, na ekonomiku a na trvalou udržitelnost rostlinné produkce. Výsledky obecně potvrzují příznivý vliv snížení hloubky a intenzity zpracování půdy na půdní a životní prostředí. Minimalizační technologie pozitivně ovlivňují obsah i kvalitu půdní organické hmoty, mohou zlepšovat strukturní stav půdy, zvyšovat biologickou aktivitu půdy, regulovat vodní a větrnou erozi a v neposlední řadě i snižovat emise oxidu uhličitého z půdy do ovzduší. Výnosová reakce jednotlivých druhů plodin na hloubku a intenzitu zpracování půdy je do značné míry závislá na konkrétních půdních a povětrnostních podmínkách. Dle výsledků dlouhodobějších polních pokusů (které se provádějí z důvodu značné variability povětrnostních podmínek mezi roky) bylo dokázáno, že výnosy plodin pěstovaných po orbě a po minimalizačních technologií se příliš neliší. Efekt využívání minimalizačních technologií je však v různých agroekologických podmínkách rozdílný, proto je nutné zkoumat a prakticky ověřovat vhodné postupy pro konkrétní podmínky hospodaření (Hůla, Procházková a kol., 2008). 12

13 4. UPLATNĚNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ V ČR A VE SVĚTĚ Volba způsobů zpracování půdy je do značné míry ovlivňována kromě agroekologických podmínek také používáním různých pěstitelských systémů v různých zemích světa. Minimalizační technologie zpracování půdy se v současné době jeví jako významná alternativa konvenčních systémů využívajících orbu. Ačkoliv jsou technologie zpracování půdy bez použití orby známy již desítky let, dosáhly v ČR největšího rozvoje a uplatnění až po roce Hlavním podněty pro jejich rozšíření představovala snaha o snižování výrobních nákladů, výkonná technika a vývoj účinných herbicidů. Snížení státních dotací, drahá pracovní síla, silná konkurence na trhu a problémy způsobené větrnou a vodní erozí byly hlavními důvody zavádění bezorebných technologií na území Severní Ameriky, které se zde využívají téměř na 50 % půdy. Na 20 % půdy se pak v těchto oblastech praktikuje metoda přímého setí do nezpracované půdy. Taktéž v oblastech Jižní Ameriky, zejména v Brazílii, Argentině a Chile, dominují bezorebné technologie zpracování půdy, které zde byly přijaty dokonce rychleji než v USA. Z důvodu nutné protierozní ochrany má i v těchto lokalitách velký význam přímé setí plodin do nezpracované půdy. I v Austrálii doznalo zpracování půdy bez orby značného rozšíření, přičemž ve vlhčích oblastech na východním pobřeží se využívá intenzivnější zpracování půdy, často však bez pluhu. Přímé setí se většinou využívá v sušších obilnářských oblastech západu. I přes nedostatek herbicidů a vhodné techniky nabývají systémy zpracování půdy bez orby postupně na významu také ve středoasijských částech dřívějšího Sovětského svazu. Přesto se však převážná část ploch v těchto oblastech i nadále oře a intenzivně zpracovává. Čína stále pokračuje v intenzivním zpracování půdy s využitím pluhu, přestože bylo prokázáno, že se ani při výrazné redukci intenzity zpracování půdy se nemusí obávat snižování výnosů. Následkem intenzivního zpracování půdy jsou zde velké problémy s půdní erozí, kterou by minimalizační technologie dokázaly do značné míry eliminovat. V Evropských státech i dnes převažuje klasické zpracování půdy s využitím pluhu. Přímé setí plodin do nezpracované půdy hraje v Evropě prozatím pouze méně významnou roli. Hojně se v posledních letech rozšířily systémy zpracování půdy bez orby v Německu. Více než desetileté zkušenosti zde potvrzují jak ekologické, tak i ekonomické přednosti oproti konvenčnímu zpracování půdy pluhem (Hůla, Procházková a kol., 2008). 13

14 Česká republika má dlouholetou tradici v oblasti výzkumu a používání minimalizačních technologií zpracování půdy. V současné době se výzkum zabývá zejména hodnocením možných rizik plošného a opakovaného používání minimalizačních postupů a zároveň možnou regulací nepříznivých efektů. Podle odborných odhadů jsou minimalizační technologie v ČR praktikovány na více než 40 % orné půdy. Jedná se především o různé formy mělkého zpracování půdy, náhradu orby kypřením a výsev plodin do povrchově zpracované či nezpracované půdy a do vymrzajících či chemicky likvidovaných meziplodin. Tyto technologie se v našich podmínkách uplatňují především ve větších zemědělských podnicích a na větších půdních celcích, přičemž snahou zemědělců je zejména snížení nákladů a celkové zlepšení ekonomiky rostlinné výroby. Závěrem lze říci, že systém zpracování půdy bez orby ve všech svých formách ve světě převažuje a plochy obdělávané tímto způsobem se neustále zvyšují, ačkoliv v Evropě, ve středoasijských oblastech bývalého Sovětského svazu a v Číně stále ještě převažuje klasické zpracování půdy využívající orbu (Hůla, Procházková a kol., 2008). 14

15 5. KRITÉRIA PRO VOLBU ZPŮSOBU ZPRACOVÁNÍ PŮDY Úkolem zpracování půdy je vytvořit vhodné podmínky pro založení porostů, růst, vývoj a tvorbu výnosů pěstovaných plodin i pro správný průběh půdních procesů. Mezi hlavní cíle zpracování půdy se řadí úprava jejích fyzikálních vlastností, na nichž je závislé nejen dobré hospodaření s půdní vodou, ale i biologické a chemické poměry. Vhodný způsob zpracování půdy je nutno vybírat podle půdních a klimatických podmínek a nároků pěstovaných plodin na půdní prostředí, ale také podle aktuálního stavu půdy. Půdy ve vlhčích a chladnějších podmínkách, půdy druhově těžší a půdy s velkými objemovými změnami jsou velmi náročné na udržení potřebné pórovitosti, zejména pak objemu hrubých nekapilárních pórů, které rozhodují o propustnosti a aerační schopnosti půdy. V sušších a teplejších oblastech a na půdách druhově lehčích s vyšší propustností pro vodu je naopak potřebné vytvořit vhodné podmínky pro vyšší akumulační a retenční schopnost půdy. V takových případech je proto vhodné snížení hloubky a intenzity zpracování půdy, případně ponechání její části bez zpracování v přirozeném uložení. S vyšší objemovou hmotností půdy při její nižší intenzitě zpracování se zvyšuje podíl kapilárních pórů a mění se poměr mezi vodní a vzdušnou kapacitou půdy ve prospěch vodní kapacity. Při výběru způsobu zpracování půdy je nutné vycházet i z momentálních podmínek na jednotlivých pozemcích (Hůla, Procházková, Kovaříček a kol., 2004). 15

16 6. SYSTÉMY (TECHNOLOGIE) ZPRACOVÁNÍ PŮDY Rozlišujeme dva základní systémy zpracování půdy - konvenční, jehož podstatu představuje orba a minimalizační (redukovaný), u kterého je nahrazena orba jinými pracovními operacemi. 6.1 Tradiční (konvenční) systém zpracování půdy V konvenčních systémech zpracování půdy představuje jednu ze základních operací orba, která patří mezi nejstarší a nejpropracovanější metody v zemědělství. Podstata orby spočívá v obracení půdy a zapravení rostlinných zbytků. Díky tomu se omezuje riziko výskytu chorob, které jsou přenášeny přes slámu a rostlinné zbytky. Orební systémy se lépe vyrovnávají s nedůslednou rotací plodin než je tomu u systémů s redukovaným zpracováním půdy. Avšak některým chorobám (např. vyskytujícím se na pšenici) nelze zabránit, a proto se důsledná rotace plodin vyplatí i v orebním systému. Jelikož se v konvenčních technologiích mění hloubka orby meziročně často pouze nepatrně, dochází k vytvoření kompaktní vrstvy půdy přímo pod hloubkou orby. V extrémních případech při velkém množství slámy může dojít ke hromadění velmi vysoké koncentrace slámy na dně brázdy. Pro plodiny je obtížné proniknout zhutnělou vrstvou půdy, což vede k nedostatečnému vývinu kořenového systému. Aby nedocházelo k tomuto jevu, je vhodné hloubku orby meziročně měnit. Při velkém obsahu slámy může být rovněž řešením použití diskového podmítače před orbou. Pluh sice nepatří k nejdražšímu nářadí, ale jeho nízká výkonnost znamená, že náklady na hektar orby jsou extrémně vysoké. Kromě toho je omezený počet zpracovaných hektarů na jednu osobu. Faktory ovlivňující orbu mohou být jak pozitivní, tak i negativní. Předností orby je například kvalitnější zapravení rostlinných zbytků a chlévského hnoje či lepší regulace plevelů. Na druhé straně ovšem vlivem orby dochází ke ztrátě půdní vlhkosti, výraznému utužení podorničí i narušení půdní struktury, což má za následek snížení aktivity žížal. Rizikem za vlhka může být tvorba mazlavých hrud, za většího sucha pak tvrdých hrud. Poměrně výrazným negativem je také nutnost následných pracovních operací pro vytvoření seťového lůžka. I přesto má však orba svoji bohatou tradici a podobně jako v dalších státech západní Evropy je i u nás převážná část půdy v současnosti zpracovávána konvenčním způsobem. Lze však předpokládat, že podíl takto obhospodařovaných ploch se bude postupně snižovat 16

17 (Firemní literatura VÄDERSTAD - Zakládání porostů - řešení pro vaše podmínky; Kováč, Nozdrovický, Macák a kol., 2010). 6.2 Minimalizační (redukovaný) systém zpracování půdy Minimalizační systémy zpracování půdy se vyznačují snížením intenzity zpracování půdy a odlišným způsobem kypření půdy. Důležitým znakem těchto technologií je také zacházení s rostlinnými zbytky, které většinou zůstávají v povrchové vrstvě půdy nebo na jejím povrchu. Pro podmínky České republiky pojem minimalizační technologie zahrnuje následující postupy: 1. minimalizace s kypřením půdy do zvolené, zpravidla malé hloubky - v případě potřeby lze ornici jednorázově hlouběji prokypřit bez obracení 2. půdoochranné zpracování - způsoby zpracování půdy, při nichž zůstává minimálně 30 % povrchu po zasetí pokryto rostlinnými zbytky předplodiny či meziplodiny (v přepočtu představuje hmotnost této biomasy na povrchu půdy 1,2 t v suché hmotě) 3. přímé setí - půda není po sklizni předplodiny zpracována, setí se provádí speciálními secími stroji V posledních letech dochází v systémech zpracování půdy ke značnému rozšiřování minimalizačních technologií, a to jak z důvodů ekologických, ekonomických, tak i technických. Orba bývá zpravidla nahrazena kypřením, k němuž slouží talířové či radličkové kypřiče. Mezi další techniku využívanou v těchto systémech patří např. kombinátory, podrýváky, prutové kypřiče a ze strojů s aktivními pracovními orgány jsou to zejména rotační kypřiče, vibrační brány, hvězdicové brány, prutové válce aj. Pro setí v bezorebných technologiích je také nutno použít speciální secí stroje vybavené kotoučovými, radličkovými nebo dlátovými secími botkami. Při redukovaném zpracování půdy je též důležité stanovit určité biologické cíle, které mají být zavedeny a dosaženy. Jedním z takových cílů může být zvýšení koncentrace humusu v povrchové vrstvě ornice. Toho lze dosáhnout díky mělkému zpracování půdy. Protože rostlinné zbytky nejsou zaorávány do velkých hloubek, roste obsah humusu v horní vrstvě 17

18 a směrem dolů jeho obsah klesá. Podstatou redukovaného zpracování půdy je tedy zapravení rovnoměrného množství rostlinných zbytků do vrstvy půdy o menší hloubce. Tím dojde ke zvýšení vzcházivosti osiva, protože se sníží riziko vzniku půdního škraloupu. To se týká zejména půd se slabou strukturou a nízkým obsahem jílových složek, ale i půd naplavených. Pokud prší krátce po výsevu, začne se projevovat vliv vysoké koncentrace humusu v povrchové vrstvě půdy. Nerozložené kousky slámy zapravené do povrchu půdy vytvářejí vzduchové kanálky pro své okolí. Při přechodu k mělkému zpracování dochází také ke zvýšení populace žížal v půdě. Tuto změnu lze pozorovat za relativně krátkou dobu. Již po třech letech mělkého zpracování půdy do hloubky 0,1 m dojde ke zdvojnásobení množství žížal co do počtu i do hmotnosti ve srovnání s půdou zpracovávanou pluhem. To platí zejména pro druhy žížal, které vytvářejí v půdě svislé kanálky. Pokud není půda každoročně rozorána pluhem, může dojít ke zhutnění půdy ve spodní vrstvě ornice. Na druhé straně dochází k postupnému uvolňování utuženého podorničí. Póry v půdě mezi ornicí a podložím zůstanou neporušené, protože nebudou přerušované pluhem. Jejich propojením vznikne síť, která postupem času zajistí odvádění vody. Tento vliv může být ještě zdůrazněn působením žížal, které zlepšují odvádění vody i provzdušnění půdy (Hůla, Procházková a kol, 2008; Kováč, Nozdrovický, Macák a kol., 2010). V oblastech s nízkým ročním úhrnem srážek a v oblastech se zvyšující se proměnlivostí počasí představuje vhodnou metodou zakládání porostů přímý výsev do nezpracované půdy. V těchto systémech je výsev prováděn přímo do strniště. Sláma a rostlinné zbytky z předplodiny leží nenarušené na povrchu půdy, což představuje kvalitní ochranu proti půdní erozi a vypařování vlhkosti z půdy. To ovšem klade velké nároky na rotaci plodin, zpracování rostlinných zbytků a strukturu půdy - dobré střídání plodin a managment slámy jsou základem úspěchu, neboť hrozí velké riziko přenosu chorob prostřednictvím slámy. Více jednotvárná rotace plodin je možná při používání přímého výsevu v suchých oblastech, kde jsou výnosy omezovány nedostatkem vody a mykózy jsou potlačovány působením sucha. Přímý výsev představuje nejméně nákladnou metodu zakládání porostů. Na místech, na kterých jsou výnosy omezovány klimatickými faktory jako jsou dešťové srážky nebo délka období růstu, může být přímý výsev do strniště jediným způsobem, jak dosáhnout ziskovosti tam, kde tyto faktory omezují výnosy více než regulovatelné faktory, jako jsou choroby, hnojiva nebo plevele. Proto je dnes přímý výsev zvlášť rozšířený v suchých oblastech světa. Jižní Amerika, Ukrajina, Austrálie, části USA a Ruska mají relativně velký podíl farem, na kterých je tato metoda používána. Typy 18

19 používaných secích strojů jsou převážně vybaveny kotouči, kultivačními radličkami a nožovými krojidly. Podle použitého secího stroje existují různé požadavky na kvalitu pořezání rostlinných zbytků. Nezávisle na secím stroji však musí být sláma vždy rovnoměrně rozprostřena po poli. Podmínkou úspěšného založení porostu je pole rovné, bez kolejových stop. Půda rovněž nesmí obsahovat kompaktní vrstvy. Výnosy při přímém výsevu jsou do značné míry závislé na výsledcích zakládání porostu. Pokud je porost kvalitně založen, je vysoká pravděpodobnost dosažení stejných výnosů jako s jinými metodami zakládání porostu (Firemní literatura VÄDERSTAD - Zakládání porostů - řešení pro vaše podmínky). 19

20 7. ROZBOR PŘÍČIN ROZŠIŘOVÁNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ZPRACOVÁNÍ PŮDY Jak již bylo zmíněno, podíl ploch obhospodařovaných minimalizačními systémy v České republice neustále narůstá. Hlavní důvody rozvoje a rozšiřování těchto technologií lze hledat v oblasti ekologické, ekonomické a technické (Hůla, Procházková, Kovaříček a kol., 2004). 7.1 Důvody ekologické Půda je samostatný přírodně historický útvar, který vzniká a vyvíjí se z povrchových zvětralin zemské kůry zákonitým procesem působením půdotvorných činitelů. Jeho stavba a složení jsou výsledkem působení klimatu a živých organismů vyskytujících se uvnitř i na povrchu půdy. Základní vlastností půdy je úrodnost, která představuje schopnost vytvářet optimální podmínky pro růst rostlin a život dalších půdních organismů. Existuje celá řada faktorů, které půdní úrodnost bezprostředně ovlivňují. Mezi nejvýznamnější z nich patří např. půdní struktura, půdní reakce, obsah organické hmoty v půdě, podzemní voda, uvolňování živin či vliv matečné horniny. Půda je velmi heterogenní disperzní systém, sestávající se z fáze pevné (50%), kapalné (25%) a plynné (25%). Pevná fáze obsahuje podíl minerální a organický, přičemž minerální podíl je tvořen půdními zrny. Organickou část představují organické látky nehumifikované, přechodné a humifikované. Kapalná část - půdní voda a plynná část - půdní vzduch se nacházejí v pórech (Hůla, Procházková a kol., 2008) Vliv zpracování půdy na její fyzikální vlastnosti Jedním z hlavních cílů minimalizačních technologií zpracování půdy je snaha o zkvalitnění půdního a životního prostředí úpravou fyzikálních vlastností půdy. Ovšem každá změna způsobu zpracování půdy zároveň představuje i změnu půdního prostředí, přičemž jejich rozsah je determinován zejména stupněm redukce hloubky a intenzity zpracování půdy, množstvím rostlinných zbytků ponechaných na povrchu nebo ve svrchní vrstvě půdy, dobou používání změněné technologie a v neposlední řadě hrají důležitou roli také půdní a klimatické podmínky dané oblasti. Z fyzikálních vlastností se změny vyvolané zpracováním půdy nejvýrazněji dotýkají objemové hmotnosti, která pak ovlivňuje celý komplex fyzikálních vlastností půdy (Procházková a kol., 2011; Miština, Kováč a kol., 1993). 20

21 Objemová hmotnost Jedná se v podstatě o hmotnost objemové jednotky zeminy v přirozeném stavu. V praxi rozeznáváme objemovou hmotnost neredukovanou a redukovanou a jednotkou vyjádření je g.cm -3. Objemová hmotnost neredukovaná (ρ v ) udává hmotnost objemové jednotky zeminy v přirozené struktuře. Zahrnuje pevné částice, ale i póry vyplněné vodou a vzduchem. Mění se v závislosti na okamžité vlhkosti. Objemová hmotnost redukovaná (ρ d ) vyjadřuje podíl hmotnosti vysušené zeminy a jejího původního objemu v rostlém stavu. Charakterizuje stálé vlastnosti půdy a zjistíme ji po vysušení půdy při teplotě 105 º C. Tato veličina udává stav nakypření či zhutnění půdy daného horizontu za předpokladu konstantní měrné hmotnosti tuhé fáze. Směrem od ornice do spodiny půdního profilu objemová hmotnost po vysušení obvykle roste. Z výsledků objemové hmotnosti je možné určit zónu nakypření a zhutnění, přičemž největší zhutnění zpravidla vykazuje horizont podorniční vrstvy. To je způsobeno vlivem neustálého obdělávání půdy do stejné hloubky. U hlinitojílovitých a jílovitých půd se hodnota objemové hmotnosti pohybuje v rozmezí přibližně 1,0-1,6 g.cm -3, v případě písčitých a hlinitopísčitých půd pak mezi 1,2-1,8 g.cm -3. Vyšší objemovou hmotnost (2,0 g.cm -3 a více) mohou vykazovat podpovrchové utužené vrstvy. U bezorebných technologií bývá objemová hmotnost půdy obecně vyšší, avšak do období sklizně její hodnota klesá a přibližuje se konvenčnímu zpracování. Na zhutňování půdy se ve velké míře podílí zemědělská technika. Kromě toho probíhá i přirozené uléhání, při němž se základní půdní částice navzájem k sobě přibližují a půda se tím pádem "zahušťuje". V dlouhodobých polních pokusech zaměřených na zkoumání minimalizačních technologií bylo prokázáno, že při opakovaném využívání orby, popř. i mělkého zpracování na konstantní hloubku dochází k utužení podorničí vlivem vytvoření kompaktnější vrstvy pod touto hloubkou. Zatímco u orby byla hodnota penometrického odporu ve vrchní vrstvě půdy nízká, od hloubky 0,24 m byl zaznamenán jeho nárůst. U půdoochranných technologií s mělkým zpracováním půdy byl ve svrchní vrstvě penometrický odpor oproti orbě sice vyšší, avšak od hloubky kolem 0,24 m docházelo pouze k jeho pozvolnému nárůstu, na rozdíl od orby, kde byl zaznamenán nárůst radikálnější. Utužení podorniční vrstvy lze však zabránit rozdílnou hloubkou zpracování půdy dle nároků pěstované plodiny a stavu půdy (Dumbrovský a Kameníčková, 2007; Hůla, Procházková a kol., 2008). 21

22 Pórovitost S objemovou hmotností úzce koreluje pórovitost půdy. Půda je tvořena porézním útvarem, který je charakterizován rytmickou změnou průměru půdních pórů v prostoru v relativně krátkých vzdálenostech. Přirozené prostorové uspořádání půdních částic a agregátů v humusových horizontech většiny našich půd vytváří takové podmínky, že umožňuje zhruba 50 % zastoupení podílu pórů z celkového objemu půdního systému. Póry zaujímají tu část půdního objemu, která je vyplněna půdní vodou či půdním vzduchem. Z toho důvodu objem a zastoupení jednotlivých velikostních skupin pórů významně ovlivňuje vodní a vzdušný režim půdy. Pórovitost udává celkový objem pórů v neporušené půdě. Vlivem bobtnání koloidů dochází při zvyšující se vlhkosti půdy k současnému nárůstu pórovitosti. Pokud dochází k vysychání půdy, pórovitost půdních vzorků naopak se zmenšuje. Póry se dělí na kapilární, semikapilární a nekapilární. Kapilární póry vedou vodu proti gravitaci. Opačnou funkci tvoří póry nekapilární, představující dutiny, z nichž ihned odtéká voda ve směru působení gravitace. Přechodnou kategorii mezi póry kapilárními a nekapilárními tvoří póry semikapilární, ve kterých nastává pozvolné ustalování půdní vody. V optimálních podmínkách by kapilární póry měly představovat asi 2/3 z celkové pórovitosti, neboť velké množství kapilárních pórů znesnadňuje infiltraci, půda přijímá málo vody, provlhčení působí do malé hloubky, dochází k neefektivnímu využití srážek a ke zvýšení povrchového odtoku s nebezpečím svahové eroze. Po skončení zavlažení dochází k rychlému vysychání. Při nedostatečném zastoupení kapilárních pórů se zase snižuje zásoba vody v půdě, což je nežádoucí pro růst zemědělských plodin. Zbývající podíl pórovitosti by měl být rovnoměrně rozdělen mezi póry semikapilární a nekapilární. Funkcí semikapilárních pórů je umožnit dobrý průnik vody do půdy a její zadržení. Pronikání vody do větších hloubek v půdě je možné díky výskytu nekapilárních pórů. Při jejich nadbytku se vlhkost půdy v povrchové vrstvě příliš nemění, avšak rychlost prosakující vody je natolik velká, že nedojde k nasycení kapilárních pórů a voda se ztrácí do hloubky z dosahu kořenů rostlin, což má za následek nízkou zásobu vody (Dumbrovský a Kameníčková, 2007; Miština, Kováč a kol., 1993). Na základě objemové hmotnosti a pórovitosti je možné posoudit nakypřenost nebo ulehlost půdy. Za kritickou mez pro ulehlost půd lze považovat objemovou hmotnost 1,5 g.cm -3, resp. pórovitost pod 40 % objemových. S nižší intenzitou zpracování půdy obecně dochází ke zvyšování její objemové hmotnosti a snižování celkové pórovitosti. Mění se poměr kapilárních a nekapilárních pórů, což má za následek zvýšení vododržnosti půdy a tím i obsahu vody v půdě. Hodnoty provzdušenosti půdy se naopak snižují. Rovněž mulč 22

23 ze zbytků rostlin na povrchu půdy působí na uchování půdní vody, především tím, že zmenšuje odtok vody z povrchu půdy a redukuje neproduktivní výpar. Změny fyzikálních vlastností vlivem různého zpracování půdy vyvolávají změny propustnosti pro vodu a vzduch a vodivosti pro teplo. Zpracováním půdy je tedy možno přímo i nepřímo ovlivňovat hlavně fyzikální, ale i chemické, biologické a další půdní vlastnosti. Vztah fyzikálního stavu půdy a kultivačního zásahu je oboustranný. Dobrá znalost fyzikálního stavu půdy v konkrétních podmínkách umožňuje správnou volbu technologie půdního zpracování. Vliv různého zpracování půdy na její fyzikální vlastnosti byl sledován v dlouhodobých polních pokusech s různými způsoby zpracování půdy ke kukuřici na zrno a ozimé pšenici. Pokus s různým zpracováním půdy ke kukuřici na zrno byl proveden na hlinité hnědozemí půdě v kukuřičné výrobní oblasti na pozemku podniku Agroservis, 1. zemědělská a.s. Višňové. Pokus s různými způsoby zpracování půdy k ozimé pšenici pěstované v rámci osevního postupu po kukuřici na siláž byl pak proveden na jílovitohlinité fluvizemi glejové taktéž v kukuřičné výrobní oblasti na pozemku Mendelovy univerzity v Žabčicích. Z fyzikálních vlastností sledovaných ve zmíněných pokusech byly vybrány objemová hmotnost půdy, celková pórovitost a minimální vzdušná kapacita. Tyto tři hlavní fyzikální vlastnosti půdy totiž velmi dobře odrážejí vliv mechanických zásahů do třífázového půdního systému - pevná půdní hmota, půdní voda a půdní vzduch. Kromě již zmíněných fyzikálních vlastností byla též zjišťována objemová vlhkost půdy. Na základě provedených pokusů bylo v obou případech zaznamenáno zvyšování objemové hmotnosti půdy a snižování celkové pórovitosti a minimální vzdušné kapacity půdy se snižující se intenzitou zpracování půdy. Rozdílná intenzita zpracování půdy měla též značný vliv na objemovou vlhkost půdy, která se zvyšovala se snižující se intenzitou zpracování půdy. 23

24 Tab. 1 - Vliv různého zpracování půdy ke kukuřici na zrno na základní fyzikální vlastnosti půdy, průměr let Fyzikální vlastnosti půdy (průměr 0-0,3 m) Objemová hmotnost (g.cm -3 ) Celková pórovitost (% obj.) Minimální vzdušná kapacita (% obj.) Objemová vlhkost (% obj.) (Procházková a kol., 2011) Orba na 0,22 m Mělké kypření půdy Přímé setí 1,31 1,41 1,47 50,24 46,22 44,18 14,42 11,77 9,84 22,54 24,44 26,10 Tab. 2 - Vliv různého zpracování půdy k ozimé pšenici na základní fyzikální vlastnosti půdy, průměr let Fyzikální vlastnosti půdy (průměr 0-0,3 m) Objemová hmotnost (g.cm -3 ) Celková pórovitost (% obj.) Minimální vzdušná kapacita (% obj.) Objemová vlhkost (% obj.) (Procházková a kol., 2011) Orba Mělké kypření půdy Přímé setí 1,34 1,39 1,43 48,92 47,06 45,75 15,19 13,93 13,76 21,40 21,76 22,30 Fyzikální vlastnosti půdy hrají velice důležitou roli při výběru vhodného systému zpracování půdy (Procházková a kol., 2011; Dumbrovský a Kameníčková, 2007) Vliv zpracování půdy na její strukturní stav Půdní částice vytvářejí různě velké shluky, které se nazývají agregáty. Prostorové uspořádání agregátů v půdě představuje půdní strukturu. Dobrá struktura půdy se stabilními drobtovými agregáty je významným předpokladem dobré úrodnosti půdy. Důležité hledisko představuje jak zastoupení jednotlivých velikostních skupin půdních agregátů (koeficient strukturnosti), tak především odolnost agregátů proti rozplavování vodou. Pojem stabilita 24

25 půdních agregátů přestavuje schopnost těchto agregátů odolávat destruktivním účinkům vodních srážek. Je závislá zejména na půdním typu a druhu, obsahu humusu, biologické aktivitě půdy, na způsobu zpracování půdy a v neposlední řadě i na hnojení. Význam stability půdních agregátů spočívá také v možnosti ochrany půdy před vodní erozí (Dumbrovský a Kameníčková, 2007). Na změny půdní struktury se významně podílí různá intenzita zpracování půdy. Snížení hloubky a intenzity zpracování a ponechání rostlinných zbytků na povrchu nebo v povrchové vrstvě půdy většinou vede ke zlepšení strukturního stavu. Stabilita půdních agregátů roste se zvyšujícím se obsahem půdní organické hmoty a vlhkosti. Vlhké agregáty jsou totiž odolnější vůči energii deště než agregáty vyschlé. U půd zpracovávaných minimalizačními postupy (s příznivým vlivem na obsah humusu a vody v půdě) bývají půdní agregáty stabilnější než u klasického zpracování půdy orbou (Žalud a kol., 2009). Vliv různého zpracování půdy na její strukturní stav byl sledován v letech na polním pokusu vedeném od roku 2001 na hlinité hnědozemí půdě v kukuřičné výrobní oblasti. Z půdních vzorků odebíraných na jaře v jednotlivých letech byl stanoven koeficient strukturnosti půdy, který vyjadřuje vztah mezi agronomicky hodnotnými a méně hodnotnými strukturními agregáty. Dále byla hodnocena také stabilita půdních agregátů. Z výsledků pokusu vyplývá, že nejvyšší hodnoty koeficientu strukturnosti i stability půdních agregátů vykazovala varianta s mělkým zpracováním půdy. Naopak po klasickém zpracování půdy orbou byly zjištěny nejnižší hodnoty koeficientu strukturnosti půdy i stability půdních agregátů. (Procházková a kol., 2011). Tab. 3 - Vliv různého zpracování půdy ke kukuřici na zrno na koeficient strukturnosti půdy Varianty Koeficient strukturnosti zpracování půdy Průměr Orba 1,23 1,49 1,22 1,31 Mělké zpracování půdy 1,80 1,57 1,48 1,62 Bez zpracování půdy 1,49 1,56 1,39 1,48 (Procházková a kol., 2011) 25

26 Tab. 4 - Vliv různého zpracování půdy ke kukuřici na zrno na vodostálost půdních agregátů Varianty Stabilita agregátů (%) zpracování půdy Průměr Orba 28,30 34,60 42,40 35,10 Mělké zpracování půdy 38,50 40,80 52,30 43,90 Bez zpracování půdy 30,40 37,90 44,20 37,50 (Procházková a kol., 2011) Vliv zpracování půdy na její infiltrační schopnost Vodní eroze půdy v dnešní době představuje globální problém s vysokými ekonomickými a environmentálními dopady, neboť více než polovina zemědělské půdy v ČR je tímto jevem ohrožena. Důležitým faktorem v ochraně půdy před vodní erozí je infiltrační schopnost půdy. Infiltrace je pochod, kterým se v našem klimatickém pásmu dostává většina srážkové vody do půdy a vytváří zde zásoby půdní a podzemní vody. Dešťové kapky dopadající na povrch půdy mohou buď infiltrovat (vsakovat), a nebo povrchově odtékat. Míra infiltrace je ovlivněna velikostí a kontinuitou pórů. Systém pórů představuje dva i více transportních stavů. Rozlišují se póry, které vodu zadržují a póry, které podporují odtok vody. Při nízké infiltrační schopnosti svrchní půdní vrstvy nedochází ke vsaku vody do půdy a vzniká povrchový odtok a s ním spojené negativní jevy. Proto je infiltrační schopnost půdy důležitým parametrem zejména v souvislosti s klimatickými změnami, kdy je třeba zpomalit odtok vody z pozemků a podpořit její vsak do půdy. Vlastní infiltrační schopnost půdy ovlivňuje mnoho půdních parametrů, mezi něž patří půdní typ, struktura, textura půdy, hydrofyzikální vlastnosti půdy (objemová hmotnost, hydraulická nasycená vodivost, momentální půdní vlhkost, pórovitost a další), chemizmus půdy, množství půdních mikroorganismů a v neposlední řadě způsob hospodaření. Nejméně náročná opatření ovlivňující míru infiltrace a s tím související vodní erozi představují agrotechnické zásahy. Rozhodující význam má jak druh pěstované plodiny, tak i volba technologie zpracování půdy. Právě zpracování půdy totiž mění její strukturu a tím velikost i distribuci pórů a tvoří žádoucí prostředí pro pohyb vzduchu a vody. Intenzita zpracování půdy se odráží také v orientaci půdní struktury resp. pórů. Rozdílný způsob zpracování půdy vykazuje rozdílný vliv na její fyzikální vlastnosti, především na objemovou hmotnost, pórovitost a strukturu půdy. Klasické zpracování půdy s využitím orby vede 26

27 k vytvoření homogenní vrstvy s horizontální strukturou. Naopak při redukovaném zpracování vzniká struktura vertikální, která je vytvářena působením žížal a trhlinami. Tyto stavy potom přímo ovlivňují rychlost infiltrace, vyplavování živin a erozi (Dumbrovský a Kameníčková, 2007; Lukas, et al., 2011; Rožnovský a Litschmann, 2008). Minimalizační zpracování půdy zpravidla podporuje zvyšování infiltrace vody do půdy a redukuje povrchový odtok vody, čímž snižuje riziko eroze půdy. Rozhodující vliv zde má především strukturní stav povrchové vrstvy půdy. V případě konvenčního zpracování půdy orbou je intenzita infiltrace negativně ovlivněna destrukcí půdních agregátů, které jsou vlivem nižšího obsahu organické hmoty méně stabilní a po dopadu dešťových kapek vytvářejí půdní škraloup. Velikost povrchového odtoku a ztrátu půdy lze významně ovlivnit ponecháním rostlinných zbytků na povrchu půdy ve formě mulče. Ponechané rostlinné zbytky na povrchu půdy totiž průkazně zvyšují intenzitu infiltrace, snižují ztrátu půdy a zabraňují tvorbě půdního škraloupu. V již zmíněném polním pokusu vedeném od roku 2001 na hlinité hnědozemí půdě v kukuřičné výrobní oblasti byl sledován též vliv různého zpracování půdy ke kukuřici na zrno na její infiltrační schopnost. Ve výsledcích pokusu byly prokázány rozdíly mezi tradičním a minimalizačním zpracováním půdy. Při měření během vegetace kukuřice na zrno v roce 2008, 2009 a 2011 se projevila vyšší rychlost infiltrace vody do půdy u minimalizačních způsobů zpracování půdy (přímé setí do nezpracované půdy a mělké zpracování půdy kypřením) než u tradičních technologií s orbou. U varianty s orbou bývá rychlost infiltrace na počátku měření zpravidla vyšší, ovšem po několika minutách prudce klesá pod úroveň minimalizačních technologií. Naopak ve srážkově nadprůměrném roce 2010 byla zaznamenána vyšší rychlost infiltrace vody do půdy u varianty s orbou. Z tohoto důvodu je třeba dlouhodobějšího sledování se zohledněním ostatních faktorů s možným vlivem na infiltrační schopnost půdy (Procházková a kol., 2011; Žalud a kol., 2009). 27

28 Graf 1 - Rychlost infiltrace vody do půdy při jejím různém zpracování - měření během vegetace kukuřice na zrno (2008) (Procházková a kol., 2011) Vliv zpracování půdy na stav půdní organické hmoty Stav půdní organické má velký význam pro půdní úrodnost i pro výživu rostlin. Pojem půdní organická hmota představuje v podstatě soubor všech neživých organických látek nacházejících se v půdě či na jejím povrchu. Různá intenzita zpracování půdy má poměrně výrazný vliv na ukládání uhlíku v půdě ve formě humusu a jeho uvolňování do atmosféry v podobě oxidu uhličitého. Intenzivní zpracování půdy má většinou za následek vyšší uvolňování oxidu uhličitého a tím pádem nižší ukládání uhlíku v půdě. Výraznější změny v množství a složení půdní organické hmoty způsobené vlivem různého zpracování půdy se však neprojeví v krátkodobém časovém horizontu, nýbrž až po delší době (Žalud a kol., 2009). V dlouhodobém polním pokusu s monokulturním pěstováním jarního ječmene na jílovitohlinité fluvizemi v kukuřičné výrobní oblasti byl sledován vliv různého zpracování půdy a hospodaření se slámou na obsah oxidovatelného uhlíku. Výsledky pokusu uvádí tab

29 Tab. 5 - Vliv různého zpracování půdy a hospodaření se slámou na obsah organického uhlíku v půdě (2006) Varianty zpracování půdy Varianty hospodaření se slámou sláma sklizená sláma zapravená do půdy sláma splálená Průměr Orba na 0,22 m 1,59 1,63 1,88 1,70 Kypření na 0,12-0,15 m 1,81 2,08 2,04 1,98 Průměr 1,70 1,86 1,96 1,84 (Procházková a kol., 2011) V pokusu bylo zaznamenáno zvýšení obsahu organického uhlíku v půdě se snižující se intenzitou zpracování půdy. Taktéž způsob hospodaření se slámou měl na obsah organického uhlíku v půdě výrazný vliv, přičemž nejnižší hodnota byla zaznamenána v případě úklidu slámy z pozemku. Naopak nejvyšší obsah uhlíku v půdě vykazovala varianta s pálením slámy (Procházková a kol., 2011) Vliv zpracování půdy na obsah dusíku v půdě Míra využití dusíku z půdy a z hnojiv rostlinami je výrazně ovlivněna technologií zpracování půdy. Při intenzivním kypření se vytvářejí ve zpracované vrstvě půdy aerobní podmínky, což podporuje uvolňování dusíku z půdní zásoby, který se následně přeměňuje na nitráty. Vlivem snížení intenzity zpracování půdy dochází k omezení tvorby nitrátového dusíku a tím i jeho vyplavování do podzemních vod, proto probíhá mineralizace dusíku z půdní organické hmoty při používání minimalizačních technologií pozvolněji. Ztráty živin vyplavováním lze výrazně omezit minimalizačními technologiemi zpracování půdy s výsevy plodin do vymrzajících nebo i přezimujících (chemicky likvidovaných) meziplodin. Meziplodiny vyseté po sklizni hlavní plodiny výrazně omezují ztráty živin, především dusíku, vyplavováním. Ve své biomase totiž dusík vážou a zabraňují tak jeho transportu do hlubších půdních horizontů, mimo kořenovou zónu, kde se stává pro rostliny nedosažitelným. Díky tomu dochází k efektivnějšímu využití dusíku (aplikovaného v hnojivech i dusíku z půdy) pro rostlinnou produkci a k zabránění kontaminace podzemních vod (Procházková a kol., 2011) Problematika eroze půdy Půdu je v zemědělské praxi nutno brát jako vyčerpatelný, nenahraditelný a jen velice pomalu se obnovující přírodní zdroj. Jeden centimetr půdy totiž vzniká podle konkrétních 29

30 podmínek daného stanoviště desítky či dokonce stovky let, zatímco odnos takového množství půdy může zapříčinit jediná průtrž mračen. Eroze půdy představuje do značné míry přirozený proces probíhající v přírodních podmínkách zpravidla pozvolna bez patrných škodlivých důsledků. Přípustné ztráty půdy erozí (přirozená eroze) jsou v podmínkách ČR závislé na hloubce půdního profilu. Správným zemědělským hospodařením lze udržet erozi na akceptovatelných mezích tak, aby nedocházelo k většímu odnosu půdy, než kolik jí na daném stanovišti vzniklo. K výraznému zrychlení eroze dochází zejména v podmínkách intenzivní zemědělské výroby, což je způsobeno zejména masivním zcelováním pozemků do velkých půdních bloků, pěstováním monokultur či nešetrným obhospodařováním bez ohledu na sklonitost a svažitost pozemků. Výsledkem jsou pak narušené odtokové poměry, degradace půdy a znečištění vod. Největší nebezpečí představuje v podmínkách naší republiky eroze vodní, kterou je ohroženo až 50 % orné půdy. Dalších zhruba 10 % půdy ohrožuje eroze větrná. Při erozi dochází nejdříve k odnosu nejjemnějších a nejlehčích půdních částic. Erozní procesy negativně ovlivňují půdní strukturu a mohou též snižovat sorpční kapacitu půdy. Kromě toho však také způsobují ztrátu organických složek z půdy a snižují schopnost vázat živiny i vyrovnávat ph půdy. Výsledkem pak může být zhoršená kvalita sklízené plodiny či dokonce nižší výnos. Plošná eroze vede ke změně zrnitostního složení půdy směrem po svahu. Zatímco v horní části svahu převažuje materiál hrubozrnnější, v dolní části se naopak hromadí materiál jemnozrnný. To má za následek nerovnoměrné rozložení vlhkosti po svahu, protože horní část vysychá dříve a rychleji než jemné sedimenty v dolní části (Kouřil, 2009; Janeček a kol., 2007). Problematikou ochrany půdy před erozí se v současné době zabývají standardy Dobrého zemědělského a environmentálního stavu. Jedná se o standardy GAEC 1 (opatření na ochranu půdy na svažitých pozemcích nad 7 º) a GAEC 2 (zásady pěstování vybraných hlavních plodin na erozně ohrožených půdách). Cíl standardu GAEC 1 spočívá v omezení smyvu půdy, zpomalení povrchového odtoku a zvýšení retence vody v krajině. GAEC 2 se pak zabývá kromě způsobu pěstování vybraných hlavních plodin na silně a mírně erozně ohrožených půdách také problematikou negativního působení eroze, kam spadají např. škody na obecním a soukromém majetku způsobené zanesením splavenou půdou. Na silně erozně ohrožených plochách platí zákaz pěstování širokořádkových plodin, mezi něž se řadí kukuřice, slunečnice, řepa, brambory, sója a bob setý. Obilniny a řepku lze na těchto plochách pěstovat za předpokladu použití půdoochranných technologií, pouze v případech zakládání porostu obilnin s podsevem jetelovin nemusí být tato podmínka dodržena. Na plochách, které 30

31 jsou označeny jako mírně erozně ohrožené, je povoleno pěstování již zmíněných širokořádkových plodin pouze při využití půdoochranných technologií (Příručka ochrany proti vodní erozi - Ministerstvo zemědělství, 2011). Graf 2 - Podíl erozně ohrožených půd podle GAEC na orné půdě v ČR (podle LPIS) ( Jedním ze základních opatření boje proti erozi je zpracování půdy. Intenzitu eroze ovlivňuje do jisté míry množství rostlinných zbytků ponechaných na povrchu půdy. Toto množství je závislé právě na zvoleném způsobu zpracování půdy, jak ukazuje tab. 6. Tab. 6 - Množství rostlinných zbytků ponechaných na povrchu půdy při použití různého nářadí na zpracování půdy Nářadí % rostlinných zbytků na povrchu půdy po zpracování pluh s odhrnovačkou 0-5 dlátový kypřič 75 talířové nářadí 60 kultivátor 80 (Miština, Kováč a kol., 1993) 31

32 Za půdoochranné jsou považovány postupy zpracování půdy a zakládání porostů, při nichž zůstává více než 30 % povrchu půdy pokryto posklizňovými zbytky, avšak již malé procento rostlinných zbytků na povrchu půdy dokáže snížit erozi. Wischmeier a Smith (1978) odhadují na základě provedených pokusů snížení eroze až o 20 % při každém navýšení pokryvnosti povrchu půdy o 10 %. V případě 20 % pokryvnosti povrchu půdy rostlinnými zbytky zjistili 36 % redukci eroze a při 30 % pokryvnosti půdy se redukce eroze pohybovala kolem 48 %. Jako nejefektivnější systém zpracování půdy s ohledem na erozi se zpravidla jeví přímé setí do nezpracované půdy. Čím déle se tato metoda aplikuje, tím je její protierozní vliv efektivnější. To souvisí zejména se zlepšenou strukturou půdy. Na svazích o sklonu menším než 5 % nemá zvolený směr řádků u metody přímého setí výraznější vliv na ztráty půdy, avšak na svazích vykazujících sklon nad 10 % má vrstevnicové setí již velký význam. Jako vhodná se na některých půdách jeví varianta kombinace dostatečného množství rostlinných zbytků a vysoké pórovitosti půdy. V těchto případech nachází uplatnění především nářadí, které půdu kypří, neobrací a ponechává rostlinné zbytky na povrchu. Rostlinné zbytky ponechané na pozemku navíc snižují rychlost větru při povrchu půdy, čímž do značné míry eliminují větrnou erozi, neboť zabraňují transportu půdních částic (Miština, Kováč a kol., 1993). Závěrem lze tedy říci, že důvodů rozvoje a rozšiřování minimalizačních technologií v oblasti ekologické je celá řada. K nejvýznamnějším z nich se řadí příznivé působení na strukturní stav půdy díky podpoře tvorby a stability půdní struktury. Minimalizační technologie také přispívají k lepšímu hospodaření s půdní vodou, což je zapříčiněno především nižší intenzitou zpracování půdy a ponecháním rostlinných zbytků na povrchu půdy, které efektivně omezují neproduktivní výpar. V neposlední řadě se tyto technologie zpracování půdy rozšiřují také kvůli snaze omezit vodní a větrnou erozi. 7.2 Důvody ekonomické Snaha o snížení nákladů na pěstování plodin představuje z ekonomického hlediska jeden z hlavních důvodů zavádění minimalizačních technologií. Primární úsporu přímých nákladů lze spatřovat při vynechání některých pracovních operací nebo při jejich náhradě energeticky méně náročnými operacemi. Ačkoliv existuje mnoho odborných prací 32

33 zabývajících se touto problematikou, konkrétní hodnoty se v jednotlivých pracích mohou značně lišit. Významným přínosem minimalizačních technologií je snížení energetické náročnosti a s tím související úspora motorové nafty. Zpracování půdy se totiž řadí z hlediska spotřeby nafty mezi nejnáročnější úseky zemědělské výroby. Tebrügge a Böhrensen (1995) zaznamenali pokles spotřeby nafty s klesající hloubkou a snižující se intenzitou zpracování půdy. Baker (1996) uvádí až 80 % úsporu paliva v případě přechodu od technologií s orbou k přímému setí do nezpracované půdy. Rozdíly ve spotřebě nafty při využívání čtyř různých technologií zpracování půdy na třech stanovištích s různým zrnitostním složením půd pozoroval Eichhorn (1994). Dospěl k závěru, že pokud na hlinité půdě představovalo konvenční zpracování půdy s orbou, předseťovou přípravou a setím v oddělených operacích 100 % spotřeby paliva, pak při spojení předseťové přípravy se setím byla spotřeba nafty 89 %. Dále byla porovnávána technologie založená na mělkém kypření radličkovým kypřičem a následných operacích předseťové přípravy spojených se setím (vířivý kypřič + secí stroj) s technologií minimálního mělkého zpracování půdy se současným setím, přičemž první zmíněný způsob zakládání porostů vykazoval spotřebu nafty 54 %, zatímco u minimálního mělkého zpracování půdy se současným setím představovala spotřeba paliva 33 %. Náklady uspořené za naftu u minimalizačních technologií jsou však z velké části kompenzovány zvýšenými náklady na přípravky pro chemickou ochranu rostlin, především na herbicidy (Hůla, Procházková a kol., 2002; Hůla a kol., 2010). V tab. 7, 8 a 9 je znázorněno porovnání spotřeby nafty (v l.ha -1 ) mezi konvenční a minimalizační technologií. Tab. 7 - Založení porostu ozimých obilnin po obilnině nebo řepce konvenční technologií Pracovní postup Spotřeba nafty (l.ha -1 ) Podmítka 6,5 Orba na střední hloubku s urovnáním povrchu půdy 20,5 Příprava seťového lože kombinátorem 6,3 Setí se zapravením min. hnojiv do půdy 5,4 Spotřeba nafty celkem 38,7 (Kováč, Nozdrovický, Macák a kol., 2010) 33

34 Tab. 8 - Založení porostu ozimých obilnin po obilnině nebo řepce minimalizační technologií Pracovní postup Spotřeba nafty (l.ha -1 ) Podmítka 6,5 Regulace vzešlých plevelů a výdrolu neselektivním herbicidem 2,1 Mělké zpracování půdy 6,0 Setí po redukovaném zpracování půdy se zapravením min. hnojiv do půdy 6,8 Spotřeba nafty celkem 21,4 (Kováč, Nozdrovický, Macák a kol., 2010) Tab. 9 - Spotřeba nafty a potřeba času při použití strojů v technologiích zpracování půdy - Tebrügge, Böhrensen 1995 Stroje na zpracování půdy, hloubka zásahu Radličný pluh (0,25 m), vířivý kypřič (0,10 m) Kombinovaný kypřič s kypřicími dlátovými tělesy a poháněným hřebovým rotorem (0,25/0,10 m) Kombinovaný kypřič s podřezávacími tělesy a poháněným hřebovým rotorem (0,25/0,10 m) Spotřeba nafty (l.ha -1 ) Potřeba času (h.ha -1 ) 35 2,0 25 1,0 24 0,9 Vířivý kypřič (0,10 m) 18 0,7 Secí stroj s příčným nožovým rotorem, setí pod zdviženou zeminu (0,03 m) Secí stroj pro přímé setí (0,03 m) (Hůla, Procházková a kol., 2002) 14 0,8 6 0,4 Podstatný přínos minimalizačních technologií zpracování půdy lze spatřovat také ve snižování potřeby pracovního času díky vysoké plošné výkonnosti moderních zařízení pro mělké kypření půdy, mezi něž se řadí talířové a radličkové kypřiče. Vynechání orby vede 34

35 také ke zjednodušení předseťové přípravy půdy, která může být spojena přímo se setím. Vzhledem k časové flexibilitě je možné zakládat porosty plodin i při velmi krátkém období mezi sklizní předplodiny a setím plodiny následné, což má význam zejména při zakládání porostů ozimých obilnin po později sklízených plodinách. Typickým příkladem je setí ozimé pšenice po cukrovce či kukuřici na zrno. Těžší půdy se vyznačují obtížnějším zpracováním, protože po orbě k ozimům je zapotřebí intenzivně rozrušit hroudy, což vede ke zvýšenému počtu přejezdů po pozemku. Tento problém lze eliminovat využitím bezorebných technologií, které vedou ke snížení počtu operací zpracování půdy a tím i úspoře pracovního času (Hůla, Procházková a kol., 2002). tab. 10. Potřebu pracovního času (v h.ha -1 ) pro jednotlivé způsoby zpracování půdy udává Tab Potřeba času na zpracování půdy a setí na těžké jílovité půdě - Schön, 1998 Způsob zpracování půdy Potřeba času (h.ha -1 ) Orba, oddělené operace předseťové přípravy a setí 3,4 Orba a spojené operace předseťové přípravy se setím 2,9 Mělké kypření radličkovým kypřičem a spojené operace předseťové přípravy se setím 1,3 Minimální zpracování půdy do hloubky setí spojené se setím 0,9 (Hůla, Procházková a kol., 2002) Zavedení minimalizačních technologií zpracování půdy snižuje pracovní náročnost, což umožňuje též redukovat počet pracovníků zaměstnaných v oblasti rostlinné výroby. Průměrné snížení pracovní náročnosti na hektar při využívání těchto technologií v různých strukturách plodin se pohybuje v rozmezí 0,4 až 0,7 h.ha -1 orné půdy. V případě podniku obhospodařujícího výměru 2000 ha činí úspora pracovního času stráveného na poli 800 až 1400 hodin. Tento fakt umožňuje danému podniku snížit počet zaměstnanců o 1 až 2 osoby, což představuje snížení mzdových nákladů o až Kč (Hůla, Procházková a kol., 2002). 35

36 Na základě dlouhodobých pokusů i zkušeností zemědělské praxe bylo prokázáno, že hektarové výnosy dosažené při minimalizačních postupech se příliš nelišily od výnosů dosažených v technologiích konvenčního zpracování půdy. Naproti tomu v oblasti zpracování půdy a zakládání porostů se úspora variabilních nákladů při využití minimalizačních technologií pohybuje v rozmezí 300 až 1200 Kč na hektar, vždy však závisí na konkrétních podmínkách hospodaření a na použitých pracovních operacích (Procházková a kol., 2011). 7.3 Důvody technické Mezi významné předpoklady pro úspěšné uplatnění minimalizačních technologií zpracování půdy patří i účelné vybavení podniků odpovídající technikou. Hlavním důvodem je potřeba včasného založení porostů plodin i při krátkém meziporostním období, protože opoždění výsevů, nerovnoměrné vzcházení a zvýšené nebezpečí vyzimování porostů představují nebezpečná rizika. Použité stroje si také musí umět dobře poradit i s vyšším výskytem rostlinných zbytků na povrchu půdy (Šimon et al., 1999). Na základě výzkumů v oblasti vlivu různé hloubky a intenzity zpracování půdy na růst, vývoj a výnos plodin bylo zaznamenáno, že obilniny, ale i některé další plodiny nevyžadují každoroční hlubší zpracování půdy s orbou. Na dosažené výnosy negativně působí nežádoucí zhutnění půdy, ale i její nadměrné nakypření. Pro jednotlivé plodiny proto existuje určité rozmezí optimálních fyzikálních vlastností, jak ve svých pokusech zjistil Hakansson (1982). Zkušenosti získané výzkumem vlivů stavu půdního prostředí na pěstované rostliny výrazně podnítily vývoj v oblasti zemědělské techniky. Na stroje využívané v minimalizačních postupech jsou kladeny vysoké nároky, protože musí splňovat požadavky na regulaci hloubky a intenzity zpracování půdy a na kvalitní ukládání osiva do půdy i při stížených podmínkách, typických pro tyto technologie. To se týká zejména secích strojů, které musí být schopné uložit osivo v požadované hloubce i ve ztížených podmínkách daných zvýšeným výskytem rostlinných zbytků na povrchu půdy nebo i v hloubce setí. Dalším nežádoucím faktorem, se kterým si musí secí stroje v minimalizačních technologiích poradit, je rozdílný odpor povrchové vrstvy půdy vůči vnikání secích botek při zakládání porostů bez klasické předseťové přípravy půdy. V našich podmínkách se v poslední době prosadily v zásadě 2 typy secích strojů - s kotoučovými secími botkami a s šípovitými řeznými radličkami (Hůla, Procházková a kol., 2008; Mašek, 2009; Šimon et al., 1999). 36

37 7.3.1 Stroje s kotoučovými secími botkami Předpokladem secích strojů s kotoučovými secími botkami je schopnost odsunout rostlinné zbytky stranou a omezit zatlačování slámy či jiných rostlinných zbytků pod osivo. Přesného hloubkového vedení secích botek je dosaženo využitím omezovačů hloubky v podobě kopírovacího kola u každé botky. K založení porostů v minimalizačních technologiích lze využít i dvoukotoučové secí botky, před kterými mohou být umístěny prořezávací kotouče s hladkým, ozubeným či zvlněným obvodem. Výhoda kotoučů se zvlněným obvodem spočívá ve schopnosti nakypření půdy a současného odklizení rostlinných zbytků z dráhy secích botek, což zamezuje zatlačování těchto zbytků do hloubky setí. Hladké prořezávací kotouče touto schopností nedisponují. Mezi nejznámější zástupce secích strojů s kotoučovými secími botkami v našich oblastech patří např. JD 750A, VÄDERSTAD Rapid, PÖTTINGER Terrasem, HORSCH Pronto a další (Šimon, Škoda, Hůla, 1999; Hůla, Procházková a kol., 2008). Obr. 1 - Schéma funkce kotoučové secí botky při setí do nezpracované půdy (Šimon et al., 1999) Stroje s šípovitými řeznými radličkami U secích strojů s šípovitými řeznými radličkami, které bývají zpravidla uspořádány ve třech řadách, je osivo pneumaticky dopravováno k secím radličkám. Následně dochází k rozprostření osiva pod proud podříznuté zeminy na rovné lůžko a ve finální fázi zavlačovače a válce upravují zeminu a rostlinné zbytky nad osivem. Díky proudění rostlinných zbytků kolem slupic nedochází k jejich kontaktu s místem uložení osiva. Radličkové secí botky kypří a promíchávají půdu intenzivněji než secí botky kotoučové, přičemž intenzitu kypření lze do značné míry ovlivnit typem použitých radliček. Tyto secí stroje jsou proto zvláště vhodné do oblastí dobře zásobených půdní vláhou, kde díky většímu nakypření a promísení půdy dochází k lepšímu prohřívání vrchní vrstvy půdy a tím i k vytvoření příznivých podmínek pro růst zaseté plodiny. Výhodou radličkových secích 37

38 strojů je i relativně menší síla potřebná pro zahloubení secích botek do půdy. Bohaté zkušenosti s těmito typy secích strojů má firma HORSCH, vyrábějící modely nesoucí označení Concord a v neposlední řadě také česká firma FARMET se sídlem v České Skalici, která je mimo jiné producentem radličkových secích strojů Excelent (Šimon et al., 1999; Hůla, Procházková a kol., 2008). Obr. 2 - Šípové řezné radličky s ukládáním osiva do pásů (Hůla, Procházková a kol., 2008) Uvedené dva typy secích strojů mohou dosahovat vysoké výkonnosti za jednotku času, což splňuje předpoklad včasného založení porostů. Například stroje s pracovním záběrem 6 m dokážou za prodlouženou směnu zasít dle podmínek 50 až 60 hektarů (Šimon et al., 1999) Stroje s dlátovitými secími botkami Kromě zmíněných typů secích strojů existují ještě například stroje s dlátovými secími botkami, které nacházejí uplatnění zejména u přímého setí do nezpracované půdy. Vynikají především dobrým vnikáním secích botek i do tvrdého povrchu půdy. U dlátových botek lze kombinovat setí s podkořenovou aplikací minerálních hnojiv, podobně jako u strojů s šípovitými řeznými radličkami či kotoučovými secími botkami. Představitelem tohoto typu secích strojů v našich podmínkách je například model AMAZONE DMC Primera (Šimon et al., 1999; Hůla, Procházková a kol., 2008) Stroje pro setí s celoplošným kypřením půdy Základní pracovní orgán secích strojů s celoplošným kypřením představuje nožový rotor. Ten odřezává a zvedá zeminu společně s rostlinnými zbytky a na dno odfrézované vrstvy půdy ukládá secí lišta pneumaticky dopravené osivo, které je následně pokryto dopadající zeminou a rostlinnými zbytky. Rostlinné zbytky zůstanou uloženy na povrchu 38

39 půdy, protože na ni dopadnou později než částice zeminy vyznačující se větší hmotností. V praxi bývá toto zařízení označováno jako secí exaktor a zkušenost s jeho provozem má firma HORSCH na modelu SE 3. Nevýhodou tohoto způsobu setí je zejména nízká plošná výkonnost a relativně vysoká náročnost na provoz, což zamezilo významnějšímu rozšíření těchto strojů. Zároveň může dojít činností rotoru k poškozování strukturních agregátů, jež se projeví především u suché povrchové vrstvy půdy. Určitou alternativu k použití nožového frézovacího rotoru s vodorovnou osou rotace poskytují hřebové rotory či vířivé kypřiče ve spojení se secím strojem vybaveným talířovými secími botkami (Šimon et al., 1999; Hůla, Procházková a kol., 2008) Secí stroje pro přímý výsev do nezpracované půdy Na konstrukci secích strojů pro přímý výsev jsou kladeny obzvlášť vysoké nároky. Cílem zde není půdu intenzivně kypřit a promíchávat, nýbrž ukládat osivo do požadované hloubky a zároveň pokud možno zabránit přímému kontaktu s rostlinnými zbytky z předplodiny. Podmínkou úspěšného založení porostu je tedy rovnoměrné rozptýlení slámy při sklizni předplodiny. Dominantou těchto strojů bývají zpravidla kotoučové secí botky, ale mohou být vybaveny i radličkovými či dlátovými secími botkami, avšak ty značně narušují povrch půdy, čímž snižují protierozní účinek. Před vlastními secími botkami se mohou nacházet ještě prořezávací kotouče, které mají za úkol odhrnout rostlinné zbytky z dráhy setí a usnadnit secím botkám vstup do půdy. Při práci na příliš vlhkých jílovitých nebo jílovitohlinitých půdách může docházet k zalepování secích botek. Na velmi lehkých písčitých půdách zase mohou nastat problémy způsobené nedodržením požadované hloubky setí. V nedávné době uvedla firma VÄDERSTAD na trh model Seed Hawk určený právě pro přímý výsev do nezpracované půdy. Každá secí botka tohoto secího stroje je umístěna na pohyblivém ramenu kontrolovaném hydraulickým pístem, což umožňuje dobré kopírování povrchu půdy. Speciální tvar secích botek způsobuje odstraňování slámy z brázdy pro semena, čímž je umožněno vzcházení osiva v prostředí bez slámy. Díky tomu se podstatně snižuje riziko nákazy houbovou infekcí. Mimo jiné je secí stroj Seed Hawk vybaven také zařízením pro přihnojování. (Hůla, Procházková a kol., 2008; Firemní literatura VÄDERSTAD - Zakládání porostů - řešení pro vaše podmínky) Stroje pro přesné setí do mulče Taktéž při přesném setí v minimalizačních postupech musí secí stroje splňovat vysoké nároky na kvalitu práce. Podstata přesného setí spočívá v rozmístění semen pěstované plodiny 39

40 tak, aby rostliny měly dostatek vzduchu, světla a živin. Secí stroje zde ukládají osivo na konečnou vzdálenost, proto je nutné dodržet požadovanou hloubku setí, vzdálenost osiva v řádcích a v neposlední řadě zajistit spolehlivé uzavírání rýhy pro osivo i při rozdílném odporu povrchové vrstvy půdy a při výskytu různého množství rostlinných zbytků na povrchu půdy či v povrchové vrstvě půdy. Z těchto důvodů nelze při setí kukuřice, slunečnice a cukrové řepy do mulče využít přesné secí stroje určené pro setí v konvenčních systémech zpracování půdy. Podobně jako u secích strojů pro přímý výsev do nezpracované půdy se i zde uplatňují prořezávací kotouče. K odsunutí rostlinných zbytků z dráhy setí slouží dvojice talířů před každou secí botkou, což umožňuje secím botkám vytvořit rýhu pro osivo aniž by došlo ke kontaktu s rostlinnými zbytky. Vlastní uložení osiva do půdy provádějí buď dvoukotoučové botky s omezovači hloubky setí nebo radličkové secí botky. Různě řešené válečky a zahrnovače se uplatňují při zahrnování osiva zeminou. Určitá nevýhoda tohoto způsobu setí spočívá ve zvýšeném riziku vodní eroze půdy v řádcích, odkud byly rostlinné zbytky odsunuty. V praxi se u nás využívají pro přesné setí stroje značek KINZE, JOHN DEERE, GSPARDO, RAU atd. (Mašek, 2009). Obr. 3 - Schéma stroje pro přesné setí do mulče (Šimom et al., 1999) Většina secích strojů pro zakládání porostů v minimalizačních technologiích je vybavena centrálním zásobníkem a centrálním dávkovačem osiva. Pro dopravu osiva od dávkovače k secím botkám se využívá přetlaku vzduchu (tzv. Air Seeder). Díky velkým 40

41 pracovním záběrům jsou tyto stroje řešeny jako návěsy za traktor odpovídajícího výkonu. Pracovní záběry se zpravidla pohybují od 6 až do 18 metrů. Zakládání porostů těmito stroji bývá někdy spojováno se současným ukládáním hnojiva do půdy (tzv. hnojení pod patu). Hnojivo je zpravidla ukládáno do větší hloubky než osivo, aby se zabránilo přímému kontaktu osiva s hnojivem, což by jinak mělo inhibiční účinky na vzcházení rostlin. Lze používat hnojiva granulovaná i kapalná. Kvalita práce secích strojů se posuzuje na základě rovnoměrnosti rozmístění semen, splnění požadovaného měrného výsevku a dodržení nastavené hloubky ukládání osiva. Seřízení secích strojů je potřeba věnovat velkou pozornost, protože správné založení porostu do značné míry rozhoduje o budoucím výnosu, a tedy o zisku podniku (Mašek 2009) Výběr techniky v minimalizačních postupech zpracování půdy Jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících výběr vhodné techniky pro zpracování půdy a setí v moderních technologiích je vysoká plošná výkonnost těchto strojů. Zejména v bezorebných technologiích představuje včasnost pracovních operací silnou stránku. Výrazného snížení potřeby práce lze docílit také náhradou některých operací zpracování půdy aplikací herbicidů, protože postřikovače aplikující herbicidy dosahují několikanásobně větší plošné výkonnosti než stroje na zpracování půdy. To se uplatňuje zejména při náhradě opakovaného mělkého kypření půdy po podmítce a následném vzejití výdrolu předplodiny a některých plevelů. K efektivnímu využití strojů na zpracování půdy umožňujících dosažení vysoké plošné výkonnosti je ovšem zapotřebí také výkonných tahačů. Nejlepšího přenosu tahové síly na podloží je docíleno u výkonných pásových traktorů, které jsou zároveň šetrné k půdě, omezují její nežádoucí zhutňování a nezanechávají po přejezdu v půdě hlubší kolejové stopy. U klasických kolových traktorů lze dosáhnout lepšího přenosu tahových vlastností na podloží využíváním přídavných kol. Ty lze namontovat na přední i zadní nápravy traktoru, v praxi se ale umísťují většinou jen na nápravy zadní. Takto vybavené traktory mají rovnoměrněji rozložené silové působení na povrch půdy, což se uplatňuje hlavně při přejezdech po pozemcích v jarním období, kdy půda vykazuje sníženou únosnost vlivem vyšší vlhkosti ornice a podorničí. Zároveň díky využívání přídavných kol dochází k eliminaci hlubších kolejových stop vytvořených při přejezdech traktorů po poli (Hůla, Procházková a kol., 2008). 41

42 Závěrem lze tedy říci, že technické důvody rozšiřovaní minimalizačních technologií souvisejí především s vývojem a konstrukcí nových zemědělských strojů pro zpracování půdy a setí. 42

43 8. PODMÍNKY PRO UPLATNĚNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ V ČR Mezi rozhodující faktory při výběru způsobu zpracování půdy a zakládání porostů patří především stanovištní podmínky, které zahrnují jak podmínky půdní, tak i klimatické. 8.1 Půdní podmínky Pod pojmem půda se rozumí složitý dynamický útvar přírodního původu. K jeho vzniku dochází prostřednictvím rozrušování mateční horniny v průběhu půdotvorného procesu. Půdní prostředí je do značné míry ovlivňováno hospodařením na půdě, zejména pak strukturou pěstovaných plodin, střídáním plodin, pěstební technologií, způsobem zpracování půdy, hnojením či různými melioračními zásahy. Základní vlastností půdy je úrodnost, která představuje schopnost půdy poskytovat rostlinám po celé vegetační období dostatek živin, vody a půdního vzduchu. Hlavní taxonomickou jednotkou půdy je půdní typ. V ČR se vyskytují následující půdní typy: kambizemě, hnědozemě, černozemě, pseudogleje, fluvizemě, luvizemě, rendziny, gleje, černice, regozemě, litozemě a podzoly. Minimalizační systémy zpracování půdy lze využít pro většinu půdních typů, ovšem v některých případech je třeba se tomuto systému vyvarovat. Důvodem je zpravidla vysoká hladina podzemní vody, která je příčinou zamokření půd. Do této skupiny se řadí gleje a podle místních podmínek i fluvizemě. Nevhodné pro uplatnění minimalizačních technologií jsou též pseudogleje, neboť vyžadují hlubší kypření a pravidelné organické hnojení. Také na lesních půdách (podzoly, regozemě a rendziny), které se neobdělávají, nelze počítat s redukovaným zpracováním půdy. U ostatních půdních typů již lze minimalizační technologie doporučit. Podle podílu jílnatých částic (menší než 0,01 mm) v půdě se rozlišují půdní druhy. Základními půdními druhy jsou: písek, půdy hlinitopísčíté, písčitohlinité, hlinité, jílovitohlinité, hlinitojílovité, jílovité a jíl. S rostoucím obsahem jílnatých částic v půdě roste i závislost její zpracovatelnosti na obsahu vody v půdě. V případech těžkých půd bývá často optimální období pro jejich zpracování velmi krátké. Zpracování těchto půd mimo zmíněné optimální podmínky bývá energeticky i ekonomicky náročnější a často vyžaduje nasazení speciální techniky. Problematické je však také zpracovávat naopak půdy s vysokým obsahem 43

44 písku. Obecně jako nejvhodnější pro využití minimalizačních technologií se jeví půdy středně těžké (Hůla, Procházková a kol., 2008). 8.2 Klimatické podmínky Česká republika má typické mírné kontinentální klima, ve kterém se střídají oceánské a kontinentální vlivy. Většina srážek dopadá na zemský povrch v letním období, zatímco zimy bývají poměrně chladné a sušší. Průměrná roční teplota činí 7,3 ºC a roční úhrn srážek se pohybuje v průměru kolem 650 mm. Značná část zemědělské půdy, zejména v hlavních zemědělských oblastech, ovšem trpí nedostatkem srážek a bývá nepravidelně zasažena suchem, které se vyskytuje v různém rozsahu průměrně dvakrát za 10 let (Dumbrovský a Kameníčková, 2007). Souhrn hodnot meteorologických prvků v určitém okamžiku na daném místě charakterizuje počasí, jehož vliv hraje důležitou roli v agrotechnických lhůtách, především pak při volbě optimálních termínů pro zakládání porostů. Jakýkoliv předčasný či naopak opožděný nástup polních prací se totiž nepříznivě odrazí na průběhu vegetace. Významnou roli v tomto případě mohou sehrát minimalizační technologie, které umožňují rychlé založení porostů spojené s účinným šetřením půdní vláhy, což se příznivě projeví zejména v suchých letech (Hůla, Procházková a kol., 2008). Půdní a klimatické podmínky společně s nároky pěstovaných plodin představují základní hlediska, která je nutné zohledňovat při rozhodování o nejvhodnějším způsobu zpracování půdy pro danou lokalitu. Minimalizační technologie jsou velmi vhodnou volbou hlavně v sušších podmínkách kukuřičné a řepařské výrobní oblasti na středně těžkých půdách vykazujících vyšší přirozenou úrodnost, což potvrzují mimo jiné i výsledky polních pokusů zaměřených na zkoumání této problematiky. Z důvodu snahy zemědělců o snížení nákladů, zvýšení rentability výroby a v neposlední řadě i omezení vodní eroze na svažitých pozemcích nacházejí minimalizační systémy stále většího významu také ve vyšších polohách s méně vhodnými půdními a klimatickými podmínkami. Na těžkých půdách stav půdního prostředí často nedovolí založit porosty ozimých obilnin v optimálních agrotechnických termínech v požadované kvalitě, a proto i zde jsou využívány minimalizační technologie, které často představují jediný možný způsob kvalitního založení porostu. Určité riziko ovšem může nastat v případech vlhčího a chladnějšího průběhu počasí, neboť půda je vlivem snížené hloubky a intenzity zpracování méně provzdušněna, čímž dochází ke zhoršení teplotních 44

45 poměrů v půdě. To se pak negativně odráží na dosažených výnosech pěstovaných plodin. Z této skutečnosti vyplývá, že minimalizační technologie jsou zcela nevhodné pro zamokřené a nadměrně utužené půdy, u nichž je pro dosažení optimálních výnosů zapotřebí docílit dostatečného nakypření a provzdušnění (Procházková a kol., 2011). 45

46 9. RIZIKA POUŽÍVÁNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ 9.1 Kumulace organické hmoty ve svrchní vrstvě půdy Využívání minimalizačních postupů při zpracování půdy a zakládání porostů plodin je spojeno s očekávanými přínosy, ale i s možnými riziky. Jedno z možných nebezpečí redukovaného zpracování půdy představuje kumulace posklizňových zbytků rostlin, slámy obilnin či rostlinné hmoty meziplodin ve svrchní vrstvě půdy. Koncentrace zbytků je v této vrstvě půdy vyšší než v případě orby, při níž je organická hmota zapravena hlouběji. Při rozkladu a odbourávání těchto zbytků mohou vznikat látky, které působí na rostliny inhibičním vlivem. To se mimo jiné může negativně projevit snížením výnosu pěstovaných plodin (Winkler, Smutný, 2005; Hůla, Procházková a kol., 2002). 9.2 Výskyt chorob Výskyt chorob není jednoznačně závislý na způsobu zpracování půdy. Ovšem v letech, kdy jsou výskyty chorob vyšší a škodlivost přesahuje hospodářsky únosnou mez, může zpracování půdy sehrát důležitou roli. Mezi nejvýznamnější choroby související se způsobem zpracování půdy se řadí virové choroby, sněti, choroby pat stébel, choroby kořenů, plíseň sněžná, fuzária v klasech a hnědé skvrnitosti na listech. Z virových chorob jsou největší hrozbou u obilnin zejména virové zakrslosti. Jejich výskyt je podporován především nedostatečnou likvidací výdrolu a plevelných rostlin, což představuje nebezpečí především u minimalizačních systémů zpracování půdy. Zvýšenému výskytu virových chorob lze do určité míry zabránit pozdějším termínem setí ozimých obilnin, kdy přenašečů virových chorob ubývá. K významným chorobám pšenice ozimé patří sněti rodu Tilletia. Jejich chlamydospory vyskytující se v půdě mohou být v konvenčních systémech zapraveny orbou do hlubších vrstev, čímž se do určité míry snižuje riziko výskytu této choroby. Naopak při praktikování minimalizačních technologií zůstávají chlamydospory zpravidla ve svrchní vrstvě půdy, což může mít za následek zvýšený stupeň napadení pšenice snětí. Na obilninách, které byly v zimním období pokryty sněhem, se v jarním období může vyskytnout plíseň sněžná. Bylo zjištěno, že v minimalizačních postupech zpracování půdy (podmítka, předseťová příprava) se zvyšuje podíl rostlin napadených plísní sněžnou. V konvenčních systémech (orba, předseťová příprava) bylo napadení rostlin touto chorobou poněkud nižší. V poslední době se prakticky v celé Evropě rozšiřují choroby černání kořenů, které mají za následek snížení výnosů ozimé pšenice. Také zde představují minimalizační 46

47 technologie určité riziko, neboť u nich zpravidla nedochází k důsledné likvidaci výdrolu, čímž se vytvářejí optimální podmínky pro udržení a namnožení patogenu v půdě. Podobně jako u většiny ostatních chorob i v případě černání kořenů představuje jedno ze základních opatření dodržování osevních postupů. Pokud je totiž pěstována obilnina po obilnině, zvyšuje se tím riziko napadení patogenem. Vhodné je proto zařadit do osevních postupů širokolisté plodiny či okopaniny. Taktéž choroby pat stébel mají za následek snížení výnosu obilnin. Intenzita jejich výskytu je v jednotlivých letech velmi variabilní. Mezi základní faktory ovlivňující výskyt stéblolamu se řadí citlivost odrůdy na zbytky slámy (fenolické látky působí při rozkladu slámy fytotoxicky), termín setí (listy a pochvy některých odrůd při raném termínu výsevu rychleji stárnou a žloutnou a představují tak vhodné podmínky pro uchycení stéblolamu), hustota výsevu a v neposlední řadě též průběh počasí na podzim a během jara. Obecně lze říci, že hluboká podzimní orba účinně potlačuje škodlivé činitele a choroby. Prostřednictvím orby dochází např. k redukci výskytu listových chorob obilnin. Důvodem je zapravení rostlinných zbytků (na kterých patogeny často přežívají) do hlubších vrstev půdy. V minimalizačních postupech naopak zůstávají rostlinné zbytky v povrchové vrstvě půdy, což často vytváří vhodné podmínky pro šíření chorob (Hůla, Procházková a kol., 2008). 9.3 Rozvoj škůdců Také napadení pěstovaných rostlin škůdci je do značné míry ovlivněno způsobem zpracování půdy, a to buď pozitivně, kdy jsou počty škůdců na pozemku prostřednictvím kultivačních zásahů snižovány, a nebo negativně, kdy dochází ke zlepšení podmínek pro výskyt a rozmnožování škůdců. Při orbě jsou škůdci přemísťováni do hlubších vrstev a na jaře pak nemohou opustit toto stanoviště. Část škůdců je zase orbou přenášena do svrchních vrstev půdy, kde může dojít k jejich úhynu působením mrazu. Využívání minimalizačních technologií naopak přispívá k vytvoření příznivých podmínek pro některé polní škůdce, jako např. drátovce či hraboše, což představuje další z možných rizik těchto systémů zpracování půdy. Uplatňování bezorebných technologií má negativní následek i v oblasti rozšiřování slimáčků či květilkek, kteří se řadí k významným škůdcům řepky. Pokud nebude provedeno zaorání posklizňových zbytků kukuřice, může se např. zvýšit počet přezimujících housenek zavíječe kukuřičného. Využívání minimalizačních postupů přispívá také k rozšiřování třásněnek a truběnek, které poškozují porosty obilnin a luskovin. Přesto však působí minimalizační technologie na půdní faunu i pozitivně, neboť redukované 47

48 zpracování půdy prospívá střevlíkům a pavoukům, kteří patří mezi významné predátory škůdců (Hůla, Procházková a kol., 2008). 9.4 Výskyt plevelů Určitá rizika minimalizačních systémů lze spatřovat také v oblasti regulace plevelů, neboť snížená intenzita zpracování půdy vytváří vhodné podmínky pro růst jednoletých i vytrvalých plevelů. Při redukovaném zpracování půdy se totiž jejich semena hromadí ve svrchní části půdy, kde nacházejí příhodné podmínky pro klíčení a vzcházení. K likvidaci vzešlých plevelů je pak zpravidla zapotřebí provést aplikaci chemických přípravků. Naopak po provedení orby jsou semena plevelů rozmístěna rovnoměrně v celé vrstvě ornice, přičemž část semen se dostává do vrstvy, ze které není schopna vzejít a upadá do stádia dormance. Pokud nejsou tato semena vynesena zpět do vrstvy, z níž by byly schopny vyklíčit, dochází k jejich odumírání. V dlouholetých polních pokusech bylo prokázáno, že při přechodu k minimalizačním technologiím zpracování půdy dochází k nárůstu zaplevelení pozemků, což je spjato s vyššími nároky na pesticidy. Ovšem při dlouhodobějším využívání zmíněných technologií dochází zpravidla k poklesu výskytu plevelů na pozemku (Hůla, Procházková a kol., 2008). I přesto, že s sebou přinášejí minimalizační technologie určitá rizika týkající se především kumulace organické hmoty ve svrchní vrstvě půdy, výskytu chorob, rozšiřování polních škůdců či plevelů, lze předpokládat i nadále jejich uplatňování v systémech zpracování půdy. To je umožněno zejména díky dostupnosti kvalitních a účinných pesticidů. 48

49 10. MOŽNOSTI VYUŽÍVÁNÍ MINIMALIZAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ZPRACOVÁNÍ PŮDY PRO HLAVNÍ PLODINY V PODMÍNKÁCH ČR V současné době je k dispozici poměrně pestrá škála způsobů zjednodušeného minimalizačního a ochranného zpracování půdy. Výběr optimální technologie je však třeba přizpůsobit půdně-klimatickým podmínkám, celkovému způsobu hospodaření na půdě, úrovni agrotechniky, řízení podniku a vybavení zemědělských subjektů mechanizačními prostředky (Šimon et al., 1999) Struktura a střídání plodin v osevních postupech V současných podmínkách při snížených stavech hospodářských zvířat dochází ke značnému omezení možnosti hnojení chlévským hnojem a zároveň k poklesu pěstování víceletých pícnin, které výrazně ovlivňují úrodnost půdy. Také plochy okopanin v posledních letech výrazně poklesly. I přesto je však nutno zohledňovat biologické a agrotechnické zásady střídání plodin a dodržovat opatření zajišťující dlouhodobé udržování půdní úrodnosti. Opakované pěstování plodin na stejném pozemku má za následek nežádoucí snižování výnosů, což se týká většiny plodin. V teorii i praxi bývá tento poznatek označován jako únava půdy. Díky rozvoji přírodních a zemědělských věd dochází k intenzivnímu zkoumání této problematiky, avšak některé aspekty nejsou doposud objasněny. Mezi nejčastější důvody způsobující únavu půdy se řadí nedostatek živin a mikroelementů v půdě či toxická a bakteriologická úroveň. Nepříznivě působí i narušení struktury a fyzikálně-chemických vlastností půdy, což je způsobeno nedostatečnou návratností organické hmoty do půdy a nadměrnou ulehlostí půdy vlivem přejezdů techniky. Vlivem jednostranného rozvoje některých skupin půdní mikroflóry na úkor jiných dochází k ochuzování druhů v půdě a narušení rovnovážného stavu půdy. Jedná se zejména o rozvoj fytopatogenní mikroflóry, který se projevuje zpravidla při příliš jednostranném pěstování plodin, a nahromadění fytotoxických látek v půdě činností mikroorganismů při rozkladu organické hmoty (např. slámy). Zvýšené množení škůdců a nadměrný výskyt plevelů je nutné redukovat pomocí herbicidů. Příčiny únavy půdy mohou působit jednotlivě, tak i ve vzájemných vztazích. Zatímco některé, jako např. jednotvárné pěstování plodin, lze eliminovat, jiné jsou zatím nedostatečně prozkoumané. K nejméně prozkoumaným patří problémy související 49

50 s jednostranným rozvojem půdní mikroflóry a nahromaděním toxických látek v půdě, což může souviset i s půdoochrannými technologiemi. Osevní postup představuje v podstatě organizované střídání plodin v prostoru a čase a pravidelné zakládání porostů na stejném pozemku. Měl by být sladěný s podmínkami stanoviště, neboť různé plodiny vykazují rozdílné biologické vlastnosti ovlivňující půdní prostředí a škodlivé organizmy, jejichž vliv se projevuje na vývoji produkčního potenciálu půdy. Taktéž k obsahu organické hmoty v půdě má osevní postup významný vztah. Při střídání plodin je třeba zohlednit délku vegetačního období. U půdoochranných technologií a přímého setí hraje osevní postup klíčovou pěstitelskou funkci, přičemž jeho vliv bývá často významnější než vliv různých systémů zpracování půdy. Výbornou předplodinovou hodnotu vykazují bobovité rostliny, které zároveň díky schopnosti fixace vzdušného dusíku značně šetří dusíkatá hnojiva. Střídání plodin v osevním postupu by mělo být pestré, přičemž je třeba střídat ozimy s jařinami a širokolisté plodiny se stébelnatými. Lepšího využití půdy a živin je docíleno též zařazením meziplodin do osevního postupu (Kováč, Nozdrovický, Macák a kol., 2010) Uplatnění minimalizačních postupů zpracování půdy u jednotlivých plodin Obilniny Ozimá pšenice Pšenice z čeledi lipnicovitých (Poaceae) zahrnuje přibližně 20 druhů, a to jak šlechtěných, tak i planě rostoucích. Společně s ječmenem se řadí mezi nejstarší známé pěstované rostliny a v České republice zaujímá více než čtvrtinu plochy orné půdy. Zrno pšenice představuje důležitou surovinu pro potravinářské a krmivářské zpracování, přičemž v potravinářském průmyslu se využívá %, ke krmným účelům % a na osivo přibližně 6 % z celkové produkce pšenice v ČR. V našich podmínkách se pěstuje především ozimá forma pšenice, která je u nás nejvýznamnější obilninou. Pěstuje se prakticky ve všech výrobních podmínkách a ze všech druhů obilnin vykazuje nejvyšší předpoklady pro intenzifikaci produkce. Nejlepší míry rentability dosahuje především ve stanovištních 50

51 podmínkách řepařské, kukuřičné a částečně i obilnářské oblasti (Pulkrábek, Švachula a kol. 1995). Pěstitelské požadavky Ozimá pšenice má ze všech obilnin nejvyšší nároky na půdní podmínky a dostatek živin. Pro její pěstování se jeví jako nejlepší střední až těžší půdy (písčitohlinité, hlinité až jílovitohlinité) s neutrální až slabě kyselou půdní reakcí (ph 6,2-7,0). Nejvhodnějšími půdními typy pro pšenici jsou pak černozemě, hnědozemě, rendziny či kambizemě. Měly by vykazovat dobré fyzikální, biologické a chemické vlastnosti a dobrou schopnost poutat živiny a vodu. Naopak na půdách lehkých se pšenici příliš nedaří. Půdní reakci (ph) upravujeme prostřednictvím vápnění již k předplodinám organicky hnojeným nebo ihned po jejich sklizni. Ozimá pšenice je totiž značně citlivá k vyšší půdní kyselosti, zejména vykazuje-li půda hodnotu ph nižší než 6. Na takových půdách je výrazně redukován nejen příjem všech potřebných živin, ale také výnos zrna. Také předplodina hraje při pěstování pšenice významnou roli. Předplodina totiž může výrazně ovlivňovat půdní vlastnosti důležité nejen pro růst rostlin, ale také pro tvorbu výnosu a kvalitu zrna. Vysoký výnosový potenciál pšenice je zpravidla využit po zlepšujících předplodinách, mezi něž se řadí zejména jeteloviny, luskoviny, olejniny a také včas sklizené okopaniny. Vhodnou předplodinu v našich podmínkách (zejména v případě dostatku podzimních srážek) představuje vojtěška, neboť v půdě zanechává velké množství posklizňových zbytků, z nichž se pozvolna uvolňuje dusík, který je dobře využíván v období tvorby zrna. Problémy ovšem mohou nastat v suchých oblastech či suchých letech, protože v těchto podmínkách vojtěška nepříznivě vysušuje půdu a tím může docházet ke snížení výnosů. Na kvalitu zrna to ovšem nemusí mít negativní vliv. Luskoviny se řadí mezi dobré předplodiny díky celkovému příznivému vlivu na půdní prostředí a schopnosti fixovat vzdušný dusík prostřednictvím hlízkových bakterií. Z pohledu předplodinové hodnoty roste v současné době význam olejnin. Při zapravení rozdrcených posklizňových zbytků řepky, máku či slunečnice můžeme příznivě ovlivnit živinný režim půd. Také po dobře obdělávaných a hnojených okopaninách zůstává půda v příznivém stavu, limitujícím faktorem však často bývá jejich relativně pozdní sklizeň, což brání dodržování agrotechnických termínů zakládání porostů. Díky rozšiřujícím se minimalizačním technologiím zpracování půdy se však zvyšují i plochy ozimé pšenice seté po přednostně sklizené cukrovce, ale také po včas sklizené kukuřici na zrno. Pšenici ozimou lze zařadit do osevního postupu i po obilnině, ačkoliv je to z hlediska výnosu a kvality méně výhodné, protože obilniny způsobují obtížně 51

52 kompenzovatelné zhoršení půdních vlastností. Navíc se navyšuje riziko většího zaplevelení specifickými plevely obilnin a vyššího napadení porostu chorobami a škůdci. V praxi je však pěstování pšenice ozimé po obilnině z důvodu jejího vysokého zastoupení v osevních postupech poměrně časté, přičemž lepší předplodinou je jarní ječmen než sama pšenice ozimá. V těchto případech je však nutno dodržovat stanovené požadavky na dostatečné zásobení živinami a precizní ochranu rostlin. Důležité je také věnovat pozornost výběru vhodné odrůdy. V bramborářské a pícninářské oblasti by měla být obilnina po obilnině pěstována pouze výjimečně (Pulkrábek, Švachula a kol., 1995; Hůla, Procházková a kol ). Zakládání porostů Důležitou složku pěstebních technologií obilnin tvoří systém zpracování půdy a zakládání porostů. Pěstitelské požadavky ozimé pšenice na půdní prostředí lze zpravidla dobře zabezpečit minimalizačním zpracováním půdy do hloubky 0,15 m. V případě zakládání porostů ozimé pšenice touto technologií je nutné ještě před zahájením přípravy půdy upravit poměr fosforu a draslíku v půdě prostřednictvím aplikace průmyslových hnojiv. Na pozemcích po méně vhodných předplodinách (obilninách) se slabým výskytem víceletých plevelů, jako např. pýr plazivý, pcháč oset, mléč rolní, vesnovka obecná, případně svlačec rolní, a při zanechání kolejových stop v půdě hlubších než 0,15 m, které vznikají přejezdy techniky po pozemku v době sklizně, by měla být provedena podmítka radličnými podmítači do hloubky 0,15 m. Podmítku je nutné uskutečnit bezprostředně po sklizni předplodiny, resp. úklidu slámy. Pozemek se pak ihned ošetří buď v jedné pracovní operaci společně s podmítkou adaptéry namontovanými na podmítači nebo následným vláčením. Pokud pozemek není zaplevelen víceletými druhy plevelů a pokud se v půdě po sklizni nevyskytují výraznější kolejové stopy, lze, v případech, kdy není půda přeschlá, provést podmítku talířovými podmítači. Pracují-li při vyšších rychlostech (nad 9 km/hod) dosahují vyšších plošných výkonů. Kombinované kypřiče nacházejí uplatnění po lepších předplodinách v případech, kdy pozemky nejsou zapleveleny víceletými druhy plevelů a povrch pole nevykazuje výraznější nerovnosti. Navíc je při této pracovní operaci podmítka současně ošetřena. Před vlastním setím ozimé pšenice se na základě výskytu plevelů a výdrolu obilnin rozhoduje o konkrétních variantách založení porostu. V případech velkého výskytu plevelů na půdě před setím lze provést buď jejich mechanickou nebo chemickou likvidaci. Mechanický způsob odplevelení je výhodné uskutečnit např. pomocí rotačních rýhovaných bran či vířivých kypřičů, čímž se dosáhne kvalitní přípravy seťového lože a k setí 52

53 je pak možno provést standardními secími stroji. Podstata chemického způsobu odplevelení spočívá v aplikaci neselektivních herbicidů. Ponechání většího množství posklizňových zbytků rostlin a slámy obilnin ve svrchní vrstvě půdy může negativně ovlivnit kvalitu založení porostů i podmínky pro růst následné plodiny. Vlivem vyšší koncentrace organických zbytků, zejména jsou-li ve shlucích, vznikají problémy s rovnoměrným uložením semen do požadované hloubky. Posklizňové zbytky a sláma obilnin mohou též inhibičně působit na klíčení, vzcházení i počáteční růst následné plodiny, neboť snižují kontakt semen s půdou, čímž výrazně omezují přívod vody z prostředí k semenům. Navíc se z posklizňových zbytků mohou při mikrobiálním rozkladu uvolňovat fytotoxické látky, které též vykazují inhibiční schopnost při klíčení a vzcházení rostlin. Základním opatřením pro snížení inhibičních účinků posklizňových zbytků a slámy je jejich kvalitní rozdrcení, zapravení a rozptýlení v půdě po sklizni. Pro zakládání porostu ozimé pšenice po dobrých předplodinách, mezi něž patří např. řepka nebo luskoviny, se nabízí několik technologických variant se zapravením posklizňových zbytků do půdy. Ty lze ponechat na povrchu půdy jako mulč nebo zapravit do půdy, což se využívá zejména v případech většího výskytu vytrvalých plevelů po sklizni. Přímé setí ozimé pšenice do strniště po likvidaci vzešlého výdrolu chemickou metodou představuje pouze krajní technologii, kterou lze uplatnit zejména u ozimé pšenice pěstované po luskovinách na úrodných půdách v případech jejich dobrého strukturního stavu. Při zakládání porostu ozimé pšenice po kukuřici (na zrno či na siláž) je důležité, aby se nevyskytovaly na povrchu pozemku po sklizni předplodiny hluboké kolejové stopy po sklizňové technice, což bývá někdy problematické, zejména při sklizni za mokra. K menšímu upravení nerovnosti povrchu pole je možno použít talířové podmítače nebo kombinované kypřiče. Povrchové zpracování půdy kypřiči je nutné též při větším výskytu plevelů. Pokud to stav půdy dovolí, lze při dokonalé sklizni silážní nebo zrnové kukuřice na nezaplevelených pozemcích uskutečnit přímý výsev ozimé pšenice do nezpracované půdy speciálními secími stroji. Porost ozimé pšenice je možno zakládat minimalizačními technologiemi taktéž po bramborách a cukrové řepě. Zpravidla se využívá výsev přímo do nezpracované půdy. Pouze v případech, kde po sklizni okopanin jsou větší nerovnosti půdy, je třeba před setím urovnat povrch půdy pro dodržení správné hloubky setí (Šimon et al., 1999; Hůla, Procházková a kol., 2008). 53

54 Tab Výnosy zrna ozimé pšenice (t.ha -1 ) pěstované po třech předplodinách - průměrné hodnoty za období a Způsob zpracování půdy Vojtěška Kukuřice Hrách Orba 0,22 m 7,08 7,56 7,58 Orba 0,15 m 7,16 7,47 7,54 Bez zpracování 6,86 7,33 7,69 Podmítka 0,10 m 6,99 7,41 7,43 Průměr 7,02 7,44 7,56 (Procházková et al., 2012) Ozimý ječmen, ozimé žito a tritikale Na rozdíl od ozimé pšenice se zejména ozimé žito a tritikale pěstují většinou na méně produktivních stanovištích, tj. na půdách s nižší úrodností a ve vyšších polohách. Z toho důvodu je třeba při uplatňování minimalizačních technologií zakládání porostů odpovědněji vybírat vhodné pozemky a způsoby zjednodušeného zakládání porostů v dané oblasti. Perspektiva využití těchto technologií zakládání porostů narůstá také díky současnému trendu dřívějšího termínu setí ozimých obilnin, které se dnes většinou vysévají již v první polovině září. Vzhledem k faktu, že předplodinou pro tyto plodiny bývají většinou taktéž obilniny, především pak ozimá pšenice, je nutné již u předplodiny věnovat zvýšenou pozornost regulaci zaplevelení porostu, aby zvýšený výskyt plevelů na pozemku po sklizni předplodiny nečinil překážku pro uplatnění minimalizačních technologií. Jednotlivé varianty půdoochranných technologií zakládání porostů těchto obilnin by měly být voleny v souladu se stupněm úrodnosti půdy v dané oblasti. Jako nejpříznivější se jeví varianta s uplatněním podmítky radličnými podmítači do hloubky 0,15 m a okamžitým urovnáním povrchu půdy. Před setím lze v závislosti na stavu zaplevelení půdy provést mechanickou nebo chemickou likvidaci plevelů. Přímé setí do nezpracované půdy je možno použít pouze při menším výskytu víceletých plevelů na pozemku, přičemž je nutné v případě potřeby provést chemické umrtvení vzešlého výdrolu předplodiny (Šimon et al., 1999). Jarní ječmen Jarní ječmen, spadající podobně jako pšenice do čeledi lipnicovitých (Poaceae), se v České republice v posledních letech pěstuje na výměře kolem 400 tis. ha a po ozimé pšenici 54

55 představuje druhou nejpěstovanější plodinu, čemuž odpovídá i jeho ekonomický význam. Kolem 30 % celkové produkce jarního ječmene v ČR se zpracovává na výrobu sladu a přibližně 70 % nachází uplatnění při krmení hospodářských zvířat. Jen malé množství produkce se uplatňuje v potravinářském průmyslu. Vzhledem ke krátké vegetační době, slabšímu kořenovému systému a své biologické povaze ječmen citlivě reaguje na stresové podmínky všeho druhu a tedy i na případné pěstitelské chyby ( Pěstitelské požadavky Ačkoliv lze v našich podmínkách pěstovat jarní ječmen ve všech výrobních oblastech, kvalitní sladovnický ječmen je možné vyprodukovat pouze v oblastech pro něj nejvhodnějších, k nimž patří Polabská nížina, nižší polohy Středočeské pahorkatiny či střední Morava (především oblast Hané). Z důvodu vysokých požadavků na sladovnickou jakost jsou ostatní oblasti pro pěstování sladovnického ječmene méně příznivé až nepříznivé. Na teplotu a vláhu není ječmen příliš náročný, zato ale klade zvýšené požadavky na půdu, protože 90 % jeho kořenů se nachází v hloubce do 0,3 m. Nejvhodnější stanoviště pro jeho pěstování představují půdy hlinité, jílovito-hlinité nebo písčito-hlinité, především černozemě a hnědozemě. Důležitou roli hraje půdní kyselost, která by v řepařské oblasti měla mít hodnotu ph v rozmezí 6,2-7,2 a v bramborářské oblasti pak 5,8-6,2. Půdy se zhutněným podorničím nejsou pro tuto plodinu vhodné. Jarnímu ječmenu nejlépe vyhovuje stará půdní síla a mezi nejvhodnější předplodiny se řadí především okopaniny zahrnující cukrovku, brambory, kukuřici na siláž nebo i na zrno. Pokud zapravujeme chrást cukrovky do půdy, vystavujeme tím ječmen určitým rizikům, neboť při pozdním rozkladu chrástu v půdě dochází k pozdnímu uvolňování dusíku a tím k nebezpečí poléhání ječmene. Pokud je předplodinou kukuřice, mohou být její posklizňové zbytky nežádoucím zdrojem infekce houbami rodu Fusarium. Z důvodu poklesu ploch okopanin se v praxi často nevyhneme nutnosti zařazení jarního ječmene po obilnině. V takových případech je vhodnější jej vysévat po ozimé pšenici, kterou ječmen snáší poměrně dobře. K dosažení dobrých výnosů ječmene zařazeného po obilnině je doporučeno před zapravením slámy aplikovat asi 10 kg dusíku na tunu zapravované hmoty slámy. Při zařazení jarního ječmene po olejninách a luskovinách je nutno počítat s rizikem většího poléhání ječmene. Za nevhodné předplodiny pro jarní ječmen se považují jeteloviny. Obecně nejnáročnější nároky na předplodinu jsou kladeny v případě pěstování ječmene pro sladovnické využití ( Zimolka a kol., 2006). 55

56 Zakládání porostů Při zakládání porostů jarního ječmene lze minimalizační technologie uplatnit především na pozemcích vyrovnaných z hlediska půdních i vláhových podmínek. Ječmen by neměl být pěstován na pozemcích zaplevelených víceletými plevely a sekundárně utužených, zpravidla po sklizni okopanin. Co nejdříve po sklizni předplodiny by měla zpravidla následovat podmítka, neboť umožňuje šetřit půdní vláhu a zároveň napomáhá hubení plevelů Její hloubku volíme od 0,06 do 0,08 m na lehkých půdách a v rozmezí 0,08-0,12 m na půdách těžších a provádíme ji nejlépe talířovými podmítači nebo radličkovými kypřiči. Tuto pracovní operaci lze zároveň spojit s výsevem strniskových meziplodin, což je výhodné zejména z hlediska maximálního využití meziporostního období (teplota vzduchu, dešťové srážky) pro dostatečný nárůst biomasy meziplodin, a to jak nadzemní hmoty, tak i kořenů. Kromě ochrany půdy před erozí zabraňují strniskové meziplodiny podzimním dešťům v narušování struktury povrchové vrstvy půdy. Po umrtvení nadzemní biomasy strniskových meziplodin během zimy působením mrazu je půda na jaře kryta mulčem. Podle intenzity výskytu ozimých plevelů či již vzcházejících časně jarních plevelů je třeba na jaře ještě před výsevem rozhodnout, zda proběhne aplikace herbicidu Roundup, nebo zda bude provedena mechanická příprava seťového lůžka. Při pěstování jarního ječmene po silážní nebo zrnové kukuřici a slunečnici na úrodnějších a bezplevelných půdách postačuje většinou na podzim po sklizni těchto předplodin zpracovat půdu talířovými podmítači. V případě výskytu větších nerovností povrchu půdy a při zvýšeném množství posklizňových zbytků je vhodné opakovat podmítku napříč pozemku. Na pozemcích nevykazujících zmíněné nedostatky zpravidla zcela postačuje použít radličkové kypřiče. Předseťová příprava by měla být provedena co nejdříve na jaře, ale zásadně až když je půda dostatečně vyzrálá. V tomto období je nutné se vyvarovat zvýšeného počtu přejezdů po pozemku, což způsobuje nežádoucí utužení půdy. Jarní ječmen vyséváme vždy jen do dobře připravené vyzrálé půdy, neboť "zamazání" osiva vede k výraznému snížení výnosu. V případech extrémně raného setí (únor, začátek března) představuje určitou hrozbu riziko výskytu dlouhotrvajícího studeného a mokrého období, kdy zrna ječmene leží dlouho v půdě, neklíčí nebo klíčí jen pomalu a jsou tak vystaveny zvýšenému nebezpečí napadení půdními mikroorganismy. Také při zakládání porostu jarního ječmene lze uplatnit metodu přímého setí do nezpracované půdy za použití speciálních secích strojů. Použití této metody je však možné jen v optimálních klimaticko-půdních podmínkách, především pak po výborných 56

57 předplodinách. Pouze v případech výskytu hlubokých kolejových stop v půdě, zanechaných po sklizni předplodiny, je nutné urovnat povrch pozemku např. těžkými branami. Metoda přímého výsevu jarního ječmene však rozhodně není vhodná pro vlhké a chladné mělké půdy s nízkým výnosovým potenciálem ( Šimon et al., 1999; Hůla, Procházková a kol., 2008; Zimolka a kol., 2006 ). Tab Vliv různých způsobů zpracování půdy na výnosy jarního ječmene (t.ha -1 ) pěstovaného ve třech osevních postupech - průměrné hodnoty za období a 2007 Způsob zpracování půdy 1. Kukuřice cukrová řepa jarní ječmen 2. Ozimá pšenice cukrová řepa jarní ječmen 3. Jarní ječmen cukrová řepa jarní ječmen Průměr Orba 0,22 m 6,15 6,34 6,43 6,31 Orba 0,15 m 6,28 6,54 6,57 6,50 Bez zpracování 6,25 6,44 6,52 6,40 Podmítka 0,10 m 6,28 6,40 6,40 6,36 Průměr 6,27 6,43 6,48 6,39 (Procházková et al., 2008) Kukuřice setá Kukuřice setá představuje teplomilnou plodinu z čeledi lipnicovitých pocházející z oblasti střední Ameriky. Společně s rýží a pšenicí patří k nejdůležitějším obilninám pro celosvětovou výrobu potravin. Díky vyšlechtěným ranným hybridům je možné tuto původem tropickou plodinu poměrně úspěšně pěstovat i v našich chladnějších podmínkách. Přesto však v našich oblastech nachází uplatnění zejména ve výživě hospodářských zvířat, neboť pro přímou lidskou spotřebu v ČR zatím nedoznala dostatečného rozšíření. Kukuřičné zrno dále nachází uplatnění v lihovarech či škrobárnách. Kukuřice se u nás pěstuje buď na zrno, nebo na siláž celé rostliny. Plochy kukuřice na zrno v posledních letech vzrůstají, zatímco na siláž se dnes pěstuje méně kukuřice než v minulosti, a to zejména díky poklesu stavů skotu. Vzhledem k vzrůstajícímu počtu bioplynových stanic v poslední době lze ovšem předpokládat opětovné zvyšování ploch osetých kukuřicí na siláž, neboť tato plodina představuje při výrobě bioplynu základní surovinu (Procházková a kol., 2011; Pulkrábek, Švachula a kol., 1995). 57

58 Pěstitelské požadavky Zvýšené nároky klade kukuřice na teplotu a množství srážek. Dostatek srážek vyžaduje především v období mezi metáním a mléčnou zralostí, a to z důvodu vysoké produkce hmoty. Kukuřici se nejlépe daří na hlubokých výhřevných hlinitých půdách s dostatečným množstvím humusu a s neutrální hodnotou ph. Vhodné je také volit pozemky s jižní expozicí. Z důvodu vyššího rizika působení vodní eroze by neměla být vysévána na pozemcích svažitých. V osevním postupu nevyžaduje kukuřice specifickou předplodinu a je snášenlivá i sama po sobě. V praxi se nejčastěji zařazuje mezi dvě obilniny, kde plní funkci přerušovače obilních sledů. Jako jedna z mála plodin může být pěstována na jednom pozemku i několik let po sobě bez výraznějšího vlivu na snížení výnosu. V takových případech je ovšem nutné dbát na vyšší intenzitu agrotechniky a hnojení. Minimalizační způsoby zakládání porostů kukuřice u nás nabývají v poslední době na významu, a to především v teplejších oblastech. V chladnějších podmínkách totiž brání jejich rozšiřování zejména nedostatečné prohřívání půdy v jarním období, což lze ovšem eliminovat použitím hlubšího kypření půdy, případně hřebenové technologie. Jedním z hlavních důvodů rozšiřování minimalizačních postupů zakládání porostů kukuřice je také snaha omezit nežádoucí erozi půdy v souvislosti s opatřením GAEC. To se ovšem netýká pouze eroze, ale také úbytku organické hmoty, nevyrovnaného ph a nadměrného utužení půdního podorničí. Většinu těchto negativních vlivů eliminuje půdoochranná technologie vhodně koncipovaná do daných půdních a klimatických podmínek (Pulkrábek, Švachula a kol., 1995; Procházková a kol., 2011; Šedek, 2011; Zimolka a kol., 2008). Zakládání porostů V případě pěstování kukuřice seté po obilnině by měla následovat bezprostředně po sklizni podmítka. Poté lze provést na podzim buď mělké či hlubší kypření půdy, a nebo regulaci vzešlého výdrolu a plevelů neselektivním herbicidem. K jarní předseťové přípravě půdy se zpravidla používají kombinátory, kterými je možné zároveň zapravit do půdy minerální hnojiva. Setí by mělo být prováděno v době, kdy půda dosáhne minimálně teploty 6-8 ºC, optimálně pak 12 ºC, což bývá zpravidla v období mezi 15. dubnem a 10. květnem v závislosti na výrobní oblasti a na konkrétních klimatických podmínkách daného roku. Pro tuto pracovní operaci slouží přesné pneumatické secí stroje s roztečí řádků zpravidla 0,75 m. Moderní přesné secí stroje bývají často vybaveny zařízením pro podpovrchovou aplikaci minerálních hnojiv (hnojení pod patu). Kukuřici vyséváme do hloubky 6-9 cm, 58

59 přičemž na těžších a vlhčích půdách v chladnějších oblastech volíme nižší hloubku. Optimální výsevek činí přibližně klíčících zrna na ha. Na erozně ohrožených půdách je vhodné využít technologie výsevu kukuřice do vymrzající meziplodiny. Při těchto postupech následuje po podmítce kypření do hloubky 0,20 m s následným výsevem meziplodiny. Před výsevem musí být pozemek dostatečně urovnán. V jarním období je potom nutné před setím provést aplikaci neselektivního herbicidu. Pokud v osevním postupu následuje kukuřice po kukuřici, musí být posklizňové zbytky před zapravením do půdy rozdrceny a rovnoměrně rozprostřeny po pozemku. K této pracovní operaci je vhodné použít mulčovací stroje. Vlastní zapravení rostlinných zbytků je vhodné provést ihned po mulčování pomocí talířových či radličkových podmítačů. Podle stavu pozemku se v jarním období provádí buď mělké zpracování půdy, a nebo lze využít metodu přímého setí s předchozí aplikací neselektivního herbicidu, což nachází uplatnění zejména v sušších oblastech. Přímý výsev kukuřice do nezpracované půdy nenachází v zemědělské praxi hojné uplatnění, neboť z důvodu velkého množství posklizňových zbytků na povrchu půdy je obtížné založit porost v požadované kvalitě. Nežádoucím faktorem při této metodě je také nedostatečné prohřívání půdy a problémy způsobené zvýšeným zaplevelením (Procházková a kol., 2011; Pulkrábek, Švachula a kol., 1995; Zimolka a kol., 2008). 59

60 Tab Výnosy kukuřice na zrno (v t.ha -1 ) při různém způsobu zpracování půdy a při dávce 60 a 120 kg N.ha -1, Červený Újezd u Prahy Rok Varianty zpracování půdy Orba Kypření Bez zpracování 60 N 120 N 60 N 120 N 60 N 120 N 9,70 7,61 8,81 10,00 4,03 9,00 6,19 7,19 8,79 5,09 Výnosy zrna (t.ha -1 ) 6,90 6,72 7,88 11,10 4,55 Průměr let 8,03 7,25 7,43 8,12 7,10 7,00 Pořadí (Šimon et al., 1999) 7,69 7,01 9,12 9,58 7,18 7,06 7,30 6,57 9,66 4,87 8,78 7,24 7,02 6,99 4,95 Další možnou alternativu zakládání porostů kukuřice (ale i jiných širokořádkových plodin) představuje technologie zpracování půdy s vytvořením hrůbků, tzv. ridge-tillage. Tato metoda se hojně využívá především na severozápadě Spojených Států, ale rozšiřuje se v poslední době také v Německu a můžeme se s ní dnes setkat i v oblastech ČR. Její hlavní předností je účinné omezení nežádoucích vlivů způsobených větrnou či vodní erozí. Kromě toho také přispívá k lepšímu hospodaření s vodou v půdě, zmírňuje ztrátu živin vyplavováním do spodních půdních horizontů a napomáhá také regulaci plevelů. Podstata technologie hrůbkování spočívá ve vytvoření vyvýšených pásů zeminy (hrůbků), do kterých se na jaře vysévá osivo. Tvorba hrůbků se provádí v podzimním období a představuje poslední zpracování půdy před vlastním setím. Pro tuto pracovní operaci je nutné použít speciální radličkové přístroje, přičemž nejbohatší zkušenosti s jejich nasazením v našich podmínkách má firma HORSCH. Hrůbky jsou od sebe vzdálené 0,75 m, což odpovídá rozteči secích strojů. Výška hrůbků se bezprostředně po zpracování půdy pohybuje v rozmezí 0,2 až 0,4 m v závislosti na typu půdy a podmínkách. V zimním období dochází působením mrazů k rozpadu větších hrud na menší drobty a do jara se výška hrůbků vlivem sléhání sníží na 0,1 až 0,2 m. Takto zpracovaná půda vykazuje větší povrch, proto dochází na jaře k jejímu rychlejšímu prohřívání, což umožňuje provést výsev kukuřice dříve než při použití klasických technologií zpracování půdy. Zkušenosti ukázaly, že podle průběhu zimy začíná výsev do hrůbků o sedm až deset dnů dříve. Tento časový náskok umožňuje prodloužení vegetační doby kukuřice, čímž vzroste i výnosový potenciál této plodiny. K vlastnímu setí se využívá 60

61 přesný secí stroj vybavený přihnojovacím zařízením a schopný práce v mulči, který ukládá osivo a hnojivo přímo do středu hrůbků. To je umožněno díky navigačním systémům, které se umisťují jak na hrůbkovací zařízení, tak i na secí stroj, neboť jednotlivé záběry na sebe musí navazovat s vysokou přesností. Regulace plevelů se zde provádí stejně jako u klasických technologií. Na základě výsledků sklizně bylo zjištěno, že při pěstování kukuřice v hrůbcích dosahoval výnos zrna (měřeno v suché produkci) průměrně o 10 % vyšších hodnot než u kukuřice pěstované konvenčními systémy. Mezi nejvýznamnější pozitivně působící faktory lze zařadit vynechání předseťové přípravy na jaře a možnost časnějšího výsevu díky rychlejšímu prohřívání půdy oproti konvenčním technologiím. Zmíněné výhody činí metodu pěstování kukuřice v hrůbcích perspektivní a je tedy možné předpokládat v budoucnu její rozšíření i v podmínkách ČR. S úspěchem se tato metoda aplikuje již pět let například v zemědělském podniku HNG - Czech s.r.o. se sídlem v Hradci Králové (Kovaříček et al., 2010; HORSCH magazín, 2011). Obr. 4 - Podzimní hrůbkování půdy ( 61