Systémy plného obdělávání půdy používané v mnoha zemědělských podnicích intenzivního zemědělství výrazně ovlivňují produktivitu zemědělských plodin, zejména za proměnlivých povětrnostních podmínek, které dnes panují.

Vliv klimatických změn v poslední době a do budoucna nutí a bude nutit zemědělce revidovat své technologie/metodiky pěstování plodin od A do Z, včetně způsobů obdělávání půdy.

Aby bylo možné bezpečně přejít z jedné technologie na druhou a nedošlo k výrazným ztrátám na farmách způsobeným obrovskými investicemi do specializovaných zařízení na zpracování půdy, je nutné pochopit, jak bude půda a v konečném důsledku i produkce plodin reagovat na nové technologie/postupy v kombinaci s měnícími se mikroklimatickými podmínkami, jako jsou např.:

• . množství ročních srážek a jejich sezónní rozložení., změny teplot, konkrétně teploty půdy, za kalendářní rok.
• struktura půdy v celém jejím úrodném profilu, kapacita pole (FC) a úroveň zhutnění půdy

Vzhledem k tomu, že vybavení pro konzervativní technologie "No-Till" a "Strip-Till" vyžaduje mnohem vyšší investice ve srovnání s konvenční metodikou, je v tomto případě pro zemědělce důležitou prioritou návratnost investice, a proto je třeba zvážit všechny pěstitelské podmínky, které ovlivňují sklizeň.

STUDIE A ANALÝZY

Srovnávací studie různých technologií zpracování půdy v posledních letech sice vnesly mnoho světla do poznání a aplikačních technik, ale analyzovány byly globální parametry, výnosy, ekonomická efektivita, kvalitativní dopad na půdu atd., nikoliv příčiny, které stojí za těmito kvalitativními změnami, které mohou v různých podmínkách negativně ovlivnit produktivitu a efektivitu aplikovaných technologií zpracování půdy.

Půdní vlhkost, zejména FC (viz zkratka na konci dokumentu) a WP, jsou základními půdními parametry potřebnými k posouzení schopnosti půdy uchovávat a poskytovat vodu plodinám.

To je dáno strukturou půdy, která je výchozím bodem pro nejlepší volbu způsobu zpracování půdy.

Jak je popsáno v tabulce 1, textura půdy ovlivňuje schopnost zadržovat a uchovávat vodu. Sypké půdy bez ohledu na jejich texturu mají vyšší FC než půdy zhutněné, což znamená, že tyto sypké půdy mohou zadržet větší objem vody na jednotku půdy.

Ne vždy však půdy s vysokou retenční schopností zajistí dostatečnou zásobu vody během celého vegetačního období, a to v důsledku rychlé ztráty objemu vody uložené mezi půdními částicemi evapotranspirací a gravitačním pohybem vody do spodních profilů půdy.

Obrázek 1 ukazuje, že kořeny některých plodin mohou pronikat do hloubky přes 2,5 m. Většinu půdní vody však spotřebuje hlavní kořenový systém, který se nachází ve vrstvě od 1 do 1,5 m hluboké. Proto je třeba analyzovat půdu v hloubce alespoň 0,6 m, aby rostlina měla podmínky pro růst a spotřebu živin a vody.

EXPERIMENT

Pro ověření výše uvedených tvrzení byl proveden polní pokus pro pěstování pšenice ozimé v období od 11. listopadu 2020 do 27. července 2021. Byla instalována čidla půdní vlhkosti a teploty do hloubky 60 cm, spolu s evapotranspirací a srážkami. Sledovány byly také dvě sousední parcely s různými technologiemi zpracování půdy.

První pozemek byl na podzim (2020) zorán do hloubky 28 cm a před setím byl zkypřený do hloubky 60 cm.

Druhý pozemek nebyl obdělán.

Struktura půdy na obou pozemcích: jílovitá, s kukuřicí zasetou v předchozím pěstebním období.

Srážkový úhrn (graf 1) během vegetace pšenice ozimé ze sezóny 2020/2021 činil 482 mm. Následující graf znázorňuje měsíční rozložení srážek.

Výše uvedené parametry prostředí a půdy byly měřeny kontinuálně s frekvencí 5 minut. Teplota a vlhkost půdy byly měřeny v různých hloubkách, a to: 10, 20, 30, 40 a 60 cm.

Na základě těchto měření byly analyzovány změny půdní vlhkosti a pohyb vody na obou plochách.

Na stránkách hlavní cíl experimentu bylo zjistit informace o:

• Schopnost půdy zadržovat vodu na obou zkoumaných plochách (bez zpracování půdy a se zpracováním půdy).
• Množství deště potřebné k dosažení optimální úrovně FC na pozemcích s různými technologiemi zpracování půdy.
• Rychlost infiltrace vody do půdy v obou případech.
• Podmínky a rychlost, jakou půda ztrácí vodu. v důsledku evapotranspirace.

VÝSLEDKY

Výsledky získané v tomto experimentu potvrdit výhody technologie bez obdělávání půdy oproti konvenčnímu zpracování půdy., což dokládá:

• Snížení nákladů na naftu a pracovní doby až o 50%.
• Zvýšení produkce až o 10% v prvních letech (má kumulativní účinek na dlouhodobou produkci).
• Zachování úrodnosti půdy.
• Zvýšení obsahu organických látek v půdě.
• Zachování vody v půdě (více vody zadržené v půdě).

Výše uvedené výhody nejsou maximem, kterého lze pomocí této technologie dosáhnout. Může přinést větší zisk zemědělcům i životnímu prostředí, protože průběžně monitoruje parametry životního prostředí a půdy, které přímo ovlivňují produktivitu zemědělských plodin.

Na stránkách analýza půdní vlhkosti v profilu od 0 do 60 cm (graf 2) na obou plochách během vegetace ukazuje následující:

• Objem vody zadržené v půdě na obdělávaném pozemku je vyšší po celé vegetační období.
• Zpracovaná půda rychleji reaguje a zadržuje více vody ze srážek.
• Bezorebná půda účinněji absorbuje vodu z tajícího sněhu (obr. 2).

Při absenci srážek se půda bez obdělávání lépe zadržuje vodu v důsledku nižší úrovně gravitačního pohybu.

• Teplota neobdělávané půdy je v teplých obdobích roku nižší, což vede k nižší úrovni evapotranspirace ve srovnání s evapotranspirací v obdělávané půdě.
• Během přívalových dešťů obdělávaná půda absorbuje větší množství vody, ale ztrácí ji rychleji než půda neobdělávaná, což je způsobeno vyšším výparem a hlubokým vsakováním.
• Obsah vody v půdě musí být vždy analyzován kvalitativně i kvantitativně, v různých hloubkách, aby bylo zajištěno, že vlhkost půdy je v optimálních mezích podle FC a WP půdy.

Analýza dynamiku a obsah vody v půdě 0 až 30 cm (graf 3) pozorujeme následující:

• Retenční a retenční schopnost obdělávané půdy je vyšší než u půdy neobdělávané.
• V podmínkách sucha mají půdy na obdělávaném pozemku vyšší evapotranspirační ztráty než při dešti.
• Vrstva 30 cm na pozemku bez orby ztrácí vodu až k bodu vadnutí (stres) několikrát během vegetace.
• Půda na pozemcích bez orby v podmínkách sucha ztrácí vodu pomaleji.

Na stránkách chování půdní vody v hloubce 40 až 60 cm je na obou analyzovaných plochách zcela odlišná ve srovnání s horní vrstvou (graf 4).

Údaje v grafu (Graf 4) ilustrují následující:

• Bezorebná půda zadržuje větší množství vody než půda obdělávaná ve stejné hloubce.
• Gravitační pohyb vody několikrát během pozorovacího období snížil obsah vody v obdělávaném pozemku až k bodu vadnutí.
• Během sucha se objem vody v obdělávané půdě snižuje na kritickou úroveň (extrémní stres), což se u neobdělávané půdy neděje.
• I v podmínkách sucha si půda na pozemku bez obdělávání udržela vodu na bodu vadnutí o několik dní déle než půda obdělávaná.

Výsledky zkušeností a výše uvedené poznatky nám umožňují učinit důležité závěry a návrhy na přizpůsobení technologie a metodiky "No-tillage".

ZÁVĚR

Obsah vody v půdním profilu od 0 do 30 cm

Hlavním zjištěním je, že půda na obdělávaném pozemku může rostlinám poskytnout větší množství vody po celé vegetační období plodiny, ale pouze při dostatečném množství srážek.

V podmínkách sucha ztrácejí obě parcely vodu v důsledku gravitačního pohybu vody a evapotranspirace stejnou rychlostí, což pro plodinu představuje extrémní stres.

V tomto případě můžeme říci, že půda bez obdělávání je kvalitativně i kvantitativně horší v různých klimatických podmínkách.

Proto u půd s jílovitou strukturou doporučujeme použít technologii Mini-Till, která by zahrnovala pouze zpracování povrchové vrstvy, aby se zvýšila polní kapacita půdy (PK) a plodiny tak dostaly dostatečné množství vody v období bezprostředně po zasetí a v období aktivního vegetačního růstu.

Obsah vody v půdním profilu od 40 do 60 cm

Obsah vody v tomto půdním profilu se chová zcela jinak než v profilu 0 až 30 cm.

Podle grafu 4 zjistíme, že objem vody zadržené ve vrstvě od 40 do 60 cm na pozemku bez orby je mnohem vyšší po celou dobu vegetace, včetně období sucha.

Zde se potvrzuje převaha technologie/metodiky bez zpracování půdy nad konvenční technologií/metodikou zpracování půdy.

Tento jev se vysvětluje tím, že zhutněná půda lépe zadržuje gravitační vodu a snižuje její odtok do spodních vrstev.

Vrstva od 40 do 60 cm se tak stává pro ozimou pšenici důležitým zdrojem vody a rostlinných živin po celou dobu vegetace.

Vezmeme-li v úvahu morfologii kořenů (Obrázek 1), vidíme, že vrstva v hloubce 40 až 60 cm je hostitelem hlavního kořenového systému a má základní úlohu při zásobování vodou ve fázích aktivního vegetačního růstu.

V tomto pokusu se ukázalo, že bezorebná půda v hloubce 40 až 60 cm je půdou se zvláštními vlastnostmi pro zadržování vody a její ochranu.

To nutně neznamená, že tento jev bude stejný i na jiných polích s jinou strukturou nebo plodinami a v jiných regionech.

Pro zajištění dobrých vodoochranných vlastností půdy je nutné sledovat vlhkost v půdním profilu od 0 do 100 cm, a to alespoň během zemědělského období (od období před setím až po sklizeň). Pro úplné pochopení vlhkosti půdy v různých hloubkách je třeba zkoumat i další důležité proměnné prostředí, jako jsou srážky, evapotranspirace, teplota vzduchu a teplota půdy.

Textura a půdní profil

Protože FC může být ovlivněn zhutněním půdy doporučujeme pravidelně kontrolovat hladinu FC, aby nedošlo k nadměrnému zhutnění půdy., aby se minimalizovalo snížení objemu vody v půdě.

Znalost výše uvedených parametrů umožňuje přizpůsobit technologii obdělávání půdy pro efektivní využití všech zdrojů.

V případě půdy s jílovitou strukturou, doporučuje se povrchové zpracování půdy, aby se zvýšila kapacita pole v povrchové vrstvě. a aby vrstva půdy umožňovala pomalé pronikání vody do spodních vrstev.

Spodní vrstvy půdy musí zůstat neporušené, pokud má půda dobré vlastnosti pro zadržování vody, což znamená, že zadržuje dostatečný objem vody v optimálních mezích polní kapacity, která souvisí s její strukturou.

Pokud již půda nemá dostatečnou schopnost zadržovat vodu a absorbovat ji, což lze ověřit pomocí čidel půdní vlhkosti, doporučuje se hloubkové kypření půdy, aby se obnovily její fyzikální vlastnosti.

Závěrem, můžeme říci, že technologie/metodika bez obdělávání půdy není univerzálním nástrojem, který lze použít všude. získat výhody, které jsou této technologii/metodice přisuzovány.

Abyste mohli neustále využívat výhod této technologie, je nutné průběžně sledovat řadu parametrů půdy a životního prostředí., které jsou základními kvalitativními a kvantitativními ukazateli koloběhu vody v tomto ekosystému.

Vzhledem ke všem těmto zjištěním vidíme, že když při volbě technologie/metodiky zpracování půdy, ať už bezorebného nebo minimálního zpracování půdy, je třeba vzít v úvahu všechny výše uvedené aspekty a aplikovat je s ohledem na fyzikální vlastnosti půdy, které se mohou lišit i v rámci jednoho zemědělského podniku. To může vést k vytvoření map zonace pro bezorebné nebo minimálně orné půdy.

To by znamenalo, že teprve po podrobném prozkoumání fyzikálních vlastností půdy v celém profilu můžeme určit, která technologie/metodika zpracování půdy je pro danou farmu nejvhodnější a nejekonomičtější.