Teprve v několika poslední desetiletí je vidět snaha o optimalizaci zpracování půdy z hlediska potřeby rostlin, zachování úrodnosti půdy a také v neposlední řadě spotřeby energie. Rovněž je patrný důraz i na protierozní účinky zpracování půdy. Z tohoto důvodu se začaly vyvíjet nové technologie zpracování půdy a spolu s tím i stroje pro toto zpracování.
Zpracování půdy je popisováno jako mechanický zásah do půdy nebo promíchání půdy za účelem vytvoření co nejlepších podmínek pro růst a výživu rostlin. Rozrušuje agregáty, kompaktnost, půdní strukturu a mění velikost, distribuci i strukturu pórů, a tím tvoří žádoucí prostředí pro pohyb vzduchu a vody.
Půda jako důležitý přírodní zdroj a jak ji chránit
Musíme mít vždy na paměti, že půda je jedním z nejdůležitějších přírodních zdrojů na Zemi. Obecnou vlastností je její pomalá obnovitelnost. Poškození půdního prostředí různými vlivy bývá patrné i po mnoho desítek let. Současné období je charakterizováno stoupajícím tlakem na produkční schopnost půdy spolu s leckdy nevhodnými technologickými systémy obhospodařování.
Mezi základní rizika pro snížení kvality zemědělské půdy patří vodní a větrná eroze, úbytek organické hmoty v půdě, omezení biologických aktivit v půdě a její zhutnění. Při degradaci zemědělské půdy velmi často dochází ke kombinaci výše zmíněných jevů. Rovněž lze nalézt příčinnou souvislost mezi těmito nežádoucími jevy. Půda degradovaná jedním z těchto jevů ztrácí odolnost vůči dalším rizikům. Při hospodaření na půdě jakýmkoliv systémem by mělo být trvale v popředí zájmu uchování úrodnosti půdy a jejích ekologických funkcí.
Správné založení porostů a postupy zpracování půdy
Správné založení porostů v podzimním období patří mezi rozhodující parametry potenciální vysoké sklizně. Hlavní příčinou snížení výnosů mohou být problémy při zakládání porostů, které vznikají v důsledku nevhodné metody zpracování půdy. V této oblasti nelze úplně zavrhnou žádnou z používaných metod. Každá má své výhody a nevýhody. Volba vhodné metody založení porostu není v současné době závislá jen na vůli každého zemědělce. Nelze opomenout nařízení ochrany zemědělské půdy před vodní erozí (standardy DZES, dříve GAEC), které omezují některé druhy základního zpracování půdy.
Postupy zpracování půdy lze obecně rozdělit podle intenzity, hloubky a způsobu kypření. V současné době jsou dvě základní technologie zpracování půdy, technologie s orbou (konvenční, tradiční zpracování) a technologie bez orby (tzv. minimalizační či konzervační).
Technologie bez orby jsou dlouhodobě v největší míře využívány v USA. Půdoochranné zpracování půdy zde bývá dále děleno na několik způsobů. Nejčastěji se hovoří o pěti typech půdoochranných technologií.
No-till (direct-drilling, zero-tillage) – půda je zpracovávána pouze při setí, ochrana proti plevelům je prováděna pomocí herbicidů.
Ridge-till (zpracování půdy s vytvořením hrůbků) – do hrůbků o výšce 100–150 mm jsou vysety širokořádkové plodiny, například kukuřice, ochrana proti plevelům je prováděna pomocí herbicidů a kultivací. Vytvořené hrůbky mohou zůstat na pozemku i několik sezón, v jiném případě jsou každoročně obnovovány. Významná část rostlinných zbytků zůstává po zasetí na povrchu půdy.
Strip-till (zpracování půdy v pásech) – je označení pro technologii, u které se půda zpracovává v úzkých pruzích, do nichž je uloženo osivo, mezi těmito pruhy zůstává půda mechanicky nezasažena, ochrana proti plevelům je prováděna pomocí herbicidů a kultivací.
Mulch till – je technologie, při níž po zpracování půdy zůstane nejméně 30 % rostlinných zbytků na nebo blízko povrchu půdy použitím radličkových, talířových a dlátových nástrojů pro zpracování půdy, ochrana proti plevelům je prováděna pomocí herbicidů a kultivací.
Reduced-till – jiný systém zpracování půdy a setí, který zanechá nejméně 30 % pokryvnost rostlinných zbytků na povrchu půdy.
V současné době lze pozorovat snahy o zmírnění následků vodní eroze na zemědělské půdy. Ty jsou vyjádřeny závaznými pravidly. Zejména na svažitých pozemcích je nutné dodržovat podmínky správné zemědělské praxe v této oblasti (standardy DZES).
Velmi často je popisován příznivý vliv půdoochranných technologií na omezení vodní eroze půdy. Hlavním principem těchto technologií je využití organické hmoty předplodiny či meziplodiny na povrchu půdy. Hmota pokrývá částečně povrch půdy a snižuje povrchový odtok i smyv zeminy. Rovněž lze využít i zapojený porost na povrchu. U půdoochranného zpracování půdy jde v podstatě o redukované obdělávání zmenšováním počtu pracovních operací, jejich slučováním při současné ochraně povrchu půdy rostlinnými zbytky. Tento systém ochrany půdy se též nazývá „konzervační”.
Je uváděno, že minimalizační technologie zpracování půdy snížily ztrátu půdy erozí o polovinu až dvě třetiny. Půdoochranné zpracování půdy může zvýšit kapacitu hydraulické vodivosti půdy, a tím i následně infiltraci vody do půdy. Z tohoto důvodu může přispívat k snížení povrchového odtoku vody a rizika eroze půdy. Na druhou stranu zpracování půdy s orbou vytváří homogenní vrstvu půdy, která může snížit vsakování vody do půdy.
Při porovnání půdoochranného zpracování půdy s konvenčním se mění půdní struktura, která ovlivňuje schopnost půdy absorbovat a přemísťovat vodu. Z hlediska zpracování půdy mají fyzikální vlastnosti půdy prvořadou úlohu, protože především tyto vlastnosti rozhodují o tom, jakým způsobem je vhodné půdu obdělávat, jakých změn fyzikálních vlastností je třeba dosáhnout, aby fyzikální stav půdy byl pro pěstované rostliny nejpříznivější.
Půda se po každém zpracování obvykle nachází v nestabilním nakypřeném stavu. Pórovitost se skokově zvýší a naopak objemová hmotnost klesá v celé zpracovávané vrstvě. Tyto parametry se ovšem budou časem opět měnit k původnímu stavu. Na vině je jak přirozené sesedání půdy, tak působení srážek, vysychání půdy, biologická činnost i další agrotechnické zásahy.
Změna půdní struktury po zpracování půdy dále přináší změnu hydraulické vodivosti a propustnosti pro vodu, teplo a vzduch. Zde je patrný vliv pórovitosti. Póry se dělí na ty, které vodu zadržují a na póry, jež podporují odtok vody. Intenzita zpracování půdy odráží orientaci půdní struktury, respektive pórů.
Základní zpracování půdy
Použití pluhu jako základního nástroje pro zpracování půdy má na v evropském prostoru velkou tradici. Rovněž můžeme být pyšní na řadu konstrukčních zlepšení používaných dodnes, které vznikly na našem území. Přesto je však historie orby daleko delší.
Orba je vhodnou technologií pro zapravení rostlinných zbytků pod povrch půdy. To je výhodné při zapravování například statkových hnojiv z hlediska emisí, i zeleného hnojení a podobně. Orba má rovněž výrazný regulační efekt vytrvalých plevelů (např. pýr). Ne vždy lze zapravení zbytků považovat za výhodné řešení. Orba při konvenčním zpracování utužuje půdu pod zoranou vrstvou, zanikají povrchové kapilární póry, přibývá nerozložených rostlinných zbytků a vzrůstá utužení povrchové vrstvy půdy. Vlivem dlouhodobé kultivace mají konvenčně zpracovávané půdy tendenci zmenšovat objem pórů v ornici, naopak na bezorebně zpracovávaných půdách se objem pórů s časem zvyšuje.
Z této problematiky se ovšem nedá vyloučit rozdílné chování různých typů půd. Typické pro těžší půdy je, že půda, která se několik let zpracovávala minimalizačním způsobem, měla vyšší pórovitost než půda oraná. Na druhé straně na písčitých půdách nelze často pozorovat rozdíl nebo dokonce i opačný efekt lepších vlastností u oraných ploch.
Častým rizikem u konvenčně obhospodařovaných ploch je vznik půdní krusty. Je to vrstva, která se vytváří vyschnutím dispersní formy půdy na povrchu. Ta vznikla přemístěním zeminy částečným povrchovým odtokem a zejména rozbitím půdních agregátů vlivem kinetické energie dopadajících kapek při srážce. Takto vzniklá vrstva půdy je mnohem hůře prostupná pro vodu i vzcházející rostliny. Tvorba půdní krusty může utěsňovat povrch půdy, který se stává pro vodu méně propustný. Dojde tedy ke skokovému snížení pórovitosti půdy v této oblasti a těsně pod ní.
Orba – výhody a nevýhody
Z hlediska protierozní ochrany půdy je orba vnímána většinou rizikově. Ne vždy toto však platí. Například správně provedené orba (hřebenitost, směr jízd) i na svahu vykazuje vhodné podmínky pro zachytávání vody. Větší riziko představuje půda po provedení předseťové úpravy (hladký povrch). Orba je z pohledu protierozních opatření vnímána jako „konstatní” operace, což lze považovat za zjednodušení. Patří mezi zpracování půdy, které je velmi kvalitativně náchylné na vhodné podmínky provedení. Mezi tyto podmínky patří zejména směr jízdy, řemeslné provedení, nastavení pluhu a další. Rovněž při orbě nedochází k tak velkému posunu půdních částic ve směru jízdy jako u technologií minimalizačních. V žádném případě nelze souhlasit s názory, že orba poškozuje půdu, erozně ji ohrožuje a podobně. Vždy je třeba zvážit konkrétní podmínky práce.
V souvislosti s nárůstem hmotnosti zemědělské techniky a rovněž často i nevhodnými půdními zásahy lze hovořit o výskytu technogenního zhutnění půdy. To bývá způsobeno mnoha faktory, jako je nevhodné zpracování půdy, špatně zvolený termín pracovních operací a mnoho dalších. Běžné zpracování půdy s hloubkou 15–25 cm nedokáže často tento problém odstranit. To platí jak pro konvenční, tak bezorebné systémy.
Nadměrně zhutnělá vrstva bývá často k nalezení pod obvyklou hloubkou zpracování půdy. Výskyt zhutnělé vrstvy potom znesnadňuje infiltraci vody do půdy, naopak zabraňuje kapilaritě spodní vody a v některých případech brání i růstu kořenového systému rostlin. To je vidět zejména u hlouběji kořenících rostlin (v podmínkách ČR často řepka). Jednou z možností nápravy tohoto problému je použití hloubkového kypření. Používají se různé druhy kypřičů, které zpracovávají půdu do hloubky 30 až 50 cm bez vynášení zeminy z hlubších vrstev k povrchu půdy. Je zbytečné snažit se o maximální hloubku kypření za všech podmínek. K identifikaci půdního zhutnění je možné využít např. přenosný penetrometr. Kypření je nutné provádět na hloubku o něco vyšší, než je hloubka zhutnělé vrstvy.
Intenzita kypření je dána typem kypřicích radlic, pracovní rychlostí a vybavením kypřiče drobícím zařízením. Dlátové kypřiče se šikmými slupicemi opatřenými ostřím kypří půdu podpovrchově s minimálním narušením povrchu půdy a ponecháním zbytků na povrchu ornice.
Pro tento způsob kypření se používají mimo jiné kypřiče se šikmo postavenými slupicemi, které zabraňují vzniku výraznější rýhy při kypření půdy. Při kypření se zvedá celý odříznutý blok zeminy, rozlamuje se a drobí. Při zpětném pohybu se proces narušení půdního monolitu od povrchu půdy do hloubky kypření dokončuje.
Je třeba si uvědomit, že hloubkové kypření je velice energeticky náročný proces a je nutné jej provádět pouze za optimálních vlhkostních podmínek. V případě práce při vysoké půdní vlhkosti nemusí dojít k požadované nápravě, ale naopak ke zhoršení půdních podmínek.
V poslední době dochází k poměrně častému použití strojů, které půdu zpracovávají v celém profilu a zároveň upravují i povrch. Tyto stroje mohou být zajímavou alternativou pro základní zpracování půdy. Částečně kombinují vlastnosti klasických pluhů a kypřičů. V oblasti výskytu zhutnělých půd lze použití těchto strojů doporučit i vzhledem k faktu, že většinou půdu zpracovávají hlouběji než klasické radličné pluhy. Oproti klasickým radličným pluhům dochází i k zanechání části rostlinných zbytků na povrchu.
V poslední době je patrné i rozšiřování strojů, které využívají několik druhů pracovních nástrojů. Ty půdu zpracovávají s různou intenzitou na různou hloubku. Často se jedná o poměrně hluboké kypření, ale zároveň i úpravu povrchu například pro setí. To bývá někdy označováno jako tzv. vertikální zpracování půdy. Výhodou tohoto postupu může být požadované zpracování jedním přejezdem a rovněž příznivý vliv na půdní strukturu zejména při využití hlubšího prokypření.
Závěr
I přes úvahy o úplném vytlačení orby bezorebným zpracováním půdy jednoznačně platí, že orba má stálé místo u základního zpracování půdy. V oblasti pluhů neustále dochází k dílčím zlepšením jejich konstrukce. O volbě vhodné technologie samozřejmě musí každý zemědělec rozhodnout sám, zejména na základě svých zkušeností s přihlédnutím k lokálním podmínkám hospodaření. V oblasti bezorebných technologií je patrný postupný nárůst hloubky zpracování půdy (často i hlouběji než orba). Snahou je také omezování počtu přejezdů po pozemku. Stroje jsou čím dál častěji osazovány pracovními nástroji pro zpracování různých vrstev půdy.
Snahou každého zpracování by mělo být zajištění optimálních podmínek pro růst plodin při zachování kvality půdy a zabránění její degradace.
