Vliv technologie zpracování půdy na její vlastnosti

Za hlavní rizika pro půdu a její kvalitu jsou považovány (Hůla a kol., 2010): eroze, úbytek organické hmoty, omezení biologické aktivity půdy a její zhutňování.

Zpracováním se má půda upravit do stavu, kdy plodinám jsou poskytovány dobré stanovištní podmínky pro růst i vývoj se současným požadavkem na minimalizaci negativních dopadů na kvalitu půdy. Zájem o důsledky hospodaření na půdě by měly být trvalým zájmem toho, kdo na ní hospodaří.

Systémy a postupy zpracování půdy a zakládání porostů jsou v posledních letech podrobovány kritické analýze s cílem zvýšit úroveň péče o půdní prostředí a zlepšit podmínky pro tvorbu výnosu plodin, omezit nežádoucí poškozování půdní struktury, omezit erozi půdy i kontaminaci podzemní i povrchové vody snadno pohyblivými formami živin. Tyto i další přínosy jsou očekávány od ochranného zpracování půdy. Kromě snahy o zlepšování péče o půdu a porosty plodin je významnou motivací zvýšeného zájmu o ochranné technologie úsilí o snižování nákladů na zpracování půdy. Vzhledem k vysoké energetické náročnosti konvenčního zpracování půdy s orbou mohou zjednodušené postupy zpracování půdy, založené na mělkém kypření, přispět ke snížení nákladů na jednotku produkce, jestliže při jejich uplatňování nedojde k výraznějšímu snížení výnosů plodin (Hůla, 2000).

Globálním vyjádřením vlastností půdy a souhrnným ukazatelem jejího okamžitého stavu je struktura půdy. Právě struktura je zhutněním postihována bezprostředně a od jejího zhoršování se odvíjí i zhoršení ostatních půdních vlastností. Zhoršení struktury a navazujících vlastností půdy se promítne jak do zhoršení produkčních vlastností (snížení výnosů, zvýšení náročnosti při obdělávání půdy, snížení účinnosti hnojení), tak do zhoršení ekologických funkcí půdy, zejména transportních a transformačních pochodů (Lhotský, 2000). Kvalita půdní struktury je významně ovlivňována hnojením průmyslovými hnojivy většinou negativně, hnojením organickými hnojivy pak většinou pozitivně. Zhutnění je akumulativní proces, v němž se sčítají nepříznivé vlivy na půdu. Zhutněním se sníží obsah makropórů až na polovinu, zatímco mikropóry zůstávají obvykle nedotčeny. Do tlaků do 0,10 MPa (za příznivé půdní vlhkosti) lze počítat s vratnými změnami, při vyšších tlacích rozhodují další faktory. Tlak 0,15 MPa se projeví do hloubky 0,35–0,40 m, vyšší tlaky ještě hlouběji. Čím je odolnost ornice proti tlaku a smyku menší (po hluboké orbě), tím se zhutnění projeví do větší hloubky. Písčité půdy nemají téměř schopnost samovolné regenerace zhutnělých horizontů, zatímco u těžších půd existují faktory, které umožňují vratné procesy (regeneraci půdní struktury). Patří k nim mráz, objemové změny a působení kořenů (Lhotský, 2000). Hakansson et. al. (1988) vychází při studiu zhutnění z velkého zatížení náprav mechanizačních prostředků pohybujících se po poli a doporučuje snížení zatížení os a zdvojení kol. Dále se vyjadřuje k dopravě po pozemku, kdy tvrdí, že opakovaný přejezd způsobí relativně menší škodu než první. Hlavní příčinou nežádoucího zhutnění půd je právě doprava po poli a důsledkem zhutnění je zhoršení struktury a oddělení ornice od podorničí, zhoršení fyzikálních režimů i zakořeňování rostlin. Z toho vyplývá, že škodlivé zhutnění půd má vliv na morfologii půdy (Paris et al., 1990) a na ekologii půdy (Taylor et Brar, 1991). Soane et al. (1986) analyzuje účinky velikosti zatížení, velikosti kol, huštění, rychlosti a počtu pojezdů na zhutňování půd. Došel k závěru, že tlak (huštění) je významnější než rychlost a počet pojezdů.

Opatření proti zhutňování

Dlouhodobým obděláváním půdy bez dostatečných kompenzačních vazeb dochází k postupné degradaci struktury i v půdách s původně přirozeně dobrou strukturou. Naproti tomu je možné volbou správného obdělávání půdy zlepšit strukturu již poškozených nebo přirozeně bezstrukturních půd. Za hlavní úkol zpracování půdy je v současné době považováno vytvoření příznivého strukturního stavu, který se vyznačuje vodostálými agregáty, které jsou nutné z hlediska drobivosti půdy a úpravy seťového lůžka i z hlediska propustnosti ornice a pod-orničí pro kořeny a schopnosti vést vodu a vzduch v aktivním profilu půdy (Šimon, Lhotský et al., 1989).

K minimalizaci škod způsobených zhutněním je nutné dodržovat jistá pravidla. Tím nejdůležitějším je zpracování půdy a pojíždění po poli pouze ve vhodném vlhkostním stavu. Dále je nutné nepřetěžovat půdu těžkými mechanizmy, ani nezvyšovat zbytečně počty přejezdů. Mnohem vhodnější je opakovaně jezdit v téže stopě, než volit pro každou jízdu novou kolej, tím se snižuje relativní nárůst zhutnění. Pokud je hmotnost stroje rozložena na více náprav, dosáhneme opět příznivějšího působení na půdní strukturu. Pojezd po poli před orbou nebo jinou operací základního zpracování půdy je méně škodlivý než po těchto operacích, kdy je půda nakypřena a utužení se projeví do větší hloubky půdního profilu (Lhotský, 2000). Dále je nutné eliminovat přejezdy po poli v jarním období, především s ohledem na zvýšenou vlhkost, kdy je opět půda náchylnější na nežádoucí zhutnění. Výhodné je přesunout některé operace z jarního období na podzim předcházejícího roku. Samozřejmostí je spojování pracovních operací využívající kombinace strojů, které cíleně minimalizují přejezdy po poli.

Způsob hospodaření významně ovlivňuje strukturu půd a tedy i zhutnění. Strukturu ovlivňují především vnější tlaky mechanizačních prostředků, způsob hnojení, povětrnostní podmínky a v neposlední řadě má významný vliv také různý způsob zpracování půdy, jak potvrdili ve svých výzkumech i jiní autoři. Při půdoochranných systémech zpracování půdy je hlavním úkolem těchto systémů omezení destrukce půdní struktury zhutněním a ochrana půd před účinky eroze. Hlavními důvody využívání minimálního zpracování půdy je z hlediska ochrany půdní struktury omezení přejezdů po půdě, především krátce po jejím nakypření, ochrana půdy před vodní a větrnou erozí, usnadnění a urychlení zpracování půdy, omezení aerace na výsušných půdách s intenzivní mineralizací organické hmoty a omezení pohybu s půdou při nevhodné vlhkosti. Minimální zpracování půdy zahrnuje především zkrácené postupy obdělávání, které jsou založeny na spojování nebo redukci počtu jednotlivých operací, postupy s omezeným zpracováním půdy, kdy je omezena hloubka či intenzita zpracování, nebo když jsou půdy zpracovány jen v pruzích či jen v určité vrstvě půdního profilu. Patří sem i setí do nezpracované půdy, kdy se zpracování půdy před setím zcela vypouští (Lhotský, 2000).

Více jak tisíc let mělo zpracování půdy orbou v Evropě dominantní postavení. Teprve v 60. a 70. letech 20. století začaly být některé pozemky úspěšně obhospodařovávány bez orby, přesto ještě na počátku 90. let si orba zanechala své výsostné postavení při zpracování půdy. Odborné diskuse na téma orat či neorat byly v této době založeny spíše na emocích než na podstatných faktech. Teprve během 90. let se změnila situace a začalo se s hlubším výzkumem technologií zpracování půdy bez orby. Hlavním podnětem k tomuto kroku byl rostoucí ekonomický tlak na zemědělství a nezanedbatelný výčet předností zpracování půdy bez pluhu a lepší použitelnost technologií přípravy půdy a setí. Dnes je sice největší podíl orné půdy stále zpracováván orbou radličnými pluhy, ale současně také stoupá podíl orné půdy, na které se uplatňují moderní způsoby zpracování bez orby. V běhu času se změnila otázka „orat či neorat” na otázku týkající se nalezení optimálního systému zpracování půdy, popřípadě nalezení optimální intenzity zpracování půdy. To znamená, že na místo orby musí přijít systém zpracování půdy, který ji bude schopen nahradit při zachování příznivého vlivu na půdu a samozřejmě při nesnížení výnosu plodin. Dnes je asi nejdůležitější získat odpověď na otázku: „Jaká úroveň zpracování půdy je nutná, abychom hospodárně získali optimální výnos?”. Systém zpracování půdy, který tento požadavek splní, bude v budoucnu označen jako optimální způsob zpracování půdy. Tento požadavek samozřejmě splňuje i orba radličným pluhem. Je nutné podotknout, že cíl optimálního zpracování půdy není dosažení nejvyššího výnosu, ale dosažení co nejmenších jednotkových nákladů pro producenta.

KTBL (1993), Brenndörfer (1994), Brunotte et al. (1996), Sommer (1997) a Köller et Linke (2001) používají pro označení postupů zpracování půdy, které zahrnují různou hloubku, intenzitu i odlišný způsob kypření půdy a zacházení s rostlinnými zbytky, následující třídění:

• Konvenční zpracování půdy založené na každoročním zpracováním půdy radličnými pluhy, kdy dochází k zapravování rostlinných zbytků a plevelů do půdy. Půda se pluhem drobí, mísí, kypří a obrací. Předseťová příprava a setí se uskutečňuje buď v oddělených operacích, nebo se operace předseťové přípravy a setí spojují. Při oddělených operacích se pro předseťovou přípravu půdy využívají především kombinátory. Pro spojené operace předseťové přípravy půdy převládá využívání strojů s poháněnými pracovními nástroji ve spojení se secím strojem. Při setí je možné použít radličkové secí botky s tupým úhlem vnikání do půdy.
• Konzervační (ochranné) zpracování půdy bez orby, kde není používán pluh a orba je nahrazena mělkým kypřením bez obracení zpracovávané vrstvy půdy. Základním strojem je zde kypřič, u kterého mohou být voleny různé pracovní nástroje kypřičů v závislosti na různém stupni zapravení rostlinných zbytků či jejich ponechání na povrchu půdy. Rostlinné zbytky zůstávají na povrchu půdy a v povrchové vrstvě. Povrch půdy by měl být pokud možno celoročně pokryt rostlinnou biomasou.
• Přímé setí, kdy odpadá jakékoliv zpracování půdy a setí se uskuteční přímo po sklizni hlavní plodiny. Odpadá tedy jakýkoliv předchozí mechanický zásah do půdy. K zakládání porostů se používají speciální secí stroje, které jsou schopny zapravit osivo do nezpracované půdy. Při přímém setí se také v daleko větší míře využívají herbicidy k boji proti plevelům.

Jinou terminologii hlavních skupin technologií ochranného zpracování půdy vycházejícího z klasifikace Soil Science Society of America uvádějí Baker, Saxton et Ritchie (1996):

• Conservation-tillage (ochranné zpracování půdy) zahrnuje různé způsoby zpracování půdy bez orby i přímé setí do nezpracované půdy. Významným znakem je, že nejméně 30 % povrchu je pokryto rostlinnými zbytky.
• Minimum-tillage (minimální/redukované zpracování půdy) se vyznačuje minimalizací operací při zpracování půdy.
• No-tillage (bez zpracování půdy). Ekvivalentem je označení direct-drilling případně zero-tillage. Půda se před setím vůbec nezpracovává, seje se speciálním secím strojem a na povrchu půdy zůstává 80 až 100 % rostlinných zbytků.
• Strip-tillage (zpracování půdy v pásech), je označení technologií pro zpracování půdy v úzkých pásech, do nichž se ukládá osivo. Mezi jednotlivými pásy je půda nezpracovaná.
• Ridge-tillage/Ridge-till (zpracování půdy s vytvořením hrůbků). Tento systém je vhodný pro pěstování širokořádkových plodin, jako například kukuřice, kdy hrůbky mohou na poli zůstat i několik sezón a využijí se při pěstování monokultur.

Konvenční zpracování

Pro konvenční zpracování půdy je v našich podmínkách typické každoroční opakované kypření a obracení ornice radličným pluhem. Jedná se o tradiční postupy založené na využívání časového odstupu mezi operacemi základního a předseťového zpracování půdy (potlačování plevelů, dostatečné přirozené slehávání půdy v době mezi orbou a setím). V dnešním pojetí však zahrnujeme do konvenčního zpracování půdy i v současné době běžné spojování pracovních operací, například spojení orby s drcením hrud nebo podpovrchovým utužením půdy, spojení operací předseťové přípravy půdy či spojení předseťové přípravy půdy se setím. Konvenční zpracování půdy s orbou, jako stěžejní operace, je dlouhodobě ověřeno a jeho využívání je motivováno snahou o výnosovou jistotu i při méně příznivém počasí. Orba zajišťuje „čistý stůl”, zapravuje rostlinné zbytky předplodiny i vytvořenou rostlinnou hmotu meziplodin. Tím se spolu se zaklopením vzešlých plevelů a vzešlého výdrolu předplodiny, připraví podmínky pro bezproblémové setí, ne ovšem vždy. Problémy vznikají se setím do hrudovité ornice po seťové orbě na těžkých, obtížně zpracovatelných půdách. S orbou za nepříznivých podmínek je spojena nadměrná spotřeba nafty a ztráta času, což společně představuje nežádoucí růst nákladů. Při orbě za vlhka se zhutňuje dno brázd a to přispívá k tvorbě zhutnělé vrstvy s nepříznivými fyzikálními vlastnostmi půdy v podorničí. Zaklopení rostlinných zbytků do půdy zvětšuje riziko eroze nakypřené půdy. Orba, obdobně jako jiné způsoby hlubšího kypření půdy, uvádí zpracovávanou část ornice do nestabilního stavu, kdy je půda velmi málo odolná vůči stlačování při přejezdech mechanizačních prostředků. Vytváří se paradoxní situace: orbou se nakypří půda, často zhutnělá po sklizni předcházející plodiny. Za cenu vysoké spotřeby energie se však vytvoří situace, která přispívá k rychlému návratu půdy do nepříznivého stavu, pokud nedodržujeme zásadu minimalizace přejezdů po nakypřené půdě, zvláště při vyšší půdní vlhkosti (Hůla et al., 1997).

Ochranné zpracování

Ochranné (konzervační) způsoby zpracování půdy mají především za cíl udržet a rozvíjet v půdě všechny procesy vedoucí k zabezpečení půdní úrodnosti a současně vytvářet vhodné půdní prostředí pro růst a vývoj polních plodin (Šimon et al., 1999). Podle Sommera a Zacha (1990) je ochranné zpracování půdy založeno na dvou hlavních ideách:

1. Redukovat intenzitu základního zpracování půdy bez obracení zpracovávané vrstvy půdy se snahou o dosažení stabilní půdní struktury.
2. Ponechat rostlinné zbytky předplodin a meziplodin blízko povrchu půdy nebo přímo na povrchu půdy. Při tomto cíleném využívání většího množství rostlinných zbytků hovoříme o výsevu do mulče.

Dalším důležitým poznatkem pro používání konzervačních technologií zpracování půdy byl poznatek, že intenzivní zpracování půdy zhoršuje půdní strukturu. Zvýšená mineralizace při prováděné orbě pluhem vede k odbourávání organické složky půdy se všemi negativními následky, které tento jev vyvolává. Krause a Wieneke (1978) uvádějí, že obsah organické složky v půdě na daném pozemku klesl po 40 letech intenzivního zpracování půdy z počátečních 3,5 % na sotva 1,5 %.

Charakteristickým znakem půdoochranných technologií zpracování půdy je ponechání zbytků předplodin nebo biomasy meziplodin na povrchu půdy nebo pouze mělké zapravení těchto rostlinných zbytků do půdy. Johnson (1988) definuje půdoochranné (konzervační) zpracování půdy jako systém, při kterém po zasetí plodiny zůstává nejméně 30 % povrchu půdy pokryto rostlinnými zbytky. Rostlinné zbytky na povrchu půdy a v povrchové vrstvě půdy přispívají k omezení vodní a větrné eroze půdy. Wischmeier a Smith (1978) uvádějí, že každé zvýšení pokryvnosti půdy o 10 % sníží erozi půdy o 20 %. Johnson (1988) shrnuje poznatky několika autorů a konstatuje, že pokrytí dvaceti až třiceti procent povrchu půdy snižuje vodní erozi o 50 % až 90 % v porovnání s holým povrchem půdy.

Ochranné zpracování půdy je založeno na těchto základních principech (Hůla et al., 1997):

• Záměrným využíváním zbytků předplodin a biomasy meziplodin na povrchu půdy a v povrchové vrstvě ornice se půda chrání před vodní a větrnou erozí, před rozplavováním strukturních agregátů, před neproduktivním výparem vody a přehříváním půdy v letním období.
• Prodloužením období, po které je půda pod rostlinným krytem, se snižuje riziko vyplavování snadno pohyblivých forem živin, především dusíku do spodních vod. Postupy konzervačního zpracování půdy jsou spojeny se širším využíváním meziplodin, které využívají zbytek dusíku v půdě po předchozí plodině a váží jej ve své biomase.
• Redukovat intenzitu základního zpracování půdy bez obracení zpracovávané vrstvy půdy se snahou o dosažení stabilní půdní struktury.
• Ponechat rostlinné zbytky předplodin a meziplodin blízko povrchu půdy nebo přímo na povrchu půdy. Při tomto cíleném využívání většího množství rostlinných zbytků hovoříme o výsevu do mulče.
• Snižuje se spotřeba nafty a práce, čímž se může dosahovat příznivějších ekonomických ukazatelů u postupů zpracování půdy.

Jako motivaci pro použití konzervačních technologií zpracování půdy lze uvést čtyři nejdůležitější body:

• Redukce eroze půdy.
• Úspora práce a nákladů na zpracování půdy.
• Zvyšování plošné výkonnosti a produktivity práce.
• Eliminace škod na půdní struktuře.

Rizika a přínosy konzervačního zpracování

Všechny systémy konzervačního zpracování půdy omezují vodní a větrnou erozi. Stupeň ochrany závisí na množství posklizňových zbytků, které zůstanou na povrchu půdy a na množství půdních částic, které se uvolní během zpracování půdy. Johnson (1988) považuje za základní znak ochranného zpracování půdy pokrytí povrchu půdy nejméně 30 % rostlinných zbytků. Hanna et al. (1995) shrnutím dosavadních poznatků konstatuje, že pokrytím 20 až 30 % povrchu půdy rostlinnými zbytky v době setí lze dosáhnout snížení vodní eroze o 50 až 90 % v porovnání s povrchem půdy bez rostlinných zbytků. Vliv různých strojů na množství posklizňových zbytků uvádí tab. 1. V důsledku redukce eroze dochází k omezení odtoku vody a ztrát půdy (viz tab. 2).

Tab. 1: Vliv zpracování půdy na rostlinné zbytky (Hůla, Mayer, 1999)

Tab. 2: Vliv různých způsobů zpracování půdy na odtok vody a odnos půdy na svahu 12° (Moldenhauer, 1985)

Rostlinné zbytky na povrchu půdy chrání půdní částice před přímým působením větru a vody. Velmi důležitá je ochrana strukturních agregátů před působením poměrně velké energie dešťových kapek. U nechráněného povrchu může dojít k rozbití strukturních agregátů, slévání půdy a ke snížení propustnosti půdy pro vodu v důsledku ucpání větších pórů proplavenými jemnými částicemi. Důsledkem je zvýšený povrchový odtok vody spojený se smyvem zeminy (Hůla, 2000). Vlivem použitých strojů pro zpracování půdy na povrchový odtok a odnosem půdy vodou se ve své práci zabývá McGregor et al. (1990). U jednoletých rostlin se protierozní účinek vegetace v průběhu roku mění, přičemž nejméně je půda chráněna v době setí. Pokrytí povrchu půdy rostlinnými zbytky je tedy významným přínosem k protierozní ochraně půdy. Rostlinné zbytky tlumí energii dešťových kapek při intenzivních srážkách a zpomalují povrchový odtok vody. Zvětšení drsnosti půdního povrchu se projevuje příznivě i z hlediska ochrany půdy před větrnou erozí. U plodin vysévaných do širokých řádků znamená setí do mulče menší nebezpečí tvorby půdního škraloupu po vydatnějších srážkách na počátku vegetace.

Ochranné zpracování půdy založené na vyloučení orby může představovat pro pěstitele rizika související zejména s vyššími nároky na kvalifikované používání herbicidů a dalších agrochemikálií na ochranu rostlin. Rovněž při hnojení v systémech bez orby, především však při přímém setí do nezpracované půdy je nutné počítat s vyšší úrovní znalostí pěstitele než při využívání konvenčních technologií s orbou. Souhrnně platí, že pro úspěšné využívání zjednodušeného zpracování půdy je nutným předpokladem vyšší úroveň agrotechniky v zemědělském podniku než při využívání technologií konvenčních (Hůla, 2000). Po přechodu na systém technologií bez orby se zpracovává mělká vrstva půdy s vysokým obsahem rostlinných zbytků, což může mít nepříznivý dopad na výživu rostlin (pomalejší mineralizace organické hmoty, změna přístupnosti některých živin). Další rizika vyplývají z pozvolnějšího ohřevu půdy v jarních měsících a velké riziko může znamenat zařazení obiloviny po obilovině v osevním postupu. Některá rizika spojená s dlouhodobým využíváním bezorebných technologií se projevují zejména v oblastech, kde se technologie přímého setí a minimálního zpracování půdy používá již několik desetiletí. Škoda (1999) uvádí jisté obnovení zájmu o orbu v USA zejména Ohio, Illions, Iowa a další, především díky špatnému klíčení kukuřice a sóji z důvodu vysoké koncentrace solí v povrchové vrstvě půdy. Známým problémem je hromadění rostlinných zbytků na povrchu půdy a v povrchové vrstvě ornice u bezorebných technologií, které může vést k produkci mykotoxinů, fytoncidů a dalších sekundárních metabolitů, které vedou k omezení klíčení semen, nebo přenosu chorob, díky mostu vytvořeném právě rostlinnými zbytky. Známé je také riziko přenosu chorob pat stébel, snětí a dalších chorob, zejména při vysokém zastoupení obilovin v osevním postupu (Hůla, 2000). Velmi aktuální otázkou je změna skladby plevelů při přechodu na systémy minimálního zpracování půdy bez orby. Po zavedení minimalizace je nutné rychlý nárůst zaplevelení co nejdříve řešit intenzivní chemickou regulací. Přínosem při používání konzervačních technologií zpracování půdy je zejména snížení energetické náročnosti spojené samozřejmě s úsporou motorové nafty. Tebrügge et Böhrensen (1995) kvantifikují pokles plošné spotřeby nafty s klesající hloubkou a snižující se intenzitou zpracování půdy. Backer et al. (1996) uvádí až 80% úsporu paliva při přechodu od technologií s orbou k technologii přímého setí do nezpracované půdy. U technologií zpracování půdy bez orby se všeobecně předpokládá přínos k ochraně půdy před vodní a větrnou erozí v porovnání s konvenčním zpracování půdy s orbou (Moldenhauser, 1985; Sommer, 1997). Nejnižší riziko eroze půdy se předpokládá při přímém setí do nez-pracované půdy. Lacko a Bartošová (1993) uvádějí riziko přímého setí bez zpracování půdy po plodinách, které zanechávají málo rostlinných zbytků. V tomto případě může být protierozní účinek výrazně horší než při konvenční technologii založení porostu.

Snižování rizika nežádoucího zhutnění půdy

Ochranným způsobem zpracování se omezuje zhutnění půdy především redukcí přejezdů souprav po poli oproti konvenčnímu způsobu. Při půdoochranném způsobu zpracování půdy je podíl kolejových stop na poli cca o 50 % nižší než při konvenčním způsobu (Šimon et al., 1999). Omezením mechanických zásahů do půdy se snižuje narušení půdních agregátů, a tím se zvyšuje i únosnost půdy.

Snížení evaporace

Větší množství rostlinných zbytků zanechaných na povrchu půdy při půdoochranném zpracování přispívá k omezení neproduktivního výparu vody z půdy. Čím je procento pokryvu půdy větší, tím nižší je výpar. Rostlinné zbytky na povrchu půdy zvyšují infiltraci vody do půdy, a tím zlepšují hospodaření s půdní vodou, což má význam v sušších a teplejších oblastech, kde je význam půdní vláhy limitujícím faktorem výnosu plodin. Díky sníženému výparu vody z půdy zůstává rostlinám větší množství dosažitelné vody.

Vliv na půdní vlastnosti

Ochranné zpracování půdy v kladném směru vyvolává určité změny v půdních vlastnostech. Z fyzikálních vlastností dochází nejvíce k ovlivňování objemové hmotnosti, pórovitosti a struktury půdy. Ukazuje se, že způsoby ochranného zpracování půdy mohou přispět k omezování utužení půdy především v podorničí. Ochranný způsob zpracování půdy, který zanechává na povrchu rostlinný kryt, má příznivý vliv na stabilitu půdních agregátů.

Ochrana vod před znečištěním nitráty

Uplatněním systému zpracování půdy bez orby je možné výrazně omezit tvorbu a akumulaci nitrátového dusíku v půdě. V souvislosti s přejímáním norem EU nabývá zpracování půdy bez orby na významu především v tzv. „zranitelných zónách”. Půdoochranné technologie zpracování půdy (především přímé setí), mají příznivý vliv na snížení proplavování dusíku do spodních vod, neboť v těchto systémech zpracování půdy je zásoba dusíku nejmenší.

Je prokázáno, že různými způsoby obdělávání půdy se ovlivňuje půdní zooedafon. Především při intenzivním obdělávání půdy dochází k redukci populace žížal a naopak v půdě bez zpracování nastává jejich rozmnožování. V půdě bez zpracování se zvyšuje i aktivita dalších drobných půdních živočichů. Tyto přínosy ochranných způsobů zpracování půdy na její vlastnosti se však projevují různou intenzitou v závislosti na stanovišti, na stavu půdy a způsobech jejího obhospodařování.

Snižování rizika eroze

Vodní eroze je selektivní proces, při němž jemnější a lehčí částice jsou přednostně odtrhávány a unášeny odtékající vodou. Uvolněné půdní částice a organické látky mají velkou schopnost absorpce rostlinných živin, těžkých kovů, pesticidů a jejich reziduí, ale i patogenních organizmů, a proto představují nebezpečí ohrožující kvalitu vodních zdrojů. Erodovaná půda obsahuje zpravidla vyšší koncentraci živin než původní půda. Je to zejména proto, že živiny se ve větším množství nacházejí v horních vrstvách půdy a jemné frakce zeminy jsou snadno vyplavovány. V případě, že intenzita a úhrn dešťové srážky převyšují infiltraci vody do půdy dochází k povrchovému odtoku.

Vodní eroze působí škody zejména na území, kde vzniká, kde se projevuje především smyvem půdy. Z počátku je odnos málo nápadný a teprve později se mohou objevovat erozní rýžky, rýhy a stružky soustřeďující povrchový odtok. Na půdu působí nepříznivě tím, že způsobuje snižování mocnosti ornice, její ochuzování o živiny a zhoršuje její vodní jímavost. Opakovaným působením erozních procesů se stupňují ztráty půdních částic z povrchové vrstvy půdy a dochází k degradaci půdního fondu. Jde především o snížení úrodnosti půdy, zhoršení jejích fyzikálních vlastností, snižuje se její retenční schopnost a zhoršuje se zároveň jakost vody v povodí (Kvítek, Tippl, 2003).

Jednou z možností, jak snížit riziko eroze, je půdoochranné obdělávání půdy se zanecháním většího množství rostlinné hmoty na povrchu nebo jen mělce zapravených do povrchové vrstvy půdy. Lze také využít pěstování meziplodin a jejich mulč využít k pokrytí povrchu a jeho ochraně před působením vodní eroze. Jinou možností je pěstování rostlin zcela bez zpracování půdy se zakládáním porostů přímým setím či zakládání porostu především širokořádkových plodin (slunečnice, kukuřice, cukrová řepa) do porostů vymrzajících meziplodin. Tento systém ochrany půdy chrání povrch půdy před působením eroze zapojeným porostem pěstovaných plodin nebo ponecháním posklizňových zbytků na jejím povrchu. Místo orby je půda pouze kypřena kypřiči ať už radličkovými, či talířovými. Z výsledků experimentů prováděných ve VÚMOP Praha vyplývá, že narušení povrchu půdy kypřením má významný vliv na zvýšení infiltrační schopnosti půdy, což vede ke snížení povrchového odtoku (Tippl et al., 2001). Kromě způsobu hospodaření s rostlinnými zbytky má také na odolnost půdy proti erozi vliv obsah organické hmoty, jak dokládá tab. 3. Obsah organické hmoty v půdě má významný vliv na stabilitu půdních agregátů, které se stávají odolnější vůči rozplavování a mechanickému rozrušování účinkem dešťových kapek.

Tab. 3: Smyv půdy v porovnání s holým povrchem půdy (Kvítek, Tippl, 2003)

Hospodaření s rostlinnými zbytky v postupech úsporného zpracování

Pokryv půdy rostlinnými zbytky – mulčem – sehrává obdobnou úlohu jako zapojený porost plodin. V obou případech se jedná o vytváření tzv. „stinného garé”, které se prakticky příznivě podílí na všech půdních vlastnostech. Za hlavní účel mulče se považuje ochrana půdní vyspělosti (drobtovitá struktura), zabránění slití a kornatění půdy, a tím snížení výparu půdní vody. Mulč snižuje i kolísání půdní teploty, působí na zvýšení mikrobiální činnosti v horních vrstvách ornice, potlačuje růst jednoletých plevelů, podporuje tvorbu jemného kořání rostlin v povrchové vrstvě ornice. Ochrání půdu před destrukcí vlivem dešťů, povrchovým odtokem vody i odnosem větrem, celkově uchovává a zlepšuje její agrofyzikální a biologické vlastnosti. Využití mulče v ochranném způsobu zpracování se různí podle způsobu hospodaření s rostlinnými zbytky (Crop Residue management). V každém případě musí být půda pokryta mulčem minimálně nad 30 % její plochy (Johnson,1988).

Rozlišují se tři základní varianty ochranného způsobu zpracování, kde podstatnou roli sehrává mulč – mulch-till, ridge-till a no-till.

1. Povrchové zpracování půdy s mulčem (Mulch-till)

Po sklizni předplodiny zůstávají posklizňové zbytky na povrchu půdy a jsou mulčovačem rozprostřeny po povrchu. Pak následuje mělké zpracování kypřiči, talířovými podmítači aj. Po tomto zpracování je 30 až 60 % povrchu půdy pokryto mulčem. Další subvariantou je okamžitý úklid slámy po sklizni s následnou podmítkou a setím strniskových meziplodin jako mulče. Meziplodiny jsou ponechány přes zimu (umrtvení porostu mrazem) nebo jsou umrtveny chemicky.

2. Zpracování půdy do hrůbků (Ridge-till)

Je to technologie především pro plodiny pěstované v širokých řádcích. Seje se speciálním secím strojem na upravený vrchol hrůbků. Posklizňové zbytky jsou umístěny na spodku hrůbků a kryjí ze 40–70 % povrch půdy. Ochrana proti plevelům je zajišťována chemicky nebo i mechanickou kultivací, přičemž jsou hrůbky současně obnovovány.

3. Technologie setí do nezpracované půdy (No-till)

Půda je neporušena od sklizně do setí následné plodiny. Setí se provádí uložením osiva do půdy speciálními secími stroji s rozrušením povrchu do 25 % plochy. Po zasetí zůstává 80 až 90 % povrchu půdy pokryto rostlinnými zbytky. Ochrana proti plevelům je primárně zajišťována chemicky. Jako mulče se využívá především posklizňových zbytků předplodiny (sláma řepky, luskovin) nebo i na erozně ohrožených stanovištích vyšší strniště předplodin (do max. výšky 0,2 m).

Mulč může pocházet jak z posklizňových zbytků předplodiny, tak z rostlinné biomasy meziplodin především strniskových. Při vytváření ochranného mulče z posklizňových zbytků předplodiny se v podstatě jedná o využití vedlejšího produktu pěstované rostliny – strniště s drobnými rostlinnými zbytky (plevy, úhrabky, aj.), popřípadě rozdrcené (rozřezané) slámy. Výška strniště by se měla pohybovat do max. 0,2 m a drobné posklizňové zbytky (plevy, aj.) by neměly tvořit silné souvislé vrstvy na povrchu půdy. Při mulčování slámou předplodiny je třeba zohledňovat druh plodiny. Za nejméně vhodné pro nastýlání slámou se považují obilniny. Při rozkladu slámy se uvolňuje z biomasy kromě živin řada organických látek, které způsobují inhibici klíčení zasetých semen a kromě jiného můžou být rostlinné zbytky zdrojem přenosu infekčních chorob. Vzhledem k tomuto nedostatku je lépe slámu obilnin uklidit a využít k mulčování biomasu strniskových meziplodin. Při mulčování slámou obilnin by vrstva mulče neměla být větší jak 50 mm. Při vrstvě vyšší jak 50 mm hrozí nebezpečí osídlení hraboši s možným poškozením porostu vyseté plodiny. Nepříznivé jsou také silné vrstvy plev. Výhodnější je mulč ze slámy luskovin s ohledem na lepší poměry C:N (Šimon et al., 1999). Při volbě vhodného druhu meziplodiny si všímáme především dynamiky počátečního růstu, rychlosti vytváření pokryvu půdy rostlinnou biomasou a rozvoje kořenového systému. Výběr meziplodin by měl pomoci řešit i některé pěstitelské problémy, jako je zmírňování jednostranného pěstování plodin (monokultury obilnin), potlačování škůdců a dalších půdních patogenů.

Závěr

Postavení zemědělství v současné době neodpovídá jeho skutečnému dlouhodobému významu. Neměli bychom zapomenout, že dávné a ve své době velmi vyspělé civilizace se rozvinuly v oblastech s vysoce úrodnou půdou a zanikly ve chvíli, kdy nebyly schopny udržet zemědělskou produkci. Dobrý hospodář počítá navíc několik desetiletí dopředu, a to zejména v souvislosti se zachováním kvality půdy a její úrodnosti.