Úvod / Informácie / Pôda

Zber slamy a obsah organickej hmoty v pôde

03-08-2018
prof. Dr. Ing. Richard Pospišil | richard.pospisil@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Špecializácia poľnohospodárskych podnikov na tzv. trhové plodiny (obilniny, olejniny, kukuricu), nízke stavy hospodárskych zvierat a v neposlednej miere aj ekonomické faktory vedú nevyhnutne k minimálnej produkcii klasických hospodárskych hnojív (hlavne maštaľného hnoja). V tejto súvislosti sa realizuje stále viac pestovanie poľných plodín bez hnojenia maštaľným hnojom. Postupne sa tak znižuje obsah organickej hmoty v pôde a tým i jej úrodnosť. Pri zaoraní celého množstva slamy na danej ploche obilnín, môžeme obohatiť  každý hektár ornej pôdy o 1,3-1,6 t organických látok a 25-30 kg NPK živín ročne!

Slama obilnín, ktorá sa v súčasnosti na mnohých poľnohospodárskych podnikoch stáva prebytkovým produktom, je ale bohatým zdrojom organických látok. Pozberové zvyšky predstavujú pri väčšine poľných plodín viac ako polovicu ich celkovej produkcie fytomasy. Preto by malo byť v záujme každého pestovateľa túto organickú hmotu čo najrozumnejšie využiť. Ponechávaním rastlinných zvyškov na povrchu pôdy, resp. ich zapracovaním do pôdy chránime pôdu pred vodnou a veternou eróziou, zvyšujeme obsah organickej hmoty a tým zlepšujeme i štruktúru a vlhkostný režim pôdy.

V slame ako v organickej hmote je uložená energia, ktorú využívajú v pôde mikroorganizmy na svoje životné procesy. Pri jej rozklade mineralizáciou sa uvoľňujú základné živiny viazané v pozberových zvyškoch. Organická hmota pozberových zvyškov vylepšuje fyzikálne, adsorpčné a iné vlastnosti pôdy, ktoré sú predpokladom zvyšovania jej úrodnosti. Veľká výmera výroby obilnín a olejnín v súčasnosti zanecháva aj veľké množstvo vyrobenej slamy ako vedľajšieho produktu. Produkcia slamy prevyšuje jej skutočnú potrebu. Je to spôsobené najmä výrazným poklesom živočíšnej výroby, najmä chovu dobytka. Ani energetické a priemyselné využitie slamy nie je realizované v takom rozsahu, ako sa predpokladalo. Slama sa tak často stáva nechceným produktom, ktorý len zvyšuje náklady na hlavný výrobok.

Slama po zbere obilnín je jedným z najdôležitejších zdrojov organickej hmoty, hlavne humusu. Iných zdrojov ako je maštaľný hnoj a hnojovica je už málo a pritom systematicky uplatňovať zelené hnojenie sa prevažne len učíme. Organická hmota z hospodárskych hnojív zabezpečuje pórovitú štruktúru pôdy, čím sa zlepšuje udržiavanie vody v pôde, je nenahraditeľná  pri škodách spôsobených suchom, je zdrojom výživných látok a pritom viaže aj niektoré ťažké kovy.

Pri dnešnom rozsahu pestovania zrnín nám ostáva slama, ktorá sa ako zdroj organickej hmoty nedocenená. Už začiatkom minulého storočia bolo známe, že slama je pri svojom pomerne vysokom obsahu organického uhlíka vhodným materiálom na zlepšenie pôdnych vlastností. Vtedy ešte neboli poznatky o denitrifikácii, potrebnom pomere C:N a prípadne spôsobenej  úrodovej depresii. Len 50-te roky priniesli zmenu, keď výskum poukázal na účinky slamy ako hnojiva (zlepšenie štruktúry pôdy a zvýšenie obsahu humusu), podľa čoho zapracovanie slamy do pôdy by mala byť súčasťou celého systému hnojenia.

Slama z hľadiska manipulácie patrí k materiálom s najnižšou objemovou hmotnosťou. To má za následok, že zber a manipulácia slamy je dvakrát nákladnejšia na živú prácu ako zber a odvoz úrody zrna. Z ekonomického pohľadu náklady zberu ako aj dopravy slamy sú vyrovnané, ale oproti nákladom zberu i dopravy zrna sú o 30 až 40 % vyššie. Celkovo možno povedať, že zber slamy patril a dnes tiež patrí medzi najnákladnejšie operácie na živú prácu. Pozberať a odviezť mimo pozemok by sa malo len toľko slamy, aby príjem organickej hmoty do pôdy nebol ohrozený.

Vzhľadom k svojim fyzikálno mechanickým vlastnostiam, predovšetkým nízkej objemovej hmotnosti, patrí slama k poľnohospodárskym materiálom, ktoré sa vyznačujú vysokými nákladmi na ložnej a prepravné operácie. Z toho vyplýva, že úroda slamy a jej doprava je zvyčajne 1,6 až 2,4-krát náročnejšie na potrebu živej práce ako zber a doprava zrna. Náklady na zber a dopravu slamy sú rovnaké, ale aj až 1,4-krát vyššie ako náklady na zber a dopravu zrna. Preto je nevyhnutné venovať zvýšenú pozornosť bilancovanie spotreby slamy a žať iba tú slamu, pre ktorú je použitie. Ostatnú slamu využiť po jej úprave (rezaním, drvením, štiepaním) k obohateniu pôdy organickou hmotou. Pre rozptýlenie slamy na povrch poľa je účelné využiť vhodných nesených drvičov (štiepačov) na kombajnoch. Prednosťou tohto postupu je predovšetkým to, že po zbere zrna je pozemok ihneď pripravený pre nasledujúce postupy a výrazne sa znížia náklady, ktoré by bolo nutné vynaložiť na úpravu slamy inými strojmi (rezačkami, mobilnými drvičmi alebo štiepačmi.). Úprava a rozptýlenie slamy po poli mobilnými drvičmi je asi dvakrát drahšia ako pri využití drobenia slamy neseným drvičom na kombajne.

Nedostatkom použitia nesených drvičov je zvýšenie nárokov kombajnov na výkon motora a zvýšenie ich hmotnosti. Ďalším problémom je s narastaním šírky zberovej plochy žacej lišty. Pri jej použití klesá spätná rovnomernosť rozptýlenia väčšieho objemu posekanej slamy na predtým pozberanú plochu. Keďže pri uplatňovaní pôdoochranných technológií platí zásada, že úspešné pestovanie následnej plodiny sa začína kvalitným  zberom predplodiny, je nutné po širokozáberových kombajnoch následne rozprestrieť slamu ešte prútovými bránami. Obmedzíme tak nerovnomernosť pokrytia pôdy slamou, ktorá umožňuje úkryt hlodavcom a vytvára nerovnomerné vlhkostné a fyzikálne vlastnosti pôdy v budúcej predplodine.

Význam využitia slamy sa zvyšuje úmerne s  klesajúcim počtom hovädzieho dobytka a tým aj množstvom predovšetkým slamnatého hnoja. Zaoraním slamy sa obohacuje pôda humusom a zlepšuje sa pôdna štruktúra. Najvhodnejšie pre organické hnojenie sú slamy strukovín, repky, kukurice a slnečnice, ktoré majú vhodnejšie pomer dusíka k uhlíka (1: 20 až 30) ako slama obilnín (1: 80 až 90). Podmienkou pre dobré zapravenie slamy do pôdy je jej porezanie, rozdrvení alebo naštiepanie a rozptýlenie na celú plochu poľa. Takto upravená slama sa lepšie v pôde rozkladá. Požadujeme, aby 80% častíc bolo kratších ako 200 mm. Častice dlhší ako 300 mm sa môžu vyskytovať len ojedinele. Živiny dodané slamou sa využívajú pri N na 60%, pri P na 100% a pri K na 80%. Pri zaorávaní slamy dochádza v pôde k intenzívnemu rozvoju pôdnych mikroorganizmov.

Slama obilnín v porovnaní s maštaľným hnojom dodáva do pôdy pomerne malé množstvo živín. Výrazne však prispieva k zintenzívneniu mikrobiálnej činnosti pôdy a tak napomáha uvoľňovaniu a zvýšenému využitiu živín z pôdy. Ak má byť hnojenie slamou efektívne, je potrebné ho doplniť vyrovnávacou dávkou dusíka. Inak mikroorganizmy, ktoré rozkladajú slamu, odoberajú dusík z pôdy, ktorý bude chýbať následnej plodine. Vyrovnávacia dávka by sa mala pohybovať okolo 1 kg dusíka na 100 kg slamy. Vhodné je použiť močovku (v dávke 20 až 40 t / ha) alebo biokal -  digestát (v dávke 20 t / ha) pri zaorávke slamy. Potom odpadá nutnosť podpory rozkladu slamy minerálnym dusíkom. Mikroorganizmy potrebujú na tvorbu svojho tela veľa dusíka, ktorý sa v plnom rozsahu nemôžu uhradiť zo slamy. Vzhľadom na to, že v slame je oveľa nižší obsah dusíka, a odčerpávajú ho mikroorganizmy z pôdnych zásob na úkor potreby následne pestovaných plodín, treba ho pri hnojení slamou do pôdy dodať. Biologická sorpcia dusíka, bez dodatkového hnojenia dusíkatými hnojivami, je teda jednou z hlavných príčin znížených úrod pri zaoraní len čistej slamy. K obmedzeniu alebo úplnému odstráneniu dusíkovej depresie sa musí hnojením dusíkom upraviť pomer C:N. Čas zapracovania hnojiva k slame závisí od pôdno-klimatických podmienok. Obsah živín a organického uhlíka v slame závisí od druhu pestovanej obilniny agroklimatických podmienok stanovišťa, úrovne hnojenia a predplodiny a preto zo širokej škály plodín produkujúcich slamu. Kvalitou vedľajšieho produktu je na tom najlepšie je slama strukovín, repky olejnej, slnečnice, menej kukurice a až potom je slama z obilnín. Kým pomer C:N u obilnín je 1:80 u ostatných uvedených plodín je to 1:20.  Pre vyrovnanie širokého pomeru C : N sa pri optimálnych podmienkach výživy odporúča dodatočná dávka 1 kg N na 100 kg slamy. Pri priemernej úrode obilnej slamy a jej kvalitnom zapracovaní do pôdy môžeme orientačne počítať na 1 ha s prísunom živín N=20 kg.ha-1, P=12 kg.ha-1, K=75 kg.ha-1  a Mg=10 kg.ha-1.

Pôdy s dobrou zásobou fosforu netreba pri hnojení slamou prihnojovať fosforom. Naproti tomu na pôdach s nízkou zásobou fosforu sa odporúča s cieľom zabezpečiť priaznivé podmienky pre rozklad slamy prihnojovať 2-3 kg P2O5 na 1 tonu slamy. Najlepšie využívajú hnojenie slamou tie plodiny, ktoré sa klasicky hnoja maštaľným hnojom. Efekt hnojenia slamou na úrody plodín však závisí od dodatkového hnojenia priemyselnými hnojivami. Tam, kde je vyšší obsah dusíka v pôde a väčšie zrážky, odporúča sa dodať dusík až na jar, s cieľom zamedziť straty N vyplavením. Včasné zaoranie slamy bez prídavku dusíka vyvoláva biologickú sorpciu, čím sa dusík (najmä nitrátový) chráni pred vyplavením.

Podmienkou úspešnej aplikácie slamy ako organického hnojiva je rovnomerné rozhodenie rozdrvenej slamy po povrchu pôdy, ako aj jej kvalitné zapracovanie do pôdy. Nezastupiteľný podiel tu má včasná a kvalitná podmietka strniska, čím sa urýchľuje rozklad slamy a táto rýchlo podlieha minerálnym a humifikačným procesom. Kvalitne zapravená obilná slama v priemere 5 t.ha-1 dodá do pôdy toľko organických látok ako 24 t.ha-1 maštaľného hnoja. Pre mikroorganizmy je ľahko prístupným zdrojom uhlíka a pri dostatku dusíka sa rozkladá rýchlejšie než maštaľný hnoj.

Technológiou obrábania pôdy, ktorou sa stráca uhlík (hlboká podmietka otvorená, letná orba otvorená, nutné predsejbové úpravy pôdy) sa z pôdy stráca 2,2 ž 2,6 t uhlíka z hektára za sezónu, ale sledujúc dnešný stav strnísk je potrebné počítať s ešte vyššími stratami. Výsledkom orbových technológií je strata uhlíkatej hmoty, zhoršuje sa vodná kapacita a obrábateľnosť pôdy, znižuje sa aj účinok priemyselných hnojív. Úzka väzba je aj medzi zvyšujúcou sa spotrebou organickej hmoty v pôde a zvyšujúcou sa spotrebou energie na obrábanie pôdy. Na pôdach s nízkym obsahom humusu odstránenie slamy môže mať veľmi negatívny dopad.

Pri pôdochrannom obrábaní pôdy strata uhlíka je menej ako 2 t/ha a tak celková strata uhlíka je nižšia ako celkový príjem. Tento efekt sa pozitívne prejaví v zlepšení obrábateľnosti a nižšej citlivosti na sucho. Pokiaľ na poli ostane ako zdroj organickej hmoty len strnisko (vysoké) a korene pre pôdu to znamená príjem uhlíka 0,88 až 0,95 t/ha. Takýto stav možno kompenzovať len minimalizačnými technológiami obrábania pôdy, kde sa ale zvýši možnosť vyklíčenia burín i množenia škodcov. Pri priamej sejbe strata uhlíka dosahuje hodnoty 0,4 až 0,8 t/ha.

V prípade daždivého počasia počas zberu slamy termín uvoľnenia pôdy sa predĺži. Kvôli vyklíčeniu a rastu burín sa hĺbka podmietky zväčší približne o 6 až 8 cm, pričom od prejazdov je pôda o niečo viac zhutnená, čím sa zníži obrábateľnosť, čo spôsobí celkove vyššiu stratu uhlíka. V tom prípade (kvôli burinám) sa pristupuje k obrábaniu drastickejšie v podobe otvorenej orby, takže strata uhlíka je 450 až 820 kg/ha/deň (v suchom stave aj vyššia). Strata uhlíka vo forme CO2 trvá približne 6 až 7 dní, alebo do prvého výdatného dažďa.

V poľnohospodárskych podnikoch bez živočíšnej výroby by sa malo jednoznačne uplatniť spoločné použitie slamy a zeleného hnojenia, čo je veľmi efektívna kombinácia ťažšie a ľahko sa rozkladajúcej organickej hmoty.Za súčasnej situácie je pritom dobrou náhradou maštaľného hnoja. Na zabezpečenie slamy ako aj rastlín na zelené hnojenie sa odporúča pestovanie rastlín vo forme podsevov alebo strniskových miešaniek.

Výsledky hnojenia slamou na výšku úrody plodín sú celkove pozitívne, len na pôdach, kde sa len začína s využitím slamy, ako organického hnojiva môže v začiatkoch poklesnúť produkcia, ale v ďalších rokoch pri hnojení slamou a prihnojovaní dusíkom sa úrody najprv stabilizujú a potom môžu rásť. Od hnojenia čistou slamou vyšší efekt na úrodu sa preukázal pri aplikácii zapracovanej slamy spolu so zeleným hnojením. Namiesto priemyselných hnojív, najmä v podmienkach veľkokapacitných ustajňovacích priestorov, je výhodné použiť hnojovicu, alebo digestát po výrobe bioplynu. Dávka hnojovice, alebo digestátu sa riadi obsahom dusíka a ihneď sa zapracúva do pôdy.

Zapracovanie organickej hmoty do pôdy je z hľadiska pohľadu trvalej udržateľnosti úrodnosti pôd dôležitým faktorom stabilizácie, prípadne zvyšovania úrodnosti pôd. Hnojenie slamou je výhodné i z ekonomického hľadiska. Ekonomická efektívnosť hnojenia vyjadruje vzájomný vzťah medzi činiteľmi výroby, ktorú reprezentujú vlastné náklady na použitie hnojív, a medzi výsledkom výroby, t.j. dosiahnutou produkciou. Náklady na použitie hnojív pri hnojení slamou v podstate predstavujú len náklady na dodatkové prihnojenie dusíkom, resp. fosforom, pretože slama je už pri zbere nakrátko porezaná a rovnomerne rozhodená po poli.

Pri používaní hnojovice, na doplnenie absencie dusíka, vznikajú len náklady na jej skladovanie a rozvoz. Tieto náklady však nie sú priamo spojené len s hnojením, pretože poľnohospodárske podniky so živočíšnou výrobou produkujúcou hnojovicu musia mať podľa zákona na vybudované skladovacie priestory na skladovanie tekutých organických hnojív. Aplikáciou hnojovice na porezanú slamu zabezpečíme lepšie využitie živín a súčasne chránime životné prostredie, ktorej bolo často poškodzované pri samostatnej aplikácii hnojovice. Zjednodušene povedané vyrábame čerstvý maštaľný hnoj priamo na poli.

Slama je univerzálne organické hnojivo. Pri vhodnom dohnojení dusíkom (organickými alebo priemyselnými hnojivami) dokáže skoro úplne nahradiť maštaľný hnoj. Na hnojenie možno použiť slamu všetkých obilnín, strukovín, olejnín a viacročných krmovín. Slamou sa môže hnojiť vo všetkých výrobných podmienkach a pod všetky plodiny, pri ktorých predplodina produkuje slamu alebo iné pozberové zvyšky.

Úroda, doprava a uskladnenie slamy patrí v poľnohospodárskych podnikoch k najnákladnejším a na živú prácu najnáročnejším operáciám. Preto by sa malo zberať len také množstvo slamy, ktoré bude možné využiť v živočíšnej výrobe alebo na energetické a priemyselné účely a ostatné slamu využiť ako organické hnojivo. Spôsob zberu je určený predovšetkým predpokladaným užitím slamy a prepravné vzdialeností. Z ekonomického hľadiska je najvhodnejšie do prepravnej vzdialenosti 2 až 3 km zberať a prepravovať slamu zberacími návesmi. Nad túto vzdialenosť do prepravnej vzdialenosti 4 až 6 km majú najnižšie náklady na zber a dopravu slamy pracovné postupy založené na použití lisov na veľké valcové balíky. Na ešte väčšie prepravné vzdialenosti vykazujú najnižšie priame náklady lisy na veľké pravouhlé balíky. Lisy na štandardné balíky a na ne nadväzujúce dopravné systémy sa uplatnia v menších poľnohospodárskych podnikov a všade tam, kde je nutné s balíkmi ručne manipulovať.