Úvod / Informácie / Pôda

Počasie a technológie obrábania vo vzťahu k vlastnostiam ťažkých pôd a zásobe vody v ich profile

11-02-2019
RNDr. Dana Kotorová, PhD.; Ing. Ladislav Kováč, PhD. | dana.kotorova@nppc.sk
NPPC – Výskumný ústav agroekológie Michalovce

Základnými zložkami životného prostredia pre človeka, rastliny i zvieratá sú ovzdušie, voda a pôda. Vo vnútri biosféry medzi rastlinami a živočíchmi fungujú veľmi citlivé vzťahy: živočíchy vdychujú kyslík a vydychujú oxid uhličitý, zelené rastliny vstrebávajú CO2 a v procese fotosyntézy využívajú energiu slnečného žiarenia pre uvoľnenie kyslíka do vzduchu. Na Zemi táto prirodzená rovnováha fungovala tisícky rokov. Človek je však tvor mysliaci, ktorý cez rôzne objavy a vynálezy zlepšoval kvalitu svojho života. Najvýraznejším prejavom človeka je priemyselná revolúcia a rozvoj priemyslu v posledných dvesto  rokoch, čo prispelo k narušeniu vyváženého pomeru plynov dôležitých pre atmosféru. A preto sa v dôsledku hlavne ľudskej činnosti čoraz častejšie hovorí o skleníkovom efekte, globálnom otepľovaní, jedovatých splodinách, ozónovej diere či kyslých dažďoch.

Klimatická zmena a jej dopady patria k najvážnejším globálnym problémom ľudstva. Zmenami klímy sa menia i vzťahy vo vnútri biocenóz, čím je a ešte aj bude najviac ovplyvnené poľnohospodárstvo. Zmenené klimatické podmienky sa prejavia aj zmenami vlhkostných pomerov pôdneho prostredia, či fyzikálnych vlastností pôd. Predpokladá sa tiež, že najskôr môže dôjsť k určitým zmenám pri pôdach najmenej odolných voči globálnej klimatickej zmene, ku ktorých patria aj extrémne ťažké pôdy so zhoršenou štruktúrou, slabou infiltračnou rýchlosťou a nekvalitným humusovým horizontom.

Obr. 1

Obr. 1: Zásoba vody v pôde je významne ovplyvňovaná nielen experimentálnym rokom, ale aj spôsobom obrábania pôdy

Obr. 2

Obr. 2: Pukliny v pôde

S dôsledkami klimatickej zmeny sa stretávame denne. Extrémy v počasí – prívalové dažde, dlhšie obdobie bez zrážok, viac tropických dní i nocí – sú jej prejavom. Nerovnomerné rozdelenie zrážok počas vegetačného obdobia má za následok zmeny nielen v kvantite, ale aj v kvalite úrody pestovaných poľných plodín a čo je ešte vážnejšie aj zmeny zásoby vody v pôdnom profile. V súvislosti s globálnou klimatickou zmenou a jej možnými negatívnymi dopadmi na pôdu a pôdne vlastnosti nadobúdajú na aktuálnosti nové spôsoby obrábania pôdy, tzv. pôdoochranné technológie. Tieto agrotechnické postupy sú založené na redukcii zásahov do pôdy, čím prispievajú k zlepšeniu hospodárenia s pôdnou vlahou a k zníženiu evapotranspirácie. Pôdne vlastnosti sú ovplyvňované aj priebehom meteorologických faktorov, najmä vývojom teplôt vzduchu a sumou zrážok.

V Milhostove, v centrálnej časti Východoslovenskej nížiny, na Experimentálnom pracovisku NPPC – Výskumného ústavu agroekológie Michalovce, sa v poľnom pokuse skúma vplyv rozdielneho obrábania pôdy na základne fyzikálne vlastnosti a zásobu vody v ťažkej ílovito-hlinitej fluvizemi glejovej.

Obr. 3

Obr. 3: Zmeny objemovej hmotnosti, celkovej pórovitosti a maximálnej kapilárnej vodnej kapacity sa sledovali pri konvenčnom obrábaní a priamej sejbe bez orby

Zmeny objemovej hmotnosti, celkovej pórovitosti a maximálnej kapilárnej vodnej kapacity sa sledovali pri konvenčnom obrábaní spojenom s orbou (KA) a pri priamej sejbe bez orby (PS). Neporušené pôdne vzorky vo forme Kopeckého fyzikálnych valčekov sa odoberali v jarnom období z hĺbky ornice (0,3 m). Základné fyzikálne parametre sa stanovili známymi analytickými metódami. Hodnotenie zásob vody v pôde s využitím hydrolimitov sa sleduje vo vegetačnom období. Pôdne vzorky sú odoberané v približne dvojtýždňových intervaloch do hĺbky ornice po vrstvách 0,1 m. Vlhkosť pôdy sa stanovuje gravimetricky.

Priemerné teploty vzduchu a sumy zrážok monitoruje SHMÚ na monitorovacej meteorologickej stanici nachádzajúcej sa priamo v Milhostove. Dlhodobá priemerná teplota vzduchu v období apríl až september v Milhostove je 16,6 °C. Ako vyplýva z údajov v tabuľke 1., vo všetkých vegetačných obdobiach rokov 2010 – 2018 bola priemerná teplota vzduchu vyššia ako dlhodobý 30-ročný priemer. Odchýlka od tohto teplotného normálu(od +0,4 °C do +2,6 °C) poukazuje na to, že vegetačné obdobia rokov 2012, 2015 a 2016 boli teplotne nadnormálne. V roku 2018 bolo vegetačné obdobie mimoriadne teplé.

Tabuľka 1. Mesačné priemerné teploty vzduchu [°C] v Milhostove

Tabuľka 1

Pre optimálny stav pôdneho prostredia je dôležitý aj optimálny obsah pôdnej vlahy. Z tohto pohľadu sú pre optimálny priebeh produkčného procesu pestovaných plodín veľmi dôležité zrážkové úhrny. Z tabuľky 2 vyplýva nielen vysoká variabilita zrážok v rokoch 2010 – 2018, ale aj ich nerovnomerné rozdelenie počas vegetačného obdobia.

Tabuľka 2. Mesačné sumy zrážok [mm] v Milhostove

Tabuľka 2

Rok 2010 bol zrážkovo mimoriadne nadnormálny, t. j. mimoriadne vlhký, keď zrážky dosiahli až 191,2 % dlhodobého zrážkového normálu. S výnimkou vegetačného obdobia roku 2015, ktoré so zrážkami na úrovni 60,7 % DN boli podnormálne, všetky ďalšie roky boli zrážkovo normálne (79,7 – 113,6 % DN). Takýto priebeh počasia sa prejaví na produkčnom procese a následne na hospodárskej úrode. Intenzívnejšie sa vníma tlak škodcov a chorôb, voči čomu je potrebné prijímať opatrenia na jeho zmiernenie. Stále častejšie sa aj v našich podmienkach vyskytujú invázne buriny, ktoré sú nášmu prostrediu cudzie, a teda škodlivé. Aj toto je prejavom klimatickej zmeny na lokálnej úrovni.

Vlastnosti pôdy sú ovplyvňované viacerými faktormi, ku ktorým možno zaradiť pôsobenie meteorologických prvkov, ale i zvolených technológií obrábania pôdy pred sejbou.

Priaznivé fyzikálne vlastnosti sa v súčasnej dobe stávajú cieľom, ku ktorému majú smerovať agrotechnické opatrenia, pretože ich zhoršenie sa nepriaznivo odráža ako na produkcii pestovaných plodín, tak aj na ekonomike ich pestovania.

Na hodnotách objemovej hmotnosti (tabuľka 3) sa významne prejavuje vplyv experimentálneho roka s priebehom poveternostných podmienok. V priemere za sledované obdobie objemová hmotnosť ílovito-hlinitej fluvizeme glejovej bola mierne vyššia pri priamej sejbe bez orby v porovnaní s konvenčným obrábaním pôdy.

Tabuľka 3. Objemová hmotnosť ornice FMG [kg.m-3]

Tabuľka 3

Celková pórovitosť korešpondovala s objemovou hmotnosťou (tabuľka 4) a jej hodnoty sa nachádzali od 38,12 % do 47,43 %. V priemere pórovitosť bola nevýznamne nižšia pri priamej sejbe bez orby.

Tabuľka 4. Celková pórovitosť ornice FMG [%]

Tabuľka 4

Tabuľka 5. Maximálna kapilárna vodná kapacita ornice FMG [%]

Tabuľka 5

Maximálna kapilárna vodná kapacita vyjadruje množstvo vody, ktoré sú rastline k dispozícii. Pre pôdy s vyšším obsahom ílovitých častíc sa nachádza v pomerne širokom intervale. Pre ílovito-hlinitú fluvizem glejovú sa v sledovanom období hodnoty tohto parametra (tabuľka 5) nachádzali v intervale 31,65 – 40,64 %. Významné rozdiely medzi použitými technológiami sa nezistili.

Zásoba vody v pôdnom profile úzko súvisí so zrážkovými úhrnmi sledovaného obdobia. Maximálna zásoba vody v pôdnom profile sa vzťahuje k vlhkosti poľnej vodnej kapacity, ktorá pre fluvizem glejovú v Milhostove predstavuje 120,93 mm. Ako vyplýva z údajov v tabuľke 6, hodnoty maximálnej zásoby vody v pôde boli 96,12 – 129,65 mm, čo je 79,5 – 107,2 % vlhkosti poľnej vodnej kapacity. Spôsob obrábania fluvizeme glejovej nemal štatisticky významný vplyv na maximálnu zásobu vody.

Tabuľka 6. Zásoba vody v ornici fluvizeme glejovej

Tabuľka 6

Priemerná zásoba pôdnej vody je aritmetickým priemerom nameraných zásob pôdnej vody v jednotlivých odberoch počas roka a zodpovedá 101,13 mm vlhkosti bodu zníženej dostupnosti. Ako vyplýva z údajov v tabuľke 6, jej hodnoty sa nachádzali v rozpätí 75,25 – 111,15 mm, čo je 74,4 – 109,9 % vlhkosti bodu zníženej dostupnosti.

Minimálna zásoba pôdnej vody sa vzťahuje k vlhkosti bodu vädnutia. Ak zásoba vody je nižšia ako vlhkosť bodu vädnutia, môžeme hovoriť o pôdnom suchu a rastliny hynú. Pre fluvizem glejovú v Milhostove je vlhkosť bodu vädnutia 69,73 mm. V sledovanom období rokov 2011 – 2018 sa jej hodnoty nachádzali v rozpätí 56,43 – 93,75 mm, čo je 80,9 – 134,4 % vlhkosti bodu vädnutia. Najnižšie zásoby vody sa zistili vo vegetačných obdobiach rokov 2012 a 2016. V suchom roku 2015 bola minimálna zásoba vody na úrovni vlhkosti bodu vädnutia.  Z pohľadu časového rozdelenia zrážok a vývoja teplôt vzduchu v jednotlivých mesiacoch vegetačného obdobia je minimálna zásoba vody v pôde významne ovplyvňovaná nielen experimentálnym rokom, ale aj spôsobom obrábania pôdy.

Obr. 4

Obr. 4: Porast

Počasie má na produkčný proces poľných plodín významný vplyv. Popri iných faktoroch sú to práve teploty vzduchu a sumy zrážok, ktoré sa podieľajú na tvorbe úrody. Kľúčovým faktorom pri rozhodovaní o tom, ktoré plodiny sa budú pestovať v konkrétnej lokalite, je rozdelenie teploty a zrážok počas roka. Extrémne meteorologické javy indikujú to, že sa vyskytujú krátkotrvajúce zrážky s vysokými úhrnmi a dlhé obdobia bez zrážok, ale s vysokými teplotami. Z tohto dôvodu sa zmení nielen skladba pestovaných plodín, ale aj ich územné rozloženie. Na rozhodovanie budú popri klimatických faktoroch vplývať i ekonomické a ďalšie faktory.