Porovnanie technológií rôznych spôsobov obrábania pôdy v dlhodobom stacionárnom pokuse
Polemiky ohľadom využitia rôznych spôsobov obrábania pôdy pri zakladaní porastov neutíchajú. Netreba v tom vidieť niečo negatívne, nakoľko každá diskusia prispieva k dobru veci a posúva veci vpred. Malou troškou by sme radi k objasneniu niektorých názorov a polemík radi prispeli aj v tomto príspevku.
V NPPC-VÚRV sa problematike porovnania rôznych technológií obrábania pôdy venujeme už od začiatku 90-tych rokov minulého storočia. Dlhodobý stacionárny pokus so 4 technológiami zakladania porastov bol na Experimentálnom pracovisku v Borovciach založený v roku 2000. V pokuse sú sledované 4 technológie obrábania pôdy, resp. zakladania porastov: konvenčná technológia s orbou, minimalizačná technológia v rámci, ktorej na plytké obrábanie pôdy používame diskové náradie, nastielacia (mulčovacia) technológia, v ktorej na prípravu pôdy využívame radličkové náradie a poslednou je technológia bezorbová, t.j. priama sejba do neobrobenej pôdy.
|
Foto 1: Odber vzoriek na stanovenie fyzikálnych a biologických vlastností pôdy |
Základom týchto technológií (minimalizácia, mulč, notill) je zapracovanie, resp. ponechanie pozberových zvyškov predplodiny. V pokuse bol zvolený 4-honový osevný postup Kukurica siata na zrno – jačmeň siaty jarný – sója fazuľová – pšenica letná forma ozimná. Keďže so sójou sme v ostatných rokoch mali vážnejšie problémy (požer zajacmi), bola táto v osevnom postupe nahradená bôbom obyčajným. Z dôvodu vyššej výpovednej hodnoty je pokus založený tak, že jeden základný variant (technológia/plodina) zaberá plochu 9 x 35 m, t.j. 315 m2. Celková rozloha pokusu predstavuje približne 3,7 ha. V rámci pokusu bolo variantne riešených viac faktorov, výživa, ochrana, využitie rôznych podporných látok a pod. V tomto príspevku ale prezentujeme výsledky zo základných variantov, kde výživa i ochrana boli aplikované konštantne, z dôvodu lepšej porovnateľnosti výsledkov.
V článku sa zameriame na zhodnotenie vplyvu technológií na pôdne vlastnosti (fyzikálne, biologické a chemické)a prednostne porovnáme dve technológie konvenčnú a bezorbovú.
Charakteristika pokusného stanovišťa: kontinentálny charakter podnebia, dlhodobý ročný priemer zrážok 593 mm, za vegetáciu 358 mm, dlhodobý priemer ročnej teploty 9,2 °C, za vegetáciu 15,5 °C, nadmorská výška 167 m n. m., oblasť kukurično – jačmenného výrobného typu
Pôda: hlinitá černozem hnedozemná na spraši, hĺbka humusového horizontu 400 – 500 mm, dobrá zásoba fosforu a draslíka, neutrálna až slabo kyslá pôdna reakcia, obsah humusu v orničnom profile stredný (2,43 %), v podorničných horizontoch nízky (0,87–1,84 %).
Vplyv technológií na fyzikálne vlastnosti pôdy
Už samotný názov technológií zaraďovaných do skupiny pôdoochranné dáva predpoklad, že ich využívanie, ale podotýkame, v dlhodobejšom časovom slede, bez prerušenia by malo mať pozitívny vplyv na túto skupinu pôdnych vlastností. V rámci pokusu sú sledované parametre ako objemová hmotnosť pôdy, pórovitosť pôdy a koeficient štruktúrnosti.
|
Obr. 1: Vplyv technológií na objemovú hmotnosť pôdy (t.m-3) |
Z obrázku vyplýva, že objemová hmotnosť sa v jednotlivých rokoch menila, čo bolo spôsobené sprievodnými faktormi v rámci termínov odberov ako aj poveternostnými a pôdno-klimatickými podmienkami v čase vykonania jednotlivých odberov. Preto viac ako na hodnoty z jednotlivých rokov je vhodné sústrediť sa na trendy a to pri všetkých v príspevku hodnotených ukazovateľoch. Trendové čiary tak pri konvenčnej ako aj pri bezorbovej technológii naznačujú pokles objemovej hmotnosti. Pri konvenčnej technológii možno trochu prekvapivé zistenie, ale zdôvodniteľné tým, že pri správnej technologickej disciplíne je možné aj v rámci tejto technológie zlepšovať, resp. minimálne udržať objemovú hmotnosť v stabilných hodnotách. Trendová spojnica pri bezorbovej technológii ale v porovnaní s konvenčnou naznačuje významne pozitívnejší vplyv, t.j. výraznejší pokles hodnôt. A ako z obrázku jasne vidieť, že v dlhodobejšom horizonte sa nožnice medzi oboma technológiami významnejšie roztvárajú.
Podľa očakávania podobný priebeh kriviek ale v opačnom garde majú hodnoty pórovitosti pôdy, ktoré znázorňuje obrázok 2.
|
Obr. 2: Vplyv technológií na pórovitosť pôdy (%) |
Najpreukázateľnejšie sa ale vplyv skúšaných technológií zo sledovaných fyzikálnych vlastností prejavil na koeficiente štruktúrnosti pôdy, čo dokumentujeme na obrázku 3.
|
Obr. 3: Vplyv technológií na koeficient štruktúrnosti pôdy |
Aj v tomto prípade trendová spojnica pri konvenčnej technológii vykazuje charakter stability, resp. minimálny nárast hodnôt, ale zároveň pozorujeme významne pozitívny vplyv bezorbovej technológie na hodnoty koeficientu štruktúrnosti s lineárnym nárastom v dlhodobom časovom horizonte. Ako z obrázku vyplýva výrazne pozitívne, i keď menej ako pri bezorbovej technológii sa na tomto ukazovateli prejavil aj vplyv minimalizačnej a nastielacej technológie. V porovnaní s konvenčnou sme teda aj pri týchto technológiách zaznamenali lineárne postupné zlepšovanie štruktúrnosti pôdy.
Procesy v pôde navzájom výrazne súvisia a sú vzájomne podmienené. To sa prejavilo aj v našich pozorovaniach. Z biologických parametrov sme do tohto príspevku vybrali ukazovatele hodnotiace pôdny makroedafón, konkrétne početnosť jedincov dážďoviek, ich hmotnosť biomasy na jednotku plochy a hmotnosť jedného jedinca.
|
Obr. 4: Vplyv technológií na početnosť jedincov dážďoviek (ks.m-2) |
|
Obr. 5: Vplyv technológií na hmotnosť biomasy dážďoviek (g.m-2) |
|
Obr. 6: Vplyv technológií na hmotnosť jedinca dážďovky (g) |
Z našich zistení vyplynulo, že počet jedincov na jednotke plochy v horizonte 0 – 0,3 m (obr. 3) v časovom trende lineárne rástol tak v konvenčnej, ako aj v bezorbovej technológii. Výrazne pozitívne sa, ale prejavil vplyv nenarušovania životného priestoru dážďoviek, keď ich početnosť v no-till technológii bola až v priemere trojnásobne vyššia v porovnaní s orbou. Podobne aj pri ukazovateli váha biomasy dážďoviek (obrázok 5)sme zaznamenali významne vyššie hodnoty pri neobrábanej pôde v porovnaní s oranou. Zaujímavosťou ale bolo zistenie, že i pri orbe v časovom trende množstvo biomasy dážďoviek stúpalo, i keď explicitne pomalšie. Jediný rozdiel bol dosiahnutý pri ukazovateli hmotnosť jedinca dážďovky (obr. 6), ktorá stúpala pri oboch technológiách, ale pri konvenčnej o málo výraznejšie. V korelácii s počtom dážďoviek ale samozrejme konvenčná technológia v konečnom dôsledku výrazne zaostávala za bezorbovou technológiou v hmotnosti celkovej biomasy.
|
Foto 2: Stanovovanie fyzikálnych vlastností pôdy v laboratóriu |
Hodnoty sledovania pôdneho makroedafónu (dážďoviek) potvrdzujú interakciu biologických a fyzikálnych vlastností pôdy. Potvrdil sa nezanedbateľný vplyv činnosti pôdneho makroedafónu na procesy v pôde, čo sa prejavilo zlepšením jej fyzikálnych vlastností, čo zreteľne dokumentujú predovšetkým hodnoty koeficientu štruktúrnosti pôdy, ktoré korelujú s uvádzanými ukazovateľmi biologických vlastností.
|
Foto 3: Dážďovky sú dôležitou súčasťou pôdneho života |
Činnosť biologickej zložky pôdy, vplyv na fyzikálne vlastnosti, predovšetkým prostredníctvom zlepšenia štruktúrnosti pôdy sa musí následne prejaviť aj v ďalších procesoch v pôde prebiehajúcich.
Nie úplne v súlade s očakávaniami sa v dlhodobom stacionárnom pokuse prejavila situácia s obsahom uhlíka v pôde. Na základe našich pozorovaní, čo dokumentuje obrázok 7 pozorujeme síce trend postupného znižovania obsahu uhlíka pri konvenčnej technológii, avšak pri bezorbovej kde by sa očakával významnejší nárast jeho hodnôt sme zaznamenali len v jeho obsahu približne konštantnú úroveň. Na druhej strane za pozitívum vplyvu pôdoochrannej technológie môžeme brať aj stabilné hodnoty obsahu uhlíka v porovnaní s jeho významnejším poklesom pri technológii konvenčnej. Tu treba pripomenúť, že v rámci pokusu neboli zaraďované žiadne medziplodiny, čím môže byť tento výsledok v porovnaní so skúsenosťami z praxe dosť ovplyvnený.
|
Obr. 7: Vplyv technológií na obsah uhlíka v pôde (%) |
Z ďalších chemických procesov sme prínos bezorbovej zaznamenali pri procesoch amonizácie a nitrifikácie.
|
Obr. 8: Vplyv technológií na procesy amonizácie v pôde |
|
Obr. 9: Vplyv technológií na procesy nitrifikácie v pôde |
Amonizačné procesy (obrázok 8) boli vplyvom bezorbovej technológie ovplyvňované výrazne pozitívnejšie ako v prípade nitrifikácie. Pri oboch procesoch bol ale zaznamenaný preukazne pozitívny vplyv v porovnaní s konvenčnou technológiou, pri ktorej sme tak pri amonizácii, ako aj nitrifikácii v dlhodobom trende len ustálenosť hodnôt.
Záverom možno konštatovať, že prínos pôdochranných technológií je datovaný viacerými smermi. V prvom rade z pohľadu poľnohospodára je to šetrenie nákladov v spojitosti so zakladaním porastov. Z našich údajov vyplýva, že pri redukovaných technológiách je to približne o 35 a pri bezorbovej až o 60 %. V priemere za celú dobu trvania pokusu a za všetky plodiny zaradené v osevnom postupe sme zaznamenali pri bezorbovej technológii zníženie úrod o približne 7 % v porovnaní s konvenčnou. Uvedené zníženie je ale kompenzované znížením vstupov, čím je rentabilita pestovania zachovaná. Uvádzané údaje však jednoznačne definujú pozitívny vplyv pôdoochranných technológií na vlastnosti pôdy a pôdneho prostredia. Zámerom by ale mala zostať možnosť rozhodnúť sa pre tú ktorú technológiu, pri zvážení všetkých aspektov, ktoré ju môžu ovplyvniť, o ktorých ale najviac vie konkrétny poľnohospodár.
Táto publikácia vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: „Inovácie primárnej poľnohospodárskej produkcie pre udržateľné poľnohospodárstvo“ kód ITMS: 313011T540, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.
