Úvod / Informácie / Pôda

Aktuálne trendy pri obrábaní pôdy

28-10-2015
S použitím dostupných zdrojov spracoval: doc. Ing. Jozef Ďuďák, CSc. | jozef.dudak@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Obrábaním pôdy v rastlinnej výrobe sledujeme niekoľko významných cieľov. Prvým je zapracovanie pozberových zvyškov a aplikovaných hnojív, ďalším by malo byť odstránenie stôp po predchádzajúcich prejazdoch techniky a tým vykonanie aspoň čiastočného zásahu na obnovenie prípadne poškodenej štruktúry pôdy a základným cieľom by mala byť príprava vhodného osivového lôžka pre následne pestovanú plodinu.

Z aktuálnej ponuky techniky, ako aj na základe aktuálnych poznatkov praxe je zrejmé že sa v súvislosti s dosiahnutím vyššie uvedených cieľov obrábania pôdy aj naďalej budeme stretávať s paralelným rozvíjaním dvoch v praxi zaužívaných technológií obrábania pôdy, a to tak tzv. „orbovej“ (konvenčnej), ako aj „bezorbovej“. Premýšľanie typu „úplne bez pluhu, alebo len s pluhom“ často totiž v praxi niektorých podnikov neviedlo k očakávanému efektu a flexibilný spôsob obrábania pôdy, vychádzajúci z kombinácie oboch technológií, sa v súčasnosti ukazuje ako najvhodnejší. Okrem vyššie vymenovaných cieľov totiž pri obrábaní pôdy narážame aj na rôzne ďalšie, často protichodné požiadavky. Zvolená pracovná operácia v rámci technológie obrábania pôdy by mala zabezpečiť vysokú výkonnosť pri nízkej energetickej náročnosti. Správne zvolený systém obrábania pôdy by mal byť zároveň aj univerzálny a pritom efektívny pre vytváranie predpokladov pre vysoké úrody následne pestovaných plodín, pritom by intenzita pestovania nemala ísť na úkor dlhodobej udržateľnosti. Veľmi dôležitou súčasťou všetkých obrábacích zásahov by mala byť aj regulácia populácie burín, škodlivých organizmov a pôvodcov chorôb.

Na význame preto naberá posudzovanie technológií na základe konkrétnych podmienok, v ktorých podnik hospodári, pričom rozhodujúce sú osevné postupy, pôdne druhy, očakávané úrody a klimatické podmienky. A tiež priebeh počasia, ktorý je z roka na rok odlišný. Mnoho farmárov už v súčasnosti považuje za veľkú výhodu, ak sú vybavení pre niekoľko variantov obrábania pôdy. Ukazuje sa totiž, že nie je umenie spracovávať celú výmeru stále rovnakou technológiou, naopak - perspektívne riešenie spočíva vo voľbe vhodnej technológie na určitom pozemku v správny čas. Cieľom je vystihnúť najpriaznivejšie podmienky a vtedy vykonávať potrebné operácie pri vysokej výkonnosti strojov a podľa možnosti pri čo najnižších nákladoch.

Obmedzenie nákladov na obrábanie pôdy sa dá dosiahnuť niekoľkými spôsobmi, medzi ktorými je asi najznámejším a zároveň aj najrozšírenejším spôsob zníženia hĺbky pôsobenia náradia pri základnom obrábaní pôdy. Toto opatrenie je rozšírené, avšak napríklad redukcia hĺbky pri orbe by nemala obmedzovať niektoré jej hlavné funkcie, teda hlavne zaklopenie rastlinných zvyškov a likvidáciu burín. Aj u pomerne rozšíreného intenzívneho kyprenia a drobenia pôdy je možné ubrať na intenzite, alebo s použitím výkonnej techniky tieto operácie vykonávať pri vhodnej vlhkosti pôdy a teda s nižšími nákladmi.

Konvenčná technológia s orbou

Ešte pred niekoľkými rokmi prevládali v našich pôdno-klimatických podmienkach technológie pestovania poľných plodín založené na každoročnom obracaní vrchnej vrstvy pôdy (ornice) za pomoci radlicových pluhov. Vo všeobecnosti sa uvádzalo (a platí to aj v súčasnosti), že použitie pluhu má význam predovšetkým pri odstraňovaní zaburinenia pozemkov a z fytosanitárnych dôvodov. Jeho použitím sa čiastočne eliminujú aj nedostatky vo výžive a ochrane rastlín, avšak na úkor vyšších vstupov energie (predovšetkým vo forme spotrebovanej nafty) a spotreby ľudskej práce.

Orbou sa príprava pôdy pred sejbou následnej plodiny v tzv. konvenčných pestovateľských postupoch spravidla iba začína. Po nej musí nasledovať ešte niekoľko pracovných operácií, ktorých cieľom je upraviť oráčinu do stavu požadovaného z hľadiska sejby následnej plodiny. Hlavne pri sejbe ozimín sa po orbe musia rozdrobiť brázdové odvaly, rozbiť prípadné hrudy, urovnať povrch pôdy, dostatočne ju utužiť v oblasti osivového lôžka a uložiť do nej osivo. Keď je príprava pôdy pred sejbou ozimín vykonávaná v suchých podmienkach, niektoré z vyššie uvádzaných operácií pracovného postupu sa musia aj zopakovať, čo ďalej zvyšuje nielen časovú, ale aj energetickú náročnosť týchto pracovných postupov zakladania následnej úrody.

Jednou z podmienok pre dosiahnutie vysokej kvality orby je použitie vhodného pluhu. Výrobcovia poľnohospodárskej techniky sú si toho vedomí, a preto aj v oblasti techniky na základné spracovanie pôdy, do ktorej pluhy patria, sa snažia poľnohospodárom ponúkať moderné a pokrokové stroje. Mnohé konštrukčné riešenia pluhov dnes predstavujú skutočne vrchol majstrovstva a technickej zdatnosti svojich konštruktérov. Na trhu sú pluhy s elektronickými systémami nastavovania a ovládania, pri práci s ktorými rozhodujúcu úlohu preberá na seba riadiaca elektronika. Najviac opotrebovávané časti pluhov sú vyrábané z kvalitných materiálov, zjednodušuje sa systém výmeny (opravy) opotrebených prvkov.

Pozornosť, ktorú vývoju konštrukčného riešenia pluhov venujú jednotliví výrobcovia svedčí o tom, že aspoň oni považujú za potrebné pluhy vyrábať, aj keď ani vo výskumnej sfére, no ani v poľnohospodárskej praxi nie sú jednotné názory na to, či aj v ďalších rokoch bude alebo nebude orba potrebná pracovná operácia. Osobne som toho názoru, že orať sa bude, aj keď možno na menšej výmere ako dnes. Nakoniec aj z prehľadu obnovy strojov v poľnohospodárskych podnikoch za posledné roky (podľa údajov Zelenej správy) je zrejmé, že pluhy sa priebežne nakupujú a dokonca aj ich celkový počet sa priebežne zvyšuje, aj sumárna výkonnosť pluhov je vyššia, nakoľko sa nakupujú najmä pluhy s väčším pracovným záberom pre výkonnejšie traktory.

Používanie výkonných traktorov pri práci s pluhom a jazde kolesami v brázde sa stalo v posledných rokoch jedným z diskutovaných problémov. Dôvodom na diskusie je utláčanie steny brázdy väčšinou širšou pneumatikou ako je šírka záberu orbového telesa. Niektorí výrobcovia preto ponúkajú pluhy so špeciálnym tvarom odhrňovačky (kosoštvorcový tvar, tzv. Rauten systém), umožňujúcim vytvárať stenu brázdy nie kolmú, ale s vybraním smerom do nezoraného záhonu, čím sa pre pneumatiku traktora vytvára väčší priestor. Iní výrobcovia v konštrukcii návesných pluhov s väčším počtom orbových telies riešia použitie pluhu aj pri tzv. on - land orbe, kde sa na ich ťahanie osvedčujú pásové, alebo polopásové traktory, alebo kolesové traktory so širšími pneumatikami jazdiace po nezoranej časti záhonu. Ponúkané sú aj riešenia, pri ktorých je pluh rozdelený na tlačenú a ťahanú časť, medzi ktorými je umiestnený traktor.

Kvalita orby je ovplyvňovaná aj hĺbkou orby a šírkou pracovného záberu orbového telesa (tzv. orbový pomer). Z tohto pohľadu sa ako vhodné javia pluhy s plynulou zmenou šírky pracovného záberu (systém vario). Taktiež pri práci na členitých pozemkoch je zmena pracovného záberu pluhu výhodná, podobne ako aj pri práci pluhu na svahu.

Orbou radlicovými (klinovými) pluhmi sa najvýraznejšie mení stav pôdy. Pracovné mechanizmy radlicového pluhu pôdu režú, nadvihujú, otáčajú, drobia,... Ak má byť kvalita orby zachovaná vo všetkých pôdnych podmienkach, vyžadujú rozdielne pôdne druhy taktiež rozdielne konštrukčné riešenia a tvary orbových telies. Použitím vhodného konštrukčného riešenia a tvaru orbového telesa sa taktiež znižujú nároky pluhu na ťahovú silu, čím sa v konečnom dôsledku znižuje energetická náročnosť a šetria pohonné hmoty.

Práve vysoká energetická náročnosť obrábania pôdy pluhom s odhrňovačkou v kombinácii s pomerne nízkou produktivitou práce, podieľaním sa na silnejšej erózii pôdy, ako aj na zhutňovaní dna brázdy kolesami traktora pri orbe, sú predmetom neustálej kritiky a hľadania vhodnejších postupov zakladania úrody. Avšak napriek svojej vyššej energetickej náročnosti orba radlicovými pluhmi zostane pravdepodobne ešte po dlhé obdobie základným a najvýznamnejším prvkom v sústave základného i celého obrábania pôdy.

Náhrada orby kyprením

Snaha nahradiť orbu iným obrábacím zásahom pokiaľ možno s rovnocennými účinkami na pôdu je v praxi motivovaná predovšetkým možnosťami úspory nákladov. Dosiahnuť požadovaný obrábací efekt možno napr. použitím radličkového (ornicového) kypriča, ktorý bol vyvinutý z klasického radličkového podmietača. Jeho konštrukcia je dôsledne podriadená intenzívnemu spracovaniu pôdy do hĺbky až 35 cm. Ornicové kypriče pre kyprenie pôdy na celú hĺbku orničného profilu vyžadujú podstatne viac ťažnej sily než ich náprotivky pre plytkú podmietku. Napriek tomu možno takto pri rovnakých nákladoch obrobiť väčšiu plochu než klasickým pluhom. Ich účinok na pôdu je oproti pluhu predsa len v niečom odlišný - na rozdiel od pluhu časť rastlinných zvyškov zostáva na povrchu pôdy, ostatné sú premiešané v celom horizonte záberu a hlavne nie sú uložené na dno brázdy, k čomu často dochádza pri nesprávne vykonanej orbe.

Nové možnosti v oblasti obrábania pôdy po zbere ponúka dlátový pluh. Zanechá pôdu s hlbokým nakyprením, ale povrchovou štruktúrou, ktorá umožňuje vykonať sejbu kombinovanou sejačkou. Jeho pracovné orgány sú špeciálne konštruované tak, že prvú vrstvu naruší špička podrývacích telies a odrežú ju bočné krídelká. Zároveň dôjde k prerušeniu utuženej podorničnej vrstvy, prípadne aj k odstráneniu utuženia pôdy vplyvom ťažkej mechanizácie. Vrchná vrstva pôdy je ďalej ešte upravená tandemovým drobiacim valcom. Dlátový pluh umožňuje hlboké nakyprenie pôdy pri pomerne slušnom zvýšení denných výkonností a znížení energetickej náročnosti. Má dokonca ešte vyššiu priechodnosť ako radličný pluh.

Hĺbkové kyprenie pôdy

Cieľom hĺbkového kyprenia (podrývania) je rozrušiť zhutnenú vrstvu pôdy a dočasne vytvoriť veľké póry, pretože ploché a masívne vrstvy pôdy zabraňujú prieniku (penetrácii) koreňov, vody a vzduchu do pôdy s negatívnym vplyvom na rast rastlín a úrodu plodiny. Hĺbkovým kyprením pôdy sa vytvoria lepšie podmienky pre rast a predlžovanie koreňov rastlín, zvýši sa infiltrácia vody do pôdy a voda sa môže uchovávať aj v podorničnej vrstve pôdy. Tým je možné zabezpečiť väčšie množstvo vody v pôde dostupnej pre rastliny v priebehu vegetačného obdobia, kedy môže byť vlhkosť pôdy limitujúcim faktorom. Zvýšené množstvo makropórov po vykonaní hĺbkového kyprenia však môže postupne ako sa pôda znovu konsoliduje vymiznúť. Tieto makropóry zabezpečujú zvýšené množstvo vody a kyslíka pre korene rastlín.

V priebehu vykonania operácie je potrebné monitorovať vlhkostné podmienky a dodržiavanie hĺbky kyprenia pôdy, aby bolo zabezpečené rozrušenie zhutnenej vrstvy pôdy. Vykonanie operácie pri nesprávnej vlhkosti pôdy môže spôsobiť viac škody ako pozitívnych účinkov, pretože v takýchto podmienkach sa vlhká pôda maže a dochádza k vzniku zhutnenej vrstvy pôdy tesne pod hĺbkou kyprenia. Hĺbkovým kyprením sa pôda stáva náchylnejšou na opätovné zhutnenie, pretože nie je schopná odolávať ťažkým mechanizačným prostriedkom. Počas veľmi vlhkých rokov môže dochádzať aj k zamokreniu pôdy. 

V súčasnosti je komerčne dostupných mnoho hĺbkových kypričov s rôznym tvarom kypriacich telies (radlíc) určených pre hĺbkové kyprenie pôdy, ktoré sa líšia v práci s pozberovými zvyškami, požiadavkami na ťahovú silu a spôsobom rozrušenia pôdy. Kypriace telesá sa odlišujú tvarom a uhlom vnikania do pôdy. Pre docielenie efektívnosti práce hĺbkového kypriča je potrebné zohľadniť vzdialenosť medzi kypriacimi telesami aj voľbu správneho typu kypriaceho telesa. Rozchod kypriacich telies je účelný pri 1,0 až 1,5 násobku hĺbky kyprenia, pričom na ľahších pôdach sa volí väčší rozstup rýh a na ťažších pôdach menší. Zároveň je potrebné prekypriť aj stopy ťahača. 

Všeobecne je hĺbkové kyprenie pôdy finančne nákladnou poľnou operáciou, ktorá musí byť pre dosiahnutie potrebného účinku vykonaná správne. Dokáže zmierniť problémy s narušenou pôdnou štruktúrou, ale nie vždy dostatočne. Je to z toho dôvodu, že kypriace telesá majú tendenciu nasledovať staré kypriace ryhy ak už hĺbkové kyprenie bolo použité v rovnakom smere.

Na pôdach, ktoré majú sklon k zhutneniu, sa osvedčilo podrývanie do hĺbky minimálne 40 cm. Na miestach, kde sa tvoria jazerá stojatej vody, sa pracovná hĺbka ešte zvyšuje. Zaradené môže byť napr. po zbere ozimnej pšenice pred následnou sejbou kukurice. Po jeho vykonaní nasleduje v poslednej dekáde augusta výsev horčice rozhadzovačom priemyselných hnojív so zapravením pomocou tanierových brán. Porast cez zimu vymrzne a na jar je v suchom stave spracovaný kypričom. Tým sa zapraví do pôdy a zároveň sa pripraví osivové lôžko pre kukuricu. V porovnaní s orbou sa ušetrí minimálne jeden prejazd pri jarnej príprave pôdy a zabraňuje sa jej vodnej aj veternej erózii. Tento prínos zároveň vyrovná zvýšenú spotrebu paliva pri podrývaní na jeseň oproti orbe. Odstránenie pôdneho utuženia obmedzuje aj rozvoj burín, pretože práve v miestach s utuženým pôdnym horizontom sa niektorým burinám veľmi dobre darí (využívajú nahromadenú vlahu spolu s rozpustenými živinami nad utuženým dnom).

Špecializované technické prostriedky pre hĺbkové kyprenie sa dnes využívajú nielen na lokálne odstránenie utuženia, ale stále viac aj plošne, napríklad po zbere cukrovej repy, kedy bol pozemok viac zaťažený prejazdmi ťažkej techniky. Pozemok po podrývaní vykazuje zvýšenú citlivosť na opätovné utuženie, čo možno eliminovať už spomenutým pestovaním medziplodín (tzv. biologická stabilizácia).

Ktorý systém obrábania pôdy je vhodnejší?

Na prelome 80. a 90. rokov minulého storočia sa začali hľadať riešenia, ktorými by bolo možné zabezpečiť prípravu pôdy pred sejbou poľných plodín energeticky a časovo menej náročnejšími pracovnými postupmi. Postupne sa začali aj v našich podmienkach uplatňovať rôzne minimalizačné pracovné postupy založené na šetrení času, PHM a v konečnom dôsledku aj nákladov spájaním pracovných operácií pri využívaní kombinovaných strojových súprav, ako aj tzv. pôdoochranné (často označované aj ako konzervačné) pracovné postupy, v rámci ktorých bola pracovná operácia orba nahrádzaná operáciami plytkého kyprenia pôdy za pomoci rotačných, tanierových, alebo radličkových kypričov. I keď úspory času a PHM pri minimalizačnom obrábaní pôdy sú nesporné, súčasná prax nám často potvrdzuje, že z hľadiska nákladov sa nie vždy a každému tento postup oplatí. Kto ušetrí na príprave pôdy, mal by si spravidla pripraviť viac financií na chemickú ochranu. Jedným z problémov minimalizácie je totiž vyšší výskyt burín. Druhým, a to veľmi závažným problémom je skutočnosť, že minimalizačné a takisto aj ochranné technológie obrábania pôdy neriešia problém jej utuženia (zhutnenia), ku ktorému dochádza pri používaní čoraz ťažšej techniky, ako aj opakovanom obrábaní pôdy na rovnakú hĺbku.

Nutnosť znižovať náklady a požiadavka na zohľadnenie ochrany pôdy budú aj naďalej stáť v pozadí rozvoja moderných technológií obrábania pôdy. V súčasnosti je hlavne nutné zamerať sa predovšetkým na výrazné zníženia zaťaženia pôdy často zbytočnými prejazdmi techniky a venovať zvýšenú pozornosť nastaveniu a priebežnej kontrole kvality práce náradia využívaného pri základnom obrábaní pôdy. O jeho výbere a konkrétne vykonanom postupe obrábania pôdy potom rozhodne množstvo slamy, termín zberu, pôdne pomery a priebeh počasia. Vhodné je zvoliť taký postup obrábania pôdy, ktorý vo vzťahu k následnej plodine vytvorí optimálne podmienky tak pre rast rastlín, ako aj udržanie a rozvoj pôdnej úrodnosti.