Obrábanie pôdy v kontexte klimatickej zmeny
Strategickým zámerom agrárnej politiky SR je zabezpečenie potravinovej bezpečnosti štátu a výživovej dostatočnosti obyvateľstva. Významné postavenie v zabezpečovaní tejto strategicky významnej úlohy má rastlinná výroba, ako neoddeliteľná súčasť poľnohospodárskej sústavy a v rámci nej obrábanie pôdy.
Poučka hovorí, že obrábanie pôdy a naň nadväzujúce pestovanie plodín, najmä za účelom výživy obyvateľstva, sa realizuje v zložitej sústave krajinného priestoru a je ovplyvňované mnohými faktormi pôdnych, poveternostných podmienok prostredia a činnosťou človeka. V konečnom dôsledku má biologický charakter a je základom poľnohospodárskej výroby.
Obrábaním pôdy voláme všetky operácie, pomocou ktorých sa mechanickým spôsobom menia vlastnosti orničnej vrstvy pôdy alebo rizosféry. Ľudstvo sa mu venuje už niekoľko tisícročí a patrí k najstarším činnostiam človeka. Na obrábanie pôdy sa používali a používajú rozličné náradia.
Prerod z človeka lovca a zberača na človeka hospodára – roľníka bol postupný. Praveký človek začal chovať mláďatá lovených zvierat v zajatí (domestikácia) a pestovať rastliny za účelom väčšej úrody (väčšie zrno, väčšia úroda). Odvíjalo sa to od jeho zaoberania sa pestovaním plodín a následne jeho dlhodobou zviazanosťou s lokalitou. Podnetom k tomu bolo to, že sa chcel pohodlnejšie a bezproblémovejšie zasýtiť a neriskovať zdravie a život ako pri love zveri (domestikácia zvierat). Vyvstala však potreba, pri stúpajúcej natalite ľudí i zvierat, dosahovať vyššie úrody pestovaných plodín. Jednou z vecí, ktoré tomu napomohli bolo i zlepšenie technológie samotného obrábania pôdy. Už v praveku, sa vtedajší človek snažil vyrobiť aj prvé primitívne náradie na obrábanie pôdy. Pravekým predchodcom pluhu boli motyka, oradlo, radlo. 1000 rokov p.n.l. sa začínali používať železné lopaty, v druhom storočí p.n.l. sa v krajinách kultúrneho východu začínala používať orba ťažkým železným pluhom (prerod z dreveného na celokovový pluh).
To všetko postupne napredovalo až k vyvinutiu ruchadla bratancov Veverkových (Rybitví, 1827). Bratancom Veverkovým sa úpravami tzv. záhonového pluhu podarilo vytvoriť pluh, ktorý pôdu odkrajoval, rozrušoval, drobil a obracal. Taktiež pomocou neho dokázali ovládať i hĺbku orby. Bol to v tom čase prevratný vynález.
Orba je základným prvkom v sústave obrábania pôdy a významnou operáciou v sústave tradičného obrábania pôdy. Pri nej sa pôda drobí, kyprí, obracia a premiešava. Na ornej pôde má orba podiel pri vytváraní ornice a udržiavaní jej hĺbky.
Dnes podľa hĺbky, termínu a „požiadaviek“ plodín rozlišujeme viacero druhov orby:
Letnú - strniskovú (0,12 – 0,15 m)
Strednú - predsejbovú (0,18 – 0,24 m)
Hlbokú - jesennú (0,24 – 0,30 m)
Veľmi hlbokú - jesennú (0,30 – 0,35 m)
Jarnú - náhradnú (0,15 – 0,20 m)
Podrývanie (až 0,45 m)
Rigolovanie (0,50 – 0,60 m)
V snahe zabrániť zhutňovaniu pôdy pristupujú poľnohospodári i k on land orbe. Pri nej využívajú však drahšie špeciálne pluhy umožňujúce traktoru pohyb na nezoranej časti pôdy. Dnes už výrobcovia ponúkajú i hybridné pluhy (na on land orbu i klasickú orbu). Využívajú sa i dlátové pluhy, ktoré je možné využiť i v podmienkach, kde nie je možné použiť klasické pluhy. Pomocou nich je možné dosiahnuť intenzívnejšie premiešanie a celkové obrobenie pôdy až do hĺbky 0,65 m, zlepšiť priechodnosť - tým pádom pracovnú rýchlosť stroja, pri podobnej spotrebe pohonných hmôt ako pri klasickej orbe.
K výhodám a úlohám orby možno zaradiť:
- prevzdušnenie ornice obrátením pôdneho odvalu
- podporu mineralizácie živín
- zapravenie pozberových zvyškov, hnojív a medziplodín na zelené hnojenie
- regulácia trvácich burín a škodcov
- úpravu povrchu pôdy - zamedzenie vodnej a veternej erózie
K nevýhodám orby možno priradiť:
- vyššie pracovné a energetické náklady
- tvorbu prísušku
- ničenie pôdneho edafónu
- semená burín sú orbou hlbšie zapravené a „konzervované“
- tvorbu nebezpečnej „plúžnej podošvy“, utužovanie podorničia, čo má za následok zabraňovanie pohybu vody v pôdnom horizonte a sťažovanie prenikania koreňového systému rastlín do nižších vrstiev
Minimalizačné a pôdoochranné technológie obrábania pôdy
Tieto technológie obrábania pôdy sa v bývalom Československu začali uplatňovať niekedy v 60-tych rokoch minulého storočia. Bolo to však viac živelné ako praktické (nevhodná technika, problematické herbicídy so systémovým účinkom, ...). Začiatkom 90-tych rokov sa minimalizačné technológie uplatňovali už na asi na 10-15 % vtedajšej výmery ornej pôdy (obilniny, kapusta repková pravá, kukurica). Presné výmery nie sú registrované, no je predpoklad, že na Slovensku sa dnes pestujú obilniny na viac ako 250 tis. ha s využitím minimalizačnej a pôdoochranných technológií. Je to nárast zo 130 až 150 tis. ha v roku 2003 o 100 tis. ha. Olejnín sa pestuje približne 40 tis. ha, strukovín 10 tis. ha a celkovo poľných plodín 350 až 380 tis. ha týmito technológiami. Už v Správe o poľnohospodárstve a potravinárstve z roku 2000 sa uvádzalo, že využívanie týchto technológií by malo byť na ploche 15% výmery ornej pôdy SR.
Dnes možno povedať, že väčšina pestovateľov istým spôsobom viac či menej minimalizuje. Farmárov na Slovensku k ich používaniu vedú aj špecifické podmienky Slovenska a zmenené ekonomické (finančná kríza), agroekologické podmienky (podnebie, pôda, vlaha, ...) i snaha dodržať agrotechnické termíny (predsejbová príprava pôdy, sejba, ...).
Nevýhody orby môžu riešiť technológie minimalizačné (objem rastlinných zvyškov, alebo percento pôdy, ktoré je nimi pokryté po sejbe plodiny je 15 – 30%) a pôdoochranné (objem rastlinných zvyškov, alebo percento pôdy, ktoré je nimi pokryté po sejbe plodiny je viac ako 30 %).
V kontexte klimatickej zmeny je základnou filozofiou týchto spôsobov obrábania pôdy uchovať (konzervovať) v pôde všetko, čo je z hľadiska jej úrodnosti priaznivé a vylúčiť všetky negatívne vplyvy na pôdu spôsobené nesprávnym hospodárením človeka.
Farmárovi môžu pomôcť minimalizovaním počtu prejazdov po poli, redukciou hĺbky obrábania a možným aktívnym narúšaním utuženej vrstvy hĺbkovým kypričom. Objavuje sa i vertikálne obrábanie pôdy, ktoré obmedzuje pohyb s pôdou v horizontálnej rovine
a pozberové zvyšky zostávajú na povrchu, alebo sa zapravujú plytkou podmietkou do približne 10 cm. Dochádza tak šetreniu pôdnej štruktúry, ochrane pôdneho makroedafónu (dážďovky), znižuje pôdnu eróziu a hospodárenie s vlahou.
Tieto technológie obrábania pôdy pozitívne ovplyvňujú i napohľad „neviditeľné“ prvky úrodnosti - množstvo organickej hmoty v pôde, stabilitu pôdnych agregátov, množstvo i diverzitu pôdneho makro i mikroedafónu. Typickým znakom je množstvo a hmotnosť dážďoviek. Pri bezorbovom systéme bolo zaznamenaných niekoľkonásobne viac dážďoviek ako v konvenčnom systéme, zmeny stavu pôdnej organickej hmoty, pôdnych mikroorganizmov, mineralizácie N, uvoľňovania CO2 do atmosféry, objemu a zastúpenia pórov a objemovej hmotnosti...
Medzi najdôležitejšie dôvody používania minimalizačných a pôdoochranných technológií patrí i obmedzenie spotreby pohonných hmôt, úspora pracovných síl, vývoj nových strojov na obrábanie pôdy, uľahčenie a urýchlenie obrábania pôdy, skrátenie pracovnej špičky, poznanie vplyvu mechanického obrábania na pôdne vlastnosti a vývoj rastliny, zavedenie účinných herbicídov, ochrana pred vodnou a veternou eróziou, uchovanie pôdnej vlahy, zníženie počtov prejazdov po poli a mnohé ďalšie. Nezanedbateľné je i ekonomické hľadisko, najmä v dnešnom čase nárastu cien vstupov do poľnohospodárskej prvovýroby. Používaním minimalizačných a pôdoochranných technológií dochádza k celkovému zlepšeniu agroekologických vlastností pôdy v podobe vyššej úrodnosti, zlepšenia fyzikálno - chemických a biologických vlastností, zlepšeniu pôdnej štruktúry, zníženiu erózie, vyrovnaniu pozemku.... To sa prejavuje i v úrodách a ekonomickej bilancii.
Benefity týchto technológií sú jasne definovateľné:
- úspora pohonných hmôt
- ochrana pôdnej úrodnosti
- nižšia potreba práce a úspora času
- úspora nákladov na mzdy zamestnancov
- ochrana voči vodnej a veternej erózii
- zvyšovanie obsahu organickej hmoty v pôde
- úprava vzťahov makro a mikroedafónu, zlepšenie chemických, biologických a fyzikálnych vlastností pôdy
- rýchlejšie vykonaná predsejbová príprava pôdy
- regulácia obsahu N, P v pôdnom prostredí
- znižovanie prejazdov po poli
- redukcia zhutnenia pôdy
- zníženie emisií skleníkových plynov a úprava Ntot
- zvyšovanie biodiverzity
- ľahšie zvládnutie sejby v agrotechnickom termíne
Pásové, hrobčekové (modifikovaný strip – till) obrábanie pôdy ako súčasť pôdoochranných technológií obrábania pôdy
Pásové obrábanie pôdy môžeme zaradiť medzi šetrné systémy obrábania pôdy. Spoločne s terasovaním ho môžeme využívať na svahoch so sklonom viac ako 10 % (vrstevnicová orba). Môžeme tak zachytávať vodu na povrchu pôdneho horizontu a spomaliť mieru odtoku povrchových vôd (lepšie vsiaknu do pôdy). Pôda v tejto technológii je obrábaná v približne v 0,25 až 0,30 m širokých pásoch.
Pásové obrábanie pôdy možno využiť pri pestovaní kukurice siatej najmä na ľahkých a stredných pôdach. V našich podmienkach môže byť čiastočný problém s jej využitím na ťažkých pôdach, nakoľko sú pre jej využitie dôležité teploty počas vegetácie. Ak je pôda príliš chladná živiny pre rastliny kukurice sa uvoľňujú pomalšie ako rastliny požadujú. Obrábanie pôdy v pásoch nachádza uplatnenie najmä pri pestovaní spomínanej kukurice siatej, ale prvé lastovičky sú i pri pestovaní sóje fazuľovej.
Taktiež využívanie pásového obrábania pôdy pod kapustu repkovú pravú môže byť zaujímavou alternatívou pestovania. V takomto prípade je ale nutné uvažovať o voľbe vhodného hnojiva i jeho hĺbkového uloženia do pôdy. Taktiež je sa treba zaoberať i konkrétnymi formami živín. Ako teda vyplýva, do spracovaných pásov je možné aplikovať v požadovanom agrotechnickom termíne hnojivá a osivá.
Kladným prínosom pásového obrábania býva okrem iného i skoršie preschnutie pôdy na jar a skoršie zvýšenie teploty pôdy na požadovanú hodnotu. To farmárovi umožňuje lepšie hospodárenie s časom pri hnojení i pri sejbe. Hnojivo môže byť umiestnené priamo v oblasti koreňovej sústavy, čo umožní efektívnejšie využitie aplikovaných živín. Z ekonomického pohľadu je to úspora na nákladoch (obrábanie v pásoch).
Hrobčekové obrábanie pôdy a teplota
Riešením problému s pôdnou teplotou (pomalé prehrievanie a tým pádom následnou mobilizáciou živín) môže byť metóda hrobčekovej prípravy pôdy pre kukuricu, kedy je potrebné pôdu na jeseň celoplošne hlboko rozpracovať. Následne navŕšiť hrobčeky v zodpovedajúcom rozostupe. V porovnaní s rovným povrchom, väčšia plocha hrobčekov, prehĺbi premŕzanie pôdy a urýchli jarné prehrievanie v nich. Rastliny sa vďaka tomu od začiatku vyvíjajú rýchlejšie (teplota, živiny). Zaujímavá je i pri tom problematika živín, ktoré môžeme presne umiestňovať pod rastliny kukurice.
Istým rizikom môže byť práve spomínaná pôda, nakoľko hrobčekové, pásové (modifikovaný strip-till) pestovanie kukurice dobre „funguje“ na ľahkých a stredných pôdach, ale na ťažších pôdach už narážame na isté problémy. Problémom sa javí teplota počas vegetácie v strednej Európe vs. teplota v podmienkach, z ktorých tieto technológie pochádzajú (35° severnej šírky). Je to dané tým, že v typicky kukuričných oblastiach USA v mesiacoch júl až august sú teploty vyššie ako u nás v strednej Európe. Tým pádom sa pôda viac prehrieva, rýchlejšie mineralizuje a rastliny tak majú viac dusičnanového N vtedy, keď ho najviac potrebujú (júl, august).
Na jeseň je treba pôdu celoplošne hlboko (0,20 – 0,35 m) rozpracovať a navŕšiť „hrobčeky“ radličkovým pracovným ústrojenstvom s požadovanou medziriadkovou vzdialenosťou pre tú ktorú plodinu. Hrobčeky spôsobia lepšie premrznutie v zime a na jar lepšie prehriatie pôdy v hĺbke sejby. Pri hrobčekovom zakladaní porastov nám pomôže teda i zimné počasie, čím je pôda na jar s jemnou povrchovou štruktúrou vhodnou na sejbu. Na správne navŕšenie i sejbu do hrobkov je nutné využiť GPS, ale aj kvalitné náradie aby nám držalo smer. Na jar je cieľom dosiahnuť minimálnu teplotu 8 °C a tá je daná veľkosťou plochy pôdy, pozberovými zvyškami a nakyprením. Vhodné je kukuricu vysievať v kombinácii s prihnojením k päte (najmä N cca 25 – 35 kg na ha) na podporenie počiatočného rastu. Taktiež i P2O5 cca 30 – 30 kg na ha a K, prípadne Mg. Hĺbka sejby je 3,5 – 6 cm. Z pohľadu vlahy je nutné aby uložené osivo dobre prikryté a utlačené kvôli vzlínaniu vody.
Táto metóda však nie je úplne bez šance. Je to účinný systém, pri ktorom je možné obrobiť pôdu a aplikovať živiny do pôdy podľa potreby plodiny, ktorú ideme pestovať. Kvalitná a presná príprava pôdy musí ale začať už na jeseň a omnoho viac treba dbať na kvalitu celého systému prípravy pôdy.
I v kontexte už prebiehajúcej klimatickej zmeny (teplota, zrážky, ich kolísanie a prudký nástup), môžu byť tieto technológie perspektívne a sú už predo dvermi.
Nemožno ich však použiť vždy a všade
Úspešnosť používania minimalizácie a pôdoochranných systémov v podniku je v dominantnej miere závislá od druhu pôdy, pričom na ťažších, ílovitých pôdach s väčším sklonom sa minimalizačná technológia (možná orba pluhom po vrstevniciach) osvedčuje menej ako na rovinách stredne ťažkých až ľahkých pôd na západnom Slovensku. Je to dané i tým, že výsevné sekcie niektorých sejačiek na priamu sejbu sa problematickejšie prispôsobujú nerovnostiam povrchu pôdy, i keď i v tejto oblasti výskum nových sejačiek napreduje.
Dôležitým krokom pred začiatkom používania týchto technológií je vykonať komplexný rozbor pôdy (najmä pH a zásobenosť živinami) a zmerať utuženosť pôdy. Je to dôležité z toho dôvodu, že pri orbe kolesovými traktormi môže dochádzať až k hraničným hodnotám utuženosti.
Veľký pozor treba dať pri výbere a príprave pozemku. V týchto technológiách je možné sa stretnúť s väčším tlakom burín a sťažením ich regulácie. Preto je nutné snažiť sa vybrať dlhodobo nezaburinený pozemok.
Pri prechode na pôdoochranné technológie sa odporúča začínať kukuricou na zrno pestovanou ešte konvenčným spôsobom. Tá následne zabezpečí dostatok a rovnomerne pokrytie rastlinnými pozberovými zvyškami po povrchu pôdy.
Na zber je vhodné použiť také stroje, ktoré dokážu pozberové zvyšky pestovanej plodiny rozhodiť po celej šírke svojho záberu.
Pri žatevných prácach treba zásobník kombajnu vyprázdňovať na úvrati, z dôvodu predchádzania utuženiu pôdy.
Záujem o minimalizačné technológie majú hlavne veľké podniky, s väčšou výmerou, pre ktoré je dôležité pôdu obrobiť rýchlo a efektívne - preferujú teda čo najširší pracovný záber a rýchlosť prípravy pôdy. Poľnohospodári hospodáriaci na menších výmerách často zostávajú pri konvenčnom obrábaní pôdy. Ceny ťažných prostriedkov, s dostatočným výkonom sú pre menšie podniky vysoké, čo býva často limitujúcim faktorom.
Väčšie množstvo rastlinných zvyškov na povrchu však môže vyvolávať i problémy s imobilizáciou N, kvalitnou sejbou, väčším tlakom burín najmä vo vlhkých oblastiach, rastlinnými patogénmi, produkciou fytotoxínov (kyselina octová), vo vlhkých
a studených pôdach nízkou biologická aktivitou.
Preto, i z pohľadu predchádzajúcich tém, možno odporučiť pri zavádzaní technológií minimalizačného a pôdoochranného obrábania dodržať nasledovný postup:
- Zhromaždiť poznatky o celom systéme hospodárenia na pôde, osobitne s dôrazom na boj proti burinám
- Vykonať analýzu pôdnych podmienok (obsah živín, pH, zhutnenie pôdy)
- Vyhnúť sa zavádzaniu takýchto technológií na zle odvodnených pôdach a na poliach s problémovými burinami alebo škodcami
- Odstrániť nežiaduce zhutnenie pôdy a koľaje po traktoroch, resp. dopravných prostriedkoch
- Vyrovnať mikroreliéf povrchu poľa
- Zabezpečiť pokrytie povrchu poľa
- Využívať technické prostriedky – stroje, vhodné na prácu v neobrobenej, resp. čiastočne obrobenej pôde
- Začať s postupnými krokmi (10% z celkovej výmery) a len na suchých stanovištiach
- Využívať nízkotlakové široké pneumatiky na strojoch, aby nedochádzalo k novému zhutňovaniu pôdy a k vytváraniu koľají
- Venovať osobitnú pozornosť osevnému postupu a systému striedania plodín
- Sledovať vývoj týchto technológií a oboznamovať sa so skúsenosťami iných pestovateľov.