Technologie nulového zpracování půdy (No-Till) — «BelarusYugService»
Bezorebná technologie je pro ruské farmáře stále novinkou. Většina farmářů je obezřetná vůči novým technologiím a uvádí hluboce zakořeněné zkušenosti svých předků. Ale jsou i tací, kteří jsou připraveni se učit a rozvíjet ruské zemědělství. O zavedení No-till na ruských polích diskutovali jeho příznivci na „Zimní konferenci“ v Rostově na Donu. Pro výměnu zkušeností se konference příznivců přímého výsevu zúčastnil mezinárodní expert na vývoj této technologie Davis George Budd.
Je oddaným ochráncem půdy a má velký zájem o vše živé, co žije v půdě a kolem ní. Bud Davis uspořádal seminář pro ruské pěstitele půdy, kde hovořil o fungování půdy a faktorech, které ovlivňují její úrodnost. Vrcholem byla ukázka vlivu technologie přímého setí na pronikání srážek do půdy, kterou Američan zřídil uprostřed konferenční místnosti.
– Od dětství mě velmi přitahovala země. Dnes s vámi chci mluvit o půdách. Doufám, že po našem setkání porozumíte své půdě a při pohledu na ni uvidíte, co potřebuje, začal svůj projev Bud Davis.
Zrcadlo přírody
Půda je tenká vrstva minerálů a organické hmoty na povrchu Země. Jeho úrodnost podle Buda spočívá v četných mikroorganismech, které žijí v půdě a činí ji „živou“. Ale není to jen vrchní vrstva, která odráží stav půdy. Velmi důležitý je podle Buda půdní profil, nebo jinak řečeno struktura. Podle velikosti částic a struktury půdy můžeme hovořit o její produktivitě a celkové výkonnosti. Biologické procesy ale ne vždy spolupracují se zemědělci, protože kolem nás je mnoho zemí, kde je hospodaření velmi obtížné. Na jihu Ruska jsou půdy úrodné, ale jejich vytvoření neproběhlo za jeden den. Samotná půda se skládá z několika vrstev, přičemž nejtmavší vrstva se nachází na samotném povrchu, kde rostlina interaguje s organickou hmotou, vodou, vzduchem a sluncem. Vzniká z nejnižší vrstvy – matečné horniny. Než k tomu dojde, trvá to tisíce let. Všechny tyto procesy se vztahují k přírodnímu systému, jehož jedinečnost spočívá v interakci všeho živého na povrchu i uvnitř země.
„Naše půdy se vyvíjely erozními procesy, ale pokud tento proces předstihne tvorbu, půda se zhorší a bohužel se s tím dnes potýká mnoho farmářů,“ poznamenal Bud.
Bud Davis mnoho let pracoval pro US Soil Conservation Service a říká, že jejich hlavním cílem je zabránit erozi, která za posledních 40 let poškodila více než jednu třetinu veškeré půdy.
„Eroze má dopad nejen na půdu samotnou, ale také na náklady našich zemědělců, kteří se musí vyrovnávat se ztrátami,“ zdůraznil Bud.
Kam jdou půdy?
Boj o výnosy a úspory plodin trvá již řadu let. Ještě ve 40. letech se výzkum vědců zaměřoval na výrobu různých chemikálií a syntetických hnojiv, které by pomáhaly regulovat výnosy plodin na polích.
– Dnes jsme se dostali do bodu, kdy můžeme chránit naše plodiny, stimulovat je, bojovat proti chorobám a škůdcům, ale stále ztrácíme půdu z našich polí. Spolu s vodou naše pole opouštějí nejen hnojiva a přípravky na ochranu rostlin, ale také půda a v reakci na to pokračujeme v narušování přírodního systému, poznamenal Bud Davis.
Ve snaze najít univerzální způsob, jak s tímto problémem bojovat, vytvářejí zemědělci technologie, které mohou a měly by být použity k hospodaření s vodou na poli.
„Ve skutečnosti jsme vždy ignorovali skutečnost, že problém je na povrchu Země, ne uvnitř,“ poznamenal Bud a dodal: „Vše začíná dopadem kapky, se kterou půda odtéká z polí.“
Američan je přesvědčen, že u 38 % zemědělské půdy došlo v důsledku „vynalézavosti“ farmářů ke snížení dostupnosti živin a vláhy obecně.
– Abychom mohli zvýšit produktivitu našich farem, musíme zlepšit naše technologie. Za posledních 22 let jsem se od našich farmářů naučil být velmi inovativní a nacházet různá řešení problému, ale někdy jsme tak vynalézaví, že to později nedokážeme opravit, komentoval americký farmář.
Nejlepším nástrojem pro farmáře je lopata
Jediný způsob, jak pochopit, co se děje v půdě, je podívat se dovnitř. Podle Buda Davise je nejlepším nástrojem farmáře lopata. Všem poradil, aby si vzali tento nástroj a podívali se do své půdy, aby pochopili, k čemu jejich činy na polích vedou.
– Rád zapíchnu lopatu do země, vyhrabu hroudu a vyhodím ji na povrch. Podle mého názoru je to nejzákladnější test k odhalení přítomnosti omezující vrstvy v půdě, řekl Američan.
Pokud se odhozená hrudka vodorovně zlomí, znamená to, že v této půdě je omezující vrstva, která neumožňuje růst kořenů a omezuje pohyb vody. Tato vrstva se tvoří díky jednotkám, které farmář vypouští na pole. Ke zhutnění může dojít jak v důsledku tlaku pneumatik na povrch pole, tak v důsledku hlubokého rozrývače. V důsledku toho začíná eroze půdy. Při práci s mokrou půdou může zemědělec situaci snadno zhoršit. Když jsou mokré, malé částice půdy začnou klesat dolů a zhutnění bude ještě silnější.
„Když na svém poli kopáte díru, měli byste věnovat pozornost třem věcem: vůni, kořenovému systému a barvě půdy,“ oslovil Bud farmáře.
Hořký zápach z lopaty podle Američana svědčí o přítomnosti omezující vrstvy v půdě a hromadění přebytečné vlhkosti ve svrchních vrstvách, takže další kroky farmáře směřují k tomu, aby věnoval pozornost rozvoji kořenového systému. Rostliny mohou pomocí svých kořenů čerpat vláhu nejen z horních vrstev, ale i z těch spodních, čímž udržují přirozený vývoj půdy. Třetím faktorem, na který se vyplatí zaměřit, je barva země. Vícebarevná půda, jmenovitě různé barvy vrstev, ukazují hloubku pronikání vlhkosti. V oblastech zhutnění se pohyb vody zpomalí, živiny se začnou usazovat a na půdě se tvoří červené skvrny.
„Podle toho, jak je vykopaná hrouda rozbita, posuzujeme vývoj kořenového systému,“ začal Bud a pokračoval, „pokud je půda rozrušena vodorovně, znamená to, že kořeny, které spočívají proti zhutnění, se rozcházejí v různých směrech.
Američan například přirovnal vrstvy půdy k balíčku karet. Aby se rostlina dostala k živinám, musí projít všemi „mapami“. Vláhu zadržuje i „paluba“ a za vlhka se velmi těžko rozbije, totéž se děje v půdě.
Na velikosti záleží
Někdy není příroda k zemědělcům laskavá. Navzdory přítomnosti dobré půdy s jemnou texturou, vyvinutým kořenovým systémem, póry, voda nenasytí rostliny, pokud je zhutněná vrstva.
Chcete-li přejít na další úroveň přes tuto podrážku, musíte nasytit celou horní úroveň. Proudění vody na povrchu, které utíká z pole pod gravitační silou, musí farmář přeměnit na proudění kapilárami.
Jak vysvětlil americký specialista, přes jemnou texturu se voda obtížněji vstřebává, proto se nejprve rozprostře po celém povrchu. Podobná situace nastává i v opačném případě.
„Napětí vody a zadržování těchto částic nedovolí vytvoření velkých pórů, je to jako položit palec na brčko do vody,“ komentoval Bud a vysvětlil, že vzduch, který je ve spodních vrstvách, neunikne silou gravitace. Takže předtím, než může voda dále odtékat, musí být jemně strukturovaná půda velmi dobře nasycena.
Někdy může tento proces komplikovat sláma, která obsahuje značné množství vzduchu. Bud předvedl pole, kde sláma pokrývala spodní vrstvu a bránila vzduchu stoupat a stékat dolů. Jakmile se došková vrstva nasytí vlhkostí, stane se pro kořeny toxickou. V tomto okamžiku můžete cítit hořkou vůni země.
– Někdy je půda tak zhutněná, navíc konstrukce obsahuje vrstvu jílu, že kořeny nemají kam jít a procházejí červími dírami. Výsledkem je, že kořenový systém rostliny neroste o více než 7 cm,“ poznamenal Bud.
Každý potřebuje energii
„Dvě nejničivější věci, které děláme s naší půdou, jsou orba a úhor,“ řekl Bud Davis. Jediný způsob, jak pomoci chránit půdu, je podle jeho názoru na ní něco pěstovat.
Bud na své farmě používá bezorebnou technologii již více než 20 let. Hlavním důvodem, který tento přechod vyvolal, byla eroze. Nyní má čtyřleté střídání plodin a vlastní „balíček“ karet. I přes tak dlouhou dobu pěstování plodin technologií No-till nedochází k dostatečné filtraci půdy.
„Definice půdy se nedotýká její biologické aktivity, jediný zdroj energie, který na naší planetě existuje, je slunce,“ poznamenal Bud a dodal, „každý živý organismus potřebuje energii.“ K jeho získání je nutná fotosyntéza, kterou však žádný jiný organismus kromě rostliny nedokáže.
Bud je přesvědčen, že energie nepochází z chemikálií a hnojiv, které zemědělci v poslední době tak intenzivně používají.
– Každý má na farmě něco, co roste kromě plodiny, kterou zasadil. Přes všechny postřiky a ošetření biologický systém dál žije, zdůraznil Američan.
V jedné lžíci půdy žijí miliardy organismů – bakterie, houby, háďátka a další užitečné organismy. Bud Davis přirovnal zdravou půdu k čokoládovému dortu, jehož struktura dýchá díky malým pórům. Takovou strukturu v ní vytváří i biologický proces v půdě. Rostliny poskytují potravu pro živé organismy, které zpracovávají půdu, tvoří a zadržují její částice. Zpracované zbytky budou živit další generaci organismů a pak se tento proces pohybuje v kruhu. To nejcennější, co živé organismy dávají, je podle Buda lepkavá látka.
Velké věci pro malé pomocníky
Celá půda je prostoupena sítí kořenů, které pronikajícími do nejmenších trhlin pomáhají mineralizovat živiny. Tento proces se však neobejde bez mykorhizy – interakce hub a rostlin. Rostlinně parazitické houby se nejčastěji živí sacharidy, které získávají ze svého prostředí. Vzhledem k tomu, že rostlina je mnohonásobně větší než houbové mycelium, může si takového spolubydlícího dovolit. Tato interakce je výhodná pro obě strany. Stojí za zmínku, že houby nikdy nedovolí svému majiteli hladovět a poskytovat mu užitečné látky.
„Kořeny kolonizované houbami se uvolňují, což jim umožňuje absorbovat více vlhkosti, stejně jako živiny, jako je dusík, minerální soli, enzymy a vitamíny,“ poznamenal Bud Davis.
Kromě výživy tvoří mykorhiza na kořenovém systému lepkavou hmotu, která na něm umožňuje držet částice půdy.
– Je snadné ověřit, že biologické procesy fungují správně. Rostlinu stačí vytrhnout i s kořeny. Pokud je na něm přilepená špína, znamená to, že houby dělají svou práci, poznamenal Bud. Poznamenal také, že houby pomáhají zadržovat půdu na poli právě díky lepkavé látce, kterou vylučují.
Jedinečná věc, kterou houby dělají, je vytvářet komunikaci mezi rostlinami.
„S pomocí mykorhizy se vytvoří systém komunikace mezi rostlinami, pokud jedna rostlina potřebuje více živin, houby začnou žádat o pomoc ostatní, čímž zachrání svého hostitele,“ řekl Bud.
Na závěr Bud Davis poznamenal, že nejdůležitější věcí na každé farmě je půda, ale farmáři tráví nejméně času jejím sledováním.
Noviny „Agrární Stavropol“
Nulová technologie by měla být zvažována jako možnost pro technologie šetřící zdroje, které jsou možné pouze s vysokou úrovní zemědělské kultury a dostatečným přísunem hnojiv a pesticidů. Při nízké úrovni zemědělské kultury a nedostatku výrobních zdrojů vede minimalizace technologie pěstování plodin k poklesu produktivity. Hlavním cílem zvládnutí bezorebné technologie je nasměrování půdotvorného procesu do přirozeného stavu, což přispívá ke každoročnímu doplňování půd organickou hmotou. Rostliny si vyvinuly úžasnou schopnost zanechávat za sebou více organické hmoty, než samy spotřebují. Dosažení úrovně výnosu 15-20 c/ha a zachování všech rostlinných zbytků na poli se rovná přidání 12-14 tun humusu ročně, čímž se téměř zcela vyrovná odebírání živin plodinou. Hlavním principem nulových technologií je obilí pro lidi, vše ostatní pro půdu, která všechny rostlinné zbytky zpracuje na živiny a v biologickém cyklu je vrátí rostlinám.
Dialektika teorie plodnosti a růstu výnosů založená na přírodních faktorech je velmi jednoduchá: „Čím více zbytků plodin, tím lépe jsou využity, tím vyšší je výnos, tím více zbytků plodin je s každým dalším rokem.“
Kde by měla technologie No-Till začít?
Technologie No-Till musí začít procesem pochopení infiltrace vody do půdy. Půdní eroze je důsledkem nepronikání vody do půdy, což má za následek stékání vody. Představa, že půdu je třeba kypřít, aby se zvýšila její propustnost pro vodu, a tím se snížil odtok, je mylná. Odtoková voda se ztrácí do plodin. Infiltrační vodu lze využít k vytváření výnosů zemědělských plodin. Výzkumy ukazují, že pokrytí rostlinných zbytků je hlavním faktorem ovlivňujícím infiltraci vody do půdy.
Mechanické zpracování půdy vede k vodní a větrné erozi, ztrátě úrodnosti a dezertifikaci vysoce erodovatelných půd. Proces eroze začíná dopadem dešťových kapek na povrch půdy. Všude jsou vidět stopy po postříkání země, které se tvoří, když kapky deště dopadnou na půdu nepokrytou rostlinnými zbytky. Padající dešťové kapky rozbíjejí půdu na velmi malé částečky, které ucpávají póry půdy a vytvářejí na povrchu půdy zhutněnou krustu, která brání rychlému pronikání vody, čímž se zvyšuje odtok a s tím i ztráta vláhy potřebné pro rostliny. Na vyplavených půdách dochází při vysychání svrchní zhutněné půdní vrstvy k tvorbě krusty, která brání klíčení a snižuje klíčení semen zemědělských plodin.
Půdní krusta nastává pouze tehdy, když je povrch půdy ponechán odkrytý.
Půda pokrytá rostlinami nebo zbytky plodin snižuje sílu dopadu dešťových kapek, povrch půdy není narušen a dešťová vlhkost je zcela absorbována půdou. Půdní pokryv zabraňuje ucpávání půdních pórů.
Vliv půdního pokryvu na projevy půdní eroze
Výzkum provedený v Brazílii (Ros, 1985) ukazuje, že půdní pokryv rostlinnými zbytky je nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím infiltraci vody do půdy. Ve skutečnosti byla veškerá voda v simulovaných srážkách o rychlosti 60 mm/hod infiltrována se 100% pokrytím půdy rostlinnými zbytky.
Při experimentu s holou půdou šlo 75–80 % dešťové vody do kanalizace. Podobné výsledky byly získány v mnoha zemích po celém světě. Je proto velmi důležité udržovat po celý rok půdní pokryv rostoucími rostlinami nebo rostlinnými zbytky, který zabraňuje přímému vlivu klimatu na půdu.
Jakýkoli pokus o kontrolu odtoku a eroze ponecháním půdy uvolněné, odkryté a zahrabáním rostlinných zbytků pomocí orebních nástrojů dříve nebo později povede k neúspěchu.
Systém No-Till se zbytky plodin nebo rostlinných zbytků zeleného hnojení jako půdní pokryv je nejúčinnější a nejpřijatelnější metodou pro prevenci a kontrolu erozních procesů.
Jak se staví technologie No-Till
Využití technologie No-Till spolu se střídáním plodin a krycími plodinami, stejně jako odmítání spalování rostlinných zbytků, jsou nejdůležitější zemědělské postupy, které mají zajistit udržení půdního pokryvu ve stabilním stavu po celý rok.
Bez orby je kritickým aspektem zachování struktury půdy a produktivity pro mnoho půd. Přechod na technologii bez orby může mít větší dopad než jakákoli jiná inovace v zemědělské výrobě.
Zpracováním půdy se ničí vertikální porézní systém vytvářený kořeny rostlin, hmyzem, žížalami a dalšími organismy žijícími v půdě, vyčerpává organické složení půdy a snižuje její agregátové složení.
Bezorebné hospodaření zvyšuje procesy infiltrace vody, protože obnovuje vertikální pórovitost a zvyšuje obsah organické hmoty. Obnovuje se přirozená struktura půdy a její pórovitost a půda je chráněna před ničivými účinky dešťových kapek.
Výhody technologie No-Till oproti tradičním technologiím s mechanickým zpracováním půdy
Kromě zvýšení infiltrace vody a kontroly půdní eroze má půdní pokryv rostlinami a rostlinnými zbytky v bezorebné technologii zásadní vliv na regulaci teploty půdy tím, že vyrovnává teplotní rozdíly, snižuje výpar, zvyšuje množství vody dostupné rostlinám, prodlužuje životnost půdy a její biologickou aktivitu, snižuje zhutňování půdy a tvorbu krust a pozitivně ovlivňuje chemické, fyzikální a biologické vlastnosti půdy.
Trvalý půdní pokryv je nejdůležitějším aspektem stability plodin v regionech s konstantním deficitem půdní vláhy.
Podstatou nové technologie je, že sklizeň je prováděna kombajny se řezačkami slámy a následným rovnoměrným rozložením nasekané slámy se zapravením semen plevelů a spadaných plodin do hloubky 3-4 cm pomocí speciálních jarních bran.
Nulová technologie zahrnuje herbicidně-kulisové páry, sklizeň obilných plodin na nejvyšší možný řez, vytvoření mulčovací vrstvy z rostlinných zbytků, úplné vyloučení mechanického zpracování půdy, použití přímého setí se secími stroji se speciálními botkami (kotva, dláto, dláto), což zajišťuje zachování vlhkosti a zvyšuje koeficient jejího využití 1,5krát.
U bezorebné technologie je potřeba další dusík pouze po dobu prvních 2-3 let pro obnovu mikroorganismů, které urychlují proces mineralizace a humifikace, čímž se optimalizuje poměr uhlíku k dusíku na optimální hodnoty, tedy nižší než 20:1. Při výsevu obilnin po luštěninách, kukuřici a řepce, které obsahují 1,5-2,5 % dusíku ve slámě, není třeba aplikovat dusíkatá hnojiva.
Dusičnan amonný lze aplikovat pozemními rozmetadly, letecky, ve formě vodných roztoků postřikovači se spotřebou kapaliny 200-400 l/ha, před setím až 100 kg/ha fyzické hmotnosti secími stroji hnojiv.
Při bezorebné technologii je na plochách zamořených jednoletými a víceletými obilnými a dvouděložnými plevely v 1.-2.květnové dekádě ve fázi 2-3 listů obilnin a na růžicích plevelů kořenových 4-5 dnů před setím nutné aplikovat herbicidy s kontinuálním účinkem/jeho1,5 forl-1,8uragantes. 2-2,5 l/ha).
Výsev zrnin se provádí secími stroji s kotevními botkami do hloubky 5-6 cm na začátku 3. desetidenního období května, čímž je zajištěno minimální prokypření půdy, zachování strniště a vláhy.