TECHNOLOGIE ZPRACOVÁNÍ PŮDY VHODNÉ DO SUCHEM OHROŽENÝCH OBLASTÍ Vladimír Smutný Ústav agrosystémů a bioklimatologie

II. Koncepce rozvoje oboru a pedagogiky Osnova přednášky I. Odborná část úvod do problematiky, vliv zpracování půdy výnosy plodin, metody hodnocení půdních vlastností, vliv zpracování půdy na půdní prostředí, technologie zpracování půdy vhodné do suchých oblastí, zpracování půdy a legislativa. II. Koncepce rozvoje oboru a pedagogiky

Zdroj mapy ČHMU, pobočka Brno

agronomické znalosti – ekonomika – agrární politika Hospodaření na půdě prostředí = půda předplodina a střídání plodin zpracování půdy výživa a hnojení ochrana rostlin volba odrůdy termín setí výsevek Kdy? Co? Jak? Kolik? agrotechnické faktory rostlina (plodina) (odrůda) počasí (klima) pěstební technologie agronomické znalosti – ekonomika – agrární politika

50 % 45 % < 5 %

Hospodaření na půdě v suchých oblastech CO JE LIMITUJÍCÍM FAKTOREM ? vzdušný, vodní, biologický a tepelný režim půdy

Vliv různých předplodin a zpracování půdy na výnosy plodin a půdu v podmínkách suché oblasti jižní Moravy Parametr Lokalita Žabčice Višňové Geografická lokalizace 49°01’20’’N, 16°37’55’’E 48°58'22"N, 16°10'1"E Půdní typ fluvizem glejová hnědozem Půdní druh jílovitohlinitý hlinitý Nadmořská výška 182 m 297 m Průměrná roční teplota 9,2°C 9,4°C Roční úhrn srážek 480 mm 470 mm Ozimá pšenice po různých předplodinách Hospodaření s a bez živočišné výroby monokultura kukuřice Varianty zpracování půdy: I – orba (0,22-0,24 m), II – kypření (0,12-0,15 m), III – přímé setí

Výnos zrna pšenice po různé předplodině a zpracování půdy (Žabčice, průměr 2004 – 2014) pšenice ozimá 0,32 0,82 0,30 I – orba II – kypření III – přímé setí

Výnos zrna pšenice po různé předplodině a zpracování půdy (Žabčice, rok 2012) předplodina zpracování půdy 2012 2011 výnos (t/ha) počet rostlin (ks/m2) 15. 11. 2011 počet klasů (ks/m2) 25. 6. 2012 hrách orba 4,20 442 256 10,14 kypření 4,13 384 319 10,26 průměr 4,17 413 288 10,20 pšenice ozimá 1,99 436 286 9,10 2,52 393 303 8,94 2,26 415 294 9,02 vojtěška 1,63 420 220 10,24 2,31 406 237 9,99 přímé setí 2,15 418 254 10,21 2,03 10,15 kukuřice na siláž 456 251 9,60 2,44 396 280 9,72 2,64 376 230 9,19 2,23 409 9,50

Výnosy kukuřice na zrno (t/ha) (lokalita Višňové, 2002-2013, mimo rok 2009)   2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2010 2011 2012 2013 průměr Orba 13.17 8.24 10.56 10.80 12.32 7.13 12.62 11.31 12.35 9.68 10.20 10.76 Mělké kypření půdy 12.98 7.97 10.44 11.65 11.03 7.15 12.77 11.26 12.05 8.85 9.89 10.55 Přímé setí 12.61 7.99 10.27 10.94 10.91 5.50 11.44 11.20 8.71 8.52 9.26 9.76 12.92 8.07 10.42 11.13 11.42 6.59 12.28 11.04 9.02 9.78 10.36 orba (PL) – konvenční zpracování půdy do hloubky 0,22 m, na jaře smykování, před setím zpracování půdy kypřičem Horsch Phantom, setí secím strojem pro přesný výsev s přihnojením pod patu, válení. kypření (ST) - zpracování půdy talířovým nářadím na hloubku 0,10 – 0,12 m, před setím zpracování půdy kypřičem Horsch Phantom, setí secím strojem pro přesný výsev s přihnojením pod patu, válení. přímé setí (NT) - bez zpracování půdy, setí secím strojem pro přesný výsev s přihnojením pod patu

Půdní vlastnosti a metody jejich hodnocení metoda stanovení - princip ukazatel metoda stanovení - princip objemová hmotnost, pórovitost, minimální vzdušná kapacita, objemová vlhkost podle Kopeckého-Nováka zhutnění půdy měření penetrometrického odporu koeficient strukturnosti poměr kategorií zrnitostního složení stabilita půdních agregátů vodostálost, podle Murera et al. (1993) distribuce rostlinných zbytků v půdním profilu váhově pokryvnost povrchu půdy rostlinnými zbytky váhově, odhadem, analýzou obrazu infiltrace vody do půdy rychlost vsakování vody (infiltrometry) povrchový odtok umělé zadešťování (simulátor deště)

Půdní vlastnosti a metody jejich hodnocení metoda stanovení - princip ukazatel metoda stanovení - princip obsah organické hmoty (humus, Cox) metoda podle Tjurina kvalita humusu HK:FK a další parametry podle Horáčka (1995) a Weigla et al. (1998) uvolňování CO2 do ovzduší měření produkce CO2 mikrobiální aktivita aktivita dehydrogenázy chemické vlastnosti půdy (pH, obsah živin) Mehlich III

Vliv různého zpracování půdy na vybrané půdní vlastnosti (monokultura kukuřice, Višňové, jižní Morava, 2005 – 2010) Ukazatel půdních vlastností zpracování půdy orba mělké kypření bez zpracování Objemová hmotnost (g.cm-3) 1,31 1,41 1,47 Pórovitost (%) 50,2 46,2 44,2 Vlhkost půdy (%) 22,5 24,4 26,1 Minimální vzdušná kapacita (%) 14,4 12,4 10,2 Koeficient strukturnosti 1,26 1,63 1,46 Stabilita půdních agregátů (%) 35,1 43,9 37,5 Obsah humusu - Cox (%) 1,36 1,50 1,55 Penetrometrický odpor (max., MPa) 2,8 2,3 1,9

Limitní hodnoty vybraných fyzikálních vlastností půdy (Lhotský, 2000)

Vztahy mezi půdními vlastnostmi  % zastoupení agregátů 10 – 0,25 mm Koeficient strukturnosti = ------------------------------------------------------------  % zastoupení agregátů > 10 mm + < 0,25 mm mm 80 100 120 140 160 180 200 220

Volba systémů zpracování půdy v suchem ohrožených oblastech Půdní podmínky půdní druh a typ, hloubka orničního profilu, vodní režim. Systém hospodaření struktura plodin, bilance organické hmoty v půdě, vazba na živočišnou výrobu, využití meziplodin. Změna klimatu zvýšení průměrné teploty vzduchu, roční úhrn srážek se nezmění, nižší úhrn srážek v létě, vyšší v zimě, nerovnoměrné rozložení srážek v průběhu vegetace, častější výskyt déletrvajících period sucha, častější výskyt extrémů – vysoké teploty, přívalové srážky.

Modifikace systémů zpracování půdy v suchem ohrožených oblastech Řešení: alternativy „půdoochranných technologií zpracování půdy“ = conservation tillage = min. 30% pokryvnost povrchu půdy rostlinnými zbytky (odpovídá cca 1100 kg rostlinných zbytků na povrchu půdy na ha) zvládnout management rostlinných zbytků (zdroje), optimalizovat hodnoty fyzikálních, chemických a biologických vlastností (mineralizace-humifikace, bilance OH) = omezit ztráty vody z půdy, podpořit infiltraci vody do půdy = omezit povrchový odtok vody ELIMINOVAT RIZIKA VODNÍ A VĚTRNÉ EROZE

Ztráty půdy při různé pokryvnosti půdy rostlinnými zbytky 15% 30% 50% (podle Schertze, 1994) The most important factor to reduce soil erosion is keeping soil covered! The data in this plot show how even a little bit of residue cover can greatly reduce erosion. Maintaining just 30% of the soil covered by residue reduces erosion from 100% to 30%! Maintaining 100% cover almost eliminates erosion entirely.

Modifikace zpracování půdy ve vztahu k měnící se vlhkosti půdy Aktuální obsah pro rostliny dostupné vláhy v půdním profilu vyjádřené v mm vodního sloupce v rozlišení 500 m. (www.intersucho.cz)

Modifikace zpracování půdy ve vztahu k měnící se vlhkosti půdy Aktuální obsah pro rostliny dostupné vláhy v půdním profilu vyjádřené v mm vodního sloupce v rozlišení 500 m. (www.intersucho.cz)

RIZIKA VZNIKU ZHUTNĚNÍ (UTUŽENÍ) PŮDY A MOŽNOSTI ELIMINACE

Sklizeň cukrovky, polní pokusná stanice Žabčice, 20. 10. 2014

Modifikace systémů zpracování půdy v suchem ohrožených oblastech technologie s orbou půdoochranná technologie celková plocha pojezdů 63,75% 86,14% Kroulík et al. (2014)

Penetrometrický odpor (MPa) Zhutnění orbou Zhutnění kypřením Birkás et al., 2007

Zpracování půdy a legislativa Cross Compliance - Standardy Dobrého zemědělského a environmentálního stavu DZES (dříve GAEC) protierozní ochrana půdy 2015 – 2020 Standard GAEC 2 Definice širokořádkových erozně nebezpečných plodin: kukuřice, brambory, řepa, bob setý, sója a slunečnice, čirok silně erozně ohrožené půdy vodní erozí (SEO) Zákaz pěstování širokořádkových erozně nebezpečných plodin, lze obilniny a řepku s využitím půdoochranné technologie mírně erozně ohrožené půdy vodní erozí (MEO) Erozně nebezpečné plodiny budou zakládány s využitím půdoochranných technologií

Zpracování půdy a legislativa integrované ochrany rostlin pojem udržitelné používání pesticidů směrnice evropského parlamentu a rady 2009/128/ES, v podmínkách ČR byl vypracován „Národní akční plán ke snížení používání pesticidů.v ČR“ a vyhláška 205/2012 Sb. platnost od 1.1.2014. „Integrovaná ochrana rostlin“ - pečlivé zvažování veškerých dostupných metod ochrany rostlin a následná integrace vhodných opatření, která potlačují rozvoj populací škodlivých organismů a udržují používání přípravků na ochranu rostlin jiných forem zásahu na úrovních, které lze z hospodářského a ekologického hlediska odůvodnit a které snižují či minimalizují ohrožení lidského zdraví nebo životního prostředí.

Zpracování půdy a legislativa integrované ochrany rostlin Profesionální uživatel použije k předcházení nebo potlačení výskytu škodlivých organismů z nepřímých metod ochrany rostlin následující opatření: střídání plodin, používání vhodných pěstitelských postupů zejména (1) postup využívající úhorované půdy, která je připravena k setí, (2) doba a hustota výsevu, (3) podsev, (4) šetrné postupy obdělávání půdy, (5) jednocení, nebo (6) přímý výsev, případné používání odolných/tolerantních odrůd a standardního/certifikovaného osiva a sadby, vyvážené hnojení, vápnění, zavlažování a odvodňování, zamezení šíření škodlivých organismů pomocí hygienických opatření (například pravidelným čištěním strojů a zařízení), ochrana a podpora důležitých užitečných organismů, například prostřednictvím vhodných způsobů ochrany rostlin nebo využíváním ekologických infrastruktur na produkčních plochách i mimo ně.

Závěr Technologie zpracování půdy musí zajistit zachování půdní úrodnosti, která je předpokladem pro hospodaření na půdě z dlouhodobého hlediska. Je třeba optimalizovat parametry půdní úrodnosti a udržet je ve vyhovujícím rozpětí limitních hodnot. Půda je složitý systém, který vyžaduje komplexní systémový přístup. V suchých oblastech je zapotřebí zvládnout problematiku hospodaření s vodou, která je limitujícím faktorem. Půdoochranné technologie zpracování půdy jsou účinným opatřením při ochraně půdy před vodní a větrnou erozí, ale i adaptačním opatřením eliminujícím negativní projevy spojené se změnou klimatu.

Koncepce rozvoje oboru a pedagogické činnosti Výzkumná a odborná činnost publikace výsledků z dlouhodobých pokusů v recenzovaných časopisech, získávání výzkumných projektů, smluvní výzkum, spolupráce s výzkumnými institucemi u nás i v zahraničí, spolupráce s privátními subjekty a zemědělskou praxí, popularizace oboru, poradenství.

VÚRV v.v.i. Výzkum a vývoj strojů a technologií pro diferencované zpracování půdy a hnojení projekt č. TA02010669

Koncepce rozvoje oboru a pedagogické činnosti vazba studentských závěrečných prací na výzkumné projekty nebo smluvní výzkum, podchycení studentů se zájmem o obor, individuální přístup, zajištění odborné praxe na pracovištích v ČR i v zahraničí, odborníci z praxe ve výuce (výzkumné ústavy, výrobci strojů …), Předměty: Obecná produkce rostlinná Minimalizace zpracování půdy Dotace pro zemědělství a venkov Regulace plevelů Systémy rostlinné výroby Výuka na jiných fakultách

Koncepce rozvoje oboru a pedagogické činnosti využití výsledků výzkumu ve výuce, výuka v „terénu“ (terénní cvičení a exkurze do zemědělských podniků), začlenění legislativních pravidel do výuky, s ohledem na profil absolventa – agronom (propojení teoretických poznatků s praxí), s ohledem na pracovníka státní správy (tvorba legislativy, kontrolní úřady) polní pokusná stanice (ŠZP Žabčice) jako „pilotní farma“ ukázky funkčnosti agrosystémů, zdroj informací pro nastavení legislativních pravidel vedoucích ke zlepšení stavu hospodaření na půdě.

Děkuji vám za pozornost