Ważna głębokość uprawy

Wyzwania stawiane współczesnemu rolnictwu są szczególnie ważne. Ceny usług rolniczych oraz środków produkcji skłaniają producentów rolnych do podejmowania coraz trudniejszych decyzji. Warto pamiętać starą zasadę dobrych praktyków – "ziemi nie oszukasz".

Możemy mówić o modyfikacjach technologii, uproszczeniach, poszukiwaniu nowych rozwiązań, ale nie możemy iść na skróty i wprowadzać nieprzemyślanych doraźnych działań, bez rozważenia ich długofalowych następstw. Jednym z takich działań jest spłycanie uprawy roli. Przyjmuje się, że w przeciętnych warunkach na 1 cm głębokości pracy pługa zużywa się około 0,7 l oleju napędowego/ha. W trudniejszych warunkach wartość ta oscyluje około 1,0, a nawet 1,5 l/ha. Spłycając zatem głębokość pracy elementów roboczych uzyskujemy realną oszczędność. Czy rzeczywiście tak jest?

Ruszamy razem z wegetacją

Moment startu wegetacji wiosennej to termin pierwszych zabiegów odchwaszczania zbóż, które można wykonać bez względu na fazę rozwojową ozimin. Jednak pod uwagę należy wziąć panującą temperaturę. Możliwość wykonania wczesnego...

czytaj więcej

Wiele opracowań naukowych i artykułów popularnonaukowych wskazuje, że zagadnienie to nie jest jednoznaczne, a przeprowadzana kalkulacja nie może dotyczyć jedynie oszczędności paliwa, chociaż to można łatwo policzyć. Kalkulacja musi zawierać również szersze spojrzenie na trudno mierzalne zmiany wilgotności gleby oraz dostępność składników pokarmowych. W przypadku tych ostatnich oszacowanie realnego bilansu jest znacznie trudniejsze.

Spulchniać czy mieszać?

Podstawowy problem uprawy bezorkowej i określenia jej oddziaływania na warstwę uprawną gleby wynika z mnogości stosowanych w ramach tego systemu technologii. Używając określenia np. uprawa orkowa, każdy wie jak ta technologia wygląda i jaki jest jej wpływ na rolę. Mówiąc uprawa bezorkowa mamy na myśli technologie, w których nie stosuje się pługa jako podstawowego narzędzia uprawowego. Nie znaczy to jednak, że określamy jakie narzędzie jest zastosowane. Prawidłowa agrotechnicznie uprawa bezorkowa opiera się na zastosowaniu np. ciężkich kultywatorów uprawowych. Nadal jednak nie określa to w precyzyjny sposób, jakie jest jej oddziaływanie na rolę. Różnice oddziaływania kultywatorów uprawowych na rolę wynikają bowiem z konstrukcji elementów roboczych maszyn. Kultywatory o klasycznej odkładni (proste zęby ustawione ukośnie) przede wszystkim rozluźniają glebę słabo ją mieszając, natomiast kultywatory o odkładni zębów w kształcie cylindrycznym, bardzo dobrze spulchniają i mieszają glebę w całym obrabianym profilu. Zjawisko to ma niebagatelne znaczenie w przebudowie profilu glebowego i aktywizacji obiegu glebowej substancji organicznej. Rozluźnienie gleby jest bardzo ważne w aspekcie bezpośredniej optymalizacji fizycznych właściwości gleby, głównie jej gęstości i zwięzłości. Natomiast mieszanie zapewnia równomierne rozmieszczenie substancji odżywczych oraz materii organicznej w obrabianej warstwie, ma również długofalowy wpływ na zmiany właściwości gleby zarówno fizyczne, jak i mikrobiologiczne.

Poziom "żywieniowy"

Analizując to zagadnienie najprościej jest odwołać się do gleboznawstwa, w którym powierzchniowa warstwa gleb uprawnych (poziom genetyczny) nazywana jest poziomem próchnicznym o symbolu "A" z przyrostkiem "p" co oznacza, że jest to poziom orny spulchniony lub rozluźniony przez orkę czy inne zabiegi uprawowe (poziom taki zapisujemy zatem Ap). Już sama nazwa sugeruje znaczenie tego poziomu. Gleba znajdująca się w tym poziomie jest spulchniona i posiada znaczną zawartość próchnicy. Główna masa systemu korzeniowego rozwija się właśnie w tej warstwie i to przede wszystkim stąd pochodzą składniki pokarmowe wykorzystywane przez rośliny do wzrostu. Charakterystyczną cechą warstwy uprawnej jest również jej aktywność mikrobiologiczna oraz zdolność kumulacji wody. Opisując niezwykle ważne cechy poziomu próchnicznego Ap, bezwzględnie należy zwrócić uwagę na jego miąższość. Rozpatrywać należy bowiem nie tylko zawartość procentową próchnicy w glebie, ale również jej ilość w t/ha. Przy takiej samej zawartości procentowej próchnicy, gleby o większej miąższości poziomu próchnicznego będą miały większą ilość próchnicy na hektarze niż gleby płytkie. Dotyczy to również zdolności do magazynowania wody, dostępności składników pokarmowych oraz miejsca na swobodny rozwój systemów korzeniowych. Dobrze wykształcona warstwa uprawna stanowi zatem poziom "żywieniowy" decydujący o wielkości i stabilności plonu.

Aktywizacja fosforu

Większość gleb Polski (48 proc.) charakteryzuje się niską zawartością fosforu, jedynie 19 proc. ma zawartość wysoką. Wskazuje to na konieczność uzupełniania tego kluczowego składnika pokarmowego roślin przez stosowanie nawożenia mineralnego. Ustalane są precyzyjne zalecenia nawozowe, a jednocześnie pomijany jest fakt, że zaledwie 20-30 proc. wprowadzonego do gleby fosforu jest pobierane przez rośliny, rekordowo wartość ta może dochodzić do około 35 proc. Skąd zatem rośliny pobierają pozostałą ilość fosforu? Odpowiedź jest prosta – podstawowym źródłem fosforu jest gleba. Pamiętać jednak należy, że mówimy o fosforze dostępnym dla roślin. Wieloletnie badania wskazują, że około 25-50 proc. (niekiedy nawet 65 proc.) przyswajalnych dla roślin form fosforu pochodzi z rozkładu substancji organicznych. Źródłem pozostałej części są minerały glebowe. Warto jednak przeanalizować, jak dochodzi do uwolnienia tego pierwiastka do roztworu glebowego. Optymalne warunki uwalniania fosforu z minerałów glebowych występują w warunkach odczynu lekko kwaśnego (pH 6,2-6,5). Warunki takie mogą zostać stworzone w ryzosferze samoczynnie przez korzenie roślin. Główna ilość przyswajalnego fosforu powstaje jednak w wyniku zachodzących w glebie procesów mikrobiologicznych. Wszelkie zabiegi agrotechniczne aktywizujące życie mikrobiologiczne gleby jednoznacznie wpływają na poprawę dostępności fosforu w glebie. Ważna jest również objętość gleby w jakiej zachodzą te procesy – czyli miąższość warstwy uprawnej. Warunkiem zwiększenia wykorzystania fosforu z gleby jest dobrze rozwinięty system korzeniowy o dużej i gęstej strefie włośnikowej. Korzenie muszą dokładnie penetrować glebę, gdyż fosfor należy do najmniej ruchliwych pierwiastków i może być pobierany jedynie z miejsc bezpośrednio do nich przylegających.

Fosfor w rozwoju

Kukurydza należy do roślin, które potrafią w największym stopniu wykorzystywać fosfor podawany w nawozach mineralnych. Szacuje się, że wykorzystanie to sięga 35 proc. Charakteryzuje się jednak pewnymi ograniczeniami, wśród których należy wymienić: temperaturę poniżej 10^oC, niedobór wilgotności w glebie oraz pH poniżej 6,2 lub powyżej 7,0. Inną cechą wyróżniającą kukurydzę pod względem gospodarki fosforem jest występowanie w jej rozwoju dwóch wyraźnych faz intensywnego pobierania tego składnika. Pierwsza to faza od początku wzrostu do 5-6., a nawet 8. liścia (BBCH 15-18). Druga rozpoczyna się w chwili rozpoczęcia nalewania ziarna. Fosfor dostarczony w pierwszej fazie wykorzystywany jest głównie do budowy systemu korzeniowego i potencjału plonowania.

Bezpieczne stanowiska pod kukurydzę

Areał uprawy kukurydzy ciągle wzrasta. Co roku potrzebnych jest coraz więcej nowych stanowisk – bezpiecznych stanowisk. Spośród zarejestrowanych w kraju ponad 70 substancji czynnych o charakterze chwastobójczym, zaledwie kilka...

czytaj więcej

W wymienionych powyżej fazach rozwojowych kodowana jest przez kukurydzę ilość kolb na ha oraz rozpoczyna się kodowanie ilości ziarniaków w kolbie. Zapewnienie dostępności fosforu w pierwszej fazie najłatwiej jest uzyskać przez nawożenie dedykowane (rzędowe) stosowane łącznie z siewem nasion. Główną ilość fosforu szczególnie wykorzystywanego do budowy zasadniczych składowych plonu, tj. ilości ziaren w kolbie oraz mtz stanowi fosfor zawarty w warstwie uprawnej gleby, określanej powyżej warstwą „żywieniową”. Zalecane dawki nawożenia fosforowego kukurydzy zakładają np. 75kg P₂O₅/ha przy planowanym plonie wynoszącym 7 t/ha. Jednocześnie potrzeby nawozowe (pobranie składnika) przy tym poziomie plonowania wynosi 98 kg P₂O₅/ha. Uwzględniając ponadto stopień wykorzystania fosforu z nawozów mineralnych (około 35 proc.) widać, że podstawę zaopatrzenia kukurydzy w ten kluczowy pierwiastek stanowi gleba, a w głównym stopniu ulegająca mineralizacji jej część organiczna. Prawidłowa uprawa bezorkowa aktywizuje życie mikrobiologiczne gleby, co bezpośrednio wpływa na zwiększenie dostępności fosforu w całym sezonie wegetacyjnym.

Ważne badania polowe

Wiele wyników badań polowych wskazuje na pozytywny wpływ technologii bezorkowych na wielkość plonu. Spotyka się również doniesienia o ich negatywnym oddziaływaniu. Poszukując wyjaśnienia tego problemu w badaniach prowadzonych w katedrze Agrobiotechnologii Politechniki Koszalińskiej porównano wpływ różnych technologii uprawy roli oraz ich głębokości na rozwój i wielkość plonu kukurydzy.

Przeprowadzono doświadczenie polowe, w którym porównano trzy technologie uprawy:

1. Uprawa bezorkowa mieszająca o głębokości 23 cm (odkładnia cylindryczna, która spulchnia i intensywnie miesza glebę),

2. Uprawa bezorkowa mieszająca o głębokości 15 cm (odkładnia cylindryczna, która spulchnia i intensywnie miesza glebę),

3. Uprawa bezorkowa spulchniająca o głębokości 15cm (odkładnia klasyczna, która spulchnia i słabiej miesza glebę).

Przedplonem kukurydzy ziarnowej była pszenica ozima, po sprzęcie której wykonano jedynie podorywkę ścierniska (broną kompaktową), a uprawione ściernisko pozostawiono do wiosny. Wiosną zastosowano nawożenie mineralne (powierzchniowo) i wykonano uprawę bezorkową agregatami uprawowymi wymienionymi powyżej.

Jakie były wyniki?

Uprawa bezorkowa mieszająca 23 cm – bardzo dobrze wymieszała granule nawozu w całym obrabianym profilu, czyli w warstwie 23 cm. Podobne efekty dała uprawa bezorkowa mieszająca zastosowana na 15 cm, również nawóz został wymieszany z całym profilem, ale profil ten miał miąższość jedynie 15 cm. Uprawa bezorkowa spulchniająca o głębokości 15 cm spowodowała wymieszanie nawozu z glebą, jednak jego większość znajdowała się w warstwie przypowierzchniowej.

Wyniki badań polowych potwierdziły, że najlepiej rozwijała sie kukurydza uprawiana w głębokiej technologii bezorkowej przy zastosowaniu intensywnego mieszania gleby. Masa części nadziemnej pojedynczej rośliny wynosiła przeciętnie 0,55 kg, natomiast masa systemu korzeniowego 0,21 kg. Stosując spłyconą uprawę bezorkową rośliny miały o około 7 proc. mniejszą masę części nadziemnej i o 19 proc. mniejszą masę systemu korzeniowego. Najmniej korzystnie przebiegał rozwój kukurydzy wysiewanej na polu z płytką uprawą bezorkowa (15 cm), w której zastosowano narzędzia dobrze spulchniające lecz słabo mieszające glebę. Przeciętna masa części nadziemnej była mniejsza w porównaniu do głębokiej uprawy mieszającej o 16 proc., natomiast masa sytemu korzeniowego o 33 proc.

Kompleksowym wyznacznikiem efektów badanych technologii zawsze jest wielkość plonu. Plon ziarna w technologii głębokiej uprawy mieszającej (23cm) wyniósł 7,92 t/ha, w technologii spłyconej uprawy mieszającej (15 cm) był mniejszy o około 7,5 proc., natomiast zastosowanie spłyconej uprawy spulchniającej zmniejszyło wielkość plonu o 11 proc. Stwierdzone zróżnicowanie wielkości plonu tzn. jego wyraźne obniżenie po zastosowaniu spłyconej uprawy mieszającej, a szczególnie spłyconej uprawy spulchniającej, nie jest wywołane jedynie zmianami gospodarki fosforowej gleby, chociaż to właśnie ten pierwiastek determinuje rozwój systemu korzeniowego. Wpływ na zróżnicowanie plonu miała również zmieniona gospodarka wodna oraz, co najważniejsze, aktywność mikrobiologiczna gleby. Mikroorganizmy uaktywniają bowiem nie tylko fosfor, ale również pozostałe makro- i mikroelementy niezbędne do wzrostu i rozwoju roślin. Fosfor jednak (wraz z wodą) wydaje się w tym zestawieniu odgrywać kluczową rolę.

Tab. 1. Wpływ technologii uprawy roli na rozwój i plonowanie kukurydzy

* stan określany w fazie rozwoju kukurydzy BBCH-39

• Artykuł ukazał się w wydaniu 01/2023 miesięcznika "Przedsiębiorca Rolny". ZAPRENUMERUJ