Zpracování půdy

Úvod > Management > Postupy hospodaření s půdou > Zpracování půdy

Přispěvatelé:
Michelle Wander, University of Illinois at Urbana-Champaign
Joel Gruver, Western Illinois University
Poslední změna – 4. září 2008

Úvod

• Co je to zpracování půdy?
• Proč ho dělat
• Proč ho nedělají všichni?

Základní informace

• Jak je půda ovlivněna?
• Online zdroje základních informací
• Jak sledovat půdu

Místní aspekty

• Údaje specifické pro daný region

Jak na to

Reálné zkušenosti

Další zdroje & Slovníček

Úvod

Co je to orba?

Zpracování půdy je mechanická úprava struktury půdy. Nástroje pro zpracování půdy modifikují strukturu půdy prostřednictvím široké škály interakcí půda:nástroj (např. řezání, frézování, drcení, tlučení, odrážení). Výsledek interakce půda:nástroj se liší jak s ohledem na vlastnosti operace zpracování půdy (např. působení, hloubka a šířka narušení, načasování), tak na vlastnosti zpracovávané půdy (např, textura, struktura, vlhkost, drobivost, plasticita).

Zpět na začátek

Proč to dělat?

Zpracování půdy je součástí většiny zemědělských systémů po celou historii, protože zpracování půdy lze použít k dosažení mnoha agronomických cílů:

• Zpracování půdy (úprava struktury půdy ve prospěch agronomických procesů, jako je kontakt půdy se semeny, šíření kořenů, infiltrace vody, oteplování půdy atd.)
• Potlačení plevelů/škůdců (přímé ukončení nebo narušení životních cyklů plevelů/škůdců)
• Řízení zbytků (přemístění, orientace nebo dimenzování zbytků s cílem minimalizovat negativní účinky zbytků plodin/kryvných plodin a podpořit příznivé účinky)
• Inkorporace/míchání (umístění nebo redistribuce látek, jako jsou hnojiva, hnojiva, osiva, zbytky, někdy z méně příznivého místa do příznivějšího prostorového rozmístění)
• Segregace (utužení hornin, okopanin, velikosti půdní drti)
• Tvarování půdy (změna tvaru povrchu půdy – nejjednodušší variantou je pravděpodobně zarovnání; hřebenování, zdrsňování a brázdění jsou také příklady)

Mezi specifičtější cíle zpracování půdy patří tvorba seťového lůžka, tvorba zapleveleného seťového lůžka, zmírnění zhutnění, rozdrobení půdní krusty, přerušení/odplevelení plevelů, macerace biofumigantních krycích plodin, stimulace půdní biologie a sklizeň okopanin.

Zpět na začátek

Proč to nedělají všichni?“

Nadměrné nebo nevhodné postupy obdělávání půdy se významně podílejí na degradaci půdy. Mezi negativní účinky obdělávání půdy patří:

• Zhutnění půdy pod hloubkou obdělávání (tj, vznik ornice)
• Zvýšená náchylnost k vodní a větrné erozi
• Zrychlený rozklad organické hmoty v půdě (negativní z dlouhodobého hlediska)
• Vysoké energetické náklady na zpracování půdy
• Pracovní a časové povinnosti

Zpět na začátek

Základní informace

Jak je půda ovlivněna?

Nástroje na zpracování půdy vystavují strukturu půdy mechanickému namáhání (např, tlak, smyk, tah). Když působící napětí překročí pevnost půdy, struktura půdy se poruší, a to buď rozpadem podél slabých rovin (pokud je půda v sypkém stavu), nebo deformací, pokud je půda v plastickém stavu.

Zpracování půdy, když je půda příliš vlhká (vlhčí než „plastická mez“), způsobuje rozmazávání a vytváření hrud, které mohou přetrvávat po zbytek vegetačního období. Zimní mráz a tání obvykle hroudy rozruší.

Mnoho operací zpracování půdy je určeno ke kypření a homogenizaci půdy v zóně zpracování (tj. zvýšení makroporozity a strukturní jednotnosti), ale některé operace zpracování půdy jsou určeny ke tvarování nebo zpevnění půdy. Některé účinky zpracování půdy jsou záměrné (např. cíle zpracování půdy uvedené v části „Proč to dělat?“), zatímco jiné účinky jsou nezáměrné (např. tvorba ornice, zvýšená náchylnost ke zhutnění a erozi).

Zpět na začátek

Online zdroje pro další základní informace:

• Steel in the Field: A Farmers Guide to Weed Management Tools, vydáno v roce 2001, 128 stran. K dispozici jako http://www.sare.org/publications/steel/index.htm a jako PDF ke stažení: http://www.sare.org/publications/steel/steel.pdf; „Ocel na poli“ ukazuje, jak lze pomocí dnešního nářadí a techniky regulovat plevele a zároveň omezit – nebo vyloučit – používání herbicidů. Ocel na poli praktickým jazykem představuje, co se farmáři a výzkumníci naučili za posledních 20 let o snižování nákladů na regulaci plevelů pomocí zdokonalených kultivačních nástrojů, krycích plodin a nových střídání plodin.
• The New American Farmer, 2nd ed.
• The New American Farmer, 2. vyd. K dispozici jako http://www.sare.org/publications/naf.htm
  a ke stažení ve formátu PDF. NAF představuje velmi čtivé profily více než 60 farmářů/zemědělců, kteří zastupují všechny státy USA a 2 teritoria. Spoustu praktických informací o systémech obdělávání půdy lze nalézt vyhledáním pojmů souvisejících s obděláváním půdy v dokumentu.
• Webové stránky Informačního centra pro šetrné obdělávání půdy: http://www.conservationinformation.org/
• Kapesní příručka NRCS Tillage Equipment, Z ftp://ftp-fc.sc.egov.usda.gov/IA/intranet/Tillage.pdf. Jedná se o graficky bohatou publikaci, která má pracovníkům pomoci rozpoznat zařízení používaná pro primární zpracování půdy, sekundární zpracování půdy, zapravování hnoje/hnojiva, kombinované nástroje a obecné kategorie systémů zpracování půdy.

Zpět na začátek

Jak monitorovat půdu

Zpět na začátek

Místní aspekty

Zpět na začátek

Údaje specifické pro daný region:

Zpět na začátek

Jak-to

Typy obdělávání půdy

Zpět na začátek

Reálné zkušenosti

Zpět na začátek

Další zdroje

Knihy a články

• „From the Soil Up and Agriculture in Transition“ by Don Schrieffer. Wallace-Homestead Printing Co, Des Moines, Iowa. 1984. „Výtečně čtivá, stále dostupná a stále nejlepší kniha vztahující se k systémům zpracování půdy, hospodaření s půdním vzduchem, vodou a rozkladem zbytků.“ – David Patriquin s odkazem na „From the Soil Up“
• „Soil Dynamics in Tillage and Traction“. Zemědělská příručka č. 316 od Williama R. a Glena E. Vanden Berg Gillových. 1967. Klasické pojednání o zpracování půdy z pohledu agrotechniky.
• Zpracování půdy (Základy obsluhy strojů) od Johna Deereho. 1993. Vysoce ilustrovaná a velmi čtivá prezentace praktických informací o postupech zpracování půdy používaných pro agronomickou rostlinnou výrobu.
• „Strniště nad polem“ a „Bez zpracování půdy: Carlos Crovetto: „The relationship between no tillage, crop residues, plants and soil nutrition“. Crovetto, průkopnický zemědělec/agronom v Chile, popisuje své zkušenosti s bezorebným zpracováním půdy ve 2 knihách, které jsou zajímavou kombinací agronomické vědy a praktických postřehů.
• „Conservation Tillage Systems and Management: Vydání: „Crop Residue Management with No-Till, Ridge-Till, and Mulch-Till“, 2. vyd. MWPS-45-Book. 2000. ISBN 0-089373-088-2. Snadno čitelná a praktická kniha – dílo více než 60 univerzitních a průmyslových odborníků – vysvětluje hlavní výhody konzervačního obdělávání půdy.
• „Building Soils for Better Crops“, 2nd ed., by Fred Magdoff and Harold Van Es, 2000. Tato kniha poskytuje komplexní diskusi o udržitelném hospodaření s půdou.
• „Resource Management: Půda“ od Bryana Davieho, Briana Finneyho a Davida Eagla. Nakladatelství Farming Press. 2001. ISBN: 0-85236-559-4. Tato kniha je praktickým průvodcem zásadami a nejnovějšími postupy správného hospodaření s půdou, kterou napsali britští autoři s bohatými zkušenostmi z farem. Část obsahu je specifická pro Anglii, ale většina je obecně relevantní.
• „The Biological Farmer: a complete guide to the sustainable & profitable biological system of farming“ by Gary Zimmer. Acres USA. 2000. ISBN: 0-911311-62-9. Velmi čtivý komplexní průvodce ekologickým zemědělstvím od úspěšného ekologického zemědělce, konzultanta a zakladatele společnosti Midwest BioAg.

Glosář o zpracování půdy

Objemová hmotnost – hmotnost suché půdy dělená objemem. Objemová hustota není absolutním ukazatelem zhutnění, protože mezní hustota kořenů se mění v závislosti na textuře. Rozšíření kořenů je obecně omezeno objemovou hustotou > 1. 6 g/cm3 v hlinitopísčitých půdách. V písčitých půdách je 1,6 g/cm3 nepravděpodobně limitující a v jílovitých půdách silně limitující.

Kultivace – mělké zpracování půdy určené k regulaci plevelů. Může být slepá (neřízená polohou plodiny) nebo řízená (tzv. řádková kultivace – určená k minimalizaci narušení řádků plodiny). Tradiční kultivační zařízení nefunguje dobře při vysokých zbytcích, ale existují možnosti pro vysoké zbytky. Mezi činnosti patří podrývání, vibrace, válcování… Může být poháněno zemí nebo vývodovým hřídelem.

Konzervační zpracování půdy – Jakýkoli systém zpracování půdy, který po výsadbě udržuje 30 % nebo více povrchu půdy pokrytého zbytky plodin/krycími plodinami. Tam, kde je hlavním problémem větrná eroze půdy, jakýkoli systém, který udržuje na povrchu půdy po celé kritické období větrné eroze alespoň 1 000 liber na akr plošného ekvivalentu zbytků malých zrn.

Konvenční zpracování půdy (tzv. intenzivní zpracování půdy) – Zpracování půdy v celé šířce, které narušuje celý povrch půdy a provádí se před setím a/nebo během setí. Méně než 15 % půdy je pokryto zbytky po výsadbě nebo méně než 500 liber ekvivalentu zbytků malých zrn na akr po celé období kritické větrné eroze. Obvykle zahrnuje orbu nebo intenzivní (četné) přejezdy půdy. Regulace plevelů se provádí pomocí přípravků na ochranu rostlin a/nebo řádkové kultivace.

Krustace – povrchové zhutnění v důsledku dopadu dešťových kapek, odtrhávání částic a třídění podle velikosti, které zanechává nejjemnější částice soustředěné na povrchu. Brání infiltraci, výměně plynů a vzcházení semenáčků.
Mrtvá brázda – úzký pruh půdy (o šířce pluhové radlice), který má při orbě moldavskou radlicí vyhloubenou orniční vrstvu, ale nezasypává se, protože se nachází na vnějším okraji pole nebo „pozemku“. Sekundární zpracování půdy zcela nezaplní mrtvou brázdu a zanechá v ní prohlubeň a často i zónu nízké úrodnosti v důsledku odstranění svrchní vrstvy půdy. Plodiny v mrtvé brázdě špatně rostou.

Disky – valivé kruhové nože, které mají rovné nebo rýhované hrany a jsou určeny k řezání zbytků, rozmělňování půdní struktury a zarovnávání povrchu půdy. Disky jsou obvykle sestaveny do skupin paralelních disků. Velikost pohybu půdy způsobeného disky souvisí s úhlem disků, přítlakem na disky, konstrukcí nožů (rovné nebo drážkované) a rychlostí, kterou jsou disky taženy.

Draft – síla potřebná k tažení tažného nástroje na zpracování půdy, jako je pluh nebo disky.

Inverzní zpracování půdy – na rozdíl od neinverzního zpracování půdy inverzní zpracování půdy převrací vrstvu (často 6-12″) půdy a pohřbívá přitom povrchové zbytky (a s nimi spojená semena plevelů, spory a larvy a vajíčka hmyzu). Výsledkem je povrch s minimem zbytků, který lze snadno obhospodařovat pomocí tradičních zařízení pro sekundární zpracování půdy, ale je náchylný k erozi. Standardním nástrojem pro inverzní zpracování půdy je radličkový pluh. Diskové pluhy provádějí také inverzní zpracování půdy.

Půdy – v kontextu jednosměrné orby jsou půdy obdélníkové úseky většího pole, které jsou orány postupně. Na začátku se uprostřed pozemku vytvoří hřeben a pak se orá dolů kolem tohoto hřebene, dokud není pozemek kompletní. Účelem orby v pozemcích je minimalizovat dobu běhu, tj, tj. čas přesunu mezi plochami, které mají být zorány.

Minimální obdělávání půdy (také známé jako redukované obdělávání půdy) – systém obdělávání půdy, který nezahrnuje inverzi půdy a zachovává vysokou úroveň povrchových zbytků.

Moldboardový pluh – tradiční nástroj pro primární zpracování půdy, který se skládá z následujících klíčových částí zapojujících půdu: radlička (horizontálně rozřezává půdu), odvalovací deska (zvedá a válcuje půdu, čímž dochází k inverzi, půdní strana (přenáší boční tah), radlička (vertikálně rozřezává půdu). Radlice je nezbytná při orbě drnu nebo půdy se značnými zbytky. Radličkový pluh je často nejlepším nástrojem pro rozrušování drnu.

Mulčování – celoplošné zpracování půdy zahrnující jeden nebo více přejezdů, které narušují celý povrch půdy a provádí se před a/nebo během setí. Používají se nástroje pro zpracování půdy, jako jsou dláta, polní kypřiče, disky, podmítače nebo radličky. Regulace plevelů se provádí pomocí přípravků na ochranu rostlin a/nebo kultivace.

No till (neboli bezorebné zpracování půdy, přímá setba) – systém zpracování půdy, který zachovává zbytky (i v řádku) a sází přes tyto zbytky pomocí speciálně navrženého zařízení.

Plastická hranice – Plastická hranice (PL) je obsah vlhkosti půdy, kdy půda začíná vykazovat plastické chování. Obecně platí, že půda je na hranici plasticity, když se poprvé může vytvořit půdní červ/sypka o průměru 3 mm. Půdy, u nichž je hranice plasticity sušší než polní kapacita, mají úzký prostor zpracovatelnosti. Půdy, u nichž je hranice plasticity vlhčí než kapacita pole, mají širší okno zpracovatelnosti a jsou vhodnější pro zemědělství, které zahrnuje zpracování půdy.

Půda – zhutněná vrstva bezprostředně pod hloubkou pravidelného zpracování půdy. Pluhy, disky a rotační kypřiče jsou známé tím, že vytvářejí orební pánve.

Hroty – náběžná hrana tuhé radlice se běžně nazývá hrot. Tvar hrotu ovlivňuje jeho schopnost pronikat do půdy a to, jak velký zdvih a narušení půdy způsobuje. Přední část radlice se také nazývá hrot.

Primární zpracování půdy – zpracování půdy, které se používá k porušení nebo rozlámání půdy do hloubky šesti a více centimetrů. Nástroje pro primární zpracování půdy se liší svou schopností pronikat do půd s vysokou pevností a prořezávat zbytky. Příkladem jsou pluhy, těžké disky, kypřiče, těžké rotační kypřiče, dlátové pluhy a podrýváky.

Příprava půdy s pohonem PTO – na rozdíl od nářadí pro zpracování půdy s tažným pohonem (např. radličkový pluh) a rotačního zpracování půdy se zemním pohonem (rotační kypřič) mají nářadí pro zpracování půdy s pohonem PTO větší schopnost rozmělnit a promíchat strukturu půdy při jednom přejezdu, protože dostávají rotační pohon od traktoru. Příkladem zpracování půdy poháněného vývodovým hřídelem jsou rotační kypřiče, radličkové kypřiče, rotační brány a pístové brány.

Pudlování – zpracování půdy, jehož cílem je rozrušit agregáty a rozptýlit hlínu, čímž se vytvoří nepropustná vrstva, která zadrží vodu. Puddling je cílem zpracování půdy v systémech se zaplavenou rýží, ale v jiných produkčních systémech je nežádoucí.
Ridge till – systém zpracování půdy, který využívá kultivaci k vybudování/vybudování hrůbků během rané části vegetačního období a následně sází další plodinu na hrůbky, jejichž vrchní část byla během sázení odříznuta.

Válce – válcovací nástroje, které stlačují půdu a zvyšují její hustotu nebo utužení (např, kultivátor) nebo skarifikují povrch půdy (např. válcovací koše Lilliston používané pro kultivaci).

Sekundární zpracování půdy – zpracování půdy používané (zpravidla po primárním zpracování půdy) k rozmělnění, urovnání a/nebo úpravě půdy v hloubce menší než šest centimetrů za účelem přípravy nebo „přizpůsobení“ osevního lůžka.

Rotační kypřič – rotační nářadí poháněné vývodovým motorem, které má velké ploché nože (lopaty) uspořádané v sadách po třech na rotoru. Při otáčení rotoru se rýče zanořují do půdy, zvedají nakopanou půdu a poté se špičkami shazují. Tento systém je účinný z hlediska spotřeby energie a šetrný ke struktuře půdy, ale vyžaduje složitý, a tudíž drahý stroj. Běžná pracovní rychlost vpřed je nízká (méně než 1,5 km/h). Dosažený stupeň rozmělnění půdy závisí na poměru rychlosti rotoru a dopředné rychlosti, velikosti rychlostí (rotoru a dopředné), tvaru a uspořádání lopat, umístění zadní klapky (na kterou se půda odrazí). Kypřiče se používají především při přípravě půdy pro pěstování zeleniny a jsou nejrozšířenější a nejvyráběnější v Evropě.

Strip till/Zone till – systém zpracování půdy, který zachovává zbytky mezi řádky, ale přemisťuje zbytky mimo řádek (až do 1/3 rozteče řádků) a může zahrnovat hluboké kypření v řádku.

Podrývání – zpracování půdy určené k rozbití hlubokých zhutnělých vrstev, může, ale nemusí být v řádku
Podrývání – křídla, která se vysouvají z prstů na kultivačním zařízení, podřezávají plevele a nadzvedávají půdu, což způsobuje její rychlé vysychání.

Tilth – holistický termín označující příznivé fyzikální vlastnosti půdy pro zemědělství – půdy s dobrou ornicí jsou kypré, lze je zpracovávat s menším tahem a umožňují snadné dosažení cílů zpracování půdy. K podobným termínům patří půda je „měkká“, má dobrou „kondici“ nebo „funguje jako zahrada“.

Zuby – přímé nebo zakřivené, tuhé nebo pružné, měnící se s ohledem na úhel kontaktu, zuby upravují strukturu půdy řadou procesů (např. řezáním, zvedáním, vibracemi), které přenášejí energii tahu na půdu prostřednictvím zubu. Tuhé hroty se často označují jako násady. Hroty obecně nevytvářejí výrazný tlak dolů, a proto nezhutňují půdu pod hloubkou zpracování. Pružné radlice při protahování půdou vibrují a tyto vibrace přispívají k rozrušování půdní struktury.

Trakce – odolnost proti prokluzování kol nebo pásů, umožňuje působení tahu na tažené nářadí.

Vertikální zpracování půdy – hluboké zpracování půdy určené k vytvoření vertikálních zón (obvykle v řádku proříznutím drážky, rozrušováním a zvedáním půdy ), které podpoří rozsáhlé zakořenění.

Zpět na začátek

.