Tillage

Home > Management > Soil Management Practices > Tillage

Contributors:
Michelle Wander, University of Illinois at Urbana-Champaign
Joel Gruver, Western Illinois University
Ostatnia modyfikacja – 4 września 2008

Wprowadzenie

• Co to jest uprawa roli?
• Dlaczego warto to robić?
• Dlaczego nie wszyscy to robią?

Tło

• Jak wpływa na glebę?
• Zasoby online zawierające podstawowe informacje
• Jak monitorować glebę

Wskazówki lokalne

• Dane specyficzne dla regionu

How-To

Realne doświadczenia

Inne zasoby & Słowniczek

Wprowadzenie

Co to jest uprawa roli?

Uprawa roli to mechaniczna modyfikacja struktury gleby. Narzędzia uprawowe modyfikują strukturę gleby poprzez szeroki zakres oddziaływań gleba:narzędzie (np. cięcie, frezowanie, kruszenie, ubijanie, odbijanie). Rezultaty wzajemnego oddziaływania narzędzi uprawowych na siebie różnią się w zależności od rodzaju wykonywanej uprawy (np. sposobu działania, głębokości i szerokości naruszenia, czasu) oraz właściwości gleby (np. tekstury, struktury, wilgotności, kruchości), tekstura, struktura, wilgotność, kruchość, plastyczność).

Powrót na górę

Po co to robić?

Uprawa roli była częścią większości systemów rolniczych w historii, ponieważ może być stosowana do osiągnięcia wielu celów agronomicznych:

• Kondycjonowanie gleby (modyfikacja struktury gleby w celu ułatwienia procesów agronomicznych, takich jak kontakt nasion z glebą, rozrost korzeni, infiltracja wody, ocieplenie gleby itp.)
• Zwalczanie chwastów/szkodników (bezpośrednie zakończenie lub przerwanie cyklu życiowego chwastów/szkodników)
• Zarządzanie pozostałościami (przemieszczanie, orientacja lub wielkość pozostałości w celu zminimalizowania negatywnych skutków pozostałości upraw/plonów okrywowych i promowania korzystnych skutków)
• Wprowadzanie/mieszanie (umieszczanie lub redystrybucja substancji takich jak nawozy, nawozy, nasiona, pozostałości, czasami z mniej korzystnego miejsca do bardziej korzystnego rozkładu przestrzennego)
• Segregacja (konsolidacja skał, roślin okopowych, wielkości okruchów gleby)
• Kształtowanie terenu (zmiana kształtu powierzchni gleby – najprostszym wariantem jest prawdopodobnie niwelacja;

Bardziej szczegółowe cele uprawy gleby obejmują tworzenie łoża nasiennego, tworzenie łoża z nasion nieświeżych, łagodzenie zagęszczenia, rozbijanie skorupy glebowej, niszczenie chwastów, macerację roślin okrywowych, stymulowanie biologii gleby i zbiór roślin okopowych.

Powrót do góry

Dlaczego nie wszyscy to robią?

Nadmierne lub nieodpowiednie praktyki uprawowe były głównym czynnikiem przyczyniającym się do degradacji ziemi. Negatywne skutki uprawy roli obejmują:

• Zagęszczenie gleby poniżej głębokości uprawy (tj,
• Zwiększona podatność na erozję wodną i wietrzną
• Przyspieszony rozkład materii organicznej gleby (negatywny w perspektywie długoterminowej)
• Wysokie koszty energii związane z zabiegami uprawowymi
• Pracę i czasowe zobowiązania

Back to top

Kontekst

Jak wpływa na glebę?

Narzędzia uprawowe poddają strukturę gleby naprężeniom mechanicznym (np, ściskanie, ścinanie, rozciąganie). Gdy zastosowane naprężenia przekraczają wytrzymałość gleby, jej struktura ulega zniszczeniu poprzez kruszenie wzdłuż płaszczyzn słabości (gdy gleba jest krucha) lub deformację, gdy gleba jest plastyczna.

Uprawa gleby, gdy jest ona zbyt wilgotna (bardziej wilgotna niż „granica plastyczności”) powoduje jej rozmywanie i tworzenie brył, które mogą utrzymywać się przez resztę sezonu wegetacyjnego. Zimowe zamarzanie i rozmarzanie generalnie rozbija bryły.

Wiele zabiegów uprawowych ma na celu rozluźnienie i ujednolicenie gleby w strefie uprawy (tj. zwiększenie makroporowatości i jednorodności strukturalnej), ale niektóre zabiegi uprawowe mają na celu kształtowanie lub utwardzenie gleby. Niektóre z efektów uprawy roli są zamierzone (np. cele uprawy wymienione w części „Po co to robić?”), podczas gdy inne efekty są niezamierzone (np. tworzenie się plandeki, zwiększona podatność na zagęszczanie i erozję).

Powrót na górę

Źródła internetowe zawierające więcej informacji:

• Steel in the Field: A Farmers Guide to Weed Management Tools, wyd. 2001, 128 stron. Dostępna jako http://www.sare.org/publications/steel/index.htm oraz jako PDF do pobrania: http://www.sare.org/publications/steel/steel.pdf; „Steel in the Field” pokazuje, jak dzisiejsze narzędzia i techniki mogą kontrolować chwasty przy jednoczesnym ograniczeniu – lub wyeliminowaniu – herbicydów. W praktycznym języku, Steel in the Field przedstawia to, czego rolnicy i badacze nauczyli się w ciągu ostatnich 20 lat na temat obniżania kosztów zwalczania chwastów poprzez ulepszone narzędzia uprawowe, rośliny okrywowe i nowe płodozmiany.
• The New American Farmer, 2nd ed. Dostępne jako http://www.sare.org/publications/naf.htm
  i PDF do pobrania. NAF prezentuje bardzo czytelne profile ponad 60 rolników reprezentujących każdy stan w USA i 2 terytoria. Mnóstwo praktycznych informacji o systemach uprawy roli można znaleźć przeszukując dokument pod kątem terminów związanych z uprawą roli.
• Strona internetowa Centrum Informacji o Uprawie Konserwującej: http://www.conservationinformation.org/
• Przewodnik kieszonkowy NRCS Tillage Equipment, From ftp://ftp-fc.sc.egov.usda.gov/IA/intranet/Tillage.pdf. Jest to bogata w grafikę publikacja mająca na celu pomóc pracownikom w rozpoznaniu sprzętu używanego do podstawowej uprawy roli, uprawy wtórnej, włączania obornika/nawozu, narzędzi kombinowanych i ogólnych kategorii systemów uprawy roli.

Powrót do góry

Jak monitorować glebę

Powrót do góry

Rozważania lokalne

Powrót do góry

Dane specyficzne dla regionu:

Back to top

Jak-to

Typy uprawy roli

Powrót do góry

Prawdziwe doświadczenia

Powrót do góry

Inne źródła

Książki i artykuły

• „From the Soil Up and Agriculture in Transition” Don Schrieffer. Wallace-Homestead Printing Co., Des Moines, Iowa. 1984. „Niezwykle czytelna, wciąż dostępna i wciąż najlepsza książka odnosząca systemy uprawy roli do zarządzania napowietrzaniem gleby, wodą i rozkładem resztek pożniwnych” – David Patriquin odnosząc się do „From the Soil Up”.
• „Soil Dynamics in Tillage and Traction”. Podręcznik rolniczy nr 316 autorstwa Williama R. i Glena E. Vanden Berga Gilla. 1967. Klasyczne omówienie uprawy roli z perspektywy inżynierii rolniczej.
• Opracowanie „Uprawa roli (Podstawy obsługi maszyn)” John Deere. 1993. Bogato ilustrowana i bardzo czytelna prezentacja praktycznych informacji o zabiegach uprawowych stosowanych w agronomicznej produkcji roślinnej.
• „Ściernisko nad polem” i „Uprawa bezorkowa: Związek między uprawą bezorkową, resztkami pożniwnymi, roślinami i odżywianiem gleby” autorstwa Carlosa Crovetto. Crovetto, pionier w uprawie bezorkowej w Chile, opisuje swoje doświadczenia z uprawą bezorkową w 2 książkach, które są interesującą mieszanką nauk agronomicznych i praktycznych obserwacji.
• „Conservation Tillage Systems and Management: Crop Residue Management with No-Till, Ridge-Till, and Mulch-Till”, 2nd ed. MWPS-45-Book. 2000. ISBN 0-089373-088-2. Łatwa do czytania i poręczna, ta książka – dzieło ponad 60 specjalistów uniwersyteckich i przemysłowych – wyjaśnia główne korzyści z uprawy konserwującej.
• „Building Soils for Better Crops”, 2nd ed., by Fred Magdoff and Harold Van Es, 2000. Książka ta zawiera kompleksowe omówienie zrównoważonego zarządzania glebą.
• „Resource Management: Soil” Bryan Davie, Brian Finney i David Eagle. Farming Press. 2001. ISBN: 0-85236-559-4. Książka ta jest praktycznym przewodnikiem po zasadach i najnowszych praktykach dobrej uprawy gleby, napisanym przez brytyjskich autorów z bogatym doświadczeniem w gospodarstwach rolnych. Niektóre treści są specyficzne dla Anglii, ale większość jest szeroko relevant.
• „The Biological Farmer: kompletny przewodnik do zrównoważonego & opłacalne biologicznego systemu rolnictwa” przez Gary Zimmer. Acres USA. 2000. ISBN: 0-911311-62-9. Bardzo czytelny kompleksowy przewodnik do rolnictwa ekologicznego przez udanego rolnika ekologicznego, konsultanta i założyciela Midwest BioAg.

Glossary uprawy

Gęstość nasypowa – masa suchej gleby podzielona przez objętość nasypową. Gęstość nasypowa nie jest bezwzględnym wskaźnikiem zagęszczenia, ponieważ gęstość ograniczająca rozrost korzeni zmienia się w zależności od tekstury. W glebach mułowo – ilastych wydłużenie korzeni jest na ogół ograniczone przez gęstość nasypową > 1. 6 g/cm3. Gęstość 1,6 g/cm3 jest mało prawdopodobne, aby była ograniczająca w glebach piaszczystych, a poważnie ogranicza w glebach gliniastych.

Uprawa roli – płytka uprawa mająca na celu zwalczanie chwastów. Może być ślepa (nie kierowana przez położenie uprawy) lub kierowana (np. uprawa rzędowa – zaprojektowana tak, aby zminimalizować przerwanie rzędów upraw). Tradycyjny sprzęt do uprawy nie działa dobrze z wysokimi pozostałościami, ale istnieją opcje dla wysokich pozostałości. Działania obejmują podcinanie, wibracje, walcowanie… Mogą być napędzane z podłoża lub przez WOM.

Ochronna uprawa roli – każdy system uprawy, który utrzymuje 30 procent lub więcej powierzchni gleby pokrytej resztkami pożniwnymi po zasadzeniu. W przypadku, gdy erozja gleby powodowana przez wiatr jest głównym problemem, każdy system, który utrzymuje na powierzchni co najmniej 1000 funtów na akr równoważnika płaskich, drobnoziarnistych resztek pożniwnych przez cały krytyczny okres erozji wietrznej.

Konwencjonalna uprawa roli (vel uprawa intensywna) – uprawa na całej szerokości, która narusza całą powierzchnię gleby i jest wykonywana przed i/lub podczas sadzenia. Mniej niż 15 procent gleby jest pokryte resztkami pożniwnymi po zasadzeniu lub mniej niż 500 funtów na akr równoważnika resztek pożniwnych dla małych ziaren w krytycznym okresie erozji wietrznej. Zazwyczaj wymaga orki lub intensywnych (licznych) zabiegów uprawowych. Zwalczanie chwastów odbywa się za pomocą środków ochrony roślin i/lub uprawy rzędowej.

Kruszenie – zagęszczenie powierzchni wynikające z uderzenia kropel deszczu, oderwania cząstek i sortowania wielkości, które pozostawia najdrobniejsze cząstki skoncentrowane na powierzchni. Utrudnia to infiltrację, wymianę gazową i wschody siewek.
Bruzda martwa – wąski pas gleby (szerokość redlicy pługa), który został wydobyty z warstwy ornej w procesie orki odkładnicowej, ale nie zostaje wypełniony, ponieważ znajduje się na zewnętrznej krawędzi pola lub „ziemi”. Uprawa wtórna nie wypełnia całkowicie martwej bruzdy, pozostawiając wgłębienie i często strefę niskiej żyzności z powodu usunięcia wierzchniej warstwy gleby. Rośliny uprawne słabo rosną w martwej bruździe.

Dyski – walcowe, okrągłe ostrza o prostych lub ryflowanych krawędziach, przeznaczone do cięcia resztek pożniwnych, spulchniania struktury gleby i wyrównywania jej powierzchni. Tarcze są zazwyczaj ustawione w szeregu równoległych tarcz. Wielkość ruchu gleby powodowanego przez tarcze jest związana z kątem ustawienia tarcz, naciskiem na tarcze, konstrukcją ostrza (proste lub ryflowane) oraz prędkością, z jaką tarcze są ciągnięte.

Siła pociągowa – moc wymagana do ciągnięcia narzędzia uprawowego, takiego jak pług lub tarcza.

Oprawa inwersyjna – w przeciwieństwie do uprawy bezinwersyjnej, uprawa inwersyjna powoduje przerzucenie warstwy gleby (często 6-12″), zakopując resztki pożniwne (oraz związane z nimi nasiona chwastów, zarodniki, larwy i jaja owadów). W wyniku tego powstaje powierzchnia z minimalną ilością resztek pożniwnych, którą można łatwo zagospodarować za pomocą tradycyjnych maszyn do uprawy wtórnej, ale która jest podatna na erozję. Pług lemieszowy jest standardową maszyną do uprawy inwersyjnej. Pługi talerzowe wykonują również uprawę inwersyjną.

Ziemie – w kontekście orki jednokierunkowej, ziemie są prostokątnymi sekcjami większego pola, które są orane pojedynczo. Aby rozpocząć orkę, w środku pola tworzy się grzbiet, a następnie wykonuje się orkę wokół tego grzbietu, aż pole zostanie całkowicie zaorane. Celem orki w terenie jest zminimalizowanie czasu pracy, tj, czyli czasu przemieszczania się pomiędzy obszarami, które mają być zaorane.

Minimalna uprawa roli (vel zredukowana uprawa roli) – system uprawy, który nie powoduje inwersji gleby i utrzymuje wysoki poziom pozostałości na powierzchni.

Pług odkładnicowy – tradycyjne, podstawowe narzędzie uprawowe, składające się z następujących kluczowych części: lemiesza (który kroi glebę w poziomie), odkładnicy (podnosi i wałuje glebę powodując jej odwrócenie, odkładnicy (przenosi nacisk boczny), redlicy (kroi glebę w pionie). Redlica jest niezbędna przy orce darni lub gleby z dużą ilością resztek pożniwnych. Pług lemieszowy jest często najlepszym narzędziem do rozdrabniania darni.

Prawienie gleby w mulcz – uprawa na całej szerokości pola z wykorzystaniem jednego lub więcej przejazdów uprawowych, które naruszają całą powierzchnię gleby i są wykonywane przed i/lub w trakcie sadzenia. Stosuje się narzędzia uprawowe, takie jak dłuta, kultywatory polowe, tarcze, zamiatarki lub lemiesze. Zwalczanie chwastów przeprowadza się za pomocą środków ochrony roślin i/lub uprawy.

No till (aka zero tillage, direct drilling) – system uprawy, który utrzymuje pozostałości (nawet w rzędzie) i rośliny przez te pozostałości przy użyciu specjalnie zaprojektowanego sprzętu.

Granica plastyczności – granica plastyczności (PL) to zawartość wilgoci w glebie, przy której gleba zaczyna wykazywać zachowanie plastyczne. Ogólna zasada mówi, że gleba osiąga granicę plastyczności, gdy po raz pierwszy można uformować ślimaka/kuleszkę o średnicy 3 mm. Gleby, w których granica plastyczności jest bardziej sucha niż polowa pojemność gleby, mają wąskie okno urabialności. Gleby, których granica plastyczności jest bardziej wilgotna niż pojemność pola, mają szersze okno urabialności i lepiej nadają się pod uprawę. Pługi lemieszowe, talerzowe i wirnikowe są znane z tworzenia niecek ornych.

Punkty – krawędź czołowa sztywnego zęba jest powszechnie nazywana punktem. Kształt czubka wpływa na jego zdolność do penetracji oraz na to, jak bardzo podnosi i narusza glebę. Punktem nazywana jest również przednia część lemiesza pługa.

Podstawowa uprawa roli – uprawa stosowana w celu rozbicia lub złamania gleby na głębokość sześciu lub więcej cali. Narzędzia do uprawy podstawowej różnią się pod względem zdolności do penetracji gleb o wysokiej wytrzymałości i przecinania resztek pożniwnych. Przykładem mogą być pługi, ciężkie talerze, glebogryzarki, ciężkie spulchniacze, pługi dłutowe i głębosze.

Podwójna uprawa roli z napędem WOM – w odróżnieniu od maszyn uprawowych z napędem ciągnionym (np. pług lemieszowy) i maszyn uprawowych z napędem gruntowym (motyka rotacyjna), maszyny uprawowe z napędem WOM mają większą zdolność rozdrabniania i mieszania struktury gleby podczas jednego przejazdu, ponieważ otrzymują moc obrotową od ciągnika. Przykładami maszyn uprawowych napędzanych przez WOM są kultywatory obrotowe, spulchniarki, brony obrotowe i brony posuwisto-zwrotne.

Pudrowanie – uprawa mająca na celu rozbicie agregatów uprawowych i rozproszenie gliny, tworząc nieprzepuszczalną warstwę, w której gromadzi się woda. Pudding jest celem uprawy w systemach ryżu zalewanego, ale jest niepożądany w innych systemach produkcyjnych.
Ridge till – system uprawy, który wykorzystuje uprawę do budowy/odbudowy redlin we wczesnej części sezonu wegetacyjnego, a następnie sadzi następną uprawę na redlinach, których wierzchołek został ścięty podczas procesu sadzenia.

Roller – narzędzia walcowe, które naciskają na glebę zwiększając jej gęstość lub jędrność (np, kultywator) lub spulchniają powierzchnię gleby (np. kosze rolujące Lilliston stosowane do uprawy).

Podrzędna uprawa roli – uprawa stosowana (zazwyczaj po uprawie podstawowej) w celu spulchnienia, wyrównania i/lub kondycjonowania gleby o głębokości mniejszej niż 6 cali w celu przygotowania lub „dopasowania” łoża nasiennego.

Glebogryzarka – napędzane przez WOM obrotowe narzędzie do uprawy roli, które posiada duże płaskie ostrza (łopaty) rozmieszczone w zestawach po 3 na rotorze. Podczas obracania się rotora, łopaty zagłębiają się w glebę, unoszą przekopaną glebę, a następnie kończą się, aby ją zrzucić. System ten jest efektywny pod względem zużycia energii i łagodny dla struktury gleby, ale wymaga skomplikowanej, a przez to drogiej maszyny. Normalna prędkość jazdy do przodu jest niewielka (poniżej 1,5 mph). Stopień rozdrobnienia gleby zależy od stosunku prędkości obrotowej wirnika do prędkości jazdy do przodu, wielkości prędkości obrotowych (wirnika i jazdy do przodu), kształtu i rozmieszczenia łopat, ustawienia tylnej klapy (od której odbija się gleba). Spading machines are primarily used in preparing soil for vegetable production and are most widely used and manufactured in Europe.

Strip till/Zone till – System uprawy roli, który utrzymuje pozostałości między rzędami, ale przenosi pozostałości poza rząd sadzenia (do 1/3 rozstawu rzędów) i może obejmować głębokie spulchnianie w rzędzie.

Podpłużnica – uprawa mająca na celu rozbicie głęboko zagęszczonych warstw, może, ale nie musi być rzędowa
Zamiatarki – skrzydełka wysuwane z zębów maszyn uprawowych podcinają chwasty i unoszą glebę powodując jej szybkie przesuszenie.

Kępa – termin holistyczny odnoszący się do korzystnych dla rolnictwa właściwości fizycznych gleby – gleby o dobrej miąższości są kruche, można je uprawiać z mniejszym nakładem siły roboczej i pozwalają na łatwe osiągnięcie celów uprawy. Podobne określenia obejmują glebę, która jest „łagodna”, ma dobrą „kondycję” lub „pracuje jak ogród”.

Zęby – proste lub zakrzywione, sztywne lub elastyczne, różniące się kątem kontaktu, zęby modyfikują strukturę gleby poprzez szereg procesów (np. cięcie, podnoszenie, wibracje), które przenoszą energię ciągu na glebę poprzez zęby. Sztywne zęby są często określane mianem trzonków. Zęby z reguły nie wywierają znacznego nacisku w dół i tym samym nie zagęszczają gleby poniżej głębokości uprawy. Elastyczne zęby wibrują podczas przeciągania przez glebę, a wibracja ta przyczynia się do rozbijania struktury gleby.

Trakcja – odporność na poślizg kół lub gąsienic, pozwala na przyłożenie siły pociągowej do ciągniętego narzędzia.

Pionowa uprawa gleby – głęboka uprawa mająca na celu utworzenie pionowych stref (na ogół w rzędzie poprzez wycięcie szczeliny, rozbicie i uniesienie gleby), które będą promować rozległe ukorzenienie.

Powrót do góry

.