Pôdu je možné definovať ako neustále sa vyvíjajúcu rôznorodú zmes organických a minerálnych látok, vznikajúcu z pôdotvorného substrátu vplyvom pôsobenia biotických a abiotických faktorov. Je nenahraditeľným prostredím kultúrnych rastlín a sprievodnej poľnej flóry, ktorým poskytuje životné podmienky. Keďže je pôda prirodzenou súčasťou národného bohatstva každej krajiny a jej vznik je veľmi zdĺhavým procesom (v podmienkach strednej Európy jeden centimeter ornice vzniká 100 – 1000 rokov), je potrebné ju účinne chrániť.
V závislosti od pôdneho druhu a odlišného vývoja majú rôzne pôdy rôzne vlastnosti. Značnú časť z nich môže poľnohospodár ovplyvňovať prostredníctvom agrotechnických operácií. Pri voľbe takýchto zásahov je potrebné vždy zvažovať nie len nároky kultúrnych rastlín, ale zohľadňovať aj ekologické aspekty prostredia a zohľadňovať aj požiadavky na ochranu pôdy voči degradačným procesom.
Pri obrábaní pôdy sa zapracovávajú rastlinné zvyšky spoločne s organickými hnojivami do spodných vrstiev ornice, utlmuje sa rast burín a výskyt škodcov. Ďalej sa zlepšuje aerácia, mení sa pôdna štruktúra a zvyšuje sa aktivita mikroedafónu. Obrábaním pôdy sa upravuje aj vodný režim pôdy, znižuje neproduktívny výpar, splavené živiny sa vynášajú zo spodných vrstiev ornice, ale predovšetkým sa pripravuje osivové lôžko.
V poľnohospodárskej praxi je historicky rozšírené, a to až do súčasnosti, základné obrábanie pôdy orbou. Tento spôsob prináša na prvý pohľad zjavné benefity. Predovšetkým ide o dokonalé zapravenie organických zvyškov do vhodnej hĺbky pre tvorbu humusových látok, prevzdušnenie ornice, podporu koreňového systému následných plodín, ale napr. aj rýchlejšie vysychanie pôdy, čo umožňuje skorší prístup poľnohospodárskej techniky na pozemok.
Pri podrobnejšom hodnotení ale zistíme, že tento spôsob obrábania pôdy je tiež spojený s celým radom negatívnych aspektov. Intenzívne obrábanie pôdy pluhom narušuje agregátovú a kapilárnu štruktúru pôdy, decimuje žiadané zložky edafónu, ako sú napr. dážďovky a urýchľuje odbúravanie organickej hmoty, čo má za následok zvyšovanie množstva skleníkových plynov unikajúcich do atmosféry. Tieto faktory prispievajú okrem iného aj k nadmernému utužovaniu pôdy, v dôsledku čoho dochádza k narušovaniu vodného, vzdušného a živinového režimu pôdy. Povrch pôdy po orbe nie je chránený vegetačným krytom, čo za určitých podmienok zvyšuje nebezpečenstvo vodnej a veternej erózie.
Najmä vodná erózia sa zaraďuje medzi najzávažnejšie degradačné procesy ornej pôdy. Viac ako polovica poľnohospodárskej pôdy na Slovensku je stredne, silne až extrémne silne ohrozená procesom vodnej erózie. Pri nej dochádza k nenahraditeľným stratám na najcennejšej vrstve pôdy – ornici. Poškodené môžu byť aj už vzídené porasty. Spláchnutá pôda zanáša akumulačné priestory nádrží, znižuje prietočné kapacity vodných tokov, ev. znečisťuje zdroje pitnej vody a zhoršuje životné podmienky vodných živočíchov. Miera eróznej ohrozenosti je daná tak klimatickými a morfologickými podmienkami územia, ale tiež pôdnymi vlastnosťami, vegetačným krytom a celkovým spôsobom hospodárenia. Ten si ale môžu poľnohospodári sami voliť.
Zo štatistík vyplýva, že na obrobenie jedného hektára pozemku pri konvenčnom spôsobe obrábania do hĺbky 0,24 m je potrebné v priemere 41,5 l nafty. To je asi 35 % z celkovej spotreby pohonných hmôt v rastlinnej výrobe. Táto vysoká energetická náročnosť klasického spôsobu obrábania pôdy bola jedným z rozhodujúcich spôsobov, prečo sa začali uplatňovať moderné technológie.
Vznikalo tak dnes už v praxi značne rozšírené tzv. redukované obrábanie pôdy. V dôsledku minimalizovania zásahov do pôdnej štruktúry je k pôdnemu prostrediu vo viacerých ohľadoch oveľa šetrnejšie. Táto technológie je ale súčasne závislá od využívania herbicídov a aplikácií rýchlo rozpustných minerálnych hnojív. Ak by tieto zásahy neboli uplatňované, existujú v dlhodobejšom horizonte riziká znižovania úrody a zhoršovania rentability pestovania.
Nebezpečenstvo môže predstavovať vysoký kompetičný (konkurenčný) tlak burín, či zhoršenú dostupnosť živín pre kultúrne plodiny. Problémy môžu vznikať aj pri zapravovaní pozberových zvyškov do pôdy. Úspešnosť redukovaného obrábania pôdy závisí do značnej miery aj od skúseností pestovateľa. Na začiatok sa preto odporúča vyskúšať jednoduchšie agrotechnické postupy (nastielací výsev zeleného hnojenia po obilnine) a až neskôr zvoliť náročnejšie varianty ako napr. priamy výsev kukurice alebo bezorbové zapravenie dočasných trávnych porastov. Najskôr je vhodné uplatňovať redukované obrábanie na menších pozemkoch, poprípade iba ne pásoch pozemku a po získaní skúseností prejsť na väčšie plochy. Všetky vymenované faktory je potrené brať do úvahy najmä pri ekologickom poľnohospodárstve.
Najskôr je vhodné uplatňovať redukované obrábanie na menších pozemkoch, poprípade iba ne pásoch pozemku a po získaní skúseností prejsť na väčšie plochy. (foto: archív)
Za minimalizačnú technológiu sa považuje obmedzené obrábanie pôdy na racionálnu (rozumnú) mieru, pri ktorej je ale vždy potrebné zvažovať potreby následných plodín, zaradených v osevnom postupe. Pri redukovanom obrábaní sa pôda pred sejbou obrába minimálne alebo vôbec.
Minimalizačné technológie sú pre pestovateľov atraktívne nie len z hľadiska ekologického (pôdoochranného), ale aj z pohľadu finančnej a časovej úspory. Tá spočíva v spojovaní pracovných zásahov a operácií, v znižovaní hĺbky základného obrábania pôdy alebo vo vynechaní základného obrábania a redukcii ďalších zásahov a operácií.
Znižovanie počtu operácií umožňuje časovo skrátiť dobu potrebnú k obrobeniu, čo prináša nemalé úspory pohonných hmôt a ľudskej práce. Znižuje sa významne aj počet prejazdov po poli a často je pripomínané aj obmedzenie pedokompakcie (zhutňovanie pôdy).
Pri tomto spôsobe minimalizácie sa využívajú kombinátory a kompaktory, ktoré sú spojením rozličných strojov a náradia do jedného funkčného celku. Pri kombinovaných súpravách ide o dočasné spojenie, ktoré je možné od seba oddeliť a používať samostatne, zatiaľ čo kompaktory spájajú viaceré operácie v rámci jedného stroja. Kombinátory spájajú väčšinou dve operácie ako napr. kyprenie a urovnanie povrchu a pod. Kompaktory umožňujú zásluhou nových konštrukčných riešení spájať až sedem operácií naraz, a tým zvládnuť prípravu pôdy počas jediného prejazdu. Hmotnosť takého kompaktoru presahuje až 12 ton, čo vyvoláva zvýšené nároky na ťažnú silu traktoru.
Ďalším prístupom k minimalizačným technológiám je znižovanie hĺbky obrábania. Vykonaním zásahov do menšej hĺbky sa šetria predovšetkým pohonné hmoty, ale aj čas. Tento spôsob umožňuje pripraviť pôdu pre sejbu či sadenie aj pri menej priaznivých vlhkostných podmienkach. Takto obrábané pôdy sú menej náchylné na vodnú a veternú eróziu.
Často ale vykazujú vyššiu zaburinenosť a zhoršenú aeráciu, s čím súvisí aj nižšia mikrobiologická aktivita a pomalšia mineralizácia organickej hmoty. Môže pri nej dochádzať k zníženiu obsahu pre rastliny prijateľných živín, ktoré je potrebné dopĺňať minerálnym hnojením.
Treťou cestou, ktorou sa uberá vývoj minimalizačných technológií je vylúčenie niektorých pracovných operácií. Tento prístup sa opiera o nové technické a technologické riešenia alebo o stratu pôvodného významu doteraz využívaných pracovných operácií. Vhodným príkladom tohto spôsobu minimalizácie je náhrada intenzívneho kyprenia pôdy procesom pri aplikácii priemyselných hnojív.
Minimalizačné technológie pri svojom ďalšom vývoji budú iste využívať rozvoje techniky a elektroniky. Pomocou počítačových simulácií, 3D skenovaní povrchu pozemku s využitím GPS technológií sa už v súčasnosti vyvíjajú algoritmy vedúce k optimalizácii prejazdov po pozemkoch. Sľubným výsledkom bude energetická úspora a zníženie utuženia pôdy spôsobované často zbytočným prejazdom poľnohospodárskej techniky.
Rozvoj automatizácie a robotizácie v spojení s optimalizáciou prejazdov a vznikom nových riadiacich algoritmov umožní vznik plne automatizovaných strojov, ktoré sa zaobídu bez priameho riadenia ľuďmi. Tento smer sa javí ako jedna z kľúčových oblastí vývoja poľnohospodárskej techniky. Stroje, ktoré si sami zvolia z viacerých hľadísk optimálnu trasu prispejú k vyššej produktivite práce a súčasne ku zlepšeniu stavu pôdneho a životného prostredia. Vytváranie živinových máp pozemkov prinesie do budúcna ich efektívne hnojenie, teda umožní hnojiť primárne miesta s nedostatkom živín a naopak nehnojiť alebo menej hnojiť miesta s dostatkom pre rastliny prístupných živín.
Tento technologický pokrok povedie nie len k finančnej úspore, ale bude mať tiež priamy dopad na minimalizáciu vyplavovania živín a následnú eutrofizáciu vôd. Súčasne by dochádzalo k zvyšovaniu výkonu pohonných jednotiek, umožňujúcich spojovanie jednotlivých operácií do jednej jedinej. Stretávame sa tak s kombináciami rôznych typov kypričov, tanierového náradia, hrudorezov, valcov a ďalších.
Mohlo by sa zdať, že poľnohospodárske podniky sú naklonené minimalizačným technológiam predovšetkým pre úspory finančných nákladov a časovej úspore. Väčšina z nich si však istotne uvedomuje aj dôležitosť pôdoochranných aspektov minimalizačných technológií a snaha o ochranu vlastnej pôdy a zachovanie jej funkcie bol rozhodujúci argument pri zavedení tohto spôsobu obrábania pôdy.
Budúce vyhliadky vývoja minimalizácie spolu s technologickým a konštrukčným pokrokom sú optimistické a je možné predpokladať, že minimalizačné technológie sa budú rozširovať do stále väčšieho počtu poľnohospodárskych podnikov.
Preložil: P. Zubal
Autori: Ing. Martin Filip, Ing. Marek Kopecký, Mgr. Tomáš Zoubek, Ing. Jaroslav Bernas, doc. Ing. Petr Konvalina, Ph.D., doc. RNDr. Petr Bartoš, Ph.D., Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta
