Uprawa konserwująca

Uprawa konserwująca

Prof. dr hab. inż. Lesław Zimny
AR we Wrocławiu

Słowa kluczowe: uprawa konserwująca, ochrona gleby, burak cukrowy, kukurydza

Wprowadzenie

W uprawie roślin występują liczne czynniki ograniczające ich plonowanie. Do najważniejszych należą: wiosenno-letnie susze, nadmierne zagęszczenie gleby w wierzchniej warstwie wskutek stosowania ciężkiego sprzętu oraz erozja gleby. Również orka, która jest podstawowym zabiegiem uprawowym, oprócz dodatniego oddziaływania, wpływa jednocześnie niekorzystnie na glebę (tab.1). W tej sytuacji dużego znaczenia nabierają technologie uprawy roli mogące przeciwdziałać tym niekorzystnym zjawiskom.

W zależności od sposobu przykrycia resztek organicznych podstawową uprawę roli można podzielić na:

• uprawę tradycyjną z uprawkami odwracającymi i spulchniającymi (rola głęboko spulchniona, resztki organiczne całkowicie przykryte, powierzchnia pola czysta),
• uprawę z uprawkami spulchniającymi (spulchnianie roli 5-30 cm, resztki organiczne częściowo przykryte, powierzchnia pola częściowo pokryta resztkami organicznymi),
• uprawę bez żadnych uprawek z siewem bezpośrednim (rola nie spulchniona, resztki organiczne nie przykryte, powierzchnia pola całkowicie pokryta resztkami organicznymi). 

Ostatnie dwa sposoby uprawy nazwano uprawą konserwującą (ang. conservation tillage, fr. travail du sol visant á conserver le sol et l'eau du sol, niem. konservierende Bodenbearbeitung, bodenschonende Bodenbearbeitung) [11]. Do uprawy konserwującej mogą być użyte kultywatory o zębach sztywnych, brony rotacyjne, brony talerzowe, różne zestawy uprawowo-siewne oraz siewniki do siewu bezpośredniego. Należy zaznaczyć, że taki sposób uprawy jest krytycznie przyjmowany przez rolników, gdyż pozostające na powierzchni pola resztki pożniwne po siewie sprawiają wrażenie niedbałej uprawy.

Technologia ta, odnosząca się do roślin jarych wysiewanych w szerokie rzędy, np. buraka cukrowego lub kukurydzy, polega na siewie tych roślin w przemarznięty międzyplon ścierniskowy (facelia błękitna, gorczyca biała, rzodkiew oleista). Siew, przy pomocy specjalnych siewników, może następować w międzyplon (mulcz) płytko wymieszany z rolą lub bezpośrednio w przemarzniętą masę (rys. 1).

Na 52 Kongresie Buraczanym, który poświęcony był nowym metodom uprawy buraka cukrowego [32] oraz podczas kolokwium inżynierów niemieckich [19] ustalono korzyści jakie daje uprawa konserwująca. Są to: zapobieganie erozji wodnej i wietrznej, poprawa struktury gleby (głębokie penetrowanie gleby przez korzenie międzyplonu), polepszenie nośności gleby, umożliwienie wcześniejszego siewu, zmniejszenie zlewności i skłonności do zaskorupiania się gleby, wpływ na głębsze korzenienie się roślin, poprawa infiltracji wody i podsiąku kapilarnego, ograniczenie parowania wody z gleby, polepszenie żyzności gleby, zmniejszenie strat azotu w czasie zimy, ograniczenie zachwaszczenia, wzrost aktywności biologicznej gleby, przyczynianie się do biologicznego zwalczania szkodników (odmiany mątwikobójcze) oraz zmniejszenie kosztów uprawy. Oddziaływanie konserwującej uprawy roli na wybrane właściwości gleby i efektywność ekonomiczną przedstawiono na rysunku 2.
Rozpatrując ogólnoświatową tendencję rozwoju technologii uprawy można zauważyć przechodzenie do systemów uproszczonych przy jednoczesnej rezygnacji z uprawy tradycyjnej (rys. 3).

Uprawa konserwująca buraka cukrowego

Technologia uprawy konserwującej buraka cukrowego polega na wyeliminowaniu z jesiennej uprawy roli najbardziej energochłonnej uprawki, jaką jest orka przedzimowa oraz na rezygnacji z wiosennej uprawy, bądź też ograniczeniu jej do jednego płytkiego zabiegu, którego zadaniem jest wymieszanie rośliny międzyplonowej z rolą (rys. 4). W przypadku wymieszania na wiosnę międzyplonu z rolą, możliwe jest użycie do wysiewu buraków tradycyjnego siewnika. Przed wymieszaniem międzyplonu należy rozrzucić uzupełniającą dawkę azotu.
Na podstawie badań zagranicznych [16, 30, 32, 33, 36] i polskich [15, 23, 24] określono przydatność niektórych roślin do uprawy konserwującej buraka cukrowego. Okazało się, że najkorzystniejsze warunki stwarza facelia, gorczyca i rzodkiew oleista.
Technologia produkcji buraka cukrowego z siewu bezpośredniego znajduje zastosowanie w rejonach o dużej koncentracji buraka, przy krótkich płodozmianach, szczególnie na terenach o podwyższonym zagrożeniu erozyjnym i mątwikowym. Uprawa w międzyplonie odmian mątwikobójczych pozwala na ograniczenie populacji mątwika w glebie o ok. 40% [34]. Nowa metoda produkcji pozwala na ok. 3-krotne zmniejszenie nakładów na uprawę roli pod buraki, co wpływa na spadek całkowitych kosztów produkcji buraka cukrowego o ok. 15%.

Przedstawiona technologia uprawy buraka z siewu bezpośredniego stwarza nowe możliwości w zakresie zwalczania zarówno mątwika burakowego, jak i chwastów. Przy zwalczaniu chwastów mogą być wykorzystane właściwości allelopatyczne gorczycy białej (hamujące rozwój innych chwastów) oraz duża efektywność i niewielki koszt przedwschodowego stosowania na wiosnę herbicydu Roudup w dawce 1,5 l/ha. Zwalczanie chwastów w roślinach buraka cukrowego wysianych w mulcz z gorczycy wymaga, poza przedwschodowym użyciem małej dawki herbicydu Roudup, tylko jednego - w miejsce dotychczas zalecanych 2 lub 3 - zabiegu nalistnego stosowania herbicydów.
Uprawa konserwująca z zastosowaniem międzyplonu ścierniskowego wiąże się nie tylko z istotnym ograniczeniem kosztów produkcji buraka, ale także z bardzo korzystnym i długotrwałym (2-3 lata) oddziaływaniem na środowisko glebowe. Plony buraków cukrowych przy uprawie z siewu bezpośredniego, wykorzystując warunki siedliskowe, można utrzymać na wysokim poziomie (rys. 5). Wyższych plonów niż w uprawie tradycyjnej można się spodziewać, gdy wiosna jest sucha, a oszczędne gospodarowanie zapasami wody z zimy przy siewie bezpośrednim stwarza lepsze wyjściowe warunki dla wschodów i początkowego rozwoju siewek buraka cukrowego.

Uprawa konserwująca kukurydzy

Uprawa kukurydzy prowadzi często do degradacji gleby wskutek dużej szerokości międzyrzędzi sprzyjającej penetracji wody i wiatru (erozja wodna i wietrzna), powolnego wzrostu roślin w początkowym okresie, uniemożliwiającego szybkie zakrycie gleby oraz uprawy w monokulturze powodującej jednostronną eksploatację gleby. Prowadzi to do zanieczyszczenia wody gruntowej azotanami pochodzącymi z niewykorzystanych nawozów, zwłaszcza w rejonie ujęć wody pitnej, a także herbicydami o długim okresie rozkładu oraz gnojowicą przesiąkniętą w głąb gleby. Technologią ograniczającą degradację gleby jest uprawa kukurydzy z zastosowaniem siewu bezpośredniego w mulcz [29].

Kukurydzę w plonie głównym sieje się w mulcz żyta ozimego, wysiewanego pod koniec września poprzedniego roku. Pozwala to na ograniczenie wschodów chwastów w początkowym okresie rozwoju kukurydzy, kiedy nie jest ona w stanie konkurować z nimi o wodę, światło i składniki pokarmowe. Mulcz z żyta może być niszczony za pomocą opryskiwania preparatem Roundup w ilości 2 kg/ha z dodatkiem siarczanu amonu w dawce 2 kg/ha w okresie 1-2 tygodni lub bezpośrednio przed siewem kukurydzy. Najwyższe plony zielonej masy uzyskuje się na plantacjach, na których kukurydza siana jest 2 tygodnie po zniszczeniu mulczu żyta ozimego preparatem Roundup i z dodatkowo zastosowanymi herbicydami nalistnymi, np. preparatem Titus 25 WG w dawce 40 g/ha i Azoprim 50 WP w ilości 1 kg/ha.
W uprawie w plonie wtórym kukurydzę można wsiewać w mulcz siewnikiem do siewu bezpośredniego. Szczególnie jest to korzystne w gospodarstwach, gdzie obok produkcji roślinnej prowadzi się produkcję zwierzęcą. Wówczas żyto ozime można skosić w fazie kłoszenia i spasać zwierzętami. Mulcz w takim przypadku stanowi pozostałe na polu ściernisko, na które, aby zapobiec odrastaniu żyta, stosuje się Roundup w dawce 2 kg/ha z dodatkiem siarczanu amonu w ilosci 4 kg/ha.

Również uprawa kukurydzy z wsiewką życicy trwałej, którą wsiewa się w początkowym okresie wzrostu kukurydzy, jest sposobem uprawy konserwującej [3, 28]. Taki sposób uprawy rozpowszechniony jest w rejonach, gdzie stosuje się nawożenie gnojowicą w zimie, a gdzie zabronione jest jej rozlewanie na nieosłonietą glebę (Niemcy, Szwajcaria, Holandia). Wpływa on na ochronę gleby przed erozją wietrzną i wodną, ochronę wód gruntowych przed zanieczyszczeniem biogenami, ochronę gleby przed ugniataniem przez koła maszyn, ułatwienie dokonywania zabiegów agrotechnicznych ciężkim sprzętem, podczas gdy gleba jest nadmiernie wilgotna, polepszenie struktury gleby i zawartości w niej materii organicznej, możliwość bezpiecznego stosowania gnojowicy, zabezpieczenie gleby przed stratami wilgoci oraz ograniczenie ilości herbicydów poprzez pasowe ich stosowanie.

Inne sposoby uprawy konserwującej

Innym sposobem uprawy konserwującej, wykorzystującej siew rzutowy, jest stosowanie zestawów uprawowo-siewnych (HORSCH) w resztki pożniwne przedplonu [12]. Elementem uprawowym jest tutaj glebogryzarka, najczęściej spulchniająca rolę na głębokość wysiewu nasion. Materiał siewny wysiany siewnikami pneumatycznymi umieszczony jest na nie spulchnionej glebie i przykryty najpierw drobno pokruszoną ziemią, później większymi bryłkami i wreszcie resztkami pożniwnymi. Brak bezpośredniego kontaktu wysianych nasion ze świeżymi resztkami organicznymi eliminuje szkodliwy wpływ toksycznych związków powstających z rozkładu słomy. Pozostająca na powierzchni pola warstwa rozdrobnionych resztek pożniwnych (mulczu) chroni glebę przed erozją, zaskorupianiem się i spływami powierzchniowymi. Za pomocą takiego zestawu uprawowo-siewnego można z powodzeniem uprawiać pszenicę, jęczmień, rzepak, motylkowe drobnonasienne, kukurydzę, słonecznik, soję i inne.
Do uprawy konserwującej stosuje się specjalne maszyny rozdrabniające resztki roślin i pozostawiające je w postaci mulczu (Mulchgeräte). Także wały pryzmowe (Prismenwalze), rozdrabniając rolę, pozostawiają na powierzchni pola warstwę grudek spełniających ochronną rolę dla gleby.

Podsumowanie

Pojęcie uprawy konserwującej jest szeroko stosowane w praktyce rolniczej za granicą [1, 4, 6, 8, 11, 14, 17, 21, 31, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 48]. Według norm amerykańskich [39], aby mówić o uprawie konserwującej, powierzchnia gleby musi być pokryta resztkami organicznymi w co najmniej 30%. W Stanach Zjednoczonych obowiązuje ustawa, która wprowadza nakazy gospodarowania w rejonach szczególnie narażonych na erozję gleby. W ustawie tej m. in. zabrania się jesiennych orek na glebach przeznaczonych pod rośliny jare oraz zaleca się prowadzenie siewów bez uprawy roli [7, 47]. W tym celu powołano służby nadzorujące przestrzeganie tej ustawy (Soil Conservation Service). W Polsce tylko nieliczni nazywają tę technologię uprawą konserwującą [10, 26, 27, 49, 50]. Czarnecki, Seredyn i Barcikowski [9] przez konserwację gruntów ornych czasowo wyłączonych z produkcji rozumieją poprawę ich kondycji przez zapobieganie niekorzystnym zmianom w żyzności i stopniu przydatności rolniczej gleby. Koćmit [20] mówi o konserwującej roli lasu w stosunku do gleby. Uprawa konserwująca znajduje zastosowanie w rolnictwie integrowanym [27] i ekologicznym [10] oraz dobrej praktyce rolniczej [25].

Pojęcie "konserwacja" [38] oznacza utrzymywanie czegoś w dobrym stanie, a "ochrona konserwatorska" [13] to zabiegi mające na celu utrzymanie w stanie możliwie nie zmienionym obiektu przedstawiającego wartość przyrodniczą lub kulturową. Zgodnie z tymi definicjami uprawa konserwująca jest pojęciem właściwym, mającym odpowiedniki w innych językach [11], i należy je upowszechniać.
Uprawa konserwująca jest konkurencyjna w stosunku do uprawy tradycyjnej. Według badań Zakładu Technologii Produkcji Roślin Korzeniowych - IHAR w Bydgoszczy [15] produkcja buraka cukrowego tą technologią pozwala na zmniejszenie kosztów na uprawę roli o 60-70% oraz na osiąganie dodatkowych korzyści, wynikających ze zmniejszenia liczby zabiegów uprawowych i liczby przejazdów po polu, ugniatania gleby, zużycia paliwa i czasu pracy oraz kosztów produkcji buraka.
Przy przechodzeniu do tej technologii powinno się osiągnąć następujące cele: doprowadzenie gleby do wysokiej kultury, zniszczenie chwastów wieloletnich, doprowadzenie gleby do właściwego pH oraz wysokiej zawartości P i K, właściwy stan melioracji oraz wysoki poziom wiedzy.
Według prognoz Stroppela [45] obecny udział uprawy zerowej (1%) i konserwującej (15%) w Niemczech ma wzrosnąć w ciągu 20 lat odpowiednio do około 5 i 40%. Podobnego zjawiska można oczekiwać także w Polsce.

Literatura

Tabela 1
Zalety i wady orki

Rys. 1 Schemat uprawy konserwującej

Rys. 2. Ekonomiczna i ekologiczna ocena różnych systemów uprawy roli [1]

Rys. 3. Światowy trend rozwoju technologii i uprawy roli

Rys. 4. Schemat uprawy buraka cukrowego z siewu bezpośredniego [35]: 1 – orka płytka, 2 – brona + wał strunowy, 3 – herbicyd przedsiewny (Roundup) + N, 4 – herbicyd nalistny

Rys. 5. Plony korzeni buraka cukrowego 1 – [2], 2 – [17], 3 – [5], 4 – [18], 5 – [32], 6 – [22], 7 – [34], 8 – [24].