Uprawa gleby z równoczesnym nawożeniem w klasycznych regionach bezorkowych
W niektórych regionach uprawa gleby poprzez zastosowanie siewu bezpośredniego staje się coraz bardziej interesująca. Michael Horsch opowiada o różnych systemach stosowanych na całym świecie, które koncentrują się na uprawie i równoczesnym głębokim umieszczaniu nawozu.
„O ile w intensywnie uprawianych regionach takich jak Europa możemy zaobserwować zwiększone zainteresowanie rolnictwem bezorkowym, o tyle obecnie również w klasycznych regionach siewu bezpośredniego wzrasta zainteresowanie uprawą gleby” – mówi Michael Horsch. Ma to różne przyczyny. Należą do nich między innymi horyzonty zakłócające i zagęszczenie w glebie. Dzieje się tak szczególnie w przypadku gleb o dużej zawartości piasku, na przykład w Australii lub Ameryce Południowej. Są to pola, na których od dwudziestu lub więcej lat z powodzeniem stosuje się siew bezpośredni. „Zauważamy, że rolnicy, którzy co jakiś czas w sposób przemyślany uprawiają swoje pola, mają lepsze plony. Uprawa ta ma na celu powiększenie ryzosfery oraz wprowadzenie składników odżywczych w głąb gleby, aby dzięki temu móc przez dłuższy czas optymalnie odżywiać rośliny. W następnym roku na tych samych polach stosuje się znowu siew bezpośredni”.
W poniższym artykule przedstawione zostaną różne systemy stosowane na całym świecie. Szczególną uwagę zwraca się na jednoczesną uprawę połączoną z umieszczaniem nawozu na głębokości. Największa różnica w omawianych poniżej metodach dotyczy intensywności uprawy powierzchni gleby. Można ją z grubsza przedstawić w następujący sposób: im więcej opadów i im wyższe temperatury szczytowe, tym mniej należy ingerować uprawą w glebę. Ale sami zapoznajcie się Państwo z tym zagadnieniem.
Evo CS Ameryka Południowa/Brazylia
„W Ameryce Południowej i Brazylii obserwujemy rosnące zapotrzebowanie na sprzęt do głębokiego spulchniania gleby” – mówi Michael Horsch. Celem głębokiego spulchniania gleby jest rozbicie warstw, które utworzyły się w niej w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat stosowania tam uprawy bezorkowej. Warstwy te działają zagęszczająco i uniemożliwiają dalsze wnikanie korzeni w glebę. W większości przypadków przyczyną jest wmywanie drobnych cząstek gleby z powierzchni oraz gęste gromadzenie się piasku na lżejszych glebach. W regionach o dużych opadach deszczu i dużej aktywności biologicznej celem jest spulchnienie gleby bez jej powierzchniowego mieszania. „Sprzedajemy tam głównie Evo CS, a od pewnego czasu również Evo TL. Równoczesne umieszczanie nawozów jest nie tylko możliwe, ale wręcz wymagane przez klientów. W większości przypadków chodzi o fosfor, aczkolwiek obserwujemy również ożywioną dyskusję na temat głębszego umieszczania wapna”.
Nawóz odkładany jest na nieomal całej głębokości roboczej. Umożliwia to wprowadzenie do gleby zwłaszcza takich składników odżywczych jak fosfor i potas. Aplikacja nawozu możliwa jest na dwóch poziomach z możliwością zmiany dawki i dostosowania jej do indywidualnych warunków i potrzeb. Evo CS nie jest używany w Brazylii jako standardowe narzędzie, ale raczej jako dodatkowe do celowej poprawy i polepszania pól, które zwykle uprawiane są bezorkowo. Maszyna wyposażona w system wałów pozostawia powierzchnię ponownie zamkniętą.
Tiger MT z FertiProf na Ukrainie
W czasie jednego przejazdu Tiger MT może wymieszać dużą ilość materii organicznej i dlatego używany jest na Ukrainie głównie po kukurydzy i słoneczniku. Celem jest zapewnienie rozsądnych proporcji mieszania, tak aby słoma mogła ulec rozkładowi w jednym sezonie wegetacyjnym. Tiger MT potrafi w jednym przejeździe intensywnie mieszać, spulchnić i wyrównać glebę oraz ponownie ją zagęścić, tak aby uzyskać horyzont gotowy do siewu. Zaletą wpracowywania słomy jest to, że wchodzi ona w znacznie intensywniejszy kontakt z glebą, dzięki czemu rozkłada się pewniej.
W połączeniu z przystawką FertiProf można umieszczać nawóz jako depozyt. Oczywistą zaletą takiego rozwiązania jest to, że nawóz aplikowany jest na głębokości, gdzie woda dostępna jest przez dłuższy czas, dzięki czemu w miarę jej wysychania na zewnętrznej warstwie możliwe jest dłuższe wchłanianie składników odżywczych. Oznacza to, że Tiger MT umożliwia ich dłuższą absorpcję. Odgrywa to kluczową rolę zwłaszcza na glebach ciężkich, szczególnie w przypadku fosforanów, a także potasu. Roślina szuka również w glebie stężonego fosforu. Zapewnia to penetrację korzeni w głąb ziemi. Trzecią zaletą umieszczania koncentratu nawozu jest to, że na małej przestrzeni stwarzane jest nasycenie gleby składnikami odżywczymi, które są dłużej dostępne dla rośliny. Czarnoziem Ukrainy jest predestynowany do skoncentrowanego umieszczania nawozów, ponieważ tego typu gleba często ich nie posiada, bo jest sucha w sezonie oraz ma bardzo duże możliwości wymienne.
Tiger MT w Australii
Powodem, dla którego stosuje się kultywator Tiger MT w Australii, jest konieczność wymieszania materiału organicznego z częściowo piaszczystymi glebami wraz z głębokim spulchnianiem gleby. To, co zostaje mocno rozdrobnione na powierzchni, jest potem wmywane przez opady atmosferyczne w glebę, tak że z biegiem lat tworzą się zakłócające horyzonty zakłócające. Pierwsze doświadczenia pokazują, że rozbicie tych zakłócających warstw przy jednoczesnym wyrównaniu i ponownym zagęszczeniu gleby pozwala zapobiec ich ponownemu tworzeniu się, co daje pozytywne efekty. Podstawowym celem jest maksymalizacja wchłaniania wody deszczowej i zwiększenie jej dostępności dla roślin. W połączeniu z MiniDrill Tiger służy także do siewu międzyplonów.
Panther USA
Od około 2007 roku HORSCH Panther (wówczas jeszcze HORSCH Anderson 60-15) używany jest w Północnej i Południowej Dakocie do jesiennego wysiewu nawozów. Od tego czasu system ten stał się tam bardzo popularny, w konsekwencji czego jest coraz częściej stosowaną metodą jesiennego wysiewu nawozów przez rolników i usługodawców w tych regionach. W porównaniu do konwencjonalnej metody StripTill z rozstawem rzędów wynoszącym 30 cali Panther podczas aplikacji nawozu pracuje z rozstawem zębów wynoszącym 15 cali. Wyposażony jest w wąskie zęby do nawozów suchych, płynnych oraz NH3 lub równoczesnej kombinacji różnych produktów. Cała koncepcja maszyny Panther ukierunkowana jest na to, by móc oferować wiele korzyści uprawowych w czasie jesiennego stosowania nawozów.
Panther sprawdził się również w systemach uprawy minimalnej/bezorkowej w północnym pasie kukurydzy w Ameryce Północnej. System zębów może umieścić nawóz na głębokości od 8 cm do 15 cm przy jednoczesnym minimalnym ruchu gleby. System tarcz tnących przed każdym zębem zapobiega ich zapychaniu się, gdy na polu jest dużo resztek pożniwnych. Pozostałości na powierzchni pozostają praktycznie nienaruszone. Standardowo Panther pracuje, zachowując niewielki kąt w stosunku do kierunku siewu. Prowadzi to do równomiernego rozłożenia nawozów na polu. Dzięki temu sterowanie RTK podczas siewu jest zbędne. Ponadto nie jest się też zależnym od rozstawu rzędów siewnika, a gleba jest optymalnie spulchniona/wymieszana w celu rozbicia płytkich zagęszczeń.
Możliwość optymalnego przygotowania pola to kolejna mocna strona systemu Panther. Przy umieszczaniu nawozu rzędy zostają zamknięte i dociśnięte, dzięki czemu nie tworzą się redliny. Wyrównywanie talerzami wraz z wałem oponowym pozostawia równe pole do siewu wiosennego. Zamykanie i dociskanie bruzdy pomaga również w zatrzymaniu NH3 w glebie: bruzda zostaje, że tak powiem, uszczelniona, aby zapobiec stratom. Wartość dodana leży w ruchu gleby i wyrównywaniu talerzami: koleiny utworzone podczas żniw są wyrównane. Niektórzy rolnicy wykonują płytką uprawę, przygotowując wiosną łoże siewne, inni stwarzają „fałszywe łoże siewne”.
Panther może zabrać ze sobą bardzo dużo suchego nawozu na pole. Poza tym można również podłączyć do niego zbiornik NH3. Wyniki związane z wykorzystaniem tego bardzo prostego systemu w regionach uprawy kukurydzy na północy są niezwykle pozytywne. Plony kukurydzy są porównywalne z typowymi 30-calowymi systemami StripTill. Dalej na północ, aż do zachodniej Kanady, Panther jest używany z prawdziwym 15-calowym rozstawem dla pasów nawozowych wysiewanych jesienią, wiosną zaś wysiewa się tam rzepak i pszenicę. Poza tym Panther można również przerobić z siewnika na nasiona na siewnik nawozowy. Zwiększa to oczywiście możliwość zastosowań, a tym samym rentowność maszyny.
Dynamika fosforu i potasu w glebie
Dostępność fosforu w glebie można z grubsza podzielić na trzy formy. Stabilny fosforan związany jest z wapniem, żelazem, glinem lub materią organiczną i nie jest dostępny dla roślin. Niestabilny fosforan charakteryzuje się mniejszą lub silniejszą sorpcją przez takie wymienniki jak minerały ilaste, tlenki czy związki organiczne. Natomiast rozpuszczony fosforan występuje w roztworze glebowym w postaci wolnej i jest natychmiast dostępny dla roślin jako HPO42. Równowaga tych trzech form fosforu bardzo szybko przekształca się w glebie w formę stabilnego fosforu i szybko w istotny sposób ogranicza dostępność nawożonego fosforu. Proces ten nazywany jest także starzeniem się fosforu i jest bardzo trudno odwracalny. Stężenie rozpuszczonego fosforanu jest bardzo niskie, średnio 1-2 mg/l. tymczasem do jego rozpuszczenia niezbędna jest wilgotna gleba o określonej temperaturze, dobre podstawowe zaopatrzenie w fosfat oraz optymalne reakcje gleby (wartość pH, aktywność mikrobiologiczna, wysięki korzeniowe). Wysoka zawartość próchnicy zwiększa udział niestabilnych fosforanów, co sprzyja zarówno jego dostępności dla rośliny, jak również dobremu ukorzenienieniu rośliny uprawnej.
Fosfor bierze udział we wszystkich procesach metabolizmu energetycznego rośliny i jest szczególnie ważny dla tworzenia korzeni i magazynowania skrobi w ziarnie. Fosfor umieszczony jako depozyt wchłaniany jest zawsze na powierzchniach styku depozytu ze środowiskiem glebowym, aż do nasycenia znajdujących się tam wiązań. Większość fosforanu rozpuszczalnego w depozycie pozostaje w pełni dostępna dla roślin przez dłuższy okres.
Wchłanianie składników odżywczych w ramach transpiracyjnego przepływu w roślinie wymaga wody. Ze względu na to, że fosfor występuje w roztworze glebowym jedynie w bardzo małych dawkach, sam przepływ masowy nie jest wystarczający. Do dodatkowej dyfuzji potrzeba znacznie więcej wody. W suchych warunkach pogarsza się wchłanianie fosforanów. Umieszczenie depozytu w głębszej, bardziej wodonośnej warstwie zwiększa jego wchłanianie. Ponieważ labilnym i stabilnym fosforanom nie grozi wymywanie, a rozpuszczalny fosforan występuje w niskim stężeniu, ryzyko przemieszczenia się do głębszych warstw gleby jest niewielkie. W rzadkich przypadkach, przy ciągłym pobieraniu fosforu z warstwy podornej bez ponownego przywracania fosforu w procesie mieszania, w suchych fazach ten brak ruchu fosforanu może okazać się wręcz niekorzystny.
Wysoka zawartość magnezu sprzyja wchłanianiu fosforu. Mobilność żelaza i cynku w roślinie przy wysokim poziomie fosforu jest ograniczona. Także wysoka podaż azotanów ogranicza wchłanianie fosforu.
W przeciwieństwie do fosforu potas w glebie jest znacznie bardziej mobilny. Te same formy co w przypadku fosforu można również znaleźć w przypadku potasu. Jednak poziom potasu w glebie jest ogromny i sięga w górnej 30 cm warstwie gleby do ponad 100 000 kg na hektar. Wiązanie z cząstkami gliny, materią organiczną, minerałami oraz solami ma różną moc i zapewnia stałą podaż, a dzięki dużej rozpuszczalności potasu może być również łatwo wymywany na glebach lekkich. Dostępność zostaje ograniczona przez nasycenie potasem w cząstkach glebowych, które mogą adsorbować i wymieniać jony (prawidłowy stosunek wapnia, magnezu i potasu), strukturę i głębokość gleby oraz antagonizmy m.in. z amonem. Im wyższa zawartość cząstek gliny wiążącej potas, tym silniejsze wiązanie i mniejsze ryzyko wymywania. Gleby gliniaste zawierające głównie rozszerzalne minerały ilaste (smektyt lub konwersja do illitu), które przez wiele lat nie były nawożone, mają tendencję do wiązania potasu natychmiast po nawożeniu. Nawożony potas magazynowany jest w międzyprzestrzeniach minerałów ilastych i nie jest dostępny, dopóki warstwy te nie zostaną uzupełnione. Ze względu na to, że średnice jonów K+ i NH4+ są podobne, czasami w te puste warstwy wprowadza się amoniak. „Świeży potas” może wyprzeć amon i zapewnić dodatkową dostawę azotu.
Potas wpływa na regulację pobierania wody przez korzenie, co warunkuje dostarczanie i dystrybucję składników odżywczych w roślinie. W przypadku suszy odpowiada za dokładne zamknięcie aparatów szparkowych, zapobiegając w ten sposób dalszemu ich wysychaniu. Jęczmień i buraki cukrowe są znacznie bardziej wrażliwe na niedobór potasu niż na przykład pszenica.
Ze względu na dużą ruchliwość i dobrą rozpuszczalność zasadne jest również szybkie nawożenie pogłówne. Dobrze odżywione gleby o dużej zawartości gliny reagują nieco wolniej na nawóz pogłówny niż gleby piaszczyste. W przypadku słabo zaopatrzonych gleb gliniastych, które można rozpoznać po tym, że nawet po nawożeniu mają niską zawartość rozpuszczalnego potasu, nawożenie pogłówne jest niepraktyczne. W takiej sytuacji roślinę musi zapotarzyć skoncentrowany nawóz aplikowany doglebowo. Powstała micela nasyca sąsiadujące minerały ilaste i pozostaje dostępna dla roślin w glebie przez dłuższy czas.
Fokus (uprawa pasowa)
Focus działa na zasadzie uprawy pasowej, w której gleba uprawiana jest jedynie w rzędach siewnych. Przednie pole zębów spulchnia pasowo glebę i usuwa resztki pożniwne z obszaru siewu oraz ryzosfery. Głębokość spulchniania można zmieniać w zależności od gleby. Focus pozwala na różne głębokości umieszczania nawozów. Oprócz 100-procentowej aplikacji bezpośrednio w spulchnioną strefę przykorzeniową lub na powierzchnię gleby można też wysiewać w proporcjach 50:50. Pozwala to reagować na różne warunki pogodowe panujące w czasie siewu. Przy bardzo dobrych warunkach wysiew na głębokości umożliwia celowe zaopatrzenie dolnej części podskibia w składniki odżywcze. Jeśli warunki glebowe są raczej wilgotne i zimne, umieszczenie 50:50 pozwala na wspieranie rozwoju młodych roślin i „zwabienie” korzeni w głąb gleby. „Zwabianie” korzeni sprawia, że roślina jest znacznie bardziej odporna na suszę, ponieważ może szybciej i skuteczniej zakorzenić się w głębszej warstwie ziemi.
Tego typu nawożenie jest ważne na glebach, które od kilku lat były nieorane, gdyż pozwala zrekompensować ewentualne niedobory składników pokarmowych w warstwach gleby od 15 cm do 30 cm. Z drugiej strony skoncentrowane rozmieszczenie nawozów ma pozytywny wpływ na wykorzystanie składników odżywczych i wzrost korzeni. Ważne jest, aby działanie podstawowych składników odżywczych wykorzystać w sposób celowy.