Jak provzdušňovat půdu?

Provzdušňování půdy je jednou z hlavních podmínek pro vývoj rostlin. Zatímco je však hnojení nebo zavlažování běžnou zemědělskou praxí, význam provzdušňování je často podceňován, a proto opomíjen. Příznivý účinek provzdušňování půdy na rostliny nastává díky cirkulaci vzduchu v zemi. Přísun potřebného kyslíku do kořenové zóny zajišťuje zdravý vývoj kořenů a rostlin obecně. Díky znalosti, jak zlepšit provzdušňování půdy, mohou zemědělci výrazně zvýšit výnosy plodin.

Co je provzdušňování půdy?

V důsledku provzdušňování je Země nasycena vzduchem: mezi póry země a atmosférou dochází k výměně kyslíku a oxidu uhličitého. Taková cirkulace zabraňuje hladovění plodin kyslíkem a snižuje škodlivé účinky oxidu uhličitého, pokud se jeho koncentrace v horních vrstvách půdy zvyšuje.

Provzdušňování půdy: dopad na rostliny.

Kořeny rostlin potřebují k dýchání vzdušný kyslík. Kyslíkové hladovění vede k vadnutí kořenů, v důsledku čehož rostliny nedostávají dostatek živin a mohou zcela odumřít. Provzdušňování půdy je také nezbytné pro aerobní půdní mikroorganismy a oxidační proces.

Na jakých vlastnostech půdy závisí její provzdušnění?

Pro správné provedení procesu provzdušňování je nutné vzít v úvahu faktory, které jej ovlivňují. Zemědělci tak budou moci zlepšit provzdušňování a minimalizovat negativní důsledky. Mezi tyto faktory patří:

vlhkost půdy;
textura země;
infiltrační vlastnosti;
pohyb zařízení;
přidání organické hmoty;
využití půdy k pastvě atd.

Tyto faktory mohou vést ke zhutnění půdy, přebytku oxidu uhličitého a nedostatku kyslíku.

EOSDA Crop Monitoring

Nástroj pro analýzu terénu s přístupem k satelitním snímkům s vysokým rozlišením – identifikujte problémové oblasti na dálku!

Zhutnění půdy

Ve většině případů je nedostatečné provzdušnění půdy způsobeno zhutněním půdy. V půdách s jemnými částicemi dochází k rychlejšímu zhutnění. Čím menší jsou částice, tím pevněji k sobě přiléhají a tím méně místa je pro kyslík. Bez kyslíku umírají rostliny i půdní aeroby. Hutnění může být negativním důsledkem iracionálního zavlažování a jiných polních prací.

Záplavy

Bez ohledu na příčinu (přírodní jevy nebo antropogenní faktory) záplavy narušují provzdušňování půdy. Po vydatných deštích, povodních nebo nadměrném zalévání voda vyplní všechny zemské póry. Jako výsledek vzduch je vytlačován ze země a koncentrace kyslíku klesá téměř k nule. Zhruba řečeno, vzduch se do země nedostane, protože veškerý prostor „zabírá“ voda. Po vysušení se však rovnováha obnoví: voda se odpaří a vzduch se opět dostane do půdy.

ČTĚTE VÍCE

Jak dlouho trvá, než se trouba vysuší?

Organická hmota

Přidáním organické hmoty do půdy se zvyšuje její úrodnost. Rozklad organické hmoty je však doprovázen silným uvolňováním oxidu uhličitého. Proto může při vysokých koncentracích organické hmoty vznikat CO2 příliš rychle. V důsledku toho je oxid uhličitý v tomto případě vylučován pomaleji a někdy dosahuje toxických koncentrací.

Dalším problémem je, že pomalé uvolňování oxidu uhličitého také zpožďuje dodávku kyslíku potřebného pro kořenové systémy rostlin a k přílivu kyslíku dochází cirkulací půdy a atmosférického vzduchu. Z tohoto důvodu by organické hnojivo mělo být aplikováno v mírném množství a v kompostované formě.

Pastva

Pasoucí se zvířata zvyšují úrodnost půdy organickým hnojením hnojem. Dlouhodobé pasení hospodářských zvířat na jednom místě však vede ke zhutňování země kopyty zvířat. Rotace pastvin je optimálním řešením tohoto problému.

Pravidelný pohyb zařízení

Půda na polích se pod tíhou zemědělských strojů stlačuje, což také vede ke zhutnění. Z tohoto důvodu by měl být omezen pohyb masivní techniky (sklízecí řezačky, rozmetadla hnoje) a racionálně snížen počet operací. Situace se zhoršuje, když vozidla jezdí na mokrém povrchu.

Zhutnění půdy brání normálnímu vývoji kořenů, což v konečném důsledku vede ke snížení výnosů. Situace se stává obzvláště kritickou v podmínkách sucha, protože kořeny rostlin trpí nedostatkem nejen vzduchu, ale i vlhkosti. Utužená mokrá půda ztěžuje pastvu hospodářských zvířat a rychle tekoucí voda způsobuje erozi půdy.

Jak provzdušňovat půdu

Provzdušňování se provádí za účelem nasycení horní vrstvy půdy kyslíkem, který je nezbytný pro fungování kořenů a mikroorganismů. Provzdušňování také kypří svrchní vrstvu půdy a zlepšuje její infiltrační vlastnosti. Provzdušňování půdy lze zlepšit několika metodami, jejichž volba závisí na velikosti ploch a jejich specifikách.

Nejradikálnějším přístupem je odstranění vrchní vrstvy a navrácení půdy zpět na pole. Ne vždy je možné takovou metodu implementovat, nemluvě o úsilí a nákladech. Provzdušňování půdy je přijatelnějším řešením. Standardní techniky pro zlepšení provzdušňování se provádějí odstraněním zátek a také použitím hrotů a kapalin.

Hrotové provzdušňování půdy

Při provzdušňování půdy klasy se nejméně narušuje půdní pokryv: v půdě se dělají otvory, kterými proniká vzduch. Rozměry takto zpracovaných ploch jsou velmi malé vzhledem k malé pracovní šířce použitých nástrojů. Mezi takové nástroje patří provzdušňovací botky, hroty, provzdušňovače kol a nástavce na sekačky – všechny mají hroty, které se zapichují do země.

ČTĚTE VÍCE

Kdy zasít cínie?

V prvních třech možnostech si obouvají boty a chodí v nich po hřišti nebo obsluhují nářadí ručně: tlačí je před sebou nebo s nimi pohybují pomocí koleček. Na jednu stranu je tato metoda nejjednodušší. Na druhou stranu to vyžaduje velkou fyzickou sílu. Použití nástavců sekačky vyžaduje minimální lidské úsilí, protože jsou připojeny k zemědělským strojům.

Hrotové provzdušňování je optimální pro písčité půdy. Tato metoda však není vhodná pro hlíny, protože jílovitá půda si zachovává svůj špičatý tvar, což vede ke zhutnění.

Odstranění záseků

Tento způsob provzdušňování půdy zahrnuje odstraňování stlačených hrudek („zátků“), což je zvláště důležité u zhutněných jílovitých půd. Zátky se tvoří z hlíny, zbytků kořenů a slámy v horní vrstvě půdy. Na rozdíl od předchozí metody dochází k provzdušňování ne propichováním hroty, ale odstraňováním kusů zeminy.

Odstranění zátek není nejpřesnější způsob provzdušňování půdy, ale má určité výhody:

zvýšená výměna plynů;
nasycení kořenové zóny kyslíkem;
zvýšení rychlosti infiltrace vody;
zlepšení struktury země;
začlenění organické hmoty.

Pro korkové provzdušňování půdy budou použity ručně ovládané provzdušňovače a nástavce na sekačkách.

Provzdušňování tekuté půdy

Předchozí metody zahrnovaly přímé ošetření půdy, ale použití kapalin podporuje provzdušňování jiným způsobem. Kapalné provzdušňovače obsahují smáčedlo a živiny pro půdní biotu.

Smáčedla zlepšit infiltracia voda proniká hlouběji do půdy. Díky tomu se mohou půdní mikroorganismy pohybovat hlouběji do půdního profilu a tím kypřít půdu. V důsledku činnosti mikroorganismů voda prosakuje ještě níže, což má příznivý vliv na vývoj kořenů.

Kapalné provzdušňovače navíc obsahují živné médium pro bakterie (hlavně extrakt z řas), které stimuluje jejich aktivitu. Aktivita bakterií zase stimuluje aktivitu žížal, jejichž pohyb zlepšuje pórovitost půdy. Výsledkem je, že vzduch a voda pronikají „průchody“ červů hluboko do půdního profilu. Žížaly a hmyz také pomáhají rozkládat organickou hmotu, což zlepšuje úrodnost půdy.

Při integrovaném použití se účinnost metod provzdušňování půdy zvyšuje. Například provzdušňování kapaliny se doporučuje provést týden před odstraněním hliněných „krust“.

Proč orba není nejlepší metodou provzdušňování půdy

Orba je nejintenzivnější způsob mechanického zpracování půdy, při kterém se půda obrací a velké hrudky se lámou na malé. Operace na orné půdě bezpochyby zlepšují tok kyslíku a snižují zhutňování půdy, ale krátkodobá účinnost orby. Negativní dopad intenzivního zpracování půdy zpochybňuje vhodnost jeho častého používání:

ČTĚTE VÍCE

Jaké druhy aster existují?

zhoršení kvality půdy kvůli rizikům větrné a vodní eroze;
ničení prospěšných mikroorganismů (orba jako metoda integrované ochrany rostlin však snižuje i populace škůdců a jejich larev);
pohybující se semena plevele na povrchu půdy (ale zároveň pronikání semen plevelů hluboko do půdního profilu v důsledku operací na orné půdě snižuje pravděpodobnost jejich klíčení, proto je orba mechanický způsob hubení plevelů);
znečištění ovzduší v důsledku spalování paliv používaných zemědělskou technikou (což je jedna z příčin klimatických změn).

Vědci zkoumali vliv orby na rychlost difúze kyslíku při pěstování arašídů v lateritických písčitohlinitých půdách. Orba byla prováděna formičkovými, rotačními, kultivačními, klínovými a bezploutevními metodami. Nejvyšší rychlosti difúze kyslíku byly získány během kultivace formovacích desek, ale rozdíl v rychlostech se snižoval v hlubších vrstvách země a jak se rostliny vyvíjely.

Orba tedy pomáhá zlepšit provzdušňování půdy pouze krátkodobě. Navíc tato metoda vede k erozi, což je vážný negativní důsledek.

Provzdušňování půdy a funkce monitorování plodin EOSDA

Navzdory skutečnosti, že je poměrně obtížné přímo určit nedostatek provzdušnění půdy, lze nepřímo vyvodit závěry o vlivu tohoto faktoru na produktivitu polí. Zejména můžete sledovat kvalitu provzdušnění půdy mapy produktivity v sekci „Zoning“ na platformě EOSDA Crop Monitoring. Farmáři mohou porovnávat řadu map po dlouhou dobu, aby analyzovali zdraví svých plodin.

Důvodem neuspokojivého stavu plodin může být nedostatek základních živin nebo nevhodná půdní struktura pro plodiny. Sekce „Scouting“ v aplikaci EOSDA Crop Monitoring pomůže určit příčinu problému, ve které mohou farmáři zadat úkoly skautům, aby pečlivě prostudovali situaci. Tato metoda je užitečná zejména na polích s minimálními a neobdělanými plochami a také při obdělávání hlíny, protože tento typ půdy se rychle zhutňuje. Zemědělci mohou sledovat stav plodin a identifikovat oblasti pole s různou intenzitou vegetace, a tak posoudit produktivitu pole.

Jíl dobře udržuje vlhkost a živiny. Kvůli malým pórům však hlíny pomalu absorbují vodu. Provzdušňování jílovitých půd je zvláště důležité, protože zlepšuje jejich poréznost a zvyšuje rychlost absorpce vlhkosti.

Protože kvalita provzdušnění půdy závisí na její vlhkosti, je také důležité udržovat optimální vlhkost půdy. Uživatelé aplikace EOSDA Crop Monitoring mohou sledovat vlhkost v kořenové zóně a na povrchu půdy (5 cm).

ČTĚTE VÍCE

Kde žijí termiti?

Analýzy za zvolené období v produktu EOSDA se zobrazují pomocí několika křivek v grafu a dalších dat:

specifikovaný vegetační index (NDVI, NDRE, MSAVI, ReCl) nebo vlhkostní index NDMI;
vlhkost půdy v kořenové zóně nebo na povrchu půdy;
fáze růstu plodin;
srážky.

Index NDMI sleduje obsah vlhkosti v plodinách. Vysoká vlhkost může naznačovat nadměrné zavlažování nebo podmáčení, což vede k nedostatečnému provzdušňování. Nadměrně vysoké hodnoty NDMI tedy indikují abnormality ve vývoji plodin.

Provzdušňování půdy: Význam pro rozvoj plodin

Dostupnost živin pro plodiny přímo souvisí se stupněm provzdušnění půdy. Dobře provzdušněné půdy poskytují příznivější podmínky pro růst, ale nerovnováha živin a nedostatečné provzdušnění brání zdravému vývoji rostlin.

Vliv provzdušňování půdy na obsah živin je následující:

Dusík. Biologická fixace a mineralizace dusíku se provádí rostlinami fixujícími dusík (zejména luštěninami), dále přídavkem organické hmoty, hnoje nebo drůbežího trusu. Organický dusík je štěpen do forem, které mohou být absorbovány rostlinami aerobními bakteriemi, které mohou normálně fungovat, pouze pokud je půda dostatečně provzdušněna.Při nedostatečném provzdušňování se dusičnany rozkládají na oxid dusnatý (N2O), který je silným skleníkovým plynem . Kromě toho na vyčerpaných půdách denitrifikační bakterie využívají dusičnany potřebné pro plodiny. Je to proto, že většina denitrifikačních bakterií jsou fakultativní aerobní. To znamená, že když je k dispozici O2, bakterie ho využijí (aerobní dýchání). Když jsou hladiny O2 nízké, fakultativně aerobní odebírají kyslík z NO3 nebo NO2 (anaerobní dýchání).
Mangan a železo mají vysokou valenci v dobře provzdušněných půdách a nízkou valenci v nedostatečně provzdušněných. Nízkomocné formy jsou dobře absorbovány rostlinami, ale zvýšené koncentrace těchto minerálů jsou pro plodiny toxické. V tomto případě jsou rizika toxicity snížena provzdušňováním půdy.
Síra v provzdušněných půdách se nachází v síranových sloučeninách, což je přijatelné pro normální vývoj rostlin. Při nedostatečném provzdušňování (zaplavování) se síran přeměňuje na sulfid a sirovodík (sirovodík) je toxin pro plodiny.

Nerovnováha živin vede k abnormality v tvorbě kořenů, což nevyhnutelně negativně ovlivňuje vývoj celé rostliny a způsobuje ztráty na úrodě. Nedostatečné provzdušnění půdy se projevuje hustými, krátkými, tmavými, nepravidelně tvarovanými kořeny, nedostatečně vyvinutými chlupy atd.

ČTĚTE VÍCE

Je možné jíst Teren?

Další významnou nevýhodou nedostatečného provzdušnění půdy je vyšší náchylnost plodin k patogenům, zejména k houbám způsobujícím hnilobu kořenů. Provzdušňování se tak stává účinnou preventivní metodou, která snižuje rizika chorob rostlin a stromů.

Výše uvedené faktory ilustrují mnohostranný vliv provzdušňování půdy na vývoj rostlin. Online aplikace pro zemědělce pomáhají analyzovat potřebu provzdušňování půdy a zvolit správnou metodu a optimální dobu pro provzdušňování. Vyžádejte si demo a zjistěte, co může EOSDA Crop Monitoring udělat pro vaše pole.

O autorovi:

Vasily Cherlinka Výzkumník EOSDA

Vasily Cherlinka je doktor biologických věd se specializací na pedologii (nauka o půdě) a 30 let zkušeností v této oblasti. Studoval na strojní fakultě na Ukrajině a získal tituly v oboru zemědělské chemie, agronomie a půdních věd na Černovické národní univerzitě. Od roku 2018 Dr. Cerlinka konzultuje s EOSDA otázky půdoznalectví, agronomie a agrochemie.

Zjistěte více o péči o půdu: