Prawidłowa technologia uprawy roślin rolniczych

Systemy uprawy roli

Jednym z podstawowych elementów agrotechniki jest uprawa roli, która na przestrzeni lat podlegała ciągłym zmianom, zarówno jeśli chodzi o zakres i intensywność zabiegów oraz używane maszyny. Głównym celem uprawy roli pozostaje jednak przygotowanie optymalnych warunków glebowych dla wzrostu roślin uprawnych.

Poprzez różne uprawki człowiek ingeruje w glebę powodując zmiany jej składu i właściwości. W dużym stopniu zmianom ulega struktura oraz właściwości wodne i powietrzne gleby a co za tym idzie również  właściwości chemiczne oraz biologiczne. Pomimo, że uprawa ma liczne zalety, to należy pamiętać o jej niekorzystnych oddziaływaniach na warunki i wyniki produkcyjne oraz środowisko.

Zabiegi uprawowe, szczególnie głębokie orki charakteryzuje duża pracochłonność, zapotrzebowanie czasu i energii oraz wymaga to wykonania szeregu czynności uzupełniających, jak: bronowanie, kultywatorowanie, wałowanie. Wpływ tradycyjnej uprawy roli na plonowanie roślin w korzystnych warunkach jest stosunkowo mały. Znacznie większe znaczenie dla produkcyjności roślin mają nawożenie, ochrona roślin oraz wybór właściwej odmiany dostosowanej do warunków klimatyczno-glebowych. Współcześnie w uprawie roli poszukuje się sposobów ograniczania kosztów. Jednym z najdroższych zabiegów jest orka. W związku z tym coraz więcej rolników z niej rezygnuje. Dominuje trend upraszczania płużnej uprawy roli, wprowadza się nowe technologie, narzędzia, nawigację satelitarną GPS, nowoczesne środki ochrony roślin i nawozy. Uprawa bezpłużna stanowi wyzwanie, jednak warto się jej nauczyć, bowiem przynosi wiele korzyści.

Uprawa gleby

Wyróżniamy systemy uprawy gleby:

Uprawa tradycyjna płużna - polega na odcięciu i obróceniu wierzchniej warstwy gleby za pomocą pługa. Orka dobrze przykrywa resztki pożniwne, obornik, chwasty i miesza je z glebą, a ją samą napowietrza i ogrzewa. Minusem tego zabiegu jest odkrycie wierzchniej warstwy gleby, bez roślinności, przez co, staje się bardziej podatna na erozję wietrzną i wodną. Gleba szybciej traci wodę oraz zbryla się. Gąbczasta struktura kanałów tworzonych przez korzenie i organizmy glebowe ulega zniszczeniu, w wyniku czego gleba traci okresowo zdolność do wchłaniania wody i składników odżywczych. Taki sposób uprawy jest czasochłonny i wymaga dużych nakładów energii. Oprócz podstawowego zabiegu, jakim jest orka, należy bowiem wykonać szereg uprawek dodatkowych jak np. bronowanie, kultywatorowanie, wałowanie.

Uprawa w systemie uproszczonym - system uprawy bezpłużnej, zwany uprawą konserwującą. W tym systemie uprawy należy zwrócić szczególną uwagę na zbiór przedplonu, a w szczególności jego dokładne rozdrobnienie i równomierne rozmieszczenie na polu. Ten rodzaj uprawy polega na powierzchniowym lub głębokim spulchnieniu gleby oraz jej wymieszaniu przy pomocy narzędzi biernych, takich jak kultywatory, brony talerzowe, głębosze lub maszyny aktywne. Brak odwracania wierzchniej warstwy gleby, powoduje, że na powierzchni pola znajduje się duża ilość materiału roślinnego. Resztki roślinne częściowo zostają przykryte i wymieszane z wierzchnią warstwą gleby, a częściowo pozostają na powierzchni jako mulcz. W ten sposób ograniczone zostają: procesy erozji wodnej i wietrznej, parowanie wody, wschody chwastów, a struktura gleby zostaje zachowana.

Uprawa pasowa – strip-till - to nowoczesna technologia uprawy gleby, w której gleba jest wzruszona w miejscu wysiewu, więc roślina łatwo rozwija system korzeniowy, woda łatwo przedostaje się w głąb gleby. W okresie od zbioru przedplonu do siewu rośliny zastępczej nie wykonuje się żadnych zabiegów uprawowych a powierzchnię pola powinien pokrywać mulcz. Mulczowanie gleby umożliwia osiągnięcie wyższej trwałości agregatów glebowych. Masa roślinna na powierzchni pola chroni niższe warstwy przed nadmiernym ogrzaniem i utratą wody. Istotą uprawy pasowej jest głębokie (35 cm) spulchnienie wąskich pasów roli, w które są wysiewane nasiona i nawozy mineralne. W międzyrzędziach gleba nie zostaje spulchniona. Technologia strip-till może składać się z dwóch niezależnych zabiegów agrotechnicznych. W pierwszej kolejności wykonuje się uprawę pasów roli, podczas drugiego zabiegu w przygotowaną glebę wysiewa się nasiona i nawozy. W tej chwili można korzystać z agregatów uprawowych pozwalających na jednoczesne spulchnienie pasów roli, wprowadzenie do gleby nawozów mineralnych, siew nasion oraz rozprowadzenie w strefie rzędów granulatów pestycydów lub nawozów. Zdecydowanym plusem tego systemu uprawy jest ochrona gleb zagrożonych erozją. Ze względu na częściową uprawę powierzchni pola, zachowane zostają większe zapasy wody. Negatywnym skutkiem tego typu uprawy może być zwiększenie zachwaszczenia i większe ryzyko występowania chorób i szkodników roślin uprawnych.

Siew bezpośredni - od zbioru przedplonu do siewu rośliny następczej nie wykonuje się żadnych uprawek. Przygotowanie pola do siewu polega na zniszczeniu samosiewów roślin i chwastów herbicydami zawierającymi glifosat. Siew nasion wykonywany jest w jednym przejeździe siewnikiem przeznaczonym do siewu bezpośredniego, razem z aplikacją nawozów. Toteż największą zaletą siewu bezpośredniego jest duża wydajność i małe zużycie paliwa. Niestety siew bezpośredni często wiąże się ze słabszym plonowaniem. Przyczyniają się do tego gorsze warunki glebowe i mniejsza od zakładanej obsada roślin. Duża ilość resztek roślin, na powierzchni pola może utrudniać precyzyjny siew, a uwalniane podczas jej rozkładu toksyny mogą spowalniać kiełkowanie nasion i początkowy wzrost roślin. Podczas stosowania uprawy zerowej i siewu bezpośredniego, należy szczególną uwagę przykładać do zmianowania roślin, ponieważ właściwe następstwo roślin pozwala na ograniczenie występowania chorób i szkodników roślin.

Elementy rolnictwa precyzyjnego w uprawie

• System jazdy równoległej – umożliwia pracę agregatem ciągnikowym bez znaczników oraz w porach z ograniczoną widocznością. Przy nawożeniu lub opryskach warto dysponować systemem z funkcją tzw. pauzy, która umożliwia powrót ciągnika do miejsca, gdzie zakończono poprzedni przejazd, w dowolnym miejscu pola. Zastosowanie technologii z GPS umożliwia maksymalizację produkcji żywności przy bardziej efektywnym wykorzystaniu zasobów, bez strat i szkód dla środowiska naturalnego (precyzyjny oprysk, dokładne nawożenie, równomierny wysiew). Zmniejsza się również całkowity koszt uprawy na hektar, ponieważ jest mniej przestojów. Trasa jest zoptymalizowana więc praca przebiega szybciej. Pozwala to zaoszczędzić godziny pracy silnika. Dodatkowo zużywana jest mniejsza ilość paliwa.
• Skanowanie parametrów gleby (skanowanie elektromagnetyczne gleby) – wykonywane jest przy pomocy konduktometra, w celu ustalenia rzeczywistego obrazu zmienności właściwości fizycznych gleby, które mogą ulegać dużym wahaniom w obrębie danej uprawy. Pozwalają one określić z bardzo dużą dokładnością zawartość części ilastych w glebie. Dokładnie możemy określić typ i rodzaj gleby. Dane ze skanera, wraz ze współrzędnymi GPS pozwalają na opracowanie dość dokładnej mapy izoliniowej obrazującej zmienność struktury gleby. Mapy przedstawiające zmienność typu gleby, w połączeniu z mapami zasobności, służą do prawidłowego zbilansowania nawozów, określenia dawek nawozów oraz doboru odmian roślin i planowania zasiewów.
• Pomiar wielkości plonu – wykorzystanie informacji, którą zbiera i rejestruje GPS podczas wcześniejszych zabiegów lub podczas celowo przeprowadzonych pomiarów. Jedną z początkowych technologii rolnictwa precyzyjnego jest wykonanie pomiaru plonu - zbiór zbóż. Do tego celu stosuje się dostępne na rynku zestawy urządzeń, które montuje się na kombajnie. Zmierzona masa ziarna jest odniesiona do miejsca – poprzez zapis współrzędnych GPS, z którego zebrano rośliny. Uwzględniając wilgotność ziarna możemy wyznaczyć rzeczywisty plon i sporządzić jego mapę. W innych pomiarach sporządzamy mapę zasobności gleby w podstawowe składniki pokarmowe (np. N, P, K, pH gleby) oraz mikroelementy, które są niezbędne dla prawidłowego rozwoju roślin. Nakładając na siebie obie mapy można je wykorzystać w kolejnych zabiegach (nawożenie, siew). W kolejnych latach sprawdza się, jakie osiągnięto efekty, czyli wykonuje się pomiar plonu i zasobności gleby. Są to pomiary i analizy, które wykonuje się w sposób ciągły, przez kolejne lata.
• Doskonalenie wysiewu - trwają prace badawcze nad doskonaleniem regulacji dawki siewu w zależności od siedliska. Elektryczne i hydrauliczne napędy dozowania pozwalają na zmianę dawki wysiewu podczas jazdy. Na podstawie informacji GPS oraz map glebowych i o plonach można przygotować mapy aplikacyjne, które można wykorzystać do automatycznego siewu dostosowanego do lokalnej zmienności pola. W ten sposób można zaplanować zmniejszenie dawki wysiewu na obszarach słabszych (piaskowych), aby złagodzić konkurencję między nasionami a przyszłymi roślinami o wodę i składniki pokarmowe. Na obszarach gliniastych położonych na wzniesieniach dawkę wysiewu można zwiększyć, gdyż wschody na takich miejscach są na ogół mniejsze. Te działania pozwolą na zaoszczędzenie nasion siewnych, które są drogie.
• Nawożenie i stosowanie środków ochrony roślin - zmienna aplikacja nawozów i oprysków jest możliwa przy zastosowaniu maszyn wyposażonych w komputerowy panel sterowania oparty na systemie pozycjonowania oraz czytnik map informujących o lokalnych zmiennościach cech plantacji (w układzie sterowania off line) lub maszyn wyposażonych jednocześnie w urządzenia do ciągłego monitorowania parametrów roślin oraz umożliwiających stosowanie zmiennej aplikacji (układ sterowania on line). Parametry roślin badane dla potrzeb rolnictwa precyzyjnego oraz przypisany cel ich monitorowania można podzielić na następujące grupy: stan odżywienia łanu (do określenia dawki azotu), nasilenie występowania i identyfikacja agrofagów – szkodników, chwastów, chorób (dla selektywnego stosowania środków ochrony roślin), wielkość roślin, gęstość łanu, częstotliwość występowania roślin w rzędach. Zastosowanie czujnika z systemem rozpylania punktowego pozwala na wybiórczy oprysk miejsc, gdzie są chwasty.

W ostatnich latach obserwujemy w Polsce wzrost zainteresowania elementami rolnictwa precyzyjnego i nowymi technologiami uprawy gleby. Mechaniczna uprawa gleby, oprócz najważniejszej funkcji, jaką jest zapewnienie prawidłowych warunków dla wegetacji i wysokich plonów roślin, powinna sprzyjać rozwojowi życia biologicznego poprzez: ograniczenie strat materii organicznej, wzrost zatrzymania CO² w glebie, zmniejszenie strat wody z gleby, erozji wodnej i powietrznej, wypłukiwania składników pokarmowych, poprawę struktury gleby, zmniejszenie zlewności i skłonności gleby do zaskorupienia. Nie można jednoznacznie wskazać, jaka technologia uprawy jest lepsza. Nowe technologie tworzą wiele możliwości. Zastosowanie technologii z GPS umożliwia maksymalizację produkcji żywności przy bardziej efektywnym wykorzystaniu zasobów, bez strat i szkód dla środowiska naturalnego. Dotyczy to wszystkich zabiegów, ale największe korzyści osiąga się podczas precyzyjnego nawożenia i stosowania środków ochrony roślin. Każdy sposób jest więc dobry i skuteczny, jeśli przynosi zamierzone efekty i oszczędności.

Autor: Paulina Szczygielska