Hnojení v Regenerativním zemědělství
Porozumět půdě pro lepší strategii hnojení.
Nezpracovaná půda, která je neustále pokryta, funguje zcela jinak na fyzikální, chemické i biologické úrovni. Aby bylo možné vstoupit do pozitivního cyklu produkce bez obdělávání půdy, je klíčové pochopit principy hnojení a optimalizovat produkci biomasy. Tento technický článek se věnuje základním principům hnojení a přináší tři svědectví od zemědělců. Poslední část nás zavede na africký kontinent prostřednictvím svědectví marockého zemědělského poradce.
Regenerativní zemědělství (RZ) podporuje ukládání minerálů v půdě
Tři základní pilíře RZ – minimální zpracování půdy, neustálý půdní pokryv a rozmanitý osevní postup – zásadně ovlivňují principy hnojení. Tyto postupy mění fungování půdy, zejména co se týče organické hmoty. Studie ukazují, že v systémech RZ se díky organické hmotě v půdě ukládá přibližně 1 tuna uhlíku na hektar ročně. V našich mírných oblastech má půda poměr C/N kolem 10, což znamená, že kromě uhlíku půda ukládá i organicky vázaný dusík, přibližně 100 kg na hektar ročně.
Organická hmota obsahuje také prvky jako fosfor (P) a síru (S), které tvoří organické molekuly, a v menší míře i vápník (Ca), hořčík (Mg), draslík (K) a další stopové prvky (např. molybden, měď, zinek, bor). Všechny tyto prvky se v systému ACS ukládají. Například organická hmota obsahující 0,5 % síry znamená ukládání 10 kg síry ročně, což odpovídá 25 kg SO₃.
Přechod z konvenčního zemědělství na ACS znamená přechod od systému, který živiny z půdy dostává, k systému, který je ukládá. Pokud tento fakt nezohledníme, může již v prvním roce dojít k výrazným deficitům živin, což vede ke snížení výnosů.
Hnojení dusíkem
V konvenčních systémech obdělávání půdy náhlé zvýšení přístupu kyslíku spouští mineralizaci organické hmoty, což uvolňuje minerální prvky jako dusík (N), fosfor (P) a síru (S). V systémech RZ je situace opačná: zbytky rostlin, meziplodiny nebo aplikace materiálů s vysokým poměrem C/N, například štěpky, podporují aktivitu mikroorganismů, které mobilizují dusík k rozkladu organické hmoty. Například k rozkladu 5 tun pšeničné slámy (C/N ≈ 100) na přirozený poměr 10 je třeba 30–50 kg dusíku. Tento proces je pomalý, a proto je klíčové zajistit dostupnost dusíku na začátku růstového cyklu plodin. Nedostatek dusíku může vést k slabému odnožování nebo omezení počtu řad zrn u kukuřice.
Hnojení sírou
V rostlině jsou dusík a síra dva klíčové prvky pro syntézu bílkovin. Nedostatek síry navíc výrazně snižuje efektivitu využití dusíku, což omezuje syntézu bílkovin. V půdě je síra přítomna v mnoha formách, ale rostliny mohou přijímat pouze síranový iont (SO₄²⁻). Organická síra se postupně přeměňuje na thiosíran (S₂O₃), tetrathionát (S₄O₆), siřičitan (SO₃) a nakonec na síran (SO₄). Výrazné snížení obsahu síry v ovzduší díky opatřením na filtraci emisí z továren, spolu s neobděláváním půdy, jak bylo uvedeno výše, vyžaduje zvýšenou pozornost věnovanou hnojení sírou stejně jako dusíkem.
Nedostatečné provzdušnění půdy, zejména po deštivých obdobích, dále zpomaluje mineralizaci a může vést k nedostatku síry pro plodiny. V těchto případech je síra redukována na sirovodík (H₂S), který při otevření půdy způsobuje nepříjemný zápach. V praxi se síra často přidává společně s dusíkem při prvním hnojení, například ve formě síranu amonného. Mnoho odborníků doporučuje poměr 1 jednotky síry na 2 jednotky dusíku.
Ostatní živiny
Neobdělávání půdy má tendenci koncentrovat organickou hmotu na povrchu, která se mineralizuje a uvolňuje prvky jako fosfor (P), draslík (K), hořčík (Mg) a další. Mladé kořínky se tak automaticky dostávají do oblasti, která je přirozeně obohacena těmito prvky, ale také biologickou aktivitou, která usnadňuje jejich vstřebávání. Je však nutné být opatrný v přechodné fázi, protože povrchový mulč ještě není přítomen, a tedy nebude existovat příznivé prostředí pro kořeny. Analýza půdy umožňuje zkontrolovat dostupnost živin a v případě potřeby opravit nedostatky. Zejména je důležité správně naplnit KVK (kationová výměnná kapacita) různými prvky a analyzovat poměry, jako je draslík vůči hořčíku, protože nedostatky jsou při neobdělávání půdy zesíleny.
Výběr meziplodiny může také pomoci mobilizovat prvky přítomné v půdě, které nejsou pro plodiny přímo dostupné. Například pohanka zachycuje fosfor nebo len křemík; tyto rostliny, ponechané na půdě, uvolní alespoň část těchto prvků pro následující plodiny.
Nakonec, ve vápenité půdě, blokace způsobené nadbytkem vápníkových iontů budou ještě zesíleny neobděláváním půdy. Je tedy lepší přidávat potřebné prvky co nejblíže k osivu nebo je aplikovat listově, aby se zabránilo tomu, že aplikované živiny zůstanou zablokovány v půdě.
Klíčové principy hnojení v RZ
Na základě těchto zjištění lze shrnout několik hlavních bodů, které umožní rostlinám co nejlépe využít svůj potenciál.
1. Celkové množství dusíku a síry by nemělo být sníženo v prvních letech přechodu k RZ. Pro optimální strategii hnojení je obtížné se spoléhat na software pro hnojení, který je nastaven pro konvenční systém s obděláváním půdy: lepší je využít nástroje, jako jsou pásy s dvojitou hustotou, analýzy šťávy z stonků nebo listů, pokud máte tyto nástroje k dispozici. Dále je třeba maximalizovat využití všech aplikací hnojiv a co nejvíce se vyhnout volatilizaci: provádět hnojení před deštěm zaručuje lepší koeficient využití.
2. Aplikace dusíku by měly být včasné. Jarní aplikace by měly probíhat dříve než u konvenčního systému (přibližně o 2 týdny). Tento postup pomáhá kompenzovat nízkou mineralizaci organické hmoty. Naopak, později na jaře, když se půda zahřeje a pokud je půda stále vlhká, mineralizace organické hmoty často umožní vyhnout se třetí aplikaci hnojení do klasu u pšenice; tento postup neovlivňuje obsah bílkovin: pšenice v systému RZ dosahuje velmi dobrých výsledků i bez pozdního hnojení.
3. Pro optimální podmínky ke klíčení je lepší aplikovat startovací hnojivo při setí. Umístění hnojiva ve výsevním řádku výrazně zvyšuje úrodnost v oblasti kořenů plodin, aniž by bylo nutné zvyšovat celkové množství hnojiva. Díky tomu rostliny hnojivo využijí lépe než při plošné aplikaci. Navíc rostlina, která lépe a rychleji roste, bude lépe odolávat škůdcům, jako jsou slimáci nebo také jiným stresům. To platí pro všechny plodiny, včetně luštěnin, jejichž hlízkové bakterie nejsou přítomny v raných vegetačních stádiích: rostliny musí nejprve najít dostatek dusíku v půdě, aby vytvořily listy, které následně umožní přenos energie pro symbiotickou fixaci.
Bohužel, vzhledem k tomu, jak je nastavena regulace pro konvenční systémy, není často možné aplikovat startovací hnojivo u ozimů: to je zvlášť škodlivé pro výsevy po zrnové kukuřici nebo zdřevnatělých meziplodinách. Osevní postup nebo výběr meziplodin mohou pomoci omezit dopady tohoto nedostatku dusíku, i když plodiny budou mít většinou větší potíže se založením.
4. Síra by měla být také aplikována včas, s poměrem 1 jednotky síry na 2 až 3 jednotky dusíku. Pokud jde o chemickou formu, může to být s jiným prvkem, jako je např. síran amonný, nebo ve formě elementární síry, což je forma, která není vodorozpustná, ale u které bude déle trvat, než se stane dostupnou.
5. Ostatní prvky mohou být řízeny stejně jako v konvenčním systému, přičemž je třeba být obzvlášť pozorný k riziku deficitu, které bude výraznější kvůli nízké mineralizaci organické hmoty.
Specifický případ organického hnojení
V systému RZ, který upřednostňuje biologický život půdy, by měl být přínos hnojení ve formě organických hnojiv preferován, samozřejmě pokud máte dostupný zdroj. Ke splnění této funkce může sloužit kejda jako startovací hnojivo, pokud to povoluje legislativa, a/nebo jako hnojení v průběhu vegetace díky lepší nosnosti nezpracovaných půd. Hnůj, jehož poměr C/N může být vysoký, by měl být raději aplikován na pokryv v podzimním období. Pokud je aplikován na jaře před výsevem kukuřice, bude málo využit v první roce a může mít i negativní účinek, pokud je poměr C/N vysoký, tak je potřeba dusík pro jeho rozklad. Stručně řečeno, produkty bohaté na uhlík by měly být aplikovány na podzim a produkty bohaté na dusík by měly být aplikovány co nejblíže k potřebám plodin, bez ohledu na to, o jaké plodiny jde.
Je třeba poznamenat, že přísun melasy z cukrové řepy dává velmi dobré výsledky pro hnojení meziplodin, protože je to vyvážený produkt snadno vstřebatelný rostlinami a má malý negativní účinek na biologický život půdy. Je také důležité zmínit, že melasu z cukrové řepy nelze použít k obalení semen, protože může blokovat klíčení; v tomto případě může být použita melasa z cukrové třtiny.
Zaměření na dopad minerálních hnojiv na půdní život
Mnozí biologové zmiňují negativní dopady minerálních hnojiv na symbiotické vztahy mezi rostlinami a mikroorganismy, zejména na mykorhizní houby. Je zřejmé, že je třeba mít tuto skutečnost na paměti, což zdůvodňuje preferování hnojení půdy, která následně vyživuje rostlinu, místo přímého hnojení rostliny. Nicméně je zřejmé, že nedostatek potravy v klíčových fázích života rostliny (mladé stádiu, odstavení, obnovení vegetace u zimních plodin, růst) má silný dopad na výnos: jakékoli opomenutí v těchto klíčových obdobích, zejména během přechodu na RZ, bude mít silné ekonomické důsledky. A negativní spirála se může rychle rozvinout s nízkými výnosy, což znamená méně uhlíku uloženého v půdě, tedy méně rozvoje mikroorganismů a riziko utužování. „Samo-úrodnost“, to znamená systém, který nepotřebuje vstupy živin zůstává prozatím mýtem.
Zkušenosti
Damien Valloteau,zemědělec v GAEC aux Magnils Reigniers, v RZ již 15 let
Většina našich půd jsou mělké jílovito-vápenité. Mám zásadu vždy pomoci při startu plodin tím, že na začátku přidám startovací hnojivo typu 12-27-0-23 v dávce 80 až 100 kg podle platné legislativy. Toto hnojivo je ukládáno samostatně a spadne přímo do výsevního řádku s osivem. Nikdy jsem nezaznamenal žádný negativní dopad na klíčení, protože dávky nejsou příliš vysoké. Meziplodiny jej nedostávají, protože jsou vždy bohaté na bobovité.
Ve srovnání s konvenčními postupy, aplikuji dříve a méně je dělím na menší části. Mým cílem je vždy, aby po každé aplikaci následoval déšť, pro co nejmenší ztráty způsobené volatilizací. První aplikace na obiloviny probíhá začátkem února, kdy dávám 100 kg síranu amonného: síra je opravdu důležitá pro zajištění dusíkaté výživy rostlin. Následně provádím dvě aplikace kapalného dusíku o 90 až 100 jednotkách dusíku. Obecně řečeno, ukončuji aplikace začátkem března, protože poté mohou nastat dlouhá období bez deště. U pšenice měkké nikdy neprovádím pozdní aplikaci, protože jsem nikdy neviděl zlepšení; naopak u pšenice tvrdé provádím aplikaci 70 jednotek dusíku (při současném snížení dávky předchozích aplikací) ve fázi zvětšování zrna pro obsah dusíku a aby se předešlo zahušťování. Už dlouho nepoužívám hnojení PK, protože meziplodiny dokážou zachytit a následně zpřístupnit tyto prvky.
Co se týče kukuřice, dusík (90 až 140 jednotek) aplikujeme buď do meziplodiny 2 týdny před výsevem v tekuté formě, nebo aplikujeme močovinu secím strojem na obiloviny, abychom zapravili močovinu a zároveň zlikvidovali meziplodinu. Tato metoda má několik výhod, jako je absence volatilizace dusíku, zahřátí půdy a narušení aktivity slimáků. Při výsevu přidáme naše běžné startovací hnojivo smíchané s 80 kg Patenkali, což celkově dává: 10 N, 22 P, 24 K, 50 S, 8 Mg. Předtím jsme vždy viděli nedostatek, což výrazně ovlivňovalo výnos. Dnes to již není problém.
V posledních letech vyměňujeme slámu za hnůj: hnůj pak aplikujeme v létě před řepku nebo na meziplodinu před kukuřicí. Máme také drcené zelené odpady, které rovněž aplikujeme v létě. Cílem naší práce je nyní co nejlépe vyživovat půdu, aby následně vyživovala rostliny.
Zkušenosti
Stéphane Launay, zemědělec v Bouloire, v RZ 5 let
Většina mých pozemků jsou písky na jílu s obsahem organické hmoty 1,5 %, což představuje 10 až 15 % z obsahu jílu. Začal jsem s RZ aniž bych dostatečně rozuměl změnám ve způsobech hnojení v tomto novém systému: hnojil jsem stejně jako v konvenčním zemědělství, což mě výrazně penalizovalo. Potřeboval jsem se vzdělávat, abych pochopil, že skladování organické hmoty a absence mineralizace vlivem orby vede k změnám v zásadách hnojení.
Pro mě jsou dva hlavní principy, které jsem si osvojil a které aplikuji, dřívější aplikace a rozhodně nesnižování dávek potřebných pro plodinu. Mám k dispozici slepičí hnůj, který aplikuji na meziplodinu před kukuřicí, protože nosnost půdy je lepší a nezanechávám na půdě stopy. Navíc to umožňuje mít dobře vyvinuté meziplodiny, což znamená lepší obohacení organickou hmotou. Kukuřice, která dosahuje průměrného výnosu 10 t/ha, je hnojena 150 až 180 jednotek dusíku ve formě močoviny, která je aplikována 3 týdny před výsevem při likvidaci meziplodiny. Snažím se aplikovat močovinu těsně před deštěm: déšť a pokryv rostlinnými zbytky tak zabraňují ztrátám volatilizací. Pokud jsem nemohl aplikovat hnůj na meziplodinu, dávám 30 až 50 jednotek draslíku ve formě síranu současně s močovinou. Při výsevu umisťuji 50 litrů hnojiva 14-48 do řádku osiva přímo za výsevní jednotku.
Na pšenici dávám dusík ve dvou dávkách, 50 jednotek dusíku v polovině února a 100 jednotek na začátku března ve formě močoviny. Potenciál je 6,5–7,0 t/ha. Také používám pás s dvojitou hustotou pro lepší kontrolu první aplikace a používám nástroj pro řízení hnojení, abych ověřil, že skutečně pokrývám potřeby plodiny. Po zrnové kukuřici by bylo dobré aplikovat startovací hnojivo, ale předpisy mi to neumožňují, což ztěžuje prvotní růst pšenice. Také jsem stále více opatrný při hnojení draslíkem a hořčíkem, které jsem v posledních letech zanedbával: nyní se řídím doporučeními hnojicího plánu.
Zkušenosti
Régis Raffy, zemědělec v Figeac, 35 let v systému s přímým výsevem, kromě pozemků s monokulturou kukuřice zakládanou strip-tillem Oekosem po dobu 3 let
Mám 65 dojnic na 85 ha půdy: 8 ha v údolí se závlahami, 6 ha na svazích (obě oblasti v monokultuře kukuřice s meziplodinou nebo krmými směsmi), a 71 ha částečně na náhorní plošině, z toho 7 ha pšenice do meziplodiny, 6 ha vojtěšky na kamenitých náhorních plošinách a zbytek jsou louky a trvalé travní porosty na svažitých jílovitých půdách. Krávy jsou na roštech a jalovice na podestýlce.
Hnojení kejdou probíhá před každým výsevem, včetně výsevů meziplodin, v souladu s předpisy. Používám aplikační cisternu, která aplikuje kejdu na 9 až 10 metrů. Pro optimalizaci kejdy, jí inokuluji bakteriemi a každý den jí míchám: tímto způsobem získávám kejdu, který téměř nezapáchá a obsahuje méně volatilní dusík, zvlášť když se snažím aplikovat kejdu co nejblíže k dešti. Považuji za nezbytné mít rychlý start rostlin v systému přímého výsevu a kejda zajišťuje tento efekt. Navíc je tato kejda velmi hustá, což snižuje odpařování při letních výsevech, čímž je ještě využitelnější. Hnůj pak aplikuji před kukuřice.
Pro minerální hnojení dávám přibližně 100 jednotek dusíku na pšenici ve dvou aplikacích, přičemž první je na konci sloupkování s téměř polovinou dávky a sírou. Můj výnos se pohybuje mezi 3,0 až 5,5 t/ha. Na kukuřici aplikují startovací hnojivo při výsevu (mikrogranule) a 90 až 115 jednotek močoviny podle potenciálu pozemku. Močovina je aplikována pomocí strip-till technologie přímo na řádek do půdy.
Autor: Technický výbor APAD (Asociace na podporu udržitelného zemědělství), Publikováno 3.2.2021
Zdroj:
https://www.apad.asso.fr/172-l-instant-technique/375-la-fertilisation-en-acs
Překlad: Radim KUŽEL, Obchodně technický zástupce pro mechanizaci a SoilTEQ, SOUFFLET AGRO a.s.