
Okyselování půdy v regenerativním zemědělství: strategie vápnění a hnojení dusíkem
S přechodem na regenerativní zemědělství je často spojeno povrchové okyselování půdy, které způsobuje blokaci některých živin. Tento jev je typický zejména při omezení zpracování půdy. Při klasické orbě je okyselení méně výrazné, protože se rovnoměrněji rozprostře v půdním profilu.
Co je to okyselování?
Okyselování půdy znamená zvyšování koncentrace protonů (H+ nebo přesněji H₃O+), což vede k poklesu hodnoty pH.
Studie vedené asociací COMIFER (Francouzský výbor pro studium a rozvoj integrovaného hnojení) ukazují existenci gradientu kyselosti v půdě: pH na povrchu je vždy nižší než v hloubce 10 cm, které je zase nižší než ve 20 cm. Tento gradient závisí na typu půdy (písčitá, hlinitá, jílovitá) a způsobu jejího zpracování.
Okyselení znamená zhoršení půdních podmínek a snižuje dostupnost živin pro rostliny a biologickou aktivitu. Kyselou půdu lze poznat podle:
- Její barvy – Načervenalé či nažloutlé zbarvení může značit kyselou půdu.
- Přítomnosti některých rostlin – Některé rostliny rostou lépe v kyselém prostředí (borovice, kaštany, kapradiny, náprstníky, lupina)
- Přítomnosti mechu – Mech na povrchu půdy ve větším počtu může značit zvýšenou kyselost.
Pro přesnou diagnostiku je nutný rozbor půdy (chemická rovnováha, pH, biologický stav). V případě omezeného zpracování se doporučuje odběr vzorků z vrstvy odpovídající hloubce zpracování (5–15 cm).
Proč dochází k povrchovému okyselování?
Jde o přirozený proces způsobený srážkami a biologickými pochody (respirace, oxidace dusíku a síry…). Všechny půdy se v průběhu času okyselují, dokonce i půdy na vápencovém podloží (zásadité). V zemědělství je tento proces zesílen využíváním půdních zdrojů:
- Změna cyklu dusíku: vyplavování nitrátů (NO₃-) srážkami (zesíleno na holé půdě), volatilizace amoniaku (NH₄⁺)
- Vegetativní růst rostlin: rostliny uvolňují protony (H⁺) do půdy při příjmu živin (K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺)
- Mineralizace organické hmoty: vznik kyseliny uhličité
Aplikace dusíkatých hnojiv, ať už se jedná o organická, či minerální hnojiva: nitrifikace amonného dusíku uvolňuje protony H⁺ a okyseluje půdu.
V zemědělství jsou změny cyklu dusíku ovlivněny aplikací velkých dávek dusíkatých hnojiv, které vedou ke špatnému využití pěstovanými plodinami. I když jsou zásaditá, minerální hnojiva (močovina/DAM…) aplikovaná na povrch trpí vzdušnými ztrátami ve formě čpavku. To samé platí u statkových hnojiv se silným rizikem ztrát (kejda, digestát). Pokud aplikujeme větší množství hnojiv, než jsou rostliny schopné využít, tak nám hrozí únik nitrátů vyplavením a s tím spojené zesílení rizika okyselení.
Pokud jde o příjem živin plodinami, jev okyselování půdy je umocněn odvozem zbytků z pole: plodiny musí zesílit kyselost na úrovni kořenů, aby mohly přijímat prvky z půdy.
Okyselování půdy je také ovlivněno počasím a typem geologického podloží.
Povrchové okyselování v regenerativním zemědělství
V literatuře není jednotný názor na intenzitu tohoto efektu; závisí na typu půdy a klimatu. Omezení zpracování vede k vertikálnímu gradientu organické hmoty a fosforu a zvýšení koncentrace protonů v horních centimetrech půdy.
Tento efekt bývá silnější v prvních letech přechodu, při snižování zpracování půdy kvůli přechodnému období adaptace biologických procesů. Činnost půdních mikroorganismů se totiž zintenzivňuje a zajišťuje vertikální promíchávání složek půdy.
Četné studie ukázaly, že tento jev povrchového okyselování je výraznější v půdách s nízkou pufrační kapacitou (písčité a písčitohlinité půdy). Je to proto, že biologické aktivity zapojené do rozkladu organické hmoty jsou omezenější, což vede k uvolňování organických kyselin na povrchu.
Jak omezit okyselování v regenerativním zemědělství?
Kontrola a řízení obsahu vápníku
Pravidelně kontrolujte stav půdy analýzou a upravujte dávky vápenatých přípravků. V regenerativním zemědělství se kvůli absenci hloubkového zpracování, a ve spojení s nižší rozpustností vápenatých přípravků (pohyb pouze pár cm za rok), okyselení dostává do hlubších vrstev a těžko se upravuje (Fuentes a kol. 2006). Masivní aplikace uhličitanů mohou příliš zvýšit pH na povrchu (bez ovlivnění hlubších vrstev) a snižují dostupnost mikroprvků jako jsou Cu, Mn a Zn. (Tahervand a Jalali, 2017).
Některé studie ukazují, že nejproblematičtější je okyselení vrstvy mezi 5 a 15 cm (nelze ji upravit bez mechanické práce). Studie ukázaly, že řešením by bylo použití vápna do podpovrchové vrstvy, ale tento postup je na poli obtížně aplikovatelný. V konečném důsledku se důrazně doporučuje zvýšit pH na optimální úroveň před úplným zastavením zpracování půdy.
Správné řízení hnojení
V regenerativním zemědělství je důležité volit vhodná hnojiva a způsob aplikace. Aplikace provádějte za nejlepších možných podmínek (zejména u jařin). Doporučení:
- Dusíkatá hnojiva aplikujte pod povrch (ztráty čpavku jsou u kukuřice sníženy o 75% u minerálních hnojiv a o 95% u statkových hnojiv při porovnání s aplikací na povrch) (Mencaroni a kol 2020)
- Aplikujte před deštěm nebo závlahou
- Používejte inhibitory ureázy
- Přizpůsobte dávky potřebám plodin
- Preferujte aplikaci na porost meziplodiny či hlavní plodiny
Zlepšení biologické úrodnosti půdy
Je nutné zajistit dobrou biologickou aktivitu půdy před omezením orby nebo snížením hloubky zpracování půdy.
Přechod na regenerativní zemědělství řeší problém okyselování půdy díky svým 3 pilířům (maximální pokrytí půdy, snížení obdělávání půdy a diverzifikace plodin), které podporují biologickou aktivitu v půdě:
- Zvýšená populace a aktivita žížal promíchává vrstvy půdy (Piron a kol., 2009)
- Trvalé pokrytí půdy omezuje okyselení půdy vyplavováním dusíku
- Navracení organické hmoty meziplodin a mineralizace organické hmoty neutralizují faktory okyselení půdy.
Shrnutí – co si zapamatovat?
Při přechodu na regenerativní zemědělství je potřeba si dát pozor na některé aspekty, které omezují okyselení půdy. Zaprvé je důležité brát v potaz typ půdy. Lehké a písčité půdy jsou citlivější.
Před omezením zpracování půdy je důležité se ujistit, že máme dobrý:
- Stav vápníku (analýza půdy v hloubce zpracování půdy a korekce pH pokud je to nutné)
- Biologický stav (test rýčem, počítání žížal, analýza mikroorganismů…)
Po ukončení orby používejte správné techniky hnojení (zapravujte hnojiva pod povrch, aplikujte před deštěm či na porost) a pravidelně kontrolujte fyzikální, chemické i biologické parametry své půdy.
Další informace:
- Fuentes J. P., David F. Bezdicek, Markus Flury, Stephan Albrecht, Jeffrey L. Smith. Microbial activity affected by lime in a long-term no-till soil, Soil and Tillage Research, Vol.8, Issues 1–2,2006, P. 123-131
Nunes MR, Denardin JE, Vaz CMP, Douglas L K. et Cambardella C., Lime movement through highly weathered soil profiles. Environ Res Commun 1:115002. (2019)
Conyers M., Dang Y. P. et Kirkegaard J. (2019) Strategic tillage within conservation agriculture. In (Eds J Pratley and J Kirkegaard) “Australian Agriculture in 2020: From Conservation to Automation” pp xx-yy (Agronomy Australia and Charles Sturt University: Wagga Wagga
Martens, D. A., & Bremner, J. M. (1989). Soil properties affecting volatilization of ammonia from soils treated with urea. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 20(15–16), 1645–1657. https://doi.org/10.1080/00103628909368173
Mencaroni, Marta et al. “Identifying N fertilizer management strategies to reduce ammonia volatilization: Towards a site-specific approach.” Journal of environmental management 277 (2020): 111445.
Busari, M. A., Kukal, S. S., Kaur, A., Bhatt, R. & Dulazi, A. A. Conservation tillage impacts on soil, crop, and the environment. Int. Soil Water Conserv. Res. 3, 119–129 (2015)
Mencaroni M., N. Dal Ferro, J. Furlanetto, M. Longo, B. Lazzaro, L. Sartori, B.B. Grant, W.N. Smith,Morari, F. Identifying N fertilizer management strategies to reduce ammonia volatilization: Towards a site-specific approach, Journal of Environmental Management,277, 2021.- Franzluebbers A.J., Hons F.M., Soil-profile distribution of primary and secondary lant-available nutrients under conventional and no tillage, Soil and Tillage Research, Volume 39, Issues 3–4, 1996, Pages 229-239
Zdroj:Acidification en agriculture de conservation, gestion du chaulage et de la fertilisation azotée - Chambre d'agriculture Pays de la Loire
Překlad: Radim KUŽEL, Obchodně technický zástupce pro mechanizaci a SoilTEQ, SOUFFLET AGRO a.s.