Zakládání porostů a hnojení kukuřice v sušších oblastech

09. 05. 2016 Ing. Helena Kusá, Ph.D., Ing. Pavel Růžek, CSc., Ing. Radek Vavera, Ph.D., Ing. Pavel Svoboda; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. Praha-Ruzyně Technologie pěstování Zobrazeno 9252x

Kukuřice patřila v loňském roce k polním plodinám, které byly nejvíce postiženy suchem. Na dosažené výnosy mělo významný vliv hospodaření s vodou v půdě a způsob aplikace minerálních hnojiv. Při zpracování půdy a zakládání porostů kukuřice je nutné co nejvíce omezit ztráty vody z půdy a zároveň co nejlépe zadržet vodu z dešťových srážek. Hloubka zpracování půdy a umístění hnojiv v půdním profilu by měly vytvořit optimální podmínky pro růst kořenů do hlubších vrstev půdy. Právě vysoká koncentrace živin v blízkosti osiva a v povrchové vrstvě půdy spolu s utužením půdy pod zpracovanou vrstvou byly nejčastější příčinou slabého rozvoje kořenového systému rostlin a následného výraznějšího poklesu výnosů kukuřice.

Zpracování půdy a zakládání porostů kukuřice

Po loňských zkušenostech bude také v letošním roce nutné co nejvíce omezit přejezdy techniky při přípravě půdy a zabezpečit, aby povrchová úprava půdy přispěla k zadržení vody ze srážek, a to zejména při pěstování kukuřice na svažitých pozemcích. Samozřejmě je důležitá dobrá struktura půdy v celém prokořeněném půdním profilu. Proto je třeba při určování hloubky zpracování půdy, včetně podrývání, i hloubky uložení minerálních hnojiv při podpovrchové aplikaci vycházet ze skutečného stavu půdy na základě rýčem provedeného řezu půdním profilem. Pracovní nástroje by neměly končit na utužené nebo převlhčené vrstvě půdy. Přejezdy těžké zemědělské techniky na kolech zejména v době, kdy je půda vlhká, utužují půdu i v hlubších vrstvách a likvidují drenážní systém vytvořený po kořenech rostlin a činností makroedafonu. K tomu nepříznivě přispívá již 3. zima bez promrznutí půdy, nedostatečné hnojení organickými a statkovými hnojivy, velmi nízké zastoupení víceletých pícnin v osevních postupech, nedostatečné vápnění, malý podíl těžké techniky na pásech. Přitom dočasné zlepšení nepříznivého stavu půdy podrýváním nebo hlubokým kypřením s použitím výkonných kolových traktorů podstatu těchto problémů většinou neřeší. Špatný fyzikální stav půdy vede ke zhoršení vsakování srážkové vody, která pak odtéká do nižších míst a na svažitých pozemcích často dochází k vodní erozi.

Na grafu 1 je znázorněn vliv rozdílných způsobů zakládání porostů kukuřice na obsah vody v půdě v řádku pod rostlinami a mezi řádky ve fázi 10. listu v suchém roce 2015 (lokalita Lukavec). Z výsledků vyplývá, že po podzimní orbě a jarní předseťové přípravě půdy kompaktorem byla zjištěna nejnižší zásoba vody v půdě ve srovnání s ostatními variantami. Produkce suché nadzemní biomasy byla na sledovaných variantách obdobná a pohybovala se v rozmezí 1,1–1,25 t/ha. Při pásovém zpracování půdy (strip till) do hloubky přibližně 25 cm provedeném v podzimním nebo v jarním období (obr. 1) byla vlhkost půdy vyšší než na orané ploše. Vzhledem k následujícímu suchému období se vyšší vlhkost půdy projevila i ve výnosech čerstvé hmoty silážní kukuřice, které korelovaly s obsahem vody v půdě (graf 2). Orbu nebo pásové zpracování na začátku jara lze doporučit jen na lehčích strukturních nepříliš vlhkých půdách s dostatečným odstupem před setím kukuřice (min. 3 týdny). Před orbou nebo při pásovém zpracování je vhodné aplikovat minerální hnojiva s málo pohyblivými živinami (fosfor, draslík). Pásové zpracování půdy je rozumnou alternativou k orbě a ve srovnání s půdoochrannými technologiemi bez zpracování nebo s mělkým kypřením půdy vytváří příznivější podmínky pro vsakování srážkové vody do prokypřeného pásu, prohřívání a provzdušnění půdy, růst kořenů do hlubších vrstev a využití živin z podpovrchově aplikovaných hnojiv.

Obr. 1: Pásové zpracování půdy v jarním (vlevo) a v podzimním období (vpravo)

Hnojení kukuřice

Hnojiva s nižší pohyblivostí živin v půdě nebo s jejich vazbou na jílové minerály (P, K, amonná forma dusíku v hnojivech s inhibitorem nitrifikace) je vhodné aplikovat do větší hloubky (15–25 cm) a s větším časovým odstupem před setím (např. již na podzim zapravit orbou). Při lokální aplikaci hnojiv spojené s hlubokým kypřením je vhodné zejména u fosforu aplikovat hnojivo do 2 hloubek (např. do 10 a 20 cm), aby byla část P přístupná rostlinám na počátku růstu, kdy má fosfor z hnojiva největší uplatnění ve výživě rostlin. Později se v jeho příjmu zvyšuje podíl z půdní zásoby a rozhodující roli sehrává kořenový systém rostlin a dostatek vody v půdě. Přímé využití fosforu z minerálních hnojiv rostlinami je nízké a většinou nepřesahuje 30 %. Na příjem fosforu kořeny rostlin má významný vliv chemismus půdy v místě uložení hnojiva (např. pH 5,5–7) a nezastupitelnou roli sehrává také mikroflóra a rhizosféra.

Nejčastější chybou při hnojení fosforem i dalšími málo pohyblivými živinami v sušších oblastech je lokální aplikace vyšší dávky hnojiva (např. nad 80 kg amofosu na hektar) do malé hloubky (4–8 cm) při setí. Vzhledem k vysoké koncentraci hnojiva v místě aplikace může docházet v jeho okolí k intenzivnějšímu růstu a větvení kořenů a tím i většímu odběru vody, která pak může chybět při zřeďování koncentrace živin, jejich transportu v půdě a příjmu rostlinami. Tak dochází k většímu prokořenění povrchové vrstvy půdy, která během vegetace rostlin často prosychá a k omezení růstu kořenů do větší hloubky. Může se zhoršit prokořenění celého půdního profilu, čímž se sníží příjmová kapacita kořenů pro živiny a vodu. Živiny se dostávají ke kořenům difúzí (transportem iontů do míst s nižší koncentrací) nebo pohybem půdního roztoku, proto je vhodné aplikovat hnojiva do míst s větší vláhovou jistotou nebo k nim přivést vodu, aby došlo k rozpuštění hnojiv a uvolnění iontů do roztoku. Na rozdíl od některých zemí EU (Holandsko, Anglie, Německo, Dánsko a další), kde jsou během vegetace kukuřice většinou vyšší a častější srážky než u nás, je nutné při lokální aplikaci hnojiv při setí v oblastech s ročním úhrnem srážek pod 600 mm věnovat větší pozornost výběru vhodných hnojiv včetně forem obsažených živin, stanovení optimální dávky hnojiva a jeho uložení v dostatečné vzdálenosti od osiva a povrchu půdy.

Hnojiva vhodná pro aplikaci při setí kukuřice

Jestliže aplikujeme hnojiva plošně před setím se zapravením kompaktorem, je nutné v sušších oblastech používat dobře rozpustná hnojiva s živinami, které se po srážkách snadno pohybují v půdním profilu a nezůstávají lokálně koncentrované v povrchové vrstvě půdy delší dobu. Jen na mělkých promyvných půdách s rizikem vyplavení živin mimo dosah kořenů rostlin se doporučuje používat hnojiva s méně pohyblivými živinami (např. amofos, alzon, síran amonný apod.). Naopak v oblastech s hlubokými nepromyvnými půdami a častými přísušky se snažíme aplikovat hnojiva do hlubších vrstev půdy, popř. u dusíkatých hnojiv na povrch půdy s dostatečným předstihem před setím, aby mohl být dusík ve formě nitrátů nebo nehydrolyzované močoviny po srážkách transportován do budoucí kořenové zóny rostlin.

Při lokálním hnojení přímo při setí je hnojivo většinou ukládáno do hloubky 5–10 cm a do blízkosti osiva (většinou do strany pod úroveň osiva nebo pod osivo). Pro tento způsob hnojení jsou vhodná tzv. startovací hnojiva s nízkou koncentrací a vhodným poměrem živin na podporu počátečního růstu rostlin nebo dobře rozpustná, popř. kapalná hnojiva s vyšším obsahem živin, které však musí být dobře pohyblivé v půdním profilu. Význam transportu živin do hlubších vrstev půdy roste při nedostatku srážek, kdy živiny stimulují také růst kořenů do větší hloubky. Právě v loňském suchém roce bylo častou chybou aplikovat větší množství živin (zejména N a P) v hnojivech (močovina, amofos, digestát apod.) krátce před setím nebo při setí jen do povrchové vrstvy půdy, na což rostliny na začátku vegetace při dosud vhodných vláhových podmínkách reagovaly vyšším prokořeněním této vrstvy půdy, ale celkově vytvářely menší kořenový systém. Následující suché období a vysoké teploty vzduchu významně omezily až zastavily růst, jak nadzemní části rostlin, tak i kořenů do hlubších vrstev půdy.

Při mělkém zapravení vyšších dávek minerálních hnojiv s P a amonnou formou N (např. DAP = diamoniumfosfát, MAP = monoamoniumfosfát, amofos) do půdy mohou mít tato hnojiva negativní vliv na růst kořenů do větší hloubky a při následném proschnutí půdy také na využití živin rostlinami. Vyšší obsah dusíku, zejména v amonné formě, může stimulovat zvýšené větvení kořenů v povrchové vrstvě půdy a zhoršit prokořenění celého půdního profilu, čímž se sníží příjmová kapacita kořenů pro živiny a vodu. Hnojiva s vyšším podílem amonné formy dusíku (DAP, síran amonný apod.) nebo močovina bez inhibitoru ureázy nejsou v sušších oblastech vhodná ani pro lokální aplikaci do horní vrstvy půdy v blízkosti osiva a lze je aplikovat jen v malých dávkách a ve větší vzdálenosti od osiva (min. 5 cm). Při jejich aplikaci v blízkosti osiva nebo přímo k osivu může docházet k poškození klíčků, kořínků a mladých rostlin volným amoniakem, a to zejména při aplikaci do suché půdy s nízkou sorpční schopností a s pH vyšším než 7. V těchto případech se doporučuje aplikovat močovinu s inhibitorem ureázy NBPT (Urea^stabil), kterou je možné aplikovat do blízkosti osiva (2–3 cm) nebo při nízkých dávkách přímo k osivu. Pro běžné lokální aplikace hnojiv při setí je také vhodná směs Urea^stabil s amofosem např. v dávce 40 + 40 kg/ha. Při aplikaci před deštěm nebo do vlhké půdy s dobrou sorpční schopností při vzdálenosti hnojiva od osiva min. 5 cm můžeme použít také klasickou močovinu.

V posledních letech se stále více používají speciální startovací hnojiva (startéry), která kromě základních živin N, P, K, Ca, Mg, S obsahují také některé mikroprvky jako Zn (např. Cornstarter, Physiostart, apod.). Přidání Zn k hnojivům s vysokým obsahem fosforu (obdobně Mg k hnojivům s vysokým obsahem K) však nemusí být na některých půdách účinné a efektivnější je aplikace Zn, popř. i dalších mikroelementů v listových hnojivech. Rovněž se nedoporučuje přidávat do startovacích hnojiv bór.

Plošná a lokální aplikace hnojiv

Čím více je povrch půdy pokryt rostlinnými zbytky např. po sklizni předplodiny a čím mělčí vrstva půdy se zpracovává, tím narůstá význam a zvyšuje se efektivnost lokální podpovrchové aplikace hnojiv do blízkosti kořenů rostlin. Ponecháním zbytků na povrchu půdy nebo v její horní vrstvě se zvyšuje biologická aktivita půdy v povrchové vrstvě, která se mimo jiné projevuje vyšší imobilizací živin (zejména N a P) z aplikovaných hnojiv. Ve srovnání s orbou je u bezorebných technologií zpracování půdy účinnost plošné aplikace menších dávek těchto živin většinou nižší.

Na grafu 3 jsou znázorněny rozdíly ve využití dusíku z močoviny s inhibitorem ureázy (hnojivo Urea^stabil) rostlinami kukuřice při plošné aplikaci na povrch půdy před setím (P) ve srovnání s lokální aplikací při setí 5 cm vedle osiva a 4–5 cm pod osivo (Lok) v letech 2012 - 2015. Hnojivo Urea^stabil bylo použito vzhledem k eliminaci vedlejších vlivů na využití N rostlinami, zejména ztrát N únikem amoniaku při plošné aplikaci a z důvodu omezení rizika poškození klíčících rostlin a zpomalení počátečního růstu při lokální aplikaci močoviny do blízkosti osiva. Z uvedených výsledků vyplývá, že ve všech letech bylo využití dusíku rostlinami při lokální aplikaci hnojiva vyšší než při plošné na povrch půdy. Na využití dusíku aplikovaného plošně na povrch půdy mělo významný vliv rozdělení a množství srážek během vegetace kukuřice. Největší využití N bylo v roce 2013 (427 mm srážek od hnojení do sklizně) a nejnižší v suchém roce 2015 (214 mm). Na rozdíl od plošné aplikace nebylo při lokální aplikaci močoviny s inhibitorem ureázy do půdy využití N rostlinami tak závislé na srážkových podmínkách, ale významné rozdíly byly zjištěny v množství nevyužitého minerálního dusíku po sklizni kukuřice při odběru vzorků půd z míst, kde bylo aplikováno hnojivo (graf 4). V sušších letech 2015 a 2012 byly zjištěny významně vyšší hodnoty než ve vlhčích letech 2013 a 2014.

Vzhledem k vysoké koncentraci živin v půdním roztoku v místě lokální aplikace minerálních hnojiv lze toto riziko při použití vyšších dávek (80 kg hnojiva na hektar a více) snížit aplikací hnojiva po obou stranách osiva kukuřice nejlépe do pásků, kde je větší kontakt hnojiva s okolní půdou. Tato aplikace přispívá k rychlejšímu poklesu vysoké lokální koncentrace živin, které jsou pak, především v počátečních fázích růstu, lépe využívány rostlinami. Na grafu 5 je znázorněn příznivý vliv aplikace hnojiva Urea^stabil (dávka 130 kg hnojiva/ha = 60 kg N/ha) do pásků po obou stranách osiva při setí na růst kořenů kukuřice (fáze 10. listu) ve srovnání s aplikací hnojiva na jednu stranu od osiva nebo s plošným hnojením na povrch půdy. Při lokální aplikaci vyšší dávky hnojiva jen z jedné strany osiva dochází často k nerovnoměrnému rozmístění kořenů v půdě.

Před hnojením kukuřice dusíkatými hnojivy je třeba v letošním roce vzhledem k velkým rozdílům v zásobě N_min v půdě po loňském suchém roce odebrat vzorky půdy minimálně do hloubky 0,6 m a dávku N určit na základě skutečného obsahu minerálního dusíku v půdě. Na strukturních půdách dokáže kukuřice odebrat dusík z hloubky 1,5 m, popř. i 2 m a využít tak zbytkový dusík po předcházejících plodinách. Proto po suchých letech zpravidla dochází ke snížení dávek dusíkatých hnojiv, které se většinou pohybují od 100 do 140 kg N/ha.

Výsledky byly získány za finanční podpory projektu TA02010669 a institucionálního projektu MZe ČR č. RO0415.