Uprawa roli

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
AGROINŻYNIERIA GOSPODARCE
Ekspertyza
Uprawa roli – aktualne kierunki badań i
najnowsze tendencje
Dr inż. Janusz Smagacz
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut
Badawczy w Puławach
Puławy, 2011
Publikacja dostępna w serwisie: www.agengpol.pl
Spis treści
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
a.
b.
c.
d.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Wstęp……………………………………………………………………………
Cele uprawy roli………………………………………………………………...
Przesłanki do wprowadzania modyfikacji w uprawie roli……………………...
Plonowanie roślin……………………………………………………………….
Zachwaszczenie oraz zdrowotność roślin………………………………………
Wpływ systemów uprawy roli na właściwości chemiczne gleby………………
Wpływ systemów uprawy roli na właściwości fizyczne gleby…………………
gęstość i zwięzłość gleby………………………………………………………
porowatość gleby……………………………………………………………….
stabilność agregatów glebowych……………………………………………….
wilgotność gleby………………………………………………………………..
Ocena procesów erozyjnych w różnych systemach uprawy roli………………..
Wpływ systemów uprawy roli na właściwości mikrobiologiczne i biologiczne.
Efektywność ekonomiczna i energetyczna porównywanych technik uprawy….
Narzędzia i maszyny do uprawy bezpłużnej i siewu bezpośredniego………….
Podsumowanie …………………………………………………………………
Literatura ……………………………………………………………………….
3
3
5
7
9
14
16
16
18
20
20
22
24
28
32
37
38
Wstęp
Uprawa roli jest najstarszym elementem agrotechniki roślin uprawnych. Wraz z
pojawieniem się narzędzia uprawowego, jakim był pług, następowało ciągłe jego
doskonalenie. Jednakże taki sposób przygotowania pola pod zasiew (płużna uprawa roli z
odwracaniem skiby) jest najbardziej energochłonnym, a przez to i kosztownym elementem w
produkcji roślinnej. Szacuje się, że pochłania ona, w zależności od gatunku uprawianej
rośliny i warunków siedliskowych, od 30 do 60% całego nakładu paliwa zużywanego na
produkcję danej rośliny, a jej udział w nakładach pracy waha się od 20 do 40%. Natomiast w
całkowitych, skumulowanych nakładach energetycznych ponoszonych na produkcje roślinną,
gdzie uwzględnia się nawozy, środki ochrony roślin, robociznę, zużycie sprzętu, itp., udział
uprawy wynosi około 10-15%. Dodatkowo z uwagi na narastający w ostatnich latach w skali
światowej deficyt energii oraz systematyczny wzrost cen podstawowych jej nośników w
powiązaniu z względami ochrony środowiska przyrodniczego praktyka rolnicza ciągle
poszukuje różnych sposobów jej modyfikacji i ograniczenia nakładów.
System uprawy płużnej stosowany od wielu dziesięcioleci, choć krytykowany z uwagi
na znaczące koszty i dużą pracochłonność, nadal dominuje w rolnictwie naszego kraju.
Należy przy tym zaznaczyć, że współczesne rolnictwo dysponuje już odpowiednimi środkami
produkcji (sztuczne nawozy mineralne, środki ochrony roślin, w tym herbicydy) które mogą
w znaczny sposób kompensować wpływ uproszczeń uprawowych na plonowanie roślin, a
dzięki znacznemu postępowi w technice rolniczej (dostępność maszyn i narzędzi
umożliwiających precyzyjne umieszczenie nasion w glebie) zmniejsza się wpływ uprawy roli
na plonowanie roślin. W związku z tym w wielu krajach Europy Zachodniej, a także i w
Polsce znacznie wzrosło zainteresowanie uproszczeniami w uprawie roli, które dość
powszechnie stosuje się od szeregu lat m.in. w USA i w Kanadzie. Uzyskane dotychczas
wyniki badań krajowych i zagranicznych wskazują jednoznacznie na duże możliwości
stosowania uproszczeń uprawowych praktycznie pod każdą ważniejszą z gospodarczego
punktu widzenia roślinę uprawną, w tym pszenicę, kukurydzę, burak cukrowy i rzepak.
Celem niniejszego opracowania jest przegląd stanu prac badawczo-rozwojowych nad
produkcyjno-ekonomicznymi, energetycznymi, organizacyjnymi oraz przyrodniczymi i
środowiskowymi konsekwencjami stosowania różnych technik uprawy roli (uprawy płużnej,
uprawy uproszczonej oraz siewu bezpośredniego) wraz z oceną możliwości wprowadzenia –
wdrożenia do szerokiej praktyki rolniczej nowych rozwiązań technicznych sprzyjających
uzyskiwaniu ekonomicznie uzasadnionych plonów roślin przy jednoczesnym zachowaniu
walorów ekologicznych przyrodniczo cennych obszarów krajobrazowych oraz ochrony gleby.
1.
Cele uprawy roli
Ujmując zagadnie uprawy roli w ujęciu historycznym można zauważyć tendencję do
ciągłego zmniejszania liczby zabiegów uprawowych, a w szczególności orek. Należy tu
jednak wyraźnie zaznaczyć, że uprawiamy rolę, a nie glebę. Przez rolę rozumiemy bowiem
wierzchnią warstwę gleby, na którą działają narzędzia i maszyny uprawowe. Jest to zatem
warstwa uprawna, przy czym jej miąższość określają narzędzia najgłębiej działające. Z
takiego zdefiniowania roli jasno wynika, że nie odpowiada ona określonemu poziomowi
genetycznemu gleby; może pokrywać się z jej poziomem próchnicznym lub też może ona być
większa bądź mniejsza. Przez uprawę roli natomiast należy rozumieć całokształt czynności
wykonywanych narzędziami i maszynami uprawowymi w celu stworzenia roślinom
uprawnym optymalnych warunków wzrostu i rozwoju [Jabłoński, 1980]. Podobną definicję
podaje również słownik Agro-Bio-Techniczny [Lublin, 1992] w którym określono, że uprawa
roli to mechaniczne działanie na wierzchnią warstwę uprawną przy pomocy specjalnie
skonstruowanych narzędzi i maszyn; celem uprawy jest nadanie roli możliwie
najkorzystniejszych właściwości (fizycznych, biologicznych i chemicznych) produkcyjnych.
2.
W polskiej literaturze przedmiotu (XVI–XVIII wiek) zalecano stosowanie 4–5 orek
pod zboża ozime (uprawiane po czarnym ugorze) oraz 3 pod zboża jare wysiewane po
oziminach. W pierwszej połowie XX wieku stosowanie tylu orek zalecano tylko na polach
zaperzonych lub w przygotowaniu roli pod buraki w sytuacji wywożenia obornika wczesną
jesienią i przykrywania go orką odwrotką. Wyniki późniejszych badań wskazują na
możliwość ograniczenia uprawy do jednej orki lub nawet zastąpienia jej innymi zabiegami
uprawowymi. Obecnie w rolnictwie wyróżniamy zasadniczo trzy systemy uprawy roli:
• tradycyjny – płużny
• bezorkowy – bezpłużny, pług zastępowany jest tu innymi narzędziami uprawowymi,
np. przez bronę talerzową, kultywator ścierniskowy, spulchniacz obrotowy, itp.
• siew bezpośredni – siew w rolę nieuprawioną, tj. od zbioru przedplonu do wysiewu
rośliny następczej nie wykonuję się żadnych zabiegów uprawowych.
Podstawowym zadaniem uprawy roli jest stworzenie w glebie jak najkorzystniejszych
warunków dla wzrostu i rozwoju roślin uprawnych. W przeszłości, tj. do momentu
wprowadzenia przemysłowych środków produkcji do rolnictwa (sztuczne nawozy mineralne,
środki ochrony roślin, w tym głównie herbicydy) uprawa roli była elementem agrotechniki o
podstawowym znaczeniu dla wielkości i stabilności uzyskiwanych plonów roślin i
sprowadzała się zasadniczo do:
• udostępniania składników pokarmowych dla roślin, głównie azotu, w wyniku lepszego
napowietrzenia gleby i szybszej mineralizacji resztek pożniwnych i glebowej
substancji organicznej (próchnicy)
• ograniczenia zachwaszczenia, ponieważ był to jedyny i skuteczny sposób ich redukcji
w produkcji polowej.
Obecnie zadania uprawy roli uległy pewnemu przewartościowaniu i polegają głównie
na:
•
•
•
•
•
•
gromadzeniu wody w glebie i ograniczeniu bezproduktywnych jej strat
stworzeniu warunków do uzyskania szybkich i wyrównanych wschodów oraz
ograniczaniu konkurencji dla uprawianej rośliny ze strony chwastów i samosiewów
rośliny przedplonowej, szczególnie w początkowym okresie wzrostu
zwiększeniu biologicznej aktywności gleby
ograniczeniu nasilenia erozji wodnej i wietrznej
wymieszaniu z glebą resztek pożniwnych rośliny przeplonowej oraz nawozów
naturalnych, organicznych i mineralnych
osiągnięciu optymalnego zagęszczenia poszczególnych warstw gleby z utrzymaniem
płynnego przejścia pomiędzy warstwą orną i podorną oraz poprawa struktury gleby
We współczesnym rolnictwie uprawa roli powinna dodatkowo niwelować ujemne
skutki technologii produkcji stosowanych na danym polu, a w szczególności:
• likwidować zagęszczenie gleby spowodowane licznymi przejazdami ciągników i
maszyn
• likwidować głębokie koleiny pozostające po zbiorze i transporcie ziemiopłodów w
warunkach dużego uwilgotnienia gleby
• mieszać z większą warstwą gleby pozostałości niektórych herbicydów i w ten sposób
ograniczać ich ewentualne ujemne oddziaływanie na rośliny następcze.
Przesłanki do wprowadzania modyfikacji w uprawie roli
Tradycyjny – płużny system uprawy roli prowadzi do wielu negatywnych zmian
środowiska glebowego. Duża głębokość i intensywność spulchniania, przy stosowaniu
uprawy płużnej, przyspiesza proces mineralizacji próchnicy [Davidson i Acerman, 1993], a
jej straty po dwudziestoletniej intensywnej uprawie mogą niekiedy sięgać nawet 50 %
[Kinsella, 1995]. Ubytek substancji organicznej wywiera negatywny wpływ na strukturę
gleby, pojemność wodną, biologiczną aktywność i wymianę składników odżywczych.
Wzrasta również podatność na erozję wodną i wietrzną, szczególnie na dużych polach
pozbawionych zadrzewień śródpolnych lub w dużych odległościach od obszarów leśnych
[Garcia-Torres, 1999; Köller i Linke, 2001] zwiększa się zwięzłość i gęstość oraz może
ujawniać się zasolenie gleby [EUROPEAN ENVIRONMENT AGENCY, 1998], a stosowanie
ciężkich ciągników do prac uprawowych często powoduje nadmierne zagęszczenie również podornej
warstwy gleby [Pabin i in., 1998; Biskupski i in.,1998].
Uprawa konwencjonalna, szczególnie na terenach pagórkowatych, przyczynia się w
znacznym stopniu do przemieszczania się i degradacji poziomu orno-próchnicznego gleb. W
okresie ostatnich 40 lat prawie 1/3 powierzchni użytkowanej rolniczo na świecie została
zniszczona przez erozję. W ciągu każdego roku około 10 mln ha nadal ulega działaniu erozji
wodnej i wietrznej [Pimental i Wilson, 1997]. Na glebach lżejszych, uprawianych techniką
tradycyjną, podczas zwiększonych opadów może nastąpić zamulenie gleby. Zamulenie
wierzchnich warstw gleby wpływa na zwiększenie spływów powierzchniowych, które z powodu
zmniejszonej przepuszczalności gleby obniżają poziom wód gruntowych. W praktyce w
warunkach klimatu umiarkowanego erozja wodna i wietrzna w uprawie płużnej może
spowodować w ciągu jednego roku ubytki próchnicy rzędu 7–30 t/ha. Natomiast naturalne
procesy glebotwórcze przy odpowiednim zmianowaniu, agrotechnice i nawożeniu
organicznym mogą odtworzyć jedynie 250–500 kg utraconej warstwy ornej [Köller i Linke,
2001].
Znaczna degradacja środowiska glebowego w niektórych rejonach świata spowodowana
przez intensywną uprawę roli wymusza wręcz poszukiwanie nowych technik uprawy
sprzyjających ochronie gleby i bioróżnorodności oraz odtwarzających naturalne biocenozy na
obszarach intensywnej produkcji rolnej. Rolnictwo zrównoważone, najbardziej sprzyjające
zachowaniu naturalnego środowiska, zakłada wzrost produkcji bez ingerencji w naturalne zasoby
środowiska przyrodniczego [Dzienia i in. 2006]. Jednym z podstawowych założeń rolnictwa
zrównoważonego jest ochrona środowiska naturalnego oraz zapewnienie bioróżnorodności w
agrocenozach. Znacznym zagrożeniem w tym systemie produkcji staje się chemiczna ochrona
upraw przed chorobami, szkodnikami i chwastami z wykorzystaniem substancji aktywnych
wytworzonych przez przemysł chemiczny [Pruszyński, 2006]. System rolnictwa
zrównoważonego ogranicza w znacznym stopniu erozję i zagęszczenie gleby, nadmierną
mineralizację substancji organicznej, wymywanie składników pokarmowych i akumulację
związków toksycznych w glebie. W ostatnim dziesięcioleciu w krajach UE w ramach rolnictwa
zrównoważonego propaguje się w coraz większym zakresie różne techniki bezpłużnej uprawy
roli, często określane mianem uprawy zachowawczej lub konserwującej.
Uprawa zachowawcza – konserwująca (conservation tillage) jest koncepcją produkcji
rolniczej, której głównym celem jest zachowanie naturalnych zasobów przyrody przy
równoczesnym osiąganiu wysokich plonów. Uprawa ta bazuje na wspieraniu naturalnych
procesów biologicznych w glebie. Wszelkiego rodzaju zabiegi uprawowe są zredukowane do
niezbędnego minimum. Środki produkcji pochodzenia organicznego lub syntetycznego są w
tym systemie uprawy w ten sposób stosowane, aby nie naruszać biologicznych procesów
odtwarzających życie biologiczne i naturalnej struktury gleby [Friedrich i in., 2008]. Uprawę
konserwującą określają trzy podstawowe cechy :
• długotrwała, znacznie ograniczona intensywność uprawy roli
3.
•
•
całoroczne przykrycie powierzchni gleby resztkami pożniwnymi, mulczem lub
roślinami okrywowymi.
znacznie zróżnicowane zmianowanie uwzględniające stosowanie międzyplonów
Podstawową zaletą uprawy konserwującej jest nie odwracanie wierzchniej warstwy roli,
co w praktyce przekłada się na nie stosowanie w uprawie pługa. W zależności od
intensywności i głębokości uprawy na powierzchni lub pod powierzchnią gleby pozostawione
są resztki pozbiorowe rośliny przedplonowej lub międzyplonu [Köller i Linke, 2001]. Siew
bezpośredni jest ekstremalnym rodzajem uprawy konserwującej, przy którym uprawa roli
ogranicza się do spulchnienia bruzdki siewnej. W trakcie siewu następuje wysianie nasion na
dno rowka siewnego w nie uprawniona rolę.
Uprawa zachowawcza to również taki system uprawy roli, który w porównaniu do
konwencjonalnej, płużnej uprawy pozostawia na powierzchni gleby przynajmniej 30 %
resztek pożniwnych [Dzienia i in., 2006]. Europejskie Stowarzyszenie Rolnictwa
Konserwującego określa ten system uprawy jako sposób zagospodarowania gleby
zmniejszający destabilizację w jej strukturze i bioróżnorodności. System ten ogranicza w
znacznym stopniu degradację gleby i straty wody. Obecnie, ze względu na duże koszty
uprawy konwencjonalnej stosuje się w coraz większym zakresie różne systemy uprawy
bezpłużnej, które wpływają korzystnie na środowisko glebowe. Bezpłużna – zachowawcza
uprawa roli ogranicza erozję wodną i wietrzną, stymuluje różnorodność biologiczną gleby,
stabilizuje agregaty glebowe oraz podwyższa zawartość substancji organicznej i
makroelementów w górnych warstwach gleby [Weber, 2002].
Tabela 1. Powierzchnia uprawy zachowawczej w różnych krajach świata w latach 2007/ 2008
[Derpsch i Friedrich, 2010]
Kraj
Powierzchnia (tys. ha)
USA
26.500
Argentyna
25.785
Brazylia
25.502
Australia
17.000
Kanada
13.481
Paragwaj
2.400
Chiny
1.330
Kazachstan
1.300
Boliwia
706
Urugwaj
655
Hiszpania
650
RPA
368
Wenezuela
300
Francja
200
Finlandia
200
Chile
180
Nowa Zelandia
162
Kolumbia
102
Ukraina
100
Razem
116.921
Dane szacunkowe wskazują, że na świecie w systemie uprawy bezpłużnej jest
uprawiane ponad 116 milionów hektarów [Derpsch, 2010]. W krajach Unii Europejskiej
uprawa bezpłużna jest w największym stopniu praktykowana na obszarze Saksonii, natomiast
w niektórych krajach Ameryki Południowej stosowana jest na blisko połowie obsiewanej
powierzchni [tab. 2]. W związku z tym takie przygotowanie pola pod zasiew powinno być w
większym stopniu rozpropagowane zarówno na obszarze Polski, jak i w całej Europie.
Tabela 2. Powierzchnia uprawy zachowawczej wg kontynentów [Derpsch i Friedrich, 2010]
Kontynent
Powierzchnia
Udział (%)
Ameryka Południowa
55.630
47,6
Ameryka Północna
39.981
34,1
Australia i Nowa Zelandia
17.162
14,7
Azja
2.630
2,2
Europa
1.150
1,0
Afryka
368
0,3
Świat - razem
116.921
100
Przedstawione fakty sugerują zatem potrzebę ciągłego zmniejszenia ilości i
intensywności wykonywanych zabiegów uprawowych, a nawet całkowitego ich
wyeliminowania. Upraszczając uprawę można bowiem poprawić stabilność struktury,
zwiększyć infiltrację wody i usprawnić jej przewietrzanie przez wytworzenie stabilnego
układu dużych porów. Proponowane zmiany w systemie uprawy roli mogą w znacznym
stopniu ograniczyć erozję wodną i wietrzną, zwiększać zawartość próchnicy i zmniejszyć
koszty prac polowych.
Intensywna produkcja roślinna z zastosowaniem dużych dawek nawożenia
mineralnego i chemicznych środków ochrony roślin oraz stosowanie ciężkich zestawów
uprawo-siewnych dodatkowo modyfikują funkcje i zadania uprawy roli. Aktualnie znaczenie
uprawy roli, jako zbiegu udostępniającego składniki pokarmowe roślinom oraz
odpowiedzialnego za ograniczenie zachwaszczenia nie jest jedynym priorytetem i większą
uwagę zwraca się na poprawę warunków środowiska glebowego.
Istotną przesłanką do wprowadzenia modyfikacji w uprawie roli jest również
wykonywanie zabiegów przedsiewnych za jednym przejazdem agregatu. Zabieg ten
umożliwia uprawę roślin o większej wartości gospodarczej w ogniwach zmianowania, w
których okres między zbiorem przedplonu a terminem siewu rośliny następczej jest zbyt
krótki. Wówczas przy stosowaniu tradycyjnego systemu uprawy istnieje problem dotrzymania
optymalnych terminów agrotechnicznych.
Plonowanie roślin
Dotychczas istnieją rozbieżne opinie na temat wpływu uproszczeń w uprawie
roli na plonowanie roślin. Z badań Roszaka i in. [1995] wynika, że uprawa konserwująca
nawet w najbardziej skrajnej postaci, jakim jest siew bezpośredni, może być prowadzona z
powodzeniem przez szereg lat, jeśli będą starannie dobierane herbicydy do zwalczania
chwastów, wzrośnie nawożenie oraz częstotliwość wapnowania. Częste są również
informacje o obniżce plonowania roślin na uprawie zerowej – siewie bezpośrednim [Dzienia i
in., 1995a; Dzienia i in., 1995b; Pałys i Podstawka-Chmielewska, 1995; Starczewski i in.,
1995]. Niektórzy autorzy efekt ten wiążą z wystąpieniem niekorzystnego przebiegu pogody,
bowiem w sprzyjających warunkach pogodowych wspomniane obniżki są stosunkowo
nieduże lub w ogóle nie występują [Dubas i in., 1995; Pabin i in., 2000].
W praktyce rolniczej ostatnich lat obserwuje się również postępującą redukcję gęstości
siewu różnych gatunków roślin uprawnych. Gęstość i termin siewu jest podstawowym
czynnikiem plonotwórczym szczególnie w uprawie bezpłużnej [Dobers, 2003]. Optimum
gęstości siewu uzależnione jest od warunków glebowych i przebiegu pogody w trakcie
4.
wzrostu i rozwoju roślin. Stwierdzono istotne różnice w plonach w zależności od systemu
uprawy roli i genotypu odmiany uprawnej [Hemmat i Taki, 2001; Lloveras i in., 2004].
Badania Podolskiej i Mazurka [2000] wykazały, że odmiany pszenicy ozimej można podzielić
na grupy nie wykazujące wzrostu plonu przy obsadzie roślin powyżej 450 szt. na 1m2 oraz
genotypy plonujące istotnie wyżej przy zwiększonej gęstości siewu. Zwiększona gęstość
siewu w systemie uprawy bezpłużnej w porównaniu do konwencjonalnej metody uprawy
może przyczynić się do wyższych plonów, ponieważ obsada roślin w warunkach uprawy
uproszczonej jest niższa niż w uprawie płużnej [Dzienia i in. 2003]. Natomiast niższa gęstość
siewu ograniczająca liczbę kłosów na 1m2, może być rekompensowana zwiększoną liczbą
ziaren w kłosie [Neuman 2005]. Również wyniki badań Lithourgidis i in. [2006] w
warunkach zróżnicowanych sposobów uprawy wykazały porównywalne wielkości plonów
pszenicy zarówno w zmniejszonej, jak również zwiększonej gęstości siewu. Odmiany zbóż
oraz innych roślin uprawnych wykazują zróżnicowaną reakcję na zmiany warunków
środowiskowych – systemów uprawy roli. Plon ziarna jest cechą złożoną, uwarunkowaną
liczbą kłosów z jednostki powierzchni oraz masą i liczbą ziaren z kłosa. Komponenty te
podlegają również istotnym zmianom w zależności od odmiany i warunków glebowoklimatycznych. W pierwszych latach stosowania bezpłużnych systemów uprawy roli, a
szczególnie siewu bezpośredniego, na glebach lżejszych obserwuje się najczęściej niższe
plony roślin uprawnych w porównaniu do uprawy konwencjonalnej. Jednak w warunkach
długoletniej uprawy konserwującej plony roślin są porównywalne z wynikami uzyskanymi w
uprawie płużnej (tab. 3–5).
Tabela 3. Plony różnych gatunków roślin ( dt/ha) w zależności od przedplonu i systemu
uprawy roli [Entrup i Schneider, 2003]
Uprawa
Uprawa płużna
Roślina uprawna
przedplon
Siew
uproszczona
bezpośredni
Pszenica ozima
Bobik
99,7
97,3
95,0
Pszenica ozima
Burak cukrowy
107,6
102,5
101,1
Pszenica ozima
Pszenica ozima
82,7
97,8
98,2
Bobik
Pszenica ozima
60,0
56,1
52,0
Burak cukrowy
Pszenica ozima
646,0
774,5
734,5
Tabela 4. Plonowanie jęczmienia jarego (t z ha) w zależności od techniki uprawy roli na tle
zróżnicowanych warunków glebowo-klimatycznych Polski, średnio za lata 2007–2010
[Smagacz i in., 2010]
Technika
Punkt doświadczalny - miejscowość
Średnio
uprawy roli
Baborówko
Jelcz-Laskowice
Tradycyjna
4,26
3,40
3,83
Uproszczona
4,38
2,98
3,68
Siew bezpośredni
4,41
2,29
3,35
Tabela 5. Plonowanie pszenicy ozimej (t z ha) w zależności od techniki uprawy roli na tle
zróżnicowanych warunków glebowo-klimatycznych Polski, średnio za lata 2007–2010
[Smagacz i in., 2010]
Technika
Punkt doświadczalny – miejscowość
Średnio
uprawy roli
Baborówko
Laskowice Kępa-Puławy
Rogów
Tradycyjna
6,50
5,15
7,68
7,41
6,68
Uproszczona
6,38
4,88
8,28
7,50
6,76
Siew bezpośredni
5,91
4,17
8,00
7,10
6,30
Tabela 6. Obsada roślin pszenicy ozimej i jęczmienia jarego po wschodach w zależności od
techniki uprawy roli [Smagacz i in., 2010]
Średnio
Przedplon
Technika uprawy
tradycyjna
uproszczona
siew bezpośredni
Pszenica ozima
Groch
400
348
375
374
Pszenica ozima
374
354
374
367
Jęczmień jary
Pszenica ozima
546
519
523
529
5. Zachwaszczenie oraz zdrowotność roślin
Zbiorowiska pól uprawnych stanowią szczególną grupę ekosystemów, powstałych pod
wpływem działalności człowieka. Elementami agrofitocenozy oprócz rośliny uprawnej są
inne gatunki roślin określane mianem roślinności niepożądanej, które jako skupiska roślinne
pojawiają się spontanicznie w łanie roślin uprawnych i nazywane są chwastami. Skład
gatunkowy, liczebność oraz masa chwastów występujących w zbiorowiskach upraw
polowych podlega nieustannym zmianom, głównie w wyniku działalności człowieka
(agrotechnika) oraz pod wpływem samego siedliska. Jednym z ważniejszych czynników
agrotechnicznych wpływających na florę pól uprawnych jest sposób uprawy roli ([Kordas,
2004; Małecka i in., 2006]. Stosowanie uproszczeń uprawowych, włącznie z zaniechaniem
uprawy (siew bezpośredni) pociąga za sobą zmiany zarówno w składzie gatunkowym jak i
ilościowym flory segetalnej. W wyniku zmian zachodzących w uprawie roli (daleko idące
uproszczenia uprawowe) oraz intensyfikacji nawożenia azotowego, coraz częściej obserwuje
się pojawianie gatunków nitro- czy kalcofilnych. Informacje dotyczące związku
poszczególnych gatunków chwastów czy nawet całych zbiorowisk z określonym sposobem
lub techniką uprawy (płodozmian, monokultura) mogą być pomocne w zrozumieniu tego
zjawiska, a dla praktyki rolniczej mogą stanowić podstawę do określenia postępowania z tymi
gatunkami chwastów w dalszej perspektywie czasowej. Modyfikowana technika uprawy roli
o różnej intensywności i głębokości oddziaływania na glebę w sposób istotny wpływa na
środowisko wzrostu roślin. Zmieniają się warunki wschodów zarówno roślin uprawnych jak i
chwastów, co z kolei wpływa na stopień zachwaszczenia upraw [Małecka i in., 2006; Parylak,
2005]. Wzrasta również zagrożenie porażenia roślin przez choroby, w tym głównie choroby
podstawy źdźbła, tj. łamliwość źdźbła zbóż wywołana obecnością grzyba
Pseudocercosporella herpotrichoides, zgorzel podstawy źdźbła Gaeumannomyces graminis
oraz grzybów z rodzaju Fusarium [Blecharczyk i in., 2004 i 2006; Małecka., 2005; Parylak,
2006]. Oddziaływanie tych niekorzystnych zjawisk (wzrost zachwaszczenia oraz porażenia
roślin przez patogeny wywołujące choroby, w tym choroby podstawy źdźbła) może nasilać
się szczególnie w warunkach siewu bezpośredniego [Kordas, 2004 i 2006].
System siewu bezpośredniego i bezpłużnej uprawy roli sprzyja rozwojowi gatunków
chwastów jednoliściennych i wieloletnich. Uproszczone metody uprawy roli stwarzają
znacznie odmienne warunki dla rozwoju roślin uprawnych i chwastów. Bezpłużna uprawa
powoduje, że większość nasion chwastów występuje w górnej warstwie gleby [Wrzesińska i
in., 2003]. W siewie bezpośrednim spulchnienie jedynie bruzdki siewnej poprzez redlice
wysiewające stwarza niekorzystne warunki dla rozwoju chwastów [Mohler, 1993]. Badania
wykazały, że w warunkach uprawy bezpłużnej w porównaniu z orką następuje szybsze
rozprzestrzenienie się chwastów wieloletnich przy jednoczesnym ograniczaniu liczebności
gatunków jednorocznych [Wrzesińska i in., 2003]. Podobne badania przeprowadzone w
Niemczech również wykazały, że w warunkach uprawy bezpłużnej w porównaniu z orką
następuje szybsze rozprzestrzenienie się chwastów jednoliściennych i wieloletnich przy
jednoczesnym ograniczaniu gatunków jednorocznych [Bräutigam, 1993]. Zróżnicowane
rezultaty badań porównujące efekty uprawy uproszczonej, konwencjonalnej lub siewu
bezpośredniego wynikają często z użycia tych samych herbicydów w zastosowanych
systemach uprawy roli [Dycker i in., 1992]. Działanie środków chemicznych poprzez grubą
okrywę mulczu jest utrudnione, a wyższa aktywność biologiczna górnych warstw gleby w
uprawach bezpłużnych obniża skuteczność herbicydów [Shumway i Koide, 1994]. Dlatego w
niektórych opracowaniach wskazuje się na większe zachwaszczenie pól w warunkach siewu
bezpośredniego niż w uprawie płużnej [Carter i in., 2002]. Przy zastosowaniu herbicydów
systemicznych, przenikających do rośliny poprzez części nadziemne obserwowano znacznie
mniejsze zachwaszczenie w uprawach bezpłużnych w porównaniu do konwencjonalnej
metody [Mohler, 1993]. W uprawie uproszczonej lub siewie bezpośrednim herbicydy zostają
związane przez pozostałości pożniwne lub związki organiczne próchnicy, co znacznie
ogranicza ich działanie [Beulke i Malkomes, 1996]. Dlatego w siewie bezpośrednim zaleca
się stosowanie herbicydów nieselektywnych opartych na bazie glifosatu.
Stosowanie zmianowania z użyciem herbicydów pozwala na uniknięcie sukcesji
uodpornionych gatunków chwastów. Uprawa konwencjonalna jak również uproszczona
niszczy w dużej części wschodzące chwasty, jednak równocześnie sprzyja kiełkowaniu nasion
poprzez lepsze dotlenienie i ogrzanie gleby. Pewną rolę w zmniejszeniu zachwaszczenia w
uprawach bezpłużnych może odegrać typ redlicy wysiewającej siewników do siewu
bezpośredniego. Redlica talerzowa ogranicza w większym stopniu rozwój chwastów w
porównaniu do redlicy zębatej, tworząc węższą bruzdkę siewną. W zależności od sposobu
uprawy zmienia się głębokość umieszczenia diaspor chwastów, a także oddziaływanie takich
czynników jak skaryfikacja i reakcja świetlna, decydujących o ich wschodach [Juroszek i in.,
2002].
Szereg prac przeprowadzonych w kraju, jak i za granicą, wskazuje na wzrost
zachwaszczenia pól w warunkach siewu bezpośredniego. Jednak niektóre badania dowodzą,
że brak zabiegów mechanicznych oraz gruba warstwa mulczu ograniczają liczebności
kiełkujących chwastów. Natomiast płytkie spulchnianie roli w uprawie uproszczonej pobudza
ich kiełkowanie [Schmidt i in., 1999]. Niektóre gatunki chwastów uzależnione są od tak
zwanej reakcji świetlnej, która pobudza rośliny do wschodów. Przy braku dostępu światła
nasiona chwastów, pomimo że zalegają w wierzchniej warstwie gleby, pozostają w stanie
uśpienia nie zachwaszczając zasiewów roślin uprawnych. W warunkach uproszczonych
systemów uprawy roli płodozmian jest bardzo ważnym czynnikiem w ograniczaniu populacji
chwastów. Zróżnicowane gatunki roślin uprawnych sprawiają, że cykl życiowy
poszczególnych gatunków chwastów jest ciągle przerywany. Dlatego wprowadzenie w
zmianowaniu roślin ozimych i jarych jak również gatunków o różnych terminach zbioru
umożliwia w znacznym stopniu ograniczenie konkurencji ze strony chwastów. Przy
znacznym zachwaszczeniu plantacji w pierwszych latach uprawy bezpłużnej lub siewu
bezpośredniego niektórzy praktycy zalecają wysiew traw lub roślin motylkowatych np.
lucerny, w celu zagłuszenia lub zahamowania rozwoju szczególnie uciążliwych chwastów.
Spulchnianie wierzchniej warstwy roli w uprawie bezpłużnej sprzyja kiełkowaniu nasion
chwastów, natomiast w warunkach siewu bezpośredniego, pomimo znacznych ilości nasion
chwastów w glebie, liczba kiełkujących chwastów ulega z roku na rok ciągłemu
zmniejszaniu. Jednak w pierwszych latach stosowania siewu bezpośredniego należy zwrócić
szczególną uwagę na skuteczne ograniczenie zachwaszczenia. Mniejsza skuteczność
herbicydów wynikająca z dużej warstwy mulczu i zwiększonej aktywności biologicznej na
powierzchni gleby wskazuje, że szczególnie w pierwszych latach stosowania uprawy zerowej
nie należy zmniejszać dawek herbicydów.
W badaniach nad ustalaniem dynamiki rozkładu substancji aktywnych herbicydów z
grupy sulfonylomocznika w glebie udowodniono, że w zależności od przyjętego systemu
uprawy roli, stosowanie uproszczeń w uprawie zbóż ułatwia przemieszczanie pozostałości w
głąb profilu glebowego oraz wyrównanie ich stężenia w całej warstwie do głębokości 20 cm.
W uprawie uproszczonej lub siewie bezpośrednim herbicydy stosowane do odchwaszczania
kukurydzy zostają związane przez pozostałości pożniwne lub związki organiczne próchnicy,
co znacznie ogranicza ich działanie [Beulke i Malkomes, 1996; Düring i Hummel, 1994].
Dlatego w siewie bezpośrednim zaleca się stosowanie herbicydów na bazie glifosatu.
Stosowanie zmianowania herbicydowego pozwala na uniknięcie sukcesji
uodpornionych gatunków chwastów [Rubin, 1996]. Uprawa konwencjonalna jak również
uproszczona niszczy w dużej części wschodzące chwasty, jednak równocześnie sprzyja
kiełkowaniu nasion poprzez lepsze dotlenienie i ogrzanie gleby. Ograniczenie
zachwaszczenia na uprawach uproszczonych jest również związane z wydzielaniem przez
warstwę mulczu substancji stymulujących rozwój niektórych gatunków chwastów [Teasdale i
in., 1991]. Powyższe doniesienia tłumaczą fakt mniejszego zachwaszczenia obiektów w
uprawie bezorkowej w porównaniu do siewu bezpośredniego i uprawy konwencjonalnej
[Weber, 2004]. Większa liczebność niektórych gatunków chwastów w uprawie
konwencjonalnej wskazuje na zróżnicowaną zdolność przystosowania się do skrajnych
warunków środowiskowych [Arshad i in.,1999].
30
Uprawa tradycyjna
Uprawa uproszczona
25
Uprawa zerowa
20
15
19
16
10
5
8
4
5
9
12
9
10
12
11
7
0
rok 2007
rok 2008
rok 2009
rok 2010
Rys. 1. Liczba gatunków chwastów występujących w łanie pszenicy ozimej w zależności od
sposobu uprawy roli w latach 2007-2010 [Smagacz i Sekutowski, 2010]
30
Uprawa tradycyjna
Uprawa uproszczona
25
Uprawa zerowa
20
20
15
15
21
19
15
23
19
16
10
13
13
15
9
5
0
rok 2007
rok 2008
rok 2009
rok 2010
Rys. 2. Liczba gatunków chwastów występujących w łanie kukurydzy w zależności od sposobu
uprawy roli w latach 2007-2010 [Smagacz i Sekutowski, 2010]
30
Uprawa tradycyjna
Uprawa uproszczona
25
Uprawa zerowa
20
15
20
10
5
9
16
15
14
13
9
11
12
16
14
6
0
rok 2007
rok 2008
rok 2009
rok 2010
Rys. 3. Liczba gatunków chwastów występujących w łanie pszenicy jarej w zależności od
sposobu uprawy roli w latach 2007-2010 [Smagacz i Sekutowski, 2010]
Tabela 7. Zachwaszczenie (szt./m2) pszenicy ozimej w zależności od techniki uprawy roli i
przedplonu [Smagacz i Sekutowski, 2010]
Technologia uprawy
Chwasty
Rok zbioru – roślina
dominujące
tradycyjna uproszczona
siew
bezpośredni
2007 – pszenica po grochu
12,1
33,3
40,8
2007 – pszenica po pszenicy
10,5
29,8
39,3
2008 – pszenica po grochu
0,4
0,4
0,6
2008 – pszenica po pszenicy
0,4
0,6
1,4
2009 – pszenica po grochu
0,2
5,6
3,4
2009 – pszenica po pszenicy
1,4
19,8
19,6
2010 – pszenica po grochu
5,0
28,1
16,0
2010 – pszenica po pszenicy
34,8
48,4
61,2
Średnio – po grochu
4,4
16,8
15,2
Średnio – po pszenicy
11,8
24,6
30,4
Miotła zbożowa,
przytulia czepna,
fiołek polny
Miotła zbożowa,
rdest powojowy
Rdest powojowy,
przytulia czepna,
miotła zbożowa
Rdest powojowy,
fiołek polny,
poziewnik szorstki
Niektóre wyniki badań wskazują na zwiększone niebezpieczeństwo infekcji pszenicy
grzybami wywołującymi kompleks chorób podstawy źdźbła w uprawach bezpłużnych, jednak
szereg doniesień podkreśla decydujące znaczenie płodozmianu i efektu konserwującego orki
[Bailey i in., 2000; Weber, 2004; Smagacz, 2010]. Kraatz [2003] stwierdza, że istotnie
większe nasilenie grzybów z rodzaju Fusarium w uprawie bezpłużnej może nastąpić przy
współudziale kilku niekorzystnych czynników jakimi są przedplon, wrażliwa odmiana i
sprzyjające warunki atmosferyczne. Również inni autorzy [Małecka i in., 2001; Parylak,
2006] w swych badaniach wykazali, że stopień porażenia źdźbeł przez grzyby powodujące
choroby podsuszkowe w niewielkim stopniu był zróżnicowany jedynie przez sposób uprawy
roli. Długoletnie systemy bezpłużnej uprawy roli powodują podwyższenie aktywności
biologicznej górnych warstw gleby. Znaczna konkurencyjność niektórych form
saprofitycznych jak również antagonistycznych grzybów sprzyja ograniczaniu zarówno
chorób podstawy źdźbła jak i kłosa. Kompleksowe badania z obszaru Niemiec wskazują, że
system uprawy roli powinien być w głównej mierze dostosowany do gatunku patogenu
występującego na danym polu i stosowanego zmianowania roślin [Schlüter i in., 2006].
Wieloletnie badania w Szwajcarii wskazują, że podwyższone ryzyko tworzenia mikotoksyn
przy uprawie bezpłużnej może być w znacznym stopniu zmniejszone poprzez dopasowane
zmianowanie, dobór odmian mało wrażliwych na choroby grzybowe, oraz odpowiednią
gospodarkę słomą [Sturny i in., 2007].
Tabela 8. Wpływ różnych przedplonów na ryzyko porażenia pszenicy przez fuzariozy w
Saksonii [Nitzsche i in., 2002]
Silnie sprzyjające porażeniu
słabo sprzyjające
porażeniu
Kukurydza na
Trawy
Pszenica ozima Burak cukrowy Rzepak ozimy
ziarno
Kukurydza na
Groch
Ziemniaki
Jęczmień ozimy
kiszonkę
Tabela 9. Porażenia systemu korzeniowego i dolnych międzywęźli pszenicy ozimej przez
patogeny podstawy źdźbła w fazie dojrzałości mleczno-woskowej w zależności od techniki
uprawy roli [Smagacz, 2010]
Średnio
Przedplon
Technika uprawy
tradycyjna
uproszczona
siew bezpośredni
Porażenie korzeni
Groch
12,1
3,4
3,7
6,4
Pszenica ozima
22,6
21,8
23,4
22,6
Porażenie pędów
Groch
42,0
18,4
14,8
25,1
Pszenica ozima
47,4
27,9
24,4
33,2
Tabela 10. Zawartość mikotoksyn w ziarniakach dwóch odmian pszenicy w zależności od
uprawy roli. Przedplon kukurydza zbierana na ziarno Zbiór 2000 r. gleba lessowa (test –
ELISA), Saksonia. [Nitzsche i in., 2002]
Sposób uprawy roli
Odmiana
Zawartość mykotoksyn
DON(µg/kg ziarna)
Płużna
Petkus
210
Banit
940
Uproszczona – 2x gruber
Petkus
220
Banit
1050
Siew bezpośredni
Petkus
960
Banit
1600
Wpływ systemów uprawy roli na właściwości chemiczne gleby
System uprawy konserwującej (uprawa uproszczona, siew bezpośredni) odznaczają się
już w pierwszych latach ich stosowana zwiększoną kumulacją makro i mikroelementów w
górnych warstwach gleby (tab. 11-12). Stwierdza się również znaczne nagromadzenie materii
organicznej na powierzchni gleby . W warunkach znacznej ilości substancji organicznej w
górnych poziomach profilu glebowego oraz intensywnego rozwoju mikroorganizmów
glebowych następuje przejściowa immobilizacja azotu. Jednak po rozłożeniu materii
organicznej (mulczu) w wyniku zwiększonej aktywności biologicznej gleby azot zostaje
ponownie dostarczony roślinom. Po kilku latach stosowania uprawy zerowej, w górnych
warstwach gleby, ustala się ponownie równowaga pomiędzy zwiększoną zawartością węgla
organicznego i formami mineralnymi azotu, co powoduje, że dawki nawożenia azotowego
można zredukować do poziomu stosowanego w typowej uprawie konwencjonalnej. Niższa
temperatura gleby w warunkach siewu bezpośredniego lub uprawy bezpłużnej w okresie
wiosennym warunkuje mniejszą dostępność N z pierwszej dawki startowej. Dlatego w
warunkach długotrwałego stosowania systemu siewu bezpośredniego pierwsza dawka azotu
powinna być zwiększona o 20-30 kg w porównaniu do ilości stosowanej w uprawie płużnej.
Następne dawki nawożenia azotowego należy zredukować o zwiększoną wielkość dawki
startowej.
Wyniki badań wskazują, że system siewu bezpośredniego wpływa na obniżenie pH
szczególnie w górnych warstwach gleby [Blecharczyk i in., 2007; Wróbel i in., 2007].
Dlatego analizy odczynu gleby w pierwszych latach stosowana uprawy zerowej należy
6.
przeprowadzać w warstwach 0-5 cm i 10-20 cm [Köller i Linke, 2001].
Badania wykazały, że intensywna uprawa płużna może w ciągu 20 lat zmniejszyć
zawartość substancji organicznej w glebie nawet o 50%. (rys. 4). Straty substancji organicznej
są spowodowane przyśpieszoną mineralizacją próchnicy w wyniku intensywnego mieszania
gleby oraz zwiększoną erozją wietrzną i wodną na polach bez okrywy roślinnej. Natomiast
uprawa zachowawcza przyczynia się w krótkim czasie do podwyższenia zawartości C org.
oraz N w górnych warstwach gleby. Zwiększa się również zawartość P, K i Mg.
Współdziałanie zmiennej temperatury, wody i powietrza glebowego zmienia nie tylko
intensywność oddziaływania mikroflory glebowej, lecz również czas w którym aktywność
mikrobiologiczna jest największa. Dlatego w przypadku stosowania różnych wariantów
uprawy zachowawczej (szczególnie w fazie przejściowej) znaczna ilość azotu jest wiązana w
formach organicznych. Obniża się również ilość azotanów wypłukiwanych do wód
gruntowych i powierzchniowych. Przy dłuższym stosowaniu uprawy konserwującej nie
należy jednak stosować wyższych dawek nawożenia azotowego, ponieważ w wyniku
ustalenia nowej równowagi (zwiększona ilość C i N w górnych warstwach gleby) w
środowisku glebowym następuje również zwiększona mineralizacja azotu.
Tabela 11. Odczyn gleby oraz zawartość C organicznego i N ogólnego w g . kg-1 gleby
[Blecharczyk i in., 2007]
Systemy
pH w 1M KCl
C organiczny
N ogółem
C/N
uprawy
Warstwa gleby
0-5
10-20
0-5
10-20
0-5
10-20
0-5
10-20
Tradycyjny
5,49
5,46
8,5
8,9
0,91
0,93
9,3
9,5
Orka płytka
5,40
5,42
8,9
7,8
0,96
0,86
9,2
9,0
Brona
5,40
5,35
10,1
7,9
1,05
0,84
9,6
9,4
talerzowa
Agregat
4,42
5,36
9,8
7,4
1,03
0,80
9,5
9,4
ścierniskowy
Siew
4,14
4,86
10,4
6,8
1,08
0,76
9,6
8,9
bezpośredni
Tabela 12. Wpływ sposobu uprawy roli na zawartość i rozmieszczenie przyswajalnych form
makroelementów w warstwie ornej gleby [Wróbel i in., 2007].
P
K
Mg
Uprawa*
Głębokość (cm)
pHKCl
-1
mg·100 g
0-5
6,5
17,7
11,8
9,3
T
10-15
6,6
17,7
12,5
9,0
0-5
6,3
20,1
16,5
11,3
U
10-15
6,5
18,1
12,7
9,6
0-5
6,3
19,6
15,9
11,4
Z
10-15
6,7
18,2
12,8
9,6
* T – tradycyjna, U - uproszczona, Z - zerowa
Tabela 13. Wpływ sposobu uprawy roli na zawartość i rozmieszczenie przyswajalnych form
mikroelementów w warstwie ornej gleby mg·kg-1 [Wróbel i in., 2007]
Głębokość
Uprawa*
(cm)
B
Cu
Fe
Mn
Mo
Zn
0-5
1,11
4,18
1275
320
0,04
24,2
T
10-15
1,10
4,11
1253
326
0,05
22,1
0-5
1,31
4,33
1344
362
0,06
24,8
U
10-15
1,00
3,88
1203
303
0,03
22,7
0-5
1,30
4,82
1389
383
0,07
30,8
Z
10-15
1,10
3,85
1111
298
0,03
24,7
II/I
0,145
0,331
117,02
55,17
0,03
2,056
NIRα=0,05
I/II
0,108
0,514
111,53
31,22
0,02
3,820
110
spadek substancji organicznej [%]
100
90
Zmiany w
zawartości
substancji
organicznej
80
70
60
50
40
30
0
10
20
30
40
50
60
70
Liczba lat intensywnej uprawy
Rys. 4. Zmiany w zawartości substancji organicznej [Kinsella, 1995]
7. Wpływ systemów uprawy roli na właściwości fizyczne gleby
a) Gęstość i zwięzłość gleby
Jednym z głównych czynników ograniczających plony roślin w okresie pierwszych lat
stosowania siewu bezpośredniego jest znacznie zwiększona zwięzłość gleby w trakcie fazy
przejściowej, natomiast gęstość gleby jest w mniejszym stopniu zróżnicowana. Zagęszczenia
warstwy ornej i podglebia działa negatywnie na szereg właściwości fizycznych i chemicznych
gleby :
• zmniejszają pojemność wodną gleb o 50-70%
• powodują okresowe zalania pól w okresie gwałtownych burz i braki wody w górnych
warstwach gleby w trakcie przejściowej suszy
• zwiększają niebezpieczeństwo erozji poprzez zmniejszenie przesiąkania wody do
głębszych warstw gleby
• pogarszają odporność roślin na choroby
•
zwiększają niebezpieczeństwo denitryfikacji ; straty azotu mogą wynosić 70%.
W związku z powyższym przed przystąpieniem do zmiany systemu uprawy należy
bezwzględnie zlikwidować wszelkie nierówności oraz zagęszczenia zarówno wierzchnich
warstw gleby, jak również podglebia. Nie wyrównana powierzchnia pola powoduje
nieprawidłowy wysiew nasion i nierównomierne wschody. Głównym powodem znacznej
zwięzłości gleby jest przeprowadzanie zbiorów jak również wszelkich zabiegów uprawowych
w czasie podwyższonej wilgotności gleby. Powierzchniowe zagęszczenia i nierówności roli
jak również podeszwę płużną można zlikwidować wykonując podstawową uprawę
mechaniczną w okresie optymalnej wilgotności gleby. Natomiast poważnym problemem jest
wyeliminowanie zagęszczeń warstwy podornej, która może przyczynić się do niższych
plonów w pierwszych latach stosowania systemu siewu bezpośredniego. Na glebach
odznaczających się znacznym zwiększeniem zwięzłości i gęstości w trakcie wegetacji
niektórzy praktycy zalecają stosowanie siewników wyposażonych w spulchniacze pasów
siewnych, które nie naruszają warstwy mulczu na powierzchni gleby. Najlepszym
rozwiązaniem jest stosowanie, szczególnie w okresie przejściowym, urozmaiconego
zmianowania z użyciem międzyplonów o rozbudowanym głęboko systemie korzeniowym,
które produkują znaczne ilości resztek pożniwnych. Należy zarówno w okresie
poprzedzającym zmianę systemu uprawy jak również w pierwszych latach stosowania siewu
bezpośredniego lub uprawy bezpłużnej stosować odpowiednie ogumienie maszyn rolniczych.
Tabela 14. Wpływ systemu uprawy roli na gęstość objętościową gleby (Mg·m-3) [Czyż i in.,
2010]
Warstwa
System uprawy roli
płużny
uproszczony
siew bezpośredni
0-5
1,22
1,29
1,34
5-10
1,29
1,42
1,49
10-15
1,29
1,42
1,49
20-25
1,47
1,46
1,50
30-35
1,50
1,48
1,48
Wszelkiego rodzaju zabiegi uprawowe w okresie przejściowym zaleca się
bezwzględnie wykonywać w optymalnych warunkach wilgotnościowych unikając
zagęszczeń górnych warstw gleby [Dauda i Samari, 2002; Marks i Buczyński, 2002]. Jednak
wilgotna gleba przy obciążeniach powyżej 6 ton sprzyja znacznym zagęszczeniom podglebia
[Weyer, 2008]. Stosowanie ciągników z kołami bliźniaczymi lub w układzie tandemowym w
celu zmniejszenia naprężeń w glebie ogranicza w znacznym stopniu niebezpieczeństwo
zagęszczenia wierzchnich warstw gleby. Pozytywne efekty można uzyskać poprzez
wprowadzenie opon radialnych lub poprzez obniżone ciśnienie w oponach ciężkich maszyn
rolniczych [Nidal, 2003]. Ostatnio instaluje się w ciągnikach automatyczny regulator
ciśnienia opon, który nie tylko chroni glebę, lecz również oszczędza paliwo, podwyższa moc
pojazdu i ogranicza poślizg kół (http://www.reifenregler.de). Stosowanie ścieżek
technologicznych w okresie pielęgnacji plantacji i żniw w warunkach uprawy bezpłużnej lub
siewu bezpośredniego może również w znacznej mierze ograniczyć wzrost zwięzłości i
gęstości gleby w okresie przejściowym. Niższa intensywność uprawy sprzyja redukcji
zagęszczeń w warstwie podornej.
Długoletnia bezpłużna uprawa roli powoduje istotne zmiany w strukturze jak również
w właściwościach fizycznych górnych i dolnych warstw gleby. Zwięzłość górnych poziomów
gleby w pierwszych latach stosowania bezpłużnej uprawy roli jest najczęściej wyższa. Po
okresie przejściowym (4-8 lat), w którym następują istotne zmiany warunków fizyko-
chemicznych i biologicznych gleby, zarówno górne jak i dolne warstwy gleby odznaczają
mniejszą zwięzłością i gęstością w porównaniu do wyników uzyskanych na uprawie płużnej.
Po 8 latach stosowania siewu bezpośredniego porównywalne wielkości zwięzłości i gęstości
gleby w warstwie 0-20 cm wynikają najczęściej ze zwiększonej ilości substancji organicznej
oraz znacznej odporności gleby na ugniatanie kołami maszyn rolniczych [Tebrügge, 1999].
Wieloletnia uprawa bezpłużna prowadzi do trzykrotnie większej odporności gleby na
zgniatanie (90 KPa) w porównaniu do typowej uprawy konwencjonalnej [Weyer, 2008]. W
tabeli 15 przedstawiono zmienność cech fizycznych gleby lekkiej w zależności od liczby
przejazdów maszyn rolniczych na powierzchni pola. Na tej podstawie można stwierdzić, że
intensywna uprawa płużna, miarę zwiększania okresu pomiędzy ostatnim zabiegiem
wzruszającym glebę powoduje istotne zwiększenie zwięzłości i gęstości gleby oraz spadek
porowatości ogólnej [Marks i Buczyński, 2002]. Pogorszenie się wymienionych właściwości
fizycznych gleby wpływa na niższe plony roślin uprawnych. Natomiast długoletnia uprawa
bezpłużna charakteryzuje się porównywalnymi wartościami cech fizycznych gleby
niezależnie od terminu pomiaru w okresie wegetacji.
Najlepszym rozwiązaniem ograniczającym negatywne efekty zwięzłości gleby w
okresie przejściowym jest odpowiedni płodozmian z użyciem międzyplonów jako nawozów
zielonych. Znaczna ilość resztek pożniwnych na powierzchni pola jak również głęboka
penetracja systemu korzeniowego roślin głównych płodozmianu i międzyplonów przyczyni
się w znacznej mierze do ograniczenia wzrostu zagęszczenia wierzchnich warstw gleby.
Warstwa mulczu utrzymująca się przez okres całego roku jest nieodzownym elementem
okresu przejściowego systemu uprawy bezpłużnej lub siewu bezpośredniego. Resztki
pożniwne na powierzchni pola ograniczają bezproduktywne parowanie wody z gleby i
przyczyniają się do łagodnego oddziaływania elementów roboczych siewnika na wierzchnią
warstwę gleby.
Duża intensywność mechanicznego oddziaływania na glebę w trakcie orki
destrukcyjnie wpływa na korzystne dla wzrostu roślin elementy jej struktury i jest często
powodem wytworzenia się tzw. podeszwy płużnej, ograniczającej rozwój systemu
korzeniowego. Oprócz wysokich kosztów uprawa tradycyjna prowadzi często do
niekorzystnych zjawisk ekologicznych. Gleba po orce przez długi okres pozbawiona okrywy
roślinnej narażona jest na bezpośrednie, destrukcyjne działanie opadów atmosferycznych i
zwiększają spływ
wiatrów, nasilających procesy erozyjne. Wymienione czynniki
powierzchniowy powodujący wymywanie środków ochrony roślin i nawozów, co może być
powodem niekorzystnych zmian w ekosystemach [Schmit i in., 1999].
b) Porowatość gleby
Zwiększająca się gęstość gleby, jest związana z redukcją objętości porów glebowych
przy równoczesnym ograniczeniu dostępności powietrza i zmniejszeniu przepuszczalności
wodnej gleb. Wprawdzie gęstość gleby bezpośrednio po uprawie płużnej jest mniejsza w
porównaniu do uproszczonych sposobów uprawy roli, jednak system długoletniego siewu
bezpośredniego powoduje znaczną stabilizację struktury gleby.
Pionowy system porów utworzonych poprzez obumarły system korzeniowy
międzyplonów oraz znaczna ilość masy organicznej w wierzchnich warstwach gleby w
warunkach długotrwałej uprawy zerowej wpływają na zmniejszenie gęstości gleby strefy
ornej i podglebia. Objętość makroporów w warunkach intensywnej uprawy roli, obniża się aż
do głębokości 40 cm i zmniejsza się o 38% [Tebrügge, 1999]. Natomiast warianty
długoletniej uprawy bezpłużnej odznaczają się istotne mniejszymi spadkami porowatości
ogólnej. Niektóre badania wykazały, że wieloletnie systemy bezpłużnej uprawy roli powodują
istotne zwiększenie objętości porów grubych (>50 µm.) w porównaniu do standardowej
płużnej uprawy roli. Natomiast udział porów średnich (> 0,2 µm.) w obszarze 0-20 cm
pozostaje nie zmienny. Kilkunastoletni siew bezpośredni na tym samym polu może
spowodować zwiększenie udziału porów grubych w warstwie 0-10 cm o około 50% w
porównaniu do uprawy płużnej [Linke, 1998].
Tabela 15. Zależność cech fizycznych gleby lekkiej od ciężaru ciągnika i liczby przejazdów
[Marks i Buczyński, 2002]
Ciągnik
Porowatość
Pojemność
Gęstość
Wilgotność
o ciężarze
[%]
powietrza
[g/cm-3]
objętościowa
[kg]
[%]
[%]
Bez ugniatania
49,2
34,0
1,36
15,1
[1506]
42,2
25,7
1,57
16,4
1 przejazd
[2320]
37,1
19,3
1,68
17,8
1 przejazd
[2320]
36,9
16,7
1,70
18,6
3 przejazdy
[2320]
33,4
13,4
1,78
20,0
10 przejazdów
Intensywna konwencjonalna uprawa roli powiązania z licznymi zabiegami podczas
wegetacji roślin wpływa również na znaczne zagęszczenie podglebia, które zmniejsza
podsiąkanie wody z dolnych warstw gleby. Zwiększona gęstość i zwięzłość w warstwie 30-40
cm ograniczała w wielu doświadczeniach plonowanie roślin oraz zdolność infiltracji wody w
wyniku znacznych opadów deszczu. Na rysunku 5 przedstawiono efekty zwiększenia
intensywności uprawy roli na obszarze Niemiec w latach 1960-2000.
powierzchnia gleby
0
podeszwa spowodowana ugniataniem kół maszyn rolniczych
20cm
1960 rok
40cm
2000 rok
60cm
30
35
40
porowatość %
45
50
Rysunek 5. Schematyczne przedstawienie wpływu intensywnej uprawy
podglebia [Gieska i in., 2003].
na
zagęszczenie
Wieloletnie odwracanie i mieszanie górnych warstw gleby spowodowało zwiększenie
porowatości ogólnej w strefie ornej. Równocześnie nastąpiło kilkukrotne zmniejszenie tego
parametru fizycznego w dolnych warstwach gleby. Niższa porowatość ogólna przyczyniła się
do zwiększenia zwięzłości i gęstości podglebia. Natomiast wieloletnia uprawa bezpłużna
według badań niemieckich, powoduje równomierne zagęszczenie zarówno górnych jak i
dolnych warstw gleby. Kilkunastoletnie stosowanie uprawy bezpłużnej wpływa również na
zmiany w rozmieszczeniu porów w glebie. W bezpłużnej uprawie konserwującej występuje
najczęściej pionowy układ porów glebowych, który wpływa na lepszą wymianę powietrza
glebowego i infiltrację wody. Pionowy układ porów jest w głównej mierze związany z
wyższą aktywnością i liczebnością dżdżownic w uprawie konserwującej. Również obumarłe
korzenie roślin przedplonu oraz naturalne ruchy gleby przy zróżnicowanej wilgotności i
temperaturach jak również wyższa stabilność struktury gleby wpływają w istotny sposób na
pionowy przebieg porów w glebie.
c) Stabilność agregatów glebowych
Intensywna uprawa płużna wpływa na pogorszenie struktury gleby poprzez obniżenie
stabilności agregatów glebowych. Wyższa stabilność agregatów glebowych oraz znaczna
ilość pozostałości pożniwnych w warunkach dużych opadów deszczu ogranicza zamulenie
gleby oraz spływy powierzchniowe wody w warunkach siewu bezpośredniego lub uprawy
bezpłużnej. Badania niemieckie wykazały, że opad 10 mm przez okres 10 min w warunkach
uprawy płużnej powoduje widoczne objawy erozji wodnej. Natomiast w środowisku uprawy
konserwującej dopiero opad w wysokości 30 mm przez 30 min warunkował ten sam skutek.
Głównym czynnikiem ograniczającym erozję wodną i wietrzną jest jednak warstwa mulczu, a
w mniejszym stopniu sposób uprawy roli. Intensywna uprawa płużna przyczynia się do
znacznej destabilizacji agregatów glebowych zarówno w górnej warstwie jak również w
dolnych warstwach profilu glebowego. Natomiast zaniechanie uprawy roli wywołuje ten sam
efekt, który stwierdza się w przypadku analizy użytków zielonych.
d) Wilgotność gleby
Przepuszczalność wodna gleby jest w dużym stopniu uzależniona od gęstości gleby.
Zwiększona gęstość i zwięzłość gleby ogranicza przemieszczanie się wody wgłąb profilu
glebowego. Natomiast pionowy układ porów przyśpiesza przesiąkanie wody. Również
zwiększona masa mulczu oraz wyższa zawartość próchnicy poprawia przepuszczalność
wodną gleby w warunkach długoletniej uprawy konserwującej. Bezpośrednio po orce gleba
wykazuje lepszą przepuszczalność wody w porównaniu do wariantów wieloletniej uprawy
uproszczonej lub siewu bezpośredniego, jednak po kilku tygodniach następuje szybkie
osiadanie roli i zwiększenie zagęszczenia górnych warstw gleby. Stabilna struktura gleby w
wieloletniej uprawie konserwującej stwarza lepsze warunki dla rozwoju roślin w przeciągu
całej wegetacji niż uprawa konwencjonalna. Uprawa bezpłużna bez warstwy ochronnej
(mulczu), pozostawiając glebę w stanie znacznego zagęszczenia, stwarza korzystniejsze
warunki wilgotnościowe tylko w krótkim okresie po wystąpieniu opadów. Po dłuższym
okresie bezdeszczowym woda nagromadzona w powierzchniowych warstwach paruje
szybciej. Natomiast w warunkach dużej ilości mulczu na powierzchni pola obserwuje się w
pierwszych latach stosowania uprawy bezpłużnej wyższą wilgotność górnych warstw gleby w
porównaniu do tradycyjnej metody uprawy. Większość publikacji podkreśla korzystny wpływ
długoletnich bezpłużnych systemów uprawy roli, a szczególnie siewu bezpośredniego na
zwiększanie zawartości wody szczególnie w górnych warstwach profilu glebowego
[Biskupski i in., 2003; Rasmussen, 1999; Schillinger, 2001]. Zmniejszenie zagęszczenia
wierzchniej warstwy gleby oraz duża warstwa mulczu w uprawie konserwującej warunkuje
lepszą dostępność wody. W zależności od ilości doprowadzonej materii organicznej i klimatu
wzrost substancji organicznej może wynosić 0,2% rocznie. Każdy 1% substancji organicznej
może magazynować 150 m3 . ha -1 więcej wody. Rośliny okrywowe redukują straty wody o
około 30% w porównaniu do uprawy płużnej [Friedrich i in., 2008].
90
dostępna dla roślin woda w [mm]
80
70
60
50
siew bezpośredni
40
uprawa
konwencjonalna
30
20
10
0
kwiecień
maj
czerwiec
lipiec
sierpień
wrzesień
miesiące
Rysunek 6. Ilość dostępnej dla roślin wody w mm w zależności od sposobu uprawy roli
[Phillips i in.,1984]
Przeprowadzone przez Czyż i in. [2010] badania wskazują, że stosowanie techniki
siewu bezpośredniego (TSB) i uproszczonej techniki uprawy roli (TU) istotnie podwyższało
gęstość objętościową w warstwie 0-20 cm w porównaniu do uprawy tradycyjnej - płużnej
(TT). Siew bezpośredni istotnie podwyższał średnie wartości wilgotności w warstwie 0-35cm
na tle uprawy tradycyjnej. Zastosowanie techniki siewu bezpośredniego wpłynęło szczególnie
korzystnie na wzrost wilgotności gleby na głębokości 0-5 cm. Uprawa uproszczona
powodowała wzrost średnich wartości wilgotności gleby w badanej warstwie 0-35 cm w
porównaniu do uprawy tradycyjnej. Stosowanie obydwu technik konserwujących uprawy roli:
uproszczonej (TU) i siewu bezpośredniego (TSB) spowodowało zmniejszenie zawartości
łatwo-dyspergującego iłu (RDC), szczególnie w górnych warstwach gleb (5-10 i 15-20 cm), a
przez to uzyskano korzystną poprawę stabilności gleb w wodzie w porównaniu do tradycyjnej
uprawy roli (TT).
Tabela 16. Wpływ systemu uprawy roli na uwilgotnienie gleby (% V) [Czyż i in., 2010]
Warstwa
System uprawy roli
płużny
uproszczony
siew bezpośredni
0-5
24,9
24,9
27,3
5-10
24,1
25,1
25,3
10-15
22,7
24,3
24,4
20-25
23,5
23,6
25,6
30-35
23,3
24,2
25,7
Ocena procesów erozyjnych w różnych systemach uprawy roli
W Polsce znaczącym zagrożeniem dla gruntów ornych jest zjawisko erozji. Z
przeprowadzonych na ten temat badań przez IUNG-PIB wynika, że około 29 % obszaru kraju,
w tym 21 % gruntów rolnych i 8 % gruntów leśnych jest zagrożonych erozją wodną (ponad 4
% ulega erozji silnej, 11 % - średniej i 14 % - słabej). Większość obszarów zagrożonych
znajduje się w południowej i południowo-wschodniej Polsce. W rejonie Małopolski 57 %
powierzchni jest zagrożona erozją, w tym 26 % silną. Stopień erozyjnej degradacji gruntu
oceniany jest gęstością występowania wąwozów, który na obszarach lessowych Polski wynosi
od 3 do 7 km na 1 km2. Rocznie erozja może prowadzić do utraty materiału glebowego o
grubości warstwy 1-2 cm i przez to wyraźnie obniżyć zawartość substancji organicznej i
składników pokarmowych. Na przebieg procesów erozyjnych ma istotny wpływ
intensywność i ilość opadów, urzeźbienie terenu, budowa geologiczna oraz sposób
gospodarowania. W procesie erozji wodnej wraz z utratą materiału glebowego występuje
bezproduktywny spływ wody.
Erozja jest przyczyną fizycznej i chemicznej degradacji gleby. Następstwem
degradacji fizycznej jest redukcja miąższości warstwy próchnicznej przez wymywanie,
głównie najdrobniejszych i zarazem najżyźniejszych cząstek gleby, a następnie ich częściowa
akumulacja i przestrzenne zróżnicowanie właściwości w obrębie zlewni i pola uprawnego.
Następstwem degradacji chemicznej jest wymycie składników mineralnych w formie
rozpuszczalnej przez wody powierzchniowe oraz w formie związanej z cząstkami gleby
erodowanej oraz próchnicy glebowej. Zarówno fizyczna jak i chemiczna degradacja w
dłuższym okresie czasu prowadzi do negatywnych następstw w skali pola oraz w skali zlewni.
W skali pola następuje systematyczne obniżanie wskaźników żyzności gleby, deformacja
stosunków wodnych, struktury gleby oraz innych właściwości fizycznych i chemicznych. W
konsekwencji zmniejsza się potencjał produkcyjny gleby i ekonomiczna opłacalność
produkcji. W następstwie przemieszczania biogenów z pól uprawnych zachodzą procesy
eutrofizacji wód powierzchniowych. Intensywne opady i duża koncentracja wód
powierzchniowych przyczyniają się do niszczenia dróg transportu rolnego, zamulania
urządzeń hydrotechnicznych i melioracyjnych. Erozja wodna w dłuższym horyzoncie
czasowym prowadzi do zmniejszenia bioróżnorodności i trwałych zmianach w krajobrazie
wiejskim. W związku z powyższym tak ważne jest wprowadzanie do powszechnie stosowanej
agrotechniki rolniczej i tradycyjnej techniki uprawy nowych elementów, które mogą w
znacznym stopniu ograniczyć poziom degradacji gleby, przy równoczesnym zachowaniu
zadowalającego poziomu plonowania roślin i ekonomicznej opłacalności produkcji.
Techniki konserwujące pomimo zwiększonego stężenia niektórych składników
mineralnych rozpuszczonych w wodzie spływu, a także zwiększonej ich zawartości w
zawiesinie glebowej charakteryzują się korzystnym bilansem rzeczywistych strat składników
w porównaniu z uprawą płużną.
Na podstawie przeprowadzonych przez IUNG-PIB badań należy stwierdzić, że
najbardziej korzystny bilans i najlepsze właściwości ochronne gleby przed erozyjną
degradacją wykazuje siew bezpośredni, który w stosunku do techniki tradycyjnej, tj. orki:
• sześciokrotnie zmniejsza erozyjne straty gleby i próchnicy,
• zmniejsza objętość spływu powierzchniowego o 66%,
• zwiększa zapas wody w wierzchniej warstwie gleby o 15%,
• ogranicza erozyjne straty związków biogennych fosforu i azotu azotanowego
odpowiednio o 75 i 65%,
• skutecznie ogranicza erozyjne straty pozostałych składników mineralnych, takich jak
magnez i wapń.
Uproszczona uprawa roli również przyczynia się do znacznej ochrony zasobów
glebowych przed erozją i w porównaniu do uprawy płużnej:
8.
•
•
•
•
zdecydowanie ogranicza erozyjne straty gleby i próchnicy odpowiednio o 70 i 60%,
zmniejsza objętość spływu powierzchniowego o około 60%,
skutecznie ogranicza erozyjne straty związków biogennych fosforu i azotu
azotanowego o 60%,
skutecznie ogranicza również straty pozostałych składników mineralny (Mg, K,Ca)
W naszych warunkach glebowo-klimatycznych wszelkie działania zwiększające
retencję wodną gleby są bardzo istotne, ponieważ niedobory wody w glebie są czynnikiem
ograniczającym poziom plonowania. W okresach o dużej ilości i intensywności opadów
zmniejszenie spływu powierzchniowego i zwiększenie retencji glebowej może przyczynić się
do zmniejszenia zagrożenia powodziowego. Negatywne zjawiska wywołane erozją wodną
corocznie zubożają produkcyjność gleb i prowadzą do ich degradacji. Istnieje zatem
konieczność poszukiwania racjonalnych metod zapobiegania tym negatywnym zjawiskom. W
najbliższym okresie można oczekiwać znacznego nasilenia procesów erozyjnych w
następstwie niekorzystnych zmian w strukturze zasiewów oraz prac komasacyjnych i
scaleniowych, w wyniku których będą powiększane pola i ulegną likwidacji naturalne bariery
ochronne, którymi są miedze, zakrzaczenia, drogi śródpolne, itp. Również zmiany
klimatyczne charakteryzujące się częstszym występowaniem długich okresów bezopadowych,
silnych wiatrów oraz intensywnych opadów, mogą nasilić procesy erozyjne gleb.
Tabela 17. Erozyjne straty łączne składników mineralnych i próchnicy wymyte z
mikropoletka o powierzchni 1m2 dla jednej symulacji deszczu o parametrach: opad 27,5 mm,
czas symulacji 20 min, natężenie 1,3 mm/min [Jadczyszyn i in., 2010]
Technika uprawy
konserwująca
Wyszczególnienie
Forma składnika
płużna
siew
uproszczona
bezpośredni
w wodzie
2
Próchnica (g/m )
w glebie
6,6
2,4
1,8
razem
6,6
2,4
1,8
w wodzie
8,73
4,7
4,0
2
P (mg/m )
w glebie
204,5
72,5
51,7
razem
213,2
77,2
55,7
w wodzie
147,6
76,1
71,6
2
K (mg/m )
w glebie
90,6
35,5
24,0
razem
238,1
111,6
95,6
przyswajalny w wodzie 359,78 157,16
139,61
przyswajalny
i
127,09 37,26
27,87
Mg (mg/m2)
wymienny w glebie
razem
486,87 194,42
167,48
2
N-NO3 (mg/m )
w wodzie
294,07 116,75
103,12
2
N-NH4 (mg/m )
w wodzie
32,44
10,22
12,49
2
Azot mineralny (mg/m )
w wodzie razem
326,51 126,97
115,61
2
Ca (mg/m )
w wodzie
1950,23 763,29
644,94
9.
Wpływ systemów uprawy roli na właściwości mikrobiologiczne i biologiczne
Zawartość i jakość materii organicznej (MO) w glebie oraz produkty jej biologicznych
i biochemicznych przemian decydują o układzie całego kompleksu właściwości gleby,
stanowiących o jej żyzności i urodzajności. Jednym z ważniejszych wskaźników zmian
zachodzących w glebowej substancji organicznej są zawartość biomasy mikroorganizmów
oraz zawartość labilnej frakcji materii organicznej POM (particulate organic matter) w glebie.
Biomasa mikroorganizmów stanowiąc niewielką, ale ożywioną i dynamiczną frakcję materii
organicznej w glebie uważana jest za czuły parametr jakości gleby oraz tempa gromadzenia
zasobów C i N w glebie. Ponadto stwierdzono, że labilna frakcja materii organicznej (POM),
w porównaniu do całkowitej materii organicznej gleby, wykazuje znacznie większą
wrażliwość na zmiany zachodzące w środowisku glebowym wywołane sposobem
użytkowania gleby, m. in. sposobem uprawy gleby. POM jest bardzo dynamiczną frakcją
MO i niezwykle ważnym źródłem łatwo dostępnego C w glebie.
Uzyskane wyniki wskazują, że stosowanie uproszczeń w uprawie roli wyraźnie
wpływa na zwiększenie puli C i N w biomasie mikroorganizmów oraz zawartości
drobnocząsteczkowej frakcji POM w glebie (rys. 7). Większa pula biomasy drobnoustrojów,
przez którą przepływa większość składników pokarmowych i energii oraz większa zawartość
frakcji POM w glebie uprawianej techniką uproszczoną z siewem bezpośrednim włącznie
wskazuje, że uproszczenia w uprawie roli wywierają korzystne oddziaływanie na środowisko
glebowe, w porównaniu do zmian zachodzących w glebie uprawianej techniką TT, a poprzez
glebę także na cały agroekosystem, co wpływa na tworzenie się w glebie lepszych warunków
dla rozwoju i aktywności mikroorganizmów. Uzyskane wyniki potwierdzają niezwykle ważną
rolę biomasy drobnoustrojów oraz drobnocząsteczkowej frakcji materii organicznej POM
jako wskaźników do oceny jakości MO gleby oraz kierunku zmian w jej zawartości
wywołanych stosowaną techniką uprawy roli. Jeżeli chodzi o wpływ głębokości warstwy w
profilu glebowym to największe różnice pomiędzy badanymi warstwami 0-15 i 15-30 cm
zaobserwowano w przypadku zawartości C w biomasie mikroorganizmów oraz aktywności
dehydrogenaz. Uzyskane wysokie współczynniki korelacji pomiędzy badanymi parametrami
biologicznej aktywności gleby, jak zawartość C w biomasie drobnoustrojów, aktywność
dehydrogenaz i zawartość frakcji POM a plonami pszenicy ozimej uprawianej w różnych
technikach uprawy roli potwierdzają, że badane parametry dobrze charakteryzują siedliskowe
zastosowanych różnych technik uprawy roli.
Uprawa bezpłużna wpływa również na podwyższenie liczebności grzybów,
promieniowców i bakterii oraz aktywności mikrobiologicznej gleb w górnych poziomach
profilu glebowego. Na uwagę zasługuje również wzrost populacji grzybów warunkujących
endomikoryzę. Wykazano, że infekcja mikoryzowa zwiększa pobieranie Fe, Cu, N, S, Zn, i P.
W wyniku symbiozy roślin z tą grupą grzybów stwierdzono również lepszą przyswajalność
trudno dostępnych związków fosforu oraz podwyższoną odporność roślin na choroby
grzybowe (rys. 9). Stwierdzono również, że niezależnie od stadium rozwoju roślin w
warunkach uprawy konwencjonalnej liczba arbuskul na jednostkę długości korzenia jest
znacznie mniejsza niż w uprawach konserwujących – bezpłużnych. Wprawdzie w pierwszych
latach stosowania uprawy bezpłużnej może wystąpić zwiększone porażenie roślin przez
grzyby wywołujące choroby podstawy źdźbła, to jednak długoletnia uprawa bezpłużna w
wyniku zwiększonej liczebności oraz różnorodności mikroorganizmów antagonistycznych
ogranicza w znacznym stopniu występowanie chorób roślin. W uprawach bezpłużnych
zwiększa się ilość grzybów z rodzaju Alternaria, Claudosporium, Mucor, Trichoderma,
Nigrospora oraz bakterii z rodzaju Pseudomonas spp. Organizmy te wpływają
antagonistyczne na rozwój wielu grzybów warunkujących rozwój chorób korzeni, podstawy
źdźbła lub kłosa. Powodem zwiększonej biomasy mikroorganizmów jest duża ilość resztek
pożniwnych na powierzchni gleby w uprawie konserwującej, która stanowi doskonałą
pożywkę dla rozwoju wszelkich grzybów i bakterii.
A. GR Rogów
b
POM, mg g-1 psg
8
6
TT
b
b
TU
b
a
TSB
a
c
a
c
4
c
a
c
2
0
2007
2010
2007
2010
Lata, głębokość
0 - 15 cm
15 - 30 cm
POM, mg g-1 psg
B. RZD Kępa
8
7
6
5
4
3
2
1
0
b
a
a
TT
b
TU
a
a
c
a
b
2008
2010
c
TSB
a
b
2008
2010
Lata, głębokość
15 - 30
0 - 15
C. SD Laskowice
TT
POM, mg g-1 psg
8
TU
TSB
6
b
4
a
b
b
b
c
a
a
a
a
c
a
2
0
2007
2009
2007
2009
Lata, głębokość
15 30
0 - 15
D. SD Baborówko
TT
POM, mg g-1 psg
8
TU
TSB
6
4
a
b
b
b
a
b
a
c
c
c
c
a
2
0
2007
2009
0 - 15 cm
2007
Lata, głębokość
2009
15 - 30 cm
Rys. 7. Zawartość POM pod pszenicą ozimą w różnych systemach uprawy roli [Gajda, 2010]
Również zwiększona ilość próchnicy w długoletniej uprawie bezpłużnej (w
porównaniu do intensywnej uprawy płużnej) stwarza dobre warunki rozwoju nie tylko
organizmów antagonistycznych w stosunku do grzybów patogenicznych lecz również
saprofitycznych gatunków. Spośród grzybów warunkujących choroby liści roślin zbożowych
jedynie Helmintosporium tritici repentis powodował wyższe porażenie roślin w warunkach
siewu bezpośredniego i uprawy bezpłużnej. Porażenie roślin przez pozostałe najczęściej
występujące grzyby chorobotwórcze było w znacznym stopniu uzależnione od warunków
środowiska.
W warunkach uprawy bezpłużnej zwiększa się liczba dżdżownic, które w wyniku
drążenia pionowych makroporów glebowych poprawiają w znacznym stopniu strukturę gleby
a produkty przemiany materii dżdżownic zwiększają stabilność agregatów glebowych (rys.8).
Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że niezależnie od miejscowości lub
roku badań istotnie większe liczebności dżdżownic zanotowano na polach, gdzie stosowano
uprawę bezpłużną lub siew bezpośredni [Anken i in., 1997]
20
18
16
14
12
10
Hausweid
8
Langwies
6
4
2
0
uprawa konwencjonalna
uprawa bezpłużna
siew bezpośredni
Rysunek 8. Liczba dżdżownic na 1 m2 w zależności od intensywności uprawy [Anken i in.,
1997]
W okresie ostatnich kilku lat obserwuje się stały wzrost średniej temperatury w ciągu
roku w porównaniu do wyników z poprzedniego stulecia. Jednym z głównych powodów
globalnego ocieplania klimatu jest zwiększona emisja gazów cieplarnianych, szczególnie
CO2, związana ze spalaniem różnorodnych nośników energetycznych. Sektor rolniczy
przyczynia się w 1/5 do wzrostu efektu cieplarnianego. Badania wykazały, że orka w
porównaniu z innymi zabiegami jest głównym powodem zwiększonego wydzielania
dwutlenku węgla do atmosfery [La Scala i in., 2006]. Uwalnianie się CO2 jest związane z
mineralizacją próchnicy w wyniku intensywnej uprawy roli. Natomiast w warunkach uprawy
konserwującej w okresie początkowym, może nastąpić w ciągu roku akumulacja humusu od
0,6-1,8 t/ ha. Jedna tona substancji organicznej może powiązać około 2 ton dwutlenku węgla
[Köller i Linke 2001]. Znacznie podwyższona stabilność agregatów glebowych w systemach
uprawy konserwującej chroni Corg. w glebie i ogranicza uwalnianie się CO2 do atmosfery
[Jacops i in., 2009]. Natomiast intensywna uprawa płużna niszczy stabilną strukturę
gruzełkowatą przyczyniając się do wzmożonego wydzielania dwutlenku węgla. Ograniczenie
intensywności uprawy roli prowadzi również do znacznego zmniejszenia zużycia paliwa i
mniejszego zanieczyszczenia środowiska. Na podstawie obliczeń wykazano, że gdyby na
100% rolniczo użytkowanej powierzchni Europy zastosować uprawę konserwującą, można by
ograniczyć o około 4,1 % ogólną emisję CO2 do atmosfery [Smith i in., 1998].
800
700
liczebność
600
500
400
uprawa płużna
300
uprawa
bezpłużna
200
100
0
31EC - 1993 rok
71EC - 1993 rok
31EC - 1994 rok
71EC - 1994 rok
EC Stadium
% arbuskul na jednostkę długości korzenia
Rysunek 9. Liczba izolatów grzybów z 80 próbek glebowych [Damm, 2000]
80
70
60
uprawa
konwencjonalna
50
40
uprawa
bezpłużna
30
20
siew
bezpośredni
10
0
23 dni
45 dni
65 dni
Liczba dni po siewach
Rysunek 10. Infekcja kukurydzy przez grzyby warunkujące mykoryzę typu VAM [Anken i in.,
1997]
10. Efektywność ekonomiczna i energetyczna porównywanych technik uprawy
Istotnym uzupełnieniem oceny produkcyjnej i środowiskowej różnych technik uprawy
roli jest ocena ekonomiczna. Czynnikiem istotnie wpływającym na wyniki oceny
ekonomicznej, obok cen i ich relacji, jest poziom uzyskiwanych plonów, zdeterminowany w
dużym stopniu jakością gleb, a także warunkami klimatycznymi. Wybór optymalnego
systemu uprawy roli powinien nie tylko uwzględniać poprawę właściwości chemicznych,
fizycznych i biologicznych gleb, lecz również czynnik ekonomiczny w postaci
równomiernego dochodu w przeciągu co najmniej jednej rotacji obejmującej wszystkie
rośliny płodozmianu. W okresie przekształcenia konwencjonalnego systemu uprawy roli na
określony wariant uprawy konserwującej należy się liczyć z dodatkowymi kosztami
związanymi m.in. z wymianą maszyn i narzędzi uprawowych, ewentualnym dodatkowym
wapnowaniem pól oraz ich wyrównaniem tradycyjnymi narzędziami uprawowymi.
Występujące wahania cen na płody rolne, uzależnione w dużym stopniu od wielkości
plonów w danym roku, zmuszają rolników do ograniczenia kosztów produkcji. Wzrastające
koszty uprawy przyczyniają się do znacznego ograniczenia zmianowania roślin na korzyść
gatunków o dużych plonach i odpowiednich cenach rynkowych. Jednak stosowanie
płodozmianów zbożowych lub uprawa zbóż w monokulturze powoduje znaczny wzrost
kosztów bezpośrednich poprzez zwiększone nakłady na ochronę roślin i odchwaszczenie
plantacji. W dłuższym okresie czasu następuje kompensacja wielu gatunków chwastów,
nasilenie chorób grzybowych i szkodników.
Wyniki badań niemieckich wskazują, że znaczne ograniczenie zróżnicowanego
gatunkowo zmianowania wpływa na wzrost kosztów pracy [Entrup i Schneider, 2003].
Zmniejszające się ceny płodów rolnych powodują, ze wynik finansowy gospodarstwa jest w
60% uzależniony od kosztów produkcji, a jedynie w 40 % od wartości sprzedaży. Możliwości
ograniczenia kosztów bezpośrednich obejmujących koszty nawozów, nasion, środków
ochrony roślin są relatywnie małe. Pewne zmniejszenie kosztów można uzyskać poprzez
wspólne użytkowanie maszyn w małych gospodarstwach lub zwiększenie powierzchni –
komasacja pól uprawnych. Stosowanie bezpłużnych – konserwujących systemów uprawy
znacznie ogranicza koszty produkcji poprzez redukcję intensywności uprawy. Orka głęboka
lub średnia jest najbardziej energochłonnym elementem uprawy roli [Gonet i Zaorski, 1988;
Gonet, 1991]. Zużycie paliwa na wykonanie orki płytkiej jest o 43% mniejsze niż na
wykonanie orki głębokiej. Każde pogłębianie uprawy o 1 cm powoduje dodatkowe zużycie
paliwa w granicach od 0,48 do 0,55 dcm3/ha. Należy również zaznaczyć, że od sposobu
uprawy zależy ilość (od 5 do 15) przejazdów po polu narzędziami, maszynami a także
ciągnikami, które powodują ugniatanie powierzchni uprawianej zbliżonej nawet do 200%
powierzchni pola [Dzienia, 1995a]. Wymienione czynniki uzasadniają celowość
poszukiwania oszczędności w uprawie roli polegającej na zmniejszaniu głębokości orek lub
ich całkowitej eliminacji [Roszak i in., 1995]. Oczekuje się, że tak jak w wielu krajach
Europy Zachodniej, wprowadzanie na szerszą skalę uproszczonych sposobów uprawy roli
pozwoli na ograniczenie zużycia coraz droższego paliwa. Z dziesięcioletnich badań
przeprowadzonych w środkowej Hiszpanii wynika, że potrzeby energetyczne wykonania
uprawy zerowej były niższe o 15%, a koszty produkcji o 6-17% jak przy uprawie tradycyjnej.
Natomiast efektywność energetyczna uprawy zerowej była o 20% wyższa w stosunku do
uprawy konwencjonalnej (Hernanz i in., 1995). W bezpłużnych wariantach uprawy następuje
znaczna redukcja czasu pracy i zużycia paliwa. Stosowanie siewu bezpośredniego obniża 4krotnie nakłady energetyczne i podnosi wskaźniki efektywności [Kordas, 1999].
W początkowym okresie przekształcania gospodarstwa z systemu uprawy
konwencjonalnej na konserwujący system uprawy roli należy się liczyć ze zwiększonymi
kosztami związanymi z zakupem nowych maszyn i narzędzi uprawowych (siewnik do uprawy
bezpłużnej, rozdrabniacze słomy, walce nożowe w celu rozdrobnienia roślin uprawianych
jako międzyplony do postaci mulczu). Zakup siewnika do uprawy konserwującej powinien
uwzględniać również wielkość gospodarstwa. Trzymetrowy siewnik do siewu bezpośredniego
warunkuje pełną opłacalność zakupu przy wielkości gospodarstwa powyżej 300 ha [Köller i
Linke, 2001]. Przy mniejszych powierzchniach pól powstają dodatkowe koszty z powodu nie
wykorzystanej w pełni mocy produkcyjnej siewnika. W miarę zwiększania powierzchni pól
następuje istotna redukcja bezpośrednich i stałych kosztów uprawy konserwującej. Dokładne
porównanie efektywności ekonomicznej uprawy konserwującej i konwencjonalnej jest
możliwe przy uwzględnieniu całego płodozmianu przyjętego w danym gospodarstwie.
Poprzez zastosowanie zróżnicowanego zmianowania w uprawie obejmującego formy ozime i
jare roślin dwuliściennych i jednoliściennych można uzyskać znaczne oszczędności w
zarówno w uprawie konwencjonalnej jak i konserwującej i zlikwidować kosztowne
spiętrzenia pracy w przypadku stosowania monokultury lub płodozmianów zbożowych. W
wielu opracowaniach ogranicza się porównanie kosztów uprawy płużnej i konserwującej
poprzez przedstawienie kosztów bezpośrednich upraw. Porównania takie mogą być obarczone
pewnym błędem bez podania kosztów ogólnych uprawy. W celu dokładnej oceny efektów
ekonomicznych systemu uprawy roli Entrup i Schneider [2003] zalecają następującą strukturę
kosztów :
• koszty bezpośrednie : materiał nasienny, nawożenie i środki ochrony roślin, suszenie,
magazynowanie, ubezpieczenie, podatek gruntowy.
• dodatkowo w tego typu analizie ekonomicznej powinny być uwzględnione koszty
pracy takie jak: wynagrodzenia, ogólne koszty przedsiębiorstwa, odpisy
amortyzacyjne, najem dodatkowych maszyn, stałe i zmienne koszty związane z
użytkowaniem maszyn.
wartość w %
150
zysk
koszty
zmian,
likw idacji
w artość
maszyn
100
50
koszty
pracy
0
0
1
2
3
4
lata
Rysunek 11. Wielkości kosztów i zysku w modelowym gospodarstwie (1000 ha) w okresie
pierwszych lat przekształcenia konwencjonalnej uprawy roli na system uprawy konserwującej
[Köller i Linke, 2001]
Ocenę ekonomiczną efektywności wykorzystania czynników produkcji przy
zastosowaniu różnych technik uprawy roli należy prowadzić w sposób zindywidualizowany,
odnosząc ją do warunków konkretnego gospodarstwa, przede wszystkim do poziomu kultury
rolnej; np. w warunkach niskich plonów stosowanie uproszczeń uprawowych może okazać się
nieuzasadnione ekonomicznie (tab. 18). Ważnym wyznacznikiem efektywności ekonomicznej
produkcji różnych roślin (zboża, rzepak) według badanych technik uprawy jest poziom
uzyskiwanych cen skupu i ich zmiany w latach. Zmusza to do stałej aktualizacji oceny
ekonomicznej porównywanych technik uprawy. Powinna ona być jednak prowadzona w
dłuższym okresie czasu, podobnie jak inne kategorie oceny danego systemu uprawy.
Tabela 18. Nadwyżki bezpośrednie w produkcji jęczmienia jarego według różnych technik
uprawy roli , SD Jelcz-Laskowice, średnio za lata 2007-2010, [Krasowicz i Madej, 2010]
Technika uprawy roli
Wyszczególnienie
siew
tradycyjna
konserwująca
bezpośredni
Plon (t/ha)
3,40
2,98
2,29
Wartość produkcji:
1985
1740
1241
− zł
100
87,7
62,5
− %
Koszty bezpośrednie: (zł)
– materiał siewny
228
228
228
– nawozy mineralne
840
840
840
– środki ochrony roślin
197
197
304
– siła pociągowa (koszty paliwa)
288
200
146
Razem koszty bezpośrednie:
1553
1465
1517
− zł
100
94,3
97,7
− %
Nadwyżka bezpośrednia: (zł)
– na 1 ha
432
275
-277
Nakłady:
– rbh
8,7
7,6
6,9
– cnh
6,5
5,5
4,9
Plon równoważący koszty
2,59
2,458
2,53
bezpośrednie (t)
Istotnym elementem oceny zastosowania uproszczeń uprawowych jest również ocena
nakładów energetycznych w poszczególnych strumieniach energetycznych (bezpośrednie
nośniki energii, energia środków produkcji, energia maszyn, energia pracy żywej) oraz
wskaźnik efektywności energetycznej.
Wyniki badań przeprowadzone przez Krasowicza i Madeja [2010] dla 3 technik uprawy
roli: tradycyjnej, uproszczonej i siewu bezpośredniego zawarto w tabeli 20. Przedstawiono w
niej wyniki dotyczące efektywności energetycznej w doświadczeniach z pszenicą ozimą. We
wszystkich analizowanych przypadkach łączne nakłady energetyczne wydatkowane na
produkcję z tradycyjną uprawą roli, przewyższały nakłady w technologii z uprawą
uproszczoną. Stąd też w warunkach uzyskiwania zbliżonych plonów w porównywanych
technikach upraw, wskaźnik efektywności energetycznej w technice uproszczonej konserwującej przewyższał wskaźnik efektywności energetycznej w technice tradycyjnej –
uprawa płużna.
Tabela 19. Nadwyżki bezpośrednie w produkcji pszenicy ozimej według różnych technik
uprawy, GI Rogów 2007-2010 – pszenica po grochu, [Krasowicz i Madej, 2010]
Technika uprawy roli
Wyszczególnienie
siew
tradycyjna
konserwująca
bezpośredni
Plon (t/ha)
7,42
7,34
7,21
Wartość produkcji:
4637
4596
4542
− zł
100
99,1
98,0
− %
Koszty bezpośrednie: (zł)
– materiał siewny
265
265
265
– nawozy mineralne
862
862
862
– środki ochrony roślin
769
769
836
– siła pociągowa (koszty paliwa)
291
244
168
Razem koszty bezpośrednie:
2186
2140
2130
− zł
100
97,9
97,4
− %
Nadwyżka bezpośrednia: (zł)
– na 1 ha
2451
2456
2412
Nakłady:
– rbh
8,2
7,6
7,0
– cnh
7,2
6,6
6,0
Plon równoważący koszty
3,47
3,40
3,38
bezpośrednie (t)
Tabela 20. Porównanie wskaźników efektywności energetycznej (Ee) dla różnych technik
uprawy roli pod pszenicę ozimą [Krasowicz i Madej, 2010]
Technika uprawy roli
Wyszczególnienie
Roślina
tradycyjna
uproszczona
siew bezpośredni
plon
Ee
plon
Ee
plon
Ee
SD Jelcz-Laskowice pszenica oz.
5,15
4,88
4,31
5,64
5,74
5,30
SD Baborówko
pszenica oz.
6,50
6,38
5,91
7,58
8,09
7,82
pszenica oz.
7,53
8,42
8,44
6,50
7,64
8,31
po rzepaku
RZD Kępa
pszenica oz.
7,83
8,14
7,55
6,59
7,23
7,14
po pszenicy
pszenica oz.
7,42
7,34
7,21
7,11
7,39
7,60
po grochu
Gospodarstwo
Rogów
pszenica oz.
6,87
6,95
6,31
6,59
7,00
6,65
po pszenicy
Podsumowując należy stwierdzić, że technika z konserwującą uprawą roli dzięki
niższym nakładom energetycznym w poszczególnych strumieniach energetycznych oraz
zbliżonym plonom w stosunku do techniki tradycyjnej, jest od niej bardziej efektywna
energetycznie.
Analiza energetyczna pozwala ponadto na porównywanie różnych technik uprawy roli
pod względem ich efektywności na przestrzeni lat, z uwagi na fakt, iż analiza ta nie zależy od
zmieniających się cen i relacji cenowych pomiędzy produktami rolniczymi i środkami
produkcji stosowanymi w technologiach, co niejednokrotnie utrudnia ich porównywanie w
latach.
Narzędzia i maszyny do uprawy bezpłużnej oraz siewu bezpośredniego
W Polsce w ostatnim czasie znacznie wzrosło zainteresowanie uproszczeniami w
uprawie roli. Uproszczenia te dotyczą zarówno pożniwnej jak i podstawowej uprawy roli. W
uprawie pożniwnej obecnie unika się stosowania pługów tzw. podorywkowych. Powszechnie
uważa się, że funkcje i zadania uprawy pożniwnej lepiej spełniają agregaty złożone z
kultywatorów o sztywnych łapach (tzw. grubery) wyposażonych w wały strunowe lub sekcje
brony talerzowej. Do zasadniczych zalet tych agregatów należy:
• lepsze wymieszanie z glebą ścierni i słomy (pług układa je warstwowo) oraz to, że w
przypadku agregatów pewna część resztek pozbiorowych pozostaje na powierzchni
gleby w formie mulczu, co sprzyja m.in. zmniejszeniu nasilenia erozji
• mniejsze zużycie paliwa o 30-50% i większa wydajność pracy
• mniejszy koszt narzędzia w porównaniu z pługiem
• przygotowanie pola do wysiewu międzyplonów w jednym przejściu roboczym.
11.
Rezygnacja z uprawy pożniwnej doprowadza często do przesuszenia gleby, co
przyczynia się do zwiększenia nakładów na orkę „razówkę” i przedsiewne doprawienie roli;
prowadzi niemal każdorazowo do wzrostu zachwaszczenia (szczególnie perzem), gorszych
wschodów rośliny uprawnej, a w konsekwencji do spadku jej plonów.
W przypadku podstawowej uprawy roli rolnictwo dysponuje obecnie szeroką gamą
maszyn i narzędzi przygotowujących rolę do siewu, w związku z tym uproszczenia mogą tu
być znaczące. W gospodarstwach dużych, lepiej wyposażonych w sprzęt, wprowadza się tzw.
bezorkowe systemy uprawy. Mogą to być np. zestawy uprawowo-siewne, które po uprzednim
wykonaniu uprawy pożniwnej umożliwiają wykonanie w jednym przejściu roboczym uprawy
podstawowej i siewu. Innym rozwiązaniem może być też wykorzystanie zestawu uprawowosiewnego umożliwiającego wysiew nasion oraz wykonanie uprawy podstawowej. Jednak w
tym przypadku najpierw wysiewane są nasiona siewnikami pneumatycznymi na nie
spulchnionej roli i dopiero potem są przykrywane glebą opadającą z płytko pracującej
glebogryzarki lub grubera. W obu tych przypadkach na powierzchni gleby pozostaje znaczna
ilość resztek pożniwnych, co korzystnie wpływa na stan gleby.
Skrajnym sposobem uproszczenia uprawy jest siew bezpośredni (uprawa zerowa),
czyli siew w glebę nieuprawioną. Ta technika siewu budzi ostatnio spore zainteresowanie
praktyki rolniczej. Najczęściej przed przystąpieniem do siewu konieczne jest zastosowanie
odpowiedniego herbicydu zawierającego w swym składzie glifosat (np. Roundup Energy 450
SL) niszczącego samosiewy rośliny przedplonowej i chwasty. Poza tym ważnym elementem
tej techniki siewu jest pozostawienie na powierzchni pola resztek pozbiorowych rośliny
przedplonowej jako mulczu. Słoma powinna być dobrze rozdrobniona na odcinki długości
około 7-8 cm, a nierównomierności pokrycia powierzchni pola pociętą na sieczkę słomą nie
powinny przekraczać 30%. Zalecana wysokość ścierni po skoszeniu zboża powinna wynosić
do 20 cm. Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że siewy bezpośrednie powinny być
preferowane:
• w terenach silnie erodowanych (erozja wodna i wietrzna)
• we wstępnym zagospodarowaniu pól odłogowanych
• w gospodarstwach nastawionych na maksymalizację wydajności pracy
• w tych ogniwach zmianowania, w których okres od zbioru przedplonu do wysiewu
rośliny następczej jest zbyt krótki.
Rodzaj siewnika stosowanego do uprawy bezpłużnej powinien być uzależniony od
zaplanowanego zmianowania roślin, zwięzłości i gęstości górnych warstw gleby. Siewniki
stosowane w systemie uprawy bezpłużnej lub w siewie bezpośrednim są cięższe w
porównaniu do zwykłych siewników w celu prawidłowego zagłębienia redlic wysiewających
w glebę. Maszyny te mają zdolność pocięcia słomy, łodyg lub mulczu i są dostosowane do
określonej głębokości wysiewu pomimo grubej warstwy mulczu zalegającej na powierzchni
gleby.
Obecnie stosowane siewniki do siewu bezpośredniego lub uprawy bezpłużnej
wyposażone są w następujące części składowe :
• urządzenia do usuwania pozostałości pożniwnych z obszaru wysiewu nasion
• dysze lub redlice w celu umieszczenia nawozu w formie płynnej lub stałej w obrębie
wysiewanych nasion
• kroje talerzowe o różnej amplitudzie pofałdowań spulchniające bruzdkę siewną i
przecinające resztki pożniwne
• urządzenia dozujące ilość wysiewanych nasion
• redlice wysiewające zębate, talerzowe w postaci jednego lub
dwu skośnie
ustawionych talerzy do kierunku jazdy lub w kształcie łap grubera
• przyrząd dociskający nasiona na dno rowka siewnego
• aplikator środka chemicznego chwasto - lub owadobójczego ponad bruzdką siewną
• koła zagarniające mające za cel przykrycie wysianych nasion warstwą gleby.
Zasadniczo istnieją dwa kierunki, które wywierają wpływ na rozwój techniki siewu
bezpośredniego [Friedrich i in., 2008] :
•
•
maksymalne spulchnienie gleby w obrębie bruzdy siewnej, której celem jest
równoczesne zniszczenie kiełkujących chwastów.
minimalne spulchnianie gleby w rowku siewnym. Bruzda siewna zostaje całkowicie
przykryta warstwą mulczu. Zaletą tej metody są minimalne straty wody podczas
siewu. Następuje również mniejsze zużycie paliwa i minimalne spulchnienie gleby w
małym stopniu stymulujące nasiona chwastów do kiełkowania.
Technologie z siewem bezpośrednim coraz powszechniej są stosowane w rolnictwie
europejskim przy uprawie rzepaku, kukurydzy lub buraków cukrowych. Ten rodzaj siewu
wymaga jednak odpowiedniego przystosowania siewników m.in. w redlice tarczowe z
dociskiem, umożliwiające rozcięcie utwardzonej i często porośniętej wierzchniej warstwy
pola (bądź pokryte mulczem) oraz prawidłowe umieszczenie nasion w glebie. Docisk każdej z
redlic przy siewie w mulcz powinien wynosić w granicach 0,2–0,8 kN, a przy siewie
bezpośrednim nawet do 4,0 kN. Przemysł krajowy takich siewników nie produkuje,
oferowane są natomiast siewniki importowane np. duński, "DEMETER MULTISEED"
(przyczepiany, nawozowo-zbożowy), angielski "UNI DRILL", czy amerykański "JOHN
DEERE 750 A", charakteryzujące się dużą masą jednostkową wynoszącą około 1t/m
szerokości roboczej.
Osobną grupę stanowią siewniki punktowe stosowane do siewu kukurydzy i buraków.
Pod względem sposobu przenoszenia nasion ze zbiornika do redlic, na rynku oferowane są
siewniki krajowe mechaniczne (MEPROZET) i pneumatyczne, z systemem podciśnieniowym
(ROLMASZ, KONGSKILDE-POLSKA) oraz nadciśnieniowym (KONGSKILDE-POLSKA).
Ponadto ofertę rynkową uzupełniają maszyny z importu firm m.in. RAU. Stosowanie do
siewu nasion otoczkowanych sprawia, że dokładność wysiewu siewnikami mechanicznymi
jest równie dobra jak pneumatycznymi. Poza tym, siewniki mechaniczne odznaczają się mniej
skomplikowaną budową i mają niższą cenę. Również w technologii siewu kukurydzy i
buraków nasila się tendencja do równoległego wysiewu nasion i nawozu lub granulowanych
pestycydów.
Rozwój konstrukcji siewników punktowych wiodących producentów europejskich
(RAU, KONGSKILDE, ACCORD, KLEIN, BECKER) zmierza w kierunku zwiększenia
dokładności wysiewu, zarówno pod względem ilości nasion na jednostkę powierzchni, jak i
precyzji ich umieszczenia w glebie. Standardowym wyposażeniem nowoczesnych siewników
punktowych są systemy dokładnego kopiowania terenu, zróżnicowane kształty redlic,
zgarniaczy, rolek dociskowych dopasowanych do warunków polowych, zestawy zespołów
wysiewających dla różnych nasion (kukurydza, słonecznik, burak cukrowy, fasola, groch,
rzepak, bobik itd.). W konstrukcji siewników punktowych dąży się obecnie do zwiększenia
uniwersalności zastosowania maszyny, bez konieczności uciążliwego jej przezbrajania na
wysiew innych nasion. Ostatnie nowości w tej dziedzinie dotyczą indywidualnego, zdalnie
sterowanego napędu sekcji oraz ciągłej regulacji odległości nasion w rzędzie. W wyposażeniu
nowoczesnych siewników coraz częściej stosuje się elektroniczną aparaturę do kontroli
równomierności wysiewu, sterowania znacznikami, pomiaru obsianej powierzchni itp.
W tabeli 21 przedstawiono zestawienie typów redlic wysiewających stosowanych
obecnie w siewnikach do uprawy bezpłużnej. Siewniki wyposażone w redlice zębate
spulchniają w większym stopniu górną warstwę gleby, natomiast siewniki z redlicami
talerzowymi pozostawiają wąski rowek na dnie którego umieszczane są poszczególne
nasiona. Znaczna penetracja roli przez redlice zębate przyczynia się do zwiększonego
parowania wody z górnych warstw gleby niż w przypadku stosowania redlic talerzowych.
Głęboko pracujące zębate redlice wysiewające wynoszą wilgotne warstwy gleby na
powierzchnię co wpływa w suchych regionach uprawy na poprawę wschodów.
Na obszarach o dobrym zaopatrzeniu w wodę zwiększone spulchnienie i wymieszanie
gleby sprzyja szybszemu ogrzaniu wierzchniej warstwy roli, co warunkuje szybsze wschody.
Jednak zbytnie spulchnienie gleby może być powodem znacznych strat wody w początkowej
fazie wzrostu roślin. Głębokość działania redlic wysiewających uzależniona jest od siły
nacisku siewnika, zwięzłości gleby, średnicy oraz kształtu redlicy i typu krawędzi tnącej.
Zmiana gęstości gleby w zakresie 1,1 Mg . m-2 - 1,4 Mg . m-2 powodowała trzykrotny wzrost
oporów nacisku sekcji wysiewających przy zachowaniu odpowiedniej głębokości wysiewu
[Molin i Bashford, 1996]. Stały nacisk na glebę redlicy jest podstawą uzyskania jednakowej
głębokości umieszczenia nasion w rowku siewnym. Redlice zębate nadają się do siewu w
mulcz, jeżeli przed sekcją wysiewającą zamontowane zostaną kroje talerzowe. Pofałdowane
kroje tarczowe potrzebują wyższej siły nacisku w stosunku do gładkich lub zębatych talerzy.
Szczególne problemy powstają przy stosowaniu mało zróżnicowanych płodozmianów
zbożowych.
Duże ilości słomy na polu wymagają zwiększonej siły nacisku na redlice wysiewające,
a przy stosowaniu podwójnych redlic talerzowych siła ta może się zwiększyć do poziomu 2,5
kN. Polepszone rozcinanie warstwy mulczu można osiągnąć poprzez zastosowanie dwóch
talerzy o zróżnicowanej średnicy. Asymetryczne podwójne redlice talerzowe mogą pracować
bez zakłóceń w grubej warstwie mulczu przy użyciu ciągnika o małej mocy (od 30 KW).
Często redlice talerzowe wprowadzają znaczne ilości słomy na dno rowka siewnego. Resztki
pożniwne umieszczone w szczelinie siewnej odcinają kontakt wysianych nasion z warstwą
wilgotnej gleby oraz zmniejszają głębokość wysiewu. Brak opadów w okresie siewu rośliny
następczej ogranicza w znacznym stopniu wschody roślin przyczyniając się do niższych
plonów. Dlatego w przypadku siewników wyposażonych w redlice talerzowe nieodzowne są
rozgarniacze słomy oczyszczające pas siewny z resztek pożniwnych. Rozgarniacze słomy
spełniają dobrze swoje zadanie w przypadku wysiewu gatunków roślin uprawnych o znacznej
szerokości rzędów. Natomiast siew zbóż w warunkach dużych ilości słomy nadal przysparza
poważne problemy. Redlice talerzowe mogą również warunkować większe zagęszczenie
gleby i rozmazywanie bocznych ścian rowka siewnego w warunkach podwyższonej
wilgotności gleby.
W celu uzyskania prawidłowej głębokości siewu siła nacisku na pojedyncze redlice
zębate jest najczęściej mniejsza i wynosi około 0,8 kN . Ten typ redlic w siewnikach do
siewu bezpośredniego sprzyja gromadzeniu się resztek pożniwnych na powierzchni pola, co
sprawia zapychanie się przyrządów wysiewających. Redlice typu zębatego w większym
stopniu spulchniają glebę tworząc rowek siewny w kształcie litery „V”. Wytworzona bruzda
przez redlicę typu zębatego wypełniona jest mieszaniną gleby, części słomy i nasion. Brak
bezpośredniego kontaktu nasion z dolną warstwą gleby powoduje znaczne opóźnienia
wschodów. Siew w warunkach zbyt dużej wilgotności powoduje również niewyrównane
wschody roślin. Ograniczenia wschodów spowodowane są podeszwą wytworzoną z
rozmazanej gleby, która powstała poprzez zakończenie redlicy zębatej. Natomiast w
warunkach znacznej zwięzłości gleby, redlice siewne w postaci gęsiostópki, dzięki
zwiększonemu spulchnieniu roli, sprzyjały wyższym plonom roślin w porównaniu do
efektów uzyskanych przy pomocy redlic talerzowych [Munkholm i in, 2003].
Ostatnio w wielu opracowaniach zaleca się stosowanie redlicy krzyżowej, która
umożliwia wgłębny wysiew nawozów mineralnych lecz nie w bezpośrednim sąsiedztwie
nasion. Redlica ta ogranicza efekt zapychania rowka siewnego źdźbłami nie rozciętej słomy.
Należy podkreślić, że nie ma w pełni uniwersalnych siewników do siewu
bezpośredniego lub uprawy bezpłużnej. Dobór odpowiedniej wersji siewnika powinien być
uzależniony od planowanego płodozmianu, rodzaju gleby dostosowany do warunków
klimatycznych panujących na danym obszarze. W przypadku stosowania w zmianowaniu
gatunków roślin o znacznym zróżnicowaniu wielkości nasion lub rozstawy rzędów zakup
siewnika uniwersalnego może przysporzyć wiele poważnych problemów.
Tabela 21. Porównanie typów redlic wysiewających w siewnikach do uprawy bezpłużnej [Friedrich i in. 2008]
Wyszczególnienie
Redlica krzyżowa (Cross Slot)
Redlica zębata
Pojedyńcza redlica talerzowa
Podwójna redlica talerzowa
JohnDeere, Gaspardo, Väderstad Rapid,
More Unidrill
Fankhauser, Kuhn, Horsch Pronto,
PlantiCenter
Nowa Zelandia
Ameryka Północna, Europa
Ameryka Południowa
Ameryka Południowa,
Północna, Europa
Wszelkie gleby, stosowana z grubą warstwą
słomy lub nawozami zielonymi, małe
spulchnianie gleby.
Gleby lekkie, średnie i bardzo ciężkie,
stosowana
w
stojące
rośliny
międzyplonu lub małą warstwę słomy
Gleby lekkie do średnio ciężkich,
gleby z dużą frakcją kamieni,
stosowana
w
stojące
rośliny
międzyplonu lub warstwę słomy,
spulchnia glebę bardzo słabo.
Wszystkie
gleby
również dużą frakcją
kamieni, stosowana w
stojące
rośliny
międzyplonu
lub
warstwę
słomy,
spulchnia glebę bardzo
słabo.
Amazone NT, Primera;
SeeHawk,;Dale Zero Till
Horsch
Aiseeder;
Köckerling Ultima
Pochodzenie
Ameryka
Europa
Północna,
Optymalne
warunki
stosowania
Średnio ciężkie– ciężkie
gleby; stosowana z grubą
warstwą słomy,
Spulchnia warstwę gleby
średnio mocno.
Potrójna
talerzowa
redlica
Kuhn SD, GreatPlains,
Gherardi
Zapotrzebowanie mocy
Od 30 KM na 1m roboczy
Duże (10KM na każdą redlicę) od 50 KM
na 1 m roboczy
Małe od 25 KM na 1 m roboczy
Małe od 20 KM na 1 m roboczy
Małe od 30 KM na 1 m
roboczy
Siła nacisku i
właściwości
redlicy
Zawieszana, najczęściej
samodzielnie zagłębiająca
się redlica
Max. 500
kg poprzez hydrocylinder,
automatyczne dopasowanie do zmian gleby,
Do 250 kg; redlice najczęściej parami
lub
pojedynczo
zawieszone,
zaopatrzone w ochraniacze sprężynowe
100-150 kg;
Głębokość siewu
regulowana odrębnie w każdej redlicy;
zaopatrzone
w
ochraniacze
sprężynowe
Do 250 kg przy
zastosowaniu
kroju
talerzowego
przed
redlicami
Dozowanie
materiału
siewnego
Pneumatyczne
mechaniczne
Pneumatyczne lub mechaniczne
Pneumatyczne lub mechaniczne
Pneumatyczne lub mechaniczne
Pneumatyczne
mechaniczne
Opcja
nawożenia
Zamontowana w redlicy
lub dodatkowa redlica
wysiewająca nawóz pod
powierzchnią gleby
Zamontowana na redlicy lecz odrębnie od
przewodu
nasiennego,
zróżnicowana
głębokość nawożenia oddzielonego warstwą
gleby od nasion
Zamontowana na redlicy; wysiew
nawozu razem z nasionami albo
dodatkowa redlica wysiewająca nawóz
pod powierzchnią gleby
Zamontowana na redlicy; wysiew
nawozu razem z nasionami albo
dodatkowa redlica wysiewająca nawóz
pod powierzchnią gleby
Zamontowana
na
redlicy wysiewającej
albo
na
kroju
talerzowym
lub
lub
Podsumowanie
W Polsce oraz Europie Środkowo-Wschodniej powszechnie stosowana jest klasyczna
uprawa roli z użyciem pługa oraz oddzielnymi zabiegami doprawiającymi rolę. Jedynie na
powierzchni około 5-10% obsiewanych gruntów zamiast pługa stosuje się kultywatory oraz
inne narzędzia spulchniające, natomiast siew bezpośredni stanowi niecały 1% powierzchni.
Mając na uwadze obniżenie kosztów produkcji roślinnej, głównie poprzez mniejsze zużycie
paliwa oraz nakładów pracy ludzkiej, należy w najbliższych latach dążyć do zmniejszenia
areału uprawianego metodą klasyczną (płużną) przez wprowadzenie na większą skalę techniki
uprawy uproszczonej. Dodatkowo w ostatnim czasie, w ramach koncepcji rozwoju rolnictwa
zrównoważonego, upowszechnia się tzw. konserwująca (zachowawcza) uprawa roli, której
celem jest ochrona środowiska przyrodniczego, wzrost żyzności gleby oraz racjonalne
zmniejszenie nakładów bez wyraźnego ujemnego wpływu na plonowanie roślin.
Energooszczędne techniki uprawy roli doskonale wpisują się w tę tematykę.
W związku z powyższym istnieje pilna potrzeba wdrożenia do szerokiej praktyki
rolniczej uzyskanych dotychczas wyników badań naukowych oraz prac badawczorozwojowych nad produkcyjno-ekonomicznymi, energetycznymi oraz środowiskowymi
konsekwencjami uproszczeń w uprawie roli. Proponowane rozwiązania charakteryzują się
bowiem wieloma zaletami. Ograniczenie ilości, głębokości i intensywności wykonywania
zabiegów uprawowych może prowadzić do eliminowania procesów degradacji gleby,
sprzyjać nagromadzaniu się próchnicy i poprawiać jej biologiczną aktywność. Pozostawienie
resztek pożniwnych na powierzchni gleby może przyczynić się do zmniejszenia spływów
powierzchniowych, zwiększenia retencji wodnej gleby, a tym samym zmniejszenia ilości
wody dopływającej do rzek (zmniejszenie zagrożenia powodziowego). Poza tym
zmniejszenie intensywności uprawy powoduje spowolnienie rozkładu materii organicznej,
zmniejszenie wydzielania CO2, a w konsekwencji ograniczenie efektu cieplarnianego.
Wykonane prace badawcze w zróżnicowanych warunkach glebowo-klimatycznych
oraz częściowo przeprowadzone wdrożenia wskazują też na znaczne korzyści finansowe
takiego sposobu gospodarowania. Zmniejszą się nakłady energetyczne na produkcję roślinną
(mniejsze zużycie paliwa oraz nakłady pracy ludzkiej) co zbliża nas wielkością uzyskanego
parametru do nakładów ponoszonych na uprawę w krajach Europy Zachodniej. Kolejnym
praktycznym osiągnięciem przeprowadzonych prac jest wskazanie możliwości ograniczania
degradacji środowiska rolniczego, a w szczególności gleb zagrożonych erozją wodną oraz
wymywaniem składników pokarmowych (głównie związków azotu) do cieków wodnych i w
głąb profilu glebowego. W wyniku zastosowania na szerszą skalę proponowanych rozwiązań
technologicznych rolnictwo w Polsce może w znacznym stopniu przyczynić się do ochrony
rolniczej przestrzeni produkcyjnej oraz walorów ekologicznych przyrodniczo cennych
obszarów krajobrazowych.
Poruszane w opracowaniu zagadnienia nie wyczerpują oczywiście w pełni aktualnego
stanu wiedzy oraz innowacyjnych rozwiązań dotyczących bieżących problemów uprawy roli,
a w szczególności w modyfikacji przedsiewnego przygotowania pola pod zasiew. Stanowią
one jednak ważny przyczynek do wspierania decyzji podejmowanych na różnych szczeblach
administracji państwowej i samorządowej.
Wymiernym efektem opracowanej ekspertyzy powinna być bez wątpienia kwestia
dotycząca zastąpienia dominującego w naszym rolnictwie tradycyjnego systemu uprawy
płużnej nowymi, bezorkowymi technikami uprawy i wskazania szerokiej praktyce rolniczej
na wiele korzyści płynących w następstwie wprowadzenia ekonomicznie uzasadnionych oraz
ekologicznie bezpiecznych i sprzyjających poprawie środowiska przyrodniczego, przyjaznych
technologii produkcji, dostosowanych do różnych warunków siedliska oraz poziomu
agrotechniki.
12.
13.
Literatura
Anken T., Heusser J., Weisskopf P., Zihlmann U., Forrer H., Högger Ch., Scherrer C.,
Mozafar A., Wolfgang G. 1997. Bodenbearbeitungssysteme – Direktsaat stellt
höchste Anforderungen. FAT Berichte - Switzerland, 501: 1-14.
Arshad M. A., Franzluebbers A. J., Azooz R. H. 1999. Components of surface soil structure
under conventional and no-tillage in northwestern Canada. Soil Till. Res., 53(1): 4147.
Bailey K.L., Johnston A.M., Kutcher H.R., Gossen B.D., Morrall R.A. 2000. Managing crop
losses from foliar diseases with fungicides, rotation and tillage in the Saskatchewan
parkland. Ca. J. Plant Sci., 80: 169-175.
Beulke S., Malkomes H.P. 1996. Abbau der Herbizide Ethofumesat und Metazachlor in
Böden mit unterschiedlichen Corg-Gehalten. Zeitschrift für Pflanzenkrankheiten und
Pflanzenschutz. 15: 609-618.
Biskupski A., Pabin J., Kukuła S., Włodek S., Kaus A. 1998. Wpływ ugniatającego
oddziaływania elementów jezdnych na właściwości fizyczne gleby oraz plonowanie
jęczmienia jarego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 460: 405-412.
Biskupski A. Włodek S., Pabin J. 2003. Sposoby uprawy roli a plonowanie i zmiany
wilgotności gleby. Z. Prob. Post. Nauk Rol. 493: 335-343.
Blecharczyk A., Małecka I., Sawinska Z. 2004. Wpływ systemu następstwa roślin oraz siewu
bezpośredniego na porażenie jęczmienia jarego przez choroby. Prog. Plant Protection
/ Post. Ochr. Roślin, 44(2): 594-596.
Blecharczyk A., Małecka I., Sierpowski J. 2007. Wpływ wieloletniego oddziaływania
systemów uprawy roli na fizyko-chemiczne właściwości gleby. Fragm. Aron., XXIV,
193: 7-13.
Blecharczyk A., Sierpowski J., Sawinska Z. 2006. Wpływ systemów uprawy roli na
występowanie chorób w monokulturze pszenicy ozimej. Prog. Plant Protection / Post.
Ochr. Roślin, 46(2): 677-680.
Bräutigam V. 1993. Einfluss verschiedener Bodenbearbeitungssysteme auf Halmbasiskrankheiten des Getreides, die Unkrautentwicklung und – Bekämpfung. Dissertaton,
Giessen, 121-161
Börner A., Simon M.R., Roder M.S., Ayala F.M., Cordo C.A. 2003. Molecular mapping of
QTLs determining resistance/tolerance to biotic and abiotic stress in hexaploid wheat.
Proceedings of the Tenth International Wheat Genetics Symposium 1-6 September,
Pastum, Italy V. 1 : 331-333.
Carter M.R., Sanderson J.B., Ivany J.A., White R.P. 2002. Influence of rotation and tillage on
forage maize productivity, weed species, and soil quality of a fine sandy loam in the
cool-humid climate of atlantic Canada. Soil & Tillage Research, 67: 85-98.
Czyż E., Dexter A.R., Włodek S., Biskupski A., Niedźwiecki J. 2010. Ocena wybranych
fizycznych właściwości gleby w różnych systemach uprawy roli. W.: Produkcyjne i
siedliskowe skutki stosowania różnych systemów uprawy roli. Raport z tematu
badawczego nr 2.3.2, IUNG-PIB, Puławy: 8-21.
Damm U. 2000. Bodenmykoflora in unterschiedlichen Bewirtschaftungssystemen des
Weizens mit besonderer Berücksichtigung der Fusarium – Arten. Arch. Acker u. Pfl.
Bodenkd., 45: 509-521.
Dauda A, Samari A. 2002. Cowpea yield response to soil compaction under tractor traffic an a
sandy loam soil in the semi-arid region of northern Nigera. Soil and Till. Res., 68:
17-22.
Davidson E.A., Acerman I.L. 1993. Changes in soil carbon inventories following cultivation
of previousely untiled soils. Biogeochemistry, 20:161-193.
Derpsch, R., Friedrich T. 2010. Sustainable crop production intensification – the adoption of
conservation agriculture worldwide. 16 ISCO Congress, 8-12 Nov., Santiago, Chile,
www.rolf-derpsch/sustainablecropproduction.pdf.
Dobers E.S., Roth R., Meyer B., Becker K.W. 2003. Leitfaden für die Umstellung auf
Systeme der nicht wendenden Bodenbearbeitung. Ministerium für Landwirtschaft
Umweltschutz und Raumordnung des Landes Brandenburg, 4-57.
Dubas A., Michalski T., Sulewska H. 1995. Uprawa kukurydzy w systemie bezorkowym i
siewie bezpośrednim w ściernisko po różnych przedplonach. Konf. Nauk.: Siew
bezpośredni w teorii i praktyce, Szczecin - Barzkowice, 71-80.
Düring R.A., Hummel H.E. 1994. Der Einfluss differenzierter Bodenbearbeitung auf das
Verhalten ausgewählter Herbizide im Boden. Giessen, 65-82.
Dycker J., Rux S., Knechtges H. 1992. Direktsaat in semiariden Klimaten. Landtechnik, 47,
7/8: 323-327.
Dzienia S. 1995a. Siew bezpośredni technologią alternatywną. Materiały Konferencji
Naukowej nt. ”Siew bezpośredni w teorii i praktyce”. Szczecin – Barzkowice, 9-19.
Dzienia S., Malicki L., Nowicki J., Wesołowski M. 1995b. Sposób uprawy Roli a plonowanie
niektórych roślin na różnych glebach. Konf. Nauk. „Siew bezpośredni w teorii i
praktyce” Szczecin - Barzkowice, 99-107.
Dzienia S., Pużyński S., Wereszczaka J. 2003. Reakcja pszenicy ozimej na zmniejszenie
intensywności w uprawie roli. J. Research. Appl. Agricult. Eng. – Pr. PIMR, 48 (3):
28-32.
Dzienia S., Zimny L., Weber R. 2006. Najnowsze kierunki w uprawie roli i technice siewu.
Fragm. Agron., 2,(90): 227-241.
European Environment Agency 1998. Europe’s Environment, The Second Assessment.
Elsevier Science Ltd, Soil Degradation, 11:231-246.
Entrup N.L., Schneider M. 2003. Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit
landwirtschaftlicher Systeme der Bodennutzung durch Fruchtfolgegestaltung und
konservierende Bodenbearbeitung/Direktsaat. Braunschweig, 27-28 Oktober 7-35.
Friedrich Th., Kienzle J., Eppelein J., Basch G. 2008. Schonende Bodenbearbeitung, Verlag
DLG; Konservierende Bodenbearbeitung 55-77.
Gajda A. 2010. Ocena aktywności mikrobiologicznej i biochemicznej gleby w różnych
systemach uprawy roli. W.: Produkcyjne i siedliskowe skutki stosowania różnych
systemów uprawy roli. Raport z tematu badawczego nr 2.3.2, IUNG-PIB, Puławy: 7086.
Garcia-Torres L. 1999. Konservierende Bodenbearbeitung in Europa: Umweltrelevante,
ökonomische und EU politische Perspektiven. Deutsche Gesellschaft für
Konservierende Bodenbearbeitung, Berlin, 5-23.
Gieska M., Ploeg R.R., Schweigert P., Pinter N. 2003. Physikalische Bodendegradierung in
der Hildesheimer Börde und das Bundes-Bodenschutzgesetz. Berichte über
Landwirtschaft, 81(4): 485-511.
Gonet Z. 1991. Metoda i niektóre wyniki badań energochłonności systemów uprawy roli.
Fragm. Agron., 2: 7-18.
Gonet Z., Zaorski T. 1988. Energochłonność orki w różnych warunkach glebowych. Pam.
Puł., 91: 137-152.
Hemmat A., Taki O. 2001. Grain yield of irrigated winter wheat as affected by stubble tillage
management and seeding rates in central Iran. Soil and Tillage Research, 63, (1-2):
57-64.
Hernanz J.L., Giron V.S., Cerisola C. 1995. Long-term energy use and economic evaluation
of three tillage systems for cereal and legume production in central Spain, Soil Till.
Res., 35: 183-198.
Jabłoński B. 1980. Ogólna uprawa roślin, PWRiL, Warszawa, ss. 499.
Jacops A., Rauber R., Ludwig B. 2009. Impact of reduced tillage on carbon and nitrogen
storage of two haplic luvisols after 40 years. Soil and Tillage Research, 102, 1: 158164.
Jadczyszyn J., Nowocień E., Podolski B. 2010. Ocena nasilenia procesów erozyjnych w
różnych systemach uprawy roli w wybranym gospodarstwie. W.: Produkcyjne i
siedliskowe skutki stosowania różnych systemów uprawy roli. Raport z tematu
badawczego nr 2.3.2, IUNG-PIB, Puławy: 29-41.
Juroszek P., Gerhards R., Kűhbauch W. 2002. Photobiologische Unkrautregulierung annueller
Ackerunkräuter. J. Agronomy and Crop Science, 188: 389-397.
Kinsella J. 1995. The effect of various tillage systems in soil compaction. Farming for a
Better Environment, A White Paper, Soil and Water Conservation Society, Ankeny,
Iowa, USA, 15-17.
Kordas L. 1999. Energochłonność i efektywność różnych systemów uprawy roli w
zmianowaniu. Fol. Univ. Agric. Stetin. 195, Agricultura, 74: 47-52.
Kordas L. 1999. Wpływ stosowania siewu bezpośredniego na nakłady energetyczne i
plonowanie pszenicy ozimej. Zesz. Nauk. A.R. we Wrocławiu, 367: 135-139.
Kordas L. 2004. Wpływ wieloletniego stosowania uprawy zerowej w zmianowaniu na
zachwaszczenie. Prog. Plant Protection / Post. Ochr. Roślin, 44(2): 841-844.
Kordas L. 2006. Porażenie pszenicy ozimej przez Gaeumannomyces graminis uprawianej
tradycyjnie i w siewie bezpośrednim. Prog. Plant Protection / Post. Ochr. Roślin,
46(2): 708-711.
Köller K., Linke Ch. 2001. Erfolgreicher Ackerbau ohne Pflug, 5-176.
Krasowicz S., Madej A. 2010. Ocena ekonomiczna różnych technik uprawy roli. W.:
Produkcyjne i siedliskowe skutki stosowania różnych systemów uprawy roli. Raport z
tematu badawczego nr 2.3.2, IUNG-PIB, Puławy: 131-152.
Krasowicz S., Madej A. 2010. Ocena efektywności energetycznej różnych technik uprawy
roli pod pszenicę ozimą. W.: Produkcyjne i siedliskowe skutki stosowania różnych
systemów uprawy roli. Raport z tematu badawczego nr 2.3.2, IUNG-PIB, Puławy:
153-157.
Kraatz M. 2003. Ohne Pflug mehr Pilze? DZL Agrarmagazin, 3: 48-52.
Lascala N., Bolonhezi D., Pereira G.T. 2006. Short-term soil CO2 emission after conventional
and reduced tillage of a no-till sugar cane area in southern Brazil. Soil Till. Res.,
91(1-2): 244-248.
Linke Ch. 1998. Direktssat – eine Beschtandaufnahme unter besonderer Berücksichtigung
technischer, agronomischer und ökonomischer Aspekte. Hohenheim, 11-481.
Lioveras J., Manent J., Viudas J., López A., Santiveri P. 2004. Seeding rate influence on yield
and yield components of irrigated winter wheat in a mediterranean climate. Agron. J.,
96: 1258-1265.
Lithourgidis A.S., Dhima K.V., Damalas C.A., Vasilakoglou I.B., Eleftherohorinos IG. 2006,
Tillage effects on wheat emergence and yield at varying seeding rates, and on labor
and fuel consumption. Crop scien., 46: 1187-1192.
Małecka I. 2005. Zdrowotność jęczmienia jarego w uproszczonych technologiach uprawy
roli. Prog. Plant Protection / Post. Ochr. Roślin, 45(2): 886-888.
Małecka I., Blecharczyk A., Dobrzeniecki T. 2006. Zachwaszczenie zbóż ozimych w
zależności od systemu uprawy roli. Prog. Plant Protection / Post. Ochr. Roślin, 46(2):
253-255.
Małecka I., Blecharczyk A., Sawinska Z. 2001. Wpływ systemów uprawy roli na
występowanie chorób w pszenżycie ozimym i jęczmieniu jarym. Progr. Plant
Protection / Post. Ochr. Roślin. 41(2), 920-923.
Marks M., Buczyński G. 2002. Degradacja gleb spowodowana mechanizacją prac polowych
oraz możliwości jej zapobiegania. Post. Nauk Roln., 49/54 (4): 27-39.
Mohler C.L. 1993. A model of the effects of tillage on emergence of weed seedlings.
Ecological applications, 3: 53-73.
Molin J.P. , Bashford L.L. 1996. Penetration forces at different soil conditions for punches
used on punch planters . Trans. ASAE, 39: 423-129.
Munkholm L.J. Schjnning P., Rasmussen K.J., Tanderup K. 2003. Spatial and temporal
effects of direct drilling on soil structure in the seedling environment. Soil and Till.
Res., 71: 163-173.
Neumann H. J. 2005. Optimierungsstrategien für den Getreidebau in ökologischen Landbau :
System „weite Reihe“ und Direktsaat in ausdauernden Weisklee (Bi-cropping),
Disseration zur Erlangung des Doktorgrades der Christian-Albrechts-Universität zu
Kiel, 3-128.
Nidal H. Abu-Hamdeh. 2003. Soil compaction and root distribution for okra as affected by
tillage and vehicle parameters. Soil and Till. Res., 74: 25-35.
Niewiadomski W. 1992. Słownik Agro-Bio-Techniczny, PTNA Lublin, ss. 1115.
Nitzsche O., Schmidt W., Gebhart C. 2002. Fusariumbefall vorbeugen. Neue Landwirtschaft,
5: 40-41.
Pabin J., Kukuła S., Włodek S., Biskupski A., Kaus A. 1998. Wpływ głęboszowania i
ugniatania gleby przejazdami ciągników na jej właściwości fizyczne i plony korzeni
buraka cukrowego, Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 460: 395-403.
Pabin J., Włodek S., Biskupski A., Runowska-Hryńczuk B., Kaus A. 2000. Ocena
właściwości fizycznych gleby i plonowania roślin przy stosowaniu uproszczeń
uprawowych, Inżynieria Rolnicza, 6 (17): 213-219.
Pałys E., Podstawka-Chmielewska E. 1995. Wpływ systemu uprawy roli na zachwaszczenie
łanu roślin na rędzinie. Konf. Nauk. „Siew bezpośredni w teorii i praktyce”. Szczecin
- Barzkowice, 135-144.
Parylak D. 2005. Zachwaszczenie pszenicy ozimej uprawianej po sobie z zastosowaniem
uproszczeń w uprawie roli. Prog. Plant Protection / Post. Ochr. Roślin, 45(1): 357362.
Parylak D. 2006. Uprawa pszenicy ozimej po sobie z zastosowaniem uproszczeń w uprawie
roli a występowanie chorób podstawy źdźbła. Prog. Plant Protection / Post. Ochr.
Roślin, 46(2): 509-511.
Phillips P.P., Phillips S.H. 1984. No-Tillage Agriculture – Principles and Praktice. Van
Nostrand Reinhold Company. New York, Toronto, 4-306.
Pimental D., Wilson C. 1997. Economic and environmental benefits of biodiversity.
BioScience, 47 (11): 747-756.
Podolska G., Mazurek J. 2000. Reakcja nowych rodów pszenicy ozimej na gęstość siewu.
Biuletyn IHAR, 214: 63-71.
Pruszyński S. 2006. Ochrona upraw w rolnictwie zrównoważonym. Problemy Inż. Rol.,
14,(2): 71-80
Rasmussen K. J. 1999. Impact of ploughless soil tillage on yield and quality. A Scandinavian
review. Soil Till. Res., 53(1): 3-14.
Roszak W., Radecki A., Opic J. 1995. Możliwości zastosowania siewu bezpośredniego w
warunkach Polski centralnej. Konf. Nauk. „Siew bezpośredni w teorii i praktyce”.
Szczecin -Barzkowice, 21-27.
Rubin B. 1996. Herbicide-resistant weeds – the inevitable phenomenon; mechanism,
distribution and significance. Z. für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz, 15: 1732.