Zatímco výhody krycích plodin jsou prokázány, Texas A&M AgriLife vědci zjišťují, že jedna velikost nevyhovuje všem, pokud jde o jejich použití v semiaridních oblastech státu. To, co funguje na suchých, písčitých Jižních pláních, nemusí být použitelné na severních Vysokých pláních nebo Rolling Plains.
Texas A&M AgriLife Research a Texas A&M AgriLife Extension Service půdologové a agronomové spolupracují, aby se dozvěděli více o tom, jak lépe spravovat krycí plodiny v prostředích s omezenou vodou. Krycí plodiny jsou pěstovány po určitou dobu mimo sezónu, pak jsou ukončeny a ponechány na poli, aby se rozložily a cirkulovaly živiny v půdě. Chrání povrch půdy a poskytují zbytky, které mohou potenciálně zlepšit strukturu půdy, snížit zhutnění a zvýšit organickou hmotu v půdě. To pomáhá snížit erozi půdy, zvýšit infiltraci vody a zlepšit schopnost půdy zadržovat vodu.
V semiaridních oblastech státu, kde se průměrné roční srážky pohybují od 16 palců za rok v západní Texas High Plains do 28 palců za rok v Rolling Plains, srážky nesplňují roční požadavky na vodu pro plodiny. V důsledku toho je produktivita plodin závislá na zavlažování a/nebo srážkách a akumulované půdní vodě. A protože se podzemní voda omezuje, hospodaření se zásobenou půdní vodou se stává pro výrobce používající zavlažování stále důležitější.
Zatímco jedna velikost nevyhovuje všem provozům, výzkum ve velkých oblastech Texasu, kde se pěstuje pšenice a bavlna, ukazuje, že krycí plodiny mají hodnotu. Slouží jako další nástroj, který je třeba vzít v úvahu v sadě nástrojů pro konzervaci. Texas A&M AgriLife výzkumníci se nedávno účastnili projektu financovaného z Půdní zdravotní ústav že zdůrazňuje problémy a výhody zemědělců využití managementu ochrany přírody.
Extrémní horko a vítr – Barrettovy brambory – krycí plodiny
Říká se, že v Texasu je všechno větší. Ale pokud jde o brambory, stát je na 13. místě sklizených akrů. Pouze asi jedna setina procenta celkové texaské pevniny je věnována pěstování brambor. Ale rodina Barrettových z Texas Panhandle již více než 80 let dokazuje, že pěstování brambor lze v Texasu docela úspěšně provádět.
„Fred právě viděl příležitost,“ říká jeho pravnuk Keith, který se spolu se svým otcem Richardem stará o většinu potřeb Barrettových v oblasti marketingu brambor. „Byla tu dobrá voda a nepěstovalo se tady moc brambor a měl by oproti jiným pěstitelům výhody v nákladní dopravě. Nevím, jestli byl první, ale byl jedním z nich první pěstitelé brambor v Texasu. "
Existuje důvod, proč se jen málo pěstitelů brambor rozhodlo provozovat svůj obchod ve státě Lone Star. Pěstování plodiny, jako jsou brambory, má v Texasu své jedinečné výzvy, kterým pěstitelé v jiných regionech často nečelí. Rodina pěstuje mnoho svých brambor na pásmu vysoce erodovatelných písečných kopců. Tato půda v kombinaci s často extrémním teplem a větrem na Panhandle znamená, že brambory Barrett musí být vždy zasazeny do krycích plodin (obvykle pšenice). Je to náročné, ale Barrettovi jsou velmi hrdí na to, co dělají tam, kde to dělají.
Jižní vysoké pláně
V jižních pláních se zaměřujeme na optimalizace krycích plodin u nepřetržité bavlny s omezenými systémy produkce zavlažování, řekla Katie Lewis, Ph.D., vědecká pracovnice pro výzkum půdní úrodnosti AgriLife, Lubbock. "V jižní části High Plains dominují písčité půdy," řekl Lewis. "Jsou vysoce erodovatelné jarními větry, což z této oblasti dělá oblast, která může těžit z používání krycích plodin ke snížení ztráty půdy v důsledku větrné eroze." Zemědělci váhají se zaváděním krycích plodin s rizikem, že nebudou mít jarní nebo letní deště na doplnění vláhy, kterou krycí plodina využívá.
Lewis a Wayne Keelingovi, Ph.D., specialista na osevní systémy AgriLife Research a specialista na plevele, Lubbock, se zaměřili na optimalizaci využití krycích plodin při současném snížení souvisejících rizik vlhkosti.
Výzkum prokázal, že výnosy nejsou negativně ovlivněny snížením výsevu pšenice a žita z 60 liber na akr na 30 liber na akr a ukončením nejméně šest týdnů před výsadbou bavlny. U dlouhodobého kontinuálního bezobdělávání bavlny se systémem krycí plodiny byly pozorovány snížené výnosy žmolků. A také se ukázalo, že snížení nadzemní biomasy s dřívější dobou ukončení má pozitivní dopad na výnos, ale nevede ke zvýšenému potenciálu eroze.
"Také jsme vyhodnocovali strategie hospodaření s dusíkatými hnojivy," řekl Lewis. "Zjistili jsme, že aplikace většího procenta celkového dusíku blíže k výsadbě nebo krátce po vzejití, když následuje krycí plodina, může překonat jakákoli omezení dusíku v rané sezóně způsobená krycí plodinou, a tak vést k vyšší návratnosti investic do hnojiv." Poznamenala, že je čas vypracovat plán pro optimalizaci správy krytů před výsadbou tržní plodiny. "Pamatujte, že krycí plodiny by měly být dobře přizpůsobeny našemu klimatu a měly by být vybírány s ohledem na cíl," řekl Lewis.
Pokud je cílem snížit větrnou erozi, bylo by nejlepší volbou použít něco jako pšenici nebo žito jako krycí plodinu. Luštěniny se po sklizni bavlny obtížně usazují a s cílem fixovat dusík je často nutné ukončit je příliš brzy, než dojde k nodulaci a fixaci. Zatímco výzkumníci věří, že krycí plodiny mohou být extrémně prospěšné v prostředí s omezeným množstvím vody na jižních pláních, říkají, že strategie řízení musí být specifické pro daný region.
Severní vysoké pláně
V severních Texas High Plains dochází k přechodu osevních systémů a hospodaření s půdou v reakci na nižší hladiny podzemní vody, řekl Jourdan Bell, Ph.D., agronom AgriLife Extension, Amarillo. "Více producentů začleňuje plodiny odolné vůči suchu, jako je bavlna, do střídání kukuřice, aby rozšířili své zásoby zavlažování, kromě toho, že používají postupy konzervačního zpracování půdy, aby se minimalizovalo narušení půdy a zachovaly zbytky na povrchu půdy," řekla.
Bavlna je plodina s velmi nízkým obsahem zbytků, a tak řada výrobců začíná při její výrobě využívat krycí plodiny. Zpochybňují však, jak může použití krycí vody ovlivnit další ekonomickou plodinu, řekl Bell. Navíc při střídání kukuřice a bavlny, kde se provádí konzervační zpracování půdy, vyvstává otázka, zda zbytky kukuřice poskytují podobné výhody jako živá krycí plodina.
"V semiaridním prostředí vede konzervační zpracování půdy k velmi pomalému rozkladu zbytků plodin," vysvětlila. „To umožňuje, aby zbytek sloužil jako pokrývka pro minimalizaci ztrát odpařováním, snížení krusty půdy a zlepšení infiltrace vody. Jak se zbytek rozkládá, přidává živiny zpět do systému.“ Bell inicioval rozsáhlou výzkumnou iniciativu na farmách ve spolupráci s North Plains Ground Water Conservation District a jejich spolupracujícím farmářem, aby prozkoumala potenciální využití krycích plodin při střídání kukuřice a bavlny.
V severních Texas High Plains pěstebních systémech je velmi úzké okno pro vytvoření krycí plodiny. Sklizeň obvykle nastává na konci října nebo listopadu a sázení další plodiny obvykle nastává v květnu. Vzhledem k tomu, že krycí plodina by měla být ukončena 15 až 35 dní před výsadbou hospodářské plodiny, existuje ve skutečnosti pouze několik měsíců aktivního růstu – únor, březen a začátek dubna – v závislosti na jarních podmínkách.
„Některé z otázek, na které se snažíme odpovědět, zahrnují: Dosahujeme v tomto krátkém období přínosů z krycí plodiny a doplňujeme spotřebu vody včasnými srážkami? Měli bychom v omezené míře využívat podzemní vodu k doplňování zásobní vody v půdě, pokud nedostáváme pozdní jarní deště? Mnoho výrobců už na to nemá dostatečnou kapacitu.“
Výzkum zahrnoval velké, replikované plochy srovnávající úhor, krycí plodinu pšenice a krycí plodinu smíšených druhů. První krycí plodina byla vysazena na podzim 2018 za kukuřicí a bavlna byla hodnocena v prvním sklizňovém roce 2019. Údaje z roku 2019 ukázaly, že po čtyřech měsících růstu krycí plodiny došlo k větší infiltraci krycí plodiny, ale nadprůměrné srážky byly v květnu při výsadbě. Mezi jednotlivými ošetřeními byl také významný rozdíl ve vzcházení rostlin. Přestože vzejití bylo opožděno, rostliny se vyvíjely rychleji při ošetření krycích plodin, jakmile byly usazeny.
"V červnu 2019 jsme viděli přínos z pšeničného krytu, který chrání mladé sazenice bavlny před silnými větry," řekla. "V konečném důsledku však víceleté výnosy vyprávějí příběh farmáře," řekl Bell. „V posledních dvou letech jsme viděli úplně jiné výsledky. Ani kukuřičné zrno v roce 2020, ani výnos bavlny v roce 2021 se mezi jednotlivými ošetřeními významně nelišily.“
Řekla, že výsledky se budou lišit v důsledku návrhu projektu, ročních podmínek prostředí a mnoha scénářů, podle kterých se zkoumají krycí plodiny. Podobně mohou producenti zaznamenat různé reakce v závislosti na struktuře půdy, vlhkosti půdy, systému zpracování půdy, dostupnosti zavlažování, střídání plodin, programu hnojiv a dalších faktorech.
"Pokud bychom balili zbytky kukuřice nebo hodnotili konvenční systém zpracování půdy, mohli bychom vidět větší výnos z krycí plodiny, protože zbytky krycí plodiny mohou snížit vypařování půdy v rané sezóně a spotřebu vody v plodinách," řekla. "V současné době vidíme, že zbytky kukuřice v systému konzervačního zpracování kukuřice a bavlny poskytují stejné výhody, pokud jde o vypařování půdy."
Bell a spolupracovníci zopakují studii i letos. Budou vstupovat do kukuřičné fáze rotace. Vzhledem k tomu, že zásoby vody v regionu nadále klesají, je také zapotřebí dlouhodobý výzkum ve velmi omezených zavlažovacích a suchých systémech. Stále existuje mnoho nezodpovězených otázek a výzkumných příležitostí v zavlažovaných i suchých systémech.
Rolling Plains
Paul DeLaune, odborník na půdu AgriLife Research ve Vernonu, uvedl, že v posledních letech se ozimá pšenice stále více pěstuje jako krycí plodina v systémech produkce bavlny Rolling Plains. „Protože se ozimá pšenice široce pěstuje jako pícnina nebo tržní plodina na zrno, osivo je snadno dostupné, což z něj dělá oblíbenou krycí plodinu,“ řekl DeLaune. "Viděli jsme větší míru infiltrace s ukončenou krycí plodinou pšenice - zdvojnásobila nebo ztrojnásobila naši míru infiltrace."
Mezi monokulturní krycí plodiny, které zkoumal, patří rakouský hrachor polní, vikev chlupatá, jetel karmínový a pšenice, žito a smíšené druhy sestávající z žita, pšenice, vikve chlupaté a hrachu. DeLaune řekl, že každý ví, že krycí plodiny nejsou zadarmo, protože jsou náklady na osivo a využití půdní vlhkosti, ale přínosy mohou časem potenciálně převážit náklady.
"V pivotových nebo podpovrchových zavlažovacích systémech jsme zaznamenali 9% až 12% nárůst čistých výnosů za šestiletý průměr u krycích plodin pšenice ve srovnání s bezorebným nebo konvenčním zpracováním půdy bez krycí plodiny," řekl. "V suchých oblastech nebyly pozorovány žádné statistické rozdíly mezi ošetřením krycích plodin a nepokryvných plodin."
Řekl, že jeho tým používá neutronové sondy na všech výzkumných pozemcích krycích plodin, aby dokumentoval spotřebu vody. "Pozorujeme pokles skladované půdní vody v době ukončení krycí plodiny v polovině až koncem dubna," řekl DeLaune. „Byla však zaznamenána mnohem vyšší míra infiltrace, pokud zaznamenáme srážky mezi ukončením krycí plodiny a výsadbou bavlny. Se sezonou výsadby jsme zpět ke stávajícímu stavu.“
Řekl, že rád nechá malá zrnka překonat zaváděcí fázi, než ji ukončí. To sice spotřebuje trochu více vody, ale právě to tvoří trvanlivý zbytek, který je klíčem k ochraně povrchu půdy a sazenic bavlníku, budování kořenové biomasy a následné infiltraci. Protože žito dozrává dříve než pšenice, může být žito ukončeno dříve než pšenice, aby bylo dosaženo tohoto cíle. Při výsadbě krycích plodin po sklizni bavlny vzniká vyprodukovaná biomasa po dobu čtyř až šesti týdnů v březnu až dubnu. Konečným cílem u krycích plodin je vybudovat strukturu půdy a učinit ji funkčnější, řekl.
Zatímco relativně konzistentní výsledky byly pozorovány v zavlažovaných podmínkách, DeLaune řekl, že výsledky v suchých podmínkách jsou rok od roku mnohem proměnlivější. Od roku 2012 byly v letech 2012, 2017 a 2018 pozorovány neúrody, ačkoli pozdní úroda čiroku byla dosažena v roce 2017. Během těchto let však byly ztráty na úrodě konzistentní u všech ošetření, včetně systémů s krycími plodinami a bez krycích plodin.
Během sedmi let – od 2013–2016 a 2019–2021 – a za suchých podmínek DeLaune uvedl, že průměrný výnos konvenčně obdělávané bavlny byl 472 liber na akr. Pro srovnání, průměrné výnosy u krycích plodin byly 474 liber na akr u pšenice, 479 liber na akr u smíšené, 490 liber na akr u hrachu a 492 liber na akr u vikve. "S bavlnou jsme si vedli velmi dobře s pouhou krycí plodinou pšenice," řekl. "To je ošetření 6 nebo 8 dolarů za akr ve srovnání s 20 až 25 dolary za akr se směsí některých z těchto druhů."
DeLaune řekl, že studie o suché půdě nebyla hnojena od začátku studie v roce 2011. Jak bylo pozorováno u dlouhodobých výnosů na suchých půdách, krycí plodiny luštěnin by při současných cenách hnojiv mohly dávat ekonomický smysl. Necháte-li luštěniny rozkvést, maximalizujete potenciální výhody fixace dusíku, což bude vyžadovat růst do dubna. "Vysoká cena dusíkatých hnojiv v letech 2010 a 2011 je skutečně důvodem, proč jsme tuto studii zahájili a zahrnuli luštěniny," řekl.
- Další novinky od: Texas A&M AgriLife
- webová stránka: http://agrilife.org/