Uprawa bezorkowa i strip-till: kiedy pomagają glebie, a kiedy jej szkodzą

Pole w gospodarstwie od kilku lat w uprawie bezorkowej: mniej przejazdów, mniej paliwa, resztki zbóż na powierzchni. A jednak plony przestały rosnąć, woda stoi po deszczu, a azotu trzeba coraz więcej. Francis Bucaille spotyka takie pola często. Pokazujemy, co uprawa bezorkowa i strip-till dają glebie, czego nie dają, jak w polu sprawdzić podeszwę no-till i zakwaszenie powierzchni oraz kiedy autor zaleca powrót do płytkiej orki albo głęboszowanie. Na końcu: co obejmuje dopłata z ekoschematu.

Czym różnią się uprawa bezorkowa, strip-till i siew bezpośredni?

Uprawa bezorkowa rezygnuje z pługa, ale glebę wciąż się spulchnia. Strip-till spulchnia tylko pasy w rzędach, a siew bezpośredni (uprawa zerowa) nie uprawia gleby wcale. Wszystkie trzy różnią się od uprawy orkowej (płużnej), w której pług odwraca warstwę gleby.

Według CDR istotą uprawy bezorkowej jest brak orki jako podstawowego zabiegu i pługa jako narzędzia. Glebę spulchnia się i miesza powierzchniowo gruberami, kultywatorami ścierniskowymi, spulchniaczami, bronami talerzowymi albo maszynami aktywnymi. W uprawie pasowej (strip-till) spulchnia się tylko pas gleby wzdłuż rzędów, nawet do 30 cm, i w jednym przejeździe nawozi oraz sieje^{[01, s. 24]}.

Co daje glebie uprawa bezorkowa?

Uprawa bezorkowa spowalnia rozkład materii organicznej, daje poprawę struktury gleby i jej porowatości, lepiej zatrzymuje wodę i ogranicza parowanie. Mulcz z resztek chroni glebę przed erozją wodną i wietrzną.

CDR wymienia też mniejszą emisję CO₂ i N₂O, mniejsze straty azotu zimą, więcej substancji organicznej w wierzchniej warstwie gleby i mniej spalin, bo zabiegów jest mniej. Resztki pożniwne albo międzyplon w formie mulczu utrudniają też kiełkowanie chwastów^{[01, s. 24]}.

Francis Bucaille nie kwestionuje tych korzyści. Trwałe pokrycie gleby, bezorka i siew bezpośredni to według niego wielka poprawa w stosunku do głębokiej orki z przyorywaniem resztek, po której gleba stoi goła przez pół roku („Rewitalizacja gleby”, s. 120). Zastrzeżenia autora dotyczą dwóch rzeczy: magazynowania węgla i fizyki gleby po kilku latach.

Uprawa orkowa czy bezorkowa: jakie są zalety i wady?

Uprawa bezorkowa lepiej chroni glebę i wodę, a płytka orka lepiej radzi sobie z zakwaszeniem powierzchni i zbitą warstwą na glebach, które same nie odbudowują struktury. Wybór zależy od gleby w Twoim gospodarstwie.

Płytka orka agronomiczna ma według Francisa Bucaille’a własne zalety: oszczędza paliwo w porównaniu z orką głęboką, wynosi składniki mineralne, w tym wapń, na powierzchnię, ogranicza zakwaszenie powierzchni, poprawia działanie herbicydów doglebowych i nie tworzy podeszwy płużnej („Rewitalizacja gleby”, s. 144).

Autor wskazuje, które gleby lepiej znoszą brak orki. Gleby z pęczniejącymi minerałami ilastymi i dżdżownicami same odbudowują strukturę i napowietrzenie. Na glebach ciężkich gliniastych naturalne pęknięcia przy zmianach wilgotności tworzą głęboką strukturę gleby (s. 164). Gleby piaszczyste, piaszczysto-gliniaste i gliniaste bez tych dwóch „narzędzi” po rezygnacji z orki łatwo się zapadają (s. 161). Na glebach piaszczysto-gliniastych i gliniasto-piaszczystych zaleca więc utrzymanie orki albo powrót do niej (s. 193).

Czy uprawa bezorkowa zwiększa ilość próchnicy?

Zwiększa ilość materii organicznej przy powierzchni, ale nie cały zasób węgla w glebie. Główny efekt to przesunięcie materii organicznej w profilu.

Autor powołuje się na przegląd prac francuskich instytutów INRA i Arvalis z 2014 r.:

Polskie i francuskie źródła się tu nie wykluczają: CDR pisze o zwiększaniu substancji organicznej w wierzchniej warstwie gleby^{[01, s. 24]}, a przegląd przytoczony w książce mówi o całym profilu. Dlatego w bezorce płytka próbka może przeszacować materię organiczną, a autor zaleca porównywać wyniki z próbek pobranych na dawnej głębokości orki (s. 202). Doświadczenie z Boigneville (28 lat) pokazuje, jak różnie rozkłada się węgiel w profilu przy orce, strip-till i siewie bezpośrednim (s. 203).

Wysokie zapotrzebowanie na azot w bezorce też nie oznacza, że gleba odbudowuje próchnicę. Autor wiąże je z niską efektywnością azotu na zbitych, często podmokłych polach (s. 161).

Dlaczego po kilku latach bez orki plony mogą spadać?

Najczęstszą przyczyną według Francisa Bucaille’a jest podeszwa no-till: zbita warstwa na głębokości 20-40 cm, która powstaje po latach uprawy bez orki na niektórych glebach.

Autor obserwuje, że po pięciu do dziesięciu latach siewu bezpośredniego i no-till wyniki produkcyjne u wielu rolników się pogarszają. Profil gleby pokazuje wtedy dość systematycznie zwartą warstwę, którą nazywa podeszwą no-till („Rewitalizacja gleby”, s. 160):

• 40 cmdo takiej głębokości sięga podeszwa no-till; zaczyna się ok. 20 cm pod powierzchnią (s. 160).
• 10 latw ciągu pięciu do dziesięciu lat no-till autor widzi pogorszenie wyników (s. 160).

Na glebach gliniastych i piaszczysto-pyłowych problem pojawiał się regularnie na ok. jednej trzeciej pól prowadzonych w no-till przez pięć do dziesięciu lat (s. 162).

Najbardziej narażone są gleby krzemionkowe: piaszczyste, ilasto-piaszczyste i piaszczysto-gliniaste. Nie mają dwóch naturalnych narzędzi odbudowy struktury: pęczniejących minerałów ilastych i dżdżownic. Gdy przestaje się je orać, zapadają się, stają się beztlenowe, a żelazo i mangan wymywane z wyższej warstwy wytrącają się niżej i cementują glebę (s. 160-161).

Skutki opisuje autor tak: zakwaszenie, słabe wsiąkanie i zatrzymywanie wody, duża wrażliwość na suszę i wysokie potrzeby azotowe. Azot ucieka do atmosfery przez denitryfikację w podmokłej glebie, więc rośliny korzystają z niego słabo (s. 161).

Jak sprawdzić, czy na polu jest podeszwa?

Wykop odkrywkę na 50 cm i obejrzyj profil. Podeszwę poznasz po oporze gleby, barwie warstw i braku porów.

Francis Bucaille podaje kilka znaków zbitej warstwy („Rewitalizacja gleby”, s. 158-160):

• Opór na nóż. Zbita warstwa stawia większy opór przy cięciu nożem.
• Barwa. Nad podeszwą no-till warstwa jest jaśniejsza, wręcz popielata, a niżej pojawiają się rdzawe plamy żelaza i manganu.
• Pory. W grudce oglądanej pod lupą binokularną (20 razy) powinno być widać co najmniej pięć-sześć okrągłych otworów po korzeniach. Brak porów oznacza warunki beztlenowe.
• Korzenie. Korzenie omijają zbitą warstwę, a gleba pod nią zostaje niewykorzystana.

Podeszwy płużne leżą zwykle na głębokości 30-50 cm (s. 158), podeszwy no-till na 20-40 cm (s. 160). Autor zaleca obserwację szpadlem i lupą w warstwie 35-50 cm (s. 237).

Szybki test stabilności struktury to test szklanki wody: grudkę gleby kładzie się na metalowej siatce zanurzonej w wodzie i mierzy czas jej rozpadu. Od 5 sekund (stabilność bardzo niska) do 2 godzin (bardzo wysoka) (s. 158).

Zakwaszenie powierzchni: dlaczego w bezorce trzeba brać próbki z 0-5 cm?

Bez orki wapń, magnez, potas i sód nie wracają na powierzchnię, więc warstwa 0-5 cm się zakwasza. Próbka z 0-20 cm tego nie pokaże.

W uprawie zerowej bardzo często spotyka się w warstwie 0-5 cm pH poniżej 5,5, nawet na glebach nasyconych wapniem, w których próbka z 20 cm pokazuje pH 7,5-8. W tej warstwie kiełkują nasiona i rozwijają się korzenie siewek („Rewitalizacja gleby”, s. 202). Zakwaszenie powierzchni pogłębia chlorek potasu, który wymywa wapń; w bezorce zjawisko jest silniejsze, bo orka nie wynosi zasad na powierzchnię (s. 74).

Autor zaleca w bezorce dwie próbki: z dawnej głębokości orki, żeby porównać wyniki z historycznymi, i osobno z warstwy 0-5 cm (s. 202). Autor odnotowuje też, że w systemach bezuprawowych zaleca się regularne wapnowanie, które neutralizuje kwasowość powierzchni (s. 123). Jak pobrać obie próbki, opisujemy w artykule o badaniu gleby, a dawki wapna w artykule o wapnowaniu gleby.

Jakie maszyny i rośliny (rzepak, zboża, kukurydza) sprawdzają się w uprawie bezorkowej?

Do uprawy bezorkowej wystarczają narzędzia do spulchniania bez odwracania gleby: grubery, kultywatory ścierniskowe, spulchniacze, brony talerzowe albo maszyny aktywne. Najtrudniejszy bywa rzepak siany krótko po zbożu, a najłatwiejsza pszenica siana po kukurydzy na ziarno.

Czy trzeba zmieniać park maszynowy? Do uprawy bezorkowej nie zawsze: uprawki pożniwne i przedsiewne bez pługa wykonuje się gruberem, kultywatorem ścierniskowym albo broną talerzową^{[01, s. 24]}. Specjalistyczne maszyny są potrzebne przede wszystkim w strip-till. Tam jeden zestaw łączy maszynę spulchniającą pasy gleby, siewnik i aplikator nawozu, więc spulchnianie, nawożenie rzędowe i siew odbywają się w jednym przejeździe^{[01, s. 24]}. Francis Bucaille przypomina, że podglebie ugniata nie tylko pług. Narzędzia zębate, brony talerzowe z gładkimi talerzami ustawionymi prawie prostopadle i brony aktywne naciskają na glebę pod kątem 60-80° i też mogą tworzyć zbitą warstwę („Rewitalizacja gleby”, s. 160). Mniej przejazdów oznacza za to mniejszy nakład czasu i energii na prace polowe oraz mniej spalin^{[01, s. 24]}.

Rośliny w uprawie bezorkowej według autora:

• Rzepak po zbożu. Najczęstszy problem: rzepak ozimy siany kilkanaście dni po zbiorze jęczmienia. Drobnoustroje rozkładające świeżą słomę konkurują z młodymi roślinami, a kumaryna ze słomy zbóż hamuje kiełkowanie i wzrost siewek. Nawozy azotowe ani azot z fosforem nie poprawiają wtedy stanu siewek (s. 98).
• Pszenica po kukurydzy na ziarno. Siew bezpośredni pszenicy po kukurydzy tylko w bardzo wyjątkowych przypadkach daje problemy ze wzrostem (s. 98). Kukurydza nie zawiera kumaryny, a kukurydza, słonecznik i sorgo są według autora znacznie słabiej dotknięte allelopatią resztek niż typowe zboża (s. 99).
• Ściernisko po kukurydzy. Pokrywa z martwych roślin, nieprzyorana albo tylko płytko wymieszana, chroni glebę przed zimowymi opadami i zasklepieniem. Przy niedoborze wody zimowa okrywa roślinna może zużyć wodę potrzebną roślinie głównej (s. 130).

Co zrobić z resztkami pożniwnymi i chwastami w uprawie bezorkowej?

Resztki pożniwne zostają na powierzchni pola jako mulcz: chronią glebę i utrudniają wschody chwastów. Przy podeszwie lub zbitej glebie chwasty wygrywają jednak z rośliną uprawną.

W uprawie bezorkowej resztki pożniwne albo międzyplon zostają na powierzchni gleby, także na zimę, i zapobiegają erozji wodnej i wietrznej. Mulcz utrudnia też kiełkowanie i wschody chwastów^{[01, s. 24]}. Po żniwach słomę warto rozdrobnić i rozłożyć równomiernie; rozkład słomy hamują fungicydy z przedplonu, co opisujemy w artykule o rolnictwie węglowym i ekoschematach.

Zwalczanie chwastów w bezorce ma dwie słabsze strony. Płytka orka poprawia działanie herbicydów doglebowych, więc po rezygnacji z niej ta przewaga znika („Rewitalizacja gleby”, s. 144). Zbita warstwa w glebie sprawia, że rośliny uprawne są mniej konkurencyjne wobec chwastów, które mają system korzeniowy lepiej przystosowany do zagęszczonej gleby (s. 158). Dobra struktura gleby pomaga więc także w walce z chwastami.

Kiedy wrócić do orki i jak orać, żeby nie szkodzić glebie?

Na glebach piaszczysto-gliniastych i gliniasto-piaszczystych Francis Bucaille zaleca powrót do orki albo jej utrzymanie. Problemem jest według niego głęboka orka, a nie orka jako taka.

Autor uzasadnia to wrażliwością tych gleb: nie mają dżdżownic ani pęczniejących minerałów ilastych i łatwo tracą kationy z warstwy powierzchniowej („Rewitalizacja gleby”, s. 193). Zaleca orkę agronomiczną:

• Głębokość: standardowa orka nie powinna przekraczać 12-18 cm, a na glebach głębokich najwyżej 34 cm (s. 193).
• Bez mieszania warstw: bez odkładnicy, żeby materia organiczna nie zalegała na dnie bruzdy; koła ciągnika poza bruzdą, żeby nie ugniatać podglebia (s. 193).
• Zalety: oszczędność paliwa, powrót składników mineralnych (w tym wapnia) na powierzchnię, walka z zakwaszeniem powierzchni, działanie herbicydów doglebowych i brak podeszwy płużnej (s. 144).

Przodkowie orali według autora płytko, na 10-15 cm, a pogorszenie wskaźników żyzności zaczęło się od lat 50. XX wieku, gdy orka stała się głęboka, na 35-45 cm, często w złych warunkach (s. 124-125).

Gdy podeszwa już jest, sama zwykle nie zniknie: bez interwencji często powiększa się z roku na rok. Rośliny okrywowe według obserwacji autora częściej ją ujawniają, niż likwidują, dlatego zaleca głęboszowanie (s. 194). Jednorazowy zabieg powinien wystarczyć, jeśli wdroży się też inne działania rewitalizacji gleby (s. 237). Przy podeszwie no-till z wytrąconymi tlenkami żelaza i manganu autor zaleca głęboszowanie pilnie (s. 161). Jedynym wyjątkiem wśród roślin, które w klimacie umiarkowanym potrafią kruszyć bardzo zwarte podeszwy, jest według niego kostrzewa trzcinowa (s. 196).

Jak wykopać profil, odczytać warstwy i zaplanować kolejne kroki, opisuje książka Francisa Bucaille’a o rewitalizacji gleby.

Jak przejść na uprawę bezorkową krok po kroku?

Zacznij od profilu gleby, a nie od zakupu maszyny. Przejście na bezorkę na zbitej, kwaśnej glebie utrwala problem, którego bez orki trudniej się pozbyć.

1. Wykop odkrywkę i sprawdź podeszwę płużną na głębokości 30-50 cm („Rewitalizacja gleby”, s. 158). Jeśli jest, skrusz ją przed rezygnacją z pługa, bo bez interwencji zwykle się powiększa (s. 194).
2. Zbadaj glebę na dwóch głębokościach: w warstwie orki i w 0-5 cm. Wapnuj według wyniku, także przy powierzchni (s. 123, 202).
3. Zostaw resztki jako mulcz i rozdrobnij słomę równomiernie; to też warunek dopłaty^{[01, s. 25]}.
4. Zaplanuj płodozmian tak, żeby rzepak nie szedł kilkanaście dni po zbiorze zboża, a po kukurydzy na ziarno siej pszenicę (s. 98).
5. Co kilka lat kontroluj profil. Na glebach piaszczysto-gliniastych bądź gotów na płytką orkę albo głęboszowanie (s. 193-194).

Kroki 1, 2, 4 i 5 wynikają z zaleceń Francisa Bucaille’a, krok 3 z warunków ekoschematu.

Uprawa bezorkowa w ekoschemacie: co obejmuje dopłata?

Uproszczone systemy uprawy dają w ekoschemacie „Rolnictwo węglowe i zarządzanie składnikami odżywczymi” 3 pkt/ha, czyli ok. 300 PLN. Dopłata obejmuje uprawę bezorkową i strip-till, ale nie uprawę zerową.

Warunki praktyki^{[01, s. 24-25]}:

• uprawa konserwująca bezorkowa, w tym pasowa: bez pługa w uprawkach pożniwnych i przedsiewnych w roku wniosku;
• pozostawienie po zbiorze całości resztek pożniwnych w formie mulczu; słomę wolno zebrać jako plon uboczny;
• grunty orne bez uprawy zerowej i bez traw oraz innych roślin pastewnych;
• rejestr zabiegów agrotechnicznych.

Wymagania dotyczą roku kalendarzowego, w którym składasz wniosek^{[01, s. 25]}. Oznacza to, że dopłata nie przeszkadza w powrocie do płytkiej orki w innym roku, jeśli profil gleby tego wymaga. Do tej samej powierzchni możesz w roku zgłosić najwyżej dwie praktyki, np. uproszczoną uprawę i międzyplon ozimy. Więcej w artykule o rolnictwie węglowym i ekoschematach.

Co zrobić w tym sezonie

Bez kupowania czegokolwiek:

• Wykop na polu w bezorce odkrywkę na 50 cm i sprawdź warstwę 20-40 cm nożem i wzrokiem.
• Obejrzyj korzenie: czy schodzą pionowo, czy skręcają nad zbitą warstwą.
• Zrób test szklanki wody z grudki z powierzchni i z 25 cm.
• Przy następnym badaniu gleby zamów osobną próbkę z warstwy 0-5 cm.
• Zapisz, na jakich polach i od ilu lat nie było orki.

Uprawa bezorkowa nie jest dobra ani zła sama w sobie. Na glebach z dżdżownicami i pęczniejącymi glinami może działać latami. Na glebach piaszczysto-gliniastych po kilku latach warto sprawdzić profil i być gotowym na płytką orkę albo głęboszowanie, zanim podeszwa obniży plony.