Správa živin na ekologických farmách

Mnozí ekologičtí zemědělci hovoří o důležitosti správné vyváženosti živin v půdě pro růst rostlin. Pro odhad požadavků rostlin na živiny používají metodu stanovení hodnoty bazické saturace. Tento přístup je založen na ideálním poměru vyměnitelných bází (zejména Ca++, Mg++ a K++), které jsou uchovávány na místech kationtové výměny.

Zemědělci se domnívají, že ideální poměr optimalizuje využití živin rostlinami a výnosy. Zde jsou uvedeny ideální poměry:
Ca:Mg 6.5:1
Ca:K 13:1
Mg:K 2:1

Pokud by byly ideálně vyváženy, 85% míst výměny by bylo obsazeno Ca++, 10% Mg++ a 5% K+. Pokud tyto poměry neexistují, pak z toho zemědělec usuzuje, že zde existuje deficit jedné nebo více těchto živin.

Živení půdy

Účel tohoto přístupu je dvojí. Když se do půdy přidávají organické živiny, zvyšuje se mikrobiální aktivita. V tomto smyslu ekologičtí zemědělci „krmí mikroby“. Zvýšená mikrobiální aktivita zlepšuje fyzikální vlastnosti půdy. Například, když se zvýší mikrobiální aktivita, zlepšuje se zralost půdy. Kromě toho mikrobiální aktivita urychluje nutriční cyklus, čímž zvyšuje dostupnost živin pro příjem rostlinami (když mineralizace mikroby převažuje nad imobilizací).

Účinnost využití plodin
Bez ohledu na stav zakořenění nenaleznou kořeny plodin všechny aplikované živiny. Některé rostliny jsou při hledání a přijímání živin mnohem efektivnější než ostatní. Například okurky mohou přijmout i jen 20-25% aplikovaných hnojiv. Účinnost využití živin okurkami je tudíž 25%. Účinnost využití živin kukuřicí je pouze 50%. Kukuřice může přijmout pouze 50 liber (cca 22,5 kg) z aplikace hnojiva v rozsahu 100 liber/akr (cca 45 kg/0,4 ha). Příjem živin je ovlivněn hustotou kořenů rostlin, která je naopak ovlivňována fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi půdy. I když je kvalita půdy výborná, mohou kořeny rostlin prozkoumat i méně než 5% celkového objemu půdy. K neefektivnímu používání aplikovaných živin přispívá i mnoho dalších faktorů, jako umístění hnojiva, množství srážek a zavlažování a teplota půdy.

Přihnojování půdy není účinné, pokud jsou koncentrace živin v půdě již vysoké. V takových případech může další přihnojování půdy způsobit přídavky živin, které zvyšují potenciál znečištění životního prostředí nebo toxicity rostlin.

Zamezení nadměrné aplikace fosforu a draslíku

V některých případech je užitečné zakládat míry hnojení na výpočtech eliminace živin plodinami - například, když zemědělci používají hnůj, aby vyhověli nárokům rostlin na živiny. Pokud testy půdy ukazují velmi vysoké hodnoty fosforu (P) a draslíku (K) a nedoporučuje se již dodávat P nebo K, výpočet míry aplikace hnoje, která je založena na potřebách plodin dusíku (N) bude mít za následek nadměrný přísun P a K. A to z toho důvodu, že hnůj obsahuje podstatné množství těchto živin. V takových případech může být nejudržitelnější praktikou aplikovat hnůj na základě míry eliminace P nebo K rostlinami. Případný výsledný nedostatek dusíku lze napravit jiným zdrojem N, který neobsahuje P nebo K.

Nadměrná aplikace fosforu je obzvláště problematická, pokud jsou na půdní povrchy aplikovány organické doplňky, například při využívání systému bez obdělávání polí nebo celoročně krycí plodiny. Ačkoliv dusík lze v systému bez obdělávání půdy ztratit mnoha způsoby (např. vyluhování, odtok a denitrifikace), draslík se obvykle ztrácí erozí, odtokem a odtokem podzemních vod. Ztráty fosforu v půdě do toků a řek těmito procesy mohou snížit kvalitu vody v jezerech, nádržích a mořských ústích.

Přidávání hnojů, kompostů a jiných organických vedlejších produktů může časem způsobit a způsobuje hromadění volného P na polích ekologických farem. Z toho důvodu dává smysl počítat míry aplikace P na základě míry ztrát P (kde má půda fosforu dostatek). V každém případě jsou výpočty odbourávání P a K rostlinami užitečné při počítání s přidáváním a odbouráváním živin z polí v průběhu času.

Zamezení nadměrné aplikace dusíku

Míra aplikovaného množství dusíku pro určitou plodinu pěstovanou na konkrétní půdě na konkrétním poli by se měla zakládat na reálném očekávaném výnosu (ROV) pro tuto plodinu na daném poli. Reálný očekávaný výnos může ovlivnit řada faktorů souvisejících s půdou, včetně:

• hloubky podloží, skalních nebo jiných limitujících horizontů
• obsah organické hmoty
• propustnost, infiltrace a odvodnění
• poloha krajiny
• podnebí

Strategie řízení úrodnosti mohou překonat mnohé z těchto vlastností specifických pro dané místo, zemědělci však budou muset vynaložit více času a finančních prostředků, pokud jde o zavlažování, živiny, práci a dovednosti s cílem dosažení vyšších výnosů na chudších půdách.

Určování reálného očekávaného výnosu

Nejlepším způsobem určení reálného očekávaného výnosu je použití historických záznamů o produkci pro každé pole. Pro získání skutečně vypovídající hodnoty mohou zemědělci zprůměrovat tři nejvyšší ekonomické výnosy (výnosy, které poskytují nejvyšší čisté zisky) za posledních pět let pěstování plodiny.

Bohužel, tyto údaje nejsou někdy k dispozici po jednotlivých polích, zejména pokud se pěstuje nová plodina.

Výpočet aplikačních dávek dusíku

Jakmile je stanoveno reálné očekávání výnosu pro dané pole, lze vypočítat vhodnou dávku dusíku vynásobením reálného očekávaného výnosu navrhovanou aplikační dávkou dusíku, která musí vycházet z vlastní zkušenosti, spolehlivého poradce nebo místních zemědělců.

Vytvoření křivky výnosnosti

Při absenci křivek výnosnosti pro ekologické činnosti musí ekologičtí zemědělci vytvořit vlastní křivky pro stanovení aplikačních dávek dusíku, které produkují reálné výnosy konkrétních plodin. Zemědělci mohou začít s údaji o dávkování dusíku a výnosech plodiny za jeden rok. Údaje lze rozšířit na několik let produkce, které představují řadu podmínek růstu. Tyto údaje lze zprůměrovat pro lepší odhad reálných výnosů a dávek dusíku, které tyto výnosy produkují.

To vše bude vyžadovat pečlivou evidenci

Analýza tkáně

Je dobré pravidelně zajišťovat analýzu vzorků rostlin z důvodu zjistění, zda plodiny dostávají odpovídající množství živin. Analýzu koncentrace živin v tkáni listu rostliny zajistí veřejné i soukromé laboratoře. Výsledky ukazují stav výživy rostlin, zjišťují deficity nebo toxicitu a poskytují základ pro určení, zda jsou potřebné další aplikace, např. hnojení vedle řádků nebo aplikace na listy.

Odebrání vzorku
K laboratorní analýze je zapotřebí méně než 1g tkáně. Nicméně dobrý vzorek obsahuje dostatečné množství listů, které zastupují celou oblast vzorkování. Například 8 až 15 listů rajčat by mělo být dostačující. Odeberte samostatné vzorky z různých polí nebo zón, nebo z produkčních oblastí, kde se problém vyskytuje.

Rotace plodin

Rotace plodin je systém, kdy se pěstují různé rostliny v opakující se definované sekvenci. Rotace plodin představuje podstatný mechanismus pro přísun živin v rámci ekologických systémů, vzhledem k tomu, že upravují fyzikální vlastnosti půdy, včetně velikosti a aktivity půdní mikrobiální biomasy. Kromě toho je střídání plodin v ekologickém zemědělství primárním prostředkem k potlačování plevelů, škůdců a chorob.

Organické rotace jsou rozděleny na fáze, které zvyšují úroveň půdního dusíku a na fáze, které ho spotřebovávají. Fáze tvorby a spotřeby dusíku musí být v rovnováze, nebo ukazovat mírný nadbytek, má-li být udržena dlouhodobá úrodnost. Tento typ rotace poskytuje základy pro další plánování přísunu dusíku nezbytného při absenci rozpustného dusíkatého hnojiva.

Zemědělci musí při navrhování plánu řízení úrodnosti zvážit dlouhodobé plány pěstování nebo rotace. Pokud je to agronomicky možné, lze zvážit aplikaci živin a využití pro celý cyklus pěstování, spíše než podle jednotlivých plodin. Veškeré plány péče o půdu zahrnují popis běžné sekvence osazování různými druhy plodin, potřeby živin a míry odčerpávání živin pro všechny plodiny v systému.

Implementace plánu rotace plodin zahrnuje mimo jiné drnovou pokrývku, krycí plodiny, plodiny na zelené hnojivo a meziplodiny. Tyto plodiny musí plnit následující funkce (USDA, 2000):

• Zachovávání nebo zlepšování obsahu organické hmoty v půdě.
• Zabezpečování ochrany proti škůdcům v ročních a trvalých plodinách.
• Hospodaření s nedostatkem nebo nadbytkem živin rostlin.
• Zajišťování kontroly eroze.

Rozmístění živin

Při nepřítomnosti chemických nebo biologických inhibitorů kořeny rostou a prospívají pouze v půdách s dobrou zralostí. V půdách, kde je však růst kořenů omezen, je důležité umístění hnojiva v blízkosti rozvíjejícího se kořene. Obecně vzato, umístění 2 cm pod osivem nebo pikýrovanou sazenicí a 2 cm vedle zajistí vhodnou dostupnost živin pro rostlinu.

Omezený růst kořenů nastane v hutněných půdách s vysokou sypnou hustotou nebo u hutněných půdních horizontů. V těchto případech lze zlepšit účinnost příjmu živin, pokud umístění hnojiva zmenšuje vzdálenost mezi zdužnatělou částí kořene nebo hlavním kořenem a hnojivem, zejména když jsou živiny pocházející z hnojiva v půdě relativně imobilní. Toto je zvlášť důležité, jsou-li hodnoty v půdních testech nízké; v obdobích, kdy je růst kořene zpomalen v důsledku chladného počasí; nebo u rostlin s kořenovými systémy omezenými kvůli jiným fyzikálních, chemickým nebo biologickým faktorům, např. poškození hlísty.