UVOD Kako u prirodi uopšte, tako u poljoprivredi vlada odredeni okvir života koji se oblikuje pod djelovanjem niza životnih faktora. Ovi faktori su abiotički: zemljište, klima ( vazduh, svjetlost, toplota, voda), i biotički (gajena biljka, domaća životinja i čovek) a njima se pridružuju i drugi prateći biljni i životinjski organizmi, među kojima posebna uloga pripada mikroorganizmima, korovima, insektima, zemljišnoj makrofauni. Zemljište i klima čine nerazdvojnu celinu kao izvor energije, u koju se uklapaju i koriste gajene biljke. Biljke cvetnice su pozitivno uticale na evoluciju čoveka i drugih heterotrofnih organizama, što znači da je najprije došlo do evolucije biljaka, a onda životinja. Čovek je za gajenje odabrao prve više biljke koje nose plodove (seme). S njima počinje agrikultura koja uslovljava sedelački način života. To je ujedno početak civilizacije. Prvi uzgajači biljaka služili su se opažanjima da bi izdvojili iz slobodne prirode lepo razvijene biljke s većim plodovima (semenkama), pretpostavlja se da su to bile trave od kojih su nastale žitarice. To izdvajanje je početak selekcije, kada je otada do prošlog stoleća prešla veoma dug put empirije, a tek s pojavom nauke o nasleđivanju, postavljena je na naučne osnove. Prirodu izdvojenih odnosno domestifikovanih biljaka u prošlosti nije menjala samo iskustvena selekcija koju je obavljao čovek, nego i promena ekološke sredine. To su u prvom redu odnosi na antropogenizaciju zemljišta. Važna uloga u tome pripada obrada i đubrenje zemljišta. Čovek kao svestan faktor povezuje vladajuće faktore u jedan usmereni proces, koji treba da omogući optimalne uslove za uspevanje poljoprivrednih biljaka. Pri tome, on treba da do maskimuma iskorištava povoljnost koja mu obezbeduje taj okvir a da otklanja nepovoljnost koje mogu biti izazvane delovanjem pojedinih faktora (nepovoljni vremenski uslovi, pojava bolesti, štetnika i korova, debalansa mineralne ishrane itd). Prirodni uslovi određenog poljoprivrednog prostora, predstavljaju njegov prirodni potencijal. On omogućuje ostvarenje odgovarajućeg proizvodnog efekta gajenih bilja. Do koje će mere ove mogućnosti biti iskorišćene, najviše zavisi od čoveka, s jedne strane od izbora sorte ili hibrida, kao i njihove reakcije na postojeće uslove, a s druge strane od njegove sposobnosti da utiče na uslove sredine kao i na osobine gajenih biljaka. Polazeći od zakona o jednakoj vrednosti svih proizvodnih faktora u poljoprivredi, maksimalni proizvodni učinak postiže se uz optimalno prisustvo svih spomenutih faktora. Da bi se optimalno iskoristila prirodna energija, važno je da postoji sklad između proizvodnog potencijala poljoprivrednog prostora i produktivne sposobnosti gajenih biljaka. Pod gajenim biljkama podrazumevaju se sve one vrste biljaka i njihove sorte koje po načinu svoga života i održavanja žive stalno u simbiozi sa čovekom. Procenjuje se da danas na zemljinoj kugli ima više od 200.000 biljnih vrsta, broj gajenih vrsta je oko 1.000, dok čovek danas koristi oko 50. Zbog činjenice da biljke troše mali deo sunčeve energije, zadatak selekcije je u iznalaženju takvih formi gajenih biljaka koje će biti sposobnije da koriste besplatnu i obilnu sunčevu energiju. Takvim radom dobijene su danas takve sorte / hibridi koje daju izuzetno visoke prinose. Sinteza ratarske i stočarske proizvodnje omogućuje pravilno ekonomisanje činilaca proizvodnje, očuvanje i poboljšavanje bogatstva, plodnosti, strukture te povećanja ukupne poljoprivredne proizvodnje. Poljoprivredna proizvodnja planska i organizovana ljudska delatnost usmerena na proizvodnju organske materije koja ima upotrebnu vrednost za čoveka (hrana, prediva vlakna i dr), odnosno koja je neophodna za održavanje života ljudi i domaćih životinja. Ona je apsolutno neophodna, jer se njeni produkti ne mogu zameniti veštačkim proizvodima. Zbog toga od upravljanja poljoprivrednim resursima zavisi opstanak čovečanstva, odnosno ekonomski, kulturni i socijalni razvoj društva, (Molnar i Lazić, 2001). Čovekova uloga je da interveniše kako bi se postojeća energija što potpunije iskoristila, odnosno, da u okviru ratarske proizvodnje, otklone ono što biljkama smeta a nadopune ono što im nedostaje. 2 Osnovne karakteristike biljne proizvodnje Zelena biljka je prava “biohemijska fabrika” koja čoveku obezbeđuje oko 94 % hrane jer je sposobna, koristeći sunčevu energiju, da iz prostih neorganskih jedinjenja sintetišu složena organska jedinjenja koja su neophodna svim živim bićima. Smatra se da zelene biljke u procesu fotosinteze godišnje obezbede oko 350 milijardi tona organske materije koju koristi čovek, životinje ili su sirovina za prerađivačku industriju. Najznačajniji zadatak biljne proizvodnje, je dakle pretvaranje prirodne plodnosti zemljišta u ekonomsku, što omogućava primena različitih agrotehničkih, meliorativnih, organizacionih i ekonomskih mera uz maksimalno moguće ostvarenje racionalnog sistema biljne proizvodnje. Glavna karakteristika poljoprivredne biljne proizvodnje je u tome, što se temelji na zelenoj autotrofnoj biljci koja pomoću hlorofila može direktno iskorišćavati sunčevu energiju i u procesu fotosintetske asimilacije ugljenika stvarati organsku materiju. Poljoprivredna, kulturna biljka vezana je uz stanište, a svojim organima nalazi se u dva medijuma: koren u zemljištu, a nadzemni deo u atmosferi. Iz zemljišta biljka usvaja edafske činioce (vodu, kiseonik i hranjiva) a iz atmosfere sunčevu energiju i ugljen-dioksid. Gajena biljka je zapravo "biohemijska tvornica" koja proizvodi organsku materiju potrebnu za opstanak heterotrofa (čovjeka i domaćih životinja). Poljoprivreda, a s njom i biljna proizvodnja se razlikuje od drugih grana ljudske delatnosti. Njezina su glavna obeležja: 1. Poljoprivredna proizvodnja se odvija u slobodnom prostoru (fabrika bez krova) i ima sezonski karakter, ali i u zaštićenom prostoru (plastenici, staklenici) kada nije sezonski ograničena. 2. U tehnološkom procesu biljna masa se postepeno se povećava rastenjem i razvojem uz sredstva za proizvodnju i ljudski rad, uz postojanje povoljnih klimatskih faktora. U poljoprivredi proces rada je mnogo kraći od procesa proizvodnje jer radovi u poljoprivredi imaju sezonski karakter (špica radova), dok rast i razvoj biljaka teče kontinuirano u toku vegetacijske sezone. 3. 4. U biljnoj proizvodnji obrtni kapital se troši neravnomerno, a vraća se odjednom u toku žetve – berbe. 5. Koeficijent obrta kapitala u poljoprivredi se kreće od 0,9 do 2,4 dok je u trgovini i industriji od 4 do 12 u toku godine. Poljoprivreda menja svoju fizionomiju zbog različitih klimatskih prilika, stvarajući posebne regije u kojima su zastupljene određene biljne vrste pa i vrste domaćih životinja. Dosljedno tome, i regionalnost je jedno od obeležja poljoprivrede. Jasno je, da na stvaranje regija odnosno rajona deluju i drugi faktori (ekonomsko-istorijski, npr.) ali su bio-ekološki primarni. Klima i njeno značenje za život biljaka Klima ima veliki uticaj na poljoprivrednu proizvodnju. Najvažnije je njezino delovanje na autotrofne organizme (biljke) zbog bazičnog procesa fotosinteze. Međutim, klima jednako tako ima važan uticaj i na ostale članove agrobiocenoze (čoveka i domaće životinje). Na klimu ne možemo značajnije uticati, zato se ona javlja kao dominantan faktor proizvodnje. To znači da se agrobiocenoza odnosno poljoprivreda mora prilagođavati klimi. Klima predstavlja prosečno stanje meteoroloških pojava na određenom prostoru u dužem vremenskom periodu od najmanje 30 godina. Klimu pored opšteg pojma možemo podeliti i na: 1. Mikroklima - klima usko ograničenog područja-prostora. 2. Ekoklima -kompleks klimatskih uslova formiranih u okviru jedne zajednice. 3. Fitoklima - klima stvorena dejstvom biocenoze koja u svome formiranju (životu) i rasprostiranju uslovljava specifične klimatske uslove (fitoklima šume, voćnjaka, pšenice, kukuruza i sl.) 4. Nanoklima - klimatske specifičnosti koje se ispoljavaju na malim rastojanjima. 3 Klima je dominantan faktor kod gajenja biljaka (na koji čovek ima mali uticaj), a javlja se kao složeni vegetacioni činilac sa svojim elementima: svetlost, toplota, voda i vazduh. Svetlost Sunce je glavni izvor svetlosti. Sunčeva svetlost deluje hemijski i fizičko-toplinski. Sunčeva svetlost ili sunčeva radijacija sastavljena je od zraka razne valne dužine: od 280 do više od 800 nm. Čovek vidi valne dužine od 400 do 760 nm. Prema uticaju na članove agrobiocenoze, dio spektra od 300 do 400 nm deluje na smanjenje habitusa biljke i debljanje listova. Zona do 500 do 700 nm važna je za fotosintetsku asimilaciju ugljenika, ali najjača je apsorpcija sunčevog svetla u hlorofilu u zoni od 600 do 700 nm (crvena zona spektra). Zona od 700 do 800 utiče na produženje rasta biljaka, a više od 800 nm ima toplinski efekat. To je glavni izvor toplotne energije za transpiraciju biljaka. Približno polovicu ukupne sunčeve radijacije otpada na toplisnki efekat, sledi fotositntetski učinak a tek na trećem mestu ostali uticaji na članove u agrobiocenozi. Prikaz sunčevog spektra po talasnim dužinama U globalu bi se moglo reći, da sunčeva svetlost ima ulogu u sledećem: 1. 2. 3. 4. Izvor je energije u ishrani (fotosintezi) Utiče u obrazovanju hlorofila (zelenog dela biljke) Oko 50 % svetlosne energije koja dospe na list transformiše se u toplotu, te biljka transpiracijom vode održava temperaturni režim. Aktiviranju fermenata koji regulišu razne životne procese (klijanje semena, obrazovanje hlorofila i sl.) Priticanje sunčeve energije na površinu zemlje nije svugde jednaka, pa se prema geografskom položaju, godišnjem razdoblju i vremenu u danu odnosno vremenskim prilikama razlikuje intenzitet i dužina trajanja. sunčeve svetlosti: Intenzitet sunčeva svetla Količina sunčeve energije koja dolazi na gornju granicu atmosfere vrlo je velika i iznosi 1,36 x 10 26 kWm. Ta vrednost se naziva solarna konstanta. Od navedene količine energije na površinu zemlje stigne njezin manji deo (0.9 – 1.1 x 1026 kWm-2). I tako mala količina energije je za agrobiocenozu vrlo velika. Fenomen odbijanja sunčeve svetlosti s površine naziva se albedo. To je procentualni odnos između reflektovane energije zračenja i celokupne svetlosne energije koja je pala na površinu zemlje ili nekog drugog tela. Na albedo utiče između ostalog vlaga i boja površine. Što je površina tamnija, to je sposobnost upijanja svetlosnog zračenja veća i tada je albedo manji. Najveći albedo pokazuje snežni pokrivač (85%), dok tlo ima mnogo manji albedo (10-30%). Intenzitet sunčeve svetlosti ovisi dalje u geografskom položaju, nadmorskoj visini, inklinaciji terena, naoblaci itd. Intenzitet sunčeva svetla znatno se smanjuje naoblakom, a to utiče na fotosintezu i hemositezu. Međutim, i difuzna svetlost je važan ekološki faktor u biosferi i agrosferi. Smanjenje intenziteta sunčeve radijacije zbog naoblake na biljke deluje tako da se vegetacija produžava, jače se razvija vegetativna masa na štetu generativnih organa. 2 4 1 0,9 Vedro 0,8 Relativna jakost svetla 0,7 0,6 0,5 slabo oblačno 0,4 0,3 Jako oblačno 0,2 0,1 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 0 Časova u danu Intenzitet svetla pri različitoj naoblaci (po Lundegårdhu) U zemljama koje imaju više naoblaka, manje sunčanih dana (sever i sevrozapad Evrope) manje se nakuplja šećer i ulje u semenu. To znači da takva područja nisu prikladna za gajenje uljarica ili kultura za proizvodnju šećera. Nasuprot tome, sočnije povrće se gaji upravo u tim područjima gde ima više difuzne svetlosti. Isto tako, detelinsko travne smese, prirodne ili veštačke livade i pašnjaci su zastupljeniji na severu i sverozapadu Evrope gde je dosledno tome, razvijenije stočarstvo. Jug Evrope prikladniji je za gajenje voćaka i vinograda i povrća. Biljkama je za normalan rast i razvoj potrebna određena količina svetlosti, ali se u tome one razlikuju i to: 1. 2. 3. Heliofite - za svoj razvoj traže mnogo svetla (krompir, duvan, soja, suncokret, kukuruz, paprika, lubenica, itd). Semiskiofite - za svoj razvoj zahtevaju osrednji intenzitet svetlosti (tikve, deteline, neke sorte pasulja, paradajz) Skiofite - biljke sene. Za gajenje poljoprivrenih kultura, važna je minimalna količina svetla izražena u luksima. Luks je međunarodna jedinica osvetljenja, koju dobiva neka ploha na kojoj je svaki četvorni metar površine jednoliko osvetljen svetlosnim tokom od jednog lumena. Po drugoj definiciji, luks je količina svetlosti koja ispušta jedna sveća merena na udaljenosti od jednog metra. Grašak treba 1100 luksa da bi ušao u fazu zriobe, kukuruz 1 400 – 1 800, ječam i pšenica 1 800 – 2 000, duvan 2 200 – 2 800, pasulj 2 400 luksa, paprika i do 400 luksa. Prinos krompira pri različitom osvetljenju (po Klappu) 5 Ako je količina svetla ispod minimuma, nema uspešnog stvaranja hlorofila. U tom slučaju dolazi do izduživanja bledih stabljika (etioliranje), slabo se razvija lišće i koren a cvetovi i plodovi se ne formiraju. Međutim, ne prevelik intenzitet svetlosti nije dobar jer on povećava uticaj štetnih ultraviolentnih zraka. U tom slučaju se smanjuje habitus biljke, lišće postaje manje i tamnije (nagomilavanje hlorofila). Biljka se od prevelikon intenziteta svetlosti brani dlačicama, uvijanjem lišća i sjajnim površinama (odbijanje svetlosti). Koliko će biljke na nekom staništu stvarno primiti svetlosti, ovisi o vrednosti svetlosnog korišćenja, a ono se izračunava na osnovu sledeće formule: L int enzitet svetlosti na s tan ištu int enzitet pune dnevne svetlosti Preračunato u procente, svetlosno korišćenje može biti od 1 do više od 40% pune dnevne svetlosti (Janković, 1966). Propustljivost svetlosti od strane biljke Propuštanje svetlosti kroz list U biljnoj proizvodnji se intenzitet sunčeve svetlosti može regulisati: pravcem setve/sadnje, gustinom useva, pinciranjem, orezivanjem, zakidanjem zaperaka, uništavanjem korova i drugim merama nege. Biljka iskoristi samo 1- 7 % sunčeve energije, a neke vrste (lucerka) imaju i preko 85 puta veću lisnu površinu u odnosu na površinu zemljišta koju pokriva. Dužinu sunčane svetlosti Na ekvatoru je dužina dana i noći uvek jednaka tj, noć i dan traju po 12 časova. Idući od ekvatora prema polovima dužina dana i noći se menja. U ljetnim mesecima, dužina dana raste a zimi opada. Dužina dana i noći važan je kozmički odnosno geofizički faktor za život na Zemlji. To se u prvom redu odnosi na biljke, jer su se one kao autotrofni organizmi tokom svoje evolucije prilagodile staništima. Prema tome, ritam njihova života je prilagođen određenoj dužini dana i noći. Bliže ekvatoru, dužina dana u doba aktivne vegetacije je kraća, a prema polovima je duža. S obzirom na dužinu dana i noći u vreme aktivne vegetacije, biljke delimo na one iz područja kratkog i na one iz područja dugog dana. Ako se biljka iz podružja kratkog dana prenese u područje dužeg dana, nastaje poremećaj koji nazivamo fotoperiodička reakcija, odnosno biljka reaguje na dužinu dana. To je tzv. fotoperiodizam. Poremećaj se manifestuje tako da biljka ne može normalno cvasti i doneti plod. Iz ovoga se može zaključiti, da je fotoperiodička reakcija jako bitna za prelaz iz vegetativnog u generativni period života biljke. Danas se fotoperiodizam iskorišćuje prilikom selekcije biljaka (stvaranje novih sorata ili hibrida), tako da se u kontrolisanim uslovima prema potrebi skraćuje ili produžuje trajanje dana i tako omogući istodobna cvatnja radi ukrštanja biljaka koje inače ne cvetaju u isto vreme. U direktnoj proizvodnji, fotoperiodizam se iskorišćava tako da se neka kultura kraćeg dana prenese u područje dužeg dana kako bi se produžio vegetativni period i tako dobila veća biljna masa. Među kulturnim biljkama postoje razlike u pogledu zahteva biljaka prema dužini dana, pa tako imamo: 6 1. Biljke kratkog dana (konoplja, pamuk, proso, pasulj, soja, duvan, kukuruz i paprika). 2. Biljke dugog dana (ovas, šargarepa, repa, lan, grašak, raž, pšenica, crvena detelina i španać). 3. Neutralne biljke (heljda, suncokret, ječam ozimi, riža, evropske sorte čičoke, paradajz i repica). Toplota Glavni izvor toplote je sunce. Atmosfera se zagrejava toplinskom radijacijom kopna i mora jer sunčevo zračenje prolazi kroz atmosferu, a da je praktički ne zagrejava. Zato je toplota vazduha pri površini zemljišta najveća, a opada pri porastu nadmorske visine. Postoji ritam dnevnog zagrevanja i hlađenja izmenama dana i noći . Promene toplote danju i noću (po Geigeru i Kessleru) Isto tako, postoji horizontalni raspored toplote (ovisno o geografskoj širini) i vertikalni rapored (ovisno o nadmorskoj visini). Horizontalni raspored toplote na Zemlji pokazuje sve osobine zonalnosti, a najpovoljniji sa gledišta poljoprivredne proizvodnje je umereni pojas u kome se odvija najintenzivnija biljna proizvodnja. 45 1,22% CO2 40 Krompir 35 30 Asimilacija CO2 paradajz 25 20 krastavac 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Temperatura (0C) Zavisnost fotosinteze lišća krompira, paradajza i krastavaca od temperature (po Venckjeviču) 7 U vertikalnom rasporedu toplote prisutno je pravilo po kojem na svakih 100 m nadmorske visine temperatura opada za 0.60C (vertikalni termički gradijent). Za agrikulturu su važne kardinalne temperaturne tačke , a to su temepraturni minimum, optimum i maksimum. Ispod temperaturnog minimuma i iznad maksimuma fiziološki procesi prestaju, a najpovoljniji su pri temperaturnom optimumu. Pri tome je najvažniji raspon temperatura od 0 do 45oC. S obzirom na fiziološke procese u biljci, sve temperature ispod OoC smatramo negativnim, a iznad OoC pozitivnim. Kako dioba ćelija u biljci prestaje kod 5oC, ovu temperaturu smatramo biološkim temepraturnim minimumom. Sve aktivne temperature umanjene za vrednost biološkog temperaturnog minimuma su efektivne temperature. Sabiranjem dnevnih efektivnih temperatura u toku meseca ili u toku vegetacije, dobije se suma efektivnih temperatura vazduha ili suma toplotnih jedinica. Za izračunavanje sume efektivnih temperatura za jare vrste (kukuruz), postoje još dve metode (Komljenović i Todorović Vida , 1988): max oC min oC 10 o C GDU 2 1. GDU jedinice (growing degree units) a formula glasi: 2. CHU jedinice (corn heats units): CHU 1 3.33 T 10 0.084 T 10 2 1.8T 4.44 0 C max max mm 2 o 0 o o Temperature manje od 10 C uzimaju se kao 10 C, a temperature veće od 30 C kao 30 C. Za svaki dan vegetacije jarina se računaju toplotne jedinice, i na taj način se dobije suma toplotnih jedinica za celi vegetacioni period ili za određenu fenofazu razvoja biljke. Suma efektivnih temperatura koje su potrebne od početka do kraja vegetacije iznose za: krompir od 1500 do 3000 oC, pšenicu od 1200 do 23000 oC, kukuruz od 2400 do 3000 oC, suncokret od 2600 do 2800 oC, šećernu repu od 2400 do 2700 oC, paradajz od 1800 do 2000 oC, krastavce od 1900 do 21000 oC itd. Temperature između 25 i 30oC je prosečan optimum za glavne fiziološke procese u biljkama pre svega generativne kao i za fotosintetsku asimilaciju biljaka. Biljke maksimalno primaju vodu kod temperatura između 35 i 40oC. Optimum disanja je između 36 i 40oC. Pri 45oC hlorofil se inaktivira i fotosinteza prestaje, a iznad temperaturne granice nastaju negativni biohemijski procesi u hlorofilu koji uzrokuje njegovo raspadanje. Pri 50 oC disanje prestaje. Za aktivni život biljaka su vrlo važni temperaturni pragovi: 0oC, 5oC, 10oC i 20oC. Na 0oC prestaje ili počinje aktivni život biljaka, iznad 5oC počinje aktivna vegetacija trava i strnih žitarica umerenog pojasa, iznad 10oC aktivna vegetacija biljaka iz subtropskih a iznad 20oC tropskih predela. Temperature oko 250C predstavljaju optimum za cvetanje i oplodnju, dok temperature više od 250C pogoduju dozrevanju useva. Više temperature potrebne su za maksimalno nagomilavanje suhe materije u biljci i za gubljenje vlage, a jedno i drugo znači proces dozrevanja biljaka. U agroekosistemu sve biljke nemaju jednake zahteve prema toploti, pa se one u tom pogledu dele na: 1. Termofilne - (prilagođene su višim temperaturama). To su biljke južnih područja i ne podnose mrazeve (kukuruz, pamuk, sirak, proso, kikiriki, paradajz, paprika, pasulj, dinja, lubenica, smokva i sl.). 2. Kriofilne - (prilagođene su nižim temperaturama). Potiču iz umerenog klimatskog područja (strna žita, grašak, crvena detelina, repa, luk, salata, mnoge trave, kupus, spanać, kruška, jabuka i dr.) 3. Mezotermne – biljke koje imaju osrednje zahteve za toplotom. S obzirom na ekološku valencu biljke delimo još na: a) Euritermne biljke - one podnose velika termička kolebanja i imaju veliki areal rasprostranjenosti. b) Stenotermne - njihov areal rasprostranjenosti je mnogo uži, s obzirom da ne podnose veća termička kolebanja. I drugi izvori svetlosti mogu imati približan efekat kao i sunčeva svetlost koja se primenjuje u kontrolisanim uslovima (zaštićen prostor u fitotronima, hidroponima, staklenicima, plastenicima i sl). Uticaj visokih temperatura Najštetniji uticaj visokih temperatura je zbog velikog povećanja evapotranspiracije pri čemu se u biljci dešavaju nepovratne pojave u strukturi i metabolizmu biljke (koagulacija protoplazme i dehidracija), dolazi do destrukcije hlorofila, povećava se transpiracija i disanje i sve to dovodi do ubrzanog zrenja - prisilnog zrenja. Takva pojava naročito je poznata kod strnih žita kao “toplotni udar” kada temperatura vazduha dostigne vrednost od 330C , uz nisku relativnu vlažnost vazduha može se u roku od nekoliko sati prekinuti vegetacija pšenice u fazi voštanog zrenja i uzrokovati šturost zrna uz opadanje kvaliteta i visine prinosa. Međutim, visoke temperature 8 mogu biti ograničeno korisne u poljoprivredi zbog sušenja mokrog zemljišta i osposobljavanje za poljske radove, kao i korisnog dozrevanja i sušenja plodina. Poljoprivreda se nalazi u većini slučajeva u povljnim termičkim uslovima kao što se može videti u sledećoj tabeli. Maksimalna i minimalna srednja godišnja temperatura vazduha ovisno o geografskoj širini (Mihalić, 1985) Temperature (u 0C) Max.srednja godišnja Min. srednja godišnja 80 -10 -19 60 8 -8 40 17 10 Geografska širina (u 0) 20 0 -20 29 28 15 23 25 18 -40 14 9 -60 1 -6 -80 -12 -20 Za agrikulturu nisu bitne izoterme, nego termička kolebanja tokom godine, naročito u doba najaktivnije vegetacije gajenih biljaka. Zbog toplinskih uslova najveća prostranstva poljoprivrednih površina nalaze se u umerenom pojasu. Idući prema polovima, agrosferu ograničavaju niske a prema ekvatoru visoke temperature. U tropima se poljoprivredna proizvodnja organizuje i do 3000 m nadmorske visine, a iznad 72 0 severne širine postoje samo tundre koje se iskorišćuju na nomadski način (sobovi). Kako je ranije bilo naglašeno, penjanjem u visinu za svakih 100 m temperatura pada za 0.6 0C, a sa svakim 0 1 C smanjenja srednje godišnje temperature, vegetacija kasni 5 dana. Za evropske prilike je 600 m nadmorske visine granica gajenja termofilnih biljaka (kukuruz, vinova loza i voćke), 800 m je granica ozimih usjeva, a 1000 m jarih kultura. To je ujedno granica gajenja oraničnih biljnih vrsta. Do 1000 do 2000 m zona je visinskih šuma i travnjaka, a iznad 2000 m je pojas kamena, večnog snega i leda. Na toplinske prilike osim geografske širine i nadmorske visine utiče i ekspozicija terena. Južne su ekspozicije toplije, (primer u Centralnoj Evropi 400 m severne ekspozicije odgovara 550 m nadmorske visine južne ekspozicije u termičkom pogledu). Štetno dejstvo visokih temperatura može se ublažiti dobrom obezbeđenošću vodom, orošavanjem i uravnoteženom mineralnom ishranom, odnosno kvalitetnom agrotehnikom. Uticaj niskih temperatura Niske temperature su nepovoljne za biljke, u prvom redu zbog toga što aktivna vegatacije prestaje. Na temperaturama ispod 0 oC, prestaje aktivna vegetacija, termofilne biljke ugibaju, a kriofilne prelaze u stadijum mirovanja (kriptovegetacija). Ozime vrste zahvaljujući postepenom prilagođavanju na niske temperature (kaljenju) mogu da podnesu veoma niske temperature. Smenjivanjem hladnih i toplih dana tokom zime, nagativno se odražava na useve. Ako su dani topli biljka počinje intenzivno da diše, utrošak šećera se povećava, biljka se budi iz zimskog sna - mirovanja, aktivira se njen metabolizam, a ako nastupe niske temperature ona obično ugine. Kasni prolećni mrazevi (april - maj) su izuzetno opasni, kao i mrazevi koji se javljaju u ranu jesen (treća dekada septembra i prva dekada oktobra) kada je vegetacija još u toku. U toku zime niske temperature uzrokuju izmrzavanje površinskog sloja zemljišta, te se on izdiže kao kora koja izdizanjem mladih biljčica kida korenov sistem. Ova se pojava naziva “podlubljivanje ili srijež” i veoma je štetna za ozima strna žita. Međutim, niske temperature pogoduju nekim lukovičastim i krtolastim vrstama, jer bez niskih temperatura one ne klijaju - period stratifikacije. Otpornost na niske temperature zavisi od naslednih osobina, kaljenja, uravnotežene ishrane, gajenja otpornih hibrida i sorata, kvalitetne obrade zemljišta, dreniranosti parcele, malčovanja folijom ili organskim materijalima, zagrtanja i gajenja u zaštićenom prostoru. 9 Voda Voda je najnestabilniji klimatski element zbog toga što se vlaga skuplja u atmosferi isparavanjem vodenih površina i kopna pa se kao oborina vraća na zemlju. Voda se u vazduhu nalazi u obliku vodene pare ili kodenzovana. Kiša i sneg su glavni izvori vode za poljoprivredne biljke. Raspored oborina na Zemlji vrlo je promenljiv - prostorno, količinski i vremenski, a uzrok su mu nepravilan raspored kopna i vodenih površina te razlike u reljefu. Voda je potrebna svim živim bićima. U biljkama voda obavlja mnogostruku funkciju. Protoplazma je igrađena od složenih kompleksa hidrofilnih koloida koji primaju vodu i bubre i u tom stanju omogućuju osnovne fiziološke procese u ćeliji. Stoga, voda za biljku ima sledeću ulogu: Kruženje vode u prirodi 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Učestvovuje u građi ćelije i biljnog tkiva. Vrši transport mineralnih materija rastvorenih u vodi u druge organe (ove funkcije obavlja koren). Vrši transport biljnih asimilativa stvorenih u zelenim organima (provodnim sudovima) u druge ćelije i organe. Učestvuje u izgradnj organske materije, aktivira fermente, reguliše metabolizam. Stvara određenu napetost (turgor, u slučaju nedovoljne obezbeđenosti biljka gubi turgor i vene). Učestvuje u transpiraciji, izabacivanje vode u obliku vodene pare iz biljke. Postoji stomaterna i kutikularna transpiracija, prvu biljka reguliše otvaranjem i zatvaranjem puči, a druga je pasivni oblik transpiracije. Obavlja regulisanje temperature (termoregulator). Pomaže pri razlaganju rezervnih materija u semenu delovanjem enzima. Najveći deo vode koju biljka koristi je tranzitna, a samo 1% vode se ugrađuje u ćelije biljke. U vezi s tim, potrebno je poznavati i pojam transpiracionog koeficijenta, a to je količina vode koja prođe kroz biljku da bi stvorila 1 kg suhe tvari. Transpiracioni koeficijent za neke gajene biljke Kultura Pšenica Kukuruz Riža Soja Pamuk Konoplja Trave Povrće Transpiracioni koeficijent 450-600 250-300 500-800 520-1000 300-600 600-800 500-700 500-800 10 Voda koju biljka primi korisna je ili fiziološki aktivna voda. U životu biljke u svakom času je važna njezina vodna bilanca. Posoji pozitivna i negativna vodna bilanca. Pozitivna je vodna bilanca stanje pri kojem je ravnoteža između utrošene vode i nove količine koja pritiče u biljku, a negativna je vodna bilanca stanje pri kojem biljka ima veće potrebe za vodom nego što iz sredine može primiti. Negativna vodna bilanca vodi uginuću biljke (fiziološka smrt od uvenuća). Biljke se u odnosu na potrebe za vodom znatno razlikuju. Ta se potreba ispoljava u osiguranju vode za izgrađivanje biljnog tkiva i za transpiraciju. Pa se one s toga dele na: 1. 2. 3. Kserofite - lako se prilagođavaju uslovima suše (sirak, proso, mrkva, kukuruz, suncokret, sudanska trava, šećerna repa, tikve). Higrofite - zahtevaju velike količine vode (soja, paprika, konoplja, pirinač, ovas , lupina, crvena detelina). Mezofite - troše umerenu količinu vode (pšenica, raž, krompir, ječam, crni luk). Za svaku biljnu vrstu postoji kritični period rasta, a on nastupa kad biljka ima najveću potrebu za primanjem vegetacijskog faktora a najosetljivija je na poremećaje, na prvom mestu na nedostatak vode. Poznavanjem kritičnog perioda od velike je važnosti u gajenju poljoprivrednih biljaka. U globalu, kritični periodi na nedostatak vlage kod biljke su porast u stablo, cvetanje i oplodnja i nalivanje zrna. Kod nas se najintenzivnija poljoprivredna proizvodnja organizuje u zonama subhumidne klime, jer aridnost i humidnost klime od najveće je važnosti za agrikulturu bilo kojeg područja. Aridnost i humidnost klime utiče na stvaranje zemljišta (tipovi), vodni režim, sposobnost zemljišta za obradu, sistem đubrenja, izbor vrsta gajenih biljaka itd. Opšta podela klime prema aridnosti-humidnosti (geografska) Ukupna količina godišnjih padavina (mm) <250 250-500 500-1000 1000-1500 1500-2000 2000-3000 3000-4000 >4000 Ocena aridnostihumidnosti klime aridna semiaridna subhumidna humidna perhumidna perhumidna perhumidna perhumidna Najrazvijenija je poljoprivreda u poluvlažnom do vlažnom klimatu uz povoljnu evapotranspiraciju. Pri manjoj evapotranspiraciji intenzivna se poljoprivreda može organizovati na donjoj granici subhumidne klime, ali u humidnoj zoni do 1500 mm, ako je evapotranspiracija povećana. Glavna poljoprivredna područja na prostorima bivše Jugoslavije je u zoni subhumidne klime (500-1 000 mm). U aridnoj zoni potrebno je navodnjavanje, na prelazu u semiaridnu klimu povremeno gajenje biljaka manjeg utroška vode (strne žitarice). Tek u subhumidnoj klima uspešno je kontinuirano gajenje poljoprivrednih kultura, a iznad 600 mm mogu se u proizvodnju uključiti i higrofite. Vlažno-toplija klima povoljna je za drvenaste i jednogodišnje zeljaste vrste, a vlažno-hladnija za travnjake. U vrućim predelima perhumidne klime, s jakom evapotranspiracijom, gaje se pamuk, riža, šećerna trska. Ako je vlaga visoka (1500-3000 mm godišnjih oborina), a evapotranspiracija slaba, preovladavaju plantaže višegodišnjih poludrvenastih i drvenastih vrsta (kakaovac, banane, sisal-palma, kokosova palma, papaja, mango i dr). Kod velikih količina oborina (> 3000 mm) nema više povoljnih uslova za gajenje poljoprivrednih biljaka, zemljište je pod bujnom prirodnom vegetacijom (kišne šume). Oborine Vrlo su važan faktor u poljoprivredi ne samo po obliku (kiša, sneg, grad i rosa) i po količini već i u distribuciji u odnosu prema vegetacijskom i izvanvegetacijskom periodu, padanju oborina, s vetrom ili bez njega. Jedan milimetar oborina odgovara količini od 1 litre na površinu od 1 m2 ili 10 tona na jedan hektar. Na primer, količina od 720 mm godišnjih oborina odgovara 7 200 000 litara po hektaru, a to čini pritisak od 720 kg/m2. 11 Pritisak oborina deluje negativno na golo zemljište kao mehanička snaga zbijanjem zemljišta, razaranjem strukturnih agregata, zamuljivanjem, stvaranjem pokorice, a posljedica je slabija aeracija zemljišta. Kiša Količina kiše od ekvatora prema polovima se smanjuje, jednako se smanjuje vlaga u vazduhu. Količina kiše koja padne godišnje, zavisno od geografskog polažaja, iznosi od nekoliko milimetara do 11 000 mm (područje Himalaja). U tropskom pojasu padne u proseku 1 030 mm, u umerenom 610 a u polarnom samo 250 mm oborina godišnje. Nadmorska visina i ororeljef utiče na količinu kiše, pa se računa, da se na svakih 100 m nadmorske visine (n/v) količina padavina povećava prosečno za 80 mm. Južne strane brda bogatije su oborinama, od severnih, jer se na južnim stranama se penju vlažne mase, a oslobođene vlage zagrijavaju se spuštanjem niz severnu stranu. Međutim, južne ekspozicije su jače izložene hidroeroziji. Važno je poznavati intenzitet kiše, a on se meri količinom kiše koja padne u jedinici vremena. Što je intenzitet kiše veći, to je zemljište manje koristi, a opasnost je od erozije veća. Za poljoprivredu su najpovoljnije tihe kiše slaba intenziteta, kada se čak 95 % vode upije u zemljište u toku 6 sati. Kiša je štetna ako je zemljište već zasićeno vodom jer tad ga čini blatnjavim i onemogućeni su radni zadaci. Jake (obilne) kiše, pogotovo ako ih nosi vetar, uzrokuju poleganje zeljastih i lom drvenastih kultura. Tople kiše pospešuju vegetaciju i život u zemljištu, a hladne i dugotrajne koče vegetaciju i biološke procese u zemljištu. Kiše jakog intenziteta (torencijalne kiše ili pljuskovi), izazivaju snažne erozione procese na nagnutim terenima, a na ravnim terenima izazivaju zabarivanje u mikrodepresijama. Pored toga, veći procenat vode biva neiskorišćen usled brzog površinskog oticanja. Sneg Za biljnu proizvodnju snežni pokrivač ima pozitivnu i negativnu ulogu. Korisno delovanje snega je u tome što se on javlja u mikrotermijskom periodu godine kao termički izolator koji čuva ozime useve od izmrzavanja. Pored toga, on je izvor vlage za zemljište u prvim proletnim mesecima i u predelima sa manje oborina, gde veća količina oborina u toku godine padne u obliku snega. štetni uticaj snežnog pokrivača ogleda se u nekoliko vidova. Rani snežni pokrivač može da pospeši širenje bolesti kod nekih ozimih useva (snežna plesan na strnim žitaricama), slabljenje useva usled sprečavanja fotosinteze, stvaranje ledene kore koje uzrokuje sprečavanje dotoka kiseonika. Mokar i težak sneg može izazvati gušenje useva, a dugo zadržavanje snežnog pokrivača odgađa pravovremenu pripremu zemljišta za setvu kao i ostale agrotehničke zahvate. Grad (tuča) Kao meteorološka pojava, za poljoprivredu je apsolutno štetna. Ona dolazi u vreme intenzivne vegetacije, u toplom delu godine. Grad ili tuča izaziva oštećenje lisne površine, lomi stabljike, uništava cvetove, plodove te smanjuje njihov kvalitet. Danas se grad više-manje efikasno suzbija protivgradnim raketama razbijanjem gradonosnih oblaka. Rosa Rosa je kodenzovana vodena para pri površini zemljišta, a u određenim uslovima može se iskoristiti kao izvor vode u biljkama prirodne vegetacije i poljoprivrednim biljkama. Šhematski prikaz opskrbe biljke vodom A) normalno korišćenje vode iz zemljišta, B) korišćenje rose putem lišća u aridnim uslovima. 12 Rosa je obilata u aridnim predelima zbog velikih temperaturnih razlika između dana i noći. Danju se temperature visoke, a noću padnu i do ispod 00C. To je posljedica jake termičke radijacije noću zbog vedrine. U umerenom klimatskom pojasu, rosa ne igra značajniju ulogu u snabdevanju biljaka vlagom, premda u sušnom razdoblju može pomoći biljkama u svladavanju kritičnog perioda nedostatka vlage. Prema istraživanjima u Nemačkoj, u toplom delu godine bez mraza, mesečna količina rose preračunata na oborine iznosi 1,21 – 2.46 mm. Vazduh Atmosfera je sredina u kojoj žive biljke sa svojim nadzemnim delovima i glavni heterotrofni članovi agrobiocenoze (čovek i domaće životinje). Vazduh je jedan od elemenata klime, a za žive organizme predstavlja svojim sastavom i kretanjem vrlo značajan ekološki faktor. Vazduh je mešavina različitih gasova, čija je koncentracija na zemljinoj površini manje-više postojana. Sastav vazduha Elementi vazduha Azot (N2) Kiseonik (O2) Argon (Ar) Ugljen dioksid (CO2) Neon (Ne) Helijum (He) Metan (CH4) Kripton (Kr) Vodonik (H) Azotsuboksid (N2O) Ksenon (Xe) Vrednosti izražene u zapreminskim % 78.08 x 10-2 20.95x10-2 0.93x10-2 3.3x10-4 1.8x10-5 5.2x10-6 2.2x10-6 1.1x10-6 0.5x10-6 0.5x10-6 0.1x10-6 Iz tabele se vidi da u vazduhu ima najviše azota. Međutim, plinoviti azot je za biljke neiskoristiv. Za poljoprivredu azot iz atmosfere je važan jer ga vežu mikroorganizmi zemljišta (fiksatori azota). Simbionti u proseku uvek vežu više azota od nesimbionata. Simbiontski fiksatori azota (Bacterium radicicola) mogu vezati i više od 200 kg azota, a nesimbiontski (npr. Azotobacter sp.), do 50 kg azota po hektaru. Obrazovanje nitrata u atmosferi iz elementarnog stanja N, dešava se i pri električnom pražnjenju (munje), koji kasnije putem kiše dolazi u zemljište. Na ovakav nažin se biljke mogu opskrbiti nitratima ali znatno manje nego putem simbiotskih bakterija. U proseku je ta količina oko 30 kg/ha nitrata. Ovaj fenomen je iskorišćen u tehnološkom procesu proizvodnje azotnih đubriva (Haber-Bosh-ov postupak). U savremenoj poljoprivredi atmosferski azot glavni je izvor za dobivanje tvorničkih azotnih đubriva. Bez toga izvora poljoprivreda se ne bi mogla razvijati. Poslije azota, vazduh sadrži najviše kiseonika. Ima ga u izobilju za sve oksidacijske procese. Kiseonik se obnavlja oslobađanjem iz zelenih biljaka kopna i voda, ali najviše iz fito-planktona u oceanima. Ugljen dioksida u vazduhu ima oko 2 1000 bilijona kg. Kopnene biljke potroše 50-60 bilijona kg CO2 i kad se a količina ne bi obnavljala, potpuno bi se iscrpla za 35-40 godina. Ali ta opasnost ne postoji, jer se on obnavlja putem globalnog disanja biosfere i izgaranjem fosilnih i raznih drugih goriva. Može se čak govoriti o jakoj tendenciji porasta CO2 u atmosferi i sve prisutnijeg problema efekta "staklene bašte" odnosno pregrejavanja atmosfere Zemlje. Količina ugljen-dioksida od 0.03% nije optimalna za fotosintezu, ona bi to bila pri količini 20 – 30 puta većoj. Količina CO2 u vazduhu neprestano se menja. Zimi ga ima više, a leti manje, ujutro sadržaj CO2 je veći a navečer manji. Ugljen-dioksida ima više u šumi nego na travnjaku, više u gušćem usevu nego u ređem. U biljnoj proizvodnji teško je povećati količinu CO2, iako se stimulisanjem aeracije zemljišta može postići povećanje količine CO2 u prizemnim slojevima atmosfere. 13 7 0.12% 6 0.09% Asimilacija CO2 5 4 0.06% 3 0.03% 2 1 0 1/40 1/20 1/10 1/4 svetlo Krivulja asimilacije biljke Oxalis acetosella pri koncentraciji CO2 od 0.03 do 0.12% (po Lundegårdu) U vazduhu se pored navedenih elemenata, nalaze sumpor, kalijum, atmosferska prašina, polen biljaka, korisni i štetni mikroorganizmi te vodena para ili vlažnost vazduha. Vlažnost vazduha je manja ili veća zavisno od toplote, blizine vodene površine. Zbog toga je vlažnost vazduha u primorskim područjima redovno veća nego u kontinentalnim delovima. Vlažnost vazduha delimo u tri kategorije (Stojanović, 1985): 1. Apsolutna vlažnost (e) - označava količinu vodene pare koju vazduh sadrži u određenom momentu, pri određenoj temperaturi, a izražava se gramima ili milimetrima napona pare. 2. Relativna vlažnost (e1) - predstavlja odnos između apsolutne vlažnosti i maksimalno moguće vlažnosti pri istoj temperaturi i izražava se u % : e1 3. Deficit vlage (D) - e 100 E predstavlja razliku između maksimalno moguće vodene pare (E) i apsolutne vazdušne vlažnosti (e) pri istoj temperaturi (u milimetrima živinog supa). Od nje zavisi veličina isparavanja: D E e Poljoprivredne klimatske sezone Koristeći klimatske podatke kod fizioloških studija za mnoge kulture moraju se uzeti u obzir, letalne kao i optimalne temperaturne granice. Na osnovu tih graničnih temperatura na koje usev reaguje svojim porastom, može se izvršiti deoba kalendarske godine i sezone. Takve klimatske podele nazvane su poljoprivredne sezone. One mogu imati prosečne datume, kada počinje sezona, dužina sezone, a esktremi ili optimumi mogu se izraziti verovatnošću pojavljivanja. Kriterijumi za karakterisanje poljoprivrednih sezona su (Backer i Strub,1963): 1. Rano proleće počinje kada je 20% ili manje minimalnih temperatura oko -8.80C. U rano proleće višegodišnji usevi kao što je Poa pratensis, počinju rasti, a jednogodišnje biljke hladne sezone (ovas) seju se. 2. Kasno proleće počinje kada je manje od 20% minimalnih temperatura od 0 0C ili niže. U kasnom proleću usevi tople sezone (kukuruz i soja), seju se ili sade (paprika, paradajz i slične vrste), a usevi hladne sezone brzo rastu. 3. Leto počinje kada je manje od 10% minimalnih temperatura od 5 0C ili niže. U leto usevi tople sezone (soja) rastu brzo, a jednogodišnje biljke ka žitarice, žanju se. 4. Rana jesen počinje kada je u drugom delu godine, više od 20% minimalnih temperatura od 50C ili niže. 14 5. Kasna jesen počinje kada je više od 10% minimuma od 00C ili više. 6. Zima, kada je moguća proizvodnja ozimih useva ali i proizvodnja u zaštićenom prostoru. Datumi nastupanja godišnjih doba Godišnja doba Proleće Leto Jesen Zima Datum početka godišnjih doba 21. mart 21. juni 22. septembar 21. decembar Uticaj agrotehničkih mera na mikroklimu parcele Agrotehnikom se u izvesnoj meri utiče na regulisanje temperature, vazdušnog i hrandidbenog režima zemljišta, a ugleda se u sledećem: Ljuštenjem strništa nakon žetve u zemljištu se sačuva 20 - 30 mm vode. Povećanjem dubine obrade zemljišta za 1 cm smanjuju se gubici vode za 2- 4 mm jer se oranjem razbija kapilaritet zemljišta i na izvesno vreme sprečava ascedentni tok vlage. Po obavljanju oranja u hladnim područjima temperatura zemljišta se povećava 3-50C. Time se povećava zapremina zemljišta, a s tim u vezi i kapacitet zemljišta za vazduh koji deluje kao toplinski izolator. Nasuprot tome, u toplijim područjima, oranje, đubrenje uz navodnjavanje (fertirigacija) povećava bujnost useva usled zasenjivanja zemljišta, što uslovljava snižavanje temperature za 2 - 30C Navodnjavanje useva povećava odavanje toplote zemljišta, čime se u značajnom stepenu snižava temperatura. Na parcelama bez navodnjavanja na isparavanje vlage troši se 30 - 40 % primljene sunčeve energije, a na navodnjavanim 80 - 90 %. Drenirana zemljišta su toplija, bezmrazni period je na dreniranim površinama duži za 5 - 10 dana, a obrada u proleće počinje 10 - 15 dana ranije. Primena malča smanjuje eroziju, sprečava stvaranje pokorice, smanjuje veličinu evapotranspiracije, smanjuje pojavu korova, povećava ili smanjuje temperaturu zemljišta. Vetrozaštitni pojasevi povećavaju relativnu vlažnost vazduha - povećava se produktivno isparavanje. Hemijska defolijacija utiče na povećanje temperature, smanjivanje vlažnosti vazduha, povećava se zagrevanje zemljišta. Edafon (zemljišni uslovi) U agrosferi biljke žive na kopnu i u vodi. biljke su gotovo sve kopnene, prilagođene umerenoj vlazi zemljišta, premda ima izuzetaka (riža). biljke mogu uspevati u vodi opskrbljenoj biljnim hranivima i kiseonikom (krastavac, paradajz npr,). Gajenje useva u Organski deo 5-10% vodi poznat je pod nazivom hidroponično gajenje ili gajenje u hidroponima. Pored hidropona, biljke se mogu gajiti na podlogama od sterilnog peska, šljunka, šljake, usitnjenog stakla (drip kultura) i gajenje bez zemlje (supstrat napravljen od polistirena ili poliuretana). Svi navedeni načini gajenja biljnih vrsta bez prirodnog zemljišta su po opsegu proizvodnje vrlo ograničeni, iziskuju specijalističko znanje, a po investicijama su vrlo skupi. Iz toga razloga ćemo pažnju posvetiti zemljištu kao prirodnom kategorijom po kojoj su zemljišta rastresita prrrodno-istorijska tela nastala Mineralni deo 90-95% od listosfere delovanjem pedogenetskih faktora od kojih faktor vreme ima vrlo važnu ulogu. Tako se zemljište smatra četverofaznim disperznim sistemom, sastavljenim od krutih čestica (organskih i mineralnih), vode odnosno vodene otopine krutih tvari i apsorbovanih plinova, vazduha i organizama (mikroba i makroba). Voda (tečna faza) Vazduh (gasovita faza) 15 Da bi neko zemljište bilo supstrat za gajenje biljaka, mora biti plodno. A ono je plodno ako biljkama pruža dovoljno hraniva, vode, kiseonika i toplote. Kulturno zemljište mora u potrebnoj meri sadržavati biljna hraniva i u oliku pristupačnom za biljke. Nepovoljno je kako veće ispiranje, tako i prelaženje hraniva u nekativan oblik. Jednako je nepovoljno preveliko nakupljanje aktivnih hraniva. Poljoprivredno zemljište mora imati dovoljno fiziološki aktivne vode i kiseonika. Obnavljanje količine kiseonika postiže se aeracijom zemljišta. Mehanički sastav zemljišta (tekstura) Mehanički sastav zemljišta (tekstura) je u velikoj meri konstantna veličina o kojoj ovisi vrednost zemljišta kao supstrata za gajenje poljoprivrednih biljaka, odnosno njihov bonitet. Bonitetna vrednost kulturnog zemljišta raste od skeleta prema ilovači i pada prema glini. Tekstura zemljišta predstavlja odnos pojedinih frakcija u njemu. Podela zemljišta prema teksturi (mehaničkom sastavu) Grupa zemljišta Veličina agregata Tipovi zemljišta Peskuša Peskovita zemljišta (peskuše) Krupni Umereni krupni Ilovasta zemljišta Srednji Umereno sitni Glinasta zemljišta Sitni Ilovasta peskuša Peskovita ilovača Sitna (fina) peskovita ilovača Vrlo sitna (fina) peskovita ilovača. Ilovača Praškasta ilovača Prah (prahulja) Glinasta ilovača Praškasto glinasta ilovača Peskovita glina Praškasta glina Glina Dimenzije mehaničkih frakcija u zemljištu Naziv frakcije Kamen Šljunak Krupni pesak Sitni pesak Krupni prah Sitni prah Glina Koloidi Promer (u mm) >20 20-2 2.0-0.2 0.2-0.05 0.05-0.02 0.02-0.002 <0.002 <0.0002 Na ekstremno skeletnim zemljištima ne mogu uspevati gajene biljke, a jednako tako i na ekstremno teškim zemljištima, pogotovo ako se nalaze u nepovoljnim klimtskim uslovima s viškom ili nedostatkom oborina. Međutim, ako se porede skeletna i vrlo teška zemljišta, onda skeletna pružaju više šanse kao supstrati, pa su poznati primeri gajenja nekih kultura (vinova loza, lucerka) na šljunkovitim zemljištima pod uslovom da je osigurana voda u takvom supstratu (natapanjem). Za uspevanje većine kulturnih biljaka najpovoljnije uslove pružaju ilovače i to lakše ilovače kod slabo humusnih i bezkarbonatnih zemljištaili teže ilovače kod karbonatnih i humoznijih zemljišta. Naša najplodnija obradiva zemljiša pripadaju zoni šumo-stepe južnog dela Panonske nizije. Formirana su na karbonatnom lesu (černozem, smeđa i smeđa lesivirana) što ukazuje da je većina poljoprivrednih zemljišta (obradivih) nastala na račun šuma i travnjaka. 16 Oblici mehaničkih frakcija zemljišta: A-prizmatičan, B-stubast, C-uglast, D-amorfan, E-horizontalno pločast, Dmrvičast (granulast) Dubina zemljišta Kod dubine zemljišta podrazumevamo dvije kategorije: apsolutna dubina i dubina fiziološki aktivnog profila. Apsolutna dubina zemljišta je zapravo dubina pedosfere a uslovljena je pedogenezom, u prvom redu položajem zemljišta u reljefu. Zato su najdublja zemljišta u ravnicama gde je materijal nanesen vodom, vetrom u velikim količinama. Duboka zemljišta ili debeli sedimenti nastaju i taloženjem finih čestica u mirnoj vodi stajačica (jezera i mora), pa se takva subakvalna zemljišta iskorištavaju kao obradiva tek nakon odvodnjavanja. Na strminama i na visokim položajima, zemljišta su plitka zbog početnih procesa stvaranja zemljišta ili zbog erozije vodom. Tu se na površini javlja geološka podloga. Za iskorištavanje zemljišta gajenjem biljaka merodavna je dubina fiziološki aktivnog profila, a to je ujedno i efektivna dubina zemljišta. Fiziološki aktivna dubina zemljišta obuhvaća onaj deo pedosfere (dentrita, trošine) koja služi kao supstrat za ukorenjavanje odnosno ishranu gajenih biljaka. U fiziološki aktivnom profilu se nalazi životni prostor gajenih biljaka, aktivna hraniva, korisna voda, kiseonik i korisni mikrorganizmi. Slojevi antropogenog zemljišta Klasifikacija efektivne dubine zemljišta (Kovačević i Jakšić Vojna, 1964) Tip zemljišta Vrlo plitka Plitka Srednje duboka Duboka Vrlo duboka Dubina u cm < 25 < 50 <90 <150 >150 Potencijalna vrednost zemljišta raste s dubinom fiziološki aktivnog profila, jer se samo na zemljištima veće dubine, mogu gajiti biljke dubokog ukorenjavanja. Za savremeno gajenje poljoprivrednih biljaka, potrebno je da efektivna dubina zemljišta bude 90-100 cm. Dreniranost – ocednost zemljišta Ova osobina je od važnosti u iskorišćavanju nekog zemljišta jer su u njima određeni vodovazdušni odnosi, a oni su ključni za biokomponentu zemljišta. 17 Ocednost utiče na oksidacijekse procese zemljišta u kulturnom zemljištu u globalu moraju preovladavati oksidacijski nad redukcionim procesima. U odnosu na prirodnu dreniranost Mihalić, (1985) je podelio zemljište na; Podela zemljišta prema prirodnoj dreniranosti (Mihalić, 1985) Razred I II Dreniranost Ekstremno ocedna Jače ocedna III Ocedna IV Umereno ocedna V Nepotpuno ocedna VI Slabo ocedna VII Vrlo slabo ocedna Osobine Brzo gube vodu-nepovoljna za gajenje biljaka Pogodna za vinovu lozu Imaju povoljne vodno-fizičke osobine za gajenje poljoprivrednih kultura Srednje teškog su mehaničkog sastava. Povoljna su za gajenje leguminoza. Prisustvo visokih podzemnih voda, na njima su zastupljene kulture sa većim zahtevom u vodi. Popravka se vrši hidro i agotehničkim zahvatima. Težeg su teksturnog sastava, pogodna za travnjake. Nalaze se u depresijama, težeg su mehaničkog sastava, permanentni travnjaci, pirinač i sl. Zemljišta sa više peska i šljunka, sa većim sadržajem gline, manje su ocedita, podložna su zabarivanju i biljke trpe zbog suviška vlage. Brzina proceđivanje vode ovisno o teksturi zemljišta Za savremenu biljnu proizvodnju najbolja su zemljišta umerene ocednosti jer imaju optimalan odnos gline i peska, kao i povoljan vazdušni režim. Struktura zemljišta Struktura zemljišta predstavlja osnov njegove plodnosti, a od nje zavisi vodni, vazdušni i toplotni režim zemljišta, pristupačnost vode i hraniva, aktivnost mikroorganizama i mogućnost korenovog sistema. Sposobnost zemljišta da obrazuje agregate različite veličine i forme nazivamo strukturnost zemljišta, a celina koja se dobija pri obradi zemljišta naziva se struktura. Zemljište može biti u u strukturnom i bestrukturnom stanju. Ako čestice nisu povezane (pesak) ili suviše povezane ili slepljene (teška glina), onda takvo zemljište nazivamo bezstrukturna –nestrukturna zemljišta. Prema veličini, neovisno od oblika svi agregati se dele na: 1. 2. Mikroagregate ……………………..< 0.25 mm Makroagregate ……………………..>0.25 mm 18 Značaj strukture u poljoprivrednoj proizvodnji, naročito u ratarsko-povrtarskoj, isto tako je velika kao značaj mehaničkog sastava zemljišta. Struktura koriguje mehanički sastav kao integralni indikator produktivnosti zemljišta. Ilovače samo onda važe kao najproduktivnije zemljište, kada su strukturne. Nestrukturne ilovače su neproduktivne od strukturnih glinuša, pa čak i od nekih peskuša, jer se pod uticajem strukture menja niz drugih važnih osobina zemljišta, fizičkih i bioloških. Za razliku od pedologije, u ratarstvu se smatraju kao strukturna zemljišta samo ona koja se odlikuju mrvičastom i sitnogrudvičastom strukturom. Zrnasta struktura, koja je još bolja i otpornija od mrvičaste, praktično se ne može naći u današnjim oranicama. Ona se pod uticajem dugogodišnje obrade modifikuje u Strukturni agregat zemljišta mrvičastu, vrlo dobru, ali manje otpornu prema vodi i oruđima. Oranica mrvičaste strukture pruža najbolje uslove za setvu, nicanje i razvoj žila gajenih biljaka, a i za intenzivan razvoj mikroorganizama. Mrvičasta struktura ima vrlo povoljnu poroznost agregata, koja omogućava oticanje suviška vode, istovremeno zadržava kapilarnim snagama i porama unutar agregata veliku količinu vode pristupačne biljnim žilama. Krupnije pore između agregata obezbeđuju odvođenje suvišne vode i dobar vazdušni režim sredine. U ratarstvu se mrvičasta struktura u oraničnom sloju postiže pravilnom obradom. Dakle, čovek svojom delatnošću menja prirodnu strukturu zemljišta. To menjanje varira, već prema sistemu ratarenja, obradi, đubrenju i prema samom tipu zemljišta. Ako je prirodna struktura toliko promenjena da se više ne raspoznaje, govori se u veštačkoj strukturi. Prirodna struktura zemljišta se menja i pod uticajem različitih meliorativnih zahvata. Trajanje procesa u kome se stvara zemljište i koje utiče na njegov razvojni stadijum, a time i na tip, utiče takođe na strukturu. i na kraju, reljef utiče na strukturu time što utiče na tip zemljišta, ili na niže sistematske jedinice. Postoje i pokušaji stvaranja strukture veštačkim putem i sintetskim organskim preparatima (200-1000 kg/ha) koji dugo deluju i otporni su na mikrobiološko razlaganje. Veoma su skupi. Kod nas su poznati pod trgovačkim nazivom, terasan, higromul, strimul. Danas se u globalu struktura zemljišta popravlja na jeftiniji i jednostavniji način i to putem: 1. Nakupljanja organskih materija podzemnih i nadzemnih ostataka gajenih biljaka. 2. Regulisanja razlaganja organske materije. 3. Unošenja odgovarajućih organskih i mineralnih đubriva. 4. Odgovarajućeg učešća siderata u plodoredu namenjenih zelenišnom đubrenju. 5. Stvaranja dubokog orničnog sloja zemljišta. Pojednostavljena klasifikacija strukture zemljišta Osnovne grupe strukture Struktura Izgled strukturnih agregata Orašasta (uglovi i ivice slabo izraženi, ravni sa hrapavom površinom) Kubomorfni agregati (agragati razvijeni u pravcu tri osi) Zrnasta (uglovi i ivice jako izraženi) 19 Blokoidna (ravni i ivice nejasne, površina neravna Stubasta (agregati imaju zaobljene vrhove i ravan donji kraj) Prizmomorfna (agregati jače razvijeni po vertikalnoj osi) Prizmatična (ivice agregata oštre, plohe ravne i ponekad sjajne) Laminomorfni (agregati jače razvijeni u pravcu dve horizontalne osi) Pločasta (agregati u vidu ploča i pločica različite debljine) Vodne osobine zemljišta Biološki značaj vode potiče iz činjenice da je život nastao u vodi i da bez vode nema života. Voda je odlučujući faktor u biljnoj proizvodnji. Redovni je sastojak zemljišta i čini njegovu tečnu fazu. Ima značajnu ulogu u rastvaranju organskih i neorganskih i materija u zemljištu, omogućuje usvajanje i transport tih materija kroz biljku, kao i njihovo učešće u metabolizmu biljaka. Spoljašni činioci koji utiču na usvajanje vode su: količina pristupačne vode u zemljištu, njena temperatura i aeracija, koncentracija i sastav zemljišnog rastvora. U zavisnosti od načina vezivanja molekule vode u zemljištu razlikuju se: opnena, kapilarna i gravitaciona voda a za biljke su samo pristupačne kapilarna, gravitaciona i jednim delom opnena. Oblici vode u zemljištu 20 Usvajanje vode zavisi od osmotskog potencijala zemljišnog rastvora, a do smanjenja usvajanja može doći u letnim mesecima i to na zaslanjenim zemljištima. Pri niskim temperaturama smanjuje se usvajanje vode i tada kod biljaka dolazi do fiziološke suše. Do ove pojave često u našim uslovima ratarenja dolazi u proleće kad usled relativno visoke temperature vazduha i niske temperature zemljišta nastaje debalans u vodnom režimu biljaka, i pored toga što zemljište sadrži dovoljne količine vode. U daljnjem tesktu naovodimo detaljniju podelu oblika vode u zemljištu: 1. Hemijski vezana voda - nema značaja za biljku 2. Voda u gasovitom stanju (vodena para) - fiziološki je korisna ako kondenzacijom pređe u tečno stanje, a i stalni je sastojak zemljišnog vazduha 3. Adsorpciona- higroskopna voda - fiziološki nepristupačna biljkama 4. Opnena voda - nalazi se oko zemljišnih čestica, a biljkama koristi samo kada se zemljište isuši do opnene vlage 5. Kapilarna voda - veoma je pokretna i ima veliki značaj pri obezbeđenju biljaka vodom, kao i za fizičke i hemijske procese u zemljištu. U suvljim klimatskim zonama ona je jedina rezerva za billjku, a mere koje omogućuju zadržavanje kapilarne vode su: duboka obrada, primena malča, prašenje strništa, kultivacija. 6. Gravitaciono-filtraciona - to je ona voda koja se nesmetano proceđuje do podzemene vode, a veoma je značajna ako se nalazi u zoni korena. Malo se zadržava i za biljku je od malog značaja. 7. Podzemna voda - obrazuje se iznad ili ispod nepropusnog sloja 8. Voda se u zemljištu javlja i u obliku leda. Za većinu gajenih biljaka najpovoljnije je ako zasićenost zemljišta vodom iznosi oko 70 % od poljskog vodnog kapaciteta (PVK) ili nešto iznad njega. Zemljište na kome se uzgajaju biljke mora biti vododrživo i drenirano, odnosno takvih osobina da zadržava količinu vode koja je biljci potrebna, a da višak vode koji bi bio štetan propušta naniže. Kapacitet zemljišta za vodu je sposobnost zemljišta da u sebe može primiti manju ili veću količinu vode što zavisi od: 1. 2. 3. 4. Stanja zemljišne površine (obradivo-golo ili pod biljnim pokrivačem). Oblika reljefa (blago-nagnuto). Vrste i karaktera padavina. Mehaničkog sastava i strukture zemljišta. Zemljišta sa izrazitim nedostatcima u pogledu vododržnosti se popravljaju unošenjem organskih materije. Osim toga, tekstura se može popraviti mešanjem horizonata u profilu, a ako ima takvih mogućnosti, pa čak i dovoženjem peska za teška zemljišta a ilovača za laka zemljišta. Ova dva posljednja načina popravljanja dolaze u obzir samo na malim površinama (zbog prevelikih troškova). Pored toga, mogu se primenjivti i sintetska sredstva za poboljšanje vodnog režima zemljišta. Moramo imati na umu da biljka vodu ne prima direktno iz atmosfere, već preko zemljišta kao posrednika, pa je i snabdevanje biljke vodom zavisno od vodnog režima zemljišta. Vazdušne osobine zemljišta U svakom zemljištu, pored čvrste mase i vode, ima i vazduha. Količina vode i vazduha menja se svakog momenta. Između vode i vazduha u zemljištu postoji antagonizam. Na mesto vode u zemljišne pore ulazi vazduh i obratno. Zbir količine vode i vazduha u zemljištu je stalan i uvek ravan ukupnoj zapremini pora. Za gajene biljke optimalan odnos vode i vazduha, pri poljskom vodnom kapacitetu, treba da je približno voda:vazduh = 60:40 % od ukupne zapremine pora. Povoljan odnos vode i vazduha u zemljištu postiže se na dva načina: stvaranjem strukture i razrahljivanjem, odnosno obradom zemljišta. Prva mera je trajnija a druga privremena. Vazduh u zemljištu sadrži uvek izvestan procenat vodene pare, utoliko više, ukoliko je zemljište vlažnije. Za vazdušni režim zemljišta ključni značaj imaju pore iz kojih voda gravitaciono otiče i koje su uvek ispunjene vazduhom. Sadržaj tih pora uzima se kao mera kapaciteta zemljišta za vazduh. Normalan vazdušni režim obezbeđen je ako zemljište ima vazdušni kapacitet veći od 10 %, a onaj ispod 5 % je vrlo nepovoljan, 5 - 10 % slab, 10 - 15 % srednji, a preko 15 % smatra se da nema ekološki značaj. Smanjenjem vazdušnog kapaciteta smanjuje se aktivnost bakterija u zemljištu, a isto tako i infiltracioni kapacitet. 21 Razmena gasova između zemljišnog vazduha i atmosfere naziva se aeracija zemljišta. Taj proces je vrlo značajan za korenov sistem biljaka, mikrofloru, faunu i oksidaciju organske materije u zemljištu. Vrši se pod uticajem difuzije i meteoroloških faktora (temperaturne promene, razlike u barometarskom pritisku, dejstvo vetrova i promene procenta vlage u zemljišnim porama od padavina ili navodnjavanje). Difuzija gasova je osnovni faktor aeracije zemljišta. Pod tim pojmom podrazumeva se kretanje gasova i pare pod uticajem različite koncentracije i parcijalnih pritisaka gasova i pare. Pošto zemljišni vazduh sadrži više CO2 a manje O2 od vazduha u atmosferi, proces difuzije u zemljištu sastoji se od kretanja CO2 iz zemljišta u atmosferu i kretanja O2 iz atmosfere u zemljište. Pošto difuzija ide u pravcu niže koncentracije ili u pravcu nižeg parcijalnog pritiska, to se pod njenim uticajem O2 suprotno od CO2, spušta iz atmosfere u zemljište, CO2 se, naprotiv, diže iz zemljišta u atmosferu. Ukoliko aeracija nije dovoljna, stvara se višak CO2 i manjak O2 (naročito u zabarenim zemljištima ili bezstrukturnim glinovitim zemljištima). U tom slučaju, povećana koncentracija CO2 u zemljištu preko 1% deluje toksično na gajenu biljku (onemogućava klijanje i blokira rad mikroorganizama). Vazdušni režim zemljišta se poboljšava gajenjem okopavina, unošenjem organske materije, dubokom obradom, gajenjem leguminoza. Toplotne osobine zemljišta zemljišta Toplota je značajna za klijanje i nicanje biljaka, rad mikroorganizama, biohemisjke i oksido-redukcione procese. Sve razvojne faze biljaka vezane su za određenu temperaturu zemljišta i prizemne atmosfere. Temperatura zemljišta utiče na uzimanje hranljivih materija, njihov transport do lisne površine i na samu sintezu. Podzemni delovi biljaka dišu na 00-350C, izvan tih granica disanje naglo opada. Sposobnost zemljišta da u svakog momenta reguliše svoje toplotno stanje naziva se toplotnim režimom zemljišta. Intenzitet primanja toplote zavisi od količine toplote koja dođe na površinu zemljišta, toplotnog kapaciteta zemljišta i biljnog pokrivača. Zemljišta se prema toplotnim osobinama dele na hladna, umereno topla i topla. Hladna zemljišta su većinom teška i vlažna, teško se zagrevaju a brzo se hlade. Slabo drenirana zemljišta ne sadrže vazduh, a on se javlja kao čuvar toplote, jer u većim porama sprečava njegovo sprovođenje. Sprovođenje toplote u zemljištu zavisi od: stadržaja vode, vazduha u zemljištu, mineraloškog sastava zemljišta. Umereno topla su većina naših zemljišta. U topla zemljišta se ubrajaju drenirana zemljišta na toplim ekspozicijama, koja se relativno brzo zagrevaju a sporo hlade zbog mrvičaste strukture i većeg sadržaja humusa. Plodnost zemljišta Plodnost zemljišta ima nekoliko definicija. Prema Gračaninu (1947), to je kompleksno svojstvo, koje ga čini manje ili više sposobnim supstratom za gajenje biljaka. On razlikuje potencijalnu i efektivnu plodnost zemljišta. Prva je definisana konstalacijom svih faktora zemljišta, a druga intenzitetom svih vrednosti edafskih i vegetacijskih faktora. Za stvaranje prinosa najvažnija je efektivna plodnost zemljišta, pa nju treba povećati ako se želi postići glavni cilj-povećanje prinosa gajenih biljaka. Drugi autor Edelman (1965) je plodnos zemljišta podelio na sledeće kategorije: 1. 2. 3. 4. Primarna plodnost. Prirodna plodnost. Tradicionalna plodnost. Tehnološka plodnost. Primarna plodnost je akumulisana u zemljištima slobodne prirode koja se razvijala pod prirodnom vegetacijom. Kod ovih zemljišta u prvom momentu su važni sadržaj humusa i hranjiva. Ako se ova zemljišta privode korišćenju za gajenje poljoprivrednih biljaka, nazivaju se devičanska zemljišta. Prirodna plodnost nastaje nakon iscrpljivanja primarne plodnosti. Ona je rezultat pedoloških svojstava nekog zemljišta. Ovde dolazi do izražaja apsolutna dubina, teksturni sastav, građa profila, prirodna dreniranost. Na zemljištima koja su duže u eksploataciji, prirodna plodnost je glavni pokazatelj sposobnosti zemljišta kao supstrata za gajenje biljaka. 22 Tradicionalna plodnost odražava uticaj antropogenizacije zemljišta kroz duže vreme. Ona je zapravo klimaks plodnosti zemljišta nastala primenom raznih agrotehničkih zahvata u prvom redu đubrenje stajnjakom, plitka obrada i gajenje leguminoza. Tehnološka plodnost "poremećenih zemljišta" oslanja se na prirodnu plodnost ili se od neplodnih supstrata stvaraju antropogena zemljišta sposobna za gajenje biljaka. Tehnološka plodnost rezultat je radikalnih i složenih mehaničkih zahvata uključujući u to i hidrotehničke melioracije, a dopunjena efikasnim veštačkim đubrivima i drugim uzgojnim merama. Tehnološka plodnost zemljišta je jedno od obeležja savremene biljne proizvodnje. Na kraju, može se reći da tehnološka plodnost zemljišta u osnovi ovisi o: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Dubine zemljišta. Tekstrure. Strukture. Dreniranosti. Vrednosti pH. Sadržaja i oblika humusa. Vodno-vazdušnog i toplotnog režima i drugih faktora. Za planiranje određenih mera u intenzivnoj biljnoj proizvodnji potrebno je, da se pored trenutnog stanja zna, koliko je efektivna produktivnost ispod maksimalnog proizvodnog potencijala. Ona se može definisati kao veličina očekovanog prinosa u uslovima kada je posejana/posađena vrsta, sa najvećim biološkim potencijalom i kada je primenjen sistem gazdovanja s najracionalnijim iskorišćavanjem resursa i ulaganjima u agro i hidromelioracione zahvate. Reakcija zemljišta (pH vrednost) Reakcija zemljišta ili njegova pH vrednost, javlja se kao edafski faktor, a upozorava na stepen zasićenosti bazama adsorptivnog kompleksa i otopine zemljišta. Ukoliko u otopini zemljišta preovladavaju H iona, onda je zemljište kiselo, a ako preovladavaju OH ioni onda je ono alkalno a ukoliko je podjednako H i OH iona, onda je zemljište neutralne rakcije. Pri tome razlikujemo: 1. Aktivna kiselost je kiselost zemljišnog rastvora, odnosno , to je ukupna količina H iona u tom rastvoru. 2. Supstitucijska kiselost ili izmenjiva kiselost se dobije istiskivanjem adsorbovanih H iona i Al iona pod uticajem rastvora neutralnih soli (1 n KCl). Time se ne istiskuje celokupna količina adsorbovanih H i Al iona, nego samo oni koji su slabije vezani. Tako određena supstitucijska kiselost u sebi sadrži i aktivnu kiselost. 3. Hidrolitička kiselost se dobije istiskivanjem adsorbovanih H iona pod uticajem bazičnih soli (1 n CH2COONa ili sa 1 n (CH3COOH)2Ca). Zbog bazične reakcije ovih soli, mogu se istisnuti svi adsorbovani H i Al ioni, odnosno oni slabije i oni jače vezani. Hidrolitička kiselost uključuje u sebi aktivnu i skoro celokupnu supstitucijsku kiselost. Zato se ponekad naziva i ukupna kiselost zemljišta. Oblici kiselosti zemljišta Za pedodimatske procese zemljišta i uspevanje gajenih biljaka, optimalna zona reakcije zemljišta nalazi se oko neutralne tačke s laganim pomakom u kiseli medijum. U kiseloj sredini preovladavaju procesi ispiranja, a to znači da adsorptivni kompleks nema dovoljno hraniva. Kiselost ne pogoduje radu bakterija, pa preovladavaju gljivice i u zemljištu se nagomilavaju fulvokiseline.Nagomilavanjem fulvokiselina podupire se proces razaranja kompleksa adsorpcije, što je vrlo štetno za plodnost zemljišta. Ni jača alkaličnost nije pozitivna. Ona blokira veći broj mikroelemata, ubrzava 23 mineralizaciju organske materije, favorizuje pojavu nekih biljnih bolesti. Osobito su štetne lako topive alkalijske soli jer povećavaju koncentraciju otopine zemljišta do stepena toksičnosti. Osim toga, pH zemljišta uveliko određuje stepen primanja hranivih elemenata od strane gajenih biljaka kao i njihov stepen toksičnosti. Gajene biljke mogu rasti u rasponu pH 4-8, ali to su ekstremne vrednosti. Određivanje pH zemljišta vrši se u poljoprivrednim ustanovama opremljenim posebnim aparatima (pH-metrima), a pH vrednost se određuje u suspenziji zemljišta sa H2O i u nKCl. Za naša zemljišta pouzdanija je ocena reakcije zemljišnog rastvora u nKCl. Uticaj pH na aktivnost biljnih hraniva Tipovi zemljišta prema pH vrednosti (Šefer-Šahtšabel) Oznaka reakcije Vrlo jako kisela Vrlo kisela Umereno kisela Slabo kisela Neutrlana pH <4 4.0-4.9 5.0-5.9 6.0-6.9 7.0 Oznaka rekacije Slabo alkalna Umereno alkalna Jako alkalna Vrlo jako alkalna - pH 7.1 -8.0 8.0-9.0 9.1-10.0 >10.0 - Najbolji uslovi za normalan porast i razviće gajenih biljaka je u intervalu pH 6 - 7,5 . Biološke osobine zemljišta Od obilja organizama izdvajaju se one koji su za život zemljišta s obzirom na plodnost najvažniji. Prvo je korenje gajenih biljaka, a drugo saprofagna mezofauna antropogenog zemljišta. Koren gajenih biljaka Korenje viših biljaka (gajene vrste i korovi) deluje u zemljištu dvostruko. S jedne strane prima edafske vegetacione faktore (vodu, hranjiva i kiseonik), a s druge strane izlučuje ugljen dioksid, organske kiseline, šećere, alkaloide, vrlo komplikovana organska jedinjena (aminokiseline i dr), pa i sama hraniva koje je biljka ranije primila. Posebno su važne izlučene tvari nazvane alelopatici (kolini) koje na druge više biljke deluju negativno ili pozitivno i fitocide koje su nepovoljni za mikroorganizme zemljišta. Korenje prima hraniva neposredno s adsorpcijskog kompleksa, iz tekuće faze zemljišta, a posredno preko bakterija zemljišta. U zoni sisajućeg korenja (rizosfera), stvara se aktivni sloj bogat mikroorganizmima. U toj zoni javlja se mutualizam. Korenje od bakterija prima antibiotike i druga jedinjenja, a bakterije od biljaka šećer, organske kiseline i druge materije. Međutim, mikroorganizmi se mogu prema biljkama ponašati kao konkurenti za neke materije ili delovati štetno putem svojih izlučevina koje se nazivaju marizmini. Tako se nesimbiotksi fiksator Azotobacter sp. javlja kao konkurent za fosfor. Korenje viših biljaka rahli zemljište prilikom prodiranja u njega, što se naziva biološka drenaža. Osim toga, korenje oblepljuje grudice zemljišta čime poboljšava njegovu strukturu., čuvajući ga istodobno od odnošenja putem eolske i hidroerozije. Ostaci podzemnih organa viših biljaka izvor su humusa i energije za poljoprivrendna zemljišta. Detelinsko travne smeše, npr., ostavljaju u zemljištu najviše svojih podzemnih organa. Pri tome treba imati na umu, 24 da je odnos nazemnog i podzemnog dela biljke u vrlo širokom proseku 1:1, što znači da je masa korenja poljoprivrednih biljaka jedan od faktora stvaranje antropogenog zemljišta. Saprofagna mezofauna zemljišta Zemljište je supstrat u kojem žive mnogobrnojni mikroorganizmi čija je aktivnost tesno vezana za njegov postanak i plodnost. Životna zajednica raznih vrsta flore i faune u zemljištu zove se edafon. Pored mikroorganizama, u zemljištu živi čitav svet viših životinja pa se zemljišna fauna deli na: 1. Mikrofaunu - sitni beskičmenjaci veličine 0,02 - 0,2 mm (protozoe i metazoe - hrane se rastvorenom organskom materijom i mikroorganizmima). 2. Mezofaunu - krupniji beskičmenjaci (0,2 - 2 mm) - nematode, pregljevi, Collembolae . 3. Malerofaunu - čine je beskičmenjaci (2 - 20 mm) i kišne gliste, stonoge, mravi, puževi, insekti. 4. Megafaunu - to su najkrupniji predstavnici zemljišne faune (razni glodari). Njegova je bitna karakteristika da neki članovi žive u zemljištu, jer su ishranom vezani za njegove hranljive sastojke. Suština aktivnosti zemljišnih organizama sastoji se u posrednoj ili neposrednoj transformaciji organske materije. Intenzitet aktivnosti ovisi o broju organizama i prisustvu organske materije, a ona je različita zavisno od godišnjeg doba unutar određenog geografskog prostora. Pedofauna posredno razlaže mrtvu i živu organsku materiju, i to uglavnom prethodnim mehaničkim sitnjenjem i mešanjem. Međutim, delovanje mikroorganizama u daljem procesu transformacije je neposredno i vodi potpunoj mineralizaciji organske materije. Kao rezultat ovog oksidativnog procesa oslobađaju se CO2, H2O i NH3 i mineralni sastojci (mineralna hranjiva između ostalog), te se ponovo uključuju u kružno kretanje materije. Proces mineralizacije organske materije je najvažniji izvor CO2 u zemljištu. Stepen otpuštanja CO2 iz zemljišta ukazuje na njegovu mikrobiološku aktivnost. Bez ovog procesa disanja sićušnih ali brojnih zemljišnih organizama, život biljaka bio bi onemogućen, a na površini zemljišta došlo bi do nepoželjne akumulacije nerazloženih organskih ostataka. U normalnim okolnostima, sva organska meterija se ne razloži odjednom potpuno, već se se jedan njegov deo transformiše u relativno stabilnu formu – humus. U humus, kao visokomolekularnom organskom jedinjenju, ugrađena je znatna energija. U ovim složenim procesima naročito je važna aktivnost bakterija, u nitrifikaciji, oksidaciji sumpora i fiksaciji azota. Prema načinu disanja, bakterije se dele: 1. Aerobne, za svoj život zahtevaju slobodan kiseonik.Od velikog su značaja za poljoprivrenda zemljišta. 2. Anaerobne , koriste vezani kiseonik, odnosno razvijaju se bez molekularnog kiseonika. Utiču negativno fizičko-hemijska svojstva zemljišta. Na fizičke osobine zemljišta prvenstveno utiče aktivnost pedofaune, naročito kišnih glista, koje rove, prevrću i temeljito mešaju organsku materiju sa mineralnim česticama, te formiraju strukturne agregate koje su uzgred rečeno, vrlo stabilne na razorno dejstvo vode. Ova se stabilnost objašnjava vezivanjem agregata ne samo pomoću sluzi, već i otpornijom materijom, humusom, što znači da je organska materija u digestivnom traktu izvrgnuta dejstvu fermenata i crevne flore. Pored toga, svojim hodnicima, kišne gliste vrše prirodnu drenažu što se itekako odražava na ukupni kvalitet zemljišta. Najpovoljniji ishod transformacije organske materije (sinteza humus), javlja se onda kada u tim složenim biohemijskim procesima, pored mikroflore, sudeluje i zemljišna fauna. Sadesjtvo svih članova biocenoze kroz duži niz godina, zadovoljava princip kontinuiteta, koji ima veliko značenje Kišna glista Lumbricus sp.) za čitavu živu prirodu. Postoje međutim, i antagonistički odnosi prema višim biljkama ili čak između pojedinih mikroorganizama (privremena prevaga heterotrofnih organizama nad malobrojnim autotrofnim, kad se zemljištu dodaje sveža organska materija). Sve agrotehničke mere zahvataju pliće ili dublje u životni prostor zemljišnih organizama. Obrada (ugar, plodored), đubrenje organskim i veštačkim đubrivima, borba protiv korova i štetočina, kalcizacija, odvodnjavanje i navodnjavanje utiču na sastav i ravnotežu u zemljištu. Intenzivna agrotehnika, primena jednobraznih đubriva, nedostatak mikroelemenata, teška mehanizacija i monoprodukcija (monokultura) dovela je do narušene ravnoteže 25 životne zajednice u većini poljoprivrednih zemljišta. Iz toga razloga, danas se nameće potreba iskorišćavanja zemljišta na način koji može obezbediti kontinuirani razvoj života u njemu. Slojevi kulturnog zemljišta Pod pojmom kulturnog zemljišta podrazumeva se ono zemljište koje se nalazi pod trajnim i dominantnim uticajem čoveka, što dalje podrazumeva poboljšanje fizičkih, hemijskih i bioloških osobina, dakle stvaranje novog sloja koga nema u zemljištima slobodne prirode. Taj sloj se naziva ornica ili mekota - površinski sloj u kome se obavlja setva/sadnja, klijanje, početni rast i glavno ukorenjavanje kulturnih biljaka. Nastala je obradom i ukupnim sistemom biljne proizvodnje. Obogaćena je humusom, ima dobru strukturu, povoljan vodno-vazdušni režim, intenzivniju mikrobiološku aktivnost, više hraniva i bolju pristupačnost istih korenovom sistemu biljaka. Za stvaranje mekote ili ornice, potrebno je određeno vreme, pa je vreme važan faktor u njezinom stvaranju. Sigurno je da taj proce teče osetno brže nego prilikom stvaranja tipova zemljišta i prirodnih horizonata. Jednom stvorena mekota se razlikuje od drugih slojeva zemljišta. Budući da je mekota glavni životni prostor podzemnih organa gajenih biljaka, nastoji se da ona bude što dublja. Po današnjoj klasifikaciji moćnosti orničnog sloja razlikujemo: 1. Vrlo plitku ornicu…………...do 10 cm 2. Plitku ornicu………………...do 20 cm 3. Srednje duboku ornicu……..do 30 cm 4. Suboku ornicu …………..preko 30 cm Dubina ornice (mekote) je kompleksan pokazatelj apsolutne dubine zemljišta, reljefa, glavnih osobina zemljišta, sistema biljne proizvodnje, vučne sile i instumenata za obradu zemljišta. Vrlo plitka mekota upozorava ili na nepovoljne prirodne činioce za stvaranje antropogenog zemljišta ili na ekstenzivnu poljoprivrednu proizvodnju. Duboka mekota, naprotiv, je znak povoljnih prirodnih faktora i intenzivne poljoprivrede. Ispod mekote nalazi se sloje zemljišta nazvan zdravica. Zdravica je zapravo deo pedosfere koji nije obuhvaćen antropogenizacijom zemljišta. Kadkad se zdravica označuje kao mrtvica ili sirovo zemljište što upozorava na slabu biogenost i humoznost. Na apsolutno dubokim zemljištima s dubokim fiziološki aktivnim profilom, dele se i zdravice u dve kategorije: zdravicu I i zdravicu II. Zdravica I je dio fiziološki aktivnog profila, pa se Slojevi anropogenog zemljišta u njemu nalazi još korenja i drugi organizmi zemljišta. Zdravica II ili donja zdravica nalazi se izvan fiziološki aktivnog profila i bez uticaja korenja viših biljaka. Slabih je fizičkih, hemijskih i bioloških osobina. Ispod zdravice nalazi se matični supstrat odnosno litosfera. Ako je rastresit onda se označuje sa C a ako je stenovit onda se označuje sa R. Ako se zemljište obrađuje dubinskim rahljenjem, ispod mekote se formira dopunski podoranični sloj podmekota. Ona se obično ne đubri, iako takva mogućnost posoji. Prisutnost podoraničnog sloja, povećava ukupnu dubinu antropogenog sloja i može biti uvodni stadijum za njezino kasnije uključivanje u mekotu, a time i za produbljivanje aktivnog sloja zemljišta. Pored odnosa mehaničkih frakcija unutar zemljišta, bitna je njihova veličina odnosno, promer pojedinih frakcija jer ona određuje pripadnost teksturnoj klasi pojedinih zemljišta. Čuvanje plodnosti zemljišta Intenzivno iskorištavanje zemljišta sa sobom nosi i negativne uticaje na njegovu plodnost. To znači, da se sa gajenjem biljaka javlja opadanje početne plodnosti i da se u iskorištavanje antropogenog zemljišta, mora ju uključiti zahvati koj čuvaju, obnavljaju, pa i povećavaju plodnost iznad početne razine. Faktori koji negativno utiču na plodnost zemljišta jesu klima, gajena biljka i čovjek., odnosno radovi koji se obavljaju u gajenju biljaka. a) Klima deluje na plodnost zemljišta insolacijom, oborinama i vetrom. Naime, antropogena zemljišta su u jednom delu godine "gola", a nakon setve/sadnje su i dalje nezaštićena do porasta gajenih biljaka. 26 Zemljišta slobodne prirode su naprotiv, stalno pokrivena biljnim pokrivačem, te sama sebe štite od štetnog uticaja atmosferilija. a) Padavine svojom mehaničkom snagom razaraju strukturne agregate, zamuljuju ih, a posledica je stvaranje tanje ili deblje pokorice koja sprečava aeraciju i ulaženje vode u zemljište. To se neposredno odražava na klijanje i nicanje gajenih biljaka jer onemogućava njihov izlazak na površinu i biljka ugiba. Kiša u obliku pljuskova jakog intenziteta uzrokuje eroziju na golom zemljištu pogotovu na nagnutim terenima. Razorno delovanje kišne kapi na zemljište Oblik hidroerozije uz morske i rečne obale Posledice hidroerozije Delovanje vetra na čestice zemljišta c Delovanje vodene erozije usljed jakih pljuskova Zabarivanje proizvodnih površina usled jakih pljuskovith kiša b) Insolacija ultraviolentnim zrakama ubija mikroorganizme zemljišta na površini i time ga biološki umrtvljuje. Toplotni efekat insolacije izaziva povećanju evapotranspiraciju čime naglo isušuje zemljište. c) Biljke prinosom iz zemljišta iznose ogromne količine hraniva i time smanjuju plodnost. Neke biljke ubrzavaju razgradnju humusa ili destimulišu ugorenje zemljište. d) Vetar na golim površinama bez biljaka, pogotovo na obrađenim i usitnjenim zemljištima može u određenim okolnostima uzrokovati eolsku eroziju. Hidro i eolska erozija smanjuju plodnost jer odnose najplodniji dio zemljišta (mekotu). e) Čovek najviše deluje na smanjenje plodnosti plodnosti načinom iskorištavanja zemljišta. Tu su uključeni agrotehnički zahvati i skidanje plodina. Od agrotehničkih zahvata u prvom redu je to obrada zemljišta. Obradom zemljišta se potiče aeracija i tako stimuliše proces razgradne organske materije (mineralizacija). Većom frekvencijom obrade kvari se struktura, jedan od vrlo važnih faktora plodnosti zemljišta čime se otvara put mikroeroziji na obrađenim zemljištima. Najnepovoljniji uticaj na plodnost zemljišta u vezi je s gaženjem proizvodne površine. 27 Uticaj sabijanja zemljišta na razvoj korenovog sistema kukuruza (Micić, 1985) Pri obavljanju agrotehničkih zahvata, zahvata žetve, berbe i košnje, po proizvodnim površinama se kreću razni poljoprivredne mašine. One gaze zemljište, što se negativno odražava na njegovu plodnost. Gaženje zemljišta je zajednički pojam za negativan uticaj radnih zahvata na proizvodnoj površini. Postoji nekoliko oblika gaženja zemljišta (Rid, 1956): 1. Stvarno zbijanje je mehanički učinak gaženja zemljišta. 2. Rupa i razmazivanje su zemljišta je fenomeni koji se javljaju ako je zemljište mokro. Rupe su bile redovito dok su se u obradi zemljišta koristile zaprege, a razmazivanje je sada u epohi traktora i to prilikom njegovog naglog menjanja pravca kretanja na mokrom zemljištu. To je takozvani "efekat škara". Do razmazivanje može doći i kretanjem transportnih sredstava preko mokrog zemljišta. Sva zemljišta nisu jednako osetljiva na zbijanje, pa s povećanjem mineralnih koloida izražene lepljivosti u zemljištu raste osetljivost, dok su lagana, a pogotova skeletoidna zemljišta neosetljiva na zbijanje. Rupa i razmazivanje su ne teškim mineralnim zemljištima apsolutno štetni, zato se ne sme prelaziti preko takvih zemljišta kada su vlažna. Plodno zemljište podrazumeva zemljište koje je strukturno, humusno, bogato pristupačnim hranivima i korisnim mikroorganizmima. Takvo zemljište je stabilnije prema nepovoljnim uticajima i brže obnavlja narušenu plodnost. Da se održi ravnoteža prirodnih sila, čovek mora uključiti zahvate koji obnavljaju, čuvaju, pa i povećavaju plodnost zemljišta. Zato čovek mora biti usmeren na zahvate koji stabilizuju strukturu, Tragovi guma i površinskog zbijanje pri održavaju optimalan sadržaj humusa, vraćaju oduzeta hranjiva i aktiviraju predsetvenoj pripremi mikrobiološke procese u zemljištu. U tim korisnim zahvatima važnu ulogu ima đubrenje kalcijumom, fosforom i azotom, te obogaćivanje zemljišta organskom materijom. Korisno je i obradu zemljišta svesti na odgovarajuću meru, a zemljište ostaviti što manje vremena "golo". Podrivanje je delotvorna mera čuvanja plodnosti zemljišta. Da bi se sačuvala stabilna mrvičasta struktura, treba ako je to moguće, uključiti u plodored detelinsko travne smeše. U čuvanje plodnosti zemljišta, uključuju se danas razni tehnički zahvati. Osnovno je smanjiti broj prohoda a time i gaženje. To se postiže primenom širokozahvatnih oruđa (metoda stalnih tragova), korištenje pneumatika širokog profila na pogonskim i transportnim mašinama, uduplavanje točkova ili ugradnja metalnih ili gumenih gusenica. Primena avijacije je također jedna od mera smanjenja gaženja zemljišta. Međutim, ona je moguća samo u radnim zahvatima đubrenja i zaštite useva. Klasifikacija zemljišta Zemljišta se stvaraju i razvijaju pod uticajem pedogenetičkih faktora (organizmi, matični supstrat, klima i reljef), a u toku vremena se menjaju na način koji ima karakter evolucije. Budući da oblik i intenzitet delovanja faktora varira u širokom intervalu, mogu da se jave bezbrojne kominacije dejstva faktora i kao posledica toga, veoma raznovrsne forme zemljišta. Ako se tome doda, da razvoj zemljišta ne počinje istovremeno na svim delovima kopna, i da se stalnim spiranjem razvijenih zemljišta njihov ciklus ponavlja iz početka, onda je 28 razumljivo što se i u rejonima gde vladaju jednaki pedogenetički faktori javljaju raznovrsni razvojni stadijumi zemljišta. Time se objašnjava ogromna raznovrsnost zemljišnog pokrivača, a zadatak je klasifikacije da, primenom adekvatnog logičkog sistema, to mnoštvo raznovrsnih formi zemljišta učini preglednim. Kada se, primenom takvog sistema, srodne forme grupišu, broj jedinica kojima se operiše, svodi se na razumnu meru. Ako se takve jedinice, s obzirom na srodnost, razlike i genetičku vezu među njima, razvrstaju po hijerarhijskom principu, dobija se pregled koji omogućuje lako snalaženje u mozaiku zemljišnog pokrivača i brzo informisanje o bitnim osobinama zemljišta. Proces grupisanja i razvrstavanja zemljišnih individua, prema nekim zajedničkim obeležjima naziva se klasifikacija zemljišta, pa razlikujemo: 1. Naučnu, (geološko-petrografske, hemijske, fizičke, mešovite i genetičke). 2. Praktičnu, (agronomske - bonitetne, meliorativne i sanitarne). 3. Ekonomsku, (prema ukupnoj ceni zemljišta, prema dohotku i prema čistom prihodu). Danas se mahom koristi genetička klasifikacija (zasnovana na genezi), a u najširoj primeni je sistem koji su izradili Škorić, Filipovski i Ćirić (1973), a prihvatilo ga je Jugoslovensko društvo za proučavanje zemljišta. Automorfna zemljišta Klasa zemljišta I) Nerazvijna zemljišta II) Humusno akumulativna zemljišta Profil (A)-C A-C III) Kambična zemljišta A-(B)-C IV) Eluvijalno-iluvijalna zemljišta A-E-B-C V) Antropogena zemljišta P-C VI) Tehnogena zemljišta Tip zemljišta 1. Kamenjar (litosol) 2. Sirozem (rigosol) 3. Eolski pesak (aerosol) 4. Koluvijalni nanos (koluvijum) 1. Krečnjačko dolomitne crnice (kalkomelanosol) 2. Rendzine 3. Humusno-silikatno zemljište (ranker) 4. Černozem 5. Smonice (vertisol) 6. Ranker 1. Eutrično smeđe zemljište (eutrični kambisol) 2. Kiselo-smeđe zemljište (distrični kambisol) 3. Smeđe zemljište na krečnjaku i dolomitu (kalkokambisol) 4. Crvenica (terra rosa) 1. Ilimerizovana zemljišta (luvisol) 2. Podzol 3. Smeđe podzolasto zemljište (brunipodzol) 1. Rigolovano zemljište (regosol) 2. Vrtna zemljišta (hortisol) 3. Zemljišta deponije (deposol) 1. Zemljišta deponija 2. Flotacijski materijal 3. Nanosi iz vazduha b. Hidromorfna zemljišta Klasa zemljišta I) Epigeljna zemljišta II) Hipoglejna zemljišta III) Fluvijalna i fluviglejna zemljišta Profil A-Eg-Bg-C A-G (A)-I…:A-I,II..AGpo IV) Tresetna zemljišta T-G V) Antropogena zemljišta P-C Tip zemljišta 1. Pseudoglej 2. Stagnoglej 1. Močvarno glejno zemljište (euglej) 2. Kiselo-smeđe zemljište (semiglej) 3. Amfiglejno zemljište 1. Recentni rečni nanosi (fluvisol) 2. Fluvijalno livadsko zemljište (A-C-G) 3. Ritska crnica (molični fluviglej) 1. Visoki treset (acro-histosol) 2. Prelazni treset (p.o. histosol) 3. Niski treset (plano histosol) 1. Rigolovani treset 2. Zemljišta pirinčanih polja (rizosol) 3. Hidromeliorisana zemljišta 29 C. Halomorfna zemljišta Klasa zemljišta I) Akutno zasoljena Zemljišta II) Eluvijalno-iluvijalna alkalna zemljišta Profil Tip zemljišta Asa-C-Gp 1. Solončak A-E-Bt, Na-C 2. Solončec Postoji i FAO/UNESCO klasifikacija zemljišta. Ovde nećemo dati detalje ove klasifikacije, već samo nazive grupa zemljišta i njihove oznake: Fluvisols (FL), Gleysols (GL), Regosols (RG), Cambisols (CM), Calcisols (CL), Gypsisols (GY), Solonetz (SN), Solonchaks (SC), Kastanozems (KS), Chernozems (CH), Phaeozems (PH),Gryzems (GR), Luvisols (LV), Planosols (PL), Podzoluvisols (PD), Podzols (PZ), Lixisols (LX), Acrisols (AC), Alisols (AL), Nitisols (NT), Ferralsols (FR), Plinthosols (PT), Histosols (HS) i Anthrosols (AT) Prinos Rast organizama je glavno obeležje života. Uže, biološki shvaćeno, rast omogućuje da asimilacija bude veća od disimilacije. S biohemijskog stajališta, rast znači da je prirast veći od utrošenih a ekonomski, da je efekt u produktu veći od uloženih troškova. Fenomen života, pa prema tome i rast javlja se u takvom ekološkom ambijentu koji osigurava opstanak živih bića. Zakoni života vrede za sve organizme, autotrofne, heterotrofne, za one u slobodnoj prirodi i gajene biljke. Ukupnu biljnu masu (nadzemnu i podzemnu) stvorenu gajenjem neke kulture na jedinici površine smatramo biološkim prinosom, a deo biološkog prinosa koji predstavlja glavni cilj gajenja i ima određenu upotrebnu poljoprivrednu vrednost, odnosno ekonomsku, tržišnu vrednost – prinosom. Prema tome, prinos je određen u biološkom prirodu i čini njegov najvažniji deo. Svaki prinos ima dvije komponente: kvantitetu i kvalitetu. Obe komponente su vrlo važne, a za podmirenje osnovnih potreba čoveka i domaćih životinja primarna je količina. Nakon toga, dobija na značaju kvaliteta, iako je kod nekih kultura ona uvek dominantna (npr. duvan). Prirod i prinos su rezultanta pozitivno i negativno delujućih ambijentalnih faktora, kapaciteta rodnosti i otpornosti biljke prema negativnim faktorima. Svaki od tih faktora ima svoj raspon odnosno gradaciju delovanja, zato se ni prirod ne može smatrati apsolutnom ili statičkom, nego promenljivom, dinamičkom veličinom i za istu biljnu vrstu. Samo u potpuno kontrolisanim uslovima i postizavanjem optimalne konstelacije svih vegetacijskih faktora, mogla bi se realizovati maksimalna rodnost neke biljke odnosno kulture. Faktori stvaranja prinosa Gajena biljka uklopljena na staništu u dve sredine (zemljište i atmosfera) daje rod ili, drugim rečima, stvara prinos. Šematski prikaz stvaranja prinosa 30 Na prinos deluju unutrašnji i vanjski faktori. Vanjski se faktori dele na one koji deluju putem zemljišta (edafski) i one koje deluju iz atmosfere (klimatski). Na prinos jako deluje čovek, stvaranjem sorata i hibrida te zahvatima u gajenju biljaka. Napokon, na prinos deluju ovi kompleskni aktori: zemljište, klima, biljka, čovek. Iz prikazane sheme, jasno se vidi da plodnost zemljišta nije identična prinosu, ali se ona pored ostalih faktora produktivnost nalazi u prinosu. Plodnost se ne može izraziti u brojčanom veličinom, jer je ona rezultat čitavog niza elemenata, za razliku od prinosa, koji se može izraziti brojčanom veličinom odnosno masom uroda po jedinici površine ( npr. kg/ha). Postoji kompenzacija između faktora produktivosti (plodnost zemljišta, klima, sorta ili hibrid, agrotehnika), u odnosu prema prinosu, ali samo u određenim granicama, jer preko toga svaki faktor deluje kao limitirajući na prinos. Zakoni stvaranja prinosa Plodnost zemljišta i rast biljaka oduvek su bili predmet pažnje, razmišljanja i raznih tumačenja. S danjašnjih naučnih pozicija uočavamo razne zablude o objašnjenju prinosa u toku iskustvene epohe razvoja poljoprivrede. Razvojem fundamentalnih prirodnih nauka, omogućilo je razvoj naučne agrikulture u 19. stoleću. Prinos je počeo biti tretiran sa naučnog gledišta. Priv zakon o prinosu postavio je Justus v. Liebig (1855), koji je ujedno i tvorac teorije o mineralnoj ishrani biljaka. Njegov zakon je glasio: "Visina je prinosa polja u omeru s onim, za puni razvoj biljke preko potrebnim hranjivom kojeg ima u najmanjoj količini (in minimo)". Zato je Liebigov zakon poznat pod nazivom "zakon o minimumu". Po njegovom tumačenju, prinos raste pravolinijski s porastom doze biljnog hranjiva bez obzira na druge vegetacijske faktore. Nedostatak Liebigova zakona je što nije ispitivao ostale faktore koji utiču na prinos (vode, temperatura, svetlost itd). Pored toga, po njegovom zakonu bi značilo, kad bi dodavali hranjiva u neograničenim količinama, prinos bi srazmerno pravolinijski rastao. Herllriegel je u drugoj polovini stoleća uz biljna hranjiva ispitivao i druge životne faktore (npr.vodu), a Liebscher (1985) je dalje razradio Šematski prikaz Libig-ova zakona Liebigov zakon davši mu novu formulaciju, po kojoj je delovanje nekog biofaktora u minimumu ovisno o optimalnom sudelovanju ostalih vegetacijskih činilaca. Veliki napredak je u tumačenju prinosa učinio Wollny (1897-1898), jer je prvi istodobno pratio delovanje nekoliko vegetacijskih faktora (svetlost, voda, toplota i hranjiva). Wollny je utvrdio da jedan biofaktor utiče na povećanje prinosa dakle, pozitivno od minimumuma od optimuma, a zatim efekt opada. To je zakon optimuma. Wollnyeva je zasluga što je u eksperiment uveo nekoliko faktora, menjao njihove količine i pratio kako kompleks faktora deluje na prinos. Grafikon promene visine prinosa pod uticajem promene u jednom faktoru života biljaka (Hellriegel-ov ogled). Wollnyev ogled (neprekidno povećanje prinosa pod uticajem istovremene promene tri faktora- svetlost, voda i hraniva 31 Na Wollnyevu ogledu Viljams (1938) je formulisao zakon o jednakoj važnosti i nezamenjivosti vegetacijskih faktora. To bi značilo da su svi biofaktori jednako važni i nezamenjivi, međutim, neki su faktori relativno važniji (npr. voda, azot) jer ih biljke trebaju u velikim količinama. Mitsherlich (1954), je postavio zakon o delovanju vegetacijskih faktora koji kaže da: "Prinos raste s porastom svakog vegetacijskog faktora proporcionalno razlici do maksimalno mogućeg prinosa". Njegov se zakon još zove "zakon o opadajućem porastu prinosa" ili jednostavno Mitscherlich-ov zakon. Na grafikonu se jasno vidi da biofaktori u početnim količinama najjače deluju, a kako količina raste, uticaj se na visinu prinosa smanjuje prema teoretskom maksimumu "A", zato nema pravolinijskog povećanja prinosa. Grafički prikaz Mitscherlich-ova zakona Na visinu prinosa deluju svi prisutni faktori prema količini i intenzitetu pojedinog faktora. Za povećanje prinosa, Mitscherlich je postavio sledeću jednačinu: log A y log A cx -gde je A – maksimalni prinos, y – ostvareni prinos, c-činilac intenziteta pojedinih vegetacionih faktora, xprimenjena količina nekog činioca (npr. đubriva) i A-x – razlika između maksimalnog i ostvarenog. Sam Mitscherlich je primetio da prinos opada kad je pređen maksimum, kao što je to kod prejakog đubrenja (npr. azota). Tada se govori o "štetnom faktoru". Iako je Mitscherlich-ov zakon vidno unapredio naučno shvaćanje i tumačenje prinosa, on ipak ima nekih nedostataka. Prvo, ako u eksperimentu nisu potpuno kontrolisani svi faktori, nemoguće je ostvariti maksimalni prinos "A". Zatim, pojedini se faktori međusobno ne odnose samo harmonično nego i konkurentno, pa ako se poveća doza jednog faktora, drugi može biti potisnut. To ne znači da antagonističko delovanje iona mora uvek biti negativno. Na kraju, u zemljištu kao heterogenom sistemu, hranjiva nisu apsolutne nego relativne veličine. Willcox je na osnovu Mitccerlich-ova zakona zaključio da: “Delovanje nekoga faktora ne ovisi o tipu zemljišta i gajenoj biljci, da najveći broj vegetacijskih činioca mora biti pod konrolom ako se želi ostvariti maksimalan prinos nijednog faktora ne sme biti previše jer inače počinje delovati negativno”. Boguslawski i Schneider (1962) su izvršili dalnju interpretaciju Mitscherlich-ova zakon, što je prikazano u sledećem grafikonu. Mitscherlichov zakon prema Bogoslowskom i Schneideru (1962) z U jendačini Y M 10 (log xi ) vezanom za ovaj grafikon Y= srednji prinos, x = data količina mi fakora rasta, M = maksimalni prinos, m = maksimalnom prinosu pripadajuća doza faktora, i = udaljenost početne tačke krivulje od nulte osi (mereno u jedinicama doza faktora), z = konstanta. 32 Iz ovog grafikona se može zaključiti da se u zoni maksimuma postiže najveći prinos optimalnim dozama vegetacijskih faktora, i da se ova zona ne sme prekoračiti jer počinje prinos opadati (zona depresije). Iz toga proizlazi da je teško dozirati sve vegetacijske faktore, tako da se optimalno dopunjuju sve do teoretskog maksimalnog prinosa. Agrotehnika Tehnika ratarenja je primena agrotehničkih mera, a agrotehničke mera predstavljaju sredstva čijom primenom čovek, u skladu sa agrotehničkim osnovama podešava uslove biljne proizvodnje u cilju postizanja prinosa maksimalne veličine i kakvoće (Todorović, 1958). U ekosistemu: klima-zemljište-gajena biljka-čovek, naročitu ulogu kao tvorac, regulator i rukovodilac ima čovek (Milojić, 1991). Dakle, čovek je tvorac poljoprivrede. Ona je najstarija grana ljudske delatnosti i vrlo je složena. Ona se može podeliti u tri dela: ekološki , biološki i ekonomski. Svaka od navedenih kategorija su posebne, međutim, one se isprepliću u vrlo komplikovane odnose.. Zbog didaktičkih razloga one se ipak odvajaju. U ekološkom delu proučavaju se faktori sredine, njihovo poboljšanje i iskorištavanje u organizovanom procesu proljoprivredne proizvodnje. U biološki deo idu gajene biljke i domaće životinje uključivši metode oplemenjivanje, a ekonomskom delu pripada organizacija rada i rentabilnosti. Ako se iz ekološkog kompleksa izdvoje zahvati koji se tiču gajenja biljaka, ne ulazeći u biološki i ekonomski aspekt poljoprivredne proizvodnje, dobivamo agrotehnički kompleks. Reč agrotehnika je složenica od latinske reči- ager (polje) i grčke –techne (veština, umeće). Mere kojima se kulturnim biljkama stvaraju povoljni uslovi za rast i razvoj nazivamo agrotehničkim merama. Zadatak agrotehničkih mera je da se sa što manje uloženog rada i sredstava postigne maksimalno mogući prinos neke gajene biljke, kako u kvantitetu tako i u kvalitetu. To je moguće, ako se svi vegetacioni faktori dovedu u optimalnu konstalaciju (voda, hranjiva, svetlost, CO 2 itd). Prema prirodi delovanja, sve agrotehničke mere se mogu podeliti u tri grupe: 1. Mere pomoću kojih možemo uticati na klimu (navodnjavanje, gajenje u zaštićenom prostoru, proređivanje, vetrozaštitni pojasevi). 2. Mere pomoću kojih utičemo na promenu plodnosti zemljišta (obrada -osnovna i dopunska, kalcizacija, humizacija, fosfatizacija, primena ostrukturujućih materija ). 3. Mere kojima delujemo na biljke (selekcija, zaštita od korova, bolesti i štetočina, priprema semena, načini setve, nega useva). Agrotehničke mere imaju smisao vegetacionih činilaca, jer se čovek služi njima kao sredstvom kojim utiče na sile prirode, odnosno, da menja vegetacionu sredinu. One se moraju primenjivati ne jedostrano nego u obliku potpunog kompleksa i jedna drugu ne može zamenjivati, niti se pak one mogu samo obavljati, ne vodeći računa o njihovom kvalitetu. Za uspeh izvedenih agrotehničkih mera značajni su: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Izbor najpogodnijih agrotehničkih mera. Način primene agrotehničkih mera. Blagovremena primena. Sažetost rokova izvođenja agrotehničkih mera, odnosno primena u onom roku kada su uslovi najpovoljniji. Izbor mehanizacije. Uložena marljivost i savesnost. U biljnoj proizvodnji razlikujemo: 1. Opšte agrotehničke mere primerene svim biljnim vrstama (obrada zemljišta, đubrenje, biološka reprodukcija, njega kultura i borba protiv štetnika). 2. Specijalne agrotehničke mere karakteristične samo za određen broj vrsta. 3. Specifične, svojstvene samo pojedinim vrstama, pa i sortama (hmelj, duvan, povrće itd). Obrada zemljišta Počeci poljoprivrede nastali su u vreme “neolitske revolucije” u području plodnog zemljišta na Bliskom istoku oko 9000-8000 godina p.n.e. gajenjem ječma i pšenice, oko 6500 godina p.n.e. u Grčkoj, šire se oko 5500 33 godina p.n.e. uz Dunav, oko 4500 godina p.n.e. do Nemačke, Holandije i Francuske (uz Sredozemne obale), a oko 4000 godina p.n.e. ratari prelaze u Britaniju. Ukorenjivanjem zasejanog semena počela je kulturna revolucija (gajenje) useva, a ratar je postao stalnosedelac i vlasnik useva u polju. Formirana su i prva stalna naselja. Kod nas se zemljoradnja razvijala autohtono, pa se sa najstarijim arheološkim ostacima sreće u selu Obrana kod Kaknja nalazima kostiju govečeta, ovce, koze, svinje i psa, a pre 7000 godina kod Butmira nađeni su dokazi gajenja kruške, jabuke, pšenice, zobi, trešnje i sl. U neolitu zemljoradnjom su se bavili i u Podunavlju. Obrada zemljišta u historijskom razvoju poljoprivrede, prešla je sledeće epohe razvoja: ručna, zaprežna i mehanizovana obrada zemljišta. Epoha ručne obrade zemljišta Prije domestifikacije životinja, zemljište je obrađivano ručno. U početku je to bio drveni štap raznih dimenzija, na vrhu opaljen vatrom da ne gnjije, a kadkada opterećen kamenom. Takvim štapom obavljala se najjednostavnije obrada, zapravo, pravila rupa u zemljištu da se može u nju položiti seme i đubrivo (plodna zemlja, uginula riba i dr). Ovakva obrada zemljišta bila je poznata kod starih naroda Maya, Asteka i Inka indijanaca u centralnoj i južnoj Americi. Ručna obrada zemljišta kod Zuňi Indijanaca Obrada zemljišta motikom (motičarstvo) Drvene motike Kamene motike Drveni štap se razvio i oblike drvene kuke koje je vuklo više ljudi i obrađivao je veću površinu zemljišta. Nakon pripitomljavanja životinja, drvene kuke su se razvile u zaprežno oruđe – ralicu. Brončane motike u Asteka 34 Tamo gde se zadržao ručni rad, usavršena su ručna oruđa kakve postoje i danas u upotrebi širom sveta. To su motike, budak, pijuk, lopata i dr. Danas u svetu postoje predeli gde je ručna obrada zemljišta jedini zahvat. Takav oblik poljoprivrede naziva se zove motičarstvo. Motičarstvo je znak vrlo ekstenzivne poljoprivrede sa malim učinkom po jedinici površine. Motičarstvo još postoji u zemljama sa prenapučenim stanovništvom ili u ekološki nepovoljnim rejonima za intenzivnu biljnu proizvodnju. Epoha zaprežne obrade Zaprežna obrada se javlja nakon domestifikacije životinja. To je bez sumnje predstavljalo značajan napredak obrade zemljišta, najpre što se mnogo povećao izvor energije za vuču u usporedbi sa čovekom, a zemljište se moglo u principu obraditi dublje i po jedinici vremena mnogo više. Obrada zemljišta volovskom zapregom Oranje konjskom zapegom U epohi zaprežne obrade, nastali su pojmovi jedinica obradivih površina, a odnosi se na površinu koju jedna zaprega u danim uslovima može obraditi u jednom danu (od jutra do noći). Ta jedinica je kod nas jutro, u Mađarskoj - hold, Nemačkoj - morgen a u anglosaksonskim zemljama -acre. Danas se u stručnoj i naučnoj literaturi obavezno koristi jedinica površine 1 hektar (10 000 m2), što vredi u svim zemljama sveta. Nakon uvođenja životinja za vuču pri obradi zemljišta, oruđa za ručnu obradu su se morala prilagoditi radu sa stokom. Smatra se da je prvo takvo oruđe bila spomenuta kuka, koja je postala masivnija. Od nje je nastala ralica, koja ne okreće nego samo površinski rahli zemlju. Radni organ ralice u početku je bio od drva ili oštra kamena, a kasnije od metala. Tada se nazivao kapa. Ralica je dugo vremena bila jedino zaprežno oruđe, a kad joj je dodana daska (odgrnjača), od nje je nastao plug. Plug je danas prvo i do danas jedino oruđe koje okreće zemljište. Prvi plugovi su bili primitivni, malih dimenzija i kompletno izrađeni od drveta, samo je radni organ (ralo, lemeš) bio od metala. U područjima stepe upotrebljavao se u pretprošlom stoleću vrlo masivan, poludrven plug nazvan saban kojeg su vukli nekoliko pari volova. Saban je orao do 30 cm dubine i vrlo široko, a mogao je potpuno prevrnuti brazdu. Drveni plug sa metalnim ralom Epoha mehanizovane obrade Primena mehanizovane obrade zemljišta počela je u 19 stoleću i traje do danas. Mehanizacija danas u poljoprivredi daje glavno obeležje savremenog procesa gajenja biljaka. U početku je to bila parna pogonska mašina (parni traktor), zatim motor sa unutrašnjim sagorevanjem a sporadično i elektromotor. 35 Počeci mehanizovane obrade (oranje tratkorom na parni pogon) Traktor na parni pogon Obrada zemljišta mašinama u poređenju s ručnom i zaprežnom znači pravu revoluciju iz nekoliko razloga. Snaga je jako povećana po nekoliko stotina kW u agregatu. Tako golema snaga omogućuje da se mehanički zahvaća u zemljište do velikih dubina, više od 300 cm. Zapremina obrađenog zemljišta povećala, a naročito učinak po jedinici vremena. Osim toga, pogonska mašina (traktor) može pokretati takva oruđa za obradu zemljišta koja sa zapregom a kamoli ručno ne mogu primenjivati (vibro plugovi, freze, rotirajuće motike ili lopate, freze, rotirajuće drljače npr). Objektivno se može reći da mehanizovana obrada zemljišta povećava učinak i poboljšava kvalitet rada. Savremeni način obrade zemljišta I na kraju treba istaći da su se ove epohe u opštoj evoluciji smenjivale navedenim redom, ali treba imati na umu da i danas sve tri epohe postoje u agrosferi sveta. Primenom agrotehničkih mera i đubrenja zemljišta, izazivaju se mnoge promene u zemljištu, odnosno, tehnološki se deluje na njega. Obrada zemljišta u sebi sadrži dva dela: prvo je zasnivanje ornica, koja ima zadatak stvaranja osnovnog rastresitog i dubokog sloja zemljišta kao optimalnog staništa za gajene biljke i drugo je primena kompleksnih agrotehničkih mera, koji služe stavaranju optimalnog mehaničko-fizičkog stanja za potrebe pojedinih useva i naziva se redovno obrađivanje ornica (oranica). Na ovom mestu potrebno je objasniti pojam obradivog zemljišta i oranica. Obradiva zemljišta su ona koju čovek sistematski i kontinuirano iskorištava za određenu biljnu produkciju. Tako se u kategorizaciji poljoprivrednih površina obradivim zemljištem se smatra i livada iako se ona obično ne obrađuje, izuzevši prilikom preoravanja travnjaka radi obnove tratine ili zasnivanja veštačke livade. Prema tome, za oranicu ili ornicu vredi definicija da je to obradiva površina koja se svake godine redovito obrađuje, a po pravilu ore i ima ulogu glavnog posrednika između atmosfere (vremenske prilike). Voćnjak i vinograd se svake godine obrađuju, ali se ne moraju redovito orati, pa se ne smatraju ornicama ili oraničnim površinama. 36 Da bi ornični sloj mogao da ispuni svoju ulogu potrebno je, da zemljište raspolaže svim svojim pozitivnim unutrašnjim snagama u smislu suprostavljanja negativnim uticajima uz maksimalno udovoljavanje kulturnim biljkama i da je obrađen na potrebnu dubinu prema zahtevima većine gajenih biljaka. Sve se površine ne mogu ili nije ekonomično obrađivati. S obzirom na reljef, za obradu se najpovoljniji ravni i manje nagnuti tereni, a ako se pethodno ne obavi korektura reljefa (stvaranje kontura i terasiranje). Dalje, pedosfera mora imati dovoljnu dubinu i povoljnu teksturnu građu. Za obradu nisu pogodna skeletna i teška glinovita zemljišta (teške gline). Teška glinovita zemljišta se zovu još minutna zemljišta, jer se mogu obrađivati u jednom kratkom vremenskom periodu kada imaju povoljnu vlažnost za obradu. Izvan toga perioda, ona su prevlažna ili su jako suha za obradu. Glavni zadatak obrade zemljišta je, kako je već ranije rečeno, da zemljište učini povoljnim za gajenje kulturnih biljaka. To je mehanički zahvat mehaničkim sredstvima sa zadacima da: 1. Pripremi zemljište za setvu. 2. Omogući prodiranje korenovog sistema u dubinu radi usvajanja potrebnih hranljivih elemenata rastvorenih u vodi, boljem ukupnom ukorenjavanju, većoj otpornosti na poleganje itd. 3. Da se popravi struktura zemljišta. 4. Da se omogući povoljna biološka aktivnost zemljišta i biljna hraniva iz nepristupačnih prevedu u biljkama pristupačne oblike. 5. Bolje ekonomisanje vodom. 6. Da se omogući razmena vazduha između zemljišta i atmosfere. 7. Da izvrgne štetne zemljišne insekte i semenke korova nepovoljnim klimatskim uslovima. 8. Uništavanje korovskih biljaka i njihovih reproduktivnih organa. Obrada je nužna zbog okulturenja zemljišta, a vrši se do dubine orničnog sloja (antropogenog, obrađenog sloja), kao i zahvatanjem zdravice (meliorativna obrada). Dubina obrade ovisi u apsolutnoj dubini zemljišta, o stanju podzemnih voda, teksturnoj građi i stratigrafiji, reljefu, klimi, izvoru energije, sredstvima za obradu, zahtevima kulture, agrotehničkoj nameni i visini ulaganja u obradu zemljišta te u ukupnim režijskim troškovima za gajenje neke kulture. (Mihalić, 1985) je dubinu obrade zemljišta podelio na sledeće kategorije: Vrlo plitka obrada (do 10 cm dubine), zahvaća površinski sloj u kontaktu s atmosferom, to je kritični sloj u kojem se obavlja setva većine biljaka.Ovom se obradom razbija pokorica, omogućuje prodiranje oborina u zemljište, aeracija zemljišta, disanje i grejanje. Za takvu obradu se primenjuju lagana i širokozahvatna oruđa. Plitka obrada (od 10 do 20 cm dubine) ima u principu iste agrotehničke zadatke kao i prethodna kategorija, ali je zapremina obrađenog zemljišta i specifični otpor veći. Ovom obradom omogućuje se da ostaci useva i veće količine đubriva (u prvom redu organskih), budu lakše unešeni u zemljište, a osim toga pogodna je za setvu i sadnju većeg broja kultura. Srednje duboka obrada (od 20 do 40 cm dubine) je stvarna granica zaprežne obrade. Ova obrada je namenjena setvi odnosno sadnji, ali već u sebi nosi element korekture klime (ekonomija vlagom) i produbljenje mekote. Duboka obrada ( od 40 do 100 cm dubine) u prvom redu ima za cilj melioraciju zemljišta i korekturu klime, a obavlja se primarno na težim zemljištima nepovoljne uslojenosti. Kombinuje se sa meliorativnim đubrenjem. Duboka obrada obavlja se prema biološkom zahtevu gajenih biljaka dubokog zakorenjavanja i radi meliorativnih zahvata. Vrlo duboka do ekstremno duboka obrada (dublje od 100 cm) ima samo meliorativno značenje, a može se obavljati samo na jako dubokim zemljištima ravnog reljefa. Ovom obradom se menja tekstura gornjeg sloja ili se premeštaju horizonti. Takva obrada namenjena je stvaranju novog, antropogenog zemljišta u inače nepovoljnim uslovima pedosfere i vodnog režima, a povezana je s drugim specijalnim agrotehničkim zahvatima. Pri ovoj obradi koriste se specijalna oruđa kao što su plugovi rigoleri, dubinski rahljači, beskonačne pužnice za izbacivanje zemlje iz dubine. Pogonska mašina su vrlo teški traktori. Ovakva obrada je vrlo skupa, pa se primenjuje samo u izuzetnim uslovima a ulazi u ekonomsku kategoriju investicija. Povoljno stanje za obradu zemljišta Poljoprivredno zemljište je dinamičan sistem koji se menja, a glavni je agens tih promena voda. Zapravo, klima utiče na hidrotermičke prilike u zemljištu, a one opet na ostale pedodinamičke i biološke procese zemljišta. Hidrotermičke oscilacije menjaju koherenciju i plastičnost zemljišta. To vredi za srednje teška i teška zemljišta, dok se kod rastresitih peskulja oba fizička svojstva zbog siromaštva mineralnih koloida ne javljaju ili tek u maloj meri. 37 Kad su u zemljištu povoljni vodo-vazdušni i toplinski odnosi, aktivira se biofaza, a najpovoljniji izraz toga je stanje ugorenosti zemljišta. Za bolje razumevanje promena sila koherencije i plastičnost u nekim ekstremnim zemljištima, može se videti u grafikonu . Iz grafikona se može videti da samo pri povoljnoj vlažnosti, odnosno u intervalu povoljnog stanja za obradu (između tačke krutosti "C" i tažke žitkosti "C1") To je interval kod teških zemljišta vrlo uzak, zato se nazivaju minutna zemljišta. Ona su najveći deo vremena ili mokra ili lepljiva, presuha ili zbita. Kod humusnse ilovače, interval povoljnosti za obradu širi je nego kog teških zemljišta, a kod peskulja ga nema, pa se one mogu obrađivati u svako vreme. Uticaj vlažnosti zemljišta na momenat obrade Povoljno stanje zemljišta za obradu zavisi u prvom redu o sadržaju vode u tekućem agregatnom stanju, te se smatra da se jedno srednje teško zemljište najbolje obrađuje pri sadržaju vode 40-%maksimalnog kapaciteta. Tolika vlažnost treba biti do dubine do koje dopiru oruđa. Koje vreme i momenat obrade zemljišta treba uzeti kao optimalno, pored ostalog, zavisi od vrste biljke koju nameravamo da gajimo, stanja vlage u zemljištu, zakorovljenosti . Za ocenu pogodnosti zemljišta za obradu primenjuju se različiti kriterijumi. U odnosu na količinu vode u i na zemljištu kvalitet obrade ocenjuje se kao što je prikazano u sledećoj tabeli. Pogodnost obrade zemljišta zavisno od stanja vlažnosti zemljišta (Butorac i Mihalić, 1970) Kategorija 0 1 2 3 4 5 6 7 Stanje zemljišta s obzirom na prisutnost vode Ekstremno suvo i tvrdo Suho i tvrdo Prosušeno Umereno vlažno i ne lepi se Jako vlažno i modeluje se Mokro i vlažno Zasićeno, voda leži u depresijama Voda leži na površini zemljišta Mogućnost (stanje obrade) Ne može se obrađivati Teško se obrađuje Obrada otežana Stanje za obradu povoljno Obrada otežana Teško se obrađuje Obrada nemoguća Obrada nemoguća Ako se zemljište obrađuje kada je jako mokro nastaje dugotrajna šteta. jer su mikrostrukturni agregati s vodenim omotačem vrlo osetljivi, deformišu se, narušava se struktura, što direktno utiče na plodnost zemljišta. Mokro, odnosno lepljivo zemljište se ne sme obrađivati. Značajan momenat vezan za obradu zemljišta jeste da između obrade i setve prođe određeni vremenski period radi biološkog zrenja, odnosno aktiviranja različitih fizičkih i mikrobioloških procesa. Teška, nestrukturna zemljišta siromašna humusom, naročito zbog nedostatka vlage i nižih temperatura, zahtevaju duži period zrenja od obrade do setve, pa se moraju obrađivati znatno ranije u odnosu na setvu. Lakša, peskovita zemljišta lakše se aktiviraju, pa ih treba obrađivati što bliže vremenu setve. Tako se u jesen najprije obrađuju teža zemljišta jer se prije zablate, a zatim se obrađuje lakša. U proljeće je sukcesija obrnuta, sada se najprije obrađuje lakša zemljišta jer se pre suše, a kasnije teška zemljišta dok ne spostignu povoljnu vlažnost za obradu. 38 Međutim, često vremenske prilike diktiraju momenat obrade ako se zna da mesec oktobar predstavlja “špic” poslova u ratarsko-povrtarskoj proizvodnji, od pomenutog pravila, kao idealnog, se odstupa radi vremenskih, agrotehničkih rokova, pa često njive u jesen ostanu nezasejane kao posledica obilnih kiša i rane pojave snežnih padavina. Biljna proizvodnja sastoji se od umeća pomaganja prirodi (putem agrotehničkih mera koje čovek preduzima) da na svakom mestu svakoj gajenoj biljci obezbedi sve povoljne uslove i otkloni sve smetnje u domenu čoveka za njihov nesmetan porast i razviće. Po globalnoj agrotehničkoj nameni obrada zemljišta može se podeliti na: osnovnu i dopunsku obradu zemljišta. Osnovna obrada zemljišta Zadatak osnovne ili bazične obrade, je da zahvati masu zemljišta do određene dubine u kojoj će se formirati glavna masa korenovog sistema gajene biljke i deo koji će primiti seme i osigurati aktiviranje biološkog procesa (klijanje i nicanje). Osnovnom obradom se praktično zahvata sloj pedosfere do maksimalno moguće dubine. U osnovnu obradu zemljišta se ubrajaju: oranje, rigolanje, dubinsko rahlenje i specijalni načini u koje se ubraja i tretiranje zemljišta eksplozivom. Oranje Bazični zahvat kod osnovne obrade zemljišta je oranje. Njime se stvara dubok, rastresit sloj zemljišta koji obuhvata korenski i setveni sloj. Obavlja se plugovima. Osim prevrtanja plastice, zemljište se sitni, rahli i meša, čime se povećava zapreminska masa za oko 20 - 25 %, popravlja strukturnost zemljišta, povećava propusnost za vodu i vazduh, obezbeđuje više kiseonika, manji je kapacitet i provodljivost toplote, ali veća evaporacija. Oranjem se stimuliše razvoj korena i povećava aktivnost mikrorganizama i razlaganje organske materije, prekidaju se uspostavljeni kapilarni tokovi. Pored upotrebe diskosnih, rotacionih, vibracionih i nekih drugih plugova, najzastupljeniji su raonični plugovi. Raoni plug radi na principu rezanja i struganja. Pri kretanju pluga kroz masu zemljišta, raonik odreže brazdu horizontalno, a crtalo reže okomito. Oranje trobrazdnim plugom Odrezano zemljište potiskuje nova masa zemlje i pri usponu i otporu na odgrnjači, zemljište se rahli i slaže u brazde. Šematski prikaz rada raonog pluga (a=dubina oranja, b=širina oranja, =ugao prevrtanja brazde, =ugao nagiba brazde i horizontalne zdravice) Na grafikonu je D-A dubina, a D-C širina oranja. Pri okretanju zemljišta za 43 - 460 zemljište se najbolje izlaže uticaju atmosferilija, najbolje se unose đubriva, biljni ostaci pretkulture (slama, kukuruzovina, žetveni ostaci soje) korovi. Pri potpunom prevrtanju brazde, ugao iznosi O 0. Optimalan odnos širine i dubine brazde je 1,41 :1 i pri ovom odnosu ugao nagiba brazde i horizontale je =450 . Prosečna širina brazde iznosi 25 cm a brzina oranja treba da u proseku bude 9,5 km/h zavisno od o vučnoj sili, konstrukciji i radnim krakterisitkama plugova, osobinama i stanja zemljišta u času oranja, dubini i širini oranja. Oranje je danas jedini način obrade kojem se zemljište okreće, a najmanje meša. Oranje u vreme povoljnog stanja zemljišta izaziva efekt "kalanja" ili listanja što je vrlo poželjno. Taj efekt se javlja zbog trenja odnosno otpora što se stvara na površini odgrnjače. 39 A obzirom na dubinu zahvata, oranje se može podeliti u: 1. Vrlo plitko oranje do 10 cm. Usled vrlo malog zahvata u dubinu i malog specifičnog otpora, mogu se koristiti višebrazdni plugovi velikog radnog zahvata ili teške tanjirače. Ova obrada se primenjuje nakon skidanja strnina u leto(ljuštenje, prašenje, zaoravanja strništa). 2. Plitko oranje od 10 do 20 cm ima agrotehničku svrhu kao prethodna kategorija ali je prikladnija za unošenje organskih đubriva, zaoravanje siderata, žetvenih ostataka ili predvegetacijsko uništavanje korova. 3. Srednje duboko oranje od 20 do 30 cm ima namenu stvaranja pogodnijeg supstrata za setvu/sadnju. Primenjuje se i radi obavljanja đubrenja, prvenstveno namenjena gajenim biljkama za koje se ore, ovo se oranje često naziva oranje za setvu. 4. Duboko oranje od 30 do 40 cm obavlja se samo raonim plugovima. Ovo oranje se primenjuje radi produbljivanja mekote i korekture klime (sakupljanje vlage i vertikalna drenaža). Duboko se oren za kulture dubljeg zakorenjavanja. Svi zahvati đubrenja se mogu povezati s dubokim oranjem. 5. Vrlo duboko oranje od 40 do 50 cm se obavlja samo jednobrazdnim plugom većih dimenzija zbog vrlo velikog specifičnog otpora. Koristi se u meliorativnim zahvatima, prvenstveno radi korekture klime i vodnih prilika u zemljištu. Vrlo duboko oranje se spaja sa meliorativnim đubrenjem i ono obično ne prethodi setvi, već se ostavlja da zemljište neko vreme leži kako bi se sleglo i aktiviralo pod uticajem atmosferilija. Po pravilu ore se uz dužu stranu parcele, a na nagibima po izohipsama, ili po konturama. Na parcelama u ravnici pravougaonog ili kvadratnog oblika ore se u oba pravca, naizmenično iz godine u godinu, što omogućuje bolje mešanje zemljišta, izravnavanje površinskog sloja. Pri tome treba odabrati odgovarajuću tehniku oranja. Ona zavisi o reljefu, osobinama i vodnim prilikama zemljišta, klimi, vučnoj sili i vrsti pluga, zatim o veličini i obliku parcele. Razlikujemo nekoliko tehnika oranja ovisno o načinu slaganja brazde: 1. Oranje u ravnicu. 2. Oranje u slogove. 3. Oranje u figuru. 4. Oranje na grebenove 5. Oranje na sistematizovanim terenima u ravnici i nagibu. Oranje u ravnicu To je najbolja tehnika oranja jer nema nikakva gubitka u proizvodnoj površini, odnosno najmanje je praznog hoda traktora. Pri oranju u ravnicu brazde padaju u jednu stranu (shema ). Za to se oranje primenjuju plugovi obrtači ili premetnjaci (slika ). Za ravno (glatko) oranje koriste se plugovi obrtači sa dvostrukim plužnim telima, a tehnika oranja sastoji se u tome što se oni mogu vraćati istim tragom u povratnom smeru prevrtanjem plastice na desnu stranu, pri čemu se racionalizuje utrošak pogonskog goriva, smanjuje potrebno vreme i povećava učinak. Plug obrtač 5-brazdni Oranje u ravnicu Oranje u ravnicu se koristi na zemljištima sa dobrom dreniranošću i u manje vlažnoj klimi. U vlažnoj klimi i na težim zemljištima, došlo bi do saturacije vode na površini (zabarivanja u depresijama). 40 Oranje na slogove To je najraširenija tehnika oranja, a obavlja se traktorskim plugovima s jednostrukim plužnim telima koji uvek oru na desno. Oranje na slogove deli se na naoravanje i razoravanje. Naoravanje se obavlja tako da rad počinje u sredini sloga. Prva i druga brazda padaju jedna na drugu, a dalje se ore prema krajevima sloga. U sredini sloga nastaje malo uzdignuće - "naor". Da bi se ovo uzdignuće izbeglo, prva brazda se ore uže i pliće, a druga šire i dublje od prve, a nakon toga se prelazi na željenu dubinu. Tako se dobije ravna površina sloga. Razoravanjem se počinje orati najprije na desnoj strani sloga gledano u smeru oranja, a zatim se prelazi na levi slog. Nakon toga se ore prema sredini sloga, dok napokon u sredini ostane kanalić nazvan "razor". Pri razoravanju je bitno da se dve prve brazde na suprotnim stranama sloga izoru paralelno, jer će tada razor imati paralelne stranice. Kvalitetnim razaranjem dobije se uzak razor, pa je time gubitak na proizvodnoj površini manji. Ako prve bočne brazde nisu paraleleno izvučene u sredini sloga (na početku ili kraju razora) ostaje široka površina koju nazivamo osredak ili uklinak. Uklinak treba kasnije poorati, pa se time izaziva gaženje poorane površine. Ukoliko je klimat sa dosta vlage, razor ima ulogu da skuplja suvišak vode na parceli, a ako je zemljište povoljne strukture i dobre dreniranosti, Oranjeuu slog ( razoravanje) Oranje u slog ( naoravanje) u klimi gde ne postoji prevlaživanje proizvodnih površina, razor se može nakon završetka oranja sloga zatvoriti (zaoravanje razora). Svakom slogu pripada dio proizvodne površine na kojem se kreću radne agregati izvan brazde, a to je uvratina (čelo sloga). Bez uvratina bilo bi nemoguće izvoditi tehniku oranja u slogove. Za traktorsku obradu, širina uvratina treba da bude oko 10 m. Nošeni četverobrazdni plug za oranje na slogove Oranje u figuru Ova tehnika oranja se primenjuje na tablama pravilnog oblika, odnosno gde je širina i dužina jednaka. Figurno oranje je pogodna u manje vlažnoj klimi, na parcelama gde je zemljište strukturno, sa dobrom propusnošću za vodu. To je zapravo jedan oblik oranja u ravnicu. U središtu parcele odredi se "figura" koja u malim dimenzijama ima oblik cele tabele. Najprije se ona poore sa tehnikom oranja u ravnicu. Posle toga, taktor kružeći oko figure stalno ore bez praznih hodova. Na kraju parcele ostaju oplazine neobuhvaćene kružnim oranjem, One se naknadno oru tehnikom oranja u ravnicu ili oranjem u slogove, pošto se te površine prethodno podele u potreban broj jedinica za obradu. Oranje u figuru 41 Oranje na grebenove (humke) Ovaj način oranja ima za cilj da na plitkim zemljištima obezbedi dovoljno rahlog zemljišta za ukorenjavanje, a u slučaju povećane vlažnosti zemljišta, da smanji negativan uticaj prevlaživanja. Razmak grebenova je 50 - 60 cm, a visina 15 - 30 cm. U perhumidnoj klimi, grebenovi se dobro suše i greju, prvo zbog ceđenja vode u jarke između Izgled grebenova kod oranja na humke grebenova, a drugo, zbog toga što na grebenove padaju sunčeve zrake pod većim uglom i jači ih greju. Za oranje u grebenove može prethoditi plošno pliće oranje čitave površine, a zatim formiranje grebenova ili se odmah mogu formirati humke bez prethodnog plošnog oranja. Za ovo oranje mogu poslužiti obični jedobrazdni plugovi kojim se odmah jako naorava i tako formiraju grebenovi, ili se koriste posebni dvokrilni plugovi odgrnjači (dvije daske na zajedničkom raoniku). U literaturi je ovaj sistem oranja poznat pod nazivom bedding-system, a može biti znak ekstenzivne poljoprivrede gde je ručni rad jako angažovan. Grebenovi ili humci su prikladni za za useve ređeg gustine. Humci se postavljaju u pravac sever jug. Oranje na sistematizovanim terenima u ravnici i na nagibima Pod sistematizacijom podrazumevamo korekturu reljefa, sa svrhom intenzivnog iskorištavanja uz prethodno regulisanje vodnog režima u ravnici i čuvanje zemljišta od erozije vodom na nagibu. Na dubokim, težim zemljištima u uslovima uticaja podzemnih ili nadzemnih voda formiraju se proizvodne parcele, koje se po talijanskoj terminologiji nazivaju “baule”, a čitav posao “baulacija”. Sastoji se u stvaranju uzdignute površine sa slogovnom brazdom. Baule su u sredini uzdignute u obliku krova, radi eliminacije površinskih voda sa baule u kanale “sisači”, koji ulaze u otvorene ili zatvorene kanale a ovi u “kolektore”. Baule imaju raznu dužinu i širinu o reljefu, klimi, osobinama zemljišta, veličine proizvodnog prostora, fiksnim komunikacijama itd. Poželjno je da dužina baula bude duža od 100 m a za naše uslove širina bi trebala iznositi 20 do 50 cm. Relativni pad baule bi trebalo iznositi 1,5 – 2%. Ako je pad previlik, nastaje jača erozija vodom koja odnosi površinski dio zemljišta u kanale. Ako je pad mali, onda je bično oceđivanje vode sporo što šteti gajenim biljkama. Šematski prikaz baula Baule se formiraju pošto se prethodno buldožerima grubo poravna zemljišta a zatim ore na naor i to na dubini većom od 30 cm. Nije dobro svake godine orati na naor, jer se može preći kritična veličina relativnog pada, pa se povremeno ore na razor. Na nagnutim terenima, zemljište se obrađuje tako da se stvaraju pojasevi ili terase. Tada se ore samo uzduž kontura ili terasa, dakle, po izohipsama. Na takvim terenima najčešće se koriste diskosni plugovi. Diskosni plug 42 Rigolanje Već smo pomenuli da duboka obrada zemljišta ima meliorativnu ulogu na težim zemljištima. Namenjeno je stvaranju novog antropogenog zemljišta na površinama sa nepovoljnim vodni režimom. To je poseban nažin oranja, gde se zemljište okreće na veliku dubinu od 50, a izuzetno do 200 cm.Rigolanje se obavlja plugovima s jednim plužnim telom velikih dimenzija, a vuku ga traktori goleme snage. Korpus pluga rigolera je masivno napravljen. Odgrnjača je od specijalnog žilavog višeslojnog ili specijalnog jednoslojnog čelika. Raonik je pojačan i izdužen u obliku dleta. S obzirom na dubinu zahvata rigolanje se deli u tri stepena: prvi stepen 50-10 cm, drugi 100-150 i treći 150-200 cm. Radni zahvat pluga rigolera je 50-60 cm, dubina zahvata je obično takva da je omer širine i dubine jednak ili inverzan. Zbog takvor omera dubine i širine dolazi do sklizanja odnosno premeštanja površinskog humusnog sloja (h) u gornju trećinu dubine rigolanja. To je pogodno za dvenaste biljke, jer je njihovo početno zakorenjavanje mnogo dublje nego kod biljaka koje se seju. Rigolanje Šematski prikaz rigolanja (po Dereti), a=dubina brazde, b=širina brazde i h=humusni sloj U našim klimatskim uslovima zemljište je najviše suholeti i rano u jesen, pa se tada i rigola. Rigolanje se najčešće povezuje s meliorativnim đubrenjem koje također ima karakter meliorativnog zahvata prema tipu zemljišta. Međutim, to se usklađuje sa zahtevom gajenih biljaka. Zato se redovito rigola za drvenaste kulture, ali i za neke oranične koje se duboko ukorenjuju (hmelj, lucerka). Podrivanje Podrivanje dublje zadire u zdravicu, a obrada se vrši paraleleno s površinom zemljišta na raznim dubinama. Debljina podrivenog sloja u proseku je 8-15 cm a ređe dublje zbog jakog povećanja specifičnog otpora zemljištu pri podrivanju. Povećaje specifičnog otpora zemljišta iznosi u proseku do 50% u poređenju s otporom prilikom oranja. Podrivanje u principu ima opravdanje samo na zemljištima sa zbitom zdravicom i ako ima dokaza da se samim oranjem utiče negativno na rast gajenih biljaka, inače prednost ima oranje. Najbolje vreme za momenat podrivanja je kada je sloj zemljišta koji će se podrivati dovoljno suh (nikako mokar), dakle u letnim mesecima.Podrivanjem se stvaraju bolji uslovi za fiziološku aktivnost korena gajenih biljaka. Rad podrivač Šadarović (1988) ukazuje da na aluvijalnom zemljištu sa plitkim orničnim slojem, dugogodišnjom obradom teškim traktorima sa pneumaticima se stvara zbijen, nepropustan sloj (plužni đon) na uvratinama i na takvim mestima dolazi do stagniranja površinskih voda. Usev na takvim mestima počinje da propada , što značajno smanjuje aktivnu površinu (10 - 20 %), a time umanjuje ukupni prinos. Da bi se eliminisale negativne posledice, prišlo se primeni vibracionih podrivača, koji su već u prvoj godini ispoljili pozitivne efekte. Podrivanje se danas spaja s đubrenjem (organskim i mineralnim). Pneumatski pod 43 pritiskom utiskuje se vapneni materijal u jedan ili više slojeva, mineralna i organska đubriva, čak i pokvarena silaža. U ovom slučaju, pokvarena silaža služi kao dren za proceđivanje vode. Za uspešno odstranjivanje suvišnih voda na površinama sa postavljenim drenažnim sistemima (cevna drenaža), podrivanje se obavlja u pravcu suprotnom od drenskog rova, uz zadržavanje određenog pada. Isto tako, osnovna obrada zemljišta, odnosno oranje može dovesti do zbijanja zemljišta, pa je neophodno da pravac izvođenja seče smer podrivanja i drenova. U globalu, podrivanje povećava dubinu aktivnog sloja zemljišta, ostvaruje bržu infiltraciju iz kritičnog dela mekote, obogaćuje podriveni sloj kiseonikom i time stimuliše procese oksidacije. Time se povećava životni prostor korenja gajenih biljaka. Vertikalno dubinsko rahlenje Na zemljištima veće i velike apsolutne dubine koja u profilu imaju zbiti nepropusni sloj ispod 40 cm, a težeg su mehaničkog sastava, primenjuje se vertikalno dubinsko rahlenje na 50-100 cm dubine. Radni organi su u obliku noža i imaju širinu približno 13 cm. Vertikalno dubinsko rahlenje obavlja se pre oranja na istom zemljištu i to traktorima velike snage. Na nagnutim terenima sa izraženom vodenom erozijom, pre formiranja pojasa, izvodi se vertikalno dubinsko rahlenje čime se umanjuje razorna snaga vode. Da bi se smanjio otpor zemljišta, primenjuju se i vibracioni dubinski rahljači. Vertikalni dubinski rahljač Krtična drenaža Na teškim glinovitim zemljištima, kao zamena za crevnu drenažu, primenjuje se naročit način dubinskog rahlenja pod nazivom krtična drenaža. Takav tip drenaže pogodan je za travnjake, ali nije za oranice i druge obradive površine. Zato je ona prvenstveno namenjena travnjacima. Oruđem za krtičnu drenažu se vertikalno seče zemljište, i pod malim relativnim padom prave se provizorni drenovi (iza radnog dela postoji cilindrični nastavak koji prolaskom kroz zemlju proširuje, zaglađuje stenke i tako učvršćuje drenove – tzv. torpedo). Provizorni drenovi primaju i odvode vodu o otvoreni kolektor. Promer drena je 7-10 cm, razmak između njih 2 – 3 m. Drenovi se prave na raznim dubinama 25-50 cm, ređe dublje. Krtična drenaža funkcioniše tako da se voda infiltrira kroz vertikalne pukotine, ulazi u drenove i otiče padajući u kolektore. Kretanje vode izaziva usisavanje vazduha, što je pozitivno. Uspeh krtične drenaže ovisi o teksturnoj građi zemljišta, njegovoj uslojenosti, vodovazdušnim odnosima, stabilnosti strukturnih agregata, dubini izmrzavanja. Na oranicama je krtična drenaža pokazala slabe efekte, jer se drenovi brzo zatrpaju pogotovo u zoni izmrzavanja zemljišta. Ispitavanja su pokazala da efekti krtične drenaže traju do 3 godine. Plug za krtičnu drenažu Izgled krtične drenaže Specijalni načini osnovne obrade Navest ćemo nekoliko specijalnih načina obrade zemljišta koji imaju uglavnom meliorativni karakter. Zapravo, oni se retko koriste i to u slučajevima kada se neko zemljište privodi iskorištavanju u proizvodnji hrane. Ove mere su vrlo skupe, te pripadaju karakteru investicija. 44 1. Izbacivanje peska radi popravljanja teksture antropogenog sloja zemljišta. Primenjuje se samo gdje se u dubini profila nalazi sloj peska, a na površini teška glina. Vađenje peska se vrši pomoću posebne mašine koja ima beskonačnu pužnicu. Ona prodire u dubinu zemljišta do sloja peska i izbacuje ga na površinu pod uglom od 450. Izbačeni pesak zahvaća rotirajuća zvezda i jednoliko ga raspoređuje po površini u širinu 200-300 cm. Posle toga, teškim tanjiračama ili frezom se pesak izmeša sa površinskim delom zemljišta. Ovakva mašina se primenjuje na polderima u Holandiji. 2. Prebacivanje horizonata sa nižeg na viši novo u profilu i to tako što se peskoviti, lakši sloj postavlja bliže površini, čime se postiže brža infiltracija u descedentnom pravcu. To se postiže tako da se taj lakši sloj podigne "sprat" više. Operacija se izvodi posebnim vrlo velikim dubinskim rahljačem koji radi na dubini do 200 cm. On na donjem delu ima metalno proširenje (krila). Prolazeći kroz masu zemljišta na većoj dubini pod određenim ugom, podiže lakši sloj zemljišta do visine krila i tu ga ostavlja. Na taj način, teksturno lakši sloj zemljišta bude postavljen bliže površini, odnosno ispod mekote, pa se voda brže infiltrira i kreće descedentno. Krilni dubinski rahljač za premeštanje horizonata 3. Primena eksploziva poznata je u poljoprivredi za tretiranje zemljišta prilikom razbijanja vrlo debelih, kompaktnih glinovitih slojeva koji se ne mogu dovoljno razrahliti na drugi način obrade, zatim za probijanje sloja orštajna koji je neprobojan za prolaz vode i korenja. Ni jedan način obrade zemljište tako radikalno ne razrahljuje, sitni i meša kao eksploziv. Rukovanje eksplozivom je stručan i opasan posao, zato ga u dogovoru sa agronomima izvode za to obučeni ljudi. 4. Dopunska obrada zemljišta Posle oranja, poorana površina je gruba jer je drobljenje i usitnjavanje postignuto u najgrubljem obliku, što onemogućava potpuno iskorištavanje i dobijanje maksimalnih prinosa. Zato se pristupa pripremi njenog površinskog sloja. Zemljište mora biti pripremeljeno tako da je idealno izdrobljeno, usitnjeno, da grudve ne sprečavaju i ometaju pokrivanje semena i njegovo klijanje. Dopunska obrada zemljišta ima isključivo karakter površinske obrade. Operacije koje se obavljaju pri dopunskoj obradi zemljišta, odnosno predsetvenoj pripremi površinskog (setvenog) sloja zemljiša su: brananje (vlačenje), ravnanje (finiširanje), kultiviranje, valjanje, drljanje, kao i obrada rotacionim oruđima - integralna obrada. Cilj ovih operacija je usitnjavanje plitkog sloja ornice i stvaranje uslova za klijanje i nicanje semena i dalji porast i razviće kulturnih biljaka. Brananje Osnovna namena brane je izravnavanje površinskog plitkog rastresitog sloja zemljišta do 3 cm dubine. Brananjem se zemljište "seče", lomi tanka pokorica na površini. Učinak se brananja sastoji u smanjenju evaporacije, zemljište se zagrejava, sitni, a površina poravnava, aktiviraju se mikroroganizmi a korovi se provociraju na klijanje i nicanje. Primenjuje se na lakšim, strukturnim i nezakorovljenim zemljištima, rano u proleće, na oranju koje je obavljeno u letnje-jesenjem periodu prethodne godine. Pravi je momenat za brananje onda kad vrhovi brazda sa sunčane strane pobele odnosno, onda kada su se prosušili, a sa suprotne strane su još vlažni. Ta intervencija se još naziva zatvarenje brazde. Ako je zemljište suviše suvo i sklono rasprašivanju brananje se ne preporučuje jer tada dolazi do nakupljanja sitnih agregata u mikrodepresijama Brana od drvenih gredica (mineralni koloidi) te ukoliko dođe do padavina - kiša, stvara se debela pokorica. Brana se takođe ne primenjuje ako je zemljište suviše vlažno. Pravac brananja obično je ukoso u odnosu na pravac oranja, sem u slučaju težih, glinovitih zemljišta, kada se ova operacija obavlja popreko na pravac oranja. Brzina rada je 6 - 8 km/sat. Ova se operacija praktikuje i pri rasturanju krtičnjaka na travnjacima. 45 Ima nekoliko konstrukcija brana, a prema potrebi može se izraditi i na samom gospodarstvu. Jednostavna brana je izrađena od nekoliko paralelno postavljenih drvenih gredica koje su međusobno spojene lancima. Umesto drvenih gredica mogu poslužiti metalni obručevi, metalne šipke itd. Ravnanje zemljišta Potreba za ravnanjem zemljišta u dopunskoj obradi javlja se kao posledica nekvalitetno izvedene osnovne obrade. Za ovaj posao više nego kod drugih operacija mora se voditi računa o stanju vlažnosti zemljišta. Ako je zemljište vlažno dolazi do kvarenja strukture, razmazivanja, zbijanja, a potom raspucavanja. Ravnanje se primenjuje u cilju sistematizacije terena, izravnavanja prirodnih depresija ili uzvišenja koja ometaju normalan rad mehanizacije za osnovnu i dopunsku obradu zemljišta u sistemima intenzivne biljne proizvodnje. Danas se u tu svrhu koriste ravnjači, skreperi, greberi, finišeri. Naša mašinogradnja (IMT) izrađuje na srednjim i teškim traktorima točkašima ravnjač upravljan hidrauličnim sistemom, sa nožicama čiji se ugao može menjati. Primenom ovih oruđa postiže se ravna, mrvičasta i rahla površina zemljišta. Ravnjač Drljanje Pravilno izvedeno drljanje predstavlja vrlo koristan zahvat u obradi zemljišta, kojim se postiže stvaranje rastresitog površinskog sloja zemljišta kao idealne podloge za klijanje semena i nicanje biljaka. Dubina rada drljače je 6 - 7 cm, a najbolje efekte postiže ako je zemljište umerene vlažnosti (40 - 50 % PVK). Nošena kombinovana drljača Šema rada drljače Drljanjem se razbija pokorica formirana kao posledica obilnih padavina, čime se stvaraju povoljni uslovi za aeraciju što poboljšava toplinsko stanje i disanje zemljišta, agregati se usitnjuju, njegova površina poravnava pri čemu se suzbijaju krovi. Dobar učinak i kvalitet rada postiže se pri brzini 6 - 8 km/sat. Pri drljanju zemljišta pokazuje se specifičnost drljača a sto je sortiranje agregata zemljišta. Nakon primene drljače, na površini ostaju krupnije grudice, a ispod njih sitnije. Sortiranje agregata zemljišta vezano je za radni organ drljače, a to je zub raznog oblika i dužine. Može se reći da nijedno drugo oruđe kao drljača nije tako efikasno u mehaničkom uništenju korova u početnim fazama njegova rasta. Najpogodnije je vreme za uništavanje korova drljanjem, kada semenke korova isklijaju, a primarne se stabljičice korova poput belih konaca nalaze ispod površine zemljišta, dakle, pre nicanja. Agrotehničko pravilo je da se na teškim zemljištima primenjuju teže drljače, dok se na zemljištima lakšeg mehaničkog sastava, uglavnom upotrebljavaju lake drljače. Na parceli se može drljati u svim smerovima, uzduž brazda, dijagonalno, okomito na brazde i cik-cak. Na grebenastoj površini nakon prethodne obrade, najbolje je drljati dijagonalno ili okomito na vrhove brazda. Danas se u upotrebi nalaze različiti tipovi drljača: krute i ogibljene, zatim mrežaste, livadske drljače, klateće, rotacione, kao i plevilice (čupaju korove i plitko usitnjavaju zemljište). 46 Tanjiranje Osnovna uloga tanjiranja je da poorano zemljište iseče, usitni i izmeša. Ovo je posledica činjenice da za radne organe tanjirača ima diskove (tanjire), koji bez obzira bili oni punog (glatkog) ili izrezanog (nazubljenog) oboda rade na principu rotacije. Na radnom organu (tanjiru), delovi zemljišta prevaljuju razne dužine puta, bliže centru tanjira kraći, a idući prema obodu tanjira duži put. Radni organi tanjirače ulaze u zemljište od 10 do 15 cm a maksimalno nešto više od 20 cm. Rad tanjirače ovisi o veličini tanjira, o uglu između poluosovina i o opterećenju oruđa. Tanjirača sa većim promerom diskova redovito mogu dublje ulaziti u zemljište, a prodiranje je to jače što je manji ugao između poluosovina i ako je tanjirača jače opterećena. Kada su poluosovine izravnane, tanjirača ne obrađuje zemljište. Vučena offset tanjirača Nošena tandem tanjirača Optimalno vreme izvođenja tanjiranja je kod sadržaja zemljišne vlage na nivou 40 - 50 % od poljskog vodnog kapaciteta (MVK). Brzina rada tanjirače obično se kreće oko 4,5 - 5 km/sat, odnosno 8 km/sat u cilju boljeg sitnjenja zemljišta. Tanjiranjem se meša đubrivo (oragansko i mineralno) a osim toga i otvara put plugu na zbitim travnjacima i detelištima pre preoravanja. Važno je istaći da tanjiranje ne sme biti poslednji zahvat obrade na oranici, jer iza tanjirače površina ostaje grebenasta, zato nakon tanjiranja treba zemljište poravnati drljačom. U agregatiranju tanjirača važan je proporcionalan odnos snage traktora prema broju radnih organa. Pri obavljanju plitkog tanjiranja, minimalno potrebna snaga po disku je 0,73 kW (1 KS), dok je za duboko tanjiranje potrebna snaga 1,47 kW (2 KS). S obzirom na konstrukciju, tanjirače se dele na jednostruke (dve poluosovine) o dvostruke (četiri poluosovine). Princip rad tanjirače Jednostruke tanjirače su nošene, a dvostruke su vučene ili polunošene. Posebna konstrukcija su offset tanjirače, čije su poluosovine pomaknute u stranu. Pogodne su za obradu zemljišta u širokim nasadima, prvenstveno u voćnjacima. Posebnu grupu čine tanjiraste ljuštilice. Koriste se za ljuštenje strništa nakon žetve strnina. Imaju veliki broj tanjira ili baterija diskova, koja im omogućava da se lako prilagođava neravninama zemljišta. širokog su zahvata i imaju veliki učinak po jedinici vremena. Plošno kultiviranje Plošnim kultiviranjem se zemljište intenzivnije rahli i sitni, odnosno meša zemljište, ali se sloj zemljišta zahvaćen obradom ne okreće. Kultiviranje je delotvoran način mehaničkog uništavanja korova, a samo ograničeno upotrebljava za mešanje mineralnih đubriva. Plošno kultiviranje se po pravilu nastavlja na oranje, pogotovo ako se poorano zemljište sleglo ili se od kiša zbilo. Kadkad je plošna kultivacija prva operacija na lakšim zemljištima i u aridnijem klimatu. Važno je da se zemljište kultivira u vreme povoljne vlažnosti zemljišta. Ako je zemljište prevlažno, na površinu izbacuje mokre grude koje se kasnije brzo stvrdnu. Ako je zemljište suho, oruđe teško ulazi u zemljište te lome komade zemljišta. 47 Plošni kultivator Plošno kultiviranje Kod teškog, zbitog i suhog zemljišta, kultivator ne može ući u zemljište. Smer kretanja kultivator ne ide uzduž brazde, nego dijagonalno, jer ako se kultivator kreće uzduž brazde, radni organi kultivatora jednim delom obrađuju naprazno, odnosno, prolaze između sastava brazda.Ako je zemljište pre kultiviranja poravnano, onda se kultiviranje vrši okomito na smer oranja. Kultivatori iza sebe ostavljaju grebenastu površinu, pa je posle toga potrebno izvršiti drljanje. Dubina kultiviranje se kreće od 5 do 30 cm a u proseku 10 do 15 cm. Prosečna radna brzina je 7 km/h. Pored plošnih kultivatora postoje međurednim kultivatori o kojima će biti reči u poglavlju nege gajenih biljaka. Valjanje Namena valjanja kao agrotehničke mere je poravnavanje površinskog sloja zemljišta, pojačanje kapilarnog penjanja vode, uspostvljanje fizičkog kontakta semena i zemljišta, razbijanje busena (grudvi) i pokorice, provociranje korova na nicanje Valjanjem zemljišta postaju hladnija ali se povećava vodljivost toplote. Valjanjem se također mogu uništavati korovi ili ih provocirati na aktivan život. Valjci s glatkim plaštom ne mogu izravno uništavati korov, već potiču na klijanje i nicanje, pa se onda uništavaju sledećim zahvatima obrade. Valjci neravnih plašteva izravno uništavaju korove ali samo u početnim stadijuma rasta. Agrotehničko pravilo je da valjanje oranica glatkim valjcima ne sme biti poslednja agrotehnička operacija, kod travnjaka naprotiv to je kadkad i potrebno. Posle valjanja površinu zemljišta treba prorahliti kako ne bi došlo do stvaranja pokorice. Sloj zemljišta zbit valjcima nije debeo, a kreće se između 5 i 20 cm. Lagani valjci zbijaju do 5, srednje teški do 15 a teški ili specijalni paker valjci do 20 cm dubine. Glatki valjak Rad glatkog valjka Za valjanje su najpogodnija zemljišta osrednje vlažnosti u suprotnom se ne postiže očekivani efekat, naprotiv, može se učiniti veća šteta na stanje zemljišta (utiskivanje krupnih suvih gruda u zemljište ili stvaranje debele pokorice ukoliko je zemljište jako vlažno). Na ravnoj površini nakon osnovne obrade zemljišta, može se valjati uzduž, okomito pa čak i dijagonalno na smer oranja Ima mnogo oruđa za valjanje. Uglavnom se dele na valjke s glatkim i neravnim plaštem. Po broju cilindarskih delova, oni se dalje dele na jednodelne, trodelne, peterodelne i višedelne. Valjak ne može biti 48 dvodelan, jer bi između dva cilindra ostalo nepovaljano zemljište. U principu, bolji su višedelni valjci od jednodelnih jer se mogu prilagođavati neravninama zemljišta. Po težini valjci mogu biti lagani, srednje teški i teški, zatim valjci sa cilindrima većeg i manjeg promera. Valjci manjeg promera jače razbijaju grude, a većeg promera dublje zbijaju zemljište. U poslednje vreme u primeni su kombinovana oruđa (kultivator + valjak) koji izuzetno efikasno sitne zemljište, paravnavaju površinu i stvaraju idealne uslove za setvu. Obrada zemljišta frezom Obrada zemljišta rotacionim oruđima predstavlja integralnu obradu zemljišta, s obzirom da se u jednom prohodu stvara supstrat, dovoljno pripremljen za setvu - sadnju. Freza se primenjuje prilikom privođenja zemljišta kulturi, za uklanjanje spontane biljne vegetacije, homogeniziranja unetih materija (đubriva, pesticida, strukturo-obrazujućih materija) i zemljišta. Freza može biti vučena i nošena. Radni delovi mrve, sitne i bacaju delove zemljišta uvis koji udaraju u zaštitni poklopac i tu padaju. Taj deo je homogen i može se izvršiti setva. Freza obično zahvata samo deo ornice (15-25 cm) i uključuje osnovnu, dopunsku obradu pa je zemljište u jednom potezu sposobno da primi seme. Princip rada freze Rad freze u polju Traktorska nošena freza Radna brzina kretanja freze je 1,5 - 7,5 km/sat. Pri optimalnim uslovima, primenom freze se stvara idealna struktura zemljišta, koja na žalost nije stabilna jer je stvorena u jednom momentu na veštački način, pod uticajem mehaničkih sila. Zbog toga se zemljište brzo sleže. Na koloidnim zemljištima nestabilne strukture se nakon obilnih kiša stvara debela pokorica, o čemu svakako treba voditi računa. Danas se opravdano smatra da je freza s obzirom na učinak gotovo nezamenjivo oruđe za obradu teških, koherentnih tala u nepovoljnom stanju za obradu, za potpuno mešanje bilo koje materije s zemljištem i kad u jednom zahvatu treba prirediti zemljište za setvu (sadnju). Obrada zemljišta rotacionom lopatom Princip rada jeste rotacija ekscentrično uzglobljenih radnih organa na horizontalnom vratilu (nema širu primenu kod nas). Rotirajućom se lopatom ili prvi put obrađuje i tada je to osnovna operacija obrade, ili se primenjuje kao dopunski zahvat nakon izvršenog oranja. Mehanička lopata još može poslužiti za unošenje organskih materija u zemljište (stajnjak, siderati, mineralna đubriva). To je oruđe osobito pogodno za obradu teških žilavih zemljišta, za sprečavanje stvaranja bolesti tabana pluga. Upravo u gorim uslovima proizvodnje, rotirajuća lopata omogućuje finalizaciju obrade za setvu (sadnju). Dubina rada rotirajuće lopate je do 35 cm. Radni organ rotirajuće lopate Obrada zemljišta rotirajućom motikom Ovim načinom se obrađuje plitki površinski sloj s ciljem pokorice i suzbijanja korova. Ovom se traktorskom rotirajućem oruđu okretanje radnih organa postiže kretanjem traktora odnosno oruđa kroz tlo. 49 Radni organ rotirajuće motike Rotirajuća motika Rotirajuća motika vrlo plitko, površinski rahli zemljište. Pri tome razbija tanku pokoricu, mehanički uništava korov u klijanju i nicanju. To je glavna namena ovog oruđa, a primenjuje se u početnom rastu gajenih biljaka, i to onih šireg razmaka setve (okopavinski usevi). Rad rotirajuće motike Ogrtanje Sastoji se u ogrtanju prizemnih delova biljke rastresitom, sitnom zemljom (krompir). Nakon ogrtanja, u redovima biljaka nastaju humci. Ogrtanje je moguće kod kultura širokog razmaka setve, odnosno sadnje (okopavine). Svrha ogrtanja je bolji rast podzemnih organa biljaka (gomolja), brže sušenje i grejanje teškog zemljišta kada je godina vlažna, učvršćenje useva visokog rasta na lakom zemljištu protiv jačih vetrova (kukuruz). Ogrtanjem se usput uništava korov. Ogrtanje ima i svojih nedostataka, a to je poskupljenje režijskih troškova, suhi grebenovi na suhom zemljištu smetaju pri skidanju useva i daljnjoj obradi, pogotovo za sušne godine, jer je ogrnuta površina jače osušena zbog povećane površine i evaporacije. Ovaj način obrade zemljišta je napušten za kukuruz i druge okopavine osim za krompir. Oruđe za ogrtanje okopovina posebne konstrukcije Rad ogrtača 50 Agregatiranje oruđa za obradu zemljišta U današnjim uslovima, racionalnom korišćenju rada i sredstava, blagovremenom izvršavanju planiranih operacija u optimalnim agrotehničkim rokovima u manjem broju prohoda teške mehanizacije, pravilno agregatiranje oruđa ima izuzetan značaj. Naime, svaka radna operacija u obradi zemljišta je delimična, što znači da se pri obradi zemljišta intenzivno gazi proizvodna površina što utiče na pogoršanje fizičkih osobina zemljišta. Da bi se ovo izbeglo, moguće je koristiti mašine koje u jednom prohodu vrše više radnih operacija i na taj način smanji broj prohoda. Kod kombinovanih zahvata obrade najvažnije je iskoristiti povoljno stanje vlažnosti zemljišta što je vrlo bitno za kvalitet izvedene operacije. Time se stvaraju najpovoljniji Vučeni setvospremač (teški) Multitiller uslovi za klijanje i nicanje. Danas se agregatiranje oruđa najčešće koriste za dopunsku obradu zemljišta. Ona su širokozahvatna da se smanji broj prohoda a time i gaženje. Međutim, postoje i brojne druge izvedbe u kojem je povezna osnovna i dopunska obrada zemljišta, npr., osnovna obrada rotirajućim oruđima+priprema zemljišta drljanjem i ježastim valjcima ili sa šupljim cilindrima+setva (rotosem sistem). Jedno od najsavremenijih rešenja jeste mašina koja istovremeno obavlja sledeće operacije: osnovnu obradu zemljišta diskosnim oruđem, ravnanje površine, form, drljanje, aplikaciju mineralnih đubriva i pesticida, valjanje i setvu (tilter, maxicultivator). Sistemi obrade zemljišta Spajanjem odvojenih načina obrde zemljišta u agrotehničku logičku celinu nastaje sistem obrade zemljišta. On je prilagođen ekološkim i proizvodnim uslovima da bi se što bolje iskoristilo zemljište za gajenje biljaka, a istodobno to nije zatvorena celina, nego postoji u kontinuitetu gajenja biljaka sa sezonskim uklapanjem u intervale određene za obradu zemljišta. Na sistem obrade zemljišta deluje veći broj faktora kao što su klima, zemljište, reljef, đubrenje, sistem biljne proizvodnje, izvor energije i oruđa za obradu, nivoa ulaganja u gajenje kultura itd. Pema ovome se vidi, da su zemljište i klima konstantni činioci, a sve ostalo su promenljivi. Pema tome, nema univerzalnog sistema obrade zemljišta za celu agrosferu, on je regionalan a ponegde i lokalan. Na istom mestu, sistem obrade se menja. Svaki sistem obrade ima i nedostatke, ali je najbolji onaj sistem obrade koji je optimalno usklađen s osobinama zemljišta i klime, sa zahtevima gajenih biljaka a istodobno treba najmanje rada. Iz gora razloga ćemo izložiti sisteme obrade koji su prilagođeni našim uslovima. To su zapravo klasični sitemi obrade jer se kod nas najčešće koriste. Postoji tri sistema obrade zemljišta a to su: 1. Sistem obrade zemljišta na oranicama. 2. Sistem obrade zemljišta za drvenaste kulture. 3. Pretvaranje permanentnih travnjaka u oranice. Sistem obrade zemljišta na oranici Ovde je dominantna sezona setve/sadnje, pa se na oranici sistemi obrade dele na: 7. 8. 9. Sistem obrade za ozimine (jesenska setva). Sistem obrade za jarine (proletna setva). Sistem obrade za interpolisane useve (kasna proletna i letna setva) 51 Sistem obrade za ozimine Zajedničko za ozimine je da se seju na prelazu leta u jesen i u jesen. Ozimine izdrže nepovoljan zimski period odnosno prezimljuju. S prolećem nastavljaju vegetaciju, a dozrevaju u toplom delu godine pod uslovom da nisu višegodišnje biljke. U našim proizvodnim uslovima je agrotehnički zadatak sistema obrade zemljišta za ozimine, da se pripremi povoljan supstrat do optimalnog roka setve. Pri tome traba naglasiti, da u ovom sistemu nema potrebe da se oborine sakupljaju u zemljištu jer ozimine i onako prolaze hladno-vlažni period, u kojem ima prekomerne vlage. Sistem obrade zemljišta za ozimine ima nekoliko varijanata ovisno o slobodnim intervalima između preduseva i termina setve ozimina. Sledeća tabela prikazuje neke varijante sistema obrade zemljišta za ozimine. Varijante sistema obrade zemljišta za ozimine Redni broj 1. 2. 3. 4. 5. 6. Leto Vrlo plitko oranje strništa+plitko letnje oranje Vrlo plitka obrada zemljišta (stnjikanje) Oranje za setvu (duboko oranje) Strnjikanje+ duboko oranje - Jesen Duboko oranje, dopunska obrada Duboko oranje, dopunska obrada Dopunska obrada Plitko oranje+duboko oranje, dopunska obrada Duboko oranje, dopunska obrada U našim uslovima se danas primenjuje varijanta dubokog oranja i s dopunskom obradom u jesen. Ostale varijante se zbog racionalizacije i smanjenja režijskih troškova gotovo više ne primenjuju. Drugi razlog je plodored, odnosno predusev. Predusev ozimina u nas je redovito neka jara okopavina, koja se ubire u jesen (kukuruz, soja, suncokret, šećerna repa itd), pa nema dovoljno vremena za primenu ostalih varijanti obrade zemljišta. Duboko oranje ili oranje za setvu To je najdublji zahvat obrade zemljišta za ozimine, a obavlja se raonim plugom (ponegde diskosnim). Prosečna dubina oranja varira 20-30 cm. U zadnje vreme, na teksturno lakšim zemljištima primenjuje se tanjiranje teškim tanjiračama, imajući u vidu olakotnu okolnost da strnine (pšenica, ječam, ovas) imaju slabije razvijen korenov sistem. Setveno oranje se obavezno povezuje s prethodnim osnovnim đubrenjem. Ukoliko pri berbi ili žetve preduseva, žetveni ostaci nisu usitnjeni, vrši se njihovo sitnjenja (tarupiranje). Ako to nije moguće, primenjuju se plugovi sa visokim klirensom da ne bi došlo do zagušenja žetvenim ostacima. U tom slučaju dolazi do iskakanja pluga iz brazde, što nije poželjno, jer je tada kvalitet oranja vrlo loš. Dopunska ili površinska finalna obrada Za finalizaciju obrade nakon lošijeg oranja može poslužiti tanjiranje i drljanje, eventualno i kultivator. Ako je zemljište dobro poorano u vreme povoljne vlažnosti na tlima lakše strukture, dovoljno je koristiti samo setvospremač. Da bi se neravnine prilikom oranja ispravile, dobro je da se setvospremačem ide dijagonalno na smer brazde. Neka od oruđa za dopunsku obradu zemljišta Budući da se radi o kulturama koje prolaze kroz vrlo nepovoljan godišnji period (zimu) s niskim temperaturama i obiljem oborina, to se u finalizaciji obrade treba držati pravila, da setvena površina ne bude previše 52 usitnjena jer se lakše zakorovi a usevi jače mrznu. Zato se u ovoj fazi obrade ne primenjue freza, ne brana se teškom branom niti radikalno drlja. Iako krupniji agregati na setvenoj površini ne pružaju lepu sliku, ipak je takva površinska struktura povoljnija za usev jer se biljke bolje odupiru izvlačenju od mraza (golomrazica) i zaštićenije su od ledenih vetrova ako nema snežnog pokrivača. Sistem obrade zemljišta za jarine Ovaj sistem obrade se odnosi na useve koji se seju/sade nakon zime, odnosno početkom proleća i u proleće, a kao jednogodišnji završavaju vegetaciju kasno leti ili u jesen. Agrotehnički zadatak sistema obrade zemljišta za jarine je da stvori povoljan supstrat do optimalnog termina setve jarih useva. On u našim uslovima, također ima zadatak da sakuplja vlagu u hladnom i vlažnom periodu jeseni i zime i da je čuva u toplom delu godine. Sistem obrade zemljišta za jarine može se realizovati prema intervalu slobodnog zemljišta između preduseva i sledećeg useva. Taj interval može biti dug, tako da obuhvati sve sezone (leto, jesen, zimu i proleće), ili jako kratak. Mereno vremenskim intervalom, to je raspon od 10 meseci do svega nekoliko dana. U sledećoj tabeli, dat je prikaz varijanti sistema obrade zemljišta za jarine. Varijante sistema obrade zemljišta za jarine Redni broj 1. 2. 3. 4. Godišnje doba Jesen Duboko oranje sa ili bez podrivanja Duboko oranje sa ili bez podrivanja Duboko oranje sa ili bez podrivanja - Zima Dopunska obrada Dopunska obrada Vlo plitko oranje+dopunska obrda Dopunska obrada Eventualno plitka obrada Dopunska obrada Duboko oranje sa ili bez podrivanja Dopunska obrada Proletno setveno oranje+dopunska obrada Vrlo plitko oranje+oranje za setvu+dopunska obrada 6. Leto Strnjikanje + letno oranje Strnjikanje Strnjikanje + letno oranje Strnjikanje+duboko oranje Duboko oranje sa ili bez podrivanja - 7. - - 8. - - 5. Dana se u nas najčešće primenjuje nekoliko varijanti sistema obrade za jarine, a to su: 1. strnikanje u leto, duboko oranje u jesen i predsetvena priprema u proleće, 2. duboko oranje u jesen i predsetvena priprema zemljišta u proleće i 3. oranje za setvu u proleće + predsetvena priprema zemljišta. Strnikanje Strnikanje (prašenje, luštenje strništa) se obavlja nakon žetve strnina u leto. Strnikanje se vrši plugovima strnikašima ili tanjiračama ljuštilicama. To je plitka obrada od 10 cm dubine. Uloga strnikanje je da se sačuva vlaga nakon skidanja strnina, da se u zemljište unesu žetveni ostaci, unište tek ponikli korova a oni koji nisu ponikli da se isprovociraju na klijanje nicanje. Bitno je da se odmah nakon žetve i usitnjavanja žetvenih ostataka izvrši strnikanje, kako bi se iskoristilo povoljno stanje vlažnosti. Ukoliko protekne dosta vremena između žetve i strnikanja, proizvodna se površina u usled letnih vrućina brzo isuši što kasnije, utiče na kvalitet rada ove operacije. Strnjikanje 53 Duboko oranje u jesen (setveno oranje) Duboko oranje u jesen treba izvršiti prije sezona kiša u jesen, a to je od polovine septembra do polovine oktobra. Ore se dublje od 30 cm, jer okopavine manje-više imaju dobro razvijen korenov sistem. Ako je zemljište težeg mehaničkog sastava (teške gline) oranje se povezuje sa podrivanjem, da bi se razbijo nepropusni sloj za vodu i uništio tzv. taban pluga. Dubokim oranjem se okreće veća masa zemljišta i izvrgava uticaju atmosferilija. Niže zone oranog zemljišta u koju su migrirala i delom inaktivirala biljna hranjiva, sada se izbacuju na površinu, gde se ponovo aktiviraju. To je prije svega posledica snažne oksidacije. Površina zemljišta se zimi navlažuje i smrzava pi negativnim temperaturama, kod nas ponekad po nekoliko puta, zbog izmene hladnih i toplih razdoblja. To je vrlo korisno jer dolazi do već ugorenja zemljišta od mraza, koje će se iskoristiti nakon zime za brzu i kvalitetnu površinsku pripremu zemljišta za setvu, bez ponovnog oranja. Izvrgavanjem zemljišta negativnim temperaturama postiže se ugibanje biljnih štetnika i korova. Napokon, što je vrlo važno, svrha dubokog oranja između ostalog je akumulacija zimske vlage kojom će se biljke koristiti u toplom delu godine, u vreme kada nema dovoljno oborina. Dopunska obrada ili priprema zemljišta za setvu Ako je jesenko oranje obavljeno kvalitetno i na vreme, ako je usled mrazeve došlo do ugorenja zemljišta, kasno u zimi ili rano u proleće kada je sa sunčane strane brazda došlo od prosušivanja, može se obaviti zatvaranje brazde brananjem. Dobar učinak ima i drljanje ili kombinovane sitnilice. Pre setve, vrši se tanjiranje ako je površina gublja i ako je jača pojava korova. Ukoliko to nije, tanjiranje se može izostaviti. Tada se zemljište za setvu može pripremiti nekim kombinovanim oruđem kao što je setvospremač. Kod nas se ponekad, a to je češće kod privatnim proizvođača hrane, izostavlja strnikanje ili duboko oranje u jesen. Tada se samo ore za setvu u proleće što je nepoželjno, jer se time gubi osnovna svrha obrade zemljišta za jarine, a to je akumulacija vlage, ugorenje zemljišta pod uticajem mraza i izlaganje štetočina nepovoljnim klimatskim uslovima, što se dakako kasnije odražava na pad prinosa jarina. Priprema zemljišta za setvu Sistem obrade zemljišta za interpolisane useve Ovaj sistem se primenjuje za useve kraće ili kratke vegetacije koji se seju kasno u proleće ili leti nakon skidanja ozimog međuuseva ili ozimina koje ostavljaju zemljište slobodno raniju u letu. Osnovno je da se obrada obavi u što kraće vreme zbog visoke evapotranspiracije, da se ne gube optimalni termini setve i da se osigura dovoljno dug period vegetacije za interpolisane useve. Za ovu grupu useva, najdelotvornija je primena freze, jer u jednom prohodu može prirediti zemljište za setvu. Danas postoje i druga oruđa koja u jednom prohodu obrade, pripreme zemljište za setvu i izvrše setvu. To je već spomenuti rotosem – sistem. Ako se ne primenjuju ova oruđa, mogu se koristiti raoni ili diskosni plugovi koji treba da pooru na 10 do 20 cm dubine i povalja. Svrha valjanja je, da se uspostavi kapilaritet i dovede vode kapilarnim putem iz dubljih slojeva zemljišta. Nakon valjanja, drlja se, da bi se površinski sloj razrahlio i sprečio nagli gubitak vlage evaporacijom. Drljanje je poslednja operacija pre setve. Pre frezanja odnosno oranja, rasipaju se veštačka đubriva. 54 Sistem obrade za drvenaste useve Sistem obrade zemljišta za drvenaste biljke, dele se u dve glavne vremenski odvojene faze. Prva faza dolazi pre postavljanja nasada. Druga se dalje deli na obradu za vreme mirovanja i obradu u toku aktivne vegetacije drvenastih useva. Pri postavljanju plantaža ore se duboko, rigola pa i dubinski rahli. Ova operacija se u našim klimatskim uslovima obavlja kad je zemljište dovoljno suvo, a to je kasno leti i rano u jesen. Jako duboku obradu iziskuju voćke zbog vrlo dubokog ukorenjavanja. Ovi vrlo masivni zahvati u osnovnoj obradi su povezani sa meliorativnim đubrenjem organskim i veštačkim đubrivima, koji se u zemljištu dodaju u većim količinama radi produžnog efekta ali i zbog velike zapremine zemljišta koja se obrađuje. U drugoj fazi obrade obavljaju se operacije osnovne obrade za drvenaste biljke dok vegetacije miruje (jesen i rano proleće). Tada se vrši srednje duboko oranje u jesen, zatim pliće frezanje rano u proleće. Ti se agrotehnički zahvati dopunjuju tanjiranjem i kultiviranjem. Dok vegetacija miruje, obrada se spaja sa redovnim osnovnim đubrenjem. Za vreme aktivne vegetacije prema potrebi se obavlja plitka površinska obrada odgovarajućim oruđima. Pretvaranje permanentnih travnjaka u oranice Trajni je travnjak prirodna biljna zajednica formirana na zemljištu slobodne prirode s prirodnom stratigrafijom. Prilikom stvaranja permanentnih travnjaka u oranicu, dominiraju dva momenta: gustina tratine i tip zemljišta sa svojim prirodnim horizontima. Za fitocenozu trajnog travnjaka je karakteristično da preovladavaju travne višegodišnje vrste, pa je dosledno tome stvoren čvrst sklop odnosno tratina. Trave su karakteristične po procesu busanja, te se stoga mora voditi računa o kvalitetu oranja takvih površina, jer će inače travne vrste nakon privođenja o oranicu stalno izbijati na površinu. Zato je agrotehnički zadatak privođenja trajnog permanentnog travnjaka u oranicu da se uništi tratina, konzervacija humusa i dobijanje čistog zemljišta za setvu gajenih biljaka. Za praksu je važno vreme odnosno sezona privođenja travnjaka u oranicu. Najpogodnije je leto, kad je prirodni travnjak iskorišten (kosidba). Debljina humusnog sloja pod tratinom varira, a time njegov sadržaj, ali je pravilo da se pri prvoj obradi ore dublje od debljine humusnog sloja. Ti su načina pretvaranja permanentnog travnjaka u oranicu: 1. Preoravanjem plugom za 1800. 2. Preoravanjem plugom za 1350. 3. Frezanje. Preoravanje plugom za 1800, primenjuje se na teškim zemljištima s vrlo kompaktnom tratinom. Za tu svrhu služe plugovi sa izduženim spiralnim odgrnačama. Rezultat je potpuno okretanje tratine da ona nalegne na zdravicu pa zbog nedostatka svetla i kiseonika ugine. Šema preoravanja travnjaka za 1800 Preoravanje plugom za 1350 se primenjuje na nešto lakšim zemljištima sa slabijom tratinom u sušnijem klimatu. Oranje se obavlja običnim plugovima. Da ne bi na spojevima brazdi izbijala tratina, dodavali su se predraonici za rezanje tratine na spoju brazda (u obliku trougla ili pravougaonika). Još jedan način, koji je češći je da predraonik reže prvi sloj sa tratinom na 10 do 12 cm i baca je na dno brazde, a za njim glavno plužno telo ore i potpuno poklapa sa izoranim slojem plastice.Na taj način je bila smanjena mogućnost oživljavanja tratine. 55 Šema preoravanje travnjaka za 1350 Primena freze ima prednost što brzo uništava tratinu i stvara fino sitno zemljište, ali postoji opasnost da vegetacija ponovo krene ako je vreme vlažno ili kad posle obrade nastupi kišni period. Šema rada pluga sa predraonikom Danas se pre privođenja travnjaka u oranicu koriste totalni herbicidi, čime se uspešno uništava tratina, nakon čega se ore normalnim ili uobičejenim plugovima. Sa zaoravanjem travnjaka, primenjuju se insekticidi, kalcizacija za kisela zemljišta itd. 56 Redukovana obrada zemljišta Prelaskom sa ručne na sprežnu, obrada zemljišta se nije bitno promenila jer je izvor energije ostao isti (živa sila). Prekretnica u razvoju obrade zemljišta nastupila je naglim razvojem metalurgije, kada je omogućena izrada sprežnih oruđa od gvožđa. Nakon pronalaska parne mašine, te kasnijim uvođenjem benzinskih i dizel motora, ona je prešla u drugu, razvijeniju fazu. Od tada se intenzivira i usavršava u dva pravca: a) povećava se dubina zahvata, b) povećava se broj operacija ( Mihalić, 1985). Upotrebom mašinske obrade zemljišta, ostvareni su takvi zahvati koji su bili fantastični. u poređenju sa ručnom ili sprežnom obradom, prvenstveno po dubini zahvata u pedosferi (Mihalić, 1985 ). Redukovana obrada se često primenjuje na nagnutim terenima Glavno i osnovno oruđe u obradi zemljišta je lemešni plug, koji energično prekreće, mrvi i meša oranični sloj zemljišta. Takvim načinom rada pluga, javili su se neželjeni efekti kao što su gubitak organske materije, pojave tabana pluga, narušavanje strukture zemljišta a stim u vezi fizičkih i hemijskih svojstava zemljišta. Zbog toga su još u prošlom stoleću počela kritika klasične obrade zemljišta. Zahtevi za promenu načina obrade nisu u početku imali za cilj ekonomičnost i jednostavnost obrade, nego brigu za plodnost tla i efikasno uništenje korova. Iz tog razloga su na kraju prošlog i početkom ovog stoleća stvoreni sistemi obrade tla koji su odbacili upotrebu pluga, a zemenili ga upotrebom plošnog kultivatora. Tada su se razvili novi sistemi obrade zemljišta kao što su Jeanev i Ovsinsky-ev (Butorac et.al. 1986 ), sistem biološkog ratarenja po Goerbing-Sekeri ( Todorović, 1957 ), Maningerov sistem u Mađarskoj, Campbellov sistem u Australiji i još neki sistemi razvijeni u Nemačkoj i SAD (Butorac et.al. 1986 ), te sistem obrade tla po Maljcevu u prvoj polovici ovog stoleća, ( Todorović, 1957 ). Čizel plug je dobra zamena za lemešni 57 U većini slučajeva, na ovim sistemima obrade zemljišta opao je prinos ratarskih biljaka, uglavnom zbog jake zakorovljenosti, a između ostalog i zbog plitke obrade teških zemljišta bez okretanja plastice. Iz tog razloga, ovi sistemi obrade zemljišta bili su napušteni, iako su i dalje vršena istraživanja. Međutim, pojavom totalnih herbicida krajem pedesetih godina, uvođenjem teške mehanizacije u obradu zemljišta, te nastankom energetske krize, javili su se novi momenti koji su intenzivirali istraživanja, pa tako i širenje sistema redukovane obrade zemljišta. Imajući sve ovo u vidu, može ne navesti nekoliko razloga uvođenja i širenja redukovane obrade zemljišta: 1. 1. 2. 3. Energetski razlozi -Primenom standardne obrade zemljišta, troši se velika količina energije. Tako se prema zapadno evropskim proračunima, 38% od ukupne energije u poljoprivredi troši za obradu zemljišta, (Milojić, 1988 ), a od toga 75 do 85% samo na oranje ( Mihalić, 1978 ). Prema američkim podacima, gajenjem useva bez obrade zemljišta troši se 8 l/ha goriva i 48 sati ljudskog rada, dok se na standardnoj obradi zemljišta potroši 50 l/ha goriva i 515 sati/ha ljudskog rada ( Mi1ojić, 1988 ). Ekonomski razlozi - Smanjivanjem utroška energije, mašinskog i ljudskog rada, opadaju troškovi proizvodnje, raste produktivnost i do 2000 (Konstantinović, 1988 ), što se konačno odražava na profit gospodarstva. Organizacijsko-tehnički razlozi - U mnogim zemljama ili u pojedinim područjima jedne zemlje, specijalizacija u biljnoj proizvodnji dovela je do "špice radova". Primenom redukovane obrade zemljišta u smislu izostavljanja pojedinih radnih procesa ili njihovim spajanjem u jedan prohod, bitno se ubrzavaju i pojednostavljuju radni zahvati i time obezbeđuje obavljanje radova u optimalnim rokovima. Ekološki razlozi – Primenom teške mehanizacije s velikim brojem prohoda, dolazi do kvarenja strukture zemljišta, degradacija humusa, povećanja zbijenosti zemljišta, narušavanja vodo-vazdušnih odnosa u zemljištu i promene odnosa štetne i korisne mikrofaune u zemljištu u korist štetne. Klasičnim ratarenjem na nagnutim terenima pojavlju se se hidroerozija, a u područjima sa suhom klimom i eolska erozija. Primenom nekih sistema redukovane obrade (konzervacijska obrada) smanjuju se ili čak zaustavljaju ove pojave izazvane klasičnim ratarenjem. Promene koje se danas uvode u obradu zemljišta imaju tri cilja: 1. 2. 3. Redukovanje klasičnih sistema obrade zemljišta. Minimalizacija obrade zemljišta. Izostavljanje obrade zemljišta. Direktna setva soje i kikirikija u malč od slame 58 Redukovanje klasičnih sistema obrade Sastoji se od smanjenja broja radnih zahvata, a da se ne ugrozi postignuti nivo prinosa. To je omogućeno zbog primene herbicida, jačeg đubrenja te kombinovanih operacija obrade (kombinovani zahvati obrade i kombinovana oruđa - setvospremač npr.). Duboki zahvati u osnovnoj obradi, izazivaju na jednoj strani produžno delovanje a na drugoj potiskuje korove. To je omogućilo ne samo pliću osnovnu obradu u periodu dok fenomen produžnog delovanja duboke obrade traje, nego i napuštanje drugih zahvata kojima je bila glavna svrha uništenje korova ili stimulacija procesa nitrifikacije radi nakupljanja nitrata. Zbog primene herbicida, predvegetacijsko uništenje korova više nije potrebno. Minimalizacija obrade zemljišta Minimalizacijom se smanjuje obrada zemljišta na potreban minimum. Ona ima dva vida: 1. 2. Redukovanje dubine zahvata na minimum uz obrađivanje pojasa na proizvodnoj površini . Minimalizacija broja zahvata na jedan jedini. Često su oba vida minimalizacije spojena (strip tillage). Minimalizacija obrade zemljišta je počela u kukuruznom pojasu SAD i ušla u literaturu pod nazivom “minimum tillage”. Minimalnom obradom zemljišta se redukuje zapremina obrađenog zemljišta na minimum, obrada se svodi na jedan zahvat, čuva humus i struktura zemljišta, sprečava erozija na proizvodnoj površini (ridge tillage, konzervacijska obrada) te stavlja seme gajene biljke u povoljne a seme korova u nepovoljne uslove. Milojić (1968) je predložio naziv “minimum obrade” i dao definicju po kojoj je “sistem minimum obrade redukovanje obrade pod dubini zahvata, površini, tj. masi obrađenog zemljišta i broju radnih operacija”. Ona je uspešna samo onda ako se upotrebljavaju oruđa sa tehničkim rešenjima za ovakav vid obrade zemljišta. Fabrika John Deere proizvodi veći broj tipova kombinovanih oruđa i mašina za minimalnu obradu zemljišta. Potpuna minimalizacija obrade dobila je integralno agrotehničko rešenje koje pored minimalne obrade, unosi đubriva, herbicide i seje, premda ima i nepotpunih rešanja (oranje+drljanje na težim zemljištima ili oranje+setva na lakšim zemljištima). Agregatiranje oruđa različitih radnih operacija Po dubini obrade, zahvati su 7,5 do 18 cm, a po širini mogu biti plošni, odnosno da se obrađuje cela površina ili samo pojasi širine 35 do 50 cm kod useva širokih redova. Minimalna obrada zemljišta se pored primene na čistoj površini primenjuje i na površinama pod mrtvim i živim malčem. 59 Oruđe za strip till obradu U područjima s manje oborina (ispod 700 mm godišnje) i povećanom evapotranspiracijom primenjuje se se varijanta minimalne obrade u mrtvi malč, a to je na površini pod žetvenim ostacima preduseva. Mrtvi malč služi kao zaštita od atmosferilija i erozije vodom ili vetrom te potiskivanje korova. Mašine za obradu, đubrenje i setvu obrađuju pojase u koje se stavlja đubrivo i seme. Razmaci setve u mrtvi malč su 50 do 100 cm. Nakon nekoliko godina, primena mrtvog malča se mora prekinuti i nagomilanu masu biljnih ostataka treba spaliti ili zaorati. Strip-till obrada sa dezitorom za tečni amonijak Strip - till setva U predelima sa godišnjom količinom oborina iznad 700 mm, povoljne evapotranspiracije, primenjuje se varijanta minimalne obrade u živi malč, dakle na površinu gde već postoji aktivna vegetacija. Dovoljne količine vlage i povoljni hidrotermički odnose ne dvode u konkurentne odnose živi malč i useva za vodu, ali može doći do konkurencije za hranjiva, naročito za azot. Radi toga se kao živi malč koriste leguminoze, iako u početnom stadijumu razvoja leguminoza može doći do borbe za azot. Ridge till obrada i setva (obrada na grebenove-humke) 60 Izgled grebenova ridge till obrade Usev soje na humkama (ridge-till obrada) Pri ovome sistemu minimalne obrade, obrađuje se pojas od 37 do 50 cm širine i u njih seju usevi, redovito kukuruz. Živi malč odlično štiti zemljište od erozije i atmosferilija, a čuva i humus zemljišta. On se vrlo često koristi na nagnutim terenima kao deo konzervacijske obrade radi sprečavanja vodene erozije. Minimalne obrade zemljišta pogoduje lakšim, plodnim zemljištima i u povoljnoj klimi. Nadalje, minimalna obrada pogoduje nekim usevima, u prvom redu širokog razmaka setve (soja, kukuruz, pamuk). Lošija je na težim zemljištima, niže plodnosti i u nepovoljnoj klimi, a ne odgovara nekim usevima (trave, deteline, šećerna repa). Minimalnom obradom zemljišta se ne mogu rešiti krupni agrotehnički zahvati kao što su meliorativna obrada, meliorativno đubrenje i đubrenje na zalihu niti se ne može primeniti za drvenaste useve pre postavljanja nasada. Izostavljena obrada zemljišta Sistem izostavljene obrae zemljišta se razvio nakon pronalaska totalnih herbicida na bazi diquata i paraquata 1958. godine (Janjić, 1988). Prilikom razmatranja termina o obradi zemljišta Milojić (1968), je predložio da se za ovu obradu zemljišta primenjuje termin “gajenje useva bez obrade” što podrazumeva izostavljanje obrade u cilju korišćenja povoljnog stanja zemljišta”. Kod nas se ovaj način obrade zove još “nula obrada, hemijska setva, hemijsko oranje, direktna setva, zemljište bez obrade” itd). U SAD se izostavljena obrada zove “zero tillage, no tillage, chemical tillage, shemical seedbed preparation, killed sod, sod planting, sod seeding, chemical plowing” u Velikoj Britaniji ”direct drilling”, Nemačkoj ”direksaat”, Francuskoj ”labours chemiques”, Rusiji ”нулевая обработка” itd. Setva u neobrađeno zemljište (no-till setva) Adaptirana sejalica SKPO4 za no-till setvu Osnovni smisao izostavljene obrade je isključiti obradu zemljišta kao najteži i ujedno najskuplji zahvat u agrotehnici povoljoprivrednih useva, a istodobno potpuno sačuvati humus i strukturu zemljišta. Setva bez obrade zemljišta je počela u Engleskoj. Temelj svega čini primena herbicida jakog letalnog delovanja ali bez produžnog delovanja kao što su to bili herbicid iz bipiridilium grupe (diquat i paraquat odnosno pod trgovačkim nazivom reglone i gramaxone). Danas postoje herbicidi translokacionog delovanja s mnogo većom efikasnosti uništavanja posebno višegodišnjig korova (iz grupe glifosata). 61 No-till setva u malč od kukuruzovine Redovi setve no-till sejalice u malču o kukuruzovine Prednosti izostavljene obrade zemljišta su potpuno čuvanje zemljišta od erozije, smanjenje širenja bolesti donjeg dela stabla (Ophiobolus sp. i Cercosporella sp.), izmenična upotreba površina za travnjak i oranicu te obnova travnjaka bez preoravanja. Znatne su i uštede energije u tehnologiji useva, izravno korišćenje zemljišta za setvu, mnogo manja ovisnost o vremenskim prilikama i stanju zemljišta u pogledu stepena vlažnosti i koherencije, apsolutno smanjenje trošenja herbicida, jer se oni primenjuju u trenutku uništenja korovske vegetacije pre obrazovanja semena korova u jesen i sedam dana pre setve). Međutim, u kasnijim istraživanjima se pokazalo da je potrebna primena selektivnih herbicida odmah nakon setve u neobrađeno zemljište, jer se na takvim površinama pojavljuje veći broj višegodišnjih korova kao i korova koji su bili u momentu apliciranja totalnih herbicida u fazi semena. Kukuruz ispod malča od kukuruzovine na neobrađenom zemljištu Gajenje pšenice izostavljenom obradom zemljišta Izostavljena obrada zemljišta se često primenjuje sa primenom mrtvog malča po površini čime se znatno smanjuje opasnost od pojave korova, a istodobno čuva vlaga zemljišta. Za setvu u neobrađeno zemljište koriste se posebne sejalice sa dvostrukim diskovima koji otvaraju brazdu za odlaganje semena u zemlju. Diskovi mogu biti različite izvedbe (glatki, cik-cak, nasečeni po obodu itd). One moraju imati mogućnost za ulaganje startnih količina đubriva ispod ili pored zrna u brazdu, jer je problem kod izostavljene obrade zemljišta primena većih količina đubriva koja rasipanjem običnim rasipačem ostaje na površini zemljišta. Različiti diskovi za otvaranje brazdi na sejalici za no-till setvu 62 Međutim, sistem izostavljene obrade zemljišta ne može biti novi univerzalni način iskorišćavanja kulturnog zemljišta, jer bi ono pomalo prestalo biti antropogeno zemljište. Jedan od oblika radnih organa sejalice za no-till setvu Sistemom izostavljene obrade zemljišta, analogno sistemu minimalne obrade, ne može se obavljati maliorativno đubrenje, unositi u zemljište nadzemni ostaci useva, vršiti redovito đubrenje naročito organskim đubrivima s većim količinama, a nema mogućnosti da se obradom koriguje klima. Ne može se primenjivati na teškim, zbijenim zemljištima niske plodnosti niti za korenaste useve (šećerna repa). No-till sejalica za setvu pšenice u nepbrađeno zemljište No-till sejalica za setvu kukuruza u neobrađeno zemljište Zemljišta pod izostavljenom obradom se moraju povremeno duboko preorati kako bi se u zemljište unijeli žetveni ostaci, a isto tako iskoristio produžni efekat duboke obrade. Merenje otpora na izostavljenoj obradi zemljišta pod kukuruzom Najveće površine pod izostavljenom obradom se nalaze u kukuruznom pojasu SAD (država Illinois – Cornbelt pojas). 63 Đubrenje zemljišta Svaka biljka prima iz svoje sredine (zemljište i atmosfera) elemente odnosno hemijska jedinjenja koji su joj potrebna za život. To jednako vredi i za gajene biljke. Telo gajenih biljaka, izuzevši vodonik i kiseonik, uglavnom je izgrađeno od ugljenika (približno 40%), dok na ostale elemente otpada malo, tek 5-10%. Biljke primaju ugljenik, vodonik i kiseonik iz atmosfere i zemljišta, najviše kao ugljeni dioksid i vodu, a ostale hemijske elemente odnosno jedinjenja iz zemljišta. Gajenje biljke troše mnogo više hraniva u istom vremenskom razdoblju, a naročito u tome što znatan deo vezanih hraniva u biljci (seme, koren, gomolj, vegetivna masa itd.) iskorišćuje čovek i domaće životinje kao hranu ili sirovine za industrijsku preradu. Na taj se način prekida kruženje materije biljnih hraniva. Posledica je toga stalno osiromašenje u aktivnim biljnim hranivima na antropogenom zemljištu. Biljke ne mogu primati hraniva bez vode, koja u najvećoj meri izgrađuje biljni organizam (od nekoliko do više od 90%). Ako nema dovoljno vode iz atmosfere i zemljišta, a ne može se dodati natapanjem, ili će se biološki prirod znatno smanjiti, ili gajenje biljaka nije moguće. Što se tiče hraniva koje gajene biljke primaju iz zemljišta, njih ima u različitim količinama, ali nikada dovoljno za trajno iskorišćavanje bez nadoknađivanja (đubrenje). U zemljištu dolazi do aktiviranja hraniva iz rezerve zemljišta (organske i mineralne), a nešto ulazi uzemljište oborinama. Međutim, te su količine male i ne bi mogle zadovoljiti stvaranje prosečnih prinosa, a pogotovo visokih. Hranjivi biljni elementi Praksu dakako ne interesuje donja granica prinosa jer je ona takva da ni izdaleka ne pokriva uložena sredstva, a tek se minimalno iskorišćuje biološki kapacitet rodnosti gajenih biljaka. Nasuprot tome, biljnu proizvodnju interesuju barem prosečni, a još više maksimalno mogući prinosi. Međutim, ti se prinosi ne mogu ostvariti bez redovitog unošenja biljnih hraniva u obliku đubriva (fertilizatora u agrotehničkom zahvatu koji se naziva đubrenje, fertilizacija). Kretanje biljnih hraniva u zemljištu U antropogenom zemljištu vlada specifična dinamika koja je rezultat iskorišćivanja zemljišta gajenjem domestifikovanih biljaka. Kretanja biljnih hraniva u kulturnom zemljištu mogu se prikazati kao tokovi gubitaka i dobitaka po kriteriju njihove pristupačnosti biljkama odnosno mogućnosti iskorišćivanja. Ako je stanje na nekom staništu uravnoteženo, onda su gubici i dobici (osim odnošenja žetvom i donošenja đubrenjem) praktički izjednačen. Prevladava li jedan od gubitaka hraniva, ne može se govoriti o normalnim uslovima gajenja biljaka, dok prevladavanjem dobitaka hraniva dolazi do povećanja nivoa plodnosti zemljišta. Izuzetak je obogaćivanje poplavama, jer u tom slučaju nije situacija normalna i bez obzira na dobitke treba štiti proizvodne površine od poplava. Gubici i dobici mineralnih zemljišta u poljoprivrednom zemljištu (Mihalić, 1985) Gubici hraniva Inaktivacija u organski ili mineralni oblik i štetna fiksacija Ispiranje iz fiziološki aktivnog profila zemljišta Erozija vodom i vetrom Denitrifikacija bakterijama Žetva/berba Dobici hraniva Aktivacija iz organskog ili mineralnog dela zemljišta Ascedentno kretanje vodom do površine zemljišta Ascedentno donošenje korenovima iz zdravice u mekotu odnosno gornji sloj zemljišta Poplave Oborine Vetar Biološka azotna fiksacija (simbiotska i nesimbiotska) Đubrenje 64 Gubici i dobici biljnih hraniva u poljoprivrednom zemljištu mora biti pod kontrolom organizatora biljne proizvodnje. Đubrenje kao agrotehnički zahvat je potrebno da bi se održalo funkcionisanje sistema zemljište - biljka s obzirom na primanje hraniva i stvaranje prinosa. Definicija i podela đubriva Pojam “đubrivo”, dolazi od glagola”đubriti se”, a to je u vezi s patološkim pojavama u ljudi i životinja. Usporedbom s đubrenjem kod heterotrofnih bića, uginula i bakterijama izmenjena organska materija nazvana je đubrivom. Primenjena kod gajenja biljaka, povoljno je delovala na rast biljke. Ona je, stoga, đubrivo ili fertilizator. Đubrivo ili fertilizator sinonimi su, samo što termin “fertilizator” vuče koren od latinske riječi fertilitas što znači plodnost, a ovdje se to odnosi na plodnost zemljišta. Prema tome, svaka materija koja povoljno deluje na plodnost zemljišta trebalo bi da se naziva fertilizatorom ili đubrivom. To ipak nije potpuno tačno, jer pojam je plodnosti mnogo širi, a đubrivo ili fertilizator utiče na povišenje plodnosti prvenstveno u hemijskom kompleksu zemljišta, i to kao nosilac biljnih hraniva. Sve materije organskog ili mineralnog sastava koje obogaćuju zemljište aktivnim hranivima, koje deluju na povećanje plodnosti antropogenog zemljišta i povećanje biološkog priroda i prinosa, nazivaju se gnojiva ili fertilizatori. Đubriva se mogu podeliti po raznim kriterijumima, ali je uobičajeno da se dele u dve glavne grupe: domaća i tvornička đubriva. Prva nastaju u procesu poljoprivredne proizvodnje na samom gazdinstvu ili u ljudskim naseljima, a druga dolaze iz tvornice ili trgovačke mreže. Domaća đubriva su organskog sastava i prema tome su nosioci humusnih materija. Izuzetak čini pepeo nastao spaljivanjem raznih organskih materija u samom gospodarstvu. Podela domaćih đubriva Tvomička đubriva zovu se još trgovačka, veštačka ili mineralna. U velikoj meri su anorganskog ili mineralnog sastava, pa se s pravom nazivaju “mineralna đubriva”. Tvorničkih đubriva ima mnogo više od domaćih, a nose i razna trgovačka imena. Uobičajeno je ipak da se dele prema biljnim hranivima koja sadrže u većoj količini i koja kupac pri nabavci plaća. Tvornički fertilizatori dele se u makrođubriva i mikrođubriva, a zatim u đubriva koja sadrže jedno ili više makrohraniva. Postoji posebna grupa mikrođubriva nosilaca mikroelemenata, ali mikrohraniva mogu biti sadržana i u makrođubrivima. Dalje, ima posebna grupa humusno-mineralnih đubriva u kojima su s humusom kao nosiocem, spojena razna mineralna đubriva odnosno biljna hraniva. Kao humusna osnova može služiti treset, ugljen i druge materije. Bakterijska đubriva nisu đubriva u pravom smislu. U njima su na nosiocu - supstratu (agar, sterilisana zemlja i dr.) razmnožene bakterije koje u zemljištu obavljaju razne procese korisne za plodnost zemljišta, u prvom redu biološku fiksaciju azota. Nosilac-supstrat ovih đubriva može biti obogaćen biljnim hranivima (npr. fosforom). 65 Podela tvorničkih đubriva Po fizičkom stanju đubriva se nalaze u svima agregatnim stanjima, krutom, tekućem i gasovitom. A kruta đubriva mogu biti u kristalima, praškastom stanju i granulama (zrncima). Humus u zemljištu Na prirodnim staništima postoji promet humusa, a on kreće unutar klimaksa prirodnih biocenoza. U poljoprivredi postoji također promet humusnih materija, ali na njega utiče čovek načinom kako je organizovao proces poljoprivredne proizvodnje, a uže obradom i đubrenjem zemljišta te sistemom biljne proizvodnje. Glavni je problem u iskorišćivanju kulturnog zemljišta povećanje proizvodnosti (porast prinosa) uz istu ili povećanu plodnost zemljišta. To je u najužoj vezi s unošenjem svežih organskih materija u zemljište, održavanjem potrebnog nivoa humusa i mineralizacijom organske materije zemljišta. Humus je uginula organska materija na antropogenom zemljištu i u njemu, a dalje se deli na hranjivi i trajni humus. Hranjivi humus čine lako raspadljivi ugljeni hidrati (hemiceluloza, celuloza, šećeri, pektini, škrobovi), organske kiseline i lako raspadljive belančevine. Hranjivi je humus odlična hrana bakterija i brz izvor energije, koju one dobivaju procesom mineralizacije organske materije. Pri tom nastaje voda, CO2, azot, sumpor i P205, neke anorganske kiseline, antibiotici, biljni stimulatori i lepljive materije (biološki cement) koje učvršćuju strukturne agregate zemljišta. Trajan humus rezultat je razgradnje i resinteze u procesu stvaranja pravog humusa. Trajan humus je stabilan, teško raspadljiv organski kompleks zemljišta. Njemu pripadaju: lignin, uronske kiseline, taninske tvari, voskovi, masti i teško raspadljivi proteini. U procesu humifikacije, organska se tvar obogaćuje ugljenikom, a tu su za plodnost zemljišta najvažnije huminske kiseline, ako su nastajale u zemljištu bogatom bazama u Ciklus organske materije u zemljištu prisustvu glinenih koloida pri smanjenom prisutnosti kiseonika. Na putu stvaranja trajnog humusa važna je oksidacija lignina i njegovo spajanje s azotom, pa dolazi do ligninsko-proteinske veze autooksidacijom i polimerizacijom. Zapravo se stvaraju strukturne jedinice huminskih 66 kiselina, zatim njihova kondenzacija i napokon polimerizacija kondenzata. Huminske kiseline se mogu stvarati i na drugi način, preko kinoidnih produkata izmene materije (kinomi su derivati benzola, heterociklički nezasićeni ugljenovodonici). Huminske kiseline su mnogobazične slabe kiseline, slaba električnog naboja i velike sposobnosti upijanja korisne vode. Huminske kiseline s jednovalentnim ionima (H+, K+, Na+, NH4+) čine topive, a sa viševalentnim ionima (naročito s Ca2+) teško topive soli-humate. Trajni humus je glavna rezerva organski vezanog azota u zemljištu. S gledišta plodnosti zemljišta najkvalitetnije su sive huminske kiseline, bogate azotom, velike pufernosti i sposobnosti vezivanja produktivne vode. Njih sadrži kulturno zemljište kao blagi, zreli humus. Nasuprot njima fulvokiseline su neprijatelji plodnosti antropogenog zemljišta, a nastaju radom gljivica. One deluju u zemljištu mikrobicidno. Stabilizacija huminskih sivih kiselina pospešuje se mešanjem sa sekundarnim mineralima gline, naročito s montomorilonitom. Tu baze deluju na vezivanje u humusna-glineni kompleks, a ovaj kompleks ima prvorazredno značenje u formiranju stabilne mrvičaste strukture zemljišta. Za procenu vrednosti organskih materija a posebno za humus zemljišta, važan je razmer ugljenika i azota. On je i jedan od kriterijuma odvajanja tipova zemljišta. Idealnim se smatra razmer C: N = 10 : 1, povoljnim 10-20: 1, a nepovoljnim širi od toga. Černozem ima razmer C: N = 10: 1, pseudoglej 30 :1, podzol 50: 1, slama strnih žitarica 50-150 :1, stajnjak od slame 25 : 1, a kompost 15: 1. U antropogenom zemljištu humus je kompleksan faktor plodnosti zbog svojih regulatornih funkcija, on popravlja voda-vazdušne odnose, izvor je hrane za organizme zemljišta i nosilac aktivnih materija. U teškom zemljištu deluje na razrahljivanje (više vazduha), a u lakom na povezivanje (veća vododržnost). Ako neko zemljište svojom mineralnom masom lošije reguliše vodovazdušne odnose, to treba više humusa, i obrnuto. Potrebna količina humusa prema teksturi zemljišta (po Welteu, 1964) Humus zemljišta za plodnost ima još jedno važno svojstvo, a to da na svoju aktivnu površinu dobro veže baze (hraniva) i da se one relativno lako desorbiraju. Zato ovde ne dolazi do štetne fiksacije kao kod mineralnih koloida zemljišta. Mobilizacija azota je brža što je u humusu razmer C:N uži. Ukupna se masa organskih materija u procesu poljoprivredne proizvodnje, sastoji od svih mogućih domaćih organskih đubriva, nadzemnih i podzemnih ostataka gajenih biljaka i svih heterotrofnih organizama zemljišta. Stalnom prolaskom organske materije kroz zemljište i njezinim stvaranjem, u njemu se podržava proces mineralizacije, osigurava izvor energije i hraniva za biokomponentu i tako kulturno zemljište održava biološki aktivnim. Nivo humusa u poljoprivrednim zemljištima Svaki tip prirodnog zemljišta ima stanovitu količinu i oblik humusa koji odgovara prirodnom klimaksu staništa. Izraženo u procentima, ima tipova zemljišta koji su vrlo siromašni humusom (< 1%) i takvih koji su njim vrlo bogati (>20%). U slobodnoj prirodi tundre sakuplja se približno 5 tona, a u prašumama 500 tona biljne mase po hektaru. I dok černozemi sadrže blagi humus, u drugih je tipova on kiseo ili nezreo (sirovi humus). 67 Kad neko prirodno zemljište dođe pod čovekov uticaj, nivo humusa se menja, po pravilu ispod razine u prirodnom zemljištu, ali može u stanovitim ekološkim uslovima i pod delovanjem određenih zahvata porasti iznad nivoa u prirodnom zemljištu. Stvaranje kulturnog klimaksa u odnosu na prirodni klimaks prema sadržaju humusa u zemljištu(Mihalić, 1985) Intenzivnije iskorišćivanje zemljišta deluje se na gubitak humusa. Povećanom frekvencijom obrade zemljišta ubrzava se mineralizacija organske materije, a dubokim se okretanjem zemljišta snizuje sadržaj u gornjem sloju zemljišta. Kompletno i harmonično đubrenje pozitivno utiče na život zemljišta. S jedne strane ubrzano se razgrađuje organska materija, s druge u zemljištu ostaje više podzemnih organa (korenova), pa se organska materija ponovno vraća u zemljište. Primena herbicida utiče na sadržaj organske materije, jer smanjuje potrebu obrade radi uništenja korova, a ponekad se takva obrada i ne vrši. Na taj način ne čuva se samo humus nego i struktura zemljišta. Sistem biljne proizvodnje vrlo mnogo utiče na humus zemljšta. Ako se uključuju usevi koji ostavljaju mali ostatak u zemljištu, a pri tome se još u toku vegetacije međuredno obrađuju, humus se u pravilu znatno gubi. Naprotiv, ako usevi nagomilavaju podzemne ostatke, traju više godina i ne obrađuje se za vreme rasta, onda je nakupljanje humusa najjače. Lucerka i detelinsko-travne smeše ostavljaju vrlo mnogo korenova u zemljištu, strne žitarice osrednje, a krumpir i repa malo. Danas se sve više praktikuje unošenje žetvenih ostataka (slame i kukuruzovine) u zemljište čime se snažno deluje na promet organske materije kroz zemljište. Faktori koji utiču na razgradnju organske materije u zemljištu su klima, teksturna građa zemljišta, pHvrednost zemljišta, sadržaj kalcijuma, zasićenost zemljišta bazama, vodni, zračni i toplinski režim zemljišta, karakter organske materije (odnos C:N), vrste useva i agrotehnički zahvati. Plodno i biološki aktivno zemljište brže gubi organsku materiju, to brže što je odnos C:N uži. Tu utiče i otpornost azota prema kiselinskoj hidrolizi. Dalje, u ispranim, kiselim zemljištima pored nagomilavanja biljnih ostataka nakupljaju se i fulvokiseline koje deluju štetno na mikroorganizme zemljišta. Posledica je toga gomilanja sirovog humusa male vrednosti. Zato plodno zemljište redovito ima niži nivo humusa od zemljišta niske plodnosti. Unesena humusna sirovina brže se raspada što je prirodni klimaks u sadržaju humusa, kao rezultat delovanja ambijentalnih faktora niži, a odnos C:N uži. Tu utiče i sastav, odnosno odnos C:N u korenovima. Zemljišta od prirodne niske plodnosti zbog sadržaja kiselog i sirovog humusa mogu povećati nivo humusa unošenjem zrelog humusa koji je bogat huminskim kiselinama i potiskivanjem fulvokiseline. Ako humusna sirovina sadrži više hranjivog humusa u zemljištu, brže se raspada, a brže također što je ono plodnije, i obrnuto. Povećanje humusa iznad nivoa prirodnog klimaksa nije lako postići, naročito ako klima utiče na gubitak humusa, a sistem biljne proizvodnje ne pridonosi akumulaciji humusa. Povećanje se lakše postiže ako je prirodni klimaks viši te ako agrotehničke mere pogoduju sakupljanju organske materije u zemljištu. Za neko kulturno zemljište je bitan optimalan nivo humusa, a to je ona količina pri kojoj su uslovi ishrane gajenih biljaka povoljni. A optimalan nivo humusa ovisi o tipu zemljišta, o ambijentalnim faktorima, zahtevima useva odnosno o sistemu biljne proizvodnje. Za to nema nikakva recepta, pa je optimalan nivo s obzirom na sadržaj humusa jedan put niži, a drugi put viši. On u proseku ipak nije apsolutno visok i kreće se za oranična ilovasta zemljišta izmedu 2 3 %. Kad se zna koliki je optimalan nivo humusa za neko kulturno zemljište, onda se on mora postići i održavati! 68 Uklanjanje žetvenih ostataka useva Nakon odvajanja prinosa nekog useva ostaju u zemljištu podzemni organski ostaci (korenovi, delovi gomolja, rizomi), a na zemljištu nadzemni (stabla, lišće itd.). Podzemni ostaci useva delom podležu potpunoj razgradnji, a delom prelaze u trajni humus zemljišta. Žetveni ostaci gomilaju se svake godine u žitarskim gazdinstvima koja imaju malo stoke ili je nemaju, te kod ponovljenog gajenja, a pogotovu monoprodukcije(npr. kukuruza). Ako se nadzemni ostaci ne iskorišćuju, oni predstavljaju stvarne viškove pa je potrebno odlučiti što će se s njima dalje činiti, odnosno kako ih se rešiti. Nadzemni ostaci useva mogu se ukloniti na više načina: a) Spaljivanje -ako potpuno uspe, totalan je gubitak organske materije, Na taj način se indirektno đubrenji pepelom koji ostaje nakon spaljivanja na površini zemljišta. U našim proizvodnim prilikama najviše se nagomilava slama i kukuruzovina. Prva se spaljuje relativno lako, a druga mnogo teže. Osim gubitka u organskoj materiji, spaljivanje iziskuje dosta rada i troškove oko obavljanja te operacije. Inače je u našim agroekološkim uslovima poželjan veći promet organske materije kroz zemljište pa je spaljivanje žetvenih ostataka nepoželjan postupak. Međutim, spaljivanje može biti i opravdano, ako ambijentalni činioci pogoduju nakupljaju humusa zemljišta, zatim ako bolesti i štetnici ozbiljno ugrožavaju gajenja useva, a nema delotvornih fitozaštitnih sredstava protiv njih. Spaljivanje slame b) Zastiranje površine zemljišta žetvenim ostacima i setva useva za zelenišno đubrenje – praktikuje se leti, uglavnom slamom nakon žetve strnih žita. Usitnjena slama ostavi se da leži na površini zemljišta poput zaštitnog sloja, tzv. mrtvog malča. Na taj način smanjuje se gubitak vlage iz zemljišta, potiskuju se korovi, a pod utecajem atmosferlija slama omekša i već na površini zemljišta počinje razgradnja. Pod mrtvim malčem slame aktivira se biokomponenta zemljišta, u prvom redu mikroorganizmi, ali i fauna zemljišta. Budući da će slama kraće vreme ležati na zemljištu, tu se pretežno namnoži grupa mikrofaune zemljišta (Collembola, Enchytreae), dok bi za kišne gliste trebalo duže vremena. Ali ako pre žetve i nakon nje nastane sušni period ili su kiše slabe, zemljištte će ispod malča ostati suvo. Zastiranje proizvodnjih površina slamom (mrtvi malč) 69 Nakon određenog vremena, a to je u vezi s izmenom useva, slamu treba zaorati. Period ležanja slame se ponekada iskorišćuje za usejavanje pod mrtvi malč useva za zelenišno đubrenje. Za to su pogodne repica, gorušica, rauola, lihoraps. Kad siderati razviju dovoljnu lisnu masu, zaoru se zajedno sa slamom. Siderat dobro iskorišćuje oslobođena hraniva, a ubrzava procese razgradnje organske materije. Navedeni način ostavljanja slame na površini moguć je tamo gde slobodno zemljište ostaje duže vremena bez useva i gde u toploj sezoni ima dovoljno oborina da se razviju siderati. Iako ta praksa može pozitivno uticati na plodnost zemljišta, ona iziskuje dodatni rad i troškove za seme, pa treba dobro Collembola (skočibube) se namnože u svakom slučaju prosuditi, da li je korisno da se provodi. ispod mrtvog malča od slame c) Unošenje nadzemnih ostataka u zemljište ima nekoliko prednosti u poređenju sa spaljivanjem, ostavljanjem na površini, s usejavanjem siderata. Njima se najviše povećava promet organske materije, stimuliše biološka aktivnost u zemljištu, pozitivno utiče na voda-vazdušne odnose, a u vezi s tim i na strukturu zemljišta. Unošenje nadzemnih ostataka u zemljište važan je prilog vraćanja organskih materija koje su se u toku jedne godine mineralizovale. Pri razgradnji žetvenih ostataka, snažno se deluje na disanje zemljišta, pa oslobođeni ugljen dioksid razrahljuje zemljište. Osim toga, u teško zemljište uneseni nadzemni ostaci dok nisu razgrađeni, povećavaju dreniranost zemljišta do dubine unošenja organskih materije. Unošenje žetvenih ostataka u zemljište tanjiranjem Za unošenje u zemljište dolaze u obzir razni organski materijali: slama, kukuruzovina, lišće šećerne repe. Količine nadzemnih ostataka mogu varirati. U proseku računa se u intenzivnom gajenju sa 4-5 t/ha slame, 6-7 t/ha kukuruzovine i 40-60 t/ha svežeg lišća šećerne repe. Kod organskih materija širokog C:N razmera (slama i kukuruzovina) može se očekivati pojava azotne depresije zbog oduzimanja azota iz raspoloživog fonda u zemljištu koji bakterije ugrađuju u svoja tela. Posledica toga je pad sadržaja azota koja može uticati na rast useva. Da bi se otklonila azotna depresija, dodaje se azot u količini 6-12 (prosečno 8) kg/ t biljne mase. Može se javiti stanovita depresija i drugih hraniva, ali je ona od malog značenja u poređenju s azotom. Postoje dve mogućnosti davanja azotnih đubriva: 1. Dok su žetveni ostaci još na površini zemljišta, kada se osigurava se brža razgradnja unesene materije.Međutim, postoji opasnost da bakterije dodani azot vežu u svojim ćelijama, pa idući usev ima manje azota za sebe. 2. Druga mogućnost davanja azotnih đubriva je pred setvu /sadnju useva, koji dolaze nakon unošenja organskih materijala u zemljište. Ovaj način može usporiti razgradnju organske materije, a usev u početnom periodu rasta staviti na raspolaganje previše azota. U praksi ima prednost prvi način, a dokazano je da su prinosi viši i stabilniji ako se kod unošenja žetvenih ostataka u zemljište daje i azot. Kao izvori azota dolaze u obzir gnojnica, tekući stajnjak i tvornička azotna đubriva (KAN, urea). Amonijum sulfat nije poželjan jer jače zakiseljuje zemljište. Dubine unošenja nadzemnih ostataka, mora biti tolika da do njih dopire kiseonik jer je proces razgradnje aeroban. Osim toga, površina mora ostati čista za nesmetanu obradu i setvu /sadnju useva. U srednje teškom zemljištu ako je manja količina žetvenih ostataka, zadovoljit će dubina 10-20 cm, a kod veće količine organske materije i lakšeg zemljišta ostaci se dublje unose. Nadzemni ostaci unose se u zemljište raonim plugom posebne konstrukcije, diskosnim plugovima, frezama (rotavatori) i kružnim plugovima. Najbolje to obavlja freza, ali je radni učinak u jedinici vremena nizak. 70 Najviše se upotrebljavaju raoni plugovi koji se ne guše od biljne mase, jer imaju visok slobodni prostor (klirens) između okvira pluga i korpusa, te razmaknuta plužna tela. Kruto stajsko đubrivo Klasično stajsko đubrenje je smesa je krutih i tekućih ekskremenata domaćih krupnih i manjih četveronožnih životinja. Izmešan sa steljom, a prerađen radom mikroorganizama upotrebljava se kao organsko đubrivo. Kruto stajsko đubrivo može se smatrati humusnim i bakterijskim, te kompletnim đubrivom, jer pored svih makrohraniva ima i mikroelemente. Osim toga, kruto stajsko đubrivo sadrži aktivne materije kao što su vitaminski B-kompleks i estrogene materije (ove se materije nalaze u mokraći gravidnih kobila), a pripadaju u hormone koje ubrzavaju stvaranje huminskih kiselina. Ako je dobro pripremljen, ima približno 35% trajnog humusa. Sastav svežeg i zrelog stajskog đubriva u zavisnost od vrsta domaćih životinja (u%), (Mihalić, 1985) Vrsta stoke Voda Mešani Goveđi Konjski Ovčiji Svinjski 76.0 77.3 71.3 64.3 72.4 Mešani Plemeniti Stajnjak dubokih štala Konjski Ovčiji 75.0 75.0 75.0 75.0 75.0 Org.mat. N Sveži stajnjak 20.0 0.40 20.3 0.40 25.4 0.60 31.8 0.80 25.0 0.45 Zreli stajnjak 18.0 0.50 18.0 0.60 18.0 0.75 20.0 0.65 20.0 0.85 P2O5 K2O CaO MgO 0.20 0.16 0.28 0.23 0.20 0.60 0.50 0.53 0.67 0.60 0.45 0.45 0.25 0.33 0.08 0.14 0.10 0.14 0.18 0.09 0.25 0.32 0.35 0.30 0.33 0.65 0.70 0.75 0.63 0.80. 0.60 0.64 0.60 0.30 0.35 0.18 0.22 0.21 0.18 0.20 Međutim, radi jednostavnosti uzima se u raznim obračunima prosečan normirani sastav: 0,50% N; 0,25% P2O5; 0,50% K2O i 20% organske materije Stelja ima utjecaja na sastav i fizičko stanje đubriva. Za nastiranje upotrebljavaju se razne materije, slama strnih žitarica, kukuruzovina, pokvareno seno, pilovina, šumska prostirka (listinac), treset, pesak i dr. Najviše se upotrebljava slama strnih žitarica. Ona pruža najudobniju i najhigijenskiju stelju, a ujedno najbolju sirovinu za dobijanje đubriva. Kukuruzovina je neudobna kao ležaj, slabije upija tekućinu i teže se njome manipuliše u staji i na đubriištu. Listinac daje kiselo đubrivo, a pilovina se zbog mnogo lignina sporo raspada. Pesak je inertna masa koja mnogo smeta u spremanju đubriva. Sveža masa, balege i navlažene stelje izvrgnuta je na đubrištu biohemijskim promenama koje su već započele u staji. Nosioci tih biohemijskih promena su neke grupe bakterija. Masa svežeg stajskog đubriva sastoji se pretežno od celuloze, hemiceluloze, lignina i belančevina. Celuloza, hemiceluloza i lako raspadljivi proteini predstavljaju hranjivi humus stajskog đubriva koji podleže brzoj razgradnji, pa dolazi do biološke vatre i s njom u vezi do podizanja temperature u masi đubra. Termogene bakterije u đubrivu mogu podići ekstremno temperaturu do 730 C na mestima gde je najveći pristup kiseonika, inače ove bakterije podižu temperaturu do 600 C. Dublje u hrpi đubriva temperatura ne prelazi 350 C. Dnevna proizvodnja stajnjaka zavisno od vrste i kategorije domaćih životinja 71 Pri raspadanju stajskog đubriva stvaraju se razni gasovi (CO, CO2, CH4, H2 i NH3), a nepoželjno je stvaranje amonijaka, jer to znači gubitak azota volatizacijom. Ako nema dovoljno vlage, đubre plesnivi, ali ako je vlage previše, poremećuje se tok aerobne razgradnje i đubre gnjije. U suvo godišnje doba, potrebno je zalevati hrpu đubra, a u perhumidnoj, zaštititi đubrište od prevelikih oborina. Što se tiče topline, ona uz povoljnu vlažnost ubrzava raspadanje, a hladnoća koči rad bakterija i razgradnja teče sporije. Đubre se može polevati običnom vodom, ali još bolje gnojnicom ili gnojovkom. Od prevelikih oborina veće se đubrište zaštićuje krovnom konstrukcijom, ređe daskama. Đubrište Na brzinu zrenja stajskog đubra, deluje se manipulacijom tako da se razgradnja pospešuje toplim, a usporava hladnim postupkom. Po toplom postupku đubre se u početku rahlo rasprostire tako da kiseonik ima slobodan pristup. Time se snažno stimulišu termogene bakterije, pa se već nakon nekoliko dana temperatura u masi- đubra znatno podigne (do 600 C). Čim se đubre zagreje do te temperature, hrpa se zbija a time se potisne aktivnost termogenih u korist ostalih bakterija. Po hladnom postupku na pod đubrišta stavlja se i rasprostre sloj zrelog stajskog đubriva i na njega slaže sloj svežeg đubra. Ugljeni dioksid prodire iz zrelog đubra u svežu masu i zbog smanjenja udela kiseonika razgradnja teče sporije. Temperatura mase đubra po ovom postupku u pravilu je približno 100 C viša od temperature okoline. U praksi se primjenjuje kombinacija obaju postupaka, a to znači da se prvo đubre na đubrištu rahlo rasprostre čime se temperatura brzo povisi, ali se idući sloj zbije tako da se prekida rad termogenih bakterija. Zreli stajsko đubrivo je poluhumificirana masa koja se dobiva ležanjem stajskog đubra od nekoliko meseci, u proseku 3-4 meseca. U toplijim uslovima uz dovoljno vlage đubre zri brže, i obrnuto, sporije. Pošto hrpa đubra sazre, dobro je pokriti ga slojem zemlje 20-25 cm, jer se time đubre štiti od nepovoljnog utjecaja atmosferilija. Zapreminska masa, kvalitet i potrebno zrenje stajnjaka (Mihalić, 1985) Dnevna količina stelje (kg/po grlu stoke) Masa m3 svežeg stajnjaka (u kg) 0-2 900 Mokar, bogat belegom, težak 2-4 700 Mokar, bogat balegom 5-7 500 Dosta slame, često suv 10-15 >500 S mnogo slame Kvalitet stajkog đubriva Nega đubra Slaže se do visine od 100 cm Slaže se na kocke na đubrištu, a sleže se vlatitom težinom Slaže se na kocke, potrebno gaženje i vlaženje Primenjuje se u dobokim stajama, bez nege. Vreme potrebno za zrenje stajskog đubriva (dana) 60 60 90 180 Nakon završetka zrenja đubra, javljaju se gubici u ukupnoj masi i glavnim hranivima, ali se gubitak hraniva odnosi prvenstveno na azot. 72 Gubici pri zrenju stajskog đubra ovisno o kvalitetu nege (Mihalić, 1985) Kvalitet nege Najbolji Srednji Loš Gubici (u%) Org. materije 15 25 50 N 20 40 60 P2O5 0 18 20 K2O 0 10 20 Retko se ostvaruje najviši stepen nege kad nema gubitaka fosfora i kalijuma, a azota 20% i organske materije 15%. Za obračunavanja najpouzdanije je uzeti srednju kvalitetu nege, iako je u praksi ona zapravo loša, pa su gubici organske materije i glavnih hraniva veliki. Fosfatiziranje krutog stajskog đubriva To je zapravo dodavanje običnog superfosfata krutom stajnjaku, ali se daju i sirovi fosfati. Obični superfosfat deluje bakteristatično i na sebe veže amonijak supstitucijom vodonikovih iona. Primena običnog superfosfata u staji deluje povoljno na zdravlje stoke zbog bakteristatičnog delovanja, i zbog vezivanja amonijaka. Smanjuju upale vimena mlečne stoke, infekcije pupka u teladi i bolesti papaka. Oslobađanje amonijaka prati i stvaranje amina, a ovi uzrokuju razne alergije i štetne pojave kod stoke. Nakon primene superfosfata znatno se smanjio broj muva u staji. Za stajsku primenu uzima se samo suvi i fino mleveni superfosfat, jer sirovi fosfati nemaju bakteristatičnog delovanja ni sposobnost vezivanja amonijaka. Stoka ne sme lizati supefosfat. Norme doziranja superfosfata za stajsku primenu Vrsta stoke Krupna stoka Svinje Ovce Perad Supefosfat (g/m2 površine ležaja) 500 -700 150 80-100 20-30 Supefosfat (devno u g) 800-100 g dnevno 2-3 kg za suprasne krmače 500 g (svaka 2-3 dana) Ako se praktikuje redovita primena superfosfata u staji sa 500-700 g dnevno, onda u masi od 30 t fosfatizovanog stajnjaka ima 546-765 kg superfosfata, pa se s time mora uskladiti mineralno đubrenje fosforom sa svrhom smanjenja ili izostavljanja fosfornih đubriva za prvu vegetaciju nakon primene takvog đubriva. Primenom superfosfata nastaje amonizovani superfosfat i delom dikalcijumov fosfat, a đubre ima više azota i organske materije. Superfosfat se može davati na đubrištu sa 20 do 25 kg na 1 000 kg stajnjaka. Ali ta praksa nije dobra, jer se gubi amonijak i organska materija, a nije postignut uticaj na zdravlje stoke. Zato davanje superfosfata još u staji ima apsolutnu prednost. Prilikom zrenja stajnjaka na đubrištu, vežu se fosforna kiselina i humusne materije, što je vrlo povoljna za plodnost zemljišta. Određivanje količine stajnjaka po jedinici površine Kriterijuma za doziranje krutog stajnjaka ima nekoliko: a) Prema zapreminskoj masi obrađenog zemljišta. b) Prema količini hraniva potrebnih za đubrenje neko useva, potrebi useva za organskom materijom, teksturnoj građi zemljišta i klimi. Naročitu vrednost ima doziranje po principu intenzivnosti đubrenja, a ova se ravna prema dubini obrađenog zemljišta odnosno zepreminskoj masi zemljišta. Količina stajnjaka za đubrenje u zavisnosti od intenziteta đubrenja i dubine oranja (Todorović, 1960) Dubina oranja (cm) 10 20 30 Zap.masa zemljišta (t/ha) 1 250 2 500 5 000 0,5% 6.25 12.50 25.00 Intenzitet đubrenja (u %) 0.75% 1,0% 9.37 12.50 18.75 25.00 37.50 50.00 1,5% 18.77 37.5 75.00 73 U praksi se doza krutog stajnjaka određuje prema empiričkim normama, a ove uključuju glavne ekobiološke i proizvodne momente. Međutim, sada kada osnovu đubrenja čine tvornička (mineralna) đubriva, ovaj kriterijum nije aktuelan, a količine stajnjaka određuju se pretežno radi uklapanja u promet organske materije kroz zemljište, održavanja biološke aktivnosti i procesa mineralizacija, te prema dubini obrade zemljišta. U srednje teškim zemljištima s nižim sadržajem humusa, a pri dubljoj obradi, količina stajnjaka iznosi od 30 do 40 t/ha. U novije vreme predlaže se da se količine stajnjaka smanje na 7 do 8 t/ha uz redovito davanje na svim obradivim površinama, sa svrhom da se zemljište održava biološki aktivnim unošenjem energetskog materijala prvenstveno za proces mineralizacije organske materije. Kad kruti stajnjak postigne željenu zrelost, a to znači kad je masa u poluhumifikovanom stanju, odvozi se s đubrišta na mesto upotrebe. Za pražnjenje đubrišta pogodno je prohladno i oblačno vreme bez vetra, dok jaka insolacija te suhi i topli vetrovi nisu povoljni. Rasipanje treba podesiti tako da se stajnjak odmah ili što pre unese u zemljište na jedan od načina obrade, a po pravilu oranjem. Ostavljati rasuto đubrrivo da leži na površini više dana nije dobro, jer se gubi organska materija i azot. Ukoliko zbog oraganizacijsko-tehnoloških razloga, unošenje stajnjaka nije moguće odmah, onda se stajnjak ostavlja na tabli u hrpice na ocedna mesta, a potom se hrpice pokrivaju slojem zemlje da ne dođe do gubitka hraniva, posebno azota volatizacijom. Zreo stajnjak Vreme i dubina unošenja stajskog đubriva u zemljište Zreli stajnjak se može uneti uu svako vreme ako stanje zemljišta to omogućuje. Ipak, upotreba stajnjaka se podešava prema setvi/sadnji, a prema njima se uključuju sistemi obrade zemljišta kada se određuje momenat primene stajnjaka. Stajsko đubrivo se kod nas primenjuje leti, u jesen i proleće. Rasturanje strajnjaka 74 Ako je klima sušnija, stajnjak se može uneti dosta pre setve/sadnje, a ako je klima vlažnija, unosi se bliže setvi. Ako je zemljište teksturno teže, stajnjak se unosi mnogo pre setve, a ako je lakše bliže setvi/sadnji. U našim klimatskim prilikama, bolje je za jarine dati stajnjak u jesenskom periodu, a za šećernu repu je to izričito potrebno. Što se tiče zrelosti stajnjaka, može se davati bliže setvi/sadnji ako je zreliji i obrnuto mnogo pre setve. Na nezreli stajnjak je osetljiva šećerna repa, a posledica primene nezrelog stajnjaka je pad prinosa i stvaranje račvastog korena, što je za preradu nepoželjno. Dubina unošenja stajnjaka određuje se prema količini đubra i prema svojstvima zemljišta. U proseku, dubina unošenja stajnjaka u zemljište je 20 do 25 cm, iako se ona ponekad kreće u rasponu od 10 do 45 cm dubine. Dinamika delovanja krutog stajskog đubriva Biljke hranjiva iz stajskog đubriva lošije iskorištavaju, približno 30% u odnosu prema hranivima u mineralnim đubrivima. Azot se u proseku iz stajnjaka iskorišćuje približno 25%, fosfor 25 do 30% a kalijum 60 do 70%. Pri tome se mora imati u vidu da su biljna hranjiva u stajnjaku organski vezana pa su prema tome biljkama nepristupačna do momenta mineralizacije. Stajnjak ima produžno delovanje, te nakon unošenja deluje nekoliko godina. Međutim, njegovo delovanje nije jednako svake godine što zavisi od teksture, strukture i tipa zemljišta, kvalitetu stajnjaka, stepena zgorevanja, klimatskih uslova itd. Iskorišćavanje mineralizovanih hranjiva iz stajnjaka u proseku je najveće u prvoj godini nakon primene: 1. U prvoj godini iskorišćuje se oko 50% 2. U drugojo godini iskorišćuje se oko 30% 3. U trećoj godini iskorišćuje se oko 20% S obzirom da iskorišćavanje hraniva iz stajnjaka postepeno, biljkama nisu pristupačna mineralna hranjiva u potrebnoj količini za željeni prinos u jednoj sezoni. Iz tog razloga se nedostatak hranjiva do potrebnih količina za biljku nadoknađuje iz mineralnih đubriva. Kombinacija organskih i mineralnih đubriva ima najbolji učinak na prinos biljke. Mašine za rasturanjes tajnjaka sa vertiklanim i horizontalnim noževima Đubrivo peradi Ovo organsko đubrivo pripada također krutom stajskom đubrivu, ali se od njega razlikuje po hemijskom sastavu i što nema tekućih ekskremenata ni stelje. Količina i srednji sastav đubra peradi (Gericke i Bärmann, 1964) Vrste peradi Kokoši Patke Guske Količina (u kg godišnje) <60 50-70 50-70 Voda 55 55 70 N 1,6 1.0 0.55 Sadržaj mineralnih hraniva (u%) P2O5 K2O CaO 1,55 0.85 2.4 1.4 0.60 1.7 0.55 0.95 0.85 MgO 0.75 0.36 0.20 75 Od navedenih vrsta peradi za spremanje stajnjaka dolaze u obzir samo kokoši jer se one uzgajaju na velikim farmama u velikom broju, dok su guske i patke tzv. vodena perad, pa prema načinu držanja najveći dio ekskremenata propada, a proizvodnja na farmama nije od značaja. Đubre peradi može se primeniti u krutom stanju ili kao otopina. Praktikuje se i homogeno mešanje sa zemljom ili tresetom u razmeri jedan deo đubra sa 2 do 3 dela zemlje. Masa se umereno vlaže i meša i održava zagrevanje na optimalnom nivou. Ako se meša sa vodom, onda jedan deo đubra dolazi na 6 do 7 delova vode. Pošto stoji 2 do 3 sata, suspenzija je spremna za upotrebu. U krutom stanju, đubre peradi se primenjuje 7 do 10 dana pre setve/sadnje, a kao vodena otopina izravno pred setvu/sadnju ili ovršno za vreme vegetacije. Prednost je ipak u unošenju u zemljište. Količine đubriva od peradi koje se daju po jedinici površine zavise od raspoložive mase đubra, sadržaju humusa u zemljištu, sadržaju aktivnih materija i o usevu za koje se đubrivo primenjuje. Količine mogu iznositi od nekoliko stotina kilograma do 20 t/ha. Prednost za primenu stajnjaka od peradi imaju visokoprofitabilni usevi, posebno povrće. Tečni stajnjak U grupu tečnih stajnjaka ulaze otplavno stajsko đubrivo, gnojovka i osoka. Otplavno stajsko đubrivo Ovo organsko đubrivo se dobije od krutog stajskog đubra, u stajama gde se kruti i tekući ekskrementi čiste hidrauličkim putem (vodom). Slama se za taj postupak usitnjuje na 2 do 3 cm dužine i meša sa stajnjakom. Kasnije se razređuje s vodom ili gnojnicom u razmeru 1:3. U takvom se stanju otplavni stajnjak može prebaciti cevima i čak primeniti fertirigacija ako se doda više vode. Samleveni ostaci liče na blatnu juhu. Biljna hraniva iz otplavnog stajnjaka brže deluju u zemljištu od klasičnog krutog stajnjaka. Delovanje čvrstih i tečnih đubriva Gnojovka Radi smanjenja troškova u stočarskoj proizvodnji i primena slame kao prostirke za ležaj stoke je sve manje u upotrebi. Naime, da bi se proizveo čvrsti stajnjak, slama od njive do primene na proizvodnim površinama u obliku stajnjaka, mora preći kroz jedanaest i više radnih operacija. Držanje stoke bez prostirke je znatno jednostavnije i jevtinije, jer se na ležišta ne stavlja prostirka, pa se kao otpadak skuplja samo urin i balega, koji se mešaju sa vodom posle pranja. Rešetkasti pod ili neki drugi od plastičnih materijala služe za odvođenje tečnog stajnjaka do jama u kojima se čuva stajnjak od 25 do 90 dana. Pri tome je vrlo važno dimenzionirati septičke jame odnosno spremišta za gnojovku. Ako se doda voda pre upotrebe, računa se s 4 m 3 prostora po uslovnom govedu 500 kg težine za period od 4 meseca punjenja spremišta. Po jednoj velikoj stočnoj jedinici može se uz dodatak vode računati s godišnjom proizvodnjom od 25m3 gnojovke. Bolja su spremišta kapaciteta 20 do 25 dana punjenja a može i do 90 jer se do tog vremena još ne stvara kompaktna kora na površini gnojovke. 76 Betonsko spremište gnojovke (laguna) Količina organske materije i hraniva sveže nerazređene gnojovke (Rübensam i Rauhe, 1968). Količina hraniva i organske materije u kg Vrsta gnojovke Odnos hraniva Siromašna balegom 37 6,0 1,1 11,4 1:0.18:1,9 Bogata balegom 113 5,0 1,6 8,7 1:0,32:1,7 Potpuna gnojvka 125 4,6 1,8 7,0 1:0.3:1,5 Sirova ili sveža gnojovka je ona do tri dana starosti, a prevrela nakon fermentacije u septičkim jamama u vremenu od 1 do 4 meseca. Org. At. Zemljana laguna obložena platičnom folijom N P2O5 K2O Zemljana laguna Pre upotrebe, gnojovka se meša u spremištu mehanički sa ugrađenim krilima ili tanjirima ili propelerskim mešalicama, pneumatski (kmpresorskim ili vazdušnim mešalicama)i hidraulički (vodom). 77 Utovar gnojovke u cisterne pumpama Mirno, prohladno i oblačno vreme najviše odgovaraju primeni gnojovke u polju. Gnojovka se do mesta primena transportuje cisternama ili pomoću zalivnih sistema. Primenjuje se u količini sa 20 do 25m3 po hektaru. S obzirom da gnojovka najviše sadrži azota i kalijuma, pa se ona tretira kao azotno-kalijumovo đubrivo. Primenjuje se i sveža gnojovka razređena s vodom jer to povećava hranljiv dejstvo. Na oranicama se gnojovka može različito primenjivati, na golo zemljište, na slamu ili kukuruzovinu pre zaoravanja. Štetno je primenjivati po tankom snegu ispod kojeg su usevi, jer volatizacijom gnojovka gubi toplotu, sneg se tada otapa pa se usevi jače oštećuju usled niskih temperatura. Jače đubrenje gnojovkom na travnjacima može biti štetno, jer može doći do gubitka kalcijuma zbog antagonizma prema kalijumu, zatim do širenja divlje mrkve, a kod stoke se mogu javiti neke bolesti (lom kostiju, spontani pobačaji, prolivi) pa čak i do kvarenja kvaliteta sira. Unošenje gnojovke u zemljište injektorima Rasturanje gnojovke cisternom Osoka (gnojnica) Urin domaćih životinja sadrži lako raspadljiva azotnja jedinjenja, najviše ureju, a osim nje hipurnu kiselinu i u maloj meri mokraćnu kiselinu. Čim se urin izluči iz tela domaćih životinja napadaju ga mikroorganizmi, koji ureju razlažu enzimom ureaze u amonijumkarbonat, a ovaj se lako raspada i pri tome oslobađa amonijak. Hipurna se kiselina pod delovanjem enzima također hidrolizuje i nastaje benzojeva kiselina i glikokol. I dok se benzojeva kiselina većim delom zadržava u gnojnici, glikokol se brzo razgrađuje, tj. amonifikuje. Stvoreni amonijak lako ishlapljuje pa postoji velika opasnost od gubitka azota iz gnojnice, zato su potrebne mere njegove konzervacije. Drugim rečima, gnojnica je uvek prevrela, a to znači da zapravo ne sadrži ureju i glikokol. Gubici azota volatizacijom amonijaka mogu biti približno 50%, a katkada do 85%. Prema svom sastavu gnojnica je slično gnojovci azotno-.kalijumov likvidno đubrivo, a sastav joj je u proseku približno 98% vode, 0,8% organske materije, 0,22% N, 0,01 % P2O5 i 0,45% K20. Da se spreči gubitak azota, urin se zatvorenim kanalima odvodi u jamu za gnojnicu, a ova je opet sifonom spojena s đubrištem. Najbolje je ako je jama za gnojnicu uska i duboka i izgrađena od betona. U nju ne sme prodirati okolna voda. Jama za gnojnicu mora biti čvrsto zatvorena betonskim poklopcem ili daskama. Po površini gnojnice polije se staro motorno ulje, koje kao specifično lakše pliva na površini i sprečava da amonijak ishlapljuje. Najpogodnija je sezona za iznošenje gnojovke proleće i leto, a zatim jesen. Gnojnicu ne treba izvoziti na smrznuto zemljište, a nipošto na sneg zbog istog razloga koji vredi za gnojovku. S obzirom na usev, gnojnica se 78 izvozi pred setvu/sadnju ili na početku rasta useva ovršno, a na travnjake približno osam dana nakon košnje livada ili pred početak vegetacije travnjaka u rano proleće, na pašnjake pre kretanja vegetacije i nakon završenih napasivanja. Utovar osoke traktorskim pumpama Što se tiče vremenskih prilika pogodnih za izvoženje gnojnice, vredi isto što je rečeno za gnojovku. Na površinama gde je upravo izvršena kalcifikacija treba izbegavati primenu gnonice, jer lako dolazi do gubitka azota oslobađanjem amonijaka. Gnojnicu kao i gnojovku treba korigovati đubenje povećavanjem fosfora u mineralnim đubrivima. Količina gnojnice po hektaru računa se prema sadržaju azota, a njegova se količina kreće 20 do 40 kg. Više od toga nije preporučljivo jer dolazi do većih gubitaka azota. U skladu s tim dozira se i gnojnica 100-200 hl/ha hektaru, uz pretpostavku da sadrži približno 0,2% azota. Đubrenje stečnim đubrivima različitim injektorima Rasturanje tečnih đubriva po površini i inkorporacija u zemljište tanjiranjem 79 Bihugnoj To je organsko đubrivo, zapravo ostatak nakon dobivanja bio-gasa od stajskog đubriva i raznih drugih organskih otpadaka. U hermetički zatvorenim kontejnerima stvara se uz obilato dodavanje vode, kod 300C metan sa oko 60% i CO2 oko 40%. Metan dobiven anaerobnim vrenjem vrlo je kaloričan pa se može upotrebiti za rasvetu, pogon motora i grejanje. Inače se i mulj koji preostane od čišćenja gradskih kanalskih voda može podvrgnuti metanskom vrenju i kao ostatak dobiva se bihugnoj. Bihugnoj je mnogo bogatiji od stajskog đubriva glavnim hranivima pa sadrži približno 3% azota, 1,2% fosfora i 3,7% kalijuma. Bihugnoj je gusta likvidna masa, pa je način primene isti kao kod gnojovke. Količine primene bihugnoja su za travnjake od 10 do 20 t/ha, za žitarice 15 do 20 t/ha a za okopavine 40 do 60 t/ha. Daje se uglavnom pred setvu/sadnju ali i u toku vegetacije. Cisterne za proizvodnju bio-gasa Komposti Termin kompost dolazi od latinskog prideva compositus = složen ili sastavljen, a odnosi se na smesu raznih organskih otpadaka gazdinstva, kućanstva, naselja i industrija, koji prerađeni radom mikroorganizama i faune služe kao đubrivo. Zajedničko je svim kompostima da je kod njih proces humifikacije išao do kraja, pa je organska materija u njima gotovo posve trajni humus. Podela komposta Najstarija je vrsta komposta u koji se unose otpaci kućanstva odnosno gazdinstva, kao što su kuhinjski otpaci, fekalije, pepeo, mulj, đubre peradi, lišće, korovske biljke, slama iz trapova, krompirova cima, pokvarena krma itd. U kompostnu hrpu ulazi još zemlja i mineralno đubrivo. S obzirom na proces humifikacije svematerije običnog komposta mogu se podijeliti u tri grupe: 1. grupa - teško raspadljive materije dlake, perje, čekinje, rožnate materije. 80 2. gupa - materije koje imaju veliku sposobnost sorpcije vode i hraniva (zemlja, mulj, pepeo). 3. grupa - materije koje potiču na raspadanje (fekalije, kreč, đubre domaćih životinja, mineralna đubriva). U kompostnoj hrpi ne smeju biti materije koje se uopšte ne razlažu, štetno utiču na rad mikroorganizama, koje su negativne za plodnost zemljišta, mogu biti toksične za biljke i opasne za zdravlje ljudi i domaćih životinja. To su metalni predmeti, staklo, otporni plastični materijali, sredstva za zaštitu biljaka, lešine životinja uginulih od zaraznih bolesti, korovi sa zrelim semenom. Kompost Zreo kompost je tamnosmeđe-siva amorfna masa, bogata trajnim humusom, prema tome i ugljenikom, ima svojstva pufernosti i dobre sorpcije korisne vode i biljnih hraniva. Za spremanje običnog komposta bira se prikladno ocedito mesto (obično se ne podiže betonska ploča kao za đubrište), u blizini zgrada i lako pristupačno. Najbolje je da kompostište bude sa severne strane u seni zgrada ili pod drvećem s velikom krošnjom. Širina kompostišta varira 150-200 cm, a visina 60-120 cm. Dužina hrpe ovisi o količini materijala za kompost. Te su dimenzije pogodne za ručnu manipulaciju. Kod manjih hrpa slojevi se slažu horizontalno, a kod velikih i gde dnevno dolazi dosta materijala slažu se koso. Mikroorganizmi i makrofauna koji učestvuju u razgradnji organske materije u kompostu povezani lancem ishrane Kompostne sirovine Na površinu zemljišta koja se prema potrebi nabije slojem gline, stavlja se prvo sloj stare slame, pleve ili listinca, a zatim prvi sloj otpadaka. Na prvi sloj otpadaka dolazi sloj zemlje približno 10 cm debeo i tako se slaže redom do konačne visine. Kad hrpa komposta dobije definitivnu visinu, oblaže se plodnom zemljom debljine 10-20 cm, čime se kompost štiti od nepovoljna utjecaja atmosferilija. Na kompostište se obično poseju usevi koji vole azot, a stvaraju veliku lisnu površinu (npr. gorušica i tikva). 81 Proces razgradnje organske materije u kompostištu Za vreme zrenja komposta, hrpa se 2 do 3 puta prebacuje sa svrhom da se uklone materije koje su štetne, organska masa prozrači i potaknu oksidativni procesi. Osim toga, dodaje se kreč ili mineralna đubriva da se ubrza proces humifikacije. Prvo mešanje dolazi 3-4 sedmice nakon završetka hrpe. Kreč ima ulogu neutralizatora stvorenih kiselina i održava povoljnu reakciju za rad mikroflore. Na m3 organske mase dodaje se 10-15 kg CaO. Da bi se ubrzalo zrenje komposta primenjuju se još razna sredstva koje sadrže materije za aktivaciju mikroorganizama ili pak same bakterije. Različiti oblici kompostera za baštansku upotrebu komposta i u zaštićenom prostoru Od mineralnih đubriva dolaze azotna, i to ona koja imaju kalcijuma i ne zakiseljuju. Dodavanjem azota, suzuje se odnos C:N, ubrzava razgradnja i povoljno utiče na dobivanje vrednih huminskih kiselina. Mogu se dodavati i bazični fosfati, ali je uloga azota primarna. Kompost se prema potrebi vlaži vodom ili gnojnicom. Kompostna se masa obično prebacuje odnosno meša ručno, ali se može i mehanizovati, ako su količine komposta velike. Dužina zrenja komposta od 6 do 20 meseci. Najbolje je početi slagati hrpu s proleća da kompost zimi promrzne. Sastav komposta varira, što je razumljivo kad se ima na umu da u njega ulaze materije raznih osobina odnosno hemijskih svojstava. U zrelom običnom kompostu ima 0,35% N, 0,20% P2O5, 0,25% K2O i 2-3% CaO Zreli je kompost sadržajem glavnih hraniva siromašniji od stajskog đubriva, ali bogatiji trajnim humusom, zato bolje deluje na plodnost zemljišta. S obzirom da je zreli kompost humificirana masa u kojoj su burni procesi razgradnje završeni i nema jačeg zagrevanja, može se bez rizika dati zajedno sa semenom ili sadnim materijalom. Kompost sadrži stimulativne materije (fitohormone) koje potiču klijanje, ukorenjavanje i bokorenje trava. Zreo se kompost može primijeniti na obradivim površinama u principu u svako vreme, na travnjacima u mirovanju vegetacije ili na livadama nakon prvog otkosa, a na pašnjacima nakon glavnog napasivanja. Količine mogu varirati 20-60 t/ha . Dužina delovanja običnog komposta je od 1 do 2 godine. 82 Mehanizovano mešanje komposta u toku fermentacije organske materije Kompostirani stajnjak Cilj ovog kompostiranja je da se proces humifikacije stajnjaka dovede do kraja. Zrenje se pospješuje mešanjem s plodnom zemljom i zrelim običnim kompostom. Na taj način unose se mikroorganizmi i fauna za ubrzavanje razgradnje, a može se s bakterijama i faunom inokulisati masa namenjena kompostiranju. Priprema komposta od krompira i stajnjaka Treba računati da se pri kompostiranju stajnjaka i dalje gubi organska materija, u prvom redu hranjivi humus. Zrenje u normalnim uslovima završava za 4-6 meseci. Stajnjak se kompostira i mašinama. Kroz mašine-mešalice propušta, stajnjak i plodna zemlja s poljoprivrednih površina. Na 1 deo stajnjaka dolazi 4-5 delova zemlje, ali se odnos stajnjaka i zemlje može menjati i tako delovati na toplinu zrenja, manje zemlje -jače zagrevanje, i obrnuto. Temperature kod zrenja komposta se kreću 50-700C (što je visoko), anakon 3 do 5 meseci, kompost je sposoban za upotrebu. Kod mešanja mogu se inokulirati korisne vrste mezofaune (kišne gliste). Takav kompostirani stajnjak je bogat humusno-glinenim kompleksom. Količine za đubrenje zemljišta se u proseku kreću 10 do 12 t/ha a mogu biti i veće, ovisno o količini raspoloživog komposta i potrebe za đubrenjem. Kompost od slame i kukuruzovine Kompostiranje slame i kukuruzovine sve se više napušta iz nekoliko važnih razloga. Najvažniji je taj što, ako neko gospodarstvo ima tolike viškove slame ili kukuruzovine koje ne može iskoristiti stočarstvo, tada je najbolje da ti viškovi ostanu na polju i da se izravno unesu u zemljište, a ne sakupljaju, utovaruju, transportuju i uskladištuju na ekonomskom dvorištu. Drugi je važan razlog što spremanje komposta od slame ili kukuruzovine iziskuje mnogo ručnog rada i vode, a često treba graditi posebne betonske podloge za kompostiranje. Potrebno je humificirati slamu i kukuruzovinu onda kad tog materijala ima previše, postoji opasnost od širenja bolesti i štetnika ako se unosi u zemljište, a ne želi se masa spaliti. 83 Priprema slame za proizvodnju komposta radi proizvodnje gljiva Kompost od slame strnih žitarica. Prov je potrebno izgraditi betonsku ploču dovoljno veliku, s odvodom suvišne vode iz kompostne hrpe. Slama strnih žitarica siromašna je azotom (široki odnos C:N), pa se mora dodavati azot i to na 100 kg slame približno 0,7 kg čistog azota (krečno-azotna đubriva). Na pod se stavi sloj raznog biljnog materijala, ali najbolje zrelog stajnjaka, na to dolazi seckana slama debljine približno 30 cm. Nakon toga sloj plodnoe zemlje debljine približno 10 cm pa sloj slame itd., do konačne visine koja treba biti tolika da se može kompostom manipulisati. Kako se slaže sloj po sloj, tako se hrpa zbija traktorom. Novi sloj dolazi svakih 8-10 dana. Slama ima premalo vode za rad bakterija, pa treba dodavati vodu, u početku 200-300 litara na 100 kg slame, a kasnije, kada hrpa već bolje drži vodu i 400 litara. Kompostiranje kukuruzovine je isto kao kod kompostiranja slame. S obzirom da je kukuruzovina grublja, treba je raščeljati posebnim mašinama. Da bi se razgradnja ubrzala, dodaje još 25 do 30 kg brašna od pokvarenog sena. U proseku se od 100 kg slame/kukuruzovine dobije 200 do 250 kg komposta. Kompost od treseta Vrednost treseta je njegovoj sposobnosti vezanja aktivne vode i hraniva. U zemljištu deluje povoljno na plodnost laganih zemljišta. Treset se kompostira slično kao i obični kompost, uz održavanje umerene vlažnosti i dodavanje biljnih hraniva u obliku mineralnih đubriva. Na balu treseta dodaje se 1/2 m3 plodne zemlje, 4 kg amonijum sulfata, 4 kg superfosfata, 4 kg patent kalijuma ili se daje 8 kg kompleksnih NPK đubriva. Osim dodavanja mineralnih đubriva, kompost se poleva gnojnicom i gnojovkom i meša s raznim organskim otpacima da bi mu se poboljšala fertilizacijska vrednost. Utovar i rasturanje komposta po proizvodnoj površini Kompost od gradskog smeća, mulja otpadnih voda i industrijskih otpadaka Pored toga što gradsko smeće i industrijski otpaci zagađuju čovekovu sredinu, oni su istodobno nosioci humusnih materija i svih biljnih hraniva. 84 Garadski i industrijski otpaci se mogu podeliti na tekuće i čvrste. Tekući su kanalske otpadne vode, a čvrsti smeće. Kompost od mulja otpadnih voda. U otpadne vode urbanih centara ubraju se ljudske fekalije, prljave vode iz stanova i ulica, zatim tekuće industrijske otpatke. Kanalske otpadne vode mogu se upotrebiti za natapanje poljoprivrednih površina (krmni i povrtni usevi) u prvoj zoni oko gradova, ali ih prie toga treba učiniti bezopasnim za zdravlje ljudi i životinja (one sadrže toksične materije, uzročnike raznih obolenja, pre svega crevnih). Otpadne se vode puštaju u bazene radi sedimentacije i uništavanja uzročnika bolesti. Pre se primenjivala metoda mešanja prljave vode u bazenima mehanički pomoću ugrađenih propelera ili lopatica. Zbog energične aeracije, bakterija i protozoe su ugibale i taložile su se na dnu bazena u obliku finog taloga bogata proteinima. Danas se kroz masu vode propušta slaba izmenična električna energija koja stimuliše aktivnost mikroorganizama i time čišćenje vode. Kasnije se kroz vodu propušta jača struja koja ubija mikroorganizme. Na dnu se sakuplja mulj koji je predstavlja sirovinu za dobijanje đubriva. Iz bazena se izbacuje mulj na određena mesta gde će se kompostirati. Dopunskim mehaničkim tretiranjem masa mulja se suši na 50-55 % sadržaja vode a zatim formiraju kompostne hrpe 2-2,5 m široke i 1-1,2 m visoke. Hrpe su u početku dosta rahle i u njima se brzo počinje dizati temperatura do 600C, zbog rada termogenih bakterija, što pridonosi daljnjem ugibanju patogena. Raspadanje teče brzo jer je u masi odnos C:N uzak, pa je korisno dodati gradsko smeće ili treset. Iz starije je literature poznato da se od mulja otpadnih voda dodavanjem superfosfata dobivalo kruto đubrivo nazvano poudrette. Iskoristivost hraniva iz mulja je jednaka iskoristivost iz stajnjaka. Da bi se postigao meliorativni učinak na zemljište, moraju količine otpadnog mulja biti veće, pa se za oranice uzima 40-80 t/ha svake 3-4 godine. To znači da mulj analogno stajnjaku pokazuje produžno delovanje, ali ima jači utjecaj na humizaciju zemljišta. Iskorišćavanje otpadnih voda. Pre nego se puste u vodotoke, one se mogu iskoristiti za natapanje. Za fertirigaciju bi se mogle u određenim uslovima primeniti i neočišćene vode. Za natapanje koriste se sistemi kao preplavljivanje i puštanje u brazde, a radi čuvanja zemljišta i natapanje kišenjem. Prljave vode imaju hranjive sastojke u organskom i mineralnom obliku, a temperatura je vode povoljnija nego kad se drugi izvori vode upotrebljavaju za irigaciju (vodotoci, voda iz dubine). Mora se imati u vidu da se u vodama nalaze tvari štetne s gledišta plodnosti (masti, NaCI i dr.), zato se na mineralizovanim zemljištima kvari struktura i stvara pokorica. Zbog spomenutih razloga najpogodnija su za ovu vrstu fertirigacije peskovita zemljišta. U 1 000 m3 otpadnih voda ima 40-60 kg azota 8-20 kg P2O5, 30-40 kg K2O i 140-200 kg CaO. Prilikom natapanja mora se računati s gubitkom azota (isparavanje monijaka) i antagonističkim delovanjem kalcijuma i kalijuma. Fertilizacijska sposobnost otpadnih voda opada ako su prljave vode bile pre toga čišćene i mulj iskorišćen. Pre setve/sadnje, potrebna je kvalitetno izvedena osnovna obrada zemljišta. Za ovu vrstu fertirigacije najbolji su usevi za dobijanje vegetativne mase, (travnjaci, zeljasto povrće i krmne repe). Neko vreme pre berbe plodina odnosno iskorišćivanja travnjaka, treba prestati s natapanjem, a kod gajenja svežeg povrća potpuno izostaviti. Kompostiranje gradskog smeća Kompostiranje smeća mnogo se praktikuje jer je to povoljno s gledišta javne higijene, a dobiva se vredno organsko đubrivo. Ovdje, postoji proces humifikacije gde se pored razgradnje (mineralizacije) zbivaju i zamršeni procesi izgradnje novih humusnih materija. U kompostiranju smeća glavnu ulogu imaju bakterije koje izlučivanjem enzima utiču na raspadanje organske materije. Pored bakterija pri tom sudeluju gljivice, aktinomiceti, alge, protozoe. Termički gledano, postoje tri faze: 1. faza - mezofilna (početno zagrevanje), 2. faza - termofilna (maksimalno zagrevanje) 3. faza – hlađenje mase. Tek u trećoj fazi, kad se i nakon mešanja masa više ne zagreva, kompost od smeća je zreo. Optimalan sadržaj vlage u hrpi je 50-60%, ali nje u proseku ima 30-40%. Na održavanje povoljne vlažnosti deluje se najbolje dodavanjem otpadnih voda. Da bi se dobilo fizičko stanje smeća pogodno za humifikaciju i s tim u vezi odnos vode i vazduha, potrebno je da se sveže smeće pre toga samelje u sposebnim bubnjevima. Odnos C:N je u proseku 35:1. Sužavanje odnosa dobiva se dodavanjem mulja i azotna đubriva. Dobro priređen kompost od smeća, đubrivo je kompleksnog, ali pozitivnog delovanja na plodnost zemljišta. Ako se izvode meliorativni zahvati i želi brzo poboljšati zemljište (regulacija vodo-vazdušnih odnosa, struktura, sorpcija), onda se moraju dati i veće količine (> 50 t/ha). 85 Proizvodnja komposta od gradskog smeća Mašina za mešanje (aeraciju) komposta Industrijski kompost Razlika se u odnosu prema običnom kompostu sastoji pre svega u ulaznim sirovinama i u količini kojima se manipuliše. U industrijske komposte ulaze, pepeo od ugljena, amonijačna voda kao otpadak industrije, mulj otpadnih voda, treset, đubre svinjskih i peradarskih farmi. U Čehoslovačkoj se proizvodi industrijski kompost pod imenom vitahum. Ovaj industrijski kompost može sadržavati maksimalno 40% vode, 25% organske materije, 5% azota, 1,4% fosfora i 0,9% kalijuma, a pored ovih ima u njemu dosta kalcijumaa, zatim nešto magnezijumaa i mikroelemenata. Industrijski kompost ima više glavnih hraniva, bogatiji je trajnim humusom, veće je pufernosti i sorpcije, a ima i stimulatore biljnog rasta. Međutim, upozorava se da gradsko-industrijski komposti mogu biti nosioci materija štetnih za zdravlje ljudi i domaćih životinja. Među njima se spominju teški metali i heterociklički benzolovi derivati. Fekalije Upotreba zahodnjaka je raširena u selima prenaseljenih zemalja dalekog istoka (Kina, Japan, Koreja). U gradovima je sav urbani prostor obuhvaćen kanalskom mrežom i ljudske fekalije su sastavni deo gradskih otpadnih voda. Uklanjanje ljudskih izmetina sanitaran je problem pa je podvrgnuto strogim propisima. Hemijski sastav i količina fekalija ovisi o dobi, spolu, individualnim razlikama, zdravstvenom stanju, prehrani i načinu držanja. Hemijski sastav fekalija i godišnja produkcija po čoveku (Prjanišnikov, 1946) Ekskrementi Kruti Tekući Voda 77.20 96.30 Org.mat. 19.50 3.30 Sadržaj (u%) Ukupni N P2O5 1.20 1.13 0.80 0.80 K2O 0.37 0.19 CaO 0.60 0.002 Po čoveku kg/godišnje 48.5-60 483.5 Iz septičkih jama zahodnjak se izvozi na mesto primene, ali uvek na golo zemljište bez useva. Zahodnjak se može upotrebiti nakon određenog vremena ležanja u septičkim jamama dok ne završi bakterijsko-enzimatsko vrenje, a najbolje zimi dok zemljište nije još smrznuto. Zahodnjak treba biti dobro pomešan s zemljom, što se postiže raznim zahvatima obrade. Zreo zahodnjak se može dati za veći broj useva, ali ne za one kojima ne pogoduje veća količina hlora, kao što su duvan, vinova loza i krompir. Inače, zahodnjak deluje nepovoljno na strukturu zemljišta i ono nakon tretiranja postaje sklono zakorovljivanju. Prosječne količine zahodnjaka kreću se od 20 do 60 m3/ha. Upotreba zahodnjaka kao đubrivo znači latentnu opasnost širenja bolesti i parazita na čoveka i životinje. Nakon završenog amonijačnog vrenja mokraće u septičkoj jami, jedan će dio patogena i parazita uginuti, ali ne potpuno. Zbog toga postoji raširenost koli-zaraza i crevnih parazita u zemljama dalekog istoka, gde se za đubrenje redovito upotrebljavaju ljudske izmetine. 86 Sapropel Sapropel je talog koji se skuplja na dnu voda stajačica (slatkih i slanih) u žitkom ili petrifikovanom obliku. Komponente od kojih se sastoji sapropel su plankton, uginuli biljni i životinjski organizmi i mineralne materije. Prema tome je sapropel organo-mineralna smeša koja se razgrađuje u anaerobnim uslovima. Izvađeni sapropel podvrgnut oksidaciji i ispiranju štetnih sastojaka, može poslužiti kao organsko đubrivo. Vadi se iz slatkih jezera i gradskih luka na obalama jezera ili mora. Vađenje taloga (sapropela) iz jezera Postoji kategorizacija jezerskog sapropela prema sadržaju pepela u njemu: 1. s malim sadržajem pepela (5-30%), 2. s osrednjim sadržajem (30-50%), 3. s većim sadržajem (50-70%) 4. s visokim sadržajem pepela (70-85%). Ako je udio pepela veći od 85%, onda je sapropel već mineraliziovan. S porastom sadržaja pepela, u sapropelu raste udeo minerala: gvožđa, kalcijuma, aluminijuma, silicijuma, magnezijuma, kalijuma, fosfora, bakar, mangan, molibden, brom, bor, titan, kobalt, jod i neki drugi. Vrednost pH jezerskog sapropela u proseku je 5-6, krečnih sapropela više od 7, a kiselih ispod 5. U sapropelu ima 4-6% huminskih kiselina, nekoliko procenata bitumena, promenljive količine hemiceluloze i celuloze te fulvo kiselina. Azota ima malo (manje od 1 do nekoliko procenata). Jezerski sapropel može se dodavati kompostu ili pumpanjem radi kolmacije razbacivati na određene površine. Dobro ga je mešati s mineralnim đubrivima i amonijačnom vodom. Sirovi sapropel (nakon vađenja iz jezera) Prerađeni sapropel kao organsko đubrivo S ekonomskog gledišta, najbolji je hidraulični transport, dakle, pumpanje i razvođenje cevima. Pri tom se mulj taloži, a voda odeljuje. Izbačeni mulj pusti se da leži preko zime izvrgnut uticaju atmosferilija (smrzavanje, oksidacija i sušenje), nakon čega se pretvara u praškastu masu koja se dalje primjenjuje kao i ostala kruta đubriva. Doziranje sapropela iz jezera ovisi o tri glavna faktora: sadržaju pepela, svojstvima zemljišta i klime te o usevu koja će se gajiti. Sapropel bogat organskom materijom se primenjuje u količini od 10 do 20 t, a sa srednjim sadržajem organske materije u količini od 20 do 40 t/ha. Sapropeli s mnogo pepela ne isplate se transportovati daleko, a nisu pogodni za mineralna zemljišta. Primenjuju se u količini od 50 do 60 t/ha. 87 Glistenjak Poznato je da su kišne gliste indikator dobre plodnosti zemljišta. Samo na plodnom i nezagađenom zemljištu ima glista. To je i osnov da specifične gliste korisne za proizvodnju organskog đubriva – glistenjaka. Glistenjak je bogat humusom (i do 25%), siromašan mineralnim azotom (1 do 1,7%) ali sadrži visoke količine fosfora (do 240 mg/100 g zemljišta)i kalijum (do 1 4000 mg/100 g zemljišta) kao i značajne mikroelemente (Zn, Cu, Mn, Fe). Glistenjak se koristi u smeši sa zemljištem i to za siromašna zemljišta jedan deo glistenjaka prema 10 delova zemlje, a za ploda zemljišta u odnosu 1-6. Ove smeše koriste se za gajenja rasada i povrća, u baštama i u zaštićenom prostoru. Glistenjak se kao đubrivo koristi u količini od 0.2 do 5 kg/m2. Kišne gliste (lumbricus terestris) u glistenjaku Zelenišno đubrenje (sideracija) Zelenišno đubrenje znači unošenje u zemljište nadzemne mase za to posebno gajenih biljaka. Sinonim je za zelenišno đubrenje vuče koren od kulta plodnosti vezanog uz zvezde i mesec. Sideracija dolazi od latinske riječi sidereus,što znači zvezdan. U ovom se kutu verovalo da plodnost s nebeskih tela prelazi na biljke, a s njih na zemljište. Odatle se i usevi za zelenišno đubrenje nazivaju siderati. Zelenišno đubrenje u prvom redu obogaćuje kulturno zemljište svežom organskom materijom koja se pretežno sastoji od lako raspadljivih sastojaka (celuloza, hemiceluloza), čime se snažno utiče na biološku aktivnost zemljišta. Osim toga, siderati u težim zemljištima rahle i prožimaju masu zemlje, uzimaju iz zemljišta teže pristupačna hraniva, a leguminozni siderati obogaćuju zemljište azotom. Na teškim zemljištima sideracija razrahljuje, a na lakim povećava kompaktnost zemljiša, ima efikasnu pedohigijensku ulogu pri ponovljenom gajenju istog usjeva ili monoprodukcije. Sideracija se primjenjuje na zemljištima u kojima nema dovoljno humusa, kad nema organizovane stočne proizvodnje, da se na ovaj način osigura promet organske materije. Zelenišno đubrenje je dobar način organskog đubrenja na vrlo udaljenim i teže pristupačnim parcelama, tamo gde je skupo ili se ne isplati dovoziti stajnjak. Gajenje leguminoznih siderata sa svrhom da se popravi azotna bilanca u đubrenju, danas nije toliko aktuelna jer je fertilizacijska vrednost biološki vezanog azota u zelenišnom đubrenju manja od mineralnih azotnih đubriva. 88 Izbor i svojstva siderata Broj siderata je dosta velik. Oni pripadaju raznim botaničkim grupama i familijama, a rašireni su po čitavoj agrosferi sveta i prema tome prilagođeni vrlo različitim ekološkim uslovima rasta. Najčešće biljne vrste koje služe za zelenišno đubrenje Vrste sederata Dubina korena (cm) Vrste sederata 110220 30-50 Vicia villosa Roth. (dlakava grahorica) Melilotus alba Med. (kokotac) 100200 30-90 Trifolium pratense L. (crvena detelina) Vicia sativa L. (usevna grahorica) 30-80 Ornithopus sativus L. (seradela) Dubina korena (cm) >200 Onobrychis sativa L. (esperzeta) 89 30-80 80-150 Sinapis alba Mill. ( bela gorušica) Trifolium incarnatum L. (inkarnatka) 60 230 Lupinus luteus L. (žuta lupina) 80-150 Brassica napus L. (repica) 80150 Fagopyrum esculentum L. (heljda) 80-150 Phacelia sp. (facelija) Faktori o kojima ovisi izbor siderata i uspeh zelenišnog đubranja su klima, zemljište i sistem biljne proizvodnje. Dovoljno dug vegetacijski period pruža znatnu mogućnost za uključivanje useva za zelenišno đubrenje. Količina oborina limitira gajenja siderata, pa se kao minimalna godišnja količina uzima 400-500 mm uz prosečnu evaporaciju. Ispod 400 mm nema dovoljno vlagae za izgradnju biljne mase ako se ne osigura natapanjem. Potrebno je da se oborine u vegetacionom periodu budu dobro raspoređene. Zemljište srednje teksturne građe, dobro opskrbljeno humusom i kalcijumom pogoduje svim sideratima, ali ima razlika među vrsta u tome kakvo zemljiše podnose. Bob, grahor, stočni grašak i bela detelina dobro uspevaju na teškim zemljištima, a žuta lupina, heljda i seradela na laganim. Gotovo svima leguminoznim sideratima pogoduju zemljišta s dovoljno kalcijuma, a jednako i nekim neleguminoznim usevima (npr. kupusnjače). Od leguminoza je jedan izuzetak lupina koja dobro podnosi i kiselo zemljiše. 90 Kvržice bakterija na korenu i koren leguminoznih siderata Sistem biljne proizvodnje odlučan je za izbor siderata jer čini temelj iskorišćavanja nekog agrobiotopa, a prilagođen je edafsko-klimatskim uslovima gajenja useva, osim u slučaju kada još nije organizovano glavno gajenja biljaka, i siderati čine uvodnu fazu, oni mogu sami koristiti proizvodnu površinu i celi vegetacioni period. Ako već funkcioniše sistem biljne proizvodnje, zelenišno đubrenje se interpoliše vremenski i prostorno između glavnih useva na oranici, a uvek kao podusev u nasadima drvenastih biljaka. Gajenje siderata na oranici Setva. Na oranici se gajenje siderata uklapa u sistem biljne proizvodnje tako da se oni redovito seju kao vremenski interpolirani usevi, ređe kao podusevi, a izuzetno kao glavni usev. Samo onda kad još nije organizovana stočna proizvodnja, treba pojačati promet organske materije kroz zemljište i kad je vegetacioni period kratak, može imati opravdanje setva siderata kao glavnih useva. Kao vremenski interpolisani usevi dolaze siderati na oranici najviše leti nakon skidanja useva. To je i najbolje, ali uz pretpostavku da je leto klimatski povoljno, odnosno da s vremena na vreme ima oborina. Inače se usevi za zelenišno đubrenje ne bi mogli sejati bez natapanja. S obzirom na klimatske prilike leti, letna setva siderata može biti riskantna. Usevi za zelenišno đubrenje mogu se usejavati kao podusevi odnosno međuusevi u glavni usev. Oni mogu biti niskog i višeg rasta. Prilikom usejavanja prednost imaju siderati malog habitusa, jer ne smetaju eventualnim zahvatima u toku vegetacije, a naročito pri skidanju glavnog useva. Poznati su dobri rezultati s usejavanjem bele deteline u kukuruz, dok bela lupina kao podusev ima prebujan rast u visinu te stvara znatne teškoće pri berbi kukuruza. Usejavanje siderata u glavni usev može biti i inkompatibilno s primenom herbicida, pa treba proceniti može li se to praktikovati ili ne. Neke travne vrste se koriste kao siderat Raž i detelina kao siderati Usevi za zelenišno đubrenje kao poduseva nemaju posebne agrotehnike, izuzevši setvu. Naprotiv, kao samostalni usevi, siderati imaju svoju agrotehniku, a to znači da se za njih obavlja obrada, đubrenje i setva. Što se tiče đubrenja, treba imati na umu da se potpun uspeh zelenišnog đubrenja, postiže samo onda ako se razvije velika nadzemna masa. A to ne može biti bez dovoljno hraniva. Zato se u principu daju sva tri glavna hraniva (N, P i K). Za leguminozne siderate daje se približno 20 kg/ha čistog azota za početni rast, odnosno, za period azotne gladi dok ne nastupi biološka fiksacija azota kvržičnim bakterijama. Za neleguminozne siderate potrebna je normalno đubrenje azotom d 80 do 120 kg/ha, jer se inače neće dobiti dovoljno velika nadzemna biljna masa. Može se dati i povećana količina slabije pristupačnih fosfornih đubriva sa svrhom da ih neki siderati iskoriste i ostave aktivirane u zemljištu. 91 Količina semena za setvu siderata povećava se 25 -100% u poređenju s uobičajenim ciljem gajenja tog useva. To ne vredi za vrste koji su namenjene samo zelenišnom đubrenju. Količine semena se znatno razlikuju, od nekoliko do više od 200 kg/ha. Usevi za zelenišno đubrenje obično ne iziskuju nikakvu negu, osim ako se između setve i nicanja stvori pokorica, tada ju treba razbiti. Siderati u plantaži vinove loze Vreme i tehnika unošenja siderata u zemljište. Za uspeh zelenišnog đubrenja je bitno vreme unošenja nadzemne mase u zemljište. Postoje razlike između leguminoznih i neleguminoznih siderata, a zatim između pojedinih biljnih vrsta. Važno je da se nadzemna masa dovoljno razvije. Ako prevladavaju lako raspadljiva jedinjenja (celuloza), razgradnja u zemljištu teče prebrzo. Kod leguminoza se najveća količina biološki vezanog azota stvara nakon cvatnje. U vezi s iznesenim treba čekati dok masa nešto odrveni, a dobro je da je ofuri mraz, jer tada razgradnja u zemljištu ide sporije. Nakon sideracije se obično seju jari usevi, pa se zaoravanje ravna prema svojstvima zemljišta. Na težem zemljištu i ako u proleće dolazi rana jarina, zaorava se u kasnu jesen, a na lakom zemljištu za kasnu jarinu u proleće. Zaoravanje siderata na lakom zemljištu i u humidnijem klimatu u proleće ima veliku prednost, a unošenje u zemljište još u jesen može uzrokovati gubitke do 70% biološki vezanog azota. Ako se ipak i na lakšem zemljištu s blažim zimama žele s jeseni uneti leguminozni siderati, nakon unošenja može se posejati neka ozima strna žitarica koja će sačuvati oslobođena hraniva tokom zime, a u proleće se i ona zaore. Time će se dobiti veća ukupna nadzemna masa koja će povećati učinak zelenišnog đubrenja. Prednost ima dublje unošenje jer se tim se produžava korisno delovanje zelenišnog đubrenja. Izuzetno se siderati vrlo plitko unose, tako da iz zemljišta vire biljke, ako se želi sneg zadržati na proizvodnoj površini. Inače vredi agrotehničko pravilo da biljnu masu treba pokriti zemljom, da ne smeta u pripremi za setvu. Tehnika unošenja usjeva za zelenišno đubenje podešava se prema visini nadzemne biljne mase, a zatim da li je masa sočna (mekana) ili je odrvenela. Freza vrlo dobro unosi i meša biljnu masu s zemljom, ali je glavno oruđe plug. Niski siderat lako se zaorava, ali ako su biljke visoke, potrebno ga je pre toga glatkim ili rebrastim valjcima povaljati u smeru oranja. Sledi tanjiranje teškim tanjiračama a nakon toga zaoravanje. Ako je zemljiše u času zaoravanja zbito i suho, pa postoji opasnost da zaorana biljna masa neće imati dovoljno vlage, nakon unošenja se povalja i tako uspostavi kapilarna veza s donjim slojevima zemljišta i bolje držanje vlage u obrađenoj masi zemljišta. Tanjiranje siderata od žute lupine Frezanje siderata 92 Vrednost zelenišnog đubrenja Najvažnije je a u isti mah i najkorisnije kod zelenišnog đubrenja unošenje sveže organske materije, a kod leguminoznih siderata još i obogaćivanje zemljišta azotom. Uticaj siderata na povećanja suve materije i azota u zemljištu Vrste siderata Bela lupina Stočni grašak Grahorice Količina suve materije (kg/ha) 6 980 7 981 5 680 Količina azota (kg/ha) 183 223 175 Zelenišno đubrenje se može smatrati uspešnim kada siderati stvore 5 000-8 000 kg/ha organske suve materije a kao leguminoze nakupe 100-200 kg/ha azota. Međutim, količina azota najčešće je bliža donjoj vrednosti, a u siderata kratke vegetacije količina pada ispod 100 kg/ha. Vrednost, zelenišnog đubrenja se nalazi u povišenju prinosa glavnih useva koje slede nakon unošenja organske materije u zemljište. Taj pozitivni uticaj traje 1 do 2 godine. Ono je prve godine jače, a druge slabije od stajnjaka, ali u celini delovanje je otprilike na nivou stajnjaka. Zelenišno đubrenje u globalu popravlja strukturu zemljišta a i značajan je faktor pedohigijene. Nedostaci sideracije su u dekalcifikaciji pod uticajem CO2 koji se oslobađa pri raspadanju organske materije Posledica je gubitak kalcijuma, povećanje kiselosti, što je naročito opaženo na lakom, peskovitom zemljištu. Osim toga, siderati mogu imati uticaj na povećano razlaganje humusa u zemljištu. Kalcijum Poljoprivredna zemljišta sadržavaju rezličite količine kalcijuma, ovisno u prvom redu o tome od kakva su geološkog materijala nastala i kakvim uticajima su bila izvrgnuta u svom razvoju i iskorišćavanju. Kalcijuma u zemljištu ima u raznim materijalima (kalcit, kalcijumkarbonat, dolomit, silikati), kao biljci nepristupačan, u otopini zemljišta i kao zamenjivi kalcijum adsorptivnog kompleksa zemljišta. U poređenju s drugim elementima kalcijum je redovito najviše zastupljen iona poljoprivrednog zemljišta. Kalcijum ima dvostruku ulogu: kao kompleksan faktor plodnosti zemljišta i kao biljno hranivo. Kao faktor plodnosti zemljišta ima nekoliko korisnih funkcija. Glavni je neutralizator kiselosti zemljišta čime se održava povoljna pH vrednost zemljišta za korisne pedodinamske procese i za aktivnost edafona. Simptomi nedostatka Ca kod paradajza i kukuruza Pri tome treba naglasiti da kod povoljne reakcije zemljišta (oko neutralne tačke) prevladavaju za plodnosti zemljišta korisne bakterije, a potisnute su gljivice. U kiselom mediju, gljivice stvaraju jake organske kiseline koje potiču štetne procese za plodnost zemljišta, na primer, razaranje adsorptivnog kompleksa zemljišta i ispiranje hranjiva. Kalcijum nadalje, smanjuje mobilnost gvožđa, aluminijuma i mangana, a ovis ioni u pokretnom obliku u većim količinama štetno deluju na plodnost zemljišta i rast biljaka. Kalcijum do određenog stepena popravlja strukturu zemljišta na dva načina. Pre svega koagulacijom koloida, zatim neutralizacijom huminske kiseline u kalcijumove humate koji su ne topivi u vodi, a to je siguran put stvaranja stabilne strukture zemljjišta. U vezi s humusom kalcijum pomaže pri stvaranju huminske kiseline vrlo potrebnih za plodnost zemljišta. 93 Kalcijum indirektno pospešuje razgradnju organske materije stimulišući aktivnost biokomponente zemljišta. Aktivira druga hraniva zamenom na adsorptivnom kompleksu zemljišta. Posebno treba spomenuti da mobiliše važno mikrohranivo - molibden, koji je inače u kiseloj sredini blokiran i stoga biljci nepristupačan. Kao biogeni element se nalazi u organskim jedinjenjima, gde je sorptivno vezan. Poznata su jedinjenja kao što su kalcijumovi oksalati, fosfati. U biljci kalcijum ima vrlo važnu ulogu kao građevni element i prilikom stvaranja mitohondrija. Dinamika kalcijuma u poljoprivrednom zemljištu Kalcijum se iz zemljišta gubi ispiranjem i odnošenjem putem gajenih biljaka. Ispire ga voda obogaćena uljendiokisim zbog stvaranja u vodi topivog kalcijumbikarbonata. Jak je antagonizam kalcijuma i iona kalijuma što dovodi do istiskivanja kalcijuma iz adsorptivnog kompleksa, i tada se otvara put za prelaženje kalcijuma u topivi oblik u otopinu zemljišta. Ispiranje je jače u lakšim zemljištima u hladno-vlažnoj klimi i ako se zemljište češće obrađuje i duže leži bez gajenih biljaka. Prema istraživanjivanjima mnogih autora, gubici kalcijuma ispiranjem mogu dostići i do 800kg/ha godišnje. Biljke takođe odnose kalcijum i to vrlo različito, što ovisi o vrsti gajenih biljaka i visini prinosa. Proces neutralizacije kiselih zemljišta Kalcijum najviše iznose biljke iz familije leguminoza i kupusnjača. Kriterijum za stvaranje i oržavanje povoljnog nivoa kalijuma u zemljištu u prvom redu je pH vrednost zemljišta, zasićenost bazama i puferna sposobnost zemljišta. Padne li pH vrednost za određenu vrstu zemljišta ispod optimalne veličine, znak je da treba izvršiti povećanje reakcije zemljišta kalcizacijom. Zasićenost bazama je merodavna za intervenciju kalcijumom, pa je kalcizacija aktuelna ako je zasićenost ispod 50%. Puferna sposobnost zemljišta od velikog je uticaja na odmeravanje količine kalcijuma, pa se samo zemljište jače pufernosti mogu obogaćivati kalcijumom u većim količinama, inače može se izazvati šok u zemljištu zbog nagle promene reakcije zemljišta. To se negativno odražava na pedodinamske procese u zemljištu i aktivnost mikroorganizama. Kalcizacija Postoje dva oblika kalcizacija: meliorativna i dopunska. Meliorativna se kalcizacija primenjuje ako je glavni uzrok slabe plodnosti nedostatak kalcijuma, a redovito se obavlja na zemljištima srednjeg ili težeg mehaničkog sastava. Na njima se meliorativna kalcizacija provodi do neutralne tače, za razliku od dopunske gde se nadoknađuju gubici kalcijuma nastali zbog ispiranja iz zemljišta i zbog toga što ga odnose gajene biljke. Kalcizacija se provodi krečnim đubrivima, ali u dopunskom kalcizacijom izgubljeni kalcijum se može vratiti pomoću fertilizatora bogatih kalcijumom. 94 Različiti krečni materijali Rasturanje krečnog materijala Navesti ćemo nekoliko krečnih đubriva, a to su: živi kreč (70-90% CaO, gašeni kreč (60-70% CaO), krečnjak (50-55% CaO), dolomitno brašno (30% CaO), sadra ili gips (33% CaO), saturacioni mulj kao otpadak pri proizvodnji šećera (22% CaO), lapori (10-95% CaCO3 i MgCO3). Količine krečnog materijala za kalcizaciju određuje se na osnovu hidrolitičke kiselosti, jer se tada obuhvata ne samo slobodni vodonikovi ioni u otopini zemljišta nego i oni koji se nalaze u asorptivnom kompleksu zemljišta. Izračunate vrednosti se preračunavaju u kg ili tone određenog krečnog materijala koji se daje po jedinici površine (hektaru). U proseku su to količine od 5 do 10 t/ha krečnog materijala. Osim nevedene egzaktne ima i empirička (iskustvena) kalcizacija, koja se provodi u predelima jače kiselih zemljišta sa hemijski manje aktivnim materijalima (krečnjak, dolomitno brašno i lapori). Ovako izvedena kalcizacija zove se šodranje, a količine materijala po hektaru se kreću do nekoliko t/ha. Krečni materijal za kalcizaciju mora biti finom mleven, pa se za teža zemljišta upotrebljavaju čestice promera od 0.5 do 1 mm, a za lakša zemljišta od 0.1 do 0.5 mm. Samleveni materijal se razbacuje ručno ili što je još bolje – mehanizovanao. Na mašine za rasipanje krečnog materijala stavljaju se zaštitne cerade da se spreči jako raspršavanje krečnog materijala, ali uspeh nije potpun. Zato se kalcizacija unatoč brojnim tehničkim poboljšanjem nerado obavlja. Potrebne su određene mere zaštite radnika, jer su oni izloženi oštećenju kože i sluzokože. Radnici na sebi moraju imati zaštitne kombinezone a po mogućnosti maske. Unošenje krečnog materijala u zemljište može se izvršiti u svim sezonama ali je najpovljnije u leto nakon žetve, jer su putevi prohodni a zemljište povoljne vlažnosti da ne dolazi do njegovog zbijanja. Prednost je i u tome, što se nakon žetve vrši plitko zaoravanje strništa, nakon toga duboko oranje u jesen i u proleće predsetvena priprema zemljišta. Na taj način se krečni materijal unese dublje u zemljište i dobro izmeša. Pored toga, letna primena kreča ostavlja dovoljno prostora za uspostavu ravnoteže u zemljištu zbog “ šoka” izazvanog naglom promenom reakcije zemljišta. Rana jesenska kalcizacija manje je povoljna za jarine, a najnepovoljnija je proletna. Ovo je zbog toga što moramo računti s vlažnim i još češće s mokrim zemljištem (šteta od gaženja), a teško je osigurati mesec dana između kalcizacije i setve. Na travnjacima je glavna zimska kalcizacija. Rahljač za dubinsko unošenje kreča Zaoravanje krečnog materijala Što se tiče načina unošenja, ono se redovito obavlja plugovima ali se to može raditi i drugim oruđima (kultivatorima, drljačama, tanjiračama i rotovatorima). Poznato je u novije vreme lokalno, etažno unošenje krečnih 95 đubriva posebni dubinskim rahljačima.Važno je naglasiti da je delovanje kalcijuma ograničeno dubinom unošenja, zato ne traba očekivati da će ono imati većeg uticaja na dublje, kalcizacijom netretirane slojeve zemljišta. U principu, treba meliorativnu kalcizaciju odvojiti od otalog đubrenja. To je naročito važno ako se primenjuju hemijski vrlo aktivna krečna đubriva (živi kreč). Ako se kalcizacija vrši na oranicama, ona mora biti prva radna operacija a nakon 3 do 4 sedmice se primenjuje organsko đubrenje. Što se tiče azotnih mineralnih đubriva, osoke i gnojovke, istodobno davanje sa živim ili gašenim krečom znači stvarnu opasnost od gubitka azota volatizacijom, pa se ti zahvati moraju odvojiti. Kalcizacija prethodi kulturama čiji se optimum rasta nalazi oko neutralne tačke ili je pomaknut u alkalnu sredinu. Setvu/sadnju acidifilnih biljaka nakon kalcizacije treba izbegavati. Nakon meliorativne kalcizacije treba očekivati pad plodnost zemljišta i pad prinosa u prvoj godini. Zatim se plodnost povećava i rast prinos gajenih biljaka. Najjači se efekat kalcizacije oseća druge i treće godine nakon kalcizacije, kada učinak kalcizacije ponovo stagnira. Ali se može reći, da nakon meliorativne kalcizacije ne treba ponovo intervenisati dok u zemljištu ima slobodnih kalcijumovih iona. Treba znati, da neka mineralna đubriva zakiseljuju zemljište, zato povremeno treba primeniti dopunsku kalcizaciju đubrivima koja u sebi imaju kalcijum (vapneni azot, vapnenoamonijska salitra, pelofos), a neka đubriva povećavaju potebu biljaka za kalcijumom (urea, nitrati, kalijumove soli, amonijak i visoko koncentrovana kompleksan đubriva). Kritički osvrt na kalcizaciju Kalcizacija sama pos sebi ne rešava problem plodnosti zemljišta, jer se kalcizacijom ubrzava razgradnja organske materije i mobilišu vezana hranjiva, ali je to prolazni povoljan učinak, pa se mora primeniti odgovarajuća organska i mineralna đubriva. Ovako je kalcijuma bilo odavno poznato pa otuda izreka: “Kalcizacija zemljišta obogaćuje očeve a osiromašuje sinove”. Kao što je poznato, postoje antagonizmi između iona kalcijuma i nekoliko drugih iona (kalijuma, magnezijuma, bora, amonijuma i natrijuma). Primenom kalcizacije izazivaju se teškoće u primanju magnezijuma, kog trebaju naročito leguminoze. Kalcijum nadalje blokira i druge elemente, gvožde, mangan, bakar i cink, a posebno fosfor ukoliko se povećava udeo kalcijuma u jedinjenjima sa fosforom sve do hidroksilapatita, koji je netopiv u vodi i kiselinama. Mineralna đubriva Biljna hranjiva se sve više iznose iz poljoprivrenog zemljišta, zbog stalno rasuće potrebe za proizvodnju hrane. Stvoriti visoki prinos mogu samo biljke velikog biološkog potencijala rodnosti, a postići taj potencijal može se uz ostalu konstelaciju vegetacionih faktora stavljanjem na raspolaganje gajenim biljkama velike količine hranjiva. To mogu pružiti samo đubriva kao koncetrovani fertilizatori. Treba istaći da savremena poljoprivreda ne može opstati bez mineralnih đubriva, a ne bi bio moguć ni njezin daljnji progres. Ranije se smatralo da se plodnost zemljišta ne može očuvati bez organskih đubriva, a danas smo svedoci da se na brojnim gazdinstvima ne koriste ova đubriva, dakle samo mineralna, pa su ipak postignuti vrlo visoki prosečni prinos. Pri isticanju važnosti mineralnih đubriva ne smeju se zaboraviti neke činjenice. Poljoprivredno zemljište nije samo mrtva masa, nego se definiše kao četverofazni disperzni sistem sastavljen od krute, tekuće, gasovite faze i biofaze. A biofaza za svoje postojanje odnosno rad treba organsku materiju kao izvor energije. U tom pogledu organska materije je nezamenjiva vrednost. Danas su mineralna đubriva glavni, a organska dopunski izvori s obzirom na opskrbu gajenih biljaka hranjivima. Današnja saznanja ukazuju da Zemlju izgrađuje 80 elemenata. Međutim, biljke ih sve ne usvajaju, a one koje biljke koriste svrstavamo u 3 grupe: neophodni (biogeni, esencijalni, hranivi), korisni i ostali. Da bi se neki od elemenata smatrao biogenim mora ispunjavati sledeće uslove: 1. 2. 3. 4. Da u njegovom odsustvu biljke ne mogu da prođu sve faze životnog ciklusa. Da omogućava harmonično nicanje i razviće biljaka. Da se simptomi uočeni nedostatkom nekog elementa mogu otkloniti njegovim dodavanjem. Da se zbog svoje fiziološke uloge ne može zameniti drugim elementima. Elementima koji grade organska jedinjenja pripada oko 95,0 %. Međutim, za optimalnu mineralnu ishranu bitno je omogućiti efikasno iskorišćavanje neophodnih elemenata. 96 Makrođubriva U makrođubriva ulaze azotna, fosforna i kalijumova đubriva. Azot i azotna đubriva Azot ima vodeće mesto u plodnosti poljoprivrenog zemljišta i stvaranju prinosa. Poljoprivreda se malo koristi prirodnim zalihama azota (čilska salitra), jer su glavni izvori azota za živa bića u atmosferi u obliku gasa. Količina vezanog azota koja iz atmosfere ulazi u zemljište ili koju vežu bakterije fiksatori, ograničena je. Zato iskorištavanje atmosferskog azota hemijskom sintezom (Haber-Boshov postupak) je glavni izvor nezamenjivog hranjiva u savremenoj poljoprivredi. Sva azotna đubriva se mogu podeliti u četiri grupe: nitratna (salitre), amonijačna, amonijačno nitratna i amidna. Nitrati se ne vežu za koloidni kompleks zemljišta, zato se lako ispiru ako ih ne primaju biljke i zemljišni mikroorganizmi. Ali se nitrati u anaerobnim uslovima bakterijskim procesom denitrifikacije redukuju u elementarni azot i ovaj se gubi volatizacijom. Amidni azot (cijanamid i urea) u transformaciji prelazi prvo u amonijski oblik, dalje je podvrgnut bakterijskom procesu nitrifkacije s dve faze: nitritna i nitratna, i dok se nitrati adsorbuju na koloide zemljišta, a jednako ni amidni oblici azota, to se amonijumov ion dobro veže za adsorptivni kompleks zemljišta, što više u određenim uslovima on se jako, pa čak i štetno fiksira na nekoliko meseci. Neki glineni minerali (montmoriolinit, biotit, ilit, vermikulit) imaju izražena svojstva fiksacija amonijumova iona. Na jakost fiksacija amonijumova iona imaju i ekološki faktori. Poseban problem je amidni azot ureje zbog znatne nestabilnosti ovog jedinjenja, zato dolazi do transformacije u amonijski oblik, čime je opet otvoren put nitrifikaciji. Ureja je sama po sebi odlična i brzo delujuća, ali se brzo hidrolizira, pri povoljnoj temperaturi za 3-4 dana, zato biljke najviše primaju azot u amonijskom obliku. Urejin azot biljke najviše iskorišćavaju kad se ona primenjuje folijarno. Porastom doza azota u ishrani gajenih biljaka, (amonijačna, amonijačno-nitratna i amidna đubriva) zaoštrava se problem nitrifikacije i potreba da se u zemljištu stvore zalihe vezanog azota, spreči luksuzno trošenje Azotni ciklus u obliku nitrata i ispiranjem. Zato se ureja podvrgava hemijskom vezivanju s aldehidima (formaldehid i acetaldehid), derivatima krotonske kiseline (CD-ureja) u ugljenima. Tim se osim zaštite od prebrze hidrolize i dalje nitrifikacije postiže produžno delovanje. Zbog ovakvog tehnološkog postupka, urea je nešto skuplje đubrivo u odnosu na ostala azotna đubriva. Nitrati i naročito amonijum-sulfat zakiseljuju zemljište. Ali u prisustvu slobodnog kalcijuma može se zakisljevanje ublažiti odnosno ukloniti. Ostali amonijski oblici a pogotovo čisti amonijak u prvo vreme jako alkalizuju sredinu izazivajući stanoviti “šok” na izbalansirane procese u zemljištu, uz popratnu pojavu blokade mikroelemenata, slično kao kod kalcizacije. Kasnije dolazi do nitrifikacije i time do tendencije prema zakiseljavanju. Krečni azot zbog obilja kalcijuma (54%) alkalizuje sredinu, ali i tu kasnije dolazi do promena iako u ograničenom opsegu. Ureja je u početku neutralna, nakon hidrolize utiče na povišenje pH vrednosti zemljišta i konačno prelaskom u nitrate ima tendenciju prema zakiseljavanju. Biljke azot usvajaju u obliku NO3- (nitratnog) i NH4+(amonijum) jona, a određene biljne vrste (Legiminoseae) zahvaljujuć i simbiozi sa kvržičnim bakterijama (azotofiksatorima) mogu da koriste elementarni azot iz atmosfere (200 - 300 kg/ha). 97 Njegova fiziološka uloga je: azot je gradivni element i ne postoji ni jedan proces u biljkama na koji azot ne utiće (posredno ili neposredno). Za njega se kaže da je prinosni element pa pored visine prinosa, azot determiniće i kvalitet proizvoda. Ukoliko u zemljištu nema dovoljno azota smanjuje se porast, listovi su uži, bledo-zeleni, dolazi do hloroze, koren se izdužuje, smanjuje se njegovo grananje, smanjuje se prinos i kvalitet plodova a ako je potrošnja azota suviše luksuzna dolazi do bujnog razvoja biljke, listovi su tamno zelene boje, veoma sočni, koren kraći i deblji, a otpornost biljaka na zemljišnu sušu je slabija. Simptom nedostatka azota na kukuruzu (Vukadinović) Pri određivanju količine azota u obzir se uzima sadržaj azota u zemljištu, potreba gajenih biljaka shodno planiranoj visini prinosa, kao i karakteristike sezone. Ako zemljište sadrži veše količine ukupnog azota znači da su bolje obezbeđena humusom. Prema sadržaju ukupnog azota sva zemljišta su podeljena u 3 klase: Klasifikacija zemljišta prema sadržaju azota %N <0.10 0.10-0.20 >0.20 Klasa obezbeđenosti zemlji{ta Siromašno Srednje obezbeđeno Dobro obezbeđeno Azotna đubriva Vrste azotni đubriva Čilska salitra Norveška (kalijumova) salitra Krečni amonijum nitrat (nitromonkal, kalkamon) Amonijum sulfat Krečni azot (kalcijum cijanamid) Sintetska mokraćveina (ureja) Amonijum nitrat Anhidrovani amonijak (gasoviti) Amonijačna voda Sadržaj N u đubrivu (u %) 16 15.5 27 20.5 20-21 46 32.5-34.0 82 20.6-24.7 Primena azotnih đubriva Najčešće se primenjuju u predsetvenom đubrenju i prihrani. Manji deo se daje u osnovnom đubrenju, pogotovo ako se đubri za jarine. Tada se daje manja količina, jer je podložan ispiranju (nitratni oblik) u vreme kada nema vegetacije (jesen – zima) a povećane su količine padavina. Ostatak, (veća količina) azota daje se pred dopunsku obradu (predsetveno) i u prihrani. A ako se daje za ozimine, može se dati veća količina u osnovnom đubrenju (pred duboko oranje) a ostatak azota u prihrani. Ureja se obično unosi u zemljište prilikom zaoravanja žetvenih ostataka radi ubrzavanje mikrobiološke razgradnje celuloze u količini od 40 kg/ha ili 8 kg po toni žetvenih ostataka. Ako se daje u prihrani okopavinskih useva, mora se plitko zagrnuti zemljom (međuredni kultivatori) da bi se sprečila volatizacija azota. Fosfor i fosforna đubriva Za razliku od azota, fosfor se nalazi u mineralima, ali ne u tako velikim količinama i ne jednako raspoređen kao azot u atmosferi. On se nalazi u nekoliko većih nalazišta, (Bliski istok, severna Afrika, bivši SSSR, SAD i 98 Oceanija), i najviše dolazi u formi apatita. U zemljinoj kori ima približno 0.28% čistog fosfora. U porvršinskom sloju zemljišta fosfora ima i u organskim jedinjenjima. U odnosu prema azotu, problem fosfora je mnogo komplikovaniji jer u pogledu azota postoji stalno kruženje slobodnog oblika u vezani i obrnuto, kod fosfora preteže ireverzibilni proces. Naime, fosfor se nagomilava u heterotrofnim organizmima a najviše u kostima i tu ostaje u raznim jedinjenjima. Poseban problem je vezanje fosfora u ljudskim kostima, čime je povratni krug definitivno prekinut. Biljke fosfor primaju u obliku HPO4-- i H2PO4- iona.Ima značajnu ulogu u biljnom organizmu u prometu energije, procesu fotosinteze, disanju, sintezi primarnih i sekundarnih jedinjenja. Konstitutivni je element nukleinskih kiselina (RNK i DNK), povoljno utiče na otpornost biljaka na niske temperature, bolesti i poleganje . Fosfor ima dvojaku ulogu, važno je biljno hranjivo i faktor plodnosti zemljišta. Pozitivno utiče na strukturu zemljišta, nakupljanje i kvalitet humusa, na simbiotske fiksatore azota i neizravno na korisnu saprofagnu mezofaunu zemljišta. Zato se količina aktivnog fosfora uzima kao indikator stepena plodnosti zemljišta. Fosforna đubriva unesena u zemljište izvrgnuta se promenama. Specifičnost je dinamike fosfora u tome što taj biogeni element u jedinjenjima koja se unose kao đubrivo prelazi iz topivih u manje topive oblike. U vodi monokalcijumov ortofosfat (superfosfat) primajući kalcijum prelazi u oblike netopiv u vodi. Po opštoj shemi put ide od pomenutog monokalcijumova fosfata prema monohidratu Ca(H 2PO4) zatim dikalcijumovu fosfatu, odatle dihidratu (CaHPO4 x 2H2O) pa oktakalcijumovu fosfatu (Ca4H(PO4)3 x nH2O napokon do hidroksilapatita Ca(HPO4)5OH. Istim putem opada topivost fosfata, a kao hidroksilapatit gotovo je netopiv u vodi. Ciklus fosfora u zemljištu Simpotmi neostatka fosfora kod kukuruza (Vukadinović) Dakle, s porastom udela kalcijuma u zemljištu opada i topivost fosfata. Za fertilizaciju je važno da su fosforna đubriva u vodi topiva i da u zemljištu teže da pređu u manje topive oblike. Međutim, stvaranje dikalcijumova fosfata nije štetno, jer ga biljke pod uticajem svojih sekreta i kiselina otapaju i mogu ga dobro iskorištavati. Ako kalcijuma ima vrlo malo, a ima dosta mobilnog aluminijuma i gvožđa, što se događa na kiselim zemljištima, topivi oblici fosfora prelaze u vrlo teško pristupačne gvožđene i aluminijumove fosfate, pa se tada govori o štetnoj promeni fosfata u zemljištu. Primanje fosfornog iona najjače je oko neutralne tačke, zato treba određenim zahvatima zemljište održati u optimalnoj pH vrednosti. Primena fosfornih đubriva Fosfor ima osobinu da iz topivih oblika pređe u manje topive i biljci nepristupačna jedinjenja. Obrnuto, u vodi netopiva fosforna đubriva se u zemljišnom rastvoru odnosno kiselinama zemljišta aktiviraju. Budući da se fosfor sporo pomiče u zemljištu i dobro veže na adsorptivni kompleks, a ne stvara u zemljištu povećane, a još manje štetne količine, može se u đubrenju dozirati odjednom i u većim količinama. 99 Potreba za fofornim đubrivima u odnosu prema klasi obezbeđenost zemljišta fosforom Klasa obezbeđenosti Siromašno Srednje obezbeđeno Dobro obezbeđeno Sadržaj P2O5 u zemljištu mg/100 g zemljištu <10 10-20 >20 Potrebno je uneti P2O5 više od iznetog u % 50-100 30-50 Vratiti izneto prinosom Fosforom se đubri čitava masa obrađenog sloja zemljišta do maksimalnih dubina mehaničkog zahvata zemljiša. Fosfor nije podložan ispiranju. Fosforna đubriva je najbolje unositi sa osnovnim đubrenjem u jesen i predsetveno. Količina fosfora koja se primenjuje zavisi od klase obezbeđenosti zemljišta i potreba za đubrenjem. Fosforna đubriva Vrsta fosfornih đubriva Tripleks Super fosfat Tomasovo brašno Termofosfat Precipitat Pelofos Sadržaj P2O5 u đubrivu (u %) 42-45 17-19 16-22 19-28 20-35 17-18 Kalijum i kalijumova đubriva Ovo hranjivo je jako rašireno u prirodi (3% do 16 km dubine Zemljine kore). A nalazi se u brojnim mineralima (silikatima, ortoklasu, leucitu i dr). Naročito je nagomilan u prirodnim nalazištima kalijumove soli u obliku silvinita, silvnina, kainita, karnalita i drugih minerala. Ciklus kalijuma u zemljištu Velika nalazišta kalijumove soli ima u Evropi (Nemačka, Španija, Francuska,bivši SSSR ), u Izraelu, SAD i Kanada. More i oceani su golemi izvori kalijuma. Veoma je važan za biljke, a utiče na fotosintezu, sintezu proteina, na metabolizam, transport i nakupljanje ugljenih hidrata. Mnoge ratarske i povrtarske biljke (krompir, kukuruz, šećerna repa, duvan, lucerka, heljda, paradajz, spanać) imaju velike potrebe u kalijumu i odlikuju se povećanom sintezom skroba i šećera. 100 Simptomi nedostatka kalijuma kod soje, šećerne repe i kukuruza (Vukadinović) c Vizuelni simptomi nedostatka kalijuma uočavaju se prvo na najstarijim listovima u vidu žuto-mrke ili mrke boje (nekrotične pege), na vrhu lista i duž ivica, krajevi lista savijaju se dole ili se suše. Koren je kratak, plodovi su lošijeg kvaliteta i teže se čuvaju. Biljke kalijum usvajaju u obliku K+ iona. U pedosferi pored primarnih minerala koji sadrže kalijum, ima i sekundarnih glinenih minerala, nosioca kalijuma. To su u prvom redu ilit i vermikulit. Iako su kalijumove soli topive u vodi, ipak se u zemljištu brzo vežu uz adsorptivni kompleks iz otopine zemljišta. Samo u humidnoj klimi i u peskovitim zemljišta može doći do gubitka kalijuma descedentnim tokovima vode. Međutim, u normalnim zemljištima gde ima dosta glinenih koloida, većina kalijumovih iona su sorbirana uz adsorptivni kompleks, pa se u otopini nalazi manje od 10% ukupne količine kalijumovih iona. I dok je u mineralnim zemljištima glavni deo kalijuma vezan za glinene minerale, u peskovitim zemljištima zbog nedostatka kalijuma pretežno je vezan za humusne koloide u onoj meri u kojoj ga zemljište ima. Vezanje kalijumovih iona na sekundarne glinene minerale ovisi o njihovoj građi kao pločastih dvoslojnih i troslojnih paketića debelih 0.6-2 nm, tetraedarske građe i oktaedarske kristalne strukture. Zbog jačeg negativnog električnog naboja, pozitivno nabijeni ioni vezuju se na površini ili između lamela paketića mineralnih koloida zemljišta. Kontinuirana izmena iona u vodenu otopinu zemljišta, ovisi o njegovoj vlažnosti i zasićenosti adsorptivnog kompleksa. Primanjem kalijumovih iona od strane biljke poremećuje se hemijska ravnoteža, pa se ona opet uspostavlja odlaženjem kalijumovih iona s kompleksa adsorpcije u otopinu zemljišta. Za kalijum je važno da se ustanovitim uslovima javlja vrlo jaka, zapravo štetna fiksacija. Tada biljke ne mogu iskorišćavati kalijum. Na fiksaciju utiče razmak između lamela u paketiću i višak električnog naboja. Naročito ilitna i vermikulitna glina nakon dužeg izlaženja kalijuma iz interlamelarnih prostora puni se drugim ionima iz zemljišta (Ca, Mg , NH 4), a prostori se između lamela proširuju. Ako se u takvoj situaciji đubri kalijumom, on se štetno fiksira i za biljke je izgubljen. Kompenzacija kalijuma se u tom slučaju postiže meliorativnim đubrenjem, koja biljci osigurava dovoljno pristupačnih iona nakon zasićenja u paketićima glinenih minerala. Ovakvo obilno đubrenje se ne vrši svake godine, jer ima meliorativni karakter i vrlo je skupo. Da bi se psrečila jaka fiksacija kalijuma delotvorna je jako organsko đubrenje, jer se ioni kalijuma tada vežu za humusne koloide s kojih se lako desorbuju. Osvrtom na pojedinačna đubriva koja su prikazana u tebeli, treba napomenuti da se u savremenoj fertilizaciji sa smanjenim udelom organskih đubriva povećava vrednost kalijumsulfata kao dobrog izvora sumpora. A sa patent klijumom pored sumpora obavlja se đubrenje i magnezijumom, što je povoljno zbog antagonizma kalijuma i Ca iona prema magnezijumu u zemljištu. Potrebe biljaka u kalijumu naročito su izražene u prvoj polovini vegetacije, odnosno u fazi intenzivnog porasta vegetativnih organa. Ratarske i povrtarske biljke iz zemljišta u širokom proseku iznose od 120 - 550 kg K2O /ha . Fiksacija kalijuma Primena kalijumovih đubriva Kalijum je kao fosfor slabo mobilan u zemljištu. Njega dobro veže adsorptivni kompleks zemljišta, čak kako smo ranije istakli, može doći do štetne fiksacije. Ipak treba napomenuti da su sva kalijumova đubriva topiva u 101 vodi i zato lako dolazi do prolazne povećane pa i štetne prelazne koncentracije u zoni klijanja semena. To vredi i za azotna đubriva. Klasa obezbeđenosti i potrebe za đubrenjem kalijumom Klasa obezbe|enosti Siromašno Srednje obezbeđeno Dobro obezbeđeno Sadržaj K2O u zemljištu mg/100 g zemljištu <10 10-20 >20 Potrebno je uneti K2O više od iznetog u % 80-100 60-80 50-60 Kalijumova đubriva Vrste kalijumovih đubriva Kalijum hlorid Kalijum sulfat Kalijum-magnezijum sulfat Sadržaj K2O u đubrivu (u %) 40-62 48-51 26-30 K2O i 9-12 % MgO Najbolje ih je unositi u zemljište pred osnovnu obradu u jesen ili predsetveno. Magnezijum Neophodan je sastojak hlorofila, aktivira određene enzime koji uzimaju učešća u procesima fotosinteze i disanja. U zemljištu se nalazi u primarnim mineralima, od kojih prema udelu spominjemo najvažnije: serpentin, olivin, biotit, augit i dolomit. Vezan je u na adsorptivni kompleks u sekundarnim mineralima i u otopini zemljišta . Nedostatak aluminijuma najviše se javlja u kiselim, ispranim zemljištima, ali zbog antagonističkog delovanja iona može se dogoditi da ga biljke teže usvajaju, iako ga u zemljištu ima. Najizraženiji je antagonizam između magnezijuma i kalcijuma, a povoljnim se smatra odnos Mg : Ca = 1:6. Zato se prilikom kalcizacije radije upotrebljava dolomit. Postoji i antagonizam između magnezijuma i kalijuma, a u manjoj meri između Mg i NH4 iona. Magnezijum je pokretljiviji od kalijuma, manje se veže na adsorptivni kompleks i lakše ispire. Nedostatak Mg prvo se manifestuje na starijim listovima (između lisnih nerava) u vidu hloroze sa nekrotičnim mrkim pegama. Simptomi nedostatka magnezijuma na listu kukuruza (Vukadinović) Primena magnezijuma Đubrenje magnezijumom se ne obavlja posebno već se njegov gubitak nadoknađuje iz drugih đubriva. U zemljištu se ponaša slično kao kalijum ali mu je topivost jače izražena i lakše podleže ispiranju, pogotova ako prevladavaju u zemljištu ioni kalcijuma i kalijuma. Organska đubriva sadrže magnezijum iako u maloj količini. Od mineralnih đubriva najviše ga ima dolomit (kalcijum agnezijumski karbonat), zatim kalijsko-magnezijumski sulfat i ostala kalijumska đubriva, osim 60% kalijum-hlorida, zatim ga sadrži Thomasova fosfat, pelofos, obični superfosfat, termofosfat, sirovi fosfati i krečnoamonijska šalitra ako se meša salitra. Osim navedenih, magnezijum se dodaje amonijumskim i kompleksnim đubrivima (magensium-nitrophoska sa 3% MgO). 102 Nivo obezbeđenosti i preporuke za đubrenje (Gruppe, 1970) Nivo obezbeđenosti zemljišta Mg Nizak Srednji Visok MgO mg /100 zemljišta (CaCO2 metoda) Teksturna klasa zemljišta Peskuša Ilovača Glinuša <6 <8 <10 8-10 8-15 10-18 >10 >15 >18 Preporuka MgO kg/ha <35 35 - Najdelotvorniji način opskrbe biljaka magnezijumom je đubrenje zemljišta, ali se u slučajevima blokade ovog elementa koristi folijarno magnezijum sulfatom - (MgSO4 x 7 H2O) i to 30 - 40 kg/ha, sa 2 %-tnim rastvorom u kombinaciji sa urejom. Gvožđe Osnovna fiziološka uloga mu je što učestvuje u tvorbi hlorofila (iako nije u sastavu molekula), zatim u metabolizmi belančevina, kao redoks katalizator pri oksidaciji ugljenih hidrata. Ima značajnu ulogu u fiksaciji elementarnog azota. Sadržaj gvožđa u suvoj materiji se kreće od 50 - 200 ppm, ali neke ferofilne biljke (spanać) mogu da sadrže i do 3000 ppm gvožđa. Njegov nedostatak se prvo manifestuje na alkalnim zemljištima sa pH vrednostima preko 7 i na zemljištima bogatim kalcijumom i glinom. Zbijenost zemljišta i visok sadržaj fosfora mogu da izazovu nedostatak gvožđa. Tipičan znak nedostatka gvožđa je hloroza koja se javlja na najmlađim listovima, između nervature, kasnije zahvata celi list koji poprima limun žutu, a ponekad i belu boju. Simptomi nedostatka gvožđa (soja) Simptomi nedostatka gvožđa (kukuruz) U zemljištu ga ima u primarnim mineralima (olivin, biotit), ali pristupačnost gvožđa biljkama zavisi od pH zemljišta i redokspotencijala. Što je kiselost veća, to u otopini zemljišta ima više gvožđenih iona, ali su to pretežno dvovalentni i manje pristupačni ioni. Ako je redoks potencijal zemljišta visok, tada gvožđe prelazi u viševalentne oblike pristupačnije biljkama. U redovnom đubrenju ne primenjuju se posebna gvožđeva đubriva, pa se daje u đubrivima koja u sebi sadrže gvožđe (pelofos, Thomasova drozga, sirovi fosfati, termofosfati). Ako se na zemljištima bogatim kalcijumom vrši fosfatizacija, gvožđe može preći u teško topive gvožđeve fosfate, što istodobno znači i gubitak aktivnog fosfora. Postoje i drugi uzroci blokade fosfora. Može se reći, da kod većine biljaka do nedostatka gvožđa dolazi kada je njegov sadržaj u suvoj materiji listova niži od 50 ppm. Najefikasniji način otklanjanja nedostatka gvožđa je prskanje helatima gvožđa ( Fe-EDTA i sekvestren, versen) sa 0,3 - 0,5 %-nim rastvorom gvožđa ili putem fertirigacije uz primenu helata gvožđa. Sumpor Sumpor sudeluje u izgradnji enzima, proteina, vitamina, raznih ulja. U zemljištu je najviše vezan u organskom materiji, nekim materijalima (gips), zatim na adsorptivnom kompleksu i u otpini zemljišta. Glavni oblik sumpora u zemljištu je sulfatni ion (SO4), koji je lako topiv i pristupačan biljkama. Organska đubriva sadrže sumpor, pa se smanjenjem ili izostavljenjem organskog đubrenja zaoštrava problem ishrane biljaka ovim elementom. 103 Simptomi nedostatka sumpora (uljana repica) (Vukadinović) Simptomi nedostatka sumpora (š.repa) (Vukadinović) Sumpora imaju neka mineralna đubriva. To su superfosfat, kalijumfosfat, patent-kalijum i amonijum sulfat.Treba imati na umu da sumpor u zemljište dolazi putem pesticida, naročito fungicida, kao što je koloidni sumpor i bakar-sulfat. U zemljište sumpor ulazi putem padavina kao sumporni dioksid (SO 2). Mikrođubriva U ovu grupu pripadaju mikroelementi: bor, mangan, bakar, cink i molibden. Biljke ih trebaju vrlo malo, a ako ih ima previše mogu izazvati toksični efekt. Mikrohraniva u biljci obavljaju različite i važne funkcije pa su u tom pogledu nezamenjiva. Kao najvažnije ističe se njihov udeo u enzimatskim sistemima biljnih ćelija. Mikroelemenata u zemljištu ima u različitim mineralima, vezanih na adsorptivni kompleks ili kao slobodnih iona u zemljišnom rastvoru, ali u vrlo malim količinama. Dakle, biogeni mikroelementi imaju značajnu ulogu u biljnom organizmu, a i u zemljištu jer su značajni činioci normnalnog rasta i razvića gajenih biljaka. Razlozi zbog kojih je opravdano očekivati veću primenu mikroelemenata su sve manja primena organskih đubriva, sve veća primena mineralnih đubriva sa manjim sadržajem korisnih primesa, intenzivna obrada zemljišta, gajenje intenzivnih sorata i hibrida osetljivih na nedostatak mikroelemenata, uzak izbor kultura u plodoredu (jednostrano korišćenje asimilativa u zemljištu), antagonističko delovanje iona, prevođenje mikroelemenata u teško pristupačne oblike za biljke, sabijanje zemljišta sve češćom primenom teške mehanizacije u nepovoljnim uslovima vlažnosti. Bor U prirodi je široko rasprostranjen, ali u veoma malim koncetracijama. Ukupni sadržaj u zemljištu se kreće od 2 do 100 ppm. Ulazi u sastav organskih jedinjenja.Ima važnu ulogu u procesu klijanja polena, sintezi lignina, biosintezi fosfornih jedinjenja. Ukoliko ga u zemljištu ima manje od 0.5 ppm, zemljište je nedovoljno obezbeđeno borom, a ako ga je više od 5 ppm može delovati toksično na biljke. Koncentracija bora u listovima može da ukaže na nivo obezbeđenosti biljaka borom, a u slučaju nedostatka dobri efekti se postižu đubrenjem sa 10 - 30 kg/ha boraksa ili folijarnim tretiranjem biljaka sa 500 1000 l/ha razblaženog rastvora (0,1 - 0,3 %) boraksa. Za đubrenje borom mogu se koristiti i natrijum tetraborat, salubor, borna kiselina, kolemanit. Simptomi nedostatka bora kod cvetače, šećerne repe i kukuruza (Vukadinović) Mangan 104 U prirodi se nalazi u obliku oksida, a ukupni mu je sadržaj u zemljištu od 200 do 3000 ppm. Granična vrednost koncentracije u suvoj materiji kod većine biljaka iznosi manje od 25 ppm. Značajan je regulator oksidoredukcionih procesa i aktivator brojnih enzima u biljkama u procesu fotosinteze, redukciji nitrata, fiksaciji azota . Za đubrenje manganom mogu se koristiti: mangan sulfat, mangan oksid, mangan karbonat, mangan hlorid, mangan helat (folijarno). Ako se manganova đubriva primenjuju na celoj površini koristi se 20 - 120 kg/ha Mn, a ako se u zemljište unosi u trake doza je manja i iznosi 6 - 15 kg/ha Mn. Nedostatak mangana može se takođe otkloniti folijarnim tretiranjem uz korišćenje mangan sulfata 0,5 do 2,0 kg/ha ili mangan helata 0,1 - 0,5 kg/ha. Folijarno tretiranje treba ponoviti 2 - 3 puta tokom vegetacije u dvonedeljnom intervalu. Simptomi nedostatka mangana kod soje, kukuruza, šećerne repae (Vukadinović) Cink U zemljištu se nalazi vezan u mineralnim i organskim jedinjenjima s ukupnim sadržajem od 10 do 300 ppm ili 80 ppm u proseku. Sadržaj cinka u suvoj materiji biljaka kreće se od 20 do 100 ppm kritično od 10 do 20 ppm, a pri 10 ppm pojavljuje se vidljvi znaci njegova nedostatka. Ulazi u sastav enzima i utiče na metabolizam drugih jona. Za đubrenje cinkom koriste se: cink sulfat, cink oksid, cink hlorid, cink amonijum fosfat, kao i tečna i čvrsta NPK đubriva obogaćena cinkom, kako folijarno , tako i unošenjem u zemljište. Pri unošenju u zemljište u vidu soli doze se kreću od 5 - 20 kg/ha cinka, a ako se primenjuje folijarno 0,5 - 1,5 kg/ha. Folijarno tretiranje treba otpočeti rano u proleće, čim se obrazuje dovoljna lisna površina. Tokom vegetacije biljke se tretiraju 1 - 1,5 %-nim rastvorom cink fosfata, koga pre upotrebe treba neutralizovati bakarnim krečom. Nedostatak cinka se može nadomestiti i unošenjem stajnjaka, zelenišnim đubrenjem. Na nedostatak cinka snažno reaguje kukuruz. . Simptomi nedostatka cinka kod kukuruza (Vukadinović) Bakar U zemljištu se nalazi u širokom rasponu od 10 do 200 ppm, a kritična koncentracija za biljke pri njegovoj ekstrakciji sa DTPA iznosi 0.2 ppm, a u suvoj materiji manje od 5 ppm. Biljke ga usvajaju u obliku Cu + i Cu2+ iona.Osnovna uloga bakra u fiziološko-biohemijskim procesima u biljkama ogleda se u tome što ulazi u sastav niza enzima koji regulišu oksido-redukcione procese. Bakar utiče na otpornost biljaka prema suši i bolestima. Jedinjenja bakra mogu se primenjivati preko zemljišta i folijarno. Pri đubrenju sa bakar sulfatom i bakar oksidom, zavisno od primene, koristi se 1 - 4,5 kg/ha pri unošenju u zemljište u trake, dok se tretiranjem cele površine upotrebljava 3 - 6 kg/ha. Pri folijarnom tretiranju Cu fosfatom upotrebljava se oko 100 g/ha, a pri tretiranju Cu helatima (CuEDTA) 30 g/ha. Tretiranje se obavlja samo u prolee i ponavlja se svakih 15 dana. 105 Simptomi nedostatka bakra na pšenici i citrusu (Vukadinović) Molibden Sadržaj ukupnog molibdena u zemljištu je veoma nizak i kreće se od 0.5 do 10 ppm, dok se njegova pristupačna forma za biljke kreće oko 0.25 ppm. Molibden je neophodan za vezivanja atmosferskog azota putem azotobactera kod leguminoza. Utvrđena je pozitivna korelacija između udela molibdena i azota, dok je između bakra, bora, cinka i gvožđa u odnosu na molibden u negativnoj korelaciji. Molibden smanjuje broj kvržica koje se nalaze na korenu leguminoza ali se one krupnije i fiziološki aktivnije pa zahvaljujući tome usvajaju veću količinu azota. Nedostatak molibdena ispoljava se na kiselim zemljištima gde se može javiti nedovoljna obezbeđenost kalcijumom, magnezijumom, kao i suvišak aluminijuma i mangana. U svim slučajevima javlja se hloroza. Nedostaci molibdena efikasno se mogu otkloniti primenom natrijum molibdata 150 - 500 g/ha unošenjem u zemljište, dok se u folijarnoj primeni preporučuje 0,1 % rastvor natrijum molibdata. Kalcizacija kao obavezna mera na kiselim zemljištima može značajno poboljšati snabdevanje biljaka molibdenom. Nedostatak uzrokuje pojavu hloroze, listovi su žuti, biljka zaostaje u porastu, stablo je smanjeno i zadebljava. Za đubrenje se koristi: 1. 2. 3. 4. natrijum molibdat ……………………….. amonijum molibdat……………………... molibdenov trioksid……………………… molibdenov sulfid………………………. sa 39 % molibdena sa 54 % molibdena sa 66 % molibdena sa 60 % molibdena Primena mikroelemenata Mikroelementi dodani glavnim đubrivima podređuju se načinu primene njihovih nosilaca. Ako se daju odvojeno, kao mikrođubriva, onda se već iz navedenih razloga unose u zemljište prilikom osnovne obrade u obliku koji nije topiv u vodi pa tu služi kao zaliha oligohraniva duže vreme. Kao čista jedinjenja u aktivnom obliku daju se u agrotehničkoj fazi osnovne ili dopunske obrade ili u folijarnom đubrenju. Simptomi nedostatka molibdena na listu citrusa Makrođubriva sa dva ili više hraniva S razvojem hemijske poljoprivrede, iz tehnoloških razloga, počela su se upotrebljavati jedinačna đubriva, koji su nosioci jednog od glavnih hraniva. Uočene su greške zbog 106 jednostrane primene jednog hraniva, pa su se početkom 20. stoleća jedinačna đubriva počela fizički mešati. Tada su nastala mešana đubriva. Ulazne komponente su bila pojedinačna N, P i K đubriva. Mešana đubriva su imala niži sadržaj aktivnih materija, ali s dosta balasta, što je kompleksnije delovalo na plodnost zemljišta i ishranu biljaka. Razvojem tehnologije tvorničkih đubriva i potrebe savremenog gajenja biljaka, naročito na velikim površinama, počela su se proizvoditi visoko koncentrovana kompleksna đubriva. Kompleksna đubriva za razliku od mešanih, dobijaju se posebnim tehnološkim postupcima, korištenjem hemijske reakcije, pa su u hraniva u njima pretežno u jedinjenjima odnosno hemijski vezana. Dve su glavne grupe kompleksnih đubriva: prva s fosforom topivom u citratu, a druga s fosforom topivim u vodi. U prvoj grupi fosfor je u obliku dikalcijumOblici makrođubriva ortofosfata, a u drugoj pored amonfosfata, još amonijum polifosfat, kalijumov polifosfat pa i kalijumov metafosfat. Osim postojećih razlika u sadržaju aktivne materije, đubriva su prve grupe imaju nešto nižu a đubriva druge grupe imaju veću koncentraciju. Kompleksna đubriva označuju se s brojevima koji znače sadržaj hraniva u procentu (%). Prema međunardonom dogovoru brojevi dolaze u sukcesiji N:P:K, a ako nekog hraniva nema , na to se mesto stavlja “O”. Pa tako na primer, đubrivo NPK 7:20:30, predstavlja formulaciju 7% azota, 20% fosfora i 30% kalijuma a to je ukupno 57% aktivne materije, a ostalih 43% je balast. Prema aktivnoj materiji se računaju norme đubriva, a kupac plaća samo aktivnu materiju u đubrivu. Formulacija kompleksnih đubriva danas ima preko 70, premda je moguće da se prema specifičnom nivou hraniva u zemljištu i potreba biljaka za određena hraniva iz fabrike naruči odgovarajuća kombinacija radi balansiranja hraniva. Naravno da će ovakve naručene formulacije biti skuplje za naručioca u odnosu na ona koja se nalaze na tržištu. Sve formulacije se mogu podeliti na sledeće kategorije: 1. Formulacije s jednakim sadržajem glavnih hraniva (NPK -10:10:10) 2. Formulacije s više fosfora od azota i kalijuma (NPK – 10:20:10) 3. Formulacije s više azota od fosfora i kalijuma (NPK 17:8:9) 4. Formulacije s više kalijuma od azota i fosfora (NPK 10:20:30) 5. Formulacije sa dva hraniva s većim sadržajem od trećeg (NPK – 10:20:20). U agrotehničkoj primeni pri osnovnom obradi dolaze formulacije s povećanim sadržajem fosfora i kalijuma (NPK 7:20:30, 10:20:30, 10:30:20 itd., a mogu biti formulacije bez prisustva azota NPK 0:10:20). U predsetvenoj obradi zemljišta primenjuje se đubriva sa više fosfora i kalijuma a s manje azota ili u kombinaciji sa jednakim sadržajem sva tri elementa. U startnom đubrenju, koriste se formulacije sa jednakim omerom svih hraniva (NPK 15:15:15), a u prihranjivanju formulacije sa većim sadržajem azota u odnosu na ostala dva hraniva (NPK 20:10:10). Formulacije kompleksnih đubriva Vreme primene Osnovno đubrenje (pred osnovnu obradu) Predsetveno đubrenje Startno Prihranivanje Formulacij s fosforom topivim u citratu Glavna hraniva (%) Aktivna materija (%) 10:20:10 40 8:16:22 46 9:18:18 47 10:10:12 35 12:12:12 36 9:18:18 47 10:10:10 30 17:8:9 34 Formulacijs s foforom topivim u vodi Glavna hraniva (%) Aktivna materija (%) 10:20:20 50 12:30:16 58 10:30:20 60 10:20:30 50 17:17:17 51 12:18:24 54 15:15:15 42 20:10:10 40 Glavna prednost kompleksnih đubriva što pojednostavljuje primenu i čuvanje od grešaka jednostranog đubrenja. Kompleksna đubriva trebaju manje ambalaže, manja je masa đubriva kojom se rukuje i treba manje prostora za skladištenje i transport. Humusno-mineralna đubriva Spajanjem humusne i mineralne komponente dobija se humusno-mineralno đubrivo. Posmatrajući sa stanovišta ishrane biljaka, bioelementi vezani za humusne koloide se ne fiksiraju i lako se odvajaju – desorbuju. Humusna komponenta povoljno utiče na pufernost zemljišta, veže fiziološki aktivnu vodu i za mikroorganizme predstavlja izvor energije. Prema izvoru humusne komponente razlikujemo: humusno-mineralno đubrivo na bazi treseta, na bazi industrijskih organskih otpadaka i na bazi uglja. 107 Učešće humusne komponente u proseku iznosi 50 %. Čista jedinjenja humata u malim količinama dodaju se vodi i tretiraju s vodenom otopinom, bilo da se dodaju za natapanje, bilo u folijarnom tretiranju ili pak unose u zemljište. Iako ova đubriva povoljno utiču na plodnost zemljišta i prinos, vrlo su skupa zbog načina dobijanja, a uzgubljena je pozitivna komponenta -organska materija. Visina doze ovih đubriva zavisi od udela biljnog hraniva u fertilizatoru. Ako je u đubrivu zastupljen azot u većem procentu onda se prema njenu ravna gornja granica dotičnog đubriva. Povećanjem koncentracije biljnih hraniva smanjuje se količina đubriva. Tečna đubriva Danas se ne troši ni jedno đubrivo koje bi po svojim hemijskim svojstvima bila tečna. Prema tome, pojam tečna đubriva se odnosi na vodeni rastvor krutih mineralnih đubriva i otopine amonijaka u vodi. Prednost tečnih đubriva je u tome što je njihovo delovanje neovisno u vlazi zemljišta, a uslovi primanja hraniva približavaju se optimumu. Ona imaju i nedostataka, a to je, da se pre svega mora osigurati mnogo vode, a potrebe za vodom rastu s povećanjem površina koja se njima tretiraju. Zatim, tečna se đubriva mogu primeniti samo iz posebnih metalnih ili plastičnih kontejnera, a ako se radi o otopinama pod pritiskom, kontejneri moraju biti od specijalnih legura i uređaja za uvođenje u zemljište ili u vodu za natapanje. Za njihovu primenu, traba obezbediti dopunski i stručni rad, jer se mešaju s vodom u određenoj koncentraciji na licu mesta, i na kraju, tečna đubriva nemaju balast, pa se javlja problem kako nadoknaditi korisne materije koje se inače nalaze u balastu kompleksnih čvrstih đubriva. Unošenje tečnih đubriva u zemljište Za priređivanje otopina dolaze u obzir sva đubriva čija je topivost u vodi dobra. Od azotnih đubriva se sva mogu primeniti kao tečna osim vapnenog azota, od fosfornih su primarni kalcijumovi ortofosfati, čista ortofosforna kiselina, amonijumfosfati i sva kalijumova đubriva. Za tečna đubriva prikladna su sva kompleksna i mikrođubriva dovoljne topivosti i napokon amonijak. Vodene otopine tvorničkih đubriva mogu se podeliti u dve grupe: otopine bez pritiska i otopine s pritiskom. U otopine bez pritiska ulaze sva đubriva osim bezvodnog amonijaka, jer njegovo sudelovanje stvara pritisak. Porastom udela amonijaka raste pritisak pa se dobijaju otopine s visokim pritiskom. Otopine u kojima osim amonijaka sudeluju i druga azotna đubriva (ureja, amonijum nitrat) nazivaju se amonijakati. Rukovanje njima iziskuje posebnu opreznost i stručnost, jer su pod pritiskom i mogu izazvati eksploziju i požar. Tečna đubriva se detaljnije mogu podeliti na sledeće grupe: azotna, složena i specijalna. U azotna tečna đubriva spadaju anhidrovani amonijak sa 82 % azota, amonijačne vode sa 20-25 % azota, amonijakati sa 50 - 54 % azota. Složena tečna đubriva su ili dvojna (NP, NK, PK) ili trojna (NPK). Proizvode se kao bistri rastvori, ili kao suspenzije. Primenjuju se na razne načine, a najčešće po celoj površini uz inkorporaciju na dubinu 10 - 15 cm. Mogu se primenjivati folijarno preko lista, ili putem navodnjavanja. Prema potrebi im se dodaju i mikroelementi. Neka složena tečna đubriva koja se danas nalaze na našem tržištu proizvodi hemijska industrija “Zorka” Subotica: Složena tečna đubriva Trgovački naziv Terafert Terafert Folizor N Folizor P Folizor K N 36 36 12 6 5 Sadržaj hraniva u tečnom đubrivu (u%) P2O5 K2O Mikroelementi 0 4 0 4 2%B 5 5 11 5.5 8 10 - Specijalna tečna đubriva su sa hranjivima koja su izbalansirana za potrebe određene grupe ili vrste gajenih biljaka. Pa tako postoje sledeća specijalna tečna hraniva koje proizvodi Biovita iz Aleksandrovca (kod Banje Luke). 108 Specijalna tečna đubriva Trgovački naziv Agrovita Floravita N 11 8 P2O5 3 2 Sadržaj hraniva u tečnom đubrivu (u%) K2O Mikroelementi Korištenje 6 Zn, Cu Fe, Mo,B Za povrće, kruške i jabuke 6 Zn, Cu, Mn, B Za hortikulturu Izračunavanje potrebnih količina hraniva Svaka biljna vrsta ima svoje zahteve i potrebe za biljnim hranivima, na šta se mora obratiti posebna pažnja pri određivanju doze đubriva. Na bazi obezbeđenosti zemljišta lako pristupačnim hranivima i na bazi planiranog prinosa utvrđuje se potrebna količina hraniva koju treba unositi u zemljište đubrivima. Ukoliko ne raspolažemo detaljnim analizama hemijskih osobina zemljišta, onda se orentaciono mogu koristiti iskustvene norme. Orentacione količine NPK koje treba primeniti za neke kulture (Kastori, 1991) Kulture Pšenica Kukuruz Šećerna repa Suncokret Krompir Azot (N) 110-130 120-140 130-150 60-80 110-130 kg/ha Fosfor (P) 70-90 80-100 100-120 80-100 100-120 Kalijum (K) 50-70 100-120 160-180 100-120 120-140 Ako pak posedujemo, hemijske analize zemljišta (vrednosti pH, procenat humusa u zemljištu, sadržaj P 2O5 i K2O u mg na 100 g zemljišta), zatim planirani prinos za određenu vrstu gajenih biljaka za koju vršimo đubrenje, iznošenje hraniva po toni prinosa iste vrste gajene biljke, možemo egzaktno izvršiti proračun potrebnih količina đubriva za planirani prinos određene vrste gajenih biljaka. Ovaj način je mnogo bolji, jer unosimo u zemljište onu količinu hraniva koja su potrebna za određenu visinu prinosa. Tu tada postoji mogućnost uštede respektujući efektivnu plodnost zemljišta, a isto tako kvalitetnije balansiranje hraniva. Načini đubrenja Ima više načina unošenja đubriva u zemljište, a to su: ručno rasipanje čvrstih i tečnih mineralnih đubriva, rasipanje čvrstih đubriva rasipačima širom iznda površine zemljišta, lokalno unošenje tečnih i gasovitih đubriva u zemljište, folijarno đubrenje, aerođubrenje i fertirigacija. Ručno rasipanje čvrstih i tečnih đubriva Kvaliteta rada ručnog rasipanja ovisi o fizičkom stanju đubriva, o vremenskim prilikama (vetar) i veštini izvođača rasipanja. Za ručno rasipanje najprikladnija su granulirana đubriva. Pored rasipanja “omaške” širom proizvodne površine, primenjuje se rasipanje oko biljke (ručna prihrana), u jamice i otvorene jarke kod sadnje. Nedostatak ručnog rasipanja je mali radni učinak i neravnomeran raspored granula pri bacanju širom. Nakon ručnog rasipanja, đubrivo se mora izmešati ili pokriti zemljom. Rasipanje čvrstih đubriva rasipačima širom iznad površine zemljišta Ovom načinu rasipanja đubriva ne smeta vetar, jer se rasipa sa male visine. Ovde se đubriva rasipaju širom, ali je učinak mnogo veći i kvalitetniji u odnosu na ručno rasipanje. Za rasipanje rasipačima, najbolja su granulirana đubriva čiji je optimalni promer granula od 3 do 4 mm. Koriste se rasipači raznih tehničkih izvedbi. Ranije su bili u upotrebi rasipači sa aktivnim i pasivnim valjkom, a danas su najčešće u upotrebi rasipači koji rade na principu centrifugalnih sila. Jedna izvedba je rasipač sa horizontalnim diskom koji se okreće brzinom od 720 do 800 o/min.. Na rotirajući disk padaju granule đubriva iz koša, koji ga razbacuje u širinu od 6 do 12 m. Druga izvedba j rasipač sa klatećom cevi, koja se na bazi ekscentra brzo pokreće levo i desno i tako razbacuje granule đubriva u širinu od 4 do 7 m. Radna brzina ovih rasipača je i do 25km/h 109 Rasipač s horizontalnim diskom Rasipač s klatećom cevi Lokalno unošenje čvrstih, tečnih i gasovitih đubriva u zemljište Lokalno se đubrivo polaže zajedno sa zahvatima osnovne i dopunske obrade (plošne i za vreme vegetacije), neovisno o obradi zemljišta i istodobno sa setvom/sadnjom. U osnovnoj obradi zemljišta čvrsta mineralna đubriva unose se plugovima i podrivačima koji imaju depozitore za đubriva. Pri oranju se đubrivo lokalno polaže na dno brazde na dubinu do 40 cm. U dopunskoj obradi đubrivo se unose plošnim kultivatorima koji imaju depozitore na dubinu od 10 do 20 cm. U agrotehničkoj fazi osnovne i dopunske obrade zemljišta, primenjuje se najviše ona đubriva koja se dobro vežu u zemljištu a to su fosforna i kalijumova đubriva. U međurednoj dopunskoj obradi zemljišta đubriva se unose lokalno međurednim kultivatorima. Ona se uglavnom koristi kod prihrane širokorednih useva, gde se najviše u zemljište dodaju azotna đubriva (kalcijskoamonijski nitrat ili urea). U setvi/sadnji (startno đubrenje) koriste se sijačice koje imaju depozitore za đubrivo. Dok se kod setve uglavnom koriste granulirana mineralna đubriva, najčešće kompleksna đubriva sa istim udelom glavnih hraniva (npr., NPK 15:15:15), to se prilikom sadnje više primenjuju tečna đubriva odnosno vodene otopine čvrstih đubriva. Vezano za setvu, đubrivo se polaže ispod, iznad i sa jedne i s druge strane semena. Folijarno đubrenje Đubrenje preko lista zasniva se na spoznaji da biljke nadzemnim organima a najviše lišćem mogu primati makro i mikrohraniva, sama ili u kombinaciji sa sredstvima za zaštitu biljaka. Biljna hraniva primljena listovima pektinskom vezom u kutinu kutikule putuju dalje kroz biljku floemom. Nadzemnim organima primljena hraniva skupljaju se tamo gde je rast najživlji, a to su mladi listovi i vrh korenja. Folijarno se tretiraju usevi kada se stvori dovoljno velika lisna masa dok su listovi još u porastu, a metabolizam ćelije intenzivan. Folijarno đubrenje ne može u celosti ispuniti potrebu za opskrbom biljaka hranivima, tako da ona ispunjava samo približno 1/3 ukupne količine hraniva planiranih u đubrenju za neki usev ili približno 40 kg čistih hraniva po hektaru. Koncentracija vodenih otopina za forijarno đubrenje vrlo je različita. Ona se može kretati od 0.3% od 30% (za tretiranje strnih žitarica). Mikroelementi se primenjuju u koncentraciji od 0.1%. Folijarno đubrenje povećava potrebe biljaka za vodom što u aridnijim područjima može imati i nepovoljne posledice. Folijarno đubrenje avionom Folijarno đubrenje vrši se leđnim prskalicama na malim površinama (povrtnjaci), a traktorskim prskalicama i avionima/helikopterima za velike površine. Aerođubrenje Đubrenje avionima ispunjava sve potrebne zahteve jer se đubriva mogu dozirati željenom tačnosti i rasporediti po površini zemljišta ravnomernije nego kad se đubrenje obavlja sa zemlje. Aerođubrenje ima apsolutnu prednost na ravnim terenima, na velikim parcelama pravilnih dimenzija. Što se tiče đubriva, prednost imaju granulirana nad praškastim i to đubriva većeg promera granula, jer im tada manje smata vetar i brže padaju na zemljište. Najbolja su granulirana kompleksna đubriva veće koncetracija 110 aktivnih hraniva. Takođe, radi efikasnosti, primenjuju se mineralna đubriva sa sredstvima za zaštitu biljaka (volaton). Za aerođubrenje više se koriste avioni nego helikopteri. Helikopteri imaju prednost na parcelama koje su manje i nepravilna oblika , ali im je rad skuplji i komplikovaniji. Postoje laki avioni, specijalno izrađeni za primenu u poljoprivredi. Prilikom primene aviona za đubrenje, da bi rad bio efikasniji i jevtiniji, potrebno je izvršiti dobro organizaciju i signalizaciju na parceli koja se đubri. Treba osigurati blizinu privremenog aerodroma i brzinu utovara đubriva. Važno je da se đubriva ravnomerno rasturaju po jedinici površine. Avioni lete blizu zemlje od 10 do 15 m. Nosivost aviona je različita, kao i radni zahvat. Dužina leta aviona traje prosečno 3-5 minuta, odnosno, 10-15 letova u jednom satu. Utovar mineralnih đubriva vrši se mehanički, tako da se za minut utovari oko 1 000 kg . Aerođubrenje se obavlja po mirnom i prohladnom vremenu i dobroj vidljivosti. Kiša i magala ometaju aerođubrenje, a i vetar, čim pređe jačinu 3 stepena po Boforovoj skali. U povoljnim uslovima rada, jedan avion može nađubriti površinu od 200 do 300 hektara. . Aerođubrenje Fertirigacija Fertirigacija je oblik natapanje dodavanjem đubriva, ali je irigacija glavna. Pri fertirigaciji povisuje se delovanje đubriva u proseku 20-30% u odnosu prema primeni đubriva na uobičajeni način. Đubriva se unose u vodu za natapanje po sistemu stojeće ili tekuće poplave, pri natapanju u brazde i u sistemu za veštačku kišu. Koncentracija otopina đubriva variraju pa se u primeni pre setve/sadenje kreću od 7 do 10%, a u vreme aktivne vegetacije su niže. Treba nglasiti da fertirigacija na obuhvata sve obroke zalevanja, nego se ona podešava prema planu natapanja i đubrenja useva. Jedna se zalevna norma u 2/3 količine obavlja čistom vodom, a samo 1/3 otopinom đubriva. Nakon toga se natapa čistom vodom, što je kod sistema veštačkog kišenja važno da se površine biljaka ispere ostatak đubriva. Osnovni kriterijum za primenu đubriva preko sistema za navodnjavanje jeste da on mora obezbediti ujednačenu raspodelu hraniva, što zavisi od efikasnosti mešanja, ujednačenosti primene vode, od osobina vode za navodnjavanje i od osobina primenjenih formulacija đubriva. Primena đubriva i njihovo unošenje u irigacioni sistem izvodi se na dva načina: 1. Na osnovu razlike u pritiscima (venturi-aspiracioni sistem). 2. Putem specijalnih pumpi, što je precizniji način. Da bi se izbegla pojava korozije elemenata sistema za navodnjavanje, u nekim zemljama (Izrael) oni se izrađuju od plastičnih masa. Međutim, u tom slučaju može doći do taloženja i začepljenja cevi, spojeva i kapljača. Zbog toga se pre svake sezone, a i kod češće upotrebe fertirigacionog sistema, vrši detaljno ispiranje. U pogledu funkcionalnosti sistema za navodnjavanje, zatim u odnosu na biljku i zemljište, najbolje je kada voda sadrži minimalne količine preko potrebnih mineralnih materija. Pored hemijskih, bioloških i fizički agensi imaju značajnu ulogu kod začepljenja cevnih vodova. Uzimajući u obzir i domaća iskustava (Vučić, 1985) dobijene rezultate treba upoređivati sa hlorifikacijom voda u odnosu na rizik začepljenja. Rizik od začepljenja zalivnog sistema (prema Bucks et Nakayama, 1980) Agensi koji izazivaju začepljenje Čvrste čestice u suspenziji mg/l Stepen rizika od začepljenja Neznatan Srednji Visok Fizički <50 50-100 >100 111 pH Ukupni isparljivi ostatak Mangan Gvožđe ukupno Vodonik sulfid Broj bakterija /ml Hemijski <7 <500 <0.1 <0.2 <0.2 Biološki <10.000 7-8 400-200 0.1-1.5 0.2-1.5 0.2-2.0 >8 >2000 >1.5 >1.5 >2.0 10.000-50.000 >50.000 Međutim, sa razvojem tehnike navodnjavanja i usavršavanjem pojedinih radnih delova: filtera i kapljača problem začepljenja je sve manje prisutan. Noviji tipovi kapljača Tiphon, Ra - am, Eurodrip, omogućuju nova rešenja za otklanjanje mehaničkih primesa u vodi. Da bi đubrenje putem fertirigacije imalo željeni efekat, đubriva moraju se ispuniti sledeće uslove: 1. Da se u najvećoj mogućoj koncentraciji nalaze u rastvorljivoj formi. 2. Da sadrže deo azota u nitratnoj formi radi direktnog delovanja, a drugi deo u amonijačnoj formi radi produžnog delovanja. 3. Da su slabo kisele hemijske reakcije radi manjeg taloženja i izraženog antihlorotičnog delovanja. 4. Da sadrže minimalne količine hlora i sulfata radi neznatnog povećanja sadržaja ukupnih soli u zemljištu. 5. Da sadrže lako usvojivi magnezijum. 6. Da sadrže mikrohraniva Mn, Cu, Zn, Fe i B, izuzev bora u helatnom obliku. “Zorka” - Subotica proizvodi đubrivo “Plantazor”, koje se osim za folijarnu primenu uspešno koristi za fertirigaciju, sa sledećim odnosom makro hraniva: NPK (23:4:16), (18:4:25), (26:9:92), (0:0:6) i (19:19 19 sa mikroelementima ili bez mikroelemenata). Kompanija DSM iz Holandije proizvodi “kristalon” sa sledećom formulacijom Odnos hraniva Osnovna namena Naziv đubriva N:P2O5:K2O Žuti 13:40:13 Za dobro startno delovanje Ljubičasti 19:6:6 Za voće i povrće i vrste gde se koristi list Bela etiketa 15:5:30 Dodato 3% MgO-za cveće Plava etiketa 19:6:20 Dodato 4% MgO-za cveće , povrće i voće Crveni 8:14:32 Dodato 3% MgO za jagodičasto voće Specijalni 18:18:18 Za nužan antihloritički tretman Da bi se što tačnije odredila potrebna količina hranljivog rastvora - vode za fertirigaciju Vučić (1987) je za uslove Vojvodine razradio jedan uprošćeni postupak nazvan hidrofilno-termički indeks (HFTI) koji označava potrebe - potrošnju vode od strane pojedinih vrsta u m3/ha. On se kod ratarskih useva kreće od 1,1 - 1,3 u prvim mesecima razvoja, kao i na kraju vegetacije, pa do 1,8 -2,0 u toku letnjih meseci. Vemeiren et Fabling utvrdili su praktični postupak za određivanje bruto irigacionih normi (IN b) u mm koji glasi: IN b = E . ke . kc. kr. ks. Eu + Lr - R E = Isparavanje sa evaporimetra klase A u mm ke = Koeficijent evaporimetra klase A kc = Koeficijen kulture kr = Redukcioni faktor ks = Koeficijent sadržaja vode Eu = Uniformnost isticanja vode iz emitera Lr = Potrebne količine vode za ispiranje soli u % R = Količina vode iz drugih izvora (rezerve vode u zemljištu, atmosferski talozi, podzemne vode). Đubriva za mikronavodnjavanje unose se u obliku rastvora, a rastvor se priprema rastvaranjem čvrstih ili razblaživanjem tečnih đubriva. Sadržaj čiste materije u matičnom, već pripremljenom rastvoru najčešće je oko 180 - 200 g/l , što sa vodom za navodnjavanje čini odnos 1 : 200 (1 l matičnog rastvora u 200 l vode za navodnjavanje) 112 Načešće korišćena đubriva, njihova rastvorljivost i koncentracija hranljivih elemenata (Janjić, 1992) Naziv đubriva Amonijum nitrat (AN) Amonijum sulfat Kalcijum nitrat Diamonijum fosfat (DAP) Monoamonijum fosfat (MAP) Fosforna kiselina Kalijum hlorid Kalijum nitrat Kalijum sulfat Karbamid (urea) Bakar (II) sulfat Gvožđe (II) sulfat Mangan (II) sulfat Natrijum borat Natrijum molibdat Cink sulfat Fe DTPA Kristalno đubrivo (19:19:19) Rastvorljivost g/100 cm3 vode 118 71 102 43 23 550 35 13 12 78 22 29 105 5 56 75 22 100 N 33.5 21.0 15.5 21.0 11.0 14.0 46.0 19.0 Sadržaj hraniva (%) P K Ostali 21 Ca 11.5 10.5 23.5 52.0 39.0 45.0 18 S 25 Cu 20 Fe 25 MN 11 B 40 Mo 22 Zn 10 Fe 8.3 15.8 - Osnovni rastvor se priprema i čuva u rezeorvarima otpornim na koroziju (plastika, polietilen, armirani polietilen). U rezeorvoar se unese prvo voda pa onda đubrivo uz intenzivno mešanje. Napravljen rastvor je u principu stabilan, te ga dalje ne treba mešati. Određivanje koncentaracije hraniva u hranljivom rastvoru Najpre nam je potreban podatak o zapremini vode u m3 (Q) koja se koristi za navodnjavanje (dnevno, mesečno, godišnje), masa hraniva (NPK) u kilogramima (H) koja se u datom momentu unosi po jedinici površine. Koncentracija hranljivog elementa u hranljivom rastvoru (C) dato je u g na m3 vode koja se koristi za navodnjavanje. C H 1000 ( g / m3 ) Q Pripremljeni osnovni rastvor unosi se u vodu za navodnjavanje u određenom zapreminskom odnosu. Ako je odnos 1 : 200, razblaženje (q) osnovnog rastvora iznosi 200 puta, što praktično znači da je koncentracija osnovnog rastvora (C osn.) obično 200 puta veća od koncentracije hranljivog rastvora. C osn. = C . q (g/ m3= ppm) q = zapremina vode koja dolazi na jedinicu zapremine osnovnog rastvora. Osnova za izračunavanje potrebne količine đubriva za određeni period vremena je masa hranljivog elementa (NPK) u kilogramima (H) sa kojom se vrši đubrenje u datom periodu. Masa đubriva (\) izračunava se: 100 H Đ (kg / ha đubriva) P p = % čistog hraniva u đubrivu. Putem mikronavodnjavanja primenjena hraniva omogućavaju ravnomernije usvajanje hraniva i njihovo dublje prodiranje u zemljište. Isto tako pruža se mogućnost automatizacije i programiranja prihranivanja, čime se znatno smanjuju troškovi, potpunije je iskorišćenje hraniva, vode itd. 113
© Copyright 2024 Paperzz