MendelFarm

Integrovaná ochrana rostlin v podniku hospodařícím v suchých podmínkách

Integrovaná ochrana rostlin (IOR) je systém hospodaření, jehož cílem je vytvořit vhodné podmínky pro růst rostlin. Základem celého systému je efektivní ochrana před patogeny, škůdci a plevely, jež zajišťuje stabilní výnos a kvalitní produkci zemědělských plodin, přičemž je kladen důraz na snížení rizik negativního dopadu vlivu pesticidů na lidské zdraví a životní prostředí. Důležitou součástí je kvalifikované používání pesticidů v případě, že nelze regulovat populace škodlivých organizmů (ŠO) na odpovídající úrovni jiným způsobem. Pěstitelé by měli používat takové pesticidy, které vykazují vysokou specifitu k danému škodlivému organizmu a mají co nejmenší vedlejší účinky na lidské zdraví, necílové organizmy a životní prostředí.

Jednotlivé aktivity projektu zaměřeného na problematiku IOR budou realizovány na ŠZP Žabčice, budou využity jak experimentální plochy Polní pokusné stanice, tak také vybrané provozní plochy podniku, které budou představovat demonstrační farmu MendelFarm.

Podstata řešení projektu bude spočívat v realizaci různých forem demonstračních akcí zaměřených na níže uvedené okruhy IOR (A – G), které jsou v souladu s „Obecnými zásadami IOR“ definovanými ve vyhlášce č. 205/2012. Jednotlivé okruhy budou prezentovány na různých demonstračních akcích v průběhu řešení projektu (2020 – 2022).

Okruhy IOR (A – G)

 A)   Vliv agrotechnických opatření na půdní úrodnost, produkci plodin a výskyt biotických škodlivých organizmů

B)    Odrůdy a kvalita osiva

C)    Výživa rostlin a vyvážená bilance živin v půdě

D)   Monitoring a prognóza výskytu škodlivých organizmů

E)    Optimalizace používání přípravků na ochranu rostlin

F)    Podpora přirozených nepřátel, opylovačů a zvýšení biodiverzity

G)   Optimalizace agrosystémů v suchých oblastech

A) Vliv agrotechnických opatření na půdní úrodnost, produkci plodin a výskyt biotických škodlivých organismů

Na Polní pokusné stanici jsou založeny dlouhodobé polní pokusy, v nichž je hodnocen vliv různých agrotechnických opatření, která ovlivňují půdní úrodnost, ale zároveň jsou významnými preventivními opatřeními při předcházení nebo potlačení výskytu škodlivých organizmů. Do budoucna lze očekávat, že tyto nepřímé metody ochrany rostlin nabydou na významu. Jedná se o problematiku střídání plodin (osevní postupy s vazbou na živočišnou výrobu, monokultury ječmene, pšenice a kukuřice), zpracování půdy a zakládání porostů plodin (půdoochranné technologie zpracování půdy), využití meziplodin v různých systémech hospodaření či význam víceletých pícnin na orné půdě.

Pozornost je věnována také pokryvnosti půdy rostlinami či jejich zbytky, hloubka prokořenění půdy apod., což jsou faktory, které mohou ovlivňovat půdní vlastnosti a vodní režim více než zvolený způsob zpracování půdy. Tuto hypotézu potvrzuje pěstování vojtěšky, která díky víceletému pokryvu povrchu půdy, prokořenění a obohacení půdy o organickou hmotu, vytváří drobtovitou strukturu s vodostálými agregáty a velkou infiltrační schopností. Obdobné efekty mohou mít vhodně zvolené směsi meziplodin. V takových situacích musíme uvážlivě volit vhodné technologie zpracování půdy, zvláště s ohledem na intenzitu, abychom pojezdy těžké techniky po příliš nakypřené půdě opětovně nevytvořili zhutnělé vrstvy. Jakékoliv chyby v agrotechnice negativně působí na rostliny, které jsou pak náchylnější k napadení patogeny, škůdci či hůře konkurují plevelům.

Dalším inovativním tématem je pěstování kukuřice s výsevem podsevových plodin (podplodin) do prostoru mezi řádky kukuřice. Očekáváme, že podsevové plodiny (vybrané druhy luskovin, jetelovin a trav) budou jednak efektivně chránit půdu před erozí (omezení povrchového odtoku), tak i obohatí půdu o kvalitní organickou hmotu, což je z dlouhodobého hlediska základem pro udržení úrodnosti půdy. S problematikou péče o půdu souvisí také oblast organických hnojiv a pomocných půdních látek.

V souvislosti s omezováním pesticidů v zemědělství je zapotřebí výše uvedené agrotechnické faktory optimalizovat tak, abychom zajistili vhodné prostředí a podmínky pro růst plodin. Tato problematika vyžaduje komplexní přístup a odborné posouzení s ohledem na ochranu půdy (eroze, dostupnost vody) i ochranu rostlin (výskyt biotických škodlivých organizmů).

Zdrojem informací pro prezentaci výše uvedených témat budou především dlouhodobé stacionární polní pokusy prováděné na Polní pokusné stanici Žabčice. Z těchto pokusů jsou k dispozici výsledky z dlouhých časových řad. Všechny pokusy jsou během vegetačního období přístupné prakticky každý pracovní den, což vytváří prostor pro demonstrační ukázky v různých fázích vývoje porostů.

B) Odrůdy a kvalita osiva

Na stanici je každoročně realizována řada pokusů zaměřených na testování odrůd obilnin, olejnin, okopanin a krmných plodin. Tyto pokusy jsou zaměřeny na hodnocení jednotlivých odrůd z hlediska výnosu a kvality sklizených produktů a také z hlediska jejich odolnosti vůči biotickým a abiotickým stresovým faktorům, především suchu. Pro sledování reakce odrůd ozimých obilnin na nedostatek vláhy jsou využívány písčité pozemky s vyšším rizikem výskytu přísušku, které jsou typické pro tuto oblast. Část pokusů je prováděna v systému s nižší intenzitou použití pesticidů, což umožňuje získat poznatky o citlivosti zkoušených odrůd k významným patogenům a kvantifikovat hospodářské ztráty zapříčiněné poškozením porostů. U pokusů s pšenicí ozimou je pozornost věnována také kvalitě osiva a problematice chemických a nechemických metod ošetření semen před setím.

Geneticky podmíněná rezistence je důležitou součástí principů IOR, která umožňuje optimalizovat opatření pro potlačení škodlivých organizmů. Vzhledem k častým výskytům bezesrážkových období v posledních letech jsou významné poznatky o vhodnosti jednotlivých odrůd pro podmínky s omezenou dostupností vody.

C) Výživa rostlin a vyvážená bilance živin v půdě

V polních experimentech jsou testovány vhodnépostupy optimalizace výživy hlavních pěstovaných plodin na orné půdě (pšenice, řepka, kukuřice). Výzkum je zaměřený na ověřování nových hnojiv a strategií výživy rostlin v podmínkách nedostatku vody. V polních podmínkách je snahou zvýšit efektivitu hnojení dusíkem využitím aplikace hnojiv tzv. „do depa“ s využitím moderních aplikátorů a aplikace hnojiv s řízeným uvolňováním živin. Především je testována účinnost hnojiv s inhibitory přeměny dusíku (inhibitory ureázy, nitrifikace) a obalovaných hnojiv. Zároveň se zaměříme na zjišťování účinku mimokořenové aplikace vybraných živin s potenciálem ovlivnit odolnost rostlin vůči suchu (např. draslík, zinek, měď, aj.) a zvýšit obranyschopnost rostlin vůči škodlivým činitelům (síra).

D) Monitoring a prognóza výskytu škodlivých organismů

Na výše uvedené lokalitě jsou monitorovány výskyty škůdců, patogenů a plevelů a na základě dosažení hodnot ekonomických prahů škodlivosti jsou podle příslušných metodik stanovovány optimální termíny ošetření. Kromě vlastního monitoringu jsou využívána data o  prognózách výskytů škodlivých činitelů, zveřejňované na webových stránkách Rostlinolékařského portálu. Po aplikacích přípravků na ochranu rostlin (dále jen POR) je pak prováděno hodnocení účinnosti zásahu.

E) Optimalizace používání přípravků na ochranu rostlin

Současné intenzivní zemědělství je značně závislé na používání POR. Některé z přípravků, resp. jejich účinné látky se používají dlouhodobě, až desítky let (z insekticidů např. pyrethroidy, z fungicidů azoly, z herbicidů sulfonylmočoviny), což zapříčiňuje vznik rezistentních populací plevelů, škůdců rostlin či původců chorob. Opakované aplikace stejných účinných látek pak nevykazují dostatečný ochranný efekt, jsou však spojeny s dalšími ekonomickými náklady a dochází při nich k vyššímu zatížení prostředí pesticidy.

Na ŠZP jsou pro ošetření porostů přednostně využívány selektivně účinkující přípravky s co nejmenším negativním vlivem na necílové organizmy a životní prostředí. Při jejich výběru je také brán ohled na možná rizika selekce rezistentních populací škodlivých organizmů.

V rámci výzkumné činnosti je na lokalitě rovněž dlouhodobě zjišťována citlivost populací vybraných druhů škůdců k účinným látkám běžně používaných insekticidních přípravků. Získané údaje jsou využívány k tvorbě specializovaných map zveřejněných na RL portálu a budou prezentovány zemědělcům během akcí demofarmy.

Vzhledem k očekávaným restrikcím řady účinných látek bude podstata dodržování pravidel anti-rezistentní strategie velmi důležitá. Předpokládá znalost v oblasti mechanismu účinku jednotlivých účinných látek, ale také využívání preventivních metod ochrany (okruh A).

F) Podpora přirozených nepřátel, opylovačů a zvýšení biodiverzity

Přirození nepřátelé (predátoři, parazitoidi) jsou nedílnou součástí IOR. V monokulturách bývá jejich výskyt omezený, neboť zde chybí refugia, z nichž by mohli porosty osídlovat. Z tohoto důvodu je nutné podporovat jejich výskyt vytvářením vhodných podmínek, např. zakládáním nektarodárných pásů/biopásů, které zvýší výskyt blanokřídlých opylovačů, jako je včela medonosná a různé druhy čmeláků – v našich agrocenózách zejména čmelák zemní, skalní a polní a samotářské včely. Biopásy působí pozitivně také na populace pestřenek, které jsou v larválním stadiu významnými predátory mšic a v dospělosti plní funkci opylovačů. Často se zde vyskytují různé druhy slunéček, zlatoočky, lumci a kuklice. Většinou jsou tyto organizmy polyfágní nebo oligofágní a jsou schopny se živit několika druhy kořisti a biopásy jsou nezbytné pro jejich přežití a namnožení se v období, kdy se na sousedních plodinách nevyskytují škůdci sloužící jako jejich potrava. Kromě výše uvedených druhů biopásy umožňují existenci také četných epigeických druhů členovců, zejména pavouků a střevlíkovitých brouků, kteří jsou rovněž významnými predátory.

Kromě vhodného střídání plodin a zakládání biopásů lze výskyt užitečných druhů hmyzu podpořit také vytvářením speciálních útočišť, tzv. hmyzích hotelů, které mohou mít podobu jednoduchých staveb z kamene, dřeva a dalších přírodních materiálů. V rámci aktivit demofarmy budou na vhodných místech vytvořeny ukázky takovýchto zařízení a bude průběžně monitorováno jejich osídlení hmyzem.

G) Optimalizace agrosystémů v suchých oblastech

IOR je v současné době uplatňována především na úrovni jednotlivých plodin, u nichž optimalizujeme pěstební technologie s využitím různých vstupů. Vzhledem k plodinám pěstovaným na ŠZP bude pozornost věnována především kukuřici, pšenici, máku, cukrovce a vojtěšce (u všech budou řešeny okruhy C, D, E).  Správná IOR zahrnuje také úroveň systémů hospodaření, resp. optimalizaci agrosystémů na úrovni farmy. Do této oblasti patří problematika rajonizace plodin ve vztahu k půdně-klimatickým podmínkám.

Jedním z aktuálních témat v této oblasti je problematika pěstování čiroku. V souvislosti se scénáři změny klimatu lze do budoucna očekávat, že se budou rozšiřovat oblasti (zvláště na jižní Moravě), kde bude stále více obtížné zajistit produkci objemných krmiv pro dobytek. Z tohoto důvodu lze čirok považovat za perspektivní plodinu, která může představovat alternativu k pěstování kukuřice. V předchozím projektu „Demofarem“ byly získány cenné výsledky o výnosové úrovni různých odrůd čiroku a také poznatky v oblasti pěstební technologie. Vzhledem k pozitivnímu ohlasu řady zemědělských podniků i ze vzdálenějších regionů ČR i Slovenska chceme v této problematice pokračovat.

Výzkum na agrolesnické ploše zahrnuje komplexní monitoring vztahů systému dřevina – zemědělská plodina – půda – atmosféra; předpokládá se pozitivní efekt stromořadí na zmírnění dopadů sucha a větrné erozi, zlepšení půdních podmínek a zároveň rozložení rizik v produkci a ekonomice výroby. Vedení ŠZP Žabčice považuje tuto problematiku za perspektivní formu alternativního hospodaření na méně úrodných půdách v podmínkách suché oblasti. Z tohoto důvodu byla v roce 2019 založena demonstrační poloprovozní plocha, kterou bude obhospodařovat ŠZP (bude čerpat náklady na založení demonstrační plochy). Na této ploše budou provádět výzkum ústavy Agronomické a Lesnicko-dřevařské fakulty MENDELU. Svým charakterem se jedná o dlouholetý výzkum (doba obmýtí dřevin je 10 až 50 let).

Agrolesnická část (5 ha) bude průběžně porovnávána s kontrolní plochou s konvenčním zemědělským systémem o shodné výměře, na které je pěstována stejná plodina. Na všech variantách bude provedeno hodnocení růstových, výnosových a kvalitativních parametrů zvolené plodiny.