4-5 3 riŽa, kukuruz, pŠenica - pfos.unios.hr bilinogojstva 003 (biljka kao... · 3 najvažnije:...
TRANSCRIPT
KULTURNA BILJKA KAO ČIMBENIK PROIZVODNOG PROSTORA
Kroz povijest kulturne biljke su se mijenjale i prilagođavale ekološkim uvijetima:
- prirodnom selekcijom
- selekcijom i oplemenjivanjem preko čovjeka
Na Zemlji: 200 000 biljnih vrsta
500-1000 do sada kultivirano (<1%)
Nekoliko desetina važne u prehrani
4-5 najveće površine
3 najvažnije: RIŽA, KUKURUZ, PŠENICA
Pitanje !
Kako povećati rodnost kultura i proizvodnju
VEĆIM korištenjem sunčeve energije, 2-5% sada
- pšenica 2,68%
- lupina 4,78%
Kako?
- pojačati fotosintezu: erektum tip listova = gust sklop (vs. Prostratum tip listova)
- prilagoditi morfologiju biljaka – arhitekturu da može nositi plod (veći)
- povećati odnos prinos : prirod (zrno:slama)
- Korištenje umjetnih supstrata, kao dopunska, da se bolje koristi genetski potencijal
kultura
Dovesti u optimalni sklad ekološke uvjete i zahtjeve kulture.
PRINOS – CILJ UZGOJA KULTURA
POJMOVI
BIOLOŠKI PRIROD - sveukupna biljna masa (nadzemna i podzemna)
PRINOS ili UROD - dio biološkog, kao cilj, sa polj. odnosno ekonomskom vrijednošću.
PRINOS je rezultanta svih pozitivno i negativno djelujućih ambijentalnih čimbenika,
kapaciteta rodnosti i otpornosti biljke prema negativnim čimbenicima.
Prema KÖHNLEIN-u:
Prinos = plodnost tla +
vremenske prilike +
biljka +
čovjek (agrotehnika) +
ostali čimbenici (korovi, bolesti, štetnici)
Plodnost tla = geološki supstrat + reljef + klima + organizmi + vrijeme
Čimbenici djeluju pojedinačno, ali i u interakciji, kao i kompeticijski u odnosu na prinos,
dakako do određenih granica.
ČINIOCI PRINOSA
PLODNOST TLA
Ukratko, to je sposobnost tla da biljci osigura dovoljno hraniva, vode, zraka i topline –
jednom riječju da osigura normalne uvjete za rast i razvoj, a čine ju fizikalna,
kemijska i biološka svojstva tla.
Prema Gračaninu:
Potencijalna plodnost tla
Efektivna plodnost tla
POTENCIJALNA plodnost tla predstavlja prirodnu proizvodnu sposobnost tla a
uglavnom je određena konstelacijom po prirodi danih čimbenika. Može se promjeniti
hidro-agromelioracijama ili antropogenizacijama.
Po prirodi dani čimbenici su:
- mehanički sastav
- koloidno-kemijski sastav
- mineralni sastav tla
- vodozračne osobine
- osobine adsorpcijskog kompleksa
- biologija tla
EFEKTIVNA plodnost tla se izražava ponajčešće veličinom prinosa (priroda) niza kultura
na nekom tlu uz određene klimatske prilike i njegu. Obično je to 10-godišnji prosjek
prinosa.
Zato bolje odgovara termin: PRODUKTIVITET STANIŠTA.
U stvari on je funkcija: - plodnosti tla.
- klime
- prilagodljivosti i genetskog potencijala za rod. kultura
- agrotehnike
Prema tome efektivna je na lijevoj strani jednadžbe a pod plodnošću je u stvari
potencijalna plodnost tla.
Prinos = plodnost tla + vrijeme + sorta + čovjek
↑ ↑
efektivna potencijalna
plodnost plodnost
Prema EDELMANU: - primarna plodnost tla
- prirodna plodnost tla
- tradicionalna plodnost tla
- tehnološka ili plodnost “poremećenih tala”
PRIMARNA je plodnost “djevičanskih tala”
PRIRODNA preostaje nakon iskorištenja “primarne”, to je plodnost većine
tala u“eksploataciji” i ona ovisi o apsolutnoj dubini tla, reljefu, teksturi, građi profila,
dreniranosti…
TRADICIONALNA predstavlja utjecaj antropogenizacije u dužem razdoblju, kao
klimaks plodnosti nakon duže uporabe stajskog gnoja, uzgoja djetelinsko-travnih
smjesa, leguminoza – tradicionalnih sustava zahvata na tlu.
TEHNOLOŠKA ili plodnost “poremećenih tala”, oslanja se na prirodnu i
predstavlja radikalne zahvate antropogenizacije tala – hidro- i agromelioracijama,
sa drastičnim promjenama u proizvodnim sposobnostima tla.
GLAVNI ELEMENTI PLODNOSTI TLA
1. TLO
2. KLIMA
3. BILJKA
4. ČOVJEK
1) TLO
Sorpcijska sposobnost tla i količina fiziološki aktivnih hraniva predstavlja moć
vezivanja (adsorpcije), čuvanja hraniva od ispiranja i laganog otpuštanja – prema
potrebama biljaka. Tu moć osigurava adsorpcijski kompleks tla, tzv. KOLOIDI TLA, a
mogu biti:
MINERALNI – sekundarni minerali gline:
KAOLINITNA skupina (kristali Si-Al, 1:1, razmak 0.79 nm)
MONTMORILONITNA skupina (Si-Al-Si, 2:1, 10-20 nm)
ILITNA skupina (Si-Al-Si, 2:1, 0.9 nm)
ORGANSKI – humus
ORGANSKO-MINERALNI – veza spomenutih
NEPOŽELJNA fiksacija
- kod fosfora (u kiselim tlima Al-, Fe- ioni i amorfni oblici seskvioksida)
- kalija (ilitna skupina)
pH vrijednost tla
- kiselost
- lužnatost
Kiselost predstavlja prisustvo H-iona, na adsorpcijskom kompleksu i u otopini tla, kao i
prisustvo Al- i Fe-iona.
U kiselom mediju prevladavaju: - ispiranje hraniva
- gljivice (fulvokiseline)
- razara se adsorpcijski kompleks
U alkalnom mediju:- blokada mikroelemenata – osim Mo
- jača mineralizacija organske tvari
- prisustvo lako topivih alkalnih soli
Optimum za pedodinamske procese i biljke 6.5 – 7
Ovisi o mehaničkom sastavu, sadržaju humusa i reakciji kulture
Shematski prikaz odnosa između pH i pedogenetskih procesa i dostupnosti hraniva
(širina trake odaje intenzitet procesa i pristupačnosti hraniva)
Shematski prikaz odnosa između pH i pedogenetskih procesa i dostupnosti hraniva
(širina trake odaje intenzitet procesa i pristupačnosti hraniva)
Lucerna
Ječam
Šećerna repa
Crvena djetelina
Raž
Lupina (vučji bob)
Repica
Zob
Krumpir
Pšenica
Grašak
<4.1 4.6-5.2 5.3-6.4 6.5-7.4 >7.4
Sadržaj i oblik humusa
Humus je: - izvor energije za mikroorganizme
- opći regulator plodnosti
- struktura
- vezanje vode i hraniva
- sadrži stimulatore rasta (huminske kiseline)
- izvor hraniva
POŽELJAN:
- BLAGI ili ZRELI humus
- USKOG odnosa C : N (idealan 10:1, povoljan 10-20:1, a šire nepovoljan. Černozem
10:1, pseudoglej 30:1, slama 50-100:1, stajski gnoj 25:1)
- BOGAT hranivima
- HUMUSNE kiseline neutralizirane Ca – Ca-humati, posebno sivih
Humusne
komponente Huminske tvari
Topivo
Netopivo:
Humini
NaOH
HCl
Ne taloži se:
Fulvokiseline
Taloži se:
Huminske kiseline
NetopivoTopivo:
Himelatomelanska
kiselina
Topive:
Smeđe
huminske
kiseline
NaOH + NaCl
Netopive:
Sive
Huminske
kiseline
Etanol
Kalcij
Važnost: - hranidbeni element
- kompleksni regulator plodnosti tla
- neutralizator kiselosti (povoljni pedogenetski procesi, mikro-organizmi, blagi humus)
- struktura (tvorba u prvoj etapi)
Proces strukturoformacije u 2 faze i Ca:
u prvoj obara koloide (negativno nabijene)
u drugoj sa Ca-humatima veže oborene koloide
Nepovoljno: >5% CaO
Struktura tla je “kičma” plodnosti tla. Regulira vodo-zračne odnose.
Traži se: u vodi stabilna mrvičasta struktura.
Prema VILJEMSU, mrvice 1-10 mm
Prema SEKERI, mrvice 1-3 mm
Prema KULLMANN-u, mrvice 0,2-5 mm
ČINIOCI STRUKTURE:
A. PRIRODNI: Blagi humus, a mogu i neke anorganske baze (Fe, Ca, Mn), a na
akumulaciju kvalitetnog humusa utječu:
- višegodišnje trave, za 1-2 godine mjerljivo se povećava humus. Međutim, učinak kao
na permanentnom travnjaku 5-50 godina uzgoja. Na oranici djeteline i trave: povoljni
učinak 3-4 godine.
B. SINTETSKI:
U praksi je mnogo tala nepovoljne strukture a djetelinsko-travne smjese ili nemaju
povoljne ekološke uvjete ili ekonomske važnosti. Tada se mogu upotrijebiti
SINTETSKI POPRAVLJAČI STRUKTURE ili KONDICIONERI TLA.
- organski
- anorganski
PRINCIP DJELOVANJA je isti kao i u produkata biokomponente tla ili stajskog gnoja.
LINEARNI KOLOIDI, končaste strukture, hvataju se za mineralnu (dio) komponentu
tvoreći ORGANOMINERALNE agregate – djeluju kao “BIOLOŠKI CEMENT”.
Analogno, dobivaju se POLIELEKTROLITI (polikiseline ili polibaze i njihove soli)
ČINIOCI STRUKTURE
C. ORGANSKI:
AEROFLOC, AEROTIL, KRILIUM, VAMA
Najbolji učinci: na mineralnim tlima, nestabilne strukture, na teškim tlima koja se
zamuljuju
Primjena: usitnjeno tlo, umjereno vlažno, homogenizirano
Djeluju: za 2-3 dana, nekoliko godina, doze 2-60 dt
D. ANORGANSKI: - kod prerade željezne rude
FLOTAL – feriamonalaun, 10% organske tvari, 3% dušika
FEROSUL – 60% Ca-sulfata, 30% Fe, tragovi N, P, K, Mg, Mn
TRIFER
Djelovanje: za par mjeseci, dugo godina, doza 0,5-1 t/ha
Predostrožnost: odvojeno od sjetve i gnojidbe fosforom
ŠIROKA PRAKSA – Primjena: SKUPI su za sada
Kapacitet tla za vodu i zrak
Antropogeno tlo mora imati dovoljnu vododržnost i povoljnu dreniranost. Oba svojstva
uvjetuje tekstura i sadržaj organske tvari. Također, traži se dovoljno zraka u tlu radi
disanja.
Voda: u kapilarnim, a zrak u nekapilarnim porama
Povoljan odnos kapilarne pore : nekapilarne pore = 3:2
TEŠKA TLA – nema dovoljno zraka
LAGANA TLA – nema dovoljno vode
PRIRODNE mjere popravke: obično, unošenjem organske tvari.
U novije vrijeme i: SINTETSKA SREDSTVA
Za teška tla: POLISTIRENI – STYROMUL i OKIROL
- male specifične težine, rahlo staničje, ne primaju vodu, ne vežu hraniva,
otporni na rad mikroorganizama. PRIMJENA: 4-12 mm pahuljice (kod hidromorfnih =
ploče, grede); Količina: 1-4 m3/100 m2, rotacijska oruđa
Za laka tla:
HYGROMUL, zapravo UREA-FORMALDEHID prepariran smolama. 30,5% dušika,
godišnja mineralizacija 5%.
PRIMJENA, kao pjena, osuši se, sitni. Specifična težina mala, 15-30 kg/m3. Količina: 2
m3/100 m2, rotacijska oruđa. Veže: 70% vode (od volumena) sa hranivima. Koristi se
više u povrtlarstvu.
UGORENJE TLA
Tlo je dinamička sredina. Stalna promjena vodnog i zračnog režima, hidrotermičke
oscilacije, promjenjivost rada biokomponente. Povoljno stanje ovih procesa
predstavlja UGORENOST tla. Znanstvenu definiciju ugorenja tla dao je SEKERA,
otac “BIOTEHNIČKOG RATARENJA”. Po njemu: Ugorenje je specifično
dinamičko stanje tla kojeg odlikuje stabilna mrvičasta struktura i povoljna
vododrživost. Rahlo je, šupljikavo kao pčelinje saće.
Uvjetuju ga dvije komponente:
A) KOLOIDNO-KEMIJSKA (pijesak, glina, humus) = primarni agregati
B) BIOLOŠKA – sluzaste tvari biokomponenete koje služe za vezanje primarnih
agregata u sekundarne. To je, u svari, BIOLOŠKI CEMENT, osniva u vodi stabilne
strukture.
Proizlazi:
Osnovni nosioci ugorenja su organizmi tla, a oni traže: vlagu, kisik, toplinu, organsku
tvar. Zato neka tla ne ispunjavaju ove uvjete:
- skeletna i skeletoidna tla
- suviše lagana
- ekstremno teška glinena tla
- tla trajno suhih ili hladnih prostora
Najbolja za ugorenje: ILOVAČE.
U našim uvjetima: DINAMIKA PROCESA UGORENJA slijedi disanje u tlu.
UGORENJE TLA
5 vrsta ugorenosti (prema KLAPP-u):
ugorenja od zasjenjivanja usjeva ili malčiranja (zaštita od atmosferalija, povoljno za
mikroorganizme tla)
ugorenost od predusjeva - pozitivno (grahorice)
- negativno (strne žitarice)
ugorenost od mraza – kao posljedica naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja tla
zimi. Voda → led (povećava volumen za 1/11. Razdvajanje krupnih agregata i
FLOKULACIJA koloida → rahlo tlo, do 7 cm, kratkotrajni učinak, povoljno za proljetnu
sjetvu.
ugorenost od vrućina – visoke temperature ljeti (jadransko područje) izazivaju
FLOKULACIJU koloida, sipko rahlo tlo. Kratkotrajno, dobro za sjetvu.
Zaključno: Pravo ugorenje kao posljedica rada biokomponente tla.
Pitanje !
Da li je ugorenost neophodna? NIJE !
Ugoreno tlo je zaista plodno, izražene efektivne plodnosti, ali se ne može reći da je
neugoreno tlo neplodno, nepogodno za poljoprivrednu proizvodnju. Uostalom, velike
površine antropogenih tala se iskorištavaju, a da nikad ne postižu stanje ugorenosti.
2) KLIMA se javlja kao čimbenik visine prinosa.
u kombinaciji s tlom i reljefom, pa su moguće kombinacije:
- klima i tlo povoljni
- klima i tlo nepovoljni
- klima povoljna a tlo nepovoljno, i OBRATNO
sa oscilacijama meteroloških elemenata što predstavlja ključni čimbenik variranja
prinosa po godinama: DOBRE GODINE
LOŠE GODINE
3) BILJKA (sorta) utječu na količinu i kakvoću prinosa GENETSKIM POTENCIJALOM
za RODNOST i svojstvom PRILAGODLJIVOSTI odnosno ADAPTIBILNOSTI
određenim agrotehničkim uvjetima.
- plastične sorte
- visokoprinosne, ali zahtjevne
4) ČOVJEK je organizator, regulator, kontrolor i zaštitnik kultura, bira sortu za određene
uvjete, određuje agrotehniku i svojim znanjem i iskustvom drži ključno mjesto u
AGROEKOSUSTAVU. Obavlja selekciju i oplemenjivanje, popravlja tlo i podiže
produktivnost staništa
ZAKONI STVARANJA PRINOSA
1) Prvi zakon o stvaranju prinosa dao je JUSTUS von
LIEBIG (1855) =
ZAKON O MINIMUMU
Prinos kulture ovisi o onom hranivu koje se nalazi u
minimumu.
Prema Liebigu:
Ako se obavlja gnojidba hranivom koje je u minimumu
prinos će rasti proporcionalno količini dodanog
hraniva.
2) Liebigov zakon je proširio HELLRIEGEL i na ostale životne čimbenike (npr. VODU).
Najveći doprinos dobiva se pri određenoj optimalnoj zastupljenosti vegetacijskih
čimbenika. Pri minimalnoj i maksimalnoj prisutnosti, prinos je jednak nuli. Pri
neprekidnom dodavanju jednake količine nekog čimbenika učinak tog čimbenika
neprekidno opada. Iz toga je izveden zaključak o PROGRESIVNOM OPADANJU
PLODNOSTI TLA
4) Daljnji napredak učinio je WOLNY
(1897-98) i uveo
ZAKON OPTIMUMA: PRINOS raste do
optimuma, zatim se učinak smanjuje.
Ispitivao je nekoliko čimbenika:
- vlažnost (voda)
- svjetlost
- gnojidba
3) Daljnja razrada Liebigovog zakona, nakon Hellriegela, obavljena je od strane
LIEBSCHER-a (1895) koji kaže da djelovanje nekog čimbenika u minimumu ovisi o
optimalnom sudjelovanju ostalih vegetacijskih čimbenika.
5) 1938. godine VILJAMS izlaže “ZAKON o JEDNAKOJ VAŽNOSTI i
NEZAMJENJIVOSTI VEGETACIJSKIH ČIMBENIKA.”
Međutim, nisu svi čimbenici jednake važnosti N > P > K itd.
6) 1954. godine MITSCHERLICH iznosi ZAKON O OPADANJU U PORASTU PRINOSA
(ili Zakon o opadajućem porastu prinosa) ili MITSCHERLICHOV ZAKON.
Ako se tlo npr. gnoji elementom koji nedostaje prinos će rasti, ali ne linearno, već će
svaka novododana količina hraniva povećati prinos u manjoj količini od iste prethodno
dodane doze (čimbenika) hraniva. Tako porast prinosa uz različite doze (količine)
vegetacijskih čimbenika bilježi grafički prikaz kao KRIVULJA. Ovdje prinos ne raste
proporcionalno dodanoj količini čimbenika X, već proporcionalno visini prinosa koja
nedostaje do maksimalnog prinosa “A”.
dx
dy
y
A-y
C = konstanta za pojedino hranivo
αPrinosi uz iste dodane količine
hraniva relativno se smanjuju (a
apsolutno rastu):
dx1 = dx2 = dx3 = dx4
y1 > dy2 > dy3 > dy4 > dy5
Na kraju krivulja postigne
maksimum, a porast prinosa uz
dodavanje hraniva dostigne “nulu”.
O veličini, odnosno brzini porasta prinosa u nekoj točki krivulje, tj. za neku dodatnu
količinu hraniva (čimbenika) govori povučena tangenta, odnosno njezin položaj ili
strmina.
Strminu tangente pak određuje kut α, kut koji tangenta zatvara sa osi X.
Što je kut α veći, strmija je tangenta, veći je porast prinosa u toj točci. Dakle, tangens
kuta α određuje (dodatni) porast prinosa u odnosu na (dodatnu) dodanu količinu hraniva.
Značaj:
Saznanje da dodavanjem
hraniva, ili bilo kojeg
drugog čimbenika
prinosa, ima za rezultat u
postupnom smanjivanju
učinaka na povećanje
prinosa
Važno je sa gledišta
ekonomskog vrednovanja
(ULAGANJA).
Kritike Mitscherlichovog zakona:
da je eksperimentalnim putem nemoguće ostvariti maksimalan prinos
da čimbenici međusobno djeluju i kompeticijski
da količine hraniva u tlu nisu apsolutne veličine već relativne
7) Mitscherlichov zakon je dalje matematički unaprijedio BAULE: Količina vegetacijskih
čimbenika potrebna da se prinos poveća za 50% u odnosu na prethodnu količinu
čimbenika naziva se 1 BAULE. Npr.
1 Baule = 1. količina povećava prinos 50% (+50%)
2 Baule = 2. količina povećava prinos 75% (+25%)
3 Baule = 3. količina povećava prinos 87,5% (+12,5%)
4 Baule = 4. količina povećava prinos 100%
8) Na postavkama Mitscherlicha i Baulea, WILLCOX je dalje utvrdio da je djelovanje
jednog čimbenika neovisno o kulturi i tipu tla, da vegetacijski čimbenici moraju biti
pod kontrolom, da ni jednog ne smije biti u suvišku jer djeluje depresivno
9) daljnju razradu Mitscherlichovog zakona dali su BOGUSLAVSKI i SCHNEIDER:
Vrijednost: u zoni maksimuma prinos se ostvaruje optimalnim količinama vegetacijskih
čimbenika, a dalje slijedi zona depresije.
Y – srednji prinos
x – data količina fakora rasta
M – maksimalni prinos
m – maksimalnom prinosu pripadajuća vrijednost doze faktora
i – udaljenost ishodišne točke krivulje od nulte osi x (u jedinici doze faktora)
z – konstanta
n - eksponent
PAZI! U Mihalićevom udžbeniku kriva formula!!! Treba glasiti:
ČUVANJE PLODNOSTI TLA
U suštini iskorištavanje antropogenog tla predstavlja odnosno uključuje i negativne
utjecaje na plodnost tla.
To su: - KLIMA
- KULTURA
- ČOVJEK
KLIMA utječe: - insolacijom
- oborinama
- vjetrom
Tlo je “golo”, nezaštićeno, npr. iza pšenice do sjetve kukuruza treba 6+4+1=11 mjeseci.
Insolacija: ultraljubičaste zrake ubijaju na površini tla mikroorganizme, umrtvljuju tlo.
Zatim, isušivanje
Oborina: Kišne kapi - razaraju strukturne agregate
- zamuljuju tlo
- stvara se pokorica
- sprečava aeracija
- ponekad ugušenje klica, osobito dikotiledona (soja)
Pljuskovi - erozija na nagnutom terenu
Vjetar: eolska erozija
KULTURA:
- odnosi hraniva iz tla
- neke ubrzavaju mineralizaciju humusa (kukuruz, strne žitarice)
- destimuliraju ugorenje tla (strne žitarice)
ČOVJEK:
Obradom tla potiče se: zračenje (aeracija) i mineralizacija organske tvari
Gaženje tla
- pri čestoj obradi
- njezi
- žetvi, berbi, dolazi do ZBIJANJA TLA.
Prema Viljamsu, to je na obradivom tlu do 10 cm, a prema GLIEMOROTH-u do 30 cm
zbija se 30-60% od površine.
RID razlikuje:
- STVARNO ZBIJANJE (strojevi, valjci)
- TRAGOVI TOČKOVA, stoke, točkova
- RAZMAZIVANJE TLA u MOKROM stanju
- “EFEKAT ŠKARA” pri klizanju i okretanju na uvratini.
Praksa je pokazala da sva tla nisu jednako osjetljiva na zbijanje, da osjetljivost raste sa
povećanjem mineralnih koloida izražene ljepljivosti dok su lagana tla i bolje strukture
manje osjetljiva, vlažni mikroagregati jako su osjetljivi na pritiskanje.
Pitanje!
Koji su to zahvati da se obnavlja, čuva i povećava plodnost tla?
Odgovor slijedi iz činjenice da tlo stabilne mrvičaste strukture, s dovoljno humusa i
hraniva, s boljim životom, lakše podnosi spomenute negativne utjecaje i brže
obnavlja svoju plodnost.
Stoga su zahvati usredotočeni na mjere popravke strukture, održavanja razine humusa,
gnojidbu i aktiviranje mikroprocesa u tlu, kao:
– gnojidba kalcijem – kalcizacija
– gnojidba N,P,K itd.
– obogaćivanje organskom tvari
– što kraće ostaviti tlo “golim”, malčiranjem i zelenom gnojidbom
– uzgoj djetelinsko-travnih smjesa
– primjena kondicionera
– svesti postupke obrade tla na “nužnu” mjeru, bez suvišnih gaženja
– u eri primjene teških traktora udvajanje (udvostručenje) točkova, primjena gusjenica
ili dodavanje rešetkastih kotača (njem. Gitterräder) radi smanjenja specifičnog
pritiska.
– primjena zrakoplovstva, s prednošću:
- ne dodiruje tlo, osobito vlažno
- omogućuje rad kad je nemoguće raditi na tlu, a nužno je
- veći učinak što svodi operaciju na kratak termin
- ne oštećuje usjev.