DS 1: Optimizacija tehnologij pridelave
a. Kolobar
Posledice ozkega kolobarja, zlasti pa potrebe po beljakovinah v živinoreji povečujejo možnost, da postane soja nepogrešljiva ne le v slovenski ekološki pridelavi, ampak tudi v konvencionalni pridelavi in prireji. Ena izmed najpomembnejših skupin rastlin pri vključitvi v kolobar so metuljnice. Pri setvi slednjih lahko izbiramo med večletnimi deteljami in lucerno, lahko pa se odločimo za sojo ali druge zrnate stročnice, da z njimi pridelamo zrnje ali zelinje. V vsakem primeru se bo začel v tleh proces izboljšanja bioloških in drugih lastnosti tal zaradi vezave dušika iz zraka z bakterijami, ki živijo na koreninah stročnic. Pridelava soje v Sloveniji ni tako zelo razširjena, zato je razširjenost bolezni in škodljivcev majhna. Za doseganje večjih pridelkov, je pomembna tudi pravilna vključitev slednje v kolobar in izbira kakovostnih tal. Tla za pridelavo soje morajo biti nevtralna do rahlo bazična, propustna za vodo. Optimalno je, da predposevki pustijo dovolj humusa v tleh. Ko oblikujemo kolobar, vanj ne vključujemo sončnic in stročnic. Rastlini najbolj ugajajo predposevki, ki dobro razplevelijo tla. To so okopavine, ki so bile gnojene s hlevskim gnojem (sladkorna pesa, krompir, konoplja …). Soja je najboljši predposevek pšenici. Pri setvi soje v strnišče moramo biti pozorni, saj slama žit vsebuje snovi, ki vplivajo na kaljivost in rast soje, ko seme pride v stik z slamo. Da bi se izognili tej težavi, uporabljamo stroje, ki tla obdelajo tako, da preprečijo stik slame z semenom. Pri uporabi takšnega sistema obdelave ima kolobar veliko vlogo, saj zmanjšuje pojav bolezni in težave z ogorčicami. Prav tako, so pomembni različni dosevki, ki preprečujejo erozijo tal in ohranjajo vlago v tleh. Za povečanje biodiverzitete in bolj racionalno pridelave lahko sojo sejemo v obstoječo prezimno pšenico ali rž. Če se nitrifikacijske bakterije niso razvile oziroma soje nismo cepili z njimi, pusti za sabo zelo izčrpana tla. Lahko jo sejemo kot mešani posevek v vrstah ali jo v pasovih gojimo skupaj s koruzo za zrnje.
Cilj predlagane raziskave je preučiti možnost povečanja deleža zrnatih stročnic ter podati analizo možnosti vključevanja v kolobar na podlagi zbranih podatkov in izvedenih poljskih poskusov.
b. Primernost načinov obdelave tal
Soja se v Sloveniji večinoma prideluje z oranjem in predsetveno pripravo tal, t.i. konvencionalni način obdelave tal. Vseeno pa opazimo, da se v zadnjih letih postopki obdelave tal v slovenskem prostoru spreminjajo. Obvladovanje tveganj v kmetijstvu v luči podnebnih sprememb pridobiva na pomenu prav tako pa trg narekuje manjšo uporabo energentov in delovnih ur ter s tem trajnostno ravnanje z viri. Širijo se t.i. ohranitveni načini obdelave, kjer tla le minimalno obdelajo, uporaba pluga pa se marsikje opušča. Ohranitvena obdelava ima številne prednosti (predvsem zmanjšanje erozije, ohranjanje in povečevanje organske snovi v tleh, manjša poraba energentov in časa za pripravo in manjše tlačenje tal itd.) a tudi slabosti (večje težave s pleveli, morebitno slabše odlaganje semena ob setvi ali mašenje semenskih enot zaradi organskih ostankov na površini, vlažnejša in hladnejša tla, večji pritiski glivičnih bolezni in škodljivcev itd). Spremembe pri obdelavi tal tako za kmetovalca pogosto pomenijo tudi spremembe pri večini tehnoloških postopkov pri pridelavi, obenem pa različni načini obdelave tal vplivajo na upravljanje s številnimi biotskimi in abiotskimi dejavniki pri pridelavi. Zato je pri spremembah v načinih obdelave tal potrebna določena previdnost in preučitev posledic, ki jih le-ta lahko prinaša. S preizkušanjem primernosti načinov obdelave tal pri pridelavi soje bomo preučili a) vplive obdelave tal na razvoj posevkov in pridelke ter pojav abiotskih in biotskih dejavnikov.
c. Tehnologije setve
GLOBINA SETVE
Globina odlaganja semena v zemljo je močno odvisna od vrste poljščine, katere seme sejemo. Načeloma velja, da se seme debelozrnatih vrst seje globlje, seme drobnozrnatih vrst pa plitveje, odvisna pa je tudi od teksture tal (na lahkih peščenih tleh lahko sejemo globlje kot na glinastih težkih) in strukture tal (velikosti in oblike strukturnih agregatov). Optimalna globina naj bi bila trikratnik premera semena. Zrnate stročnice imajo zelo različno veliko seme, čemur je potrebno prilagoditi globino setve. Na izbrani kmetiji bomo s prirejeno sejalnico testirali dve globini setve za 5 vrst zrnatih stročnic (soja, grah, bob, bela lupina, fižol) in ugotavljali, kako globina setve vpliva na kalitev, juvenilni razvoj in dozorevanje rastlin. Preučili bomo vpliv globina setve na pridelek semena izbranih zrnatih stročnic.
MEDVRSTNA RAZDALJA/GOSTOTA IN SORTE
Redki pridelovalci imajo dobre izkušnje s pridelavo določene vrste in sorte zrnate stročnice. Pri posameznikih, ki pa vendarle boljše poznajo habitus in zahteve vrste in sorte pa, bi bilo mogoče pridelke optimizirati tudi s preizkušanjem setve pri različnih medvrstnih razdaljah in/ali gostotah setve. V ta namen bomo eno do dve sorti na določenem kmetijskem gospodarstvu posejali na tri različne medvrstne razdalje in/ali gostote setve in preučevali vpliv na rast rastlin, učinkovito zapiranje rastnega prostora in velikost pridelek zrnja. Poleg bonitiranja rasti in razvoja po BBCH sistemu v zrnatih stročnicah, bomo spremljali vpliv plevelov. Glede na razpoložljivo mehanizacijo bomo uporabili žitno sejalnico ali sejalnico za presledno setev.
č. Tehnologije obvladovanja plevelov
Soja spada med okopavine s slabo tekmovalno sposobnost do plevelov v zgodnjih razvojnih fazah. Zaradi počasnega začetnega razvoja le ti tekmujejo s sojo za vire (svetlobo, vlago, hranila in prostor) in lahko, glede na navedbe v literaturi, zmanjšajo pridelke le-te od 20 in 80 odstotkov. Ker soja ne prenaša nižjih temperatur in jo sejemo pozneje kot nekatere druge okopavine, zato je tudi pritisk toploljubnih plevelov precejšen. Obvladovanje plevelov je eden izmed najpomembnejših tehnoloških ukrepov za uspešno pridelavo soje. Integrirana pridelava je v Sloveniji najbolj razširjen način pridelave soje. Ta spodbuja razvoj in uvedbo integriranega varstva rastlin pred škodljivimi organizmi in alternativne pristope ali tehnike, z namenom zmanjšanja odvisnosti od uporabe FFS ali uporabo FFS z nizko stopnjo tveganja. Najpomembnejše načelo integriranega zatiranja plevelov je, da uporabimo FFS šele, ko drugi ukrepi za obvladovanje škodljivih organizmov ne zadoščajo in takrat uporabimo manj strupene in hitreje razgradljive dovoljene pripravke. Zatiranje plevelov v intenzivni pridelavi soje večinoma temelji na kemičnih ukrepih varstva rastlin, saj se soja pri nas večinoma prideluje na medvrstni razdalji 25 cm. Zaradi tega je možnost uporabe mehanskih ukrepov zatiranja plevelov omejena in je zato toliko bolj pomembno učinkovito zatiranje plevela že v prejšnji kulturi, ustrezno zasnovan kolobar in izvajanje preventivnih ukrepov zatiranja plevela kot je npr. slepa setev. Izbor kemičnih sredstev, ki je na voljo za zatiranje plevelov v soji je pri nas razmeroma omejen in prevladujejo t.i. talni herbicidi, ki se aplicirajo pred vznikom plevelov in soje in imajo dolgotrajen način delovanja, a so zaradi tega pogosto eko-toksikološko sporni. Na izbranih kmetijah, ki se ukvarjajo z intenzivnim pridelovanjem bomo a) spremljali vpliv plevela rast in razvoj stročnic, b) preskusili možnosti kombiniranja kemičnega varstva z mehanskimi ukrepi zatiranja plevelov, c) možnosti zamenjave talnih herbicidov z uporabe kombinacij ciljnih herbicidov po vzniku soje in plevelov d) možnosti uporabe zmanjšanih odmerkov herbicidov.
Poseben izziv v praksi predstavlja obvladovanje plevelov v ekoloških načinih pridelave soje. Pri ekološkem kmetijstvu temelji varstvo pred pleveli na nekemičnem načinu zatiranja plevelov. Prednost v ekološki pridelavi je v tem, da lahko sojo okopavamo, prvič ko soja požene prvi tripernati list, drugič 14 dni kasneje. To je eden izmed boljših načinov odstranitve plevelov, pri tem pa ne smemo pozabiti na prvo temeljito brananje oziroma optimalno predsetveno obdelavo (prvi ukrep proti plevelom). Soja je rastlina, ki je dobro odporna proti suši, zaradi dobro razvitega koreninskega sistema. Naslednja okopavanja opravimo po potrebi. Na kmetijah, ki se ukvarjajo z ekološkim pridelovanjem bomo preizkusili več preventivnih ukrepov, ki kasneje omogočajo lažji nadzor nad pleveli. Kot eno izmed možnosti, bomo uporabili tehniko slepe setve, kjer bomo tla pred setvijo večkrat plitko obdelali, še preden pleveli v fazi kličnih listov. Naslednji možni ukrep bo setev soje na širši medvrstni razmik, saj je v tem primeru možna uporaba medvrstnih okopalnikov. V začetnih razvojnih fazah enoletne plevele uspešno uničimo z večkratno uporabo česal.
d. Tehnologija gnojenja
Gnojenje soje glede na pričakovan pridelek in analizo tal, saj lahko tako preprečimo izpiranje hranil, zmanjševanje negativnih posledic na okolje in znižanje stroškov pridelave. Za gnojenje soje lahko uporabljamo organska in mineralna gnojila, saj soja tako kot ostale okopavine dobro reagira tudi na gnojenje s hlevskim gnojem. Najbolj je priporočljiva uporaba kompostiranega hlevskega gnoja, čeprav ima manjšo vsebnost dušika, je bolj uravnoteženo gnojilo in zagotavlja daljšo časovno rodovitnost. Z hlevskim gnojem pa spodbujamo tudi razmnoževanje mikroorganizmov v tleh. Večji del potrebnega dušika, fosforja in kalija s temi način zagotovimo. Potrebno je še apnenje, s katerim dodamo potrebno količino kalcija in magnezij. Paziti je potrebno na vrsto dodanega apna; če dodajamo preveč dolomitskega, lahko predoziramo količino magnezija, slednji pa škoduje strukturi tal.
Veliko pozornost pri pridelavi zrnatih stročnic je potrebno nameniti gnojenju z dušikom saj lahko negativno vpliva na aktivno delovanje nitrifikacijskih bakterij, ki vežejo dušik iz zraka. Za preskrbljenost tal z dušikom je dovolj , če je bil sočasno z oranjem dodan hlevski gnoj ali manjšo količino mineralnega dušika. Pri slednjem pa ne smemo pozabiti, da lahko soja pridobi od 50-75 % potrebnega dušika iz zraka s pomočjo dušikovih bakterij. To pa seveda, ni mogoč brez ustrezne inokulacije z ustreznimi simbiotskimi dušikovimi bakterijami. Zaradi možnosti dobrega izkoristka težje dostopnih hranil, tvori relativno velike pridelke tudi ob pomanjkljivem gnojenju, kar pa je tudi del ciljev projekta. V okviru slednjega bomo primerjali dodan dušik in njegov vpliv na končni pridelek.
V demonstracijskem prikazu/poskusu pridelave visoke fižola v hmeljišču na KG bomo prikazali pridelavo z večjo količino gnojenega dušika oziroma gnojenja z gnojilom z dušikom s počasnim sproščanjem ob setvi (kot se le to izvaja v sedanji praksi) v primerjavi z: i) zmanjšanim odmerkom dušika ob setvi, ii) zmanjšanim odmerkom dušika v kombinaciji z inokulacijo semena ob setvi in iv) pridelavo brez gnojenja z dušikom v kombinaciji z inokulacijo semena ob setvi.
e. Analiza nodulacije korenin rastlin s simbiotskimi bakterijami
Zrnate stročnice iz botanične družine metuljnice (Fabaceae) so pogoj za biološko fiksacijo dušika, ki ima gnojilni vpliv na druge poljščine v kolobarju. Korist od njihovega vključevanja v kolobar je med drugim tako tudi manjša poraba mineralnih gnojil in stroškov zanje. Soja in grah lahko vzpostavita simbiotski odnos z vrstno specifičnimi nitrifikacijskimi bakterijami, in sicer soja z Rhizobium japonicum in Bradyrhizobium japonicum, grah pa z Rhizobium pisi. Bakterije oblikujejo na koreninah gomoljčke (nodule), v katerih se kopiči dušik iz zraka, ki ga deloma porabi rastlina gostiteljica, deloma pa ostane v tleh kot zaloga dušika za naslednjo kulturo. Za uspešno vzpostavitev simbioze morajo biti, poleg prisotnosti ustreznih sevov bakterij, zagotovljenih ustrezne rastne razmere. Uspešno nodulacijo zavirajo neustrezna pH vrednost tal (pri prenizkih pH vrednostih, pod pH 6, se simbioza ne vzpostavi), neprimerno obdelana tla (negativen vpliv trdih, zbitih tal), lahka, peščena in skeletna tla (pomanjkanje vode), težka tla (zastajanje vode), prekomerno gnojenje z dušikom ali pri pomanjkanju železa in molibdena v tleh, idr.
Na terenu bomo pri sodelujočih kmetijskih gospodarstvih, ki se ukvarjajo z intenzivnim pridelovanjem soje, preučili uspešnost nodulacije pri soji in skušali poiskati razloge, če do nodulacije ne bi prišlo ali pa bi bila ta manjša. To pomeni, doseči maksimalno in stabilno inokulacijo s ponovitvijo setve, uporabo trgovskih inokulatov pri setvi soje v naslednjem letu na isti oziroma bližnji lokaciji.
Vse sorte soje (ne pa tudi graha, pri katerem predpostavljamo, da so bakterije zanj že prisotne v tleh pri nas), ki so pri nas v prodaji, imajo seme že predhodno inokulirano s simbiotskimi bakterijami, ki se nahajajo v tankem ovoju okoli semena in naj bi zagotavljale optimalno nodulacijo rastlin med rastjo in tako ustrezno prehranjenost rastlin. Vendar pa se je v praksi pokazalo, da noduli na koreninah večinoma niso bili prisotni, kljub temu da je bilo pri setvi uporabljeno tovarniško inokulirano seme. Razlog je lahko, poleg naštetih neugodnih rastnih razmer, tudi pri neprimernem in/ali dolgotrajnem skladiščenju inokuliranega semena, kjer pride do propada bakterij in s tem odsotnosti nodulacije na rastlinah. Rešitev je dodatna inokulacija tik pred setvijo s preverjeno živo kulturo bakterij, kar pa je potrebno strokovno pravilno opraviti in o tem podučiti tudi kmetovalce. V okviru projekta bomo uporabili 2 inokulanta tik pred setvijo graha in soje ter nato spremljali rast in razvoj rastlin ter dosežen pridelek. Pripravke bomo nanašali na seme po predpisanem postopku tik pred setvijo in poskrbeli, da bo seme dobro prekrito z zemljo.
V demonstracijskem poskusu na KG bomo v pridelavo visokega fižola vključili v eno prikazano varianto pridelave inokulacijo semena tik pred setvijo s preverjeno živo kulturo bakterij in izvedli prikaz. Spremljali bomo rast in razvoj rastlin ter dosežen pridelek (v primerjavi s kontrolo, ki bo klasična pridelava brez inokulacije) ter posevek in ostale rezultate prikazali kmetovalcem. Kmetje namreč sejejo v praksi v glavnem svoje seme avtohtone sorte Sivček, nekateri tudi sorto Jeruzalemčan, in semena ne inokulirajo.
f. Spremljanje pojava bolezni in škodljivih organizmov pri pridelavi soje in visokega fižola
Ker soja predstavlja novost v slovenskem kolobarju sta tudi stanje in dinamika pojava bolezni in škodljivcev pri pridelavi soje je v Sloveniji večinoma neznana. Enako velja za visok fižol, ki se prideluje v premeni hmeljišč. Prav tako je v praksi slabo poznavanje ukrepov za njihovo obvladovanje in tudi majhen nabor možnih rešitev. Ker pričakujemo, da se bodo s povečevanjem pridelave predvidoma stopnjevale tudi težave povezane z boleznimi in škodljivci, je pomembno, da jih pravočasno pravilno prepoznamo in glede na njihove značilnosti izberemo ukrepe, s katerimi bomo preprečevali njihovo širjenje in jih zatirali. V okviru projekta bomo zato na izbranih KMG a) spremljali pojav in dinamiko bolezni in škodljivcev pri pridelavi soje in na enem KG pri pridelavi visokega fižola, b) identificirali specifične bolezni in škodljivce, ki se pojavljajo, c) analizirali in ponudili rešitve za njihovo obvladovanje.
g. Vpeljava okoljsko nespornih vrvic v pridelavo visokega fižola
Na KG bomo v demonstracijskem prikazu/poskusu z visokim fižolom vključili v primerjavi s polipropilenskimi vrvicami vrvice, narejene iz lesne biomase, in vrvice, narejene iz škroba koruze. Opazovali ni beležili bomo rast rastlin ob novih vrvicah v primerjavi s klasičnimi in primerjali pridelek med temi variantami ter izvajali diseminacijo rezultatov in omogočali oglede demonstracijskega poskusa. Po obiranju fižola bomo organsko maso, prepleteno z novimi vrvicami, kompostirali posebej in tako prikazali pridelovalcem, da se le ta v kompostnem kupu v nekaj mesecih razgradi na naravne snovi in se zato kasneje ne kopiči v okolju, kot je to problem s polipropilensko vrvico.
