Maaviljeluse konspekt (3)

MAAVILJELUSE PÕHIKURSUS (3 AP)
40 loengut ja 30 laboratoorset tööd
Eksam : test + laboratoorsed tööd peavad olema sooritatud !
Kirjandus:
- E. Haller „ Maaviljelus ” (mullafüüsika, umbrohud; põhiraamat)
- „Maaviljeluse käsiraamat” (vähem saadaval)
- „Agrokeemia 2006”
- M. Karmin „Umbrohud ja nende tõrje”
- „Teraviljakasvatuse käsiraamat”
- „Mahepõllumajanduse alused”
- Mahepõllumajanduse leht
- Masanobu Fukuoka „Ühe kõrre revolutsioon ” (Maaülikooli tudengi tõlge)
- H. Lõiveke ( koostaja ) „ Taimekaitse käsiraamat”
Maaviljelus ( Soil management ) – agroökosüsteemis toimivate taimekasvutegurite looduskeskne tarbimine. Põhieesmärk realiseeritakse maakasutusviiside ja –võtete kogumil, st maaviljelussüsteemide kaudu. Hõlmab agrotehnilisi, melioratiivseid ja organisatsioonilisi abinõusid. Põhiülesandeks on kultuurliikide kindlustamine optimaalsel määral taimekasvuteguritega, so kasvukeskkonna omaduste ja temas kulgevate režiimide kompleksne reguleerimine.
Looduslik ökosüsteem: Taimed – taimede varis – taimtoidulised organismid – lagundamine – muld (ja hakkab jälle otsast peale, suletud ring)
Bio- ja ökosüsteemid on avatud (bioloogiline süsteem, mis vahetab ümbritseva keskkonnaga nii energiat kui ainet).
Agroökosüsteemi iseloomustab:
1) Selle suur avatus – saagi eemaldamine, väetamine
2) Iseregulatsiooni nõrkus – põllukooslust mõjutatakse agrotehnika valdkonda kuuluvate tehnoloogiliste võtetega
3) Süsteemsus – viljelustehnoloogia üksikvõtete elimineerimine, muutmine võib mõjutada kogu tehnoloogilise kompleksi efektiivsust
Põllumaad on Eestis 1 100 000 ha, millest haritakse 70-75%. 17 vallas on mulla boniteet alla 31 hp. Põllumaa pind (ha) inimese kohta igal aastal väheneb.
Ratsionaalne maaviljelussüsteem:
1) Tavasüsteem – põllumajanduslik tootmisviis mida iseloomustab rohke ostutoodete (näiteks pestitsiidid, väetised) ja muude tehnoloogiate (näiteks spetsiifilised aretusvõtted) kasutamine, mille eesmärgiks on efektiivsuse ja tasuvuse suurendamine ning kulutuste vähendamine tooteühiku kohta
2) Integreeritud süsteem – integreeritud taimekaitse on kombinatsioon meetmetest, mille juures esmajärjekorras arvestatakse esmajärjekorras bioloogiliste , biotehniliste, aretuslike kui ka viljelus - ja kultuurtehniliste abinõudega, mis piiravad keemiliste taimekaitsevahendite kasutamise vajalikule tasemele (Saksamaa taimekaitse seadusest)
3) Ökoloogiline süsteem – mahepõllumajandus on tasakaalustatud toitaineringel ja suures osas kohalike taastuvate ressursside kasutamisel põhinev loodussäästlik tootmisviis. Taimekasvatuses ei kasutata sünteetilisi väetisi ega taimekaitsevahendeid. Mullaviljakus taastatakse õige külvikorra, agrotehnika ja orgaaniliste väetistega. Taimekahjustajaid välditakse looduslike vaenlaste abil ning kahjustuskindlamate sortide kasvatamisega
www.ceet.ee
www. organic - europe .net
Maaviljelusseadused:
1) Autotroofsuse seadus – ainult rohelisel taimel on võime toota fotosünteesi ja assimilatsiooniprotsessi käigus eluks vajalikke energeetilisi ressursse – orgaanilist ainet
Fotosüntaat - tekib fotosünteesi käigus, formeerub ümber saagiks
2) Miinimumseadus – taimede saagikuse määrab miinimumis olev kasvutegur. Taimed on võimelised kasutama miinimumis olevat kasvutegurit seda produktiivsemalt, mida rohkem on teisi taimekasvutegureid optimumis. Maksev on see ka teiste maaviljelussüsteemide komponentide (külvikorrad, mullaharimine , väetamine) jt tegurite puhul
Eesti „madalaimaks tünnilauaks” on muld ja mullaharimine, viljavaheldus ja umbrohtumus
3) Taimekasvutegurite asendamatuse ja nende füsioloogilise samaväärsuse seadus – siinjuures on oluline kõigi vajalike taimekasvutegurite toime taimekasvule ja arengule, vähemoluline ühe või teise teguri maht, kogus või mõjukestus. Antud seadus on kehtiv ka maaviljelussüsteemi komponentide kohta
4) Optimumiseadus - suurimsaak saadatakse optimaalsel tasemel, nende vähenemise või suurenemisega kaasneb saagilangus
5) Toitainete tagastamise seadus – saagikuse langemise vältimiseks on vajalik mulda tagastada toiteelemente sama palju või veidi rohkem kui saagiga eemaldame. Intensiivse maaviljeluse põhitees
6) Viljavahelduse seadus – agrotehniliste võtete efektiivsus ja sellest tulenevalt ka kultuuride saagikus on seda suurem mida agrobioloogiliselt põhjendatum on kultuuride vaheldumine konkreetsel kasvukohal. Oluliseks kujuneb see tagasihoidliku väetamise ja pestitsiidide kasutamise korral
7) Idanemiskeskkonna mõju seadus – kultuuride saagikus sõltub olulisel määral idanemiskeskkonna tingimustest. Puudujääke seemne idanemisfaasis pole võimalik täielikult korvata taime edasises kasvus ja arengus
Mulla füüsikalised ja füüsikalis-keemilised omadused
Mullaviljakus jaguneb:
1) Looduslik mullaviljakus on viljakus, kuhu inimene tootmistegevusega ei ole sekkunud
2) Kunstlik mullaviljakus kujuneb loodusliku viljakus baasil – inimese elutegevuse tulemusena
* Mulla mehhaaniline koostis ehk mulla lõimis.
* Mulla tahke faasi tihedus De
Mineraalmuldadel 2.54 – 2.63 g cm-3 (Mg m-3 – megagramm)
Madalsoo turvasmuldadel 1.7 – 1.9 g cm-3
* Mulla struktuursus – tähistab kuidas mulla mass on üles ehitatud, kas üksikutest mehhaanilistest elementidest või on välja kujunenud struktuuragregaadid
Struktuuritu muld:

• üksikteraline – liivmullad , kui huumussisaldus on väike jne, õhustatus halb, probleemid veega
  
• massiivne – väikestest osakestest koosnev; savimulla, mis on kujunenud ebaõigel harimisel, halb õhustatus
  

Meie ülesandeks on põllul luua struktuurne muld!
> 0.25 mm makroagregaadid
Agronoomiliselt soovitud on ~2 – 5 mm struktuuragregaadid
Struktuuragregaatide tekkeks on vaja:

rohkesti mineraalseid kolloide ja ka saviosakesi – neil osakestel on suure pinnaenergia mõjul võime liikuda

kahe- ja kolmevalentseid katioone (Ca2+, Mg2+, Fe3+); happelistel muldadel on struktuuri väljakujunemiseks sageli vaja viia lupjamisega mulda täiendavalt kahevalentseid katioone (Ca2+, Mg2+). Seega on parema struktuuriga neutraalsed ja leeliselised mullad . Kui mullas on ühevalentseid katioone (näiteks naatriumi) siis see pidurdab mulla struktuursust.

Orgaanilist ainet, mis liidab osakesed kokku ja muudab mulla sõmerjaks
Milliste protsesside toimel tekivad mulla struktuuragregaadid?

• füüsikalis – keemiline protsess – paisumine ja kokkutõmbumine, vettimine ja kuivamine , külmumine ja sulamine
  
• bioloogiline protsess – mikro - ja makroorganismide mõju ja orgaanilise aine liitumise mõju
  

Struktuuri tekkeks on olulised nii makroorganismid (eelkõige hooghännalised ja vihmaussid ) kui ka mikroorganismid (seened ja bakterid ), kellest kõigist sõltub orgaaniliste jäänuste muundumine , eeskätt lagundamise teel.
Positiivne korrelatsioon struktuuragregaatide stabiilsusel mikroorganismide (r = 0.68) ning vihmausside biomassiga (r = 0.45)
Protsessid struktuuragregaatide tekkel:

koagulatsiooni (tokulatsiooni) tekkel – helmestumine, väikeste üksikosakeste tekkimine

tsementatsiooni teel – väikeste osakeste tsementeerumine
Struktuuri hoidmiseks tuleb:

• harida siis kui muld on küps – harimisküps muld ei kleepu harimisriistade külge. Kui muld, eriti just raske muld, on märg, siis surub traktori raskus või adra hõlm struktuurisõmerad kokku. Kui muld on kuiv, purunevad harimisel sõmerad ja muld võib tolmustuda
  
• mitte tallata mulda liigselt – kui künnikihi alla on tekkinud tihenenud kiht ja sõmerad on hävinud, aitavad seda kõrvaldada sügavkobesti ja töökultivaator (tugevdatud piidega)
  

Liigtallamise vähendamiseks tuleb kasutada:

• minimaalse traktorikäikude arvuga mullaharimissüsteeme
  
• põimagregaate, mis teevad mitut tööoperatsiooni korraga, on varustatud erinevate harimistarbeliste tööorganitega
  
• valida sobiv harimistööde aeg
  
• suurendada heintaimede osatähtsust külvikordades
  

NB! Kasvatada külvikorras liblikõielisi heintaimi, mis oma tugeva juurestikuga soodustavad sõmerate teket; samuti jääb neist mulda rohkesti taimejäänuseid
Põllukultuur ja veekindlate agregaatide % mullas:

• rühvelkultuurid 10 – 15%
  
• teravili 15 – 20%
  
• hernes 30 – 35%
  
• raps 40 – 50%
  
• kõrrelised heintaimed 50 – 60%
  
• põldhein 70%
  

* 40 – 70% parandavad sügavamalt mulla struktuursust ~2 – 2.5 m tugevama juurekavaga
Mullakaetus %
Huumuse sisalduse %
Struktuuragregaatide stabiilsus%
Infiltratsioon %
Struktuurse mulla tunnusteks on:
1) Mullapind:
- üksikagregaadid selgesti märgatavad
- mittemudastunud
- makropoorid (vihmaussikäigud) selgesti märgatavad
- vihmausside ekskremendid
2) Ülakiht:
- erineva suurusega struktuuragregaadid, poorne
- muld ühtlaselt peente taimejuurtega läbipõimunud
- eelmise aasta taimejäänused on lagunenud
- muld ühtlase hallikasmusta värviga ja iseloomuliku mullalõhnaga
3) Üleminek:
- järk-järguline üleminek
4) Alumine kiht:
- ei ole plaatjaid mullakihte
- kobestunud (mitte tihenenud) üksikteraline (tüüpiline liivmuldadele) või struktuuragregaatidega muld
- ühtlane sügav juurestatus
- arvukad vertikaalsed makropoorid (vihmaussikäigud)
Halva struktuursusega muld on:
1) Mullapind:
- mudastunud mullakoorik
- makropoorid (vihmaussikäigud) ei ole märgatavad
2) Ülakiht:
- ebasoovitavad on teravakandilised, vähese poorsusega struktuuragregaadid
- ebaühtlane juurestatus
- lagunemata ja ebaühtlaselt jaotunud taimejäänused (lagunemata põhukiht)
- hallikassinine värvus ja roiskunud õhk ( viitab halvasti õhustatusele)
3) Üleminek:
- terav (rebenenud) üleminek
4) Alumine kiht:
- plaatjalt murenev
- tihenenud üksikteraline (tüüpiline liivmuldadele) või struktuuragregaatidega muld
- ebaühtlane sügav juurestatus
- vähesed ja mittevertikaalsed makropoorid (vihmaussikäigud)
* Lasuvustihedus Dm – mulla lasuvustiheduseks nimetatakse absoluutkuiva mulla massi looduslikus ehituses (loodulikus lasuvuses) g cm -3 (Mg m-3)
Dm = M/m, kus
Dm – mulla lasuvustihedus
m – absoluutkuiva mulla mass silindris (g)
V – silindri maht (cm3)
Mulla lasuvustihedus sõltub:

mulla lõimisest

huumusesisaldusest (mida huumuserikkam seda kobedam)

struktuuri vastupidavusest

lasuvuse iseloomust (osakeste asetus üksteise suhtes)

sademetest (sademeid rohkem, tihedus väiksem)

bioloogilisest aktiivsusest

kasvatatavast kultuurist (väikesejuureline kultuur – orgaanikat vähem ja muld tihe)

mulla veesisaldusest (rohkem vett, hõredam)
Tasakaaluline lasuvustihedus – igal mulla on oma iseloomulik lasuvutihedus milleni muld on võimeline loodulikes tingimustes tihenema
Korrelatsioonianalüüs näitas, et kobestusjärgne lasuvustihedus on seda madalam, mida kõrgem on mulla huumusesisaldus , mida rohkem on üle 1 mm läbimõõduga mullaagregaate ja füüsikalise savi sisaldus.
Mida madalam on lasuvustihedus, seda vähem peaks mulda harima !
Muldade tihenemine on positiivses korrelatsioonis avaldatud mehhaanilise survega ja mullaomadustest niiskussisaldusega.
Mulla tihenemise mõju mullale:

lühiajalised mõjud – otseselt seotud lasuvustihedusega ja künnikihiga, isereguleeruv

künnikihi struktuuri kahjustuse mõjud – püsivad ka pärast kündmist; saame rakendada teatud abinõusid

aluspinnase tihenemise mõjud – iseregulatsioon puudub
Mulla tihenemise kutsub peamiselt esile kas harimine (liigniiske või liigkuiva mulla) või liiklus (liigtallamine). Ebaõigete harimisvõtete tulemusena oli (ja on) lõhutud meie paljude põllumuldade künnikihimulla struktuur niivõrd, et muldade tasakaaluline lasuvustihedus on oluliselt suurem põllukultuuridele ettenähtud tasemest. Põllukultuuride saagikuse ja mulla lasuvustiheduse vahelise seose analüüs on näidanud, et optimaalseks lasuvustiheduseks on 1.20 – 1.35 g cm-3.
* Mulla kõvadus g cm-2 (Mg m-2) – mulla vastupanuvõime temasse tungivale kehale
Mulla kõvadus ei ole otseselt lineaarses seoses mulla lasuvustihedusega, vaid see sõltub kõige enam mulla vee- ja saviosakeste sisaldusest. Selgema ülevaate mulla tallamise mõjust annab mulla kõvaduse määramine, sest kõvaduse arvväärtuse muutumine on mitmekordne võrreldes lasuvustiheduse arvväärtusega. Kui näiteks lasuvustihedus suureneb 20% võrra, siis sama mulla kõvadus suureneb 400% ja enamgi . Kuna mulla kõvadus sõltub väga suuresti mulla veesisaldusest, siis on õigem seda määrata, kui mulla veesisaldus on 70-80% väliveemahutavusest. Optimaalne mulla kõvadus teraviljadele vegetatsiooniperioodi alguses on 0.5-0.8 Mpa ja perioodi keskel 2.0-2.5 Mpa. Olulisel määral mõjutab mulla kõvadus ka mullaelustiku tegevust. Mulla kõvadus kuni 3.0 Mpa ei mõjuta vihmausside käikude moodustumist.
Kõvadust määratakse penetromeetriga!
* Poorsus.
Üldpoorsus 40-60%.
Pü = (De-Dm/De)*100
Pü = Pk + Pmk, kus
Pk – kapillaarne poorsus 40-60%; 0.01mm
Makropoorid Palja silmaga nähtavad Biopoorid
(vihmaussikäigud)
Laiemad jämepoorid >50 μm Kiiresti filtreeruvad
Kitsamad poorid 50-10 μm Aeglasemalt
filtreeruvad
Keskmised poorid 10-0.2 μm Taimedele
kättesaadav
Peenpoorid suvinisu > talinisu > põlduba > tritikale (teravili; nisu (emastaim) ja rukki (isastaim) hübriid; nisu on hea kvaliteediga ja rukis on hästi taluv , eeskätt on läbi läinud söödateraviljana. On asendanud näiteks Poolas ja Hiinas palju rukki kasvupinda) > raps > kaer > mais > kartul > suvioder > talirukis

kultuuride erinev mõju taimehaiguste, kahjurite suhtes – kõige vastuvõtlikum on nisu; vähem vastuvõtlik haigestumisele on oder , st odra pritsimine fungitsiididega annab vähem tulemusi. Seega külvikorras peaks nisu eest olema mitte teravili kuna nisu haigestub kergemini. Nisu järgi võib külvikorras panna otra kuna oder on haigustele vähem vastuvõtlikum. Rukis ja kaer haigestuvad samuti vähem. Kaer on nematoodidele vastuvõtlik kuid kui kasutada nematoodikindlaid kaerasorte siis võib ka kaera lugeda fütosanitariks külvikorras. Seega nisu – oder – kaer. Kuna nisu on kõige väiksema juurtemassiga siis peaks ta olema külvikorras kõige ees, odral on suurem juurekava ja kõige suurem juurekava suviviljadest on kaer. Üle kolme teravilja ei ole soovitav ritta panna, siis peaks tulema mõni muu kultuur.
Väga hea umbrohtude allasuruja on ristiku ja kõrreliste segu, mille kasvatamine võimaldab jagu saada näiteks ohakast. Kaer allakülvatud liblikõielistega surub alla orasheina leviku jne. Hernes näiteks on algperioodil suhteliselt aeglase kasvuga ning põllud umbrohtuvad, pärast surve umbrohtudele suureneb. Seega sobib kaera ja hernest koos kasvatada – kaer annab algusperioodil survet ja hernes annab lõpuperioodil survet umbrohtumusele. Teraviljadest on talirukkil kõige tugevam allasuruv mõju paljudele umbrohtudele, kaasa arvatud tuulekaerale. Kui lähteandmetes on tuulekaer on sees, siis külvikorra moodustamisel on tema tõrjeks ebaefektiivne kaera panek kuna teda ei saa sellisel juhul pritsida herbitsiidiga. Tuulekaera tõrjub suviviljadest efektiivselt oder, sest siis on võimalik pritsida.

kultuuride väärtus eelviljana
- Head eelviljad:
a) kõik rühvelkultuurid (kartul, söödajuurviljad, köögiviljad), eriti need, mida intensiivse kasvuaegse vaheltharimise kõrval väetatakse ka orgaaniliste väetistega (sõnnik, kompostid jms)
Miks on rühvelkultuurid head? Sest neid on võimalik vahelt harida, nad on head eelviljad kuna nad kobestavad mulda (parandab mulla füüsikalisi omadusi) ja intensiivistavad mineralisatsiooni ning muld rikastub toitainetega !!!
b) mitmeaastased heintaimed (põldhein, karjamaa , kultuurniit jt), ristikud, lutsern , lupiinid jt. Kui mitu aastat kasvatame köögivilju, siis orgaanikat on mullas stabiilselt. Kuid järsult toimub saagilangus kuna toimub orgaanika langus ning toitainete hulk väheneb. Rühvelkultuuirde all orgaanikat väheneb – see on nende miinuseks (igal aastal miinus kaks tonni hektari kohta). Mitmeaastaste kultuuride all aastate lõikes orgaanika hulk aga suureneb (pluss poolteist tonni hektari kohta) kuna nad jätavad mulda väga palju taimejäänuseid.
c) puhas- ehk mustkesa – mingeid kultuure seal ei kasvatata, lastakse veidike umbrohtudel kasvada ja seejärel nad hävitatakse. Ainult suure umbrohtumuse korral! On hea eelpinnaks kuna seal suureneb mineraalainete hulk. Miinuseks on see, et 2-3 t/ha läheb orgaanikat minema, kuid selle asemel tuleb mineraalseid toitaineid. Kui mustkesa hoida mustana siis tuleks sinna peale panna talivili, mis hoiaks toitaineid kinni ega laseks neil välja leostuda.
- Keskmise väärtusega eelviljad on:
a) üheaastased liblikõielised kultuurid (hernes, vikk (herne ja liblikõieliste segu), põlduba)
b) liblikõieliste ja teraviljade segukülvid – hernest saab kasvatada üksinda, ilma tugikultuurita; vikk (proteiinirikas) vajab tugikultuuri – kaer + oder + hernes = vikk. Segatis on söödaks, haljasmassina; segavili – teraks
c) raps ja rüps – kobestavad mulda kuna on sammasjuurelised, orgaanikat viivad ära sama palju kui juurde annavad; väga head fütosanitarid teraviljade vahel
- halvad eelviljad on teraviljad (eriti suviteraviljad), sest nende juureeritiste ja taimeosade laguproduktide negatiivne mõju on suur ja pidurdab kõige rohkem just teravilja enda kasvu ja arengut.
Eelkultuuriks rapsile ei sobi:
Kartul (tõusmepõletik)
Lina (kuivlaiksus)
Peet (peedinematoodid)
Hernes (valgemädanik)
Kartuli, herne, lina järel jätta vahet üks aasta, peedi puhul kaks aastat.
Kui me neid järjestusi ei arvesta, siis ei pruugi terve saak hävida, vaid saagikus võib langeda. Soovituslik!
Eelviljad linale sobivuse järjekorras:
Talirukis, talinisu, kaer, oder, suvinisu
Kui eelviljaks on rohumaa ja tegemist on väheviljaka mullaga (3-4 t/ha heina), siis võib lina külvata ilma teraviljast vahekultuurita.
Eelvilja mõju saagi moodustumisele on seda suurem...

• mida kitsam on külvikord st. mida vähem erinevaid kultuure seal kasvatatakse
  
• mida vähem on võimalusi intensiivseks viljelemiseks (taimekaitsevahendid, mineraalne lämmastikväetis)
  
• mida ebasoodsamad on ilmastikutingimused
  
• mida väiksem huumusesisaldus ja halvem mullastruktuur (nende muldade puhverdusvõime on väike või puudub)
  

Agrobioloogilised alused kultuuride paigutamisel
Kultuuride iseendale järgnevuse taluvus

• iseendale järgnevust hästi taluvad kultuurid, mida võib ühel ja samal kohal kasvatada kaks või enam aastat, ilma et saak oluliselt väheneks
  

Siia kuuluvad mais, kõrrelised heintaimed, kanep ning tingimisi ka kartul (peab olema haigusvaba seeme ) ja talirukis (kõige taluvam kultuur teraviljade hulgas).

• iseendale järgnevust halvastitaluvad kultuurid, mis annavad mitu aastat samal kohal kasvatamisel tunduvalt väiksema saagi. Siia kuuluvad kõik teraviljad (v.a. talirukis).
  
• Iseendale järgnevust väga halvasti taluvad kultuurid:
  

päevalill, kõik peediliigid
punane ja roosa ristik , hernes, lutsern, mesikas
raps, rüps, kaalikas , kapsas (enamik ristõielisi)
Negatiivse järelmõju oluliseks vähendamiseks ei tohi neid kultuure samal kohal kasvatada enne 3...5 aastat, lina puhul peab vahe olema näiteks isegi 5...6 aastat (seega rapsi all võib Eestis olla kuni 20%)
Enesetaluvus reastatuna: talirukis suhkrupeet Mõjutab saaki 10-50%

Agrobioloogilised