Historycznie rzecz biorąc, pług był znany już przed erą nowożytną, ale wówczas była to socha, która spulchniała glebę bez jej odwracania. Pługi odkładnicowe, jakie znamy obecnie, powstały nieco ponad 200 lat temu, gdy wykorzystano stal do budowy odkładnicy cylindrycznej, a następnie cylindroidalnej, która lepiej kruszyła glebę, a przede wszystkim odwracała skibę odciętą przez lemiesz.

Wady i zalety uprawy orkowej

Rolnicy zastosowali uprawę orkową, gdyż pozwoliła im ona zasiać lub zasadzić więcej roślin przy mniejszym wysiłku. Jest to technologia, która ma szereg atutów. Orka przykrywa resztki pożniwne, obornik, chwasty i miesza je z glebą. A samą glebę napowietrza i ogrzewa.

Niestety w momencie, gdy wierzchnia warstwa gleby zostaje odkryta, bez roślinności, to staje się bardziej podatna na erozję wietrzną i wodną. Głębsza, wilgotniejsza warstwa gleby jest wydobywana na wierzch. Gleba szybciej traci wodę oraz zbryla się. Gleba przypomina gąbkę, utrzymywaną integralnie przez skomplikowaną strukturę różnych jej cząstek i kanałów tworzonych przez korzenie i organizmy glebowe. Orka powoduje zaburzenie tej naturalnej struktury. W efekcie,  gleba traci zdolność do wchłaniania oraz infiltracji wody i składników odżywczych. Dochodzi ponadto do likwidacji milionów drobnoustrojów glebowych i innych organizmów, w tym mikoryzy, stawonogów i dżdżownic, które tworzą zdrową biologię środowiska. Długotrwałe stosowanie głębokiej uprawy roli może przekształcić zdrową glebę w martwe podłoże uprawne, zależne od chemicznych czynników produkcji.

Ponadto negatywne skutki uprawy orkowej mogą obejmować zgęszczenie gleby, koleiny i tworzenie się podeszwy płużnej. Konwencjonalne praktyki uprawy wymagają od rolnika wykonania kilku przejazdów na jednym polu. Najpierw orka, a następnie doprawianie gleby, dalej siew bądź sadzenie upraw.

Zalety uprawy bezorkowej

A jak to jest w przypadku uprawy bezorkowej? Uprawa bez pługa poprawia strukturę gleby. Resztki pożniwne na powierzchni zwiększają jej zdolność do wchłaniania i infiltracji wody, przyczyniając się do zmniejszenia erozji i do spływu gleby. Zapobiegają również przedostawaniu się zanieczyszczeń do pobliskich źródeł wody.

Co więcej, uprawa tego typu spowalnia parowanie, oszczędzając w ten sposób wodę. Uprawa bezorkowa zwiększa wchłanianie wody deszczowej, efektywność nawadniania, a koniec końców – plonowanie. Zwłaszcza w czasie upałów i w okresach suchych, które zdarzają się coraz częściej. Uprawa bez pługa poprawia zatem cyrkulację składników pokarmowych, wilgotność gleby i odporność. Zmniejsza także zapylenie w powietrzu.

Na podstawie badań stwierdzono, że po uprawie bezorkowej zewnętrzna warstwa gleby o grubości 2,5 cm zawiera więcej minerałów i jest 2–7 razy mniej wrażliwa na erozję niż gleba zaorana. Uważa się, że więcej materii organicznej w tej warstwie pomaga utrzymać cząstki gleby razem.

Mikroorganizmy, grzyby i bakterie, kluczowe dla zdrowia gleby, również korzystają na uprawie bezorkowej. Gdy gleba pozostaje „niezakłócona”, pożyteczne organizmy glebowe łatwiej ulegają regeneracji i mogą się odżywiać jej materią organiczną. Zdrowy system mikroorganizmów jest ważny dla obiegu składników pokarmowych i tłumienia chorób roślin. Wraz z materią organiczną poprawia się również wewnętrzna struktura gleby.

Uprawa bezpłużna eliminuje etap uprawy gleby, skracając czas o 30–50% oraz zmniejszając koszty zabiegu o 50–80%, ze względu na odpowiednio: większą wydajność i mniejsze zużycie paliwa. W niektórych przypadkach może to obniżyć koszty nawadniania i maszyn. Może też wpłynąć na zwiększenie wydajności dzięki wyższej infiltracji wody, zdolności jej magazynowania oraz mniejszej erozji. Inną możliwą korzyścią jest to, że dzięki wyższej zawartości wody zamiast pozostawiania ugorów polowych ekonomicznie uzasadnione może być uprawianie innej rośliny.

Wady uprawy bezorkowej

Błędem było by zakładać, że uprawa bezorkowa jest rozwiązaniem pozbawionym wad. Trzeba bowiem zaznaczyć, że w niektórych przypadkach wydajność plonu może się zmniejszyć, zwłaszcza w pierwszym roku lub w pierwszych latach zmiany technologii uprawy. Uprawa bezorkowa wymaga także innych umiejętności niż uprawa tradycyjna. W warunkach lokalnych należy zastosować kombinację techniki, sprzętu, pestycydów, płodozmianu, nawożenia i nawadniania.

Problem uprawy bezorkowej polega na tym, że wiosną gleba wolniej zarówno się ogrzewa, jak i schnie, co może opóźnić siew lub sadzenie. Zbiór może zatem nastąpić później niż na polu uprawianym tradycyjnie. Wolniejsze ocieplanie wynika z tego, że resztki pożniwne mają jaśniejszy kolor i pochłaniają mniej energii słonecznej niż gleba, która zostaje odsłonięta w tradycyjnej uprawie. Tę niekorzystną sytuację można ograniczyć za pomocą środków do czyszczenia rzędów przed siewem lub sadzeniem. W przypadku niektórych upraw (jak np. ciągła uprawa kukurydzy bez orki) grubość pozostałości na powierzchni pola może stać się problemem (bez odpowiedniego przygotowania i sprzętu).

Uprawa bezorkowa i siew w takiej uprawie wymagają specjalistycznego sprzętu, takiego jak złożone agregaty uprawowe o wysokim prześwicie czy cięższe siewniki, które będą w stanie „przeniknąć” przez resztki pożniwne, przeciąć je i skutecznie wysiać nasiona. Orka wymaga ciągników o większej masie, aby uzyskać określoną siłę napędową, a do uprawy bezorkowej mogą być zastosowane jednostki o mniejszej masie. Koszty można zrekompensować, sprzedając pługi i ciągniki, ale rolnicy często zachowują stary sprzęt, mimo uprawy za pomocą nowych technologii. Powoduje to wyższe koszty inwestycyjne. Dowody wskazują jednak, że większość osób nie wraca już do poprzedniej technologii. Lepiej jest więc sprzedać sprzęt od razu.

Na glebach wilgotnych może być konieczne drenowanie pola, gdyż infiltracja wody poprawia się po 5–8 latach uprawy bezorkowej.

Rośliny okrywowe

W technologii uprawy bezorkowej na ogół zwiększa się ilość stosowanych środków ochrony roślin, zwłaszcza herbicydów. Jednak wykorzystuje się również rośliny okrywowe do zwalczania chwastów i zwiększania pozostałości organicznych w glebie (lub składników odżywczych przy użyciu roślin strączkowych). Rośliny okrywowe należy następnie zniszczyć, aby rośliny nowo zasadzone mogły uzyskać wystarczającą ilość światła, wody i składników odżywczych. Można tego dokonać za pomocą wałów, zagniatarek, rozdrabniaczy i innych metod. Zniszczone rośliny okrywowe stanowią ściółkę, w którą sieje się nasiona lub sadzi rośliny. Rośliny okrywowe, gdy wchodzą w fazę kwitnienia, zazwyczaj muszą zostać ścięte i rozdrobnione lub zebrane na kiszonkę.

Jeżeli ilość ściółki na powierzchni gleby jest zbyt duża i gromadzi się z pozostałych lat, to może się przyczyniać do częstszych chorób lub większych problemów z chwastami. Jednym z najczęstszych reduktorów plonu jest azot unieruchomiony w resztkach pożniwnych, których rozkład może potrwać od kilku miesięcy do kilku lat. Jest to zależne od stosunku węgla do azotu, uprawy i środowiska lokalnego (obniżenie terenu, mozaikowatość gleby). Innowacyjnym rozwiązaniem tego problemu jest integracja chowu zwierząt na różne sposoby, aby wspomóc rozkład. Po okresie przejściowym (4–5 lat) materia organiczna jest rozkładana i składniki odżywcze są ostatecznie uwalniane do gleby.

Fotografia tytułowa: Case IH