Zadbaj o glebę w dobie zmian klimatu!

Naukowcy od kilkudziesięciu lat obserwują zmiany klimatyczne zachodzące na świecie. Zmiany temperatur, rozkładu i sumy opadów czy występowanie ekstremalnych zjawisk pogodowych (klimatycznych) ma ogromny wpływ na wielkość uzyskiwanych plonów i inwentarza żywego. Wpływ niekorzystnych warunków pogodowych zwłaszcza okresowych suszy na uprawy można ograniczyć poprzez zadbanie o właściwości gleby.

Gleba

Rosnące prawdopodobieństwo wystąpienia niekorzystnych warunków pogodowych oraz ich dotkliwość może powodować znaczny wzrost ryzyka nieudanych zbiorów. Gleba to naturalny twór, biologicznie czynny znajdujący się na powierzchni skorupy ziemskiej. Składa się z trzech faz:

• stałej – obejmując cząstki mineralne i organiczne tworząc kompleks sorpcyjny,
• ciekłej – wody, w której rozpuszczone są związki mineralne i organiczne (składniki pokarmowe roślin i mikroorganizmów) tworząc roztwór glebowy,
• gazowej – powietrza i pary wodnej.

Gleba powstaje pod wpływem procesów glebotwórczych, na które wpływają czynniki środowiska. W ten sposób właściwości gleby zależą od zmiennych takich jak: znajdujące się w niej mikroorganizmy, klimat, ukształtowanie terenu, skała macierzysta, warunki wodne, czas oraz w ogromnym stopniu działalność człowieka. Właściwy stosunek trzech faz gleby wpływa na naturalne właściwości fizyko-chemiczne gleby takie jak: porowatość gleby, wielkość kompleksu sorpcyjnego i roztworu glebowego, wilgotność, zwięzłość, struktura, szybkość nagrzewania się itp. Prawidłowe utrzymanie tych właściwości warunkuje pozytywne oddziaływanie na uprawianą roślinę i tym samym na uzyskany plon.

Żyzność gleby

W dobie zmieniającego się klimatu rolnik musi zapewnić właściwe warunki rozwoju roślinie uprawnej, tak aby w jak najmniejszym stopniu odczuła niekorzystne warunki pogodowe, m. in. okresowe susze, które trwają przez dłuższy czas oraz ulewne deszcze prowadzące do spływu wody z pól (woda nie zostaje wykorzystana przez rośliny).

Rolnik może ograniczyć wpływ niekorzystnych warunków pogodowych poprzez dbanie o żyzność gleby.

Żyzność gleby – współudział gleby we wzroście, rozwoju i plonowaniu roślin, przejawiający się w zdolności gleby do przekazywania bytującym roślinom wyższym składników pokarmowych, wody, powietrza, ciepła na podstawie określonych właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych oraz regulowaniu wymiany gazowej (Kowaliński).

Warunkiem utrzymania odpowiedniego wysokiego poziomu żyzności gleby jest:

• zwiększenie ilości substancji organicznej gleby, która przy współudziale mikroorganizmów glebowych tworzy próchnice glebową,
• wzrost liczebności mikroorganizmów glebowych i ich wysoka aktywność biologiczna,
• regulacje odczynu do poziomu optymalnego dla danego typu gleb,
• utrzymanie zasobności gleb w makro- oraz mikroelementy, zrównoważone nawożenie roślin,
• odpowiednie zabiegi uprawowe,
• zabiegi melioracyjne, ewentualnie nawadnianie roślin,
• zbudowanie i utrzymanie tzw. struktury gruzełkowej gleby.

Zadbaj o glebę i jej próchnicę

Podstawowym wskaźnikiem żyzności gleby jest zawartość próchnicy w glebie, często nazywanej humusem, która stanowi 70 – 80% całości substancji organicznej gleby. Próchnica to mieszanina różnych substancji organicznych i mineralno-organicznych gromadząca się w glebie. Wpływ próchnicy na wzrost i rozwój uprawianych roślin odbywa się na zasadzie oddziaływania na właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne gleby. Próchnica działa jako lepiszcze strukturotwórcze, powodując sklejanie cząstek gleby w większe cząsteczki tworząc strukturę gruzełkowatą. Taka struktura zwiększa zdolność do zatrzymywania wody, w efekcie zmniejszając skutki suszy, co poprawia zdolność magazynowania składników pokarmowych w glebie i zapobiega ich utracie czy też ogranicza szkodliwość metali ciężkich. Poprzez poprawę struktury gruzełkowatej gleby korzystnie wpływa na warunki powietrzne panujące w glebie. Przeciwdziała zaskorupianiu się gleby, tym samym ogranicza występowanie erozji wodnej. Taka struktura gleby odgrywa ważną rolę w utrzymaniu prawidłowych stosunków wodno-powietrznych gleby i tym samym oddziałuje na prawidłowy wzrost i rozwój rośliny (rycina 1).

Ciemny kolor gleb bogatych w próchnicę zwiększa pochłanianie promieniowania słonecznego i wpływa na poprawę ich właściwości cieplnych. Próchnica oddziałuje również na właściwości biologiczne gleb poprzez zwiększenie liczebności korzystnej mikroflory glebowej. Istotna rola próchnicy glebowej obliguje więc do podejmowania działań mających na celu zwiększenie jej poziomu w glebach ubogich, bądź też ograniczenie jej ubytku.

W Polsce gleby zawierają średnio 1–2% próchnicy. Wartość tę można podnieść, ale wymaga to wielu lat. Sposobem na poprawę zawartości próchnicy w glebie jest systematyczne wprowadzanie większej ilości substancji organicznej z jednoczesnym zwiększeniem efektywności procesu tworzenia próchnicy. Jest to balansowanie materią organiczną stanowiska glebowego przy równoczesnym wsparciu pożądanych procesów jej rozkładu w glebie.

Tabela 1. Klasy zawartości próchnicy w glebie, % [USDA-NRCS za Grzebisz].

Wzrost zawartości próchnicy można uzyskać przez stosowanie nawozów naturalnych. Obornik jest najcenniejszym nawozem, który wpływa korzystnie na tworzenie się próchnicy w glebie i dostarcza składniki pokarmowe roślin. Zastosowanie gnojówki lub gnojowicy ma mniejsze znaczenie w procesach próchnicotwórczych, ale wciąż pozytywnie wpływa na mikroflorę gleby. Skład obornika, gnojówki i gnojowicy zależy od gatunku zwierząt, ich wieku oraz kierunku hodowli. Należy pamiętać, aby w trakcie stosowania nie przekroczyć maksymalnej dawki 170 kg azotu na 1 hektar wprowadzanej z nawozami naturalnymi w ciągu roku.

W gospodarstwach bez inwentarza żywego wszystko co nie jest plonem głównym powinno pozostać na polu, a następnie być przyorane lub mulczowane. Średnio 1 t słomy dostarcza ok 0,18 t/ha materii organicznej. Liście buraczane, słoma rzepakowa, kukurydziana, ale również zbożowa, są doskonałym źródłem pożywienia dla bakterii. W trakcie rozkładu resztek pożniwnych powstają substancje, z których w konsekwencji tworzy się próchnica. Poprawia się struktura gleby, będąca istotnym czynnikiem wpływającym na wzrost roślin, a w konsekwencji na ich plonowanie. Przyspieszenie rozkładu resztek pożniwnych umożliwia także oszczędności na zakupie nawozów doglebowych. Problemem ostatnich lat jest sprzątanie słomy z pól, przez co redukcji ulega ilość substancji organicznej wracającej z resztkami pożniwnymi do gleby, a w efekcie zmniejsza się poziom próchnicy.

Uprawa roślin na nawozy zielone w plonie głównym i w poplonie (międzyplony ścierniskowe, ozime i wsiewki poplonowe), poprawia wartość stanowiska pod następną roślinę, wzbogaca glebę w substancję organiczną i minerały, polepszając jej właściwości fitosanitarne oraz żyzność. Natomiast przyoranie międzyplonów (poplonów) zwiększa zawartość substancji organicznej w glebie oraz wpływa na poprawę stanu sanitarnego i aktywności biologicznej gleby. Zabieg ten może być wykonany w okresie jesiennym lub wiosennym. Zaletą przyorania wiosennego jest pozostawienie roślin na polu jesienią i zimą, co zabezpiecza glebę nie tylko przed erozją wodną, ale również przed stratami azotu. Największą wartość mają poplony z roślin bobowatych, jednak są rzadko wykorzystywane ze względu na wysoki koszt nasion. Poplony ścierniskowe wysiewane głównie po zbiorach zbóż lub rzepaku (III dekada lipca – II dekada sierpnia) są w stanie wytworzyć średnio 15-30 t zielnej masy na 1 ha. W poplonach ścierniskowych uprawiane są: groch pastewny (ilość wysiewu: 200 kg/ha), bobik (300 kg/ha), łubiny (200 kg/ha), facelia (10 kg/ha), gorczyca (20 kg/ha), seradela (70 kg/ha), słonecznik (35 kg/ha) lub mieszanki tych gatunków.

Należy pamiętać, że każda gleba ma określony, możliwy do osiągnięcia poziom próchnicy. Zależy to od warunków w jakich powstała gleba, skały macierzystej i klimatu. Zatem nie powinniśmy spodziewać się w glebie piaszczystej (gleba płowa) zawartości próchnicy na poziomie 3%. Pewne wahania wyjściowej zawartości próchnicy (wynoszącej na przykład 1,5% Corg.) są oczywiście możliwe, lecz nawet przy wyraźnie dodatnim saldzie wprowadzonej materii organicznej przez kilka kolejnych lat niemożliwe jest osiągnięcie poziomu powyżej 3%. Należy pamiętać o systematycznym wprowadzaniu materii organicznej do gleby, nie dopuszczając do zmniejszenia zasobów próchnicy w glebie.

Płodozmian

Utrzymanie na względnie stałym poziomie zawartości próchnicy w glebie warunkuje prawidłowe następstwo roślin. Właściwie ułożony płodozmian powinien cechować się dużą ilością uprawianych po sobie gatunków roślin. W przypadku gleb lekkich powinny być to przynajmniej 3 gatunki, zaś na glebach ciężkich 4 – 5 gatunków. Zwężanie płodozmianu pociąga za sobą obniżenie żyzności gleb na skutek ubytku próchnicy oraz pogorszenia właściwości fizycznych (wzrost zakwaszenia, procesy erozyjne) i biologicznych gleb (zmniejszenie aktywności biologicznej).

Pod względem wzbogacenia gleby w substancję organiczną rośliny uprawne dzieli się na trzy grupy. Pierwszą stanowią rośliny najbardziej wzbogacające glebę, do których należą wieloletnie rośliny pastewne oraz w mniejszym stopniu rośliny strączkowe i międzyplony przyorywane na nawóz zielony. Grupa roślin neutralnych to zboża i rośliny oleiste. Natomiast rośliny najbardziej przyczyniające się do obniżenia zawartości próchnicy to okopowe, kukurydza i warzywa korzeniowe – ze względu na małą ilość pozostawianych przez siebie resztek pożniwnych oraz sposób uprawy, który przyczynia się do rozkładu próchnicy glebowej.

Bilans substancji organicznej

W gospodarowaniu składnikami pokarmowymi i substancją organiczną bardzo ważnym elementem jest rola materii organicznej podtrzymująca żyzność gleby. Dla własnej wiedzy można prowadzić bilans substancji organicznej. Oblicza się go w oparciu o tzw. współczynniki reprodukcji i degradacji. Wskaźniki te mówią o tym, ile materii organicznej nagromadziło się lub uległo rozkładowi w glebie na powierzchni 1 ha pod uprawą danej rośliny lub ile zgromadziło się w wyniku zastosowania 1 tony na hektar nawozów naturalnych lub organicznych [tabela 2].

Tabela 2. Współczynniki reprodukcji i degradacji glebowej substancji organicznej [IUNG, dane z wieloletnich badań].

*Powyższa klasyfikacja obejmuje sytuację, gdy z pola zbierany jest zarówno plon główny (korzenie buraków, bulwy ziemniaków, ziarno, nasiona) jak i plon uboczny (liście buraków, słoma).

Gleba i jej żyzność, a wapnowanie

Istotnym czynnikiem odpowiedzialnym za żyzność gleby jest wapnowanie. Zabieg ten podnosi pojemność wodną gleby, ponieważ wapń wpływa na tworzenie struktury gruzełkowatej gleby. Przede wszystkim jednak odkwasza glebę, co jest ważne, ponieważ nieodpowiednie pH podłoża to jeden z głównych czynników ograniczających prawidłowy rozkład słomy. Porównując zarówno kwasowość, jak i typ gleby, dawki wapna w przeliczeniu na CaO winny wahać się w przedziale od 1 do 6 t na hektar, przy czym dawka jednorazowa na glebach lekkich nie powinna przekraczać 1 tony CaO, zaś w przypadku gleb ciężkich 2,5 tony CaO.

Agrotechnika

Należy pamiętać, że zabiegi uprawowe mogą wywierać krótkotrwałe korzystne działanie, dzięki spulchnianiu gleby oraz przykrywaniu i mieszaniu z glebą resztek pożniwnych i nawozów organicznych. Długotrwała uprawa wpływa negatywnie na strukturę wierzchniej warstwy gleby poprzez przyspieszanie mineralizacji związków organicznych oraz mechaniczne niszczenie agregatów glebowych przez ciężkie maszyny i narzędzia, co niekorzystnie wpływa na aktywność mikroorganizmów. Bakterie beztlenowe podczas orki zostają wydobyte na powierzchnię i odwrotnie – bakterie tlenowe zostają umieszczone na dnie bruzdy. Powoduje to znaczne straty mikroflory glebowej. Wprowadzenie uproszczeń uprawowych, polegających głównie na zmniejszeniu intensywności i ilości uprawek oraz ich spłycaniu, może przynieść przyrost węgla organicznego o ok. 0,25 t/ha/rok. Do niszczenia struktury gleby przyczynia się również wykonywanie zabiegów uprawowych, gdy gleba jest nadmiernie wilgotna lub za sucha.

Podsumowanie

Tylko systematyczna troska rolnika o próchnicę w glebie może prowadzić do wzrostu jej poziomu i zarazem do zwiększenia produktywności gleby. Jednak widocznych efektów można spodziewać się nie wcześniej niż po kilku latach.