Gleba w myśl współczesnych poglądów stanowi podstawowy i wielofunkcyjny element wszystkich ekosystemów lądowych. Powstała ona ze zwietrzeliny skalnej powierzchniowych warstw skorupy ziemskiej w efekcie działania czynników glebotwórczych, takich jak: woda, rzeźba terenu, klimat, biosfera oraz czas. W przypadku gleb użytkowanych rolniczo jej przeobrażenia wynikają również z działalności antropogenicznej.
Gleba jako element współdziałania litosfery, hydrosfery, atmosfery oraz biosfery jest odpowiedzialna za zaspokajanie potrzeb pokarmowych roślin, a jej funkcja produkcyjna wydaje się najważniejsza. Zaspokojenie potrzeb żywieniowych coraz większej liczby ludności, przy kurczących się zasobach gleb użytkowanych rolniczo, stawia konieczność intensyfikacji produkcji roślinnej. Stąd też racjonalne gospodarowanie dostępnymi zasobami glebowymi w ostatnim okresie nabiera szczególnego znaczenia, zarówno w świetle prawidłowego funkcjonowania ekosystemów, jak i ochrony gleb, a kształtowanie środowiska oznacza świadome wprowadzanie zmian w ekosystemach.
Zły stan gleb
Obecnie racjonalne gospodarowanie środowiskiem glebowym obejmuje nie tylko uwzględnianie wszystkich funkcji gleby, ale również wskazuje na zagrożenia, wyznacza obszary najbardziej narażone na procesy degradacji oraz wprowadza instrumenty prawne i finansowe mające na celu zminimalizowanie lub wyeliminowanie zagrożeń. Konwencje międzynarodowe oraz zasady Wspólnej Polityki Rolnej Unii Europejskiej obligują do minimalizacji zagrożeń poszczególnych elementów środowiska przyrodniczego, w tym m.in. gleby. Stąd też koniecznością staje się racjonalne gospodarowanie środowiskiem glebowym, zwłaszcza że stan 60–70% gleb w Unii Europejskiej jest zły, a koszty związane z degradacją gleby szacowane są na ponad 50 mld euro rocznie.
Pakiet środków na rzecz zrównoważonego wykorzystania kluczowych zasobów naturalnych, przyjęty w ramach Europejskiego Zielonego Ładu ułatwi osiągnięcie dobrego stanu gruntów w Unii Europejskiej do 2050 r., m.in. poprzez gromadzenie danych na temat zdrowia gleby i udostępnianie ich rolnikom i innym osobom gospodarującym glebą. Wniosek ten zawiera zharmonizowaną definicję zdrowia gleby, wprowadza kompleksowe i spójne ramy monitorowania, a także wspiera zrównoważone gospodarowanie glebą i rekultywację terenów zanieczyszczonych.
Próchnica a żyzność gleby
Żyzność gleby to naturalny potencjał gleby do zaopatrywania roślin w wodę, powietrze i składniki mineralne, której końcowym odzwierciedleniem jest uzyskiwana wielkość plonu i jego parametry jakościowe. Głównym celem prawidłowo prowadzonej agrotechniki jest podtrzymywanie, a nawet zwiększanie żyzności gleby. Wśród czynników decydujących o żyzności gleby znajduje się właściwa uprawa roli, nawożenie, odpowiednio skonstruowany płodozmian oraz zawartość materii organicznej w glebie. Dlatego też celem rolnika jest zrównoważone gospodarowanie materią organiczną w glebie, które zapewni realizację funkcji gleby nie tylko w zakresie potencjału produkcyjnego, ale również funkcji środowiskowej.
Podstawowym wskaźnikiem żyzności gleby jest próchnica, która stanowi od 70 do 80% całości substancji organicznej gleby. W glebie decyduje ona o zdolności zatrzymywania oraz gromadzenia składników pokarmowych, zwiększa ich dostępność dla roślin, przy jednoczesnym ograniczeniu ich strat. Wpływa na zmniejszenie skutków suszy rolniczej poprzez zwiększenie retencji wodnej. Szacuje się, że 1% próchnicy o masie 30 ton na obszarze 1 ha jest w stanie pochłonąć od 90 do 150 ton wody. Jest to bardzo istotne w przypadku gleb piaszczystych, gdyż ich pojemność wodna zależy przede wszystkim od zawartości materii organicznej.
Próchnica poprawia strukturę gleby i zapobiega jej erozji, zwiększa aktywność biologiczną gleby w efekcie wzrostu i namnażania pożytecznych mikroorganizmów. Poprawia absorpcję energii słonecznej, co wpływa na lepsze nagrzewanie się gleby. Zapobiega zaskorupianiu się gleby, a także gwałtownym zmianom wartości pH. Wpływa również na ograniczenie dostępności toksycznych substancji z gleby i szkodliwych metali ciężkich oraz zapobiega wymywaniu azotu z gleby i oddziałuje na gospodarkę fosforem.
Do czynników niekorzystnie wpływających na zawartość materii organicznej w glebie należy m.in. uprawa roślin w monokulturze, zmniejszenie udziału w strukturze zasiewów roślin wieloletnich, spadek pogłowia zwierząt oraz ograniczenie uprawy międzyplonów.
Właściwe następstwo roślin
Odbudowę zasobów materii organicznej gleby można osiągnąć np. w efekcie odpowiedniego doboru uprawianych po sobie roślin, regulacji wielkości plonu, stosowania nawozów naturalnych i organicznych czy też środków poprawiających żyzność gleby. Efektu tego można również dokonać przez uprawę roślin na nawozy zielone, optymalizację odczynu gleb, jak również stosowanie systemu użytkowania ornego i orno-pastwiskowego.
Zasadniczym elementem prawidłowych działań agrotechnicznych jest dobór gatunków roślin w ściśle określonej sekwencji, która zapewni najkorzystniejsze warunki do ich plonowania przy jednoczesnym utrzymaniu, przynajmniej na stałym poziomie, zawartości próchnicy glebowej. Prawidłowo dobrany płodozmian powinien odznaczać się dużą liczbą uprawianych po sobie gatunków roślin. W celu prawidłowego gospodarowania materią organiczną opracowano tzw. współczynniki reprodukcji substancji organicznej gleby, które wskazują na stopień wzbogacenia lub zubożenia gleby w efekcie uprawy jednorocznej danego gatunku roślin. Na tej podstawie do roślin zubożających glebę w materię organiczną zaliczono rośliny okopowe oraz warzywa liściaste i korzeniowe. Do roślin neutralnych, względnie o małym ujemnym wpływie na bilans substancji organicznej zaliczane są m.in. zboża, jednakże pod warunkiem, że ich resztki pozostają na polu. Z kolei do roślin wzbogacających glebę należą wieloletnie rośliny pastewne (lucerna, koniczyna, mieszanki trawiasto-motylkowate), strączkowe (groch, wyka, bobik) czy mieszanki zbożowo-strączkowe.
Plony uboczne a żyzność gleby
Ważnym elementem prawidłowego gospodarowania zasobami substancji organicznej gleby jest sposób zagospodarowania uzyskanych plonów ubocznych, bowiem duża część zasymilowanego węgla występuje właśnie w plonie ubocznym. Stąd też gospodarowanie resztkami pożniwnymi w znaczący sposób wpływa na saldo bilansowe materii organicznej w glebie. Dzięki pozostawianiu plonu ubocznego na polu możliwe jest nie tylko podniesienie potencjału produkcyjnego gleby, ale również sekwestracja węgla.
Ważne nawożenie organiczne
Jednym z czynników wpływających na poprawę plonowania roślin przy jednoczesnym wzroście żyzności gleby jest zrównoważone nawożenie organiczne. Przyczynia się ono do poprawy struktury gleby, zmniejszenia jej gęstości oraz zwiększenia pojemności wodnej. Źródłem materii organicznej są: obornik, gnojówka, gnojowica, pomiot kurzy oraz komposty i nawozy zielone. Nawozy naturalne poza wprowadzaniem do gleby dużej ilości materii organicznej stanowią również cenne źródło składników pokarmowych.
W przypadku gospodarstw bez produkcji zwierzęcej w celu utrzymania zrównoważonego bilansu próchnicy zalecana jest uprawa roślin wzbogacających glebę w związki próchniczne oraz przyorywanie plonów ubocznych roślin uprawnych. Istotną rolę w poprawie bilansu materii organicznej w glebie odgrywają również międzyplony.
Preparaty zwiększające żyzność gleby
Zwiększenie zasobów materii organicznej gleby można osiągnąć stosując nawozy, względnie polepszacze gleby zawierające m.in. kwasy humusowe, które dzięki specyficznym właściwościom fizycznym, chemicznym i biologicznym wpływają w efektywny sposób na poprawę żyzności gleb.
Ciemne zabarwienie kwasów humusowych, dzięki zdolności do intensywnego pochłaniania światła słonecznego, prowadzi do poprawy parametrów cieplnych gleb. Kwasy oddziałują korzystnie na zwartość gruntu, charakteryzują się również wysoką pojemnością wodną, poprawiają strukturę gleby oraz jej stosunki wodno-powietrzne, wpływając na lepsze przewietrzanie i retencję wody w glebie, co jest bardzo ważne w przypadku gleb zlewnych i ciężkich. Zwiększają pojemność wodną gleb lekkich, co w znacznym stopniu chroni je przed wysuszeniem. Kwasy humusowe zapobiegają erozji, a także ograniczają powierzchniowe spływy wody. Wpływają na utrzymanie określonego pH gleby oraz stymulują rozwój sytemu korzeniowego roślin, a dzięki ich zdolności do sorpcji i desorpcji kationów zawartych w glebie regulują ich uwalnianie i dostępność dla roślin. Działają również stymulująco na glebowe życie biologiczne, m.in. aktywizując rozwój pożytecznych mikroorganizmów glebowych, np. Azotobacter, Nitrosomonas i Pseudomonas. Stymulują także procesy życiowe roślin. Dodatkowo wpływają na przyspieszenie rozkładu substancji zanieczyszczających środowisko wzrostu roślin.
Europejski Zielony Ład stanowi dobry bodziec do podejmowania szeregu działań zmierzających do poprawy zdrowia naszej planety, w tym zdrowia środowiska glebowego. Od jego inauguracji w grudniu 2019 r. pojawia się coraz więcej inicjatyw mających na celu poprawę stanu gleb Unii Europejskiej. Jednakże osiągnięcie sukcesu zależy nie od poszczególnych jednostek, ale od ogółu społeczeństwa.
dr hab. Marzena S. Brodowska, prof. UP w Lublinie – współpraca Plantpress
Zdjęcia: M. Brodowska, A. Andrzejewska
