Obecnie ważną rolę w prawidłowo prowadzonej produkcji roślinnej odgrywa racjonalne gospodarowanie środowiskiem glebowym, szczególnie, że stan 60–70% gleb w Unii Europejskiej jest zły, a koszty związane z degradacją gleb szacowane są na ponad 50 mld euro rocznie. Głównym celem prawidłowo prowadzonej agrotechniki jest podtrzymywanie, a nawet zwiększanie żyzności gleby, czyli naturalnego potencjału gleby do zaopatrywania roślin w wodę, powietrze i składniki mineralne, której końcowym odzwierciedleniem jest uzyskiwany plon i jego parametry jakościowe.
Do czynników wpływających na żyzność gleby należą m.in.: właściwa uprawa roli, stosowane nawożenie, odpowiednio skonstruowany płodozmian, a także zawartość materii organicznej w glebie. Celem producenta rolnego jest zrównoważone gospodarowanie materią organiczną w glebie, które zapewni realizację funkcji gleby, nie tylko w zakresie potencjału produkcyjnego, ale również funkcji środowiskowej.
Dlaczego próchnica jest taka ważna?
Podstawowym wskaźnikiem żyzności gleby jest próchnica stanowiąca od 70 do 80% całości jej substancji organicznej. Najważniejszymi funkcjami materii organicznej są: sekwestracja węgla, gospodarka wodna oraz akumulacja i regulacja krążenia składników mineralnych w glebie. Sekwestracja węgla stanowi podstawowy proces celowego wyłączania dwutlenku węgla z obiegu atmosferycznego, poprzez jego akumulację w glebie. Wpływ materii organicznej na gospodarkę wodną zależy od jej właściwości fizycznych, wynikających z uziarnienia, ilości resztek roślinnych, a także zawartości rodzimej próchnicy. Rola materii organicznej w budowaniu zdolności gleby do akumulacji wody związana jest głównie z tworzeniem odpowiedniej struktury gruzełkowatej gleby. Należy podkreślić, że za tworzenie agregatów glebowych odpowiedzialne są frakcje próchnicy aktywnej, a także tzw. próchnica świeża, czyli materia organiczna, która obecna jest w glebie nie dłużej niż rok i która bogata jest w polisacharydy, a także strzępki grzybów mikorytycznych czy też korzeni roślin. Próchnica wpływa na zmniejszenie skutków suszy rolniczej poprzez zwiększenie retencji wodnej. Szacuje się, że 1% próchnicy o masie 30 ton na powierzchni 1 ha jest w stanie pochłonąć od 90 do 150 ton wody. Odgrywa to bardzo ważną rolę na glebach piaszczystych, gdyż ich pojemność wodna zależy w głównej mierze od zawartości materii organicznej.
Próchnica decyduje o zdolności gleby do zatrzymywania i gromadzenia składników pokarmowych oraz zwiększa ich dostępność dla roślin, przy jednoczesnej redukcji ich strat. Jej zasadnicza rola polega na dostarczaniu składników mineralnych, które stają się dostępne dla roślin w procesie mineralizacji materii organicznej. Z kolei wpływ materii organicznej na gospodarowanie składnikami mineralnymi wiąże się z jej korzystnym oddziaływaniem na wielkość kompleksu sorpcyjnego gleby, co przekłada się na zwiększenie potencjału gleby do akumulacji, jak również do uwalniania składników mineralnych.
Próchnica zapobiega erozji gleby oraz zwiększa aktywność biologiczną gleby poprzez korzystny wpływ na wzrost i namnażanie pożytecznych mikroorganizmów. Zwiększa absorpcję energii słonecznej, co wpływa na lepsze nagrzewanie się gleby oraz zapobiega zaskorupianiu się gleby. Chroni glebę przed gwałtownymi zmianami wartości pH oraz zapobiega wymywaniu azotu z gleby i korzystnie wpływa na gospodarkę fosforem. Ogranicza również dostępność dla roślin szkodliwych metali ciężkich i toksycznych substancji z gleby.
Jak odbudować materię organiczną?
Do czynników niekorzystnie wpływających na zawartość materii organicznej w glebie należy między innymi uprawa roślin w monokulturze, zmniejszenie udziału w strukturze zasiewów roślin wieloletnich, spadek pogłowia zwierząt, a także ograniczenie uprawy międzyplonów. Zwiększenie żyzności gleby poprzez odbudowę zasobów materii organicznej gleby można uzyskać miedzy innymi w efekcie odpowiedniego doboru uprawianych po sobie roślin, regulacji wielkości plonu, aplikacji nawozów naturalnych i organicznych, jak również środków poprawiających żyzność gleby, czy też optymalizację odczynu gleby.
Właściwy dobór roślin
Żyzność gleby zależy od prawidłowego doboru uprawianych po sobie roślin. Odpowiednie następstwo roślin zapewnia 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 poprzez jednoroczną uprawę danego gatunku roślin. Do grupy roślin zubożających glebę w materię organiczną zaliczono rośliny okopowe oraz warzywa liściaste i korzeniowe. W grupie roślin neutralnych, względnie o małym ujemnym wpływie na bilans substancji organicznej znajdują się między innymi zboża, jednakże pod warunkiem, że ich resztki pozostają na polu. Natomiast do roślin wzbogacających glebę należą wieloletnie rośliny pastewne (lucerna, koniczyna, mieszanki trawiasto-motylkowate), strączkowe (groch, wyka, bobik) czy mieszanki zbożowo-strączkowe.
Wpływ plonów ubocznych na żyzność gleby
Ważnym elementem prawidłowego gospodarowania zasobami glebowej substancji organicznej jest sposób zagospodarowania uzyskanych plonów ubocznych, ponieważ duża część pobranego przez rośliny węgla znajduje się w plonie ubocznym. Dlatego też odpowiednie gospodarowanie resztkami pożniwnymi w znaczący sposób wpływa na poprawę salda bilansowego materii organicznej w glebie. Poprzez pozostawianie plonu ubocznego na polu możliwe jest nie tylko zwiększenie potencjału produkcyjnego gleby, ale również sekwestracja węgla.
Czy warto stosować nawożenie organiczne?
Zrównoważone nawożenie organiczne wpływa nie tylko na poprawę plonowania roślin, ale jednocześnie zwiększa żyzność gleby. Stosowanie nawozów naturalnych i organicznych poprawia strukturę gleby, zmniejsza jej gęstości oraz zwiększa pojemność wodną. Źródłem materii organicznej są: obornik, gnojówka, gnojowica, pomiot kurzy, a także komposty i nawozy zielone. Nawożenie organiczne poza wprowadzaniem do gleby dużych ilości materii organicznej stanowi również cenne źródło składników pokarmowych dla roślin.
W przypadku gospodarstw nieposiadających produkcji zwierzęcej w celu utrzymania zrównoważonego bilansu próchnicy wskazana jest uprawa roślin, które wzbogacają glebę w związki próchniczne. Ważną rolę odgrywa również przyorywanie plonów ubocznych roślin uprawnych. Poprawę bilansu materii organicznej w glebie można również uzyskać dzięki uprawie międzyplonów.
Preparaty zwiększające żyzność gleby
Zwiększenie zasobów materii organicznej gleby można osiągnąć stosując nawozy, względnie polepszacze gleby zawierające między innymi 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, wpływa na poprawę parametrów cieplnych gleby. Kwasy oddziałują korzystnie na zwartość gleby, odznaczają się wysoką pojemnością wodną, poprawiają strukturę gleby, a także jej stosunki wodno-powietrzne, wpływając na lepsze przewietrzanie i retencję wody w glebie. Jest to niezwykle istotne w przypadku gleb zlewnych i ciężkich. Zwiększają pojemność wodną gleb lekkich, co chroni je przed wysuszeniem. Kwasy humusowe zapobiegają erozji gleby, a także ograniczają powierzchniowe spływy wody. Wpływają na utrzymanie określonego pH gleby oraz stymulują rozwój sytemu korzeniowego roślin. Regulują uwalnianie i dostępność składników pokarmowych dla roślin dzięki ich zdolności do sorpcji i desorpcji kationów zawartych w glebie. Stymulują glebowe życie biologiczne poprzez korzystny wpływ na rozwój pożytecznych mikroorganizmów glebowych, np. Azotobacter, Nitrosomonas i Pseudomonas. Dodatkowo wpływają na przyspieszenie rozkładu substancji zanieczyszczających glebę.
dr hab. Marzena S. Brodowska, prof. uczelni
