Żyzna gleba – znaczenie i funkcje próchnicy gleby w warunkach deficytu wody

Żyzność gleby to zespół jej właściwości, które zapewniają rosnącym na niej roślinom odpowiednie warunki wegetacji, składniki pokarmowe, wodę i powietrze glebowe. O żyzności gleby decydują jej zasobność i właściwości sprzyjające transportowi składników pokarmowych z podłoża do rośliny.

Żyzność a urodzajność gleby

Żyzność i potencjał plonotwórczy gleby są związane z jej właściwościami oraz z jej aktywnością biologiczną, czyli z intensywnością przebiegu katalizowanych przez drobnoustroje procesów przemian substancji organicznych i mineralnych. Naturalna żyzność gleby jest wynikiem procesu glebotwórczego i zależy od składu granulometrycznego podłoża, jego właściwości chemicznych (zawartość dostępnych składników pokarmowych i próchnicy, odczyn glebowy), fizycznych (stosunki wodno-powietrzne) i biologicznych (np. zawartość drobnoustrojów glebowych). Żyzność nabytą uzyskuje się przez nawożenie, uprawę, stosowanie płodozmianu, zabiegów agrotechnicznych oraz meliorację. Żyzność gleby decyduje o jej rolniczej produkcyjności, czyli urodzajności.

Urodzajność gleby jest cechą charakteryzującą jej zdolność do wydania plonu. Zależy od całokształtu agrotechniki oraz od żyzności i zasobności gleby.

Zasobność gleby to zawartość w glebie przyswajalnych form poszczególnych składników pokarmowych, makro- i mikroelementów. Można ją oznaczać za pomocą metod biologicznych, chemicznych oraz fizykochemicznych.

Próchnica gleby – rola i znaczenie związków próchnicznych a żyzność gleby

Substancje próchniczne stanowią jeden z podstawowych czynników decydujących o żyzności gleby. Próchnica, jako swoista forma substancji organicznej, przyczynia się do wzrostu i rozwoju roślin poprzez wpływ na fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości gleby. Z tego względu wyróżnić można trzy zasadnicze funkcje próchnicy w glebie.

Funkcja chemiczna

Próchnica jest źródłem składników pokarmowych roślin oraz wpływa na właściwości chemiczne gleby. Związki próchniczne wpływają na zdolności sorpcyjne i na kształtowanie się zasobności gleb. Stanowią organiczną część składową kompleksu sorpcyjnego, a ich pojemność sorpcyjna przewyższa 4–12 razy pojemność części mineralnej. Z tego względu próchnica odpowiada za 20–70% całkowitej pojemności sorpcyjnej gleby. Związki próchniczne zwiększają też zdolności buforowe gleb, regulując i stabilizując odczyn gleby. Próchnica reguluje stężenie kationów Ca²⁺, Mg²⁺, NH⁴⁺, Na⁺, K⁺ i H⁺ w roztworze glebowym poprzez ich uwalnianie bądź sorbowanie. Ma ona znaczny wpływ na gospodarkę azotem i fosforem. Jest podstawowym źródłem tych pierwiastków, które w tej postaci są magazynowane w glebie, w procesie humifikacji, czyli tworzenia próchnicy. W wyniku procesu mineralizacji próchnicy, wraz z początkiem wegetacji wiosną, składniki te udostępniane są roślinom uprawnym.

Funkcja biologiczna

Próchnica wpływa na aktywność mikroflory i mikrofauny glebowej oraz na wzrost i rozwój roślin. Związki próchniczne mogą oddziaływać na mikroorganizmy glebowe i rośliny wyższe w różny sposób. Makro- i mikroorganizmy glebowe czerpią z substancji organicznej niezbędną im do życia energię i mineralne składniki pokarmowe. Próchnica jest poważnym źródłem składników pokarmowych, takich jak C, N i P, z tego względu gleby zasobne w próchnicę odznaczają się wyższą aktywnością biologiczną. Stwierdzono w takich glebach wiele tzw. substancji wzrostowych, takich jak witaminy, auksyny, kwasy organiczne oraz substancje o charakterze antybiotyków. Intensyfikują one wiele ważnych procesów fizjologicznych roślin, takich jak gospodarka wodna, oddychanie i fotosynteza.

Funkcja fizyczna

Próchnica poprawia strukturę gleby, tym samym wpływa na aerację i retencję wodną oraz ułatwia uprawę gleby. Substancje próchniczne wpływają dodatnio na tworzenie się struktury agregatowej gleb, poprawiając stosunki wodno-powietrzne. Próchnica działa jako lepiszcze strukturotwórcze, powodując sklejanie elementarnych cząstek masy glebowej w agregaty. W glebach piaszczystych powoduje to zwiększenie ich zwięzłości, a w glebach o cięższym składzie granulometrycznym wpływa na zmniejszenie zwięzłości. Duży wpływ na tworzenie agregatów mają również polisacharydy i białka. Woski, smoły i tłuszcze, choć nie zwiększają zgruźlenia, nasycając agregaty, czynią je bardziej odpornymi na działanie wody. Istotny jest wpływ próchnicy na barwę gleby. Dzięki ciemnemu zabarwieniu próchnica silnie pochłania promienie słoneczne, poprawiając właściwości termiczne gleby.

Bardzo żyzna gleba a susza rolnicza

Najbardziej istotną cechą gleb z wysoką zawartością próchnicy jest ich znaczący wpływ na zwiększenie odporności na stres suszy rolniczej roślin bytujących na takim stanowisku. Związki próchniczne mają wysoką pojemność wodną. W stosunku do swojej wagi mogą one zatrzymać 3–5-krotnie więcej wody w formie dostępnej dla roślin. Ta właściwość ma szczególne znaczenie w glebach piaszczystych, ponieważ ich pojemność wodna zależy głównie od zawartości substancji próchnicznych.

To właśnie próchnica w znaczący sposób zmniejsza efekty stresu suszy w uprawach. Niestety, w wyniku redukowania nawożenia organicznego i sprzątania z pól resztek pożniwnych jej zawartość w polskich glebach systematycznie spada.

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

Możliwość podniesienia zawartości próchnicy daje stosowanie nawozów organicznych. Obornik wpływa korzystnie na tworzenie próchnicy w glebie oraz dostarcza podstawowe składniki pokarmowe roślinom, wzbogacając glebę w mikro- i makroelementy. Zastosowanie gnojówki lub gnojowicy ma mniejsze znaczenie w procesach próchnicotwórczych, ale wciąż znacząco wpływa na aktywność biologiczną gleby. Skład obornika, gnojówki i gnojowicy zależy od gatunku zwierząt, ich wieku oraz kierunku hodowli. Należy pamiętać, żeby nie przekraczać dawki azotu wprowadzanej z nawozami naturalnymi, która wynosi maksymalnie 170 kg czystego składnika na 1 hektar.

Można również uprawiać nawozy zielone w plonie głównym i w poplonie (międzyplony ścierniskowe, ozime i wsiewki poplonowe), które poprawiają wartość stanowiska pod następną roślinę, wzbogacają glebę w substancję organiczną i minerały, polepszając jej właściwości fitosanitarne oraz żyzność. Poplony pozostawione na polu przez okres jesienno-zimowy chronią glebę przed erozją wodną i wietrzną oraz ograniczają wymywanie azotu w głąb podłoża.

W gospodarstwach, w których nie ma produkcji zwierzęcej, słoma musi zostawać na polu i powinna być właściwie zagospodarowana. W trakcie rozkładu resztek pożniwnych powstają substancje, z których w konsekwencji przemian biochemicznych 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 redukowana jest ilość substancji organicznej wracającej z resztkami pożniwnymi do gleby, a także ograniczana jest ilość próchnicy.

Również wapnowanie podnosi pojemność wodną gleby, ponieważ wapń wpływa na tworzenie struktury gruzełkowatej gleby. Przede wszystkim jednak odkwasza glebę, co jest ważne, ponieważ nieodpowiednie pH podłoża jest jednym z głównych czynników ograniczających prawidłowy rozkład słomy.

Użyźnianie gleby – rekomendowane metody naturalne i preparaty

Na wyeliminowanie suszy nie mamy szans, ze względu na znikomy wpływ jednego gospodarstwa na opady i pogodę. W zależności od posiadanych środków można się pokusić o rozwiązanie niedoborów wody nawadnianiem pól. Ze względu na koszty w większości upraw polowych jest to rozwiązanie nieopłacalne. Zdecydowanie tańsze jest kompleksowe i systematyczne bilansowanie materii organicznej w glebie. Działania takie prowadzą do ustabilizowania próchnicy na odpowiednim poziomie, co spowoduje podniesienie żyzności, zasobności i urodzajności pól uprawnych.

Podsumowując, najlepszym źródłem próchnicy glebowej są nawozy organiczne, a także resztki pożniwne oraz międzyplony i poplony. Jednak, żeby świeże lub suche resztki roślinne mogły ulec mineralizacji, konieczne jest utrzymanie odpowiedniego odczynu gleby. Wygodnym sposobem aplikacji materii organicznej są także granulowane nawozy organiczne, zarówno obornik, granulowane hydrolizaty organiczne, jak i rozpuszczalne w wodzie kwasy humusowe. Kolejnym sposobem może być stosowanie preparatów opartych na wyselekcjonowanych mikroorganizmach.

Prawidłowy proces humifikacji wymaga ilościowego zbilansowania materii organicznej na polu oraz odpowiednich warunków do jej pożądanego rozkładu. Tempo i prawidłowy kierunek rozkładu materii organicznej determinowane są aktywnością biologiczną gleby. Aby proces tworzenia próchnicy przyspieszyć i zwiększyć jego efektywność, należy zastosować odpowiedni preparat, który umożliwi prawidłowy przebieg użyźniania gleby
Przykładem takich produktów są: Rosahumus, Delsol, Petro 330 ST bio, Startus Active Duo czy Acti Humus Pro. Zawarte w nich kwasy humusowe, makro- i mikroelementy oraz bakterie glebowe w znaczący sposób wpływają na prawidłowe procesy rozkładu odpowiednio bilansowanej materii organicznej. Zabiegi tymi produktami zabezpieczają glebę i redukują skutki ewentualnych niedoborów wody. Zwiększana jest zawartość próchnicy w glebie, a tym samym podnosi się jej zdolność do magazynowania wody i zwiększa się zabezpieczenie uprawy. przed niedoborami wody. Substancje próchniczne wprowadzone do gleby mogą też przeciwdziałać występowaniu chorób u niektórych roślin uprawnych, przy czym to fitosanitarne działanie jest spowodowane silnym mnożeniem się mikroorganizmów saprofitycznych, antagonistów fitopatogenów.

 

dr inż. Tomasz Piotrowski