Nawożenie Gleby cz. 3

Gwałtowny spadek zawartości próchnicy w glebie jest powszechnym problemem intensywnego rolnictwa. O walorach próchnicy wiedzą wszyscy. Jest ona najcenniejszym składnikiem gleby - bez próchnicy gleba jest martwa. Gospodarowanie glebą powinno mieć na celu systematyczne zwiększanie zawartości próchnicy w glebie. Celowo nie piszę o zwiększaniu zawartości substancji organicznej lub węgla organicznego. To nie są pojęcia tożsame.

Fot. Widoczne strzępki grzybni na resztkach słomy - prawidłowy rozkład substancji organicznej.

Węgiel organiczny, jest to umowny parametr, który służy do szacunkowego określenia zawartości substancji organicznej w glebie. W powszechnej metodzie Tiurina, zawartość węgla organicznego (C_org) w glebie oznacza się przy pomocy dwuchromianu potasu, w obecności soli Mohra, a następnie uzyskany wynik mnoży się przez współczynnik 1,724. Uzyskany iloczyn to jest „umowna” zawartość próchnicy. Taki sposób oznaczania próchnicy jest obarczony jednak błędem, bo metoda nie rozróżnia węgla organicznego wbudowanego w związki próchniczne od węgla organicznego z resztek pożniwnych, z obumarłych mikroorganizmów lub organizmów zwierząt.  Jest to pewne przybliżenie, które zostało przyjęte w przeszłości dla celów oceny gleby. Przyjęło się wtedy i jest używane do dzisiaj, więc nie będę tego kontestował.

Pisze o tym, aby uświadomić, że celem rolnika nie powinno być zwiększanie zawartości substancji organicznej w glebie, ale zwiększanie zawartości próchnicy w glebie. A to jest proces bardziej złożony.

Dążąc do zwiększenia zawartości trwałej próchnicy w glebie należy:

- dbać o wzrost zawartości substancji organicznej w glebie (o tym będzie dalej w artykule)

- utrzymywać wysoką aktywność biologiczna gleby (o tym będzie dalej w artykule)

- ograniczyć do niezbędnego minimum zabiegi uprawowe, szczególnie orki i zabiegi uprawowe wiosenne (powodują mineralizację, czyli „spalenie” próchnicy)

- wnosić do gleby środki o dużym udziale węgla organicznego.

Zapewne niektórzy Czytelnicy zetknęli się z pojęciem „biowęgiel” (biochar). Jest to produkt powstający wskutek pirolizy (spalanie bez dostępu tlenu, w temp. 200-300 st. C) materiałów roślinnych zawierających ligninę, celulozę i hemicelulozy. Jest to najdoskonalsze źródło węgla organicznego do nawożenia gleby. Kiedyś był wydobywany z gleby, teraz jest wytwarzany w przemysłowych instalacjach. Niestety, jego wysoka cena ogranicza powszechne wykorzystanie w rolnictwie.

Bardzo dobrym źródłem substancji organicznej są nawozy naturalne…, ale nie wszystkie. Gnojowica i gnojówka mają bardzo mało węgla organicznego i nie są uważane, jako materiały próchnicotwórcze. Pozostaje, więc obornik (o oborniku będzie jeszcze w następnym rozdziale) – nawóz prawie idealny.

Słoma i inne resztki pożniwne są cennym surowcem do tworzenia próchnicy w glebie. Przyorując je popełniamy jednak błąd, który spowoduje, że słoma stanie się nie surowcem do podniesienia jakości gleby, ale do jej obniżenia. Resztki pożniwne muszą mieć kontakt z powietrzem atmosferycznym, aby rozwijające się na nich mikroorganizmy mogły rozkładać substancje organiczne. Słoma przykryta orką, szczególnie głęboką będzie poddana rozkładowi beztlenowemu, czyli butwieniu. W glebie powstanie warstwa zbutwiałej słomy będąca barierą dla korzeni roślin. Na dodatek w tej warstwie będą powstawały gazy typu metan, dwutlenek węgla, amoniak, siarkowodór, merkaptany i inne które będą zatruwały środowisko glebowe.

Jak próchnica glebowa może wpłynąć na obniżenie kosztów nawożenia ? Ano tak, że stanowi silny kompleks sorpcyjny, zapobiega stratom składników pokarmowych wskutek wymywania (oszczędność, bo nie ulegają stratom), stanowi siedlisko życia i pożywienie dla mikroorganizmów (zwiększenie efektywności pobierania składników przez rośliny), przyczynia się do tworzenia się optymalnej struktury i napowietrzenia gleby oraz akumulacji wody, dzięki czemu roślina może wytworzyć większy system korzeniowy, który jest jej narzędziem do pobierania makro- i mikroelementów (zwiększenie wydajności pobierania).

1. Aktywność biologiczna gleb

Gleba żyje. To truizm, ale warto go powtarzać. Największe zagęszczenie organizmów żywych (bakterie, promieniowce, grzyby, zwierzęta) jest w warstwie uprawnej oraz wokół korzeni roślin (w ryzosferze). W glebie zamieszkują głównie organizmy tlenowe, najwięcej ich występuje na głębokości 5-20 cm. Każda warstwa gleby ma swój własny zespół mikroorganizmów. W warstwie ornej na powierzchni 100 m² znajduje się ok. 70 kg masy bakterii, 70 kg promieniowców i 10-15 kg grzybów. Na hektarze jest 100 razy więcej. To wszystko żyje, rozmnaża się, konsumuje, wchodzi w interakcje z roślinami i umiera.

Rośliny nie mogą funkcjonować (odżywiać się, rosnąć) bez współdziałania z mikroorganizmami lub bez korzystania z ich metabolitów. I nie chodzi tutaj wyłącznie o typowe zjawiska jak współżycie bobowatych z bakteriami brodawkowymi. Takich „układów” jest więcej, jak chociażby mikoryza (symbioza z grzybami), ryzosfera (ogromny ekosystem mikroorganizmów, które kolonizują korzenie roślin.

Mikroorganizmy udostępniają do roztworu glebowego składniki pokarmowe w formach przyswajalnych dla roślin, umożliwiają roślinom pobieranie składników pokarmowych, zwiększają powierzchnię chłonną korzeni i włośników, tworzą optymalne mikrośrodowisko wokół korzeni, bronią rośliny przed patogenami glebowymi. Oczywiście, to wszystko robią te mikroorganizmy, które nazywamy pożytecznymi, bowiem w glebach jest też mnóstwo tych szkodliwych.

Aby zwiększyć liczebność i aktywność mikroorganizmów w glebie należy:

- stworzyć im dobre warunki do życia (np. ograniczyć uprawę gleby, utrzymywać okrywę roślinną przez cały rok, dbać o pH gleby na poziomie optymalnym – bakterie „lubią” odczyn obojętny)

- dostarczyć strawny pokarm (resztki pożniwne, komposty, obornik itp.)

- ograniczyć czynniki im zagrażające (nawozy mineralne, środki ochrony roślin)

- stosować produkty wnoszące na pole żywe kultury mikroorganizmów.

To ostatnie, to jest od dawna temat kontrowersyjny. W środowisku rolniczym nastąpiła polaryzacja na zwolenników mikroorganizmów oraz ich zdecydowanych przeciwników. Raczej mało spotykam rolników, którzy mają obojętny stosunek do tematu.

Moim zdaniem, nie można uogólniać. Mikroorganizmy wytworzone poza środowiskiem glebowym, a później wnoszone do gleby mogą być przydatne i skuteczne. Pod warunkiem:

- są rzeczywiście żywe i aktywne (w tym celu muszą być namnożone w nieodległym czasie od aplikacji i przewożone w odpowiednich opakowaniach, z dostępem do powietrza)

- muszą być zastosowane w odpowiednich warunkach (odpowiednia wilgotność gleby, brak lub niewielkie nasłonecznienie, duża odległość w czasie od oprysków ŚOR) i przy pomocy odpowiedniego sprzętu (obniżone ciśnienie robocze, opryskiwacz dokładnie wymyty z pozostałości ŚOR)

- gleba musi zawierać odpowiednią ilość substancji organicznej (resztki pożniwne, poplony, komposty itp.)

- gleba musi mieć uregulowany odczyn pH, do przynajmniej lekko kwaśnego, a najlepiej obojętnego.

Bezzasadna jest dyskusja co jest lepsze: preparaty zawierające wiele mikroorganizmów (tzw. konsorcja), czy zawierające jeden lub kilka mikroorganizmów. Takie porównanie jest nieracjonalne, gdyż różne są cele stosowanie tych środków: konsorcja mikroorganizmów mają mieć wszechstronny wpływ na żyzność gleby i jej funkcje, natomiast te zawierające pojedyncze szczepy, czy gatunki mają wyspecjalizowane zadania (wiązanie azotu, uwalnianie fosforu, rozkład resztek pożniwnych, zwalczanie lub ograniczanie presji określonych chorób itp.).

Generalizując, przy naszych ubogich w życie biologiczne glebach, wnoszenie systematyczne pożytecznych mikroorganizmów ma sens. Pytanie tylko, za jaką cenę i o jakiej ich efektywności ?

Na koniec tej części warto przypomnieć, że zabieg wnoszenia konsorcjów mikroorganizmów na pola uprawne był i jest znany i stosowany od dawna. Obornik i kompost to nie tylko substancja organiczna. Przecież to także, a może przede wszystkim ogromna masa mikroorganizmów, które wzbogacają życie biologiczne gleby.

Zwiększając aktywność biologiczną gleby, zwiększamy dostępność w glebie i intensywność pobierania składników pokarmowych. Dzięki temu możemy obniżyć dawki nawożenia. To jest możliwość zaoszczędzenia na nawożeniu.

1. Międzyplony i poplony

W intensywnych i ubogich płodozmianach, poplony odgrywają ogromną rolę, między innymi, jako:

- przerywnik sanitarny,

* źródło substancji organicznej

- akumulator niewykorzystanych składników pokarmowych, szczególnie azotu

* narzędzie do spulchniania gleby

- ochrona gleby przed erozją

- środowisko korzystne dla życia glebowego.

Fot. Poplon wielogatunkowy jest najlepszym rodzajem poplonu.

Rozmawiając o poplonach warto zwrócić uwagę na dwie role, oznaczone gwiazdką. Mianowicie, uważa się, że rośliny poplonowe są dobrym surowcem do tworzenia próchnicy glebowej. Owszem, ale pod warunkiem, że zawierają sporo ligniny i celulozy. A takie związki spotkamy w odpowiednich ilościach tylko u roślin, które maja pędy częściowo zdrewniałe i u roślin, które przekwitły i wydały nasiona. Gorczyca stalerzowana przed kwitnieniem będzie miała wartość tylko, jako źródło składników pokarmowych dla roślin następczych. Z punktu widzenia jej wpływu na zawartość próchnicy w glebie jej wartość będzie znikoma.

Drugi, ważny aspekt to spulchnianie gleby, ale i wydobywanie wymytych w głąb gleb składników i ich przemieszczanie na powierzchnię gleby. Optymalny poplon nie powinien być jednogatunkowy, ale wielogatunkowy, składający się z roślin płytko i głebokokorzeniących się. Chodzi o to, aby polon spenetrował korzeniami jak największą głębokość gleby, rozpulchniając ja i napowietrzając. Ponadto korzenie roślin głebokokorzeniących (dwuliścienne) się wydobywają te składniki, które tam zostały wypłukane przez wody opadowe (szczególnie potas, wapń, magnez, jony amonowe i inne). Na szczęście, mieszanki roślin poplonowych znajdujących się w sprzedaży tak na ogół są konstruowane. Taką mieszankę można z powodzeniem sporządzić sposobem gospodarskim, z nasion własnych lub z wymiany czy zakupu.

Dobrze dobrana mieszanka poplonowa może wzbogacić warstwę orną w składniki pokarmowe i  substancję organiczną, co pozwoli na zmniejszenie dawek nawozów mineralnych pod roślinę następczą.

dr inż. Sylwester Lipski