Co znajdziesz w artykule?
Próchnica to bardzo ważny element w produkcji roślinnej. Spełnia ona szereg funkcji. Szczególnie w ostatnich suchych latach dużą rolę przypisuje jej się w przeciwdziałaniu skutkom suszy. Próchnica bowiem odpowiada za 20-70% całkowitej pojemności sorpcyjnej gleby. Gleby bogatsze w próchnicę, mają większą pojemność sorpcyjną, co oznacza, że mogą zatrzymać 3-5 krotnie więcej wody dostępnej dla roślin. Wpływa to również na właściwości buforowe gleby, a to z kolei reguluje odczyn gleby oraz zasobność w składniki pokarmowe. Próchnica poprawia stosunki wodno-powietrzne gleby, a przez to wpływa na jej napowietrzenie, retencję wodną, jak również ułatwiają uprawę gleby. Gleby bogate w próchnicę lepiej akumulują wodę z opadów, nawet tych nawalnych. Związki próchnicotwórcze, do których należą kwasy fulwowe i huminowe oraz huminy, powodują sklejanie cząstek elementarnych w większe agregaty, a to z kolei reguluje ich strukturę. Sprawiają, że gleby ciężkie są bardziej luźne, natomiast lekkie zwięzłe. Dodatkowo w warstwie próchnicznej gleby akumulowane są składniki pokarmowe powstałe w wyniku mineralizacji materii organicznej. Na glebach ubogich w próchnicę składniki są wymywane, tym samym stają się niedostępne dla roślin. Ciemne zabarwienie próchnicy sprawia, że promienie słoneczne są absorbowane w większym stopniu, co jest korzystne szczególnie wiosną, ponieważ gleba szybciej się nagrzewa, co przyspiesza i przedłuża wegetację. Próchnica to również miejsce bytowania mikro- i makroflory glebowej, które są niezbędne w przemianach zachodzących w glebie, które wpływają na żyzność gleby. Warstwa organiczna jest miejscem rozwoju systemu korzeniowego, który odpowiada za pobieranie składników pokarmowych oraz wody z gleby. System korzeniowy wpływa również na stabilność rośliny i jej wrażliwość na wyleganie. Dodatkowo związki próchniczne uczestniczą w ochronie środowiska. Warto wiedzieć, że gleba bogata w próchnicę w większym stopniu wiąże np. metale ciężkie czy substancje czynne środków ochrony roślin, zapobiegając ich wymywaniu do wód gruntowych. Związki te są następnie neutralizowane przez mikroorganizmy glebowe. Ostatnimi czasy mówi się również o roli próchnicy w sekwestracji dwutlenku węgla, co mogłoby pomóc w walce z ocieplaniem klimatu.
Jak powstaje próchnica?
Jak widać próchnica spełnia bardzo ważną rolę. Jednak według Madeja (IUNG, 2016), w wyniku działalności rolniczej w latach 2010-2014 ilość glebowej substancji organicznej zmniejszała się średnio o około 0,5 t/ha w ciągu roku. Uważa się również, że średnia zawartość próchnicy w glebach polskich waha się w przedziale 1,5-2%, podczas gdy powinna być ona na poziomie 3-5%. Budowa chemiczna próchnicy jest skomplikowana i wciąż nie w pełni poznana. W laboratoriach badawczych wyróżnia się różne związki próchnicowe tj. kwasy fulwowe, huminowe, huminy wg ich rozpuszczalności w kwasach i zasadach. Jednym ze wskaźników jakości próchnicy jest stosunek węgla kwasów huminowych do węgla kwasów fulwowych. Większe wartości tego stosunku występują w glebach żyznych. Próchnica powstaje w wyniku rozkładu resztek roślinnych. Jest to proces złożony, na który wpływ ma wiele czynników. Jednak warto w tym miejscu zaznaczyć, że resztki roślinne w glebie ulegają dwóm procesom mineralizacji (rozkładu) oraz humifikacji, czyli przemianom do złożonych struktur organicznych. Oba te procesy zachodzą w glebie prawie równolegle i są ważne dla rolnika. W procesie mineralizacji pod wpływem działania mikroorganizmów glebowych i enzymów, jakie wydzielają, dochodzi do rozkładu substancji organicznej do prostych związków mineralnych. Związki te wchodzą w szereg cyklów biochemicznych, dzięki czemu mają wpływ na rozwój mikroflory glebowej, a także stanowią źródło składników pokarmowych dla roślin. Natomiast w procesie humifikacji, zachodzi szereg przemian biochemicznych. W procesie tym, głównie z celulozy i ligniny powstają związki organiczne o strukturze polimerycznej. W ich skład wchodzą związki np. polifenolowe, chinonowe, furfuralowe oraz inne. Proces humifikacji prowadzi do powstania kwasów huminowych oraz po ich częściowy utlenieniu kwasów fulowowych. Kwasy huminowe i fulwowe nazywane są łącznie humusowymi. Chociaż dwa wspomniane procesy przechodzą niemal równocześnie w glebie to proporcja pomiędzy tymi procesami nie jest jednakowa. Według profesora Jerzego Webera (UP Wrocław) 75-80% resztek roślinnych ulega mineralizacji, zaś tylko 20-25% podlega humifikacji i przekształca się w próchnicę.
Wiemy już, że rozkład resztek roślinnych przebiega w nierównym stosunku. Dodatkowo ważne jest to, że ocieplanie się klimatu będzie miało niekorzystny wpływ na powstawanie próchnicy, ponieważ wraz ze wzrostem temperatury rośnie tempo mineralizacji, na niekorzyść humifikacji. Uważa się, że wzrost średniej temperatury rocznej o 1°C w rejonach klimatu umiarkowanego spowoduje stratę 10% C organicznego w glebach na skutek przyspieszonej mineralizacji. Dlatego warto podjąć starania by zapobiec zmniejszaniu się próchnicy w glebie. Co wpływa na proces humifikacji i zawartość próchnicy w glebie?
Wapń
Wapń jest bardzo ważnym pierwiastkiem, zarówno dla roślin, jak również gleby. Najczęściej pierwiastek ten kojarzony jest z regulacją odczynu gleby. Niemniej jednak wapń pełni również funkcję odżywczą oraz odpowiedzialny jest za tworzenie odpowiedniej struktury gleby. Próchnica oraz jony wapnia oprócz minerałów ilastych i śluzów bakteryjnych stanowią lepiszcze agregatów glebowych. Regulacja odczynu gleby powoduje to, że wysycone wapniem koloidy mineralno-organiczne cementują gruzełki, dzięki czemu tworzy się tzw. struktura gruzełkowata. W strukturze gleb w Polsce przeważają gleby o odczynie kwaśnym i bardzo kwaśnych. W tym miejscu wato zaznaczyć, że kwaśny odczyn gleby negatywnie wpływa na rozwój mikro- i makroflory glebowej, co ogranicza procesy zachodzące w glebie. W efekcie proces mineralizacji i humifikacji zachodzi mniej efektywnie, co pogłębia problem utraty żyzności gleby. W tym miejscu warto wytłumaczyć, że odczyn obojętny lub lekko kwaśny sprzyja rozwojowi większości roślin, a co za tym idzie prowadzi do wytworzenia dużej ilości biomasy i dopływem szczątków roślinnych. Natomiast w niskim pH gleby może występować zjawisko hydrolizy substancji próchnicznych, co prowadzi do spadku produktywności gleby.
Poplony i płodozmian
Niewłaściwy płodozmian wpływa negatywnie na procesy próchnicotwórcze. W naszym kraju dominuje monokultura zbożowa, która prowadzi do degradacji gleby. Uprawami silnie zubożającymi glebę w materię organiczną są rośliny okopowe tj. ziemniaki oraz buraki cukrowe. Negatywny wpływ na bilans próchnicy w glebie mają także rośliny zbożowe oraz rzepak. Natomiast uprawami wpływającymi dodatnio na zawartość próchnicy są: rośliny bobowate, trawy i ich mieszanki. Niekorzystny wpływ na powstawanie próchnicy ma również zmniejszenie stosowania nawozów naturalnych, co wiąże się ze spadkiem pogłowia zwierząt hodowlanych. Praktyką, która ogranicza powstawanie próchnicy jest również brak pozostawania resztek pożniwnych na polu. Dlatego szczególnie w sytuacji, gdy nie możemy dostarczyć obornika warto pozostawić resztki pożniwne, a w płodozmianie uwzględniać rośliny o dużej zawartości pozostawianej biomasy np. rzepak czy rośliny bobowate. Warto również pamiętać, że składniki dostarczane wraz z resztkami pożniwnymi nie są dostępne od razu, jeżeli nie są prawidłowo rozłożone przez organizmy glebowe. Na glebach o zmniejszonej zawartości próchnicy oraz glebach kwaśnych aktywność biologiczna jest zachwiana, co również ma wpływ na mineralizację resztek oraz dostępność składników oraz proces strukturotwórczy gleby. Dlatego rozkład resztek można wspomóc zabiegami regulującymi odczyn czy biopreparatami zawierającymi szczepy mikroorganizmów oraz dostarczyć pożywkę stymulującą rozwój mikroflory.
Kwasy humusowe
Procesy, jakie zachodzą w glebie, rozwój mikroflory i makroflory glebowej oraz rozwój i wzrost roślin zależy również od struktury gleby. Jak już wcześniej wspomniałam kwasy humusowe i wapń odpowiadają za tworzenie struktury gruzełkowatej gleby. Kwasy humusowe, czyli kwasy huminowe i fulwowe, rozdrabniają nadmiernie zagęszczone koloidy glebowe, a w ich obecności nawet bardzo wilgotna gleba zachowuje strukturę gruzełkowatą. Natomiast na glebach podmokłych czy zalanych poprawiają one napowietrzenie. Należy pamiętać, że na glebach o uregulowanych warunkach wodno-powietrznych zachodzą procesy prowadzące do udostępniania roślinom składników pokarmowych, a także występują warunki umożliwiające pobieranie wody i pierwiastków z gleby. Należy również pamiętać, że uprawy prowadzone na glebach niestrukturalnych z pewnością gorzej poradzą sobie w okresie suszy w porównaniu do tych, które uprawiane są na glebach o właściwej strukturze gleby. Gleby strukturalne lepiej również znoszą nadmiar opadów. Chcąc wspomóc procesy strukturotwórcze warto pomyśleć o zastosowaniu preparatów zawierających kwasy humusowe. Tego rodzaju rozwiązanie polecane jest na gleby „zmęczone”, mniej żyzne, które utraciły swoją naturalną strukturę oraz gleby często podtapiane przez intensywne opady deszczu co również wpływa na spadek żyzności gleby. Zastosowanie tego rodzaju preparatów stymuluje aktywność biologiczną, poprawia dostępność i wykorzystanie składników pokarmowych, poprawia właściwości buforowe gleby, korzystnie wpływa na właściwości sorpcyjne gleby, wspomagają rozwój systemu korzeniowego oraz pobieranie składników pokarmowych oraz wody przez korzenie.
Uprawa gleby
Dużo się mówi również o korzyściach płynących ze stosowania technologii bezorkowych lub ograniczających mieszanie gleby. Ma to na celu pozostawienie próchnicy w górnych warstwach gleby. Praktyki takie stymulują również rozwój mikroorganizmów oraz makroflory gleby, jak np. dżdżownic, które uczestniczą w powstawaniu próchnicy. Chociaż tego typu rozwiązania mają swoich zwolenników i przeciwników, to z pewnością należy zwrócić uwagę na fakt, że wieloletnia orka na tę samą głębokość sprzyja powstawaniu podeszwy płużnej, która ogranicza rozwój systemu korzeniowego roślin. Stąd też warto raz na cztery lata wykonać głęboszowanie lub też zasiać rzodkiew płużną. Na strukturę gleby wpływ ma również stosowanie ciężkiego sprzętu rolniczego, którego negatywne działanie można ograniczyć poprzez zastosowanie kół bliźniaczych, obniżenie ciśnienia w kołach, wykorzystywanie techniki „psiego chodu” lub napędu gąsiennicowego.
O glebie można poczytać więcej
https://agroprofil.pl/uprawa/co-warto-wiedziec-o-biologizacji/
Autor: Dr inż. Aleksandra Wieremczuk
