Agrotechnika zboż w kontekście anomalii pogodowych

Jerzy Grabiński
IUNG Puławy
Agrotechnika zbóż w kontekście anomalii pogodowych
Ostatnie dekady przynoszą coraz więcej dowodów naukowych wskazujących na to, że warunki
klimatyczne na naszym globie zaczynają się zmieniać. Jednym z przejawów tych zmian są
różnego rodzaju anomalie pogodowe, do których oprócz tak spektakularnych zjawisk jak
huragany, czy trąby powietrzne można zaliczyć z jednej strony nienaturalnie duże opady a z
drugiej coraz dłuższe okresy bezopadowe jakie wystąpiły w roku bieżącym w niektórych
rejonach, w miesiącach wiosennych, a przejawiały się często ponad 1 miesięcznym zupełnym
brakiem opadów. Właśnie problemy związane z rosnącymi niedoborami opadów są przedmiotem
rozważań w artykule.
Aby określić rolę jaką w zmniejszeniu skutków niedoboru opadów może odegrać agrotechnika,
trzeba sobie uświadomić, co decyduje o warunkach wilgotnościowych w glebie. Podstawowe
znaczenie ma w tym przypadku pojemność wodna, od której wielkości zależy ilość wody z
opadów jaka może się zatrzymać w glebie. W pewnym uproszczeniu można to opisać
następująco. Wyobraźmy sobie duży opad deszczu. Zawsze część z tego opadu spłynie po
powierzchni gleby, dostanie się do cieków wodnych i zostanie utracona dla roślin uprawnych.
Część wody może przesiąknąć do głębszych warstw i spłynąć systemem drenarskim. I tylko ta
część wody, która pozostanie w glebie może służyć roślinom do realizacji funkcji życiowych.
Jeżeli jej ilość jest duża to nawet brak opadu przez 2-3 tygodnie (a nawet dłużej) nie powoduje
negatywnych skutków dla wzrostu i rozwoju roślin uprawnych.
Zasadniczy wpływ na pojemność wodną gleby ma jej skład mechaniczny. Dużą pojemnością
wodną charakteryzują się gleby ciężkie, zawierające w profilu glebowym dużą ilość cząstek
drobnych - ilastych, natomiast bardzo małą pojemnością wodną charakteryzują się gleby lekkie piaszczyste, w których cząstki drobne stanowią tylko niewielki odsetek. Oczywiście rolnik w
żaden sposób nie może wpłynąć w racjonalny sposób na zmiany składu mechanicznego. Może
jednak wpłynąć na to jak te cząstki będą ułożone, czyli na strukturę gleby. Wyobraźmy sobie
glebę ciężką charakteryzująca się wadliwą strukturą tzn. taką, w której cząsteczki gleby są ściśle
„upakowane”. Taka gleba ma zdecydowanie mniejszą pojemność wodną niż gleba o takim
samym składzie mechanicznym ale o dobrej strukturze, w której agregaty glebowe tworzą liczne
przestwory, mogące zatrzymywać duże ilości łatwo dostępnej wody. Nie mniejsze (a nawet
większe) znaczenie odpowiednia struktura gleby ma w glebach lżejszych, w których istnienie
odpowiednio ukształtowanych przestworów glebowych może zasadniczo zmniejszyć ilość strat
wody do systemu melioracyjnego (rowy, dreny).
Powyższe rozważania rodzą pytanie jak producent może zadbać o właściwą strukturę gleby ?
Możliwości w tym względzie są szerokie. Przede wszystkim trzeba wiedzieć, że aby w glebie
wytworzyła się struktura odpowiednia dla dobrego zatrzymywania wody, niezbędna jest
obecność próchnicy stanowiącej lepiszcze dla trwałych gruzełków (agregatów). A zatem należy
wprowadzać do technologii takie zabiegi, które tworzeniu się próchnicy będą sprzyjać. Trzeba
jeszcze zauważyć, że próchnica sama w sobie ma zdolność do zatrzymywania bardzo dużych
ilości wody (kilkakrotnie więcej niż sama waży).
Do niedawna podstawowe znaczenie w bilansie masy organicznej jako źródła próchnicy
w glebie odgrywał obornik, którego zastosowanie raz na cztery lata zabezpieczało odpowiednią
równowagę w tym względzie w glebie. Obecnie zdecydowana większość gospodarstw musi
szukać innych metod pozytywnego wpłynięcia na bilans próchnicy. Wydaje się, że pewnego
dowartościowania potrzebuje w związku z tym słoma, która wprawdzie coraz częściej pozostaje
na polu i jest przeorywana ale traktuje się ten zabieg raczej jako zło konieczne a nie jako
nawożenie organiczne. Zdecydowanie pozytywniej producenci podchodzą do możliwości
sprzedaży słomy np. dla producentów bydła bo jest to konkretny przypływ gotówki. Tymczasem
jak wykazują badania słoma jest także ważnym źródłem materii organicznej, która w określonych
warunkach może przekształcić się w omawianą wcześniej próchnicę. Można przyjąć, że 1 tona
suchej masy słomy odpowiada około 0,65 t/ha suchej masy obornika. Nie jest to dużo, ale jeśli w
ciągu 4 lat trwania płodozmianu na danym polu dojdzie do 2-3 krotnego przeorania słomy to jest
to już znacząca ilość, mogąca mieć poważny wpływ na bilans materii organicznej. Inną metodą
wzbogacenia gleby w materię organiczną jest stosowanie międzyplonów. Metoda ta była znana
już w starożytności a obecnie stała się popularna zwłaszcza ze względu na możliwość pozyskania
dopłat. O jakości danego międzyplonu świadczy przede wszystkim plon zielonej masy. Przy
czym do gatunków najbardziej nadających się do siewu bezpośrednio po żniwach należą:
gorczyca biała i facelia.
Aby wprowadzona biomasa została przekształcona w próchnicę i aby nie wpływała
negatywnie na plon rośliny, która zostaje wysiana w roku jej wprowadzenia do gleby
(przeorania) niezbędne jest stosowanie do pewnych zasad. Przede wszystkim bardzo ważne jest
dokładne jej rozdrobnienie oraz równomierne rozrzucenie po polu. Ewentualne skupiska biomasy
są bezpośrednią przyczyną miejscowego wysychania gleby powodującego zaburzenia w procesie
kiełkowania nasion i początkowego wzrostu roślin i dlatego w pierwszym roku po zastosowaniu
biomasy efekt może być wprost przeciwny od zamierzonego. Ma także znaczenie –zwłaszcza w
przypadku słomy- problem nagromadzenia się substancji fenolowych, które mogą być
czynnikiem dodatkowo ograniczającym wzrost i rozwój roślin. Opisany problem jest tym
większy im więcej jest biomasy do wprowadzenia do gleby. Tak więc paradoksalnie im bardziej
udany międzyplon czy im więcej słomy tym większe jest niebezpieczeństwo powstania
niekorzystnych dla kiełkujących roślin skupisk. Trzeba przy tym pamiętać, że stopień
rozdrobnienia dotyczy także ścierni. Jeśli jej wysokość przekracza 15-20 cm to już może to dać
opisany efekt negatywny.
Oprócz stopnia rozdrobnienia o tempie rozkładu biomasy decyduje także stosunek C:N, który
zwłaszcza w słomie jest bardzo szeroki, co może być czynnikiem zasadniczo ograniczającym
tempo jej rozkładu lub powodować zjawisko głodu azotowego rośliny następczej. Ma to miejsce
w przypadku, gdy cały, dostępny azot glebowy zostanie związany przez bakterie uczestniczące w
rozkładzie biomasy. Dlatego też zwłaszcza na glebach słabszych istnieje konieczność stosowania
na słomę po żniwach azotu. Jak wykazały doświadczenia najlepsze efekty uzyskuje się stosując
oprysk rozdrobnionej słomy RSM. Przyjmuje się, że zastosowanie w średnich warunkach
glebowych około 8 kg N na 1 t słomy powinno wystarczyć do zabezpieczenia rośliny następczej
przed głodem azotowym.
W praktyce negatywny wpływ przeorywania słomy na rośliny wysiewane po jej zastosowaniu
należy raczej do rzadkości. Natomiast zwłaszcza po udanych poplonach (nawet przy stosowaniu
się do opisanych wyżej zasad) nierzadko mają miejsce nawet duże spadki plonu rośliny
następczej. Podstawową przyczyną negatywnego wpływu poplonu na plon rośliny następczej jest
to, że z jednej strony zużywa on duże ilości wody glebowej a z drugiej proces przesuszania gleby
potęgowany jest przez zabiegi związane z jego wprowadzaniem do gleby, na przykład przy
użyciu pługa czy glebogryzarki. Jeśli do tego dodać to, że zastosowanie poplonu jest sporym
kosztem (koszt nasion, przygotowania pola siewu, kosztu wprowadzenia poplonu do gleby itp.)
to można nabrać przekonania, że stosowanie poplonów bardzo często nie opłaci się. Gdyby
jednak próbować znaleźć wytłumaczenie dla stosowania poplonów to należy łączyć je z tym, że
działanie biomasy poplonu na strukturę gleby nie kończy się w roku jego zastosowania ale trwa
także w kolejnych latach (zwłaszcza, gdy ilość zastosowanej biomasy jest duża).
W rozważaniach o sposobach pozytywnego wpłynięcia na gospodarkę wodna w glebie nie może
zabraknąć informacji o wapnowaniu, które spełnia istotną rolę w procesach przemiany biomasy
związki próchniczne. W glebach kwaśnych w kompleksie sorpcyjnym dominują jony H+ i Al.+3
a próchnica charakteryzuje się przewagą fulwokwasów, które nie gwarantują utrzymania stabilnej
struktury gruzełkowatej gleby. Po zastosowaniu wapna sytuacja w tym względzie zmienia się a
próchnica staje się bardziej trwała a stworzone przy jej udziale agregaty bardziej trwałe. Ilość i
rodzaj wapna musi być dostosowana do warunków danego pola. Gleby średnie i ciężkie należy
nawozić wapnem tlenkowym, natomiast gleby lekkie węglanowym. Niewłaściwie dobrana forma
i dawka nawozu wapniowego może przyśpieszyć tempo mineralizacji próchnicy a w związku z
tym wpłynąć obniżenie pojemności wodnej gleby. Pozytywne działanie wapna na glebę będzie
miało wtedy miejsce, gdy zostanie ono równomiernie rozrzucone po całym polu a następnie
dokładnie wymieszane z glebą za pomocą pługa czy kultywatora.
Oprócz wyżej wymienionych metod poprawy stosunków wodnych w glebie, które można by
nazwać tradycyjnymi ważną rolę w „walce” ze zmianami klimatu może odegrać uprawa roli.
Otóż jak wynika z licznych doniesień naukowych do systemu uprawy, który pozytywnie wpływa
na gospodarkę wodną można zaliczyć system bezorkowy, który w odróżnieniu od systemu
orkowego nie jest związany z okresowym niszczeniem struktury gleby a poza tym ogranicza
erozję i zabezpiecza mniejsze tempo rozkładu materii organicznej, której rola została wcześniej
szczegółowo opisana. W systemie bezorkowym pług jest zastępowany różnego rodzaju
zestawami maszyn (agregatami) uprawowych i uprawowo-siewnych posiadających kultywatory
podorywkowe, brony talerzowe czy glebogryzarki oraz różnego rodzaju wały: oponowe czy
strunowe. Po przejściu takiej maszyny ilość przestworów niekapilarnych, w glebie jest niewielka,
a w każdym razie o wiele mniejsza niż przy tradycyjnym przygotowywaniu roli do siewu za
pomocą pługa, kultywatora i bron.
Ważne znaczenie w technologii uprawy, której celem jest zabezpieczenie w możliwie
najwyższym stopniu potrzeb wodnych ma głębosz - zwłaszcza na cięższych glebach. Zruszenie
gleby na głębokości kilkudziesięciu cm za pomocą takiego urządzenia poprawia stosunki wodno-
powietrzne i zwiększa pojemność retencyjną a przy tym niszczy podeszwę płużną, umożliwiając
korzeniom korzystanie z wody i składników pokarmowych z głębszych warstw.
Artykuł wskazuje na różne metody zmniejszenia niebezpieczeństwa dużych strat plonu w
warunkach długich okresów bezopadowych. Wybór konkretnej metody zależy od wielu
czynników związanych z sytuacją danego gospodarstwa, jego wielkości, oraz ewentualnych
dodatkowych regulacji finansowych (dopłat). To jak szybko te metody będą się upowszechniały
będzie oczywiście zależało także od tego na ile i jak szybko problem niedoboru opadów będzie
się pogłębiał czyli inaczej mówiąc jak szybko zmiany klimatyczne będą postępować.