USD -
3.8249
EUR -
4.2693
GBP -
5.0728
DKK -
0.5723
Niska zawartość próchnicy to jeden z największych problemów polskich gleb. Świadomi rolnicy poszukują źródeł węgla organicznego, który jest elementem budulcowym próchnicy. Według powszechnej wiedzy, aby zwiększać zawartość materii organicznej należy stosować nawozy naturalne i międzyplony. Prawda jest jednak bardziej skomplikowana i bez wspierania rozwoju roślin azotem nie ma mowy o wzroście zawartości węgla w glebie, co potwierdzają 36-letnie doświadczenia.
Doświadczenia agrotechniczne prowadzone w stacjach badawczych rolniczych uczelni są skarbnicą wiedzy mogącej znacznie przyczynić się do wzrostu świadomości pewnych procesów, prowadząc do poprawy produkcji rolniczej. Tym tekstem rozpoczynamy cykl kilku artykułów na temat ciekawych z punktu widzenia praktyki, doświadczeń rolniczych, potwierdzających interesujące fakty na temat np. poprawy kondycji gleb, reakcji roślin na rozmaite czynniki środowiskowe i odżywcze, czy skuteczności nawozów w różnych sytuacjach.
W tym artykule skupimy się na wnioskach płynących z wieloletniego doświadczenia płodozmianowego w którym badano wpływ rotacji różnych gatunków rolniczych, nawożenia obornikiem, stosowania międzyplonu i nawożenia azotowego na przyrost materii organicznej, dostępność składników pokarmowych i zmiany pH gleby.
Płodozmian to podstawa
Nie można uzyskać wzrostu zawartości węgla organicznego w glebie bez udziału nawozów naturalnych i płodozmianu dostarczającego dodatkowej ilości biomasy. Im większy udział węgla organicznego, tym większa jest zdolność gleb do magazynowania wody i składników pokarmowych. Węgiel organiczny może z czasem przeobrazić się w próchnicę, pod wpływem przemian chemiczno-fizycznych. Po 36 latach utrzymywania bogatego płodozmianu: 1. kukurydza na ziarno – 2. pszenica ozima (po zbiorze poplon z gorczycy) – 3. jęczmień jary z wsiewką trawy i koniczyny – 4. utrzymywana kolejny rok wsiewka przyniosły większą o 36% zawartość węgla organicznego w porównaniu do ubogiego płodozmianu bez poplonu i wsiewki trawy z koniczyną zastąpioną kukurydzą na kiszonkę (6,8 g C org./kg gleby w bogatym płodozmianie wobec 5,0 g/kg w ubogim płodozmianie). Stosowanie bogatego płodozmianu przez taki okres poskutkowało niemal taką samą zawartość węgla w glebie, co stosowanie obornika raz na 4 lata w dawce 40 t/ha. Warto dodać, że w obu płodozmianach zbierano słomę z pszenicy i jęczmienia, dlatego istnieje przestrzeń do jeszcze większego wzrostu zawartości materii organicznej. Połącznie stosowania obornika co 4 lata wraz z płodozmianem zawierającym poplony i rośliny strączkowe pozwoliło na uzyskanie różnicy w zawartości węgla organicznego na poziomie +54% w stosunku do ubogiego płodozmianu bez obornika. Nie oznacza to jednak przyrostu węgla w glebie a jedynie brak spadku w porównaniu do słabego płodozmianu bez nawozów naturalnych.
Fot. 1. Zróżnicowany płodozmian zawierający rośliny dostarczające dodatkową ilość materii organicznej przyczynia się do wzrostu próchnicy i żyzności gleby.
Sam obornik to za mało
Stosowanie obornika raz na 4 lata w dawce 40 t/ha bez siewu międzyplonów w płodozmianie to za mało, aby myśleć o wzroście zawartości węgla organicznego, czyli pośrednio próchnicy. Po 36 latach takiej uprawy, zawartość węgla spadła z poziomu 7,3 do 6,9 g/kg gleby. Utrzymywanie samego dobrego płodozmianu przyczyniło się do podobnego spadku jak przy stosowaniu pełnej dawki obornika. Dopiero połączenie obornika z płodozmianem zawierającym poplony i rośliny strączkowe pozwoliło uzyskać wzrost materii organicznej 0,4 g/kg gleby w ciągu 36 lat. Chociaż wydaje się to niewiele, to w warstwie ornej stanowi to około 3 t/ha nowo powstałego węgla organicznego. Powstawanie próchnicy nie jest procesem szybkim ani wydajnym, więc każdy jej wzrost jest wielkim powodem do radości.
Azot w połączeniu z płodozmianem pozwoli utrzymać zawartość węgla organicznego
Zaskakujący efekt uzyskano przy wyeliminowaniu nawożenia obornikiem, ale za to stosowanie nawożenia azotowego w postaci saletry w ilości 100 i 150 kg N/ha. W ramach bogatego płodozmianu i stosowania nawożenia azotowego roślin dawkami 100 lub 150 kg N/ha nie zaobserwowano spadku zawartości węgla organicznego względem zawartości początkowej. Jest to pozytywna informacja, że mimo intensywnej uprawy i wynoszenia materii organicznej w postaci słomy z pszenicy i jęczmienia w dobrym płodozmianie nie dochodziło do spadku zawartości węgla organicznego w glebie. Autorzy doświadczenia tłumaczą to faktem budowania większej podziemnej biomasy roślinnej w intensywnie prowadzonych uprawach, które równoważyły się z wynoszoną słomą, w efekcie czego nie doszło do spadku zawartości materii organicznej. Zatem pozostawianie słomy na polu może nieść ze sobą przyrost zawartości próchnicy w glebie nawet na intensywnie prowadzonych plantacjach przy utrzymywaniu prawidłowego płodozmianu.
Fot. 2. Zwiększanie poziomu próchnicy w glebie jest długotrwałym procesem, wymagającym wielu zmian w gospodarowaniu gruntami.
Przy ubogim płodozmianie bez poplonów, roślin strączkowych i obornika odnotowano spadek zawartości węgla organicznego niezależnie od intensywności nawożenia azotem. Obniżka wynosiła około 16% zawartości początkowej w ciągu 36 lat.
Bez wapna ani rusz
W trakcie omawianego doświadczenia nie stosowano w ogóle wapna, aby zbadać właściwości buforujące obornika. Ten czynnik pokazał jak ważne jest wapnowanie, wpływające nie tylko na odczyn gleby, ale także na powiązaną z nim zawartość przyswajalnych form fosforu i potasu.
Na wstępie należy podkreślić, że nawożenie azotowe saletrą najbardziej przyczyniło się do spadku pH, a co zaskakujące najbardziej w bogatym płodozmianie. Łatwo to wytłumaczyć, że większa ilość biomasy z roślin wprowadzana do gleby tworzyła więcej substancji zakwaszających glebę, a dostarczanie azotu podnosiło dodatkowo zawartość jonów wodoru oraz wzmagało mineralizację prowadząc do wzrostu zakwaszenia gleby. W ciągu 36 lat pH spadło z 5,7 do 5,0 w ubogim płodozmianie i do 4,5 w bogatym płodozmianie. Najniższy spadek odczynu uzyskano przy stosowaniu pełnej dawki obornika przy płodozmianie bez poplonów i strączków, gdzie spadek wyniósł zaledwie 0,3 jednostki. Potwierdza to buforujące zdolności obornika, lecz obala powielany mit, że obornik podnosi pH gleby. Przy bogatym płodozmianie spadek odczynu był wyraźniejszy i wynosił około 1,0 jednostki przy stosowaniu pełnej dawki obornika.
Fot.3. Wapnowanie jest niezbędnym elementem utrzymania gleb w dobrej kondycji, niezależnie od innych zabiegów agrotechnicznych.
Zawartość przyswajalnych form fosforu i potasu zależała bezpośrednio od odczynu danej gleby, co umacnia konieczność wapnowania gleb, nawet przy dobrze ułożonym płodozmianie i regularnym stosowania obornika. Im niższe pH występowało, tym niższa była dostępność składników dla roślin.
Źródło: Pikuła, D., Rutkowska, A. (2020). Selected chemical properties of sandy soil after 36 years of differential fertilization with mineral nitrogen and manure without liming in two crop rotation. Soil Science Annual, 71(3), 246-251.
