Woda dostępna dla roślin – wszystko zależy od sposobu uprawy

Obserwowany w ostatnich latach wzrost cen nośników energii wymusza wprowadzenie zmian w technologii uprawy zmniejszających nakłady energetyczne. W wielu przypadkach również względy ekologiczne przemawiają za wprowadzaniem nowych, proekologicznych technologii, które sprawią m.in., że woda dostępna dla roślin w odpowiedniej ilości będzie normą.

Obecnie prowadzone są prace zmierzające do opracowania odpowiednich technologii uprawy roli dla poszczególnych roślin. Mają one na celu zapewnić odpowiednie warunki dla wzrostu, rozwoju i plonowania roślin uprawnych w istniejących uwarunkowaniach glebowo-klimatycznych oraz możliwościach organizacyjno-ekonomicznych.

W Polsce, pomimo krytycznych uwag dotyczących kosztów oraz pracochłonności, w dalszym ciągu dominuje system uprawy płużnej. Obecnie coraz częściej obserwujemy wprowadzanie na szerszą skalę uproszczeń w uprawie roli oraz w mniejszym stopniu stosowanie siewów bezpośrednich. Stosowanie uproszczonych systemów uprawy roli wymaga odpowiednich maszyn i narzędzi rolniczych.

– Dotychczas przeprowadzone badania wykazują wiele możliwości stosowania uproszczeń w uprawie roli, jednak przy ich stosowaniu należy się liczyć z możliwością obniżki plonów roślin – mówi Stanisław Pawlicki doradca rolny z woj. Podlaskiego – Efektem ograniczenia intensywności uprawy polegającego na zmniejszeniu głębokości oraz ilości zabiegów są zmiany właściwości fizycznych gleby – gęstości, zwięzłości i co kluczowe wilgotności gleby.

Woda dostępna dla roślin jest źródłem mocy

Zbyt duże grudy powodują problemy z przesiąkaniem wody do gleby

Rośliny uprawne w okresie wegetacji wymagają różnej ilości wody dostępnej dla roślin. Przebieg pogody ma ogromny wpływ na uprawy roślin. Reakcja różnych gatunków roślin, a nawet odmian na niedobór wody jest różna w poszczególnych fazach rozwoju. Ilość wody w glebie i jej dostępność dla roślin ma wpływ na wegetację i plonowanie. W wodzie glebowej znajdują się składniki pokarmowe niezbędne do prawidłowego wzrostu roślin i tylko z nią mogą być pobrane przez roślinę. W ostatnich latach woda staje się czynnikiem decydującym o wysokości plonów roślin rolniczych. Ilość i jakość wody w glebie są zróżnicowane w zależności od różnych czynników: sposobu użytkowania, zastosowanych zabiegów agrotechnicznych, rzeźby terenu, budowy gleby i jej właściwości. Podstawowym organem w roślinie pobierającym wodę a wraz z nią składniki pokarmowe są korzenie roślin. Woda dostępna dla korzeni roślin pochodzi z opadów atmosferycznych oraz podsiąku, z poziomu zwierciadła wody gruntowej przez nienasyconą strefę profilu glebowego.

– Zjawisko podsiąku oraz pobór wody przez rośliny są uzależnione (poza właściwościami gleby) przede wszystkim od głębokości wody gruntowej, rozmieszczenia korzeni w glebie oraz wielkości parowania i transpiracji roślin – tłumaczy Stanisław Pawlicki – Gleba ma zdolność zatrzymywania w profilu glebowym od 50 do ponad 200mm wody dostępnej dla roślin. O ilości zatrzymanej wody w glebie decyduje jej skład mechaniczny, struktura i zasobność w materię organiczną. Ilość wody zgromadzonej w glebie z opadów atmosferycznych, którą rośliny mogą wykorzystać w czasie wegetacji zależy od wolnych przestrzeni znajdujących się w profilu glebowym. Pojemność wolnych przestrzeni, z kolei zależy od zagęszczenia gleby. Prawidłowe zagęszczenie gleby pod nasionami umożliwiające roślinom prawidłowe wschody powinno wynosić 1,4-1,5 g/cm².

Nadmierne zagęszczenie powoduje zmniejszenie wolnych przestrzeni (porów) w glebie i zgromadzenie w niej wody co w konsekwencji ogranicza dostępność wody dla roślin. Dlatego należy zapobiegać nadmiernemu zagęszczeniu gleby poprzez ograniczenie uprawek oraz w miarę możliwości ograniczanie przejazdów stosując agregaty uprawowe, maszyn z szerokim ogumieniem, które w mniejszy stopniu ugniatają glebę. Orka wykonywana na jednakowej głębokości powoduje wytworzenie nadmiernego zagęszczenia gleby na powierzchni działania lemiesza. Uprawa gleby powinna zapewnić likwidację podeszwy płużnej, aby umożliwić roślinom jak najgłębsze ukorzenienie. Szczególnym miejscem do wzruszenia gleby są miejsca przejazdu ścieżek technologicznych. Łatwiej i równomierniej pobierają wodę, a wraz z nią składniki pokarmowe rośliny, które mają silnie rozwinięty system korzeniowy. Wobec tego należy stworzyć im odpowiednie warunki glebowe do prawidłowego rozwoju systemu korzeniowego, poprzez stosowanie odpowiednich uprawek i nawożenia.

Przerwać nadmierne parowanie wody z gleby

– Rośliny potrzebują do prawidłowego rozwoju zbilansowanych składników pokarmowych – twierdzi Piotr Antoniak z woj. Lubelskiego – Składniki te muszą znaleźć się w roztworze glebowym w pobliżu korzeni, aby roślina mogła je pobrać. Woda dostępna dla roślin jest łatwiejsza do pobrania, kiedy mają one rozwinięty system korzeniowy. Wtedy pobierają one także niezbędne składniki pokarmowe z głębszych warstw i mogą w łagodny sposób przejść przez okres suszy. W uprawie zwracam uwagę na zatrzymanie odparowywania wody z wierzchniej warstwy gleby. Na ilość odparowywanej wody z gleby ma wpływ wielkość agregatów glebowych znajdujących się w wierzchniej warstwie.

Pierwsze intensywne parowanie wody występuje przy cząsteczkach gleby wielkości 0,005 – 0,02 mm. Przy takiej wielkości cząsteczek następuje podsiąkanie wody do powierzchni gleby z głębszych warstw. Żeby przerwać ten proces należy jak najszybciej wzruszyć wierzchnią warstwę, przerwać podsiąkanie i nie dopuścić do bezproduktywnego parowania. Drugi moment największego parowania występuje, gdy wielkość grud ziemi przekracza 50 mm. W takiej glebie, pod wpływem ruchu powietrza, następuje intensywne parowanie i jej przesuszenie. Woda dostępna dla roślin zostaje bardzo ograniczona.

Między tymi wartościami agregatów glebowych znajdują się warunki, w których parowanie wody jest najmniejsze. Wyrównana powierzchnia pola powinna być pokryta gruzełkami o średnicy do 0.5 do 2,5 mm. Agregaty takiej wielkości nie są dostatecznie małe, aby powodować zjawisko podsiąku kapilarnego i na tyle duże, aby występował pomiędzy nimi ruch powietrza powodujący osuszanie gleby. Występujące na powierzchni działają jako przykrywka ograniczająca parowanie wody. Również w glebie o odpowiedniej strukturze gruzełkowatej pojemność wodna jest większa w związku z występowaniem więcej wolnych przestrzeni.

Próchnica i uprawki pożniwne podtrzymują wilgotność gleby

Gleby lekkie są łatwe w uprawie, ale bardzo podatne na przesuszanie

Prawidłowa struktura występuje w glebie o dużej zawartości próchnicy, zasobności w składniki mineralne i prawidłowym pH. Związki próchnicze mają wysoką pojemność wodną, mogą zatrzymać nawet 5-krotnie więcej wody niż same ważą, i to w formie dostępnej dla roślin. Jest to szczególnie ważne dla gleb piaszczystych. Każdy 1% materii organicznej może magazynować 150 m³ /ha więcej wody.

– Według mojego doświadczenia, duże znaczenie w zatrzymaniu wody w glebie mają międzyplony – mówi Grzegorz Mateusiak z woj. łódzkiego – Rośliny międzyplonowe co prawda korzystają z wody w okresie wegetacji i wysuszają glebę, ale pozostawiają po zbiorze dużo miejsca w glebie na zgromadzenie wody z opadów atmosferycznych, oraz po przyoraniu wzbogacają glebę w materię organiczną. Używam obornika , a do tego robię przyoranie resztek pożniwnych, słomy przez co wprowadzam materię organiczną do gleby. Z moich obserwacji wynika, że w uprawie zbóż powstają w glebie duże straty wody na wskutek parowania powierzchni roli która przez te rośliny jest niedostatecznie zacieniona. Poza tym zboża ozime pobierają więcej wody niż jare z racji dłuższego okresu wegetacyjnego. Pozostawiają po sobie wilgotniejszą glebę gdyż zachowuje ona zapasy wody z okresu zimowego, ponieważ nie stosowano uprawek wiosennych.

Po zbiorze roślin zbożowych należy jak najwcześniej wzruszyć wierzchnią warstwę gleby, aby przerwać parowanie kapilarne gleby. Wzruszona wierzchnia warstwa staje się barierą dla parującej wody z głębszych warstw gleby. Nie powinno pozostawiać się gleby po skoszeniu zbóż bez wzruszenia wierzchniej warstwy szczególnie w okresach suchych. Uprawki pożniwne powinny być płytkie, wykonane nawet na kilka centymetrów (6-10 cm). Taka uprawa bowiem nie przesuszy głębszych warstw gleby, a jednocześnie przerywa podsiąkanie kapilarne, a także pobudza do kiełkowania chwasty i samosiewy. Zabieg ten powinien być przeprowadzony najpóźniej 2 dni po omłocie. Do uprawy pożniwnej zaleca się zrezygnowanie z pługa podorywkowego na rzecz brony talerzowej, lub agregatu złożonego z kultywatora o sztywnych łapach wyposażonego w wał strunowy. Zaletą stosowania brony talerzowej lub agregatu są: lepsze wymieszanie resztek pożniwnych i słomy, mniejsze zużycie paliwa, przygotowanie pola i wysiew poplonów w jednym przejeździe, zatrzymanie wody w glebie.

– Rezygnacja z uprawy pożniwnej w warunkach suszy jest podstawowym błędem agrotechnicznym – przestrzega Grzegorz Klusek doradca rolny z ŚODR w Modliszewicach – W wyniku uprawy pożniwnej gleba lepiej chłonie wodę opadową, zmniejsza się spływ powierzchniowy, znacznie łatwiej można wykonać orkę siewną. W gospodarstwach które stosują konwencjonalną uprawę, stosując podorywkę i orkę siewną powinno się po tych zabiegach zastosować bronę lub włókę. Celem tego zabiegu jest przerwanie parowania z wzruszonej warstwy gleby. Orka siewna wykonana na 2-3 tygodnie przed siewem nie powinna być wykonana zbyt głęboko.

Pod rośliny uprawiane wiosną, orka powinna być wykonana jesienią. Powierzchnia pola powinna być pozostawiona w ostrej skibie w celu zatrzymania śniegu przez co gromadzi się większe ilości wody pozimowej. Nieprawidłowe jest wykonywanie orki wiosną w warunkach suszy wiosennej ponieważ taki zabieg przesusza glebę, opóźnia siewy i ogranicza wschody roślin jarych. Wysiew nasion powinno wykonać się agregatem uprawowo-siewnym. W uprawie roli należy stosować tylko niezbędne zabiegi. Na glebach lekkich nie powinno się stosować narzędzi aktywnych powodujących rozpylanie gleb. Złe dobranie narzędzi uprawowych niszczy strukturę gleby. Gleba ze zniszczona strukturą staje się zbita a na jej powierzchni tworzy się skorupa, która ogranicza wschody.

– W sytuacji gdy występuje susza redukuję wszelkie uprawki do niezbędnego minimum w uprawie roli – mówi Radosław Wójcik uprawiający zboża w woj. Mazowieckim – Stosuję płytką uprawę przy użyciu kultywatora, brony talerzowej czy innych narzędzi biernych. Resztki pożniwne oraz rozdrobniona słoma zostawiam zmieszane z glebą. Podorywka przykrywa słomę i resztki pożniwne warstwą gleby ale nie stwarza odpowiednich warunków dla rozwoju drobnoustrojów biorących udział w ich rozkładzie. Tak przyorana słoma w wyniku braku wody nie jest rozkładana przez drobnoustroje lecz często butwieje. Resztki pożniwne jak i pocięta słoma pozostawione na powierzchni pola wpływają na ilość wody pozostającej w gleby.

Bez orki – mniejsza erozja i wypłukiwanie wody

Słoma pozostawiona na powierzchni gleby ma jasną barwę, odbija promienie słoneczne, ogranicza nagrzewanie gleby, co ma wpływa na parowanie wody z gleby. Natomiast gleba zazwyczaj ma barwę ciemną co ułatwia pochłanianie promieniowania i ogrzewanie się gleby. Rozdrobniona słoma zmieszana z glebą przerwa podsiąk kapilarny i ograniczyć utratę wody z gleby. Sposób uprawy roli ma decydujący wpływ na zatrzymanie wody w glebie szczególnie w latach w których rozkład opadów jest nierównomierny i występują okresy suszy. W gospodarstwie należy dostosować technikę uprawy roli do rodzaju gleby i modyfikować ją w zależności od panujących warunków pogodowych. Inaczej należy uprawiać glebę lekką, inaczej ciężką, inaczej gleby organiczne niż mineralne. Bezorkowy system uprawy roli wpływa na zatrzymanie wody w glebie, nie niszczy jej struktury i ogranicza erozję. Pług w systemie bezorkowym zastępowany jest różnymi zestawami narzędzi uprawowych takimi jak: brona talerzowa, kultywator, glebogryzarka.

– Siew bezpośredni bez wcześniejszej uprawy po zbiorze plonu polega na minimalnym naruszeniu struktury gleby tylko w miejscu wysiewu nasion – tłumaczy Tadeusz Bogacz z woj. Kujawsko-Pomorskiego – Pozwala to na zachowanie w glebie wilgoci, która po zastosowaniu innej technologii parowała by po każdym zabiegu. Ściernisko po poprzedniej roślinie pozostaje tworząc warstwę ochronną. W okresach słonecznych ściernisko zacienia wzrastające rośliny oraz wierzchnią warstwę gleby a w miesiącach zimowych warstwę ochronną tworzy większa warstwa zatrzymanego śniegu. Wiosną śnieg topnieje pozostawiając więcej wilgoci w glebie. Pozostawienie na powierzchni pola resztek pożniwnych także zmniejsza ryzyko erozji wodnej i utratę składników pokarmowych na skutek wymywania.

Gleby lekkie są podatne na przesuszanie

Gleby lekkie są łatwe w uprawie, ale bardzo podatne na przesuszanie. Ich struktura jest nietrwała i intensywne zabiegi mechaniczne mogą doprowadzić do ich rozpylenia i wysuszenia. Nadmierne spulchnienie takich gleb przyspiesza mineralizację związków próchniczych, co ogranicza zatrzymywanie wody dostępnej w glebie. Zabiegi uprawowe na glebach lekkich powinny być zatem przeprowadzane za pomocą lżejszych narzędzi biernych. W ostatnich latach obserwuje się niekorzystne z punktu widzenia produkcji roślinnej zjawiska atmosferyczne warto więc stosować racjonalną i przemyślaną uprawę. W agrotechnice możemy zastosować takie działania, które złagodzą skutki niekorzystnych zjawisk atmosferycznych, między innymi takie jak: efektywne zagospodarowanie wody z opadów atmosferycznych i polepszenie przepuszczalności gleby.

–  Przy  uprawie gleby staram się  ingerować w glebę tylko w niewielkim stopniu. Dla  przykładu, rzepak, który został posiany na polu po roślinach strączkowych  wschodzi bez specjalnych problemów. Gdy  gleba była tylko trochę naruszona ziarno ma lepsze warunki do wegetacji  ponieważ łatwiej dochodzi do niego słońce, nie mam kłopotów ze wschodami roślin, a woda dostępna dla roślin z deszczy lub parowania dostaje się łatwiej do korzeni – wyjaśnia Maciej Czajkowski z woj. Kujawsko-Pomorskiego.

System uprawy roli ma wpływa na właściwości fizyczne gleby

Różne systemy uprawy roli mają duży wpływ na właściwości fizyczne gleby (wilgotność, gęstość i zwięzłość).

Odpowiednia przepuszczalność wody w glebie zapewnia korzeniom roślin składniki mineralne

–Na fragmencie pola uprawianym pasami gleba jest nie tak zbita jak przy orce i gdy np. potrzemy nogą, to parę centymetrów pod ziemią widać wilgoć, czego nie można dostrzec na pasie ziemi wcześnie zaoranym – prezentuje plantator. 

-Pasy roli między rzędami pozostają w ogóle nie uprawiane i przykryte są masą organiczną pozostałą po przedplonie – mówi Maciej Czajkowski– Dzięki temu ograniczone zostaje do minimum bezproduktywne parowanie wody z gleby, zapewniony jest nieprzerwany podsiąk kapilarny oraz bardzo dobre przesiąkanie wody opadowej. Uprawa ta ogranicza do minimum negatywne skutki erozji wodnej i wietrznej oraz przyczynia się także do wzrostu plonów na polach oranych i tych, na których ingerencja jest ograniczona do minimum. 

W metodzie pasowej rośliny mają lepszy dostęp do wody, która lepiej przenika do korzeni, co sprawia, że jest lepsze krążenie wody, składników pokarmowych oraz soków w łodydze, bocznych odroślach i liściach, a przez to roślina ma znacznie lepszy wigor i nie poddaje się niekorzystnej temperaturze czy suszy.

– W zeszłym roku również mieliśmy pole testowe, na którym była uprawa pasowa i orkowa rzepaku i przy długotrwałej suszy już pod koniec października rzepak w uprawie orkowej był znacznie słabszy, a ten z uprawy pasowej radził sobie całkiem nieźle – tłumaczy rolnik.

Klimat i typ gleby, na której uprawiamy, jest niezależny od nas gleb wpływu nie jednak odpowiednia uprawa może wpłynąć na jak najbardziej efektywne zagospodarowanie opadów i sprawienie, że woda dostępna dla roślin zostaje zatrzymana w glebie. To, co najważniejsze to: przepuszczalność wodna gleby zależna od kształtu agregatów – najlepsza jest, jeśli gleba ma strukturę gruzełkowatą, brak podeszwy płużnej, wapnowanie, sprawny drenaż pola oraz wyższa zawartość próchnicy, która z wapniem tworzy mniej rozpuszczalne związki w wodzie, co zapobiega wypłukiwaniu gleby i rekompensuje deficyt opadów.