Jak skutecznie zwiększyć kompleks sorpcyjny

Spotkanie, które odbyło się 13 września w Zamościu, zostało zorganizowane przez Thorus Agrogroup, Zamojskie Zakłady Zbożowe i Małopolską Hodowlę Roślin. Dr Jacek Niedźwiecki, rozpoczął swoją prezentację od omówienia przyczyn suszy glebowej.


Gleby podatne na suszę
Wiadomo, że rolnicy w ostatnich sezonach muszą pracować w warunkach, w których opady są niewystarczające. Nie pada wtedy, kiedy jest to najbardziej potrzebne. Niestety, często bywa też tak, że mimo opadów gleba nie magazynuje wody. Dlaczego? Otóż, jak wyjaśniał dr Niedźwiecki, możliwości retencyjne gleby zależą głównie od jej składu granulometrycznego. Gleby cięższe, wytworzone z glin i iłów, charakteryzują się dużymi możliwościami retencjonowania. Jeszcze lepiej magazynują wodę lessy wytworzone z utworów pyłowych. Na drugim końcu skali są gleby lżejsze, wytworzone z utworów piaszczystych.

Niestety, gleb bardzo dobrze magazynujących wodę mamy w Polsce niewiele. – Większość naszych gleb jest słaba, uboga w próchnicę i minerały ilaste, czyli spoiwo glebowe. Natura tych gleb powoduje, że są podatne na susze i nie są w stanie zmagazynować wystarczających ilości wody – mówił naukowiec.

Stopień zdolności gleby do magazynowania wody zależy od tego, jakiej wielkości pory w danej glebie dominują. – I tak makro pory są na tyle duże, że po opadach woda spływa grawitacyjnie w głąb, roślina nie jest w stanie z niej skorzystać. Z kolei w mikroporach woda jest związana siłami tak dużymi, że siły ssące korzeni większości roślin uprawnych są za słabe, aby z niej mogły skorzystać – mówił dr Jacek Niedźwiecki. – Niezwykle ważne dla zaopatrzenia roślin w wodę są mezopory, tzw. pory kapilarne. Im więcej mezoporów w glebie, tym większe możliwości zatrzymania wody i przetransportowania jej do systemu korzeniowego.

Tylko w przypadku tych porów ich średnica pozwala na przemieszczanie się wody w kierunku przeciwnym grawitacji. Następuje jej migracja do korzeni, mamy do czynienia ze zjawiskiem podsiąkania. – Woda higroskopowa i woda grawitacyjna nie jest wykorzystywana przez rośliny uprawne. Wykorzystują one wodę kapilarną – podkreślał dr Niedźwiecki.


Mezopory to nie wszystko
Jednak nawet dobre i bardzo dobre gleby, bogate w mezopory nie gwarantują zadowalających plonów, w przypadku nadejścia suszy – kontynuował prelegent. – Jakie są tego przyczyny? Prozaiczne. Większość roślin uprawnych nie jest fizjologicznie przystosowana do suszy. Póki co, postęp genetyczny sobie z tym nie poradził. Rośliny muszą mieć wodę, bo inaczej nie wydadzą plonów. Należy więc podejmować takie działania, żeby im wodę zapewnić – mówił dr Niedźwiecki.

Ale zanim o działaniach, jeszcze druga część diagnozy. Bo nie dość, że gleby w Polsce w dużej mierze są słabo „odporne” na suszę, to w naszym kraju zrobiono przez lata sporo, aby problem pogłębić. Wielkim i naturalnym sprzymierzeńcem rolników w magazynowaniu wody są bowiem torfowiska. A w zasadzie były.

– Są jak gąbka, która magazynuje wody opadowe. Mają kolosalne znaczenie dla zaopatrzenia w wodę terenów przyległych. Nieprzeobrażone torfy pęczniejąc są w stanie zmagazynować ponad 100% swojej objętości wodnej. Niestety, większość obszarów gleb organicznych, szczególnie torfowych, zaraz po wojnie zostało zmeliorowanych. Przy czym często w niewłaściwy sposób, czyli po prostu zostało odwodnionych. A torf po odwodnieniu przestaje być „gąbką”, zmienia się jego struktura, magazynuje bez porównania mniej wody – mówił naukowiec z IUNG.

Dr Jacek Niedźwiecki przedstawił dane, według których torfowisko po odwodnieniu znika w tempie ok. 1 cm rocznie. – Czasem szybciej, zależnie od głębokości odwodnienia – sprecyzował naukowiec. – Dla porównania: przeciętny roczny przyrost torfowiska, w przypadku występowania odpowiednich warunków wilgotnościowych, to 1–2 mm. Dlatego obszary występowania gleb organicznych, tam gdzie jeszcze są, powinny być bezwzględnie chronione. Większość gleb organicznych odwodniliśmy. Skutek jest taki, że mamy suszę glebową.

Co robić?
Wszystkie możliwe działania mają jeden cel: zatrzymać wodę w obrębie systemu korzeniowego roślin możliwie jak najdłużej. – Najbardziej powszechne jest wzbogacanie gleb w materię organiczną. Jednak pozytywny efekt polegający na transformacji materii organicznej w próchnicę, czyli substancję o największej powierzchni właściwej i zwiększeniu kompleksu sorbcyjnego, następuje po dłuższym czasie. Natomiast na glebach najsłabszych efekt jest bardzo trudny do uzyskania z powodu braku albo niskiej zawartości frakcji ilastej. Mimo to wzbogacanie gleb jest niezbędne dla podtrzymywania ich żyzności – przypomniał dr Niedźwiecki.

Przytoczył dane pochodzące z monitoringu chemizmu gleb, z których wynika, że działania prowadzone w celu podtrzymywania żyzności przynoszą oczekiwany efekt – zawartość próchnicy utrzymuje się na względnie stałym poziomie. – Ale skoro chcemy zwiększać możliwości zatrzymania wody, to musimy zrobić coś jeszcze, szukać innych działań – powiedział prelegent.

Jedną z wymienionych przez niego metod jest iłowanie gleby przy wykorzystaniu hydrożeli. – To metody drogie i często nieefektywne – ocenił naukowiec. I jako metodę bardziej wskazaną proponuje zwiększanie kompleksu sorbcyjnego poprzez stosowanie nawozów na bazie bazaltów (zeolitów). – To substancje o bardzo dużej powierzchni właściwej, na bazie porowatych skał wulkanicznych – wyjaśnił. Na potwierdzenie przytoczył dane, z których wynika, że materia organiczna ma powierzchnię właściwą od 200 do 500 metrów kwadratowych na gram. Zeolit wulkaniczny natomiast ma powierzchnię właściwą 500 metrów kwadratowych na gram.

Jakie są zalety stosowania takich nawozów w opinii naukowca z IUNG? Przede wszystkim pozytywny efekt następuje bezpośrednio po zastosowaniu. Polega on na wzroście zawartości mezoporów, zwiększeniu kompleksu sorbcyjnego, podnoszeniu pH gleby, lepszej wymianie gazowej w glebie i tworzeniu trwałych kompleksów mineralno-organicznych. – Co ważne, nawóz taki jest w 100% naturalny, pozostaje w glebie i trwale poprawia jej właściwości – podkreślał dr Jacek Niedźwiecki. – Jedną z głównych zalet zeolitu jest jego zdolność wiązania substancji odżywczych, co przyczynia się do zapobiegania wymywaniu składników pokarmowych z gleby. Zeolity są najefektywniejszym sposobem na podniesienie poziomu sorpcji wymiennej w strefie korzeniowej roślin – zaznaczył podczas swojej prezentacji. – Obok substancji odżywczych zeolity absorbują również cząsteczki wody. Dzięki temu zostaje ona zatrzymana w glebie podczas suszy.

Paweł Saba, prezes Thorus Agrogroup, uzupełniał informacje podane przez dr. Niedźwieckiego. – Wprowadzając zeolit z krzemem do gleby zyskujemy podwójnie. W efekcie mamy zeolit podany wraz z nawozem oraz glinokrzemian powstający w wyniku połączenia krzemu z glinem – wyjaśniał. – Ważne jest także, że pobrany przez roślinę krzem ma tendencję do wkomponowywania się w strukturę ściany komórkowej. W efekcie roślina jest mniej podatna na działanie patogenów, a także mniej narażona na parowanie wody, zwiększając tym samym jej odporność na suszę.

Jakie jeszcze są zalety krzemu pobranego przez rośliny? Z prezentacji przedstawionej podczas zamojskiej konferencji można się było dowiedzieć, że poprawia przezimowanie ozimin oraz ich wigor na wiosnę, zwiększa zawartość oleju w rzepaku, suchej masy i skrobi w ziemniaku, poprawia początkowy wigor kukurydzy, regeneruje rośliny po stresie herbicydowym.

– Stosowanie zbyt dużych dawek azotu i fosforu może ograniczać dostępność krzemu dla roślin. Z kolei wraz ze wzrostem odczynu gleby następuje wzrost ilości dostępnego dla roślin krzemu – powiedział dr Jacek Niedźwiecki. – Dlatego tak ważna jest diagnoza gleby.


Diagnoza i strategia
Tu znowu zabrał głos Paweł Saba, bowiem Thorus Agrogroup zajmuje się m.in. kompleksową diagnostyką gleb, opracowywaniem map zasobności i budowaniem m.in. na tej podstawie strategii agrotechnicznych w poszczególnych uprawach. – Najważniejsza jest dobra interpretacja wyników analiz chemicznych. Często bywają z tym problemy i potwierdza to nasze doświadczenia, jakie mamy we współpracy z wieloma gospodarstwami Lubelszczyzny. Analiza chemiczna gleby może np. wskazywać na niską zasobność przyswajalnych form składnika, ale nie wskazuje przyczyny tego stanu. Zdarza się, że zamiast stosowania nawozów mineralnych gleba potrzebuje innych działań, np. rozluźnienia struktury. Możemy uruchomić przyswajalność (odblokować składniki) działaniami agrotechnicznymi. Glebę trzeba kompleksowo zdiagnozować.

W jednym z kolejnych wydań „TPR” zamieścimy drugą część relacji z konferencji.

Krzysztof Janisławski