Jednym z podstawowych wskaźników oddziałujących na żyznoś gleby jest zawartość w niej substancji organicznej (SOM). Decyduje ona między innymi o:

• zdolności gleby do zatrzymywania i uwalniania makro- i mikroelementów do roztworu glebowego (20-70% kationowej pojemności sorpcyjnej zależy od obecności SOM, a w wyniku mineralizacji SOM uwalniają się do środowiska glebowego dodatkowe ilości składników pokarmowych),
• przeciwdziałaniu nagłym zmianom pH, co wpływa korzystnie na przyswajalność składników pokarmowych i rozwój mikroorganizmów,
• detoksykacji metali ciężkich i regulowaniu bioprzyswajalności mikroelementów,
• zdolności gleby do zatrzymywania i gromadzenia wody,
• strukturze agregatowej gleby, ułatwiającej uprawę roli i zmniejszającej jej podatność na zagęszczenie oraz erozję,
• ciemnej barwie, sprzyjającej szybszemu nagrzewaniu się gleb,
• aktywności biologicznej gleby (SOM stanowi źródło energii i składników mineralnych dla mikroorganizmów glebowych oraz stymuluje wzrost roślin).

Badania przeprowadzone przez Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w ramach Monitoringu Chemizmu Gleb Ornych Polski wskazują, że zawartość próchnicy (głównego składnika SOM) w grupie analizowanych profili wahała się w szerokich granicach 0,76 – 6,05%. Przy czym przeważały gleby o średniej zawartości humusu (ponad 60% wszystkich profili); profile o bardzo wysokiej zawartości próchnicy (>3,5%) stanowiły niecałe 10%. Zawartość glebowej substancji organicznej w agroekosystemach jest wynikiem zmiennego w czasie ukształtowania się czynników siedliskowych (glebowo-klimatycznych) i antropogenicznych związanych przede wszystkim z agrotechniką roślin uprawnych. Mały dopływ świeżej biomasy w postaci resztek pozbiorowych i/lub nawozów naturalnych oraz organicznych, przy jednoczesnym wykonywaniu zabiegów agrotechnicznych intensyfikujących mineralizację SOM, szczególnie orki, przyczyniają się do spadku zawartości substancji organicznej w glebach uprawnych, co prowadzi do ich degradacji.

Do głównych działań sprzyjających zachowaniu lub akumulacji (reprodukcji) substancji organicznej w glebach należą:

• zmianowania z dużym udziałem roślin sprzyjających reprodukcji SOM,
• stosowanie nawozów naturalnych i organicznych,
• wprowadzanie tzw. konserwującej uprawy roli.

Zmianowania z dużym udziałem roślin sprzyjających reprodukcji glebowej substancji organicznej

Poszczególne gatunki roślin uprawnych pozostawiają zróżnicowaną ilościowo i jakościowo masę resztek pozbiorowych, a warunki ich uprawy mogą nasilać lub minimalizować mineralizację SOM. Z punktu widzenia oddziaływania na bilans SOM w glebie, można wyróżnić trzy grupy roślin uprawnych (tab. 1):

• wzbogacające glebę w substancję organiczną – rośliny bobowate i ich mieszanki z trawami oraz trawy w uprawie polowej; w uproszczeniu można przyjąć, że ilość resztek pozbiorowych roślin bobowatych jest sześciokrotnie większa niż roślin okopowych,
• zubożające glebę w substancję organiczną – rośliny okopowe i kukurydza, które pozostawiają mało resztek pozbiorowych i są uprawiane w warunkach zwiększających mineralizację SOM (w szerokich rzędach, z międzyrzędowymi zabiegami pielęgnacyjnymi, z późnym zwarciem łanu),
• niewielkim ujemnym wpływie na bilans SOM lub neutralne pod tym względem – zboża i rośliny oleiste.

Należy przy tym zaznaczyć, że negatywne oddziaływanie zbóż i rzepaku na zawartość SOM zmniejszyło się wraz ze zmianami w ich agrotechnice, tj. kombajnowym zbiorem, zagęszczeniem łanów (dzięki skróconej słomie) oraz pozostawianiem wysokiej ścierni.

Tabela 1. Współczynniki reprodukcji i degradacji glebowej substancji organicznej [Kodeks…, 2004].

Stosowanie nawozów naturalnych i organicznych

Regularne stosowanie nawozów naturalnych i organicznych przyczynia się do poprawy bilansu substancji organicznej w glebach (tab. 1). Aplikacja obornika w dawkach 6-10 t/ha/rok zabezpiecza bezdyficytowy bilans SOM, a powyżej 13 t/ha/rok pozwala na poprawę zasobności gleb w próchnicę. Ze względu na spadek produkcji nawozów naturalnych zaleca się zastępowanie ich międzyplonami oraz bezpiecznymi odpadami organicznymi. Przyoranie na powierzchni 1 ha roślin strączkowych w plonie głównym równoważy, pod względem wprowadzanej masy organicznej, 30 t obornika, zaś w międzyplonie ścierniskowym 15 t obornika. W przypadku międzyplonów ścierniskowych zalecane jest przede wszystkim zastosowanie roślin o krótkim okresie wegetacji, które po wysianiu będą w stanie wytworzyć odpowiednią biomasę. Wykorzystanie słomy do poprawy bilansu SOM jest związane z koniecznością dodatkowego stosowania nawozów azotowych, gnojowicy lub innych szybko rozkładających się substancji organicznych (dawka azotu powinna stanowić od 0,7 – 1,2% suchej masy wprowadzanej słomy). Należy przy tym pamiętać o dokładnym rozdrobnieniu słomy, równomiernym jej rozrzuceniu i dokładnym wymieszaniu z glebą. Wykazano, że przyoranie 5 t słomy/ha corocznie lub co drugi rok w połączeniu z nawożeniem mineralnym wpływało na zawartość węgla i azotu w glebie podobnie jak obornik wnoszony w dawce 20 t/ha.

Konserwująca uprawa roli

Szansą na poprawę bilansu substancji organicznej w glebach jest stosowanie konserwującej uprawy roli. Charakteryzuje się ona zmniejszoną częstotliwością oraz intensywnością stosowanych zabiegów i przyczynia się przede wszystkim do ograniczenia mineralizacji SOM. Przejście z tradycyjnego sposobu uprawy roli na system z ograniczoną liczbą zabiegów uprawowych pozwala zwiększyć zasoby substancji organicznej o 10-15%.

Poprawna agrotechnika, uwzględniająca stosowanie nawożenia organicznego, odpowiedni płodozmian, konserwującą uprawę, jak również nawożenie mineralne (do wbudowania 10000 kg C w humus potrzeba około 833 kg N, 200 kg P i 143 kg S), odgrywa kluczową rolę w regulacji zawartości glebowej substancji organicznej.

Literatura
Gonet S.S., Markiewicz M. (red.). 2007. Rola materii organicznej w środowisku. PTSH, Wrocław, ss. 161.
Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi. 2004. Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej. Warszawa, ss. 93.
Siebielec G., Skowrońska M., Stuczyński T. 2010. Wpływ zmian w polskim rolnictwie na zawartość substancji organicznej w glebach. Wieś Jutra 6-7, 1-2.
Siebielec G., Smreczak B., A. Klimkowicz-Pawlas, Maliszewska-Kordybach B., Terelak H., Koza P., Łysiak M., Gałązka R., Pecio M., Suszek B., Miturski T., Hryńczuk B. 2012. Monitoring chemizmu gleb ornych w Polsce w latach 2010-2012. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Warszawa, ss. 196.

(Autor: dr inż. Monika Skowrońska)