Celem przeprowadzania bilansu materii organicznej jest ocena zasobności gleby w masę organiczną. Aktualna zawartość materii organicznej w glebie jest wynikiem równowagi procesów prowadzących do jej nagromadzania i rozkładu. Procesy te mają charakter mikrobiologiczny, aczkolwiek duży wpływ ma również sposób gospodarowania stosowany przez rolnika. Oddziaływanie rolnika na zawartość glebowej substancji organicznej uwzględniane w bilansie zależy od rodzaju uprawianych roślin oraz stosowanych nawozów organicznych.

Wpływ roślin uprawnych na bilans glebowej substancji organicznej

Uprawiane rośliny ze względu na rodzaj wpływu na bilans glebowej substancji organicznej można podzielić na trzy grupy:

• wzbogacające glebę w substancję organiczną,

• zubożające glebę,

• rośliny o małym, ujemnym wpływie na bilans próchnicy lub neutralne.

Różnią się one przede wszystkim ilością i jakością resztek pożniwnych.

Do roślin wzbogacających glebę w substancję organiczną zalicza się wieloletnie rośliny pastewne motylkowe i ich mieszanki z trawami oraz trawy w uprawie polowej. Dodatnio na bilans oddziałują również rośliny strączkowe oraz międzyplony przeznaczone na zielony nawóz choć ich wpływ jest mniejszy od pozostałych wymienionych grup roślin. Uważa się iż rośliny motylkowe z trawami pozostawiają 6-krotnie więcej resztek pożniwnych niż rośliny okopowe. Ponadto mają optymalny stosunek węgla do azotu (C:N). Rośliny motylkowe oraz rośliny strączkowe należą do grupy roślin motylkowatych (Fabacae) charakteryzujących się dodatkowymi cechami pozytywnie wpływającymi na środowisko glebowe. Posiadają one zdolność do wiązania azotu atmosferycznego dzięki symbiotycznemu współżyciu z bakteriami z rodzaju Rhizobium, zdolność zwiększania biologicznej aktywności gleby oraz spulchniania jej głębszych warstw. Mieszanki roślin motylkowych z trawami zapobiegają w znacznym stopniu erozji wodnej i wietrznej czyli zjawiskom wpływającym ujemnie na bilans glebowej substancji organicznej.

Do roślin zubożających glebę zalicza się rośliny okopowe, kukurydzę oraz warzywa korzeniowe. Pozostawiają one na polu niewielką ilość resztek pożniwnych. Ponadto ich wysiew w szerokie rzędy, międzyrzędowe zabiegi pielęgnacyjne oraz późne zwarcie łanu nasilają zjawiska rozkładu materii organicznej w glebie oraz erozji.

Do roślin o małym, ujemnym wpływie na bilans próchnicy lub neutralnych należą zboża i rośliny oleiste. Zboża uważane są jako negatywnie oddziałujące na zasobność gleby w substancję organiczną aczkolwiek obecnie w mniejszym stopniu niż w przeszłości. Wiąże się to ze zmianami dotyczącymi uprawy tej grupy roślin. Zarówno zagęszczenie łanów poprzez skrócenie słomy oraz kombajnowy zbiór umożliwiający wysokie cięcie powoduje zwiększenie ilości pozostawianych na polu resztek pożniwnych. Ocenia się, iż ilość resztek pożniwnych zbóż jest 3-krotnie większa niż okopowych. Pod względem ich jakości zboża cechują się niekorzystnym stosunkiem węgla do azotu (C:N).

Wpływ stosowania nawozów organicznych na bilans glebowej substancji organicznej

Nagromadzeniu glebowej substancji organicznej sprzyja stosowanie nawozów organicznych zarówno pochodzenia zwierzęcego (obornik, gnojowica, gnojówka) jak i roślinnego (słoma, liście buraków). Odnotowuje się systematyczny spadek wielkości obsady zwierząt, dlatego też coraz większego znaczenia jako źródło substancji organicznej nabiera słoma.

Jak sporządzić bilans glebowej substancji organicznej w gospodarstwie?

Bilans sporządza się na podstawie współczynników reprodukcji i degradacji glebowej substancji organicznej (tab. 1 i 2). Współczynnik reprodukcji (ze znakiem „+”) oznacza ilość ton materii organicznej, o jaką gleba zostaje wzbogacona w ciągu roku na 1 ha użytków rolnych. Współczynnik degradacji (ze znakiem „-”) oznacza ilość ton materii organicznej, o jaką gleba zostaje zubożona w ciągu roku na 1 ha użytków rolnych. Współczynniki te różnią się w zależności od gleb, od rodzaju upraw i stosowanych nawozów organicznych.

Tab. 1. Współczynniki reprodukcji (+) lub degradacji (-) glebowej substancji organicznej dla poszczególnych grup roślin uprawnych

Tab. 2. Współczynniki reprodukcji (+) glebowej substancji organicznej dla nawozów organicznych

Uprawiane rodzaje roślin należy przyporządkować do odpowiedniej grupy roślin o określonym współczynniku. Następnie przemnożyć powierzchnie upraw danej grupy roślin przez odpowiedni współczynnik reprodukcji lub degradacji.

W przypadku nawozów organicznych należy przemnożyć ilość zastosowanego nawozu przez przyporządkowany współczynnik reprodukcji.

Ostateczny wynik bilansu stanowi sumę przychodu oraz rozchodu. Na przychód w bilansie składają się uprawa grupy roślin o dodatnim współczynniku oraz stosowanie nawozów organicznych a na rozchód uprawa grupy roślin o ujemnym współczynniku.

W przychodzie jak i rozchodzie należy wziąć pod uwagę również zakup oraz sprzedaż produktów mogących wpływać na bilans (obornik, gnojówka, gnojowica, słoma, liście buraków).

Przykład obliczania bilansu glebowej substancji organicznej

Zmianowanie na glebie lekkiej: ziemniak (5ha), burak cukrowy (3ha), kukurydza (2ha), jęczmień jary (8ha). Zastosowano 150t obornika.

Obliczenia bilansu w przykładowym gospodarstwie zostały przedstawione w tabelach 3, 4 i 5.

Tab. 3. Obliczanie rozchodu substancji organicznej

Tab. 4. Obliczanie przychodu substancji organicznej

Tab. 5. Obliczanie ostatecznego wyniku bilansu glebowej substancji organicznej

Co dalej?

Przy ujemnym wyniku bilansu (tak jak w przedstawionym przykładzie) Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej zaleca zmianę gospodarowania. Może ona obejmować zwiększenie udziału roślin wieloletnich w zmianowaniu, zwiększenie ilości nawozów naturalnych oraz masy poplonów.

Jest to istotne, gdyż utrzymujące się od kilku do kilkunastu lat ujemne saldo może spowodować degradację gleby, utratę jej żyzności i produkcyjności. Ponadto przyspieszone tempo rozkładu glebowej materii organicznej spowodowane działalnością człowieka skutkuje uwalnianiem się dużej ilości składników mineralnych, te z kolei, zwłaszcza azot, dostając się do wód powierzchniowych i gruntowych mogą doprowadzić do ich zanieczyszczenia.

Istnieją również działania utrwalające zawartość substancji organicznej. Zaliczyć można do nich ochronną uprawę gleby. Polega ona na stosowaniu zasady: „tak dużo zabiegów uprawowych jak to jest konieczne, tak mało jak to jest możliwe”. Kolejne działania tego typu to zabiegi przeciwerozyjne obejmujące m.in. mulczowanie, uprawę roślin ochronnych oraz tworzenie stref buforowych (pasy roślinności zwykle o 5-20 m szerokości  tworzone wzdłuż granic pól). Utrzymywaniu właściwego bilansu sprzyja również regularne wapnowanie.

Opracowała

Anna Giera

Na podstawie literatury:

Buckman H. C., Brady N. C. (1971): Gleba i jej właściwości. Państw. Wyd. Rol. i Leś. Warszawa

Fotyma M., Mercik S. (1992): Chemia rolna. Wyd. PWN. Warszawa

Jończyk K. (2005): Płodozmiany w gospodarstwie ekologicznym. Red. Krysztoforski M. Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie Oddział w Radomiu

Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej. 2002. Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Ministerstwo Środowiska. (red.) Duer I., Fotyma M., Madej A., Warszawa

Lasocki W. (1998): Bilans substancji organicznej w glebie. ODR, Olecko

Szukała J. (1997): Rośliny motylkowe. W: Szczegółowa uprawa roślin rolniczych. Red. Dubas A., Gladysiak S. Wyd. AR, Poznań: 119-175.

Trybała M. (1999): Produkcja i przechowywanie płodów rolniczych. Wyd. AR Wrocław