Płodozmian - system zagospodarowania ziemi uprawnej, oparty na zaplanowanym z góry na wiele lat następstwie roślin po sobie, na wyznaczonym do tego celu obszarze podzielonym na pola, jednocześnie dostosowany do specyficznych warunków rolniczo-ekonomicznych gospodarstwa. Właściwe następstwo roślin, przy poprawnej agrotechnice stabilizuje plony roślin uprawnych i pozytywnie wpływa na: biologiczną aktywność gleby; zawartość substancji organicznej w glebie; własności fizyczne gleby (głównie jej strukturę i zdolność do wiązania wody); właściwe ukształtowanie się łanu roślin uprawnych sprzyjające regulacji zachwaszczenia i dobrej ich zdrowotności; poziom zawartości składników pokarmowych.

Prawidłowo prowadzony płodozmian zwykle powoduje zwiększenie udziału w glebie pożytecznych organizmów: dżdżownic, pożytecznych nicieni i stawonogów, grzybów, promieniowców a przede wszystkim bakterii glebowych. Aktywność biologiczna gleby ma wiele aspektów, jednak jej pozytywny wpływ ujawnia się głównie w postaci: antagonistycznej działalności grzybów i mikroorganizmów glebowych w stosunku do patogenów roślinnych; mikrobiologicznego wiązanie wolnego azotu z powietrza do form przyswajalnych dla roślin; uruchamiania składników pokarmowych w wyniku rozkładu substancji organicznej pochodzącej z nawozów naturalnych lub z resztek roślinnych pozostających w glebie po sprzęcie roślin (bardzo ważnym efektem ubocznym tego procesu jest powstawanie składników próchnicy glebowej tzw. kwasów humusowych); strukturotwórczego wpływu mikroorganizmów glebowych na tworzenie agregatów glebowych.

Czynniki zmianowania:

1. Przyrodnicze
2. Agrotechniczne
3. Organizacyjno- ekonomiczno-techniczne.

Zmianowaniem nazywa się następstwo roślin, które uwzględnia wymagania agrotechniczne roślin, warunki przyrodnicze siedliska oraz jest gospodarczo uzasadnione. Zatem nie będzie zmianowaniem następstwo roślin: żyto, pszenica jara , pszenica ozima, jęczmień jary, buraki cukrowe itd. gdyż ani punktu widzenia przyrodniczego ani agrotechnicznego, ani gospodarczego nie ma ono uzasadnienia. Jest to po prostu zupełnie przypadkowe, nieracjonalne następstwo roślin które nie pozwoli uprawianym roślinom wykorzystać w pełni czynników siedliska. Przy układaniu zmianowania konieczna jest znajomość wymagań poszczególnych roślin oraz jakość stanowisk jakie pozostawiają po sobie. Zmianowanie może dotyczyć jednego tylko pola, na którym jest przestrzegana ustalona kolejność roślin lub wszystkich pól w gospodarstwie. Jeśli zmianowaniem obejmuje się określoną liczbę pól w gospodarstwie i będzie się na każdym z nich kolejno uprawiać zaplanowane rośliny uzyskując corocznie zbiory wszystkich roślin, będzie to płodozmian. Inaczej mówiąc, płodozmian jest to zmianowanie zaplanowane z góry na szereg lat dla określonego obszaru gospodarstwa.

Konstruowanie płodozmianów - zasady układania, czynniki warunkujące rodzaj płodozmianu.

1. Ustalenie możliwości produkcyjnych gospodarstwa. Polega ono na zestawieniu danych dotyczących warunków przyrodniczych i ekonomicznych: ustaleniu kompleksów przydatności rolniczej gleb, struktury użytków rolnych, przeciętnych warunków pogody, również i możliwości zatrudnienia, stanu budynków oraz posiadanych środków produkcji. Konieczna jest również analiza dotychczasowych wyników produkcji .
2. Wybór głównego kierunku produkcji. Kierunek produkcji winien być dostosowany do miejscowych warunków i ekonomicznie uzasadniony.
3. Ustalenie obsady inwentarza i struktury stada poszczególnych gatunków zwierząt.
4. Obliczenie ilości pasz do wyżywienia zwierząt w poszczególnych okresach żywieniowych Bilans pasz powinien uwzględniać pasz, które produkowane będą we własnym gospodarstwie oraz pochodzące z zewnątrz (np. pasze treściwe).
5. Ustalenie sposobu prowadzenia gospodarki obornikowej i nawożenia organicznego .
6. Dobór roślin i ustalenie struktury obsiewów. Trzeba też obliczyć powierzchnię uprawy roślin towarowych, pastewnych oraz ewentualnie będących surowcem dla własnego przemysłu. Bezwzględnie należy uwzględnić ilość pasz możliwych do pozyskania z trwałych użytków zielonych w gospodarstwie (łąki, pastwiska).
7. Jedną z ważniejszych decyzji w tym względzie będzie ustalenie liczby i powierzchni pól płodozmianowych. Zależą one przede wszystkim od liczby płodozmianów w gospodarstwie, elementów zmianowania oraz długości rotacji. Na liczbę pól może też wpływać liczba gatunków roślin, które zamierza się umieścić w płodozmianie. Nie jest to jednak czynnik zasadniczy, gdyż na jednym polu płodozmianowym można umieszczać dwie czy nawet więcej roślin. Stosuje się to w przypadkach, gdy nie zachodzi konieczność przeznaczenia całego obszaru pola płodozmianowego pod uprawę danej rośliny. Jeśli np. zapotrzebowanie na owies jest nieduże, umieszcza się go na odpowiedniej części pola z jęczmieniem jary. Rośliny zajmujące jedno pole płodozmianowe powinny należeć do tego samego elementu zmianowania.

Ogniwa zmianowania

Rośliny uprawiane można podzielić na złe i dobre przedplony w zależności od tego, w jakim stanie pozostawiają role pod roślinę następczą. Pojęcie przedplon dobry czy zły wiąże się nie tylko z przynależnością danego gatunku rośliny uprawnej do określonej grupy botanicznej, ale uwzględnia również zastosowaną pod nią agrotechnikę. Następstwo dwóch dobrych przedplonów stwarza korzystne warunki dla uprawianej po nich trzeciej rośliny. O wartości stanowiska nie decyduje wyłącznie bezpośredni przedplon, ale również i roślina przed bezpośrednim przedplonem np.:

1. strączkowa – kłosowa – kłosowa
2. kłosowa – kłosowa – kłosowa

trzecia roślina będzie miała lepsze stanowisko w pierwszym ogniwie zmianowania niż w drugim. W zmianowaniu nie wystarczy więc uwzględniać wartości przedplonu, ale trzeba też brać pod uwagę po jakiej roślinie ten przedplon przychodzi. A więc należy rozpatrywać nie pary roślin (przedplon roślina następcza) ale trójki (trzy rośliny po sobie), to jest przedplon, przedplon i roślina następcza (ogniwa zmianowania).Przy układaniu zmianowania zwraca się uwagę aby ogniwa te były poprawnie zestawione.

Uszeregowanie elementów zmianowania

Przyjęto tak układać zmianowanie, że zaczyna się je od rośliny o dużych wymaganiach co do uprawy i nawożenia, w szczególności organicznego, a więc od rośliny okopowej. Nawożenie organiczne i intensywna, staranna uprawa daje gwarancję, że w następnym roku stanowisko po nim będzie jednym z najlepszych miejsc bezobornikowych w zmianowaniu. Jeśli okopowe następują po okopowych, to rośliny pobierające przez długi czas azot dajemy jako pierwsze na obornik, a po nich dopiero bez obornika te rośliny, których okres pobierania pokarmów, zwłaszcza azotu, jest wcześniejszy. Rośliny okopowe najczęściej daje się po zbożowych i po poplonach. Motylkowe , które są doskonałymi przedplonami pod okopowe z reguły przeznacza się pod inne, równie wymagające rośliny. Jest to po prostu konieczność, wynikająca z dużego udziału w zmianowaniu roślin zbożowych, a mniejszego dobrych przedplonów. Po okopowych uprawia się jedną z następujących roślin (podane według wymagań): wieloletnie motylkowe i ich mieszani z trawami, rośliny przemysłowe wymagające stanowiska po oborniku , rośliny strączkowe o sztywnej łodydze, a również rośliny zbożowe. W płodozmianach pastewnych z roślinami jednorocznymi po okopowych mogą też zająć stanowisko rośliny pastewne o dużych wymaganiach .

Zbożowe ozime wymagają, aby rola była starannie uprawiana i miała sporo składników pokarmowych. Dobre więc miejsce mają po wieloletnich motylkowych, po strączkowych na nasiona, po strączkowych i ich mieszankach na zielonkę. Dobrym stanowiskiem będą dla pszenicy ozimej i dla żyta ozimego – ziemniaki pod warunkiem, że nie będzie kolizji między terminem siewu zboża ozimego. Zboża jare zajmują różne miejsca w zmianowaniu , w zależności od wymagań. Pszenica jara i jęczmień jary jako wymagające, zajmują miejsca po okopowych albo po strączkowych, jeśli nie zostały one zajęte przez zboża ozime. Najlepsze miejsce dla nich jest po wieloletnich motylkowych pastewnych, lecz rzadko im ono przypada. Jeśli w płodozmianie jest kilka roślin kłosowych jarych, to lepsze miejsce zabiera pszenica jara lub jęczmień jary, gorsze owies, łatwiej znoszący zachwaszczenie.

Strączkowe o wiotkiej łodydze, jak i jednoroczne motylkowe pastewne umieszcza się w środku rotacji, najczęściej pomiędzy dwiema roślinami zbożowymi lub między zbożową i przemysłową .

Najlepiej jest stosować urozmaicone 4–6 gatunkowe płodozmiany, w których rośliny jare przeplatają się z ozimymi, jednoroczne z wieloletnimi, a zbożowe z niezbożowymi. Wysiewane rośliny motylkowe lub strączkowe utrzymują dodatni bilans substancji organicznej w glebie, a międzyplony ozime oprócz poprawy bilansu substancji organicznej zmniejszają wymywanie azotanów w okresach jesienno-zimowych i chronią glebę przed erozją. Częsta uprawa zbóż po sobie powoduje naruszenie równowagi ekologicznej środowiska, co objawia się znacznym wzrostem zachwaszczenia plantacji i kompensacją gatunków, które mają podobne tempo wzrostu i długość okresu wegetacji jak rośliny kłosowe. Zwiększony udział zbóż powoduje np. występowanie w większym nasileniu miotły zbożowej, przytulii czepnej, rumianowatych, gwiazdnicy pospolitej, bratka polnego, owsa głuchego. Uproszczone zmianowanie sprzyja także większemu zaperzeniu pól. Uprawa w płodozmianach uproszczonych lub monokulturze zawsze prowadzi do namnażania się agrofagów, czego konsekwencją jest spadek plonów. Choroby grzybowe zaczynają występować regularnie i co roku w większym nasileniu. Presję chorób dodatkowo zwiększa przyorywanie rozdrobnionej słomy, będącej znakomitym środowiskiem do ich rozwoju. Głównie są to choroby podsuszkowe: zgorzel podstawy źdźbła, łamliwość źdźbła, fuzaryjna zgorzel podstawy źdźbła i korzeni. Chore rośliny znacznie gorzej zimują, wypadają i następuje przerzedzenie łanu. W uprawie roślin zbożowych obowiązuje zasada im większy plon, tym bardziej wyczerpana gleba. Kontynuacja uprawy przez kilka latach prowadzi do zjawiska zwanego zmęczeniem gleby, a nawet do jej wyjałowienia (likwidacji żywej warstwy), a w efekcie końcowym do degradacji gleby. Zjawisko zmęczenia obejmuje także jednostronne wyczerpanie składników pokarmowych i zanik w glebie mikroorganizmów odpowiedzialnych za rozkład resztek roślinnych. Równocześnie odnotowywany jest wzrost zawartości substancji fitotoksycznych, hamujących wschody i początkowy wzrost zbóż, zwłaszcza ozimin. Substancje te powstają podczas rozkładu w glebie resztek pożniwnych i słomy. Nie wszystkie gatunki zbóż reagują takim samym spadkiem plonu na niekorzystny przedplon (uprawę po kłosowych). Najbardziej wrażliwa na złe stanowisko jest pszenica, słabiej reaguje jęczmień i pszenżyto, a najsłabiej żyto i owies. Pszenica ozima, uprawiana po przedplonach zbożowych, daje plon przeciętnie o 20% niższy niż po innych przedplonach. W latach korzystnych dla rozwoju chorób grzybowych spadek plonu jest jeszcze wyższy. Podobnie jest z pszenica jarą i dla nich najlepszym przedplonem są rośliny strączkowe, okopowe i pastewne. Jęczmień ozimy uprawiany na glebach dobrych po pszenicy plonuje znacznie niżej niż po roślinach niezbożowych. Pszenżyto ozime uprawiane po przedplonach kłosowych plonuje też gorzej niż po strączkowych. Mniejszy spadek plonu następuje na glebach lepszych. Żyto jest mniej niż inne zboża wrażliwe na zły przedplon, zwłaszcza na glebach lepszych. Ze względów gospodarczych żyto uprawia się jednak na glebach słabszych. Wysiewane po sobie plonuje o mniej więcej 10% niżej, a uprawiane w monokulturze o 15% mniej w porównaniu do dobrego przedplonu. Owies ma najmniejsze wymagania przedplonowe. Uprawiany po zbożach plonuje o 5–7% gorzej niż po okopowych. Oczywiście na glebach słabszych ta obniżka jest większa.

Powodzenie w uprawie roślin w rolnictwie ekologicznym wymaga przestrzegania głównych zasad:

• w płodozmianie, który ma być przyrodniczo poprawny, powinno znaleźć się ponad 25% roślin motylkowatych w plonie głównym, nie więcej niż 60% zbóż, a międzyplony powinny być uprawiane na ponad 20% gruntów ornych
• dla roślin wymagających dużej ilości składników pokarmowych należy zaplanować nawożenie obornikiem lub kompostem:

- 30-40 ton buraki pastewne i cukrowe, kukurydza, kapusty głowiaste;

- 20-30 ton ziemniaki, warzywa korzeniowe, pomidor;

- 15-20 ton rzepak, pozostałe warzywa

• należy zachować właściwy odstęp w uprawie po sobie poszczególnych gatunków. Ze względu na tzw. zmęczenie gleby należy tak zaplanować następstwo aby odstępy w uprawie na tym samym polu wynosiły co najmniej:

- 3-6 lat dla lnu

- 3-6 lat dla motylkowatych

- 3-4 lata dla buraków

- 4 lata dla rzepaku

- 3 lat dla ziemniaków, strączkowych, owsa

- 2 lata dla pszenicy, jęczmienia

• wspomagać bioróżnorodność na polu i jego obrzeżach – pozwoli to na rozwój naturalnych sprzymierzeńców rolnika (głównie drapieżnych owadów) w walce ze szkodnikami roślin uprawnych.

Wartość przedplonowa różnych gatunków roślin

Pszenica ozima – najsilniej reaguje na przedplon, wysokoplenna, stąd powinna następować po mocnych przedplonach: motylkowe, strączkowe, rzepak, okopowe na oborniku

Orkisz – wymagania podobne choć nieco niższe niż pszenica zwyczajna

Żyto – ma silny system korzeniowy, dobrze wykorzystuje niewielkie ilość składników, dobrze konkuruje z chwastami

Pszenżyto – ma wymagania pośrednie między pszenicą a żytem, występuję duża różnica między odmianami,

Jęczmień ozimy – wysokoplenny, najsilniej reaguje na niewłaściwy odczyn, wymaga wczesnego siewu

Jęczmień jary – wymaga dobrego zaopatrzenia w składniki pokarmowe, dobrze udaje się w drugim roku po oborniku. Dobry jako roślina osłaniająca wsiewki ale łatwo się zachwaszcza.

Owies – najbardziej tolerancyjny ze zbóż na choroby. Może być uprawiany także po zbożach jarych. Ma podobnie jak żyto dobrze rozwinięty system korzeniowy. Wymaga stanowisk nieco wilgotniejszych.

Mieszanki zbożowe – najmniej zawodne, najczęściej siane przez rolników.

Mieszanki strączkowo- zbożowe – stanowią dobry przedplon. Udział komponentu strączkowego jest zależny od roku czy jest suchy czy mokry. W lach suchych mimo wysiewu nawet po 50% zbóż i strączkowych może udział strączkowych w plonie spaść do 10%.

Kukurydza - wymagająca roślina, potrzebuje dużo składników pokarmowych szczególnie azotu. Najlepiej udaje się po: motylkowatych i ich mieszankach z trawami, udanych strączkowych, poplonach. Bardzo dobrze wykorzystuje obornik, po słabszych przedplonach należy zwiększyć jego dawkę. Dobrze reaguje na pogłówne nawożenie gnojówką. Wymaga intensywnego odchwaszczania w początkowych fazach rozwoju – do 7-9 liści opielanie, bronowanie bronami drgającymi, jako ostatni zabieg może być nawet płytkie obredlenie.

Oleiste – rzepak ozimy, gorczyca, rzodkiew oleista, rzepik. Wymagają dużej ilości składników pokarmowych (obornik, kompost). Dobrze zacieniają glebę. Po zbiorze dają odrost przez wschody osypanych nasion. Słonecznik wymaga przerwy w uprawie 6-7 lat. W uprawie ekologicznej bardzo problematyczne jest uzyskanie opłacalnych plonów rzepaku ze względu na jego duże wymagania nawozowe i występowanie licznych szkodników – chowaczy, słodyszka.

Strączkowe – zaleca się wysiewać w ekologicznym systemie jako mieszanki ze zbożami, gdyż podatne są na zachwaszczenie (łubin) i wyleganie (groch, wyka). Dobre są jako przedplony dla zbóż. Strączkowe mają głęboki system korzeniowy i podciągają duże ilości składników pokarmowych, asymilując jednocześnie azot. Po zbiorach a przed wysiewem zbóż jarych, po strączkowych należy wysiać rośliny okrywowe.

Ziemniaki – najczęściej uprawiane po zbożach i stanowią następnie przedplon dla zbóż. Wymagają obornika. Jednak nie należy dawać zbyt wysokiej dawki obornika by nie karmić chwastów wtórnego zachwaszczenia.

Pastewne wieloletnie – zwykle trawy i ich mieszanki z motylkowatymi. Pozostawiają po sobie najlepsze stanowiska, są doskonałymi przedplonami. Nagromadzają azot, próchnicę oraz odchwaszczają glebę, pod warunkiem że są udane.

Lucerna – nadaje się na odkwaszone gleby o głębszym poziomie wód gruntowych (na polach podmokłych lepiej udaje się koniczyna czerwona). Użytkować ją można 3-4 lata przy starannej pielęgnacji. Gdy nastąpi przerzedzenie to należy plantację zaorać, by zapobiec nadmiernemu zachwaszczeniu. Przed wysiewem po niej zbóż ozimych należy lucernik zaorać późno, żeby uniknąć strat azotu, najlepiej na 2-3 tygodnie przed siewem zbóż. Przed zbożami jarymi należy wysiać poplon albo zaorać tuż przed nadejściem mrozów.

Koniczyna czerwona – lubi stanowiska wilgotne, udana stanowi następnie bardzo dobry przedplon, wzbogaca glebę w azot.

Opracowanie płodozmianu należy oprzeć na szeregu szczegółowych analizach i bilansach:

• analiza warunków rynkowych (ocena możliwości sprzedaży uzyskanych plonów lub zagospodarowania ich w gospodarstwie);
• analiza warunków glebowo-klimatycznych i dobór właściwych gatunków i odmian;
• bilans pasz własnych w gospodarstwach prowadzących produkcję zwierzęcą;
• bilans substancji organicznej na poszczególnych polach uwzględniający współczynniki reprodukcji substancji organicznej dla wszystkich roślin zmianowania, stosowane nawozy naturalne oraz pozostawiane na polu międzyplony i przyorywane plony uboczne;
• bilans składników pokarmowych (przede wszystkim azotu i fosforu) z uwzględnieniem wielkości uzyskanego plonu poszczególnych roślin, przy wykorzystaniu wskaźników jednostkowego pobrania tych składników oraz ich ilości wnoszone na pole w stosowanych nawozach naturalnych i mineralnych.

Przykładowe płodozmiany dla gospodarstw ekologicznych (opracowanie IUNG Puławy Krzysztof Jończyk)

Gospodarstwo z chowem krów mlecznych (gleby dobre bez trwałych użytków zielonych)

1. pole okopowych (ziemniak, warzywa, burak pastewny) nawożone obornikiem lub kompostem;
2. jęczmień jary z wsiewką (koniczyna czerwona z domieszką koniczyny białej + trawy – życica trwała, kostrzewa łąkowa, kostrzewa łąkowa, rajgras wyniosły;
3. koniczyna z trawami I rok użytkowana;
4. koniczyna z trawami II rok użytkowana;
5. pszenica ozima + poplon (strączkowe z gorczycą białą lub perko)

Gospodarstwo z chowem krów mlecznych (gleby średnie bez użytków zielonych)

1. pole okopowych (ziemniak, warzywa, burak pastewny) nawożone obornikiem lub kompostem;
2. owies na zielonkę z wsiewką (koniczyna czerwona + trawy);
3. koniczyna z trawa;
4. pszenica oz. + poplon (facelia lub gorczyca);

Gospodarstwo z chowem trzody chlewnej (gleby średnie)

1. pole okopowych (ziemniak, warzywa, burak pastewny) nawożone obornikiem lub kompostem;
2. pole dzielone (pszenżyto ozime i jęczmień jary) + poplon;
3. mieszanka strączkowo - zbożowa;
4. pszenżyto + poplon (koniczyna biała)
5. jara mieszanka zbożowa (pszenica, jęczmień i owies).

Gospodarstwo z chowem trzody chlewnej (gleby dobre)

1. pole okopowych (ziemniak, warzywa, burak pastewny) nawożone obornikiem lub kompostem;
2. jęczmień j. + wsiewka (koniczyna biała);
3. strączkowe (bobik, groch, łubin biały);
4. pszenica oz. + poplon (gorczyca);
5. mieszanka strączkowo – zbożowa;
6. pszenżyto ozime.

Gospodarstwo bez produkcji zwierzęcej (gleby średnie i dobre)

1. zboża jare z wsiewką koniczyny białej z trawa;
2. koniczyna biała z trawą - porost przykaszany 2-3 razy i pozostawiany na powierzchni pola;
3. warzywa;
4. pszenica oz. + poplon (gorczyca albo facelia).

Funkcje płodozmianu

Poprawnie dobrany płodozmian do warunków siedliskowych i ekonomiczno-organizacyjnych gospodarstwa:

• umożliwia utrzymanie możliwe wysokiej aktywności biologicznej gleby, co ogranicza porażenie uprawianych roślin przez specyficzne choroby i szkodniki przenoszone na rośliny następcze za pośrednictwem gleby i resztek pożniwnych,
• stwarza warunki wzrostu lub przynajmniej zachowanie na stałym poziomie żyzności gleby, dzięki utrzymaniu dodatniego bilansu glebowej substancji organicznej;
• ogranicza nasilenie uciążliwych gatunków chwastów;
• zwiększa stabilność ekonomiczna gospodarstwa poprzez ograniczanie wahań wielkości plonów i dochodów w latach;
• stwarza warunki do możliwie pełnego wykorzystania zasobów gospodarstwa (ziemia, zasoby siły roboczej i sprzęt).

Reasumując:

Prawidłowo skonstruowany płodozmian pozwoli nam utrzymać dodatni bilans substancji organicznej w glebie, zachować zasobność gleb w składniki pokarmowe na poziomie co najmniej średnim, regulować odczyn gleby oraz utrzymać wysoką aktywność mikrobiologiczną gleby. W gospodarstwie umożliwi pełne wykorzystanie jego zasobów oraz zapewni stabilność ekonomiczną.

Literatura: 

M. Krysztoforski T. Stachowicz - Płodozmian w gospodarstwie ekologicznym CDR Radom 2008

K. Jończyk - Płodozmiany w rolnictwie ekologicznym. CDR Radom 2007