Akademia Poprawy Żyzności Gleby. Cz. I Materia organiczna i próchnica glebowa

Intensyfikacja rolnictwa, w tym nieograniczony dostęp do nawozów mineralnych i zwiększone ich stosowanie w ostatnich latach, jak też inne czynniki, przyczyniły się do obniżenia żyzności gleb w większości regionów Polski. Szczególnie jest to widocznie w ostatnich latach z deficytową ilością opadów i negatywnymi skutkami suszy. To również konsekwencja niskiej żyzności gleb. Czy można temu przeciwdziałać? Co powinniśmy zrobić by przywrócić naturalny potencjał gleb i poprawić ich żyzność?

Definicja substancji humusowych

Rolnicy od czasów starożytnych dostrzegali plonotwórcze zalety materii organicznej w glebie (MO) i jej wpływ na wydajność upraw. Wiele zalet MO zostało dobrze udokumentowanych naukowo, ale niektóre efekty są tak ściśle związane z innymi czynnikami glebowymi, tak iż trudno przypisać je jednoznacznie materii organicznej.

W rzeczywistości gleba jest złożonym, wieloskładnikowym systemem nieoddziałujących ze sobą kompozytów, a właściwości gleby wynikają z efektu netto wszystkich tych interakcji.

Niektórzy naukowcy zajmujący się glebą jako synonim materii organicznej gleby, która ma oznaczać cały materiał organiczny w glebie, w tym substancje humusowe, używają terminu humus. Współczesny termin humus jest też często używany do przedstawienia jedynie substancji humusowych. Termin MO jest ogólnie używany do oznaczenia składników organicznych w glebie, w tym nierozłożonych tkanek roślinnych i zwierzęcych, ich produktów częściowego rozkładu oraz biomasy gleby. Zatem termin ten obejmuje: 1. Identyfikowalne materiały organiczne o dużej masie cząsteczkowej, takie jak polisacharydy i białka, 2. Prostsze substancje, takie jak cukry, aminokwasy i inne małe cząsteczki, 3. Substancje humusowe.

Często się mówi, że MO składa się z substancji humusowych i substancji niehumowych. Te drugie to wszystkie materiały, które można umieścić w jednej z kategorii odrębnych związków, takich jak cukry, aminokwasy, tłuszcze i tak dalej. Substancje humusowe to inne, niezidentyfikowane składniki. Jednak nawet to pozornie proste rozróżnienie nie jest tak jednoznaczne, jak mogłoby się wydawać.

Na materię organiczną w glebie składają się:

• nieożywione składniki, które są mieszaniną złożoną głównie z produktów powstałych w wyniku mikrobiologicznych i chemicznych przemian szczątków organicznych.
• przekształcone produkty – (próchnica) – nie mające podobieństwa morfologicznego do struktur, z których zostały uzyskane. Te przekształcone elementy są nazywane produktami procesu humifikacji.
• substancje humusowe – seria substancji o stosunkowo wysokiej masie cząsteczkowej, od brązowej do czarnej substancji powstających w wyniku wtórnych reakcji syntezy. Termin ten jest używany jako ogólna nazwa opisująca materiał barwiony lub jego frakcje uzyskane na podstawie cech rozpuszczalności:! Kwasy humusowe (HA)! Kwasy fulwowe (FA)! Huminy
• Substancje niehumowe – związki należące do znanych klas biochemii, takie jak: węglowodany i lipidy

Funkcja materii organicznej w glebie

Materia organiczna w tym próchnica, przyczynia się do wzrostu roślin poprzez wpływ na właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne gleby. Pełni funkcję odżywczą, ponieważ jest źródłem N, P dla wzrostu roślin. Ma funkcję biologiczną, ponieważ ma duży wpływ na aktywność mikroflory i mikroorganizmów faunistycznych. Funkcje fizyczne i fizyko-chemiczne, ponieważ sprzyjają dobrej strukturze gleby, poprawiając w ten sposób napowietrzanie i zatrzymywanie wilgoci oraz zwiększając zdolność buforowych gleby. Humus odgrywa również pośrednią rolę w glebie poprzez jego wpływ na pobieranie mikroelementów przez rośliny oraz działanie herbicydów i innych chemikaliów rolniczych. Należy podkreślić, że znaczenie każdego czynnika będzie się różnić w zależności od typu gleby i będzie zależeć od takich warunków środowiskowych, jak klimat i historia upraw.

Zasoby glebowej materii organicznej są także ogromnym rezerwuarem węgla organicznego, stąd ich zachowanie i przeciwdziałanie ubytkom jest niezwykle ważne. Zawartość próchnicy w glebach Polski uzależniona jest od czynników naturalnych takich jak: typ gleby i jej uziarnienie (gatunek), położenie w rzeźbie terenu i stosunki wodne, charakter szaty roślinnej porastającej teren, na które nakłada się wpływ gospodarki człowieka. Spośród czynników antropogenicznych na zawartość próchnicy w glebie w największym stopniu wpływają: sposób użytkowania gruntu (leśny, rolny, łąkowy), intensywność rolnictwa – rodzaj i intensywność zabiegów agrotechnicznych, płodozmian i wysokość plonów, gospodarka resztkami pożniwnymi oraz oczywiście poziom nawożenia mineralnego i organicznego. Ubytek próchnicy jest ważnym wskaźnikiem pogorszenia warunków siedliskowych oraz żyzności gleby. Zawartość węgla organicznego jest ściśle skorelowana z zawartością próchnicy, gdyż jego zawartość w próchnicy jest stała i wynosi 58%.

Najnowsze badania wskazują, że zawartość próchnicy w glebie stale się zmniejsza a to skorelowane jest ze spadkiem w glebie ilości węgla organicznego. W konsekwencji gleby takie tracą swoja strukturę, pogarszają się ich właściwości sorpcyjne, pojemność wodna, są bardziej narażone na utratę wody, itd.

O konsekwencjach spadku żyzności gleb oraz o tym jak można wpłynąć na podniesienie zawartości próchnicy w glebie w kolejnej części artykułu.