Blog




Znaczenie analizy gleby w rolnictwie regeneratywnym



Gleba jest naturalnym, biologicznie czynnym tworem, który powstawał przez tysiąclecia w wyniku wietrzenia skał. Szacuje się, że stanowi podstawę produkcji aż 95% żywności. Biorąc pod uwagę te liczby, tym bardziej przykry wydaje się fakt, że wystarczyło zaledwie kilka dziesięcioleci zbyt intensywnej, nieracjonalnej uprawy, aby doprowadzić do degradacji w stopniu umiarkowanym lub znacznym 33% gruntów na całym świecie. Rolnictwo regeneratywne ma za zadanie poprawę kondycji gleby, aby dalej służyła obecnym i przyszłym pokoleniom. Jakie znaczenie w rolnictwie regeneratywnym odgrywa analiza ziemi?







Co to jest kompleks sorpcyjny?



Gleba ma szereg właściwości fizyko-chemicznych, które decydują o jej jakości (np. zawartość węgla organicznego, azotu ogólnego oraz mikro i makroskładników łatwo przyswajalnych dla roślin, a także pH, wysycenie kationami zasadowymi czy przewodnictwo elektryczne). Jednak z punktu widzenia żyzności i potencjału plonowania kluczowe są zdolności sorpcyjne, czyli zdolność do zatrzymywania jonów i substancji występujących w ziemi. Kompleks sorpcyjny gleby to najbardziej aktywna, rozdrobiona część fazy stałej. Ma bezpośredni związek z pojemnością wymiany kationów, która z kolei wpływa na zdolność do zatrzymywania składników pokarmowych (nie zostają one wymywane np. wskutek wsiąkania wody opadowej).






Kompleks sorpcyjny tworzą mineralne i organiczne komponenty fazy stałej:



- minerały ilaste
- materia organiczna i hummus, którego istotną częścią jest próchnica.

Składniki te mają zazwyczaj ładunek ujemny, dlatego są w stanie zatrzymać dodatnio naładowane jony (np. wapnia, magnezu). Działa to na zasadzie magnesu: plusy i minusy przyciągają się wzajemnie. Im więcej jest tych składników w glebie, tym większa pojemność wymiany kationów. Kompleks sorpcyjny można porównać do magazynu jonów (czyli makro i mikroskładników), również tych najważniejszych dla roślin – substancji pokarmowych.






Mikro i makroskładniki niezbędne do prawidłowego rozwoju roślin



Jakich składników mineralnych rośliny potrzebują do prawidłowego wzrostu? Na chwilę obecną rozpoznano 30 pierwiastków: - makroskładniki: węgiel, tlen, wodór, azot, fosfor, siarka, potas, wapń, magnez - mikroskładniki: mangan, cynk, żelazo, bor, miedź, nikiel, chlor, molibden, kobalt. Najważniejszym warunkiem prawidłowego odżywiania roślin jest przede wszystkim równowaga między ilością poszczególnych pierwiastków, a następnie ich niezakłócona dostępność dla roślin. Oprócz tego ogromne znaczenie ma odpowiedni odczyn – w większości przypadków obojętny (pH 6,6-7,2) lub słabo kwaśny (pH 5,6-6,5). Zbyt wysoka kwasowość źle wpływa na skład kompleksu sorpcyjnego. Do gleby zostają uwolnione duże ilości glinu i manganu (w dawkach toksycznych dla roślin), co obniża wysokość i jakość plonów. Również zbyt zasadowy odczyn ziemi zmienia dostępność i możliwość pobierania przez rośliny składników pokarmowych.

Istotą rolnictwa regeneratywnego jest zrozumienie funkcjonowania gleby, znajomość metod analizy jej stanu, a w końcu zastosowanie wniosków w praktyce. Ograniczenie się do nawożenia NPK nie uzupełnia składników niezbędnych roślinom w mniejszych ilościach, co powoduje naruszenie naturalnej równowagi gleby i pogorszenie parametrów plonu. Warto pamiętać o prawie minimum opracowanym przez Justusa von Liebiga, które mówi, że o jakości i wysokości plonu decyduje składnik występujący w najmniejszej ilości. Nawet jeżeli większość składników jest wystarczająco dostępna dla roślin, wystarczy jeden o dostępności niewystarczającej, aby obniżyć plonowanie. Z tego względu znajomość zasobności pola we wszystkie niezbędne makro i mikroelementy oraz uregulowanie pH jest kluczowe w rolnictwie regeneracyjnym. I to właśnie cel przeprowadzania rozszerzonej analizy gleby.






Analiza gleby w rolnictwie regeneratywnym



Analiza gleby, po której stawiana jest diagnoza, powinna zostać przeprowadzona przed jakimkolwiek nawożeniem. Dzięki temu dowiesz się od jakiego poziomu zaczynasz regenerację. Co ważne, próbki do badania gleby powinny być pobierane z tego samego miejsca (poprzez lokalizację GPS), o tej samej porze roku i przez tę samą osobę, ponieważ gwarantuje to jednolitość prób. Poza tym analizę najlepiej wykonywać co roku.






Najważniejsze badanie w rolnictwie regeneracyjnym to analiza kompleksu sorpcyjnego gleby (CEC), a następnie określenie stopnia wysycenia kompleksu kationami, które wyraża się w procentowym udziale kationów zasadowych w bazie CEC (to następujące jony: Ca2+, Mg2+, K+, Na+ i H+). Według zespołu badawczego dr Williama Albrechta „najzdrowszy” kompleks sorpcyjny był nasycony w:
- 65% jonami Ca2+
- 15% Mg2+
- 4% K+
- 1-5% Na+ (składniki nie sumują się do 100%).





Na takiej glebie rosły najsilniejsze i najlepiej odżywione rośliny. Taki skład CEC zapewniał odpowiedni poziom składników mineralnych dla upraw, a także wpływał na właściwe pH i strukturę ziemi. Oprócz składu kompleksu sorpcyjnego na rozwój roślin wpływają oczywiście także właściwości fizyczne, wodne i biologiczne gleby, ale to już inne zagadnienie.









Badania zalecane w rolnictwie regeneratywnym



Test Mehlich 3 / M3 (w silnie kwasowych glebach pH 2,5) to zalecany test glebowy, który pozwala zrównoważyć ilość składników pokarmowych w ziemi. Umożliwia nie tylko określenie ich ilości dostępnych dla roślin, ale również rezerw, czyli ilości potencjalnie dostępnych. Dla pełnych wyników najlepiej wykonać test dla wszystkich elementów mineralnych, które są składnikami pokarmowymi dla roślin:
- kationy pierwszorzędowe: wapń, magnez, potas, sód
- aniony pierwszorzędowe: fosfor, siarka
- pozostałe: bor, żelazo, mangan, miedź, cynk.

Działanie powyższych pierwiastków zostało dobrze poznane. Oznaczenie ilości mikroelementów nie jest niezbędne, aby wdrożyć praktyki rolnictwa regeneratywnego, choć na pewno pozwala na zrozumienie wszystkich możliwości i ograniczeń ziemi. Jednak warto dodać, że zwykłe testy glebowe nie mierzą ich ilości.







Oprócz testu M3 badania zalecane w rolnictwie regeneratywnym to: - pH w KCl/H2O, na podstawie których można ustalić potrzeby wapnowania w mg/kg,
- zawartość węgla organicznego (C-org) lub próchnicy (w %),
- konduktywność (w µS/cm).






Co daje wykonanie analizy gleby w rolnictwie regeneratywnym?



Gleba to żywy organizm. Poznanie stanu jej „zdrowia” pomaga w ustaleniu niedoborów czy problemów, ale też mocnych stron. Ma to takie samo znaczenie jak w przypadku np. sportowców, którzy dzięki dokładnej znajomości swojego organizmu mogą poprawić kondycję i osiągać znacznie lepsze wyniki.






Jeśli chodzi o glebę, właściwa interpretacja wyników badań w regeneratywnym zarządzaniu uprawami pozwala na: - wdrożenie odpowiednich praktyk uprawowych (np. uprawa bezorkowa, sianie poplonów i międzyplonów czy mulczowanie),
- zmniejszenie kosztów produkcji,
- poprawienie wydajności i efektywności z jednoczesnym poszanowaniem środowiska,
- zapewnienie długotrwałej stabilności,
- wytwarzanie zrównoważonej żywności.






Terminologia



Kationy zasadowe - kation to jon o ładunku dodatnim. Kationy zasadowe wpływają korzystnie na właściwości gleby oraz pomagają w regulowaniu jej pH, poprawiają jej strukturę oraz są istotne dla zdolności do utrzymania poziomu żyzności. Działanie kationów zasadowych wpływa na dostępność składników odżywczych dla roślin, co ma kluczowe znaczenie dla ich wzrostu i rozwoju.
Humus - zwiększa pojemność wodną i sorpcyjną gleby. Nawozy NPK - wieloskładnikowe nawozy mineralne zawierające azot, fosfor i potas w postaci przyswajalnej przez rośliny.
Ca2+ - (jon wapnia) jest niezwykle ważny zarówno dla prawidłowego funkcjonowania ziemi, jak i dla rośliny. Wapń jest głównym składnikiem glebowego kompleksu sorpcyjnego (GPS). W idealnym modelu GPS wapń jako kation Ca2+, stanowi 65%.
Mg2+ - (jon magnezu) odgrywa kluczową rolę w transporcie węglowodanów w roślinie. Dostateczne zaopatrzenie w magnez jest konieczne, aby produkty fotosyntezy, które magazynują energię, mogły być niezawodnie dostarczone do organów wzrostu. Dlatego też niedobór magnezu powoduje zahamowanie wzrostu korzeni.
K+ - (jon potasu) podobnie jak azot odpowiada za budowanie plonu i jakości uprawianych roślin, uczestniczy w regulacji pobierania azotu, odpowiada za gospodarkę wodną rośliny oraz w budowaniu jej odporności na warunki stresowe.
Na+ - (jon sodu) występuje głównie w postaci soli w górnych warstwach gleby. Pogarsza strukturę ziemi, wpływa na gospodarkę wodną polegającą na ograniczeniu pobierania wody przez rośliny. Ma tendencję do zastępowania potasu w roślinie.
H+ - (jon wodorowy) używany do odczynu gleby - właściwość ziemi wyrażona przez stosunek stężenia jonów wodorowych H+ do jonów wodorotlenkowych OH, w roztworze glebowym oraz w fazie stałej gleby. Decyduje on bezpośrednio o kierunku i szybkości przebiegu procesów biologicznych i fizyko-chemicznych w ziemiach.
KCl/H2O - Pomiary odczynu gleby wykonuje się w wodzie (pH w H₂O) lub w roztworze chlorku potasu (pH w KCl).
Węgiel organiczny (C-org) - nazywany jest materią organiczną glebową, której zasadniczą część stanowi próchnica. Odpowiednia zawartość węgla, szczególnie w formie organicznej, jest niezbędna do wzrostu i rozwoju roślin, a w konsekwencji do opłacalnej produkcji roślinnej.
Konduktywność - przewodność elektryczna gleby, jest miarą silnie połączoną ze zwięzłością ziemi, która w dużym stopniu zależy od jej składu granulometrycznego (uziarnienia) jak również pojemności sorpcyjnej gleby, pośrednio wpływającej na jej żyzność.


Artykuły powiązane


Polecane artykuły