Rodzaje korzeni
Rośliny uprawne wytwarzają generalnie dwa rodzaje systemów korzeniowych: wiązkowy i palowy. Pierwszy charakterystyczny dla zbóż, drugi dla gatunków dwuliściennych. Przewaga zbóż w płodozmianie sprawia, że korzenie przerastają glebę na niewielkiej głębokości 20-30 cm. Gdybyśmy mieli sytuację jak na trwałych użytkach zielonych, że stare rośliny obumierają, a nowe rosną w ich miejsce, bez ingerencji uprawy, to po latach otrzymalibyśmy układ idealnie przerośniętej korzeniami gleby, o dobrej strukturze, ale tylko na głębokości do 30 cm, gdzie znajduje się główna masa korzeni. W uprawach rolniczych potrzebujemy jednak dobrej struktury na większej głębokości i tu sprawdzą się rośliny dwuliścienne np. rzepak, soja, burak cukrowy, słonecznik. Ich korzenie sięgają nawet 2-3 m, oczywiście chodzi o cienkie korzenie, które łatwo rozrywają się przy próbie ich odnalezienia, np. w odkrywce glebowej. Rośliny z długimi korzeniami pełnią ważną rolę w rolnictwie, zwłaszcza w zakresie poprawy jakości gleby, zmniejszenia erozji oraz głębszego pobierania wody i składników odżywczych. Wiele z tych roślin jest uprawianych zarówno dla ich wartości ekonomicznej, jak i korzyści dla ziemi.

Bez zagęszczeń
Korzenie nie lubią zarówno gleby zbyt rozluźnionej, jak i zbyt zwięzłej. W ziemi zwięzłej napotykając na zagęszczenie zmieniają kierunek wzrostu do momentu, aż z powrotem będą mogły rosnąć w dół (to zjawisko nazywamy geotropizmem). Korzenie do wzrostu potrzebują zagęszczonej gleby, ale w takim stopniu, by były w stanie ją przerosnąć. Stąd uprawa powinna składać się nie tylko ze spulchniania, ale też z zagęszczania. Nie trzeba się martwić o to, że np. podczas głębokiej uprawy wały w agregacie za bardzo zagęszczą nam glebę do tego samego stopnia, co przed uprawą. Trzeba mieć jednak na uwadze, że powtórne zagęszczenie powinno nastąpić na głębokości uprawy, co przy głębokich zabiegach, jak głęboszowanie nie do końca jest możliwe. Warto pamiętać, że wilgotną glebę łatwiej zagęścić, w przeciwieństwie do bardziej przesuszonej, więc zabiegi uprawowe nie powinny być wykonywane przy zbyt wilgotnej ziemi.

Korzenie a struktura
Rosnące w głąb profilu glebowego korzenie do wzrostu wybierają te same przestrzenie, w których może znajdować się woda i powietrze. Grubsze korzenie wybierają makropory, które mogą dodatkowo się powiększać, a cieńsze np. mezopory, w których znajduje się woda dostępna dla roślin (patrz temat „Magazynowanie wody w glebie”). Korzystają też z miejsc bytowania dżdżownic. Podczas wzrostu korzenie wydzielają CO2, który w kontakcie z wodą tworzy kwas węglowy zakwaszający lokalnie glebę. To pozwala na lepszą dostępność niektórych składników, np. żelaza czy manganu. Korzenie wydzielają do gleby też np. cukry, które mogą być pożywką dla mikroorganizmów, a te rozkładając materię organiczną przyczyniają się do szybszego budowania próchnicy. Korzenie roślin mają bezpośredni wpływ na strukturę gleby wpływając na jej fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości. Oto, jak korzenie oddziałują na strukturę ziemi przedstawiamy niżej.

Poprawa porowatości i przepuszczalności gleby: w miarę wzrostu i rozprzestrzeniania się korzeni w glebie tworzą one kanały i pory, które zwiększają przepuszczalność ziemi dla wody i powietrza. Kanały te mogą również ułatwiać przenikanie wody podczas opadów, zmniejszając ryzyko powierzchniowej erozji.

Stabilizacja gleby: korzenie zakotwiczają cząstki gleby pomagając w zmniejszeniu erozji wiatrowej i wodnej. Sieć korzeniowa roślin tworzy matę, która trzyma ziemię razem, zwłaszcza na powierzchni.

Wspieranie mikroorganizmów glebowych: korzenie wydzielają związki organiczne, takie jak cukry, aminokwasy i inne, które są pożywieniem dla mikroorganizmów glebowych. W rezultacie korzenie promują różnorodność i aktywność mikrobiologiczną w ziemi, co przekłada się na zdrową strukturę gleby.

Zmniejszenie zagęszczenia gleby: w glebach, które mają tendencję do zagęszczania (zwłaszcza ciężkich, gliniastych) korzenie mogą działać jak "naturalne kultywatory" przenikając i rozrywając zagęszczoną ziemię, co ułatwia dostęp powietrza i wody do głębszych warstw.

Najlepszym rozwiązaniem dla korzeni to nie orać
Korzenie najwięcej dobrego sprawią jeśli stanowiska nie będziemy orać. W praktyce dla zachowania dobrego efektu ich działania wystarczy wymieszanie resztek pożniwnych z glebą lub głębsza uprawa, jeśli jest to konieczne. Jeśli chcemy utrzymać efekt strukturotwórczy korzeni międzyplonów to do ich likwidacji wystarczy zastosować np. wał nożowy Rolmako ProCut lub TurboCut czy płytko działającą talerzówkę SpeedCutter. Przewrócenie gleby orką spowoduje zniszczenie układu, w którym korzenie stworzyły układ ziemi przerośniętej. Orka jednak może niekiedy okazać się konieczna, np. kiedy mamy zbyt dużą ilość resztek pożniwnych do zagospodarowania, musimy poprawić odczyn gleby w głębszych warstwach czy pojawił się problem nadmiernego zachwaszczenia niektórymi gatunkami, np. wyczyńcem.

Rola dżdżownic – naturalna uprawa gleby
Dżdżownice odgrywają kluczową rolę w ekosystemach glebowych i mają bezpośredni wpływ na jakość i zdrowie ziemi. Oto kilka powodów, dla których dżdżownice są tak ważne w kontekście uprawy gleby:
Naturalna aeracja gleby: dżdżownice poruszając się w glebie tworzą korytarze, które pozwalają na lepszą cyrkulację powietrza. Te korytarze pomagają również w infiltracji wody, co może poprawić dostępność wody dla roślin.
Rozkład materii organicznej: dżdżownice są detrytusożercami, co oznacza, że żerują na martwej materii organicznej. Przetwarzając ten materiał przekształcają go w bardziej dostępną formę składników odżywczych dla roślin.
Produkcja naturalnego nawozu: odchody dżdżownic nazywane koprolitami są bogatym źródłem składników odżywczych i mikroorganizmów, które są korzystne dla gleby. Koprolity dżdżownic zawierają więcej azotu, fosforu i potasu niż otaczająca ziemia.
Poprawa struktury gleby: działalność dżdżownic prowadzi do tworzenia stabilniejszych agregatów glebowych, co może zwiększyć porowatość ziemi i poprawić jej zdolność do zatrzymywania wody.
Stymulacja aktywności mikrobiologicznej: dżdżownice wspierają rozwój korzystnych mikroorganizmów glebowych, takich jak bakterie i grzyby, które odgrywają ważną rolę w cyklach składników odżywczych.
Zapobieganie erozji: poprawa struktury gleby oraz zwiększenie jej zdolności do zatrzymywania wody pomaga zmniejszyć ryzyko erozji wodnej.
Zmniejszenie zagęszczenia gleby: dżdżownice mogą pomóc w zmniejszeniu zagęszczenia w ciężkich glebach, co ułatwia korzeniom roślin dostęp do składników odżywczych i wody.

W związku z tym, promowanie obecności i aktywności dżdżownic w glebie może przynieść wiele korzyści dla rolników i ogrodników. Uprawy zrównoważone, unikanie intensywnej orki oraz stosowanie naturalnych nawozów i kompostu to tylko kilka sposobów na zachęcanie dżdżownic do zamieszkiwania w glebie i wspierania ich aktywności.
Rola mrozu w uprawie gleby
Mroźne dni i noce, choć mogą wydawać się niekorzystne dla roślin, mają jednak wiele pozytywnych efektów dla gleby, które wpływają korzystnie na uprawy. Oto kilka sposobów, w jaki sposób mróz oddziałuje na ziemię i korzyści, jakie przynosi w kontekście rolnictwa:
Rozbijanie gleby:w wyniku zamarzania wody w glebie powstają kryształy lodu, które poszerzają się i działają jak małe kliny, rozbijając ciężką i zbryloną ziemię. Ten naturalny proces nazywany jest "mrozowaniem". Dzięki temu gleba staje się bardziej puszysta i przepuszczalna wiosną.
Zwalczanie patogenów i szkodników: niskie temperatury mogą redukować liczebność niektórych szkodników i patogenów glebowych, co może przeciwdziałać chorobom roślin w następnym sezonie.
Rozkład resztek roślinnych: mróz może pomóc w rozkładzie resztek roślinnych pozostawionych na polu po zbiorach, co przyspiesza procesy mineralizacji i przekształcania organicznego materiału w dostępne dla roślin składniki odżywcze.
Stymulacja mikroorganizmów glebowych: po mroźnym okresie, wiosenne ocieplenie może stymulować wzrost i aktywność mikroorganizmów glebowych, które przyczyniają się do poprawy jakości ziemi i dostarczania składników odżywczych dla roślin.
Poprawa infiltracji wody: rozbijanie gleby przez mróz poprawia jej zdolność do przepuszczania i zatrzymywania wody, co może zwiększyć dostępność wody dla roślin w okresach suchych.

Gwałtowne zmiany temperatury pomiędzy mrozem, a ociepleniem mogą stresować rośliny i obniżać ich wydajność. Mimo, że niskie temperatury i mróz są często kojarzone z trudnościami dla roślin, mają one kluczową rolę w naturalnym cyklu życiowym gleby i jej zdrowiu. Mróz może pomóc w przygotowaniu ziemi poprzez poprawę jej struktury, stymulację mikroorganizmów i kontrolę szkodników. Dlatego rolnicy doceniają mroźne,zimowe dni rozumiejąc ich korzystny wpływ na glebę i uprawy. Mroźne warunki, choć niosą ze sobą pewne korzyści dla uprawy, wymagają od rolników ostrożności i właściwej adaptacji. Kluczem do minimalizacji negatywnych skutków mrozu jest monitorowanie prognoz pogodowych i odpowiednie planowanie prac rolnych.

Śnieg i jego korzyści dla uprawianej gleby
Pokrywa śnieżna ma wiele korzyści dla gleby uprawnej. Kilka z nich przedstawiamy poniżej.
Izolacja termiczna: śnieg działa jak izolator chroniąc ziemię przed ekstremalnie niskimi temperaturami. Dzięki temu korzenie roślin są chronione przed mrozem, a mikroorganizmy glebowe są w stanie przetrwać w bardziej stabilnych warunkach termicznych.
Zapobieganie erozji: pokrywa śnieżna zmniejsza wpływ bezpośredniego działania wiatru i deszczu na powierzchnię gleby, co pomaga w zapobieganiu erozji.
Dostarczanie wody: wiosną, kiedy śnieg topnieje, woda jest stopniowo uwalniana do gleby zapewniając wilgoć potrzebną roślinom na wczesnych etapach wzrostu.
Zwalczanie szkodników i patogenów: chociaż śnieg sam w sobie nie zabija szkodników zimowe warunki mogą zmniejszyć ich populacje, co jest korzystne dla roślin.
Poprawa struktury gleby: topniejący śnieg pomaga spajać cząstki ziemi, co może poprawić jej strukturę, zwłaszcza w glebach piaszczystych.
Zmniejszenie utraty wody z gleby: śnieg zmniejsza parowanie wody bezpośrednio z powierzchni gleby pomagając zachować w niej wilgoć na dłużej.
Stratyfikacja nasion: podobnie jak mróz, pokrywa śnieżna może pomóc w stratyfikacji nasion, co zwiększa ich zdolność do kiełkowania.

Chociaż w niektórych regionach śnieg może być uważany za utrudnienie dla rolnictwa, przynosi on wiele korzyści dla gleby uprawnej. Poprawia jej kondycję, dostarcza wilgoć, chroni przed erozją i pomaga w zwalczaniu szkodników. Odpowiednie zarządzanie uprawami z uwzględnieniem warunków śnieżnych może przynieść znaczące korzyści dla zdrowia gleby i wydajności upraw.

Podsumowanie
Struktura gleby odgrywa kluczową rolę w zdrowiu i produktywności ekosystemów rolniczych. Naturalne metody jej poprawy, takie jak wykorzystanie roślin z głębokimi korzeniami, promowanie aktywności dżdżownic, dodawanie materii organicznej oraz działanie mrozu i śniegu, przyczyniają się do tworzenia gleby bardziej porowatej, zdolnej do zatrzymywania wody i składników odżywczych oraz wspierającej różnorodne życie mikrobiologiczne. Korzenie roślin, zwłaszcza te głębokie, pomagają w aeracji ziemi, tworząc kanały, które zwiększają jej przepuszczalność i poprawiają dostęp do wody. Dżdżownice to naturalne "kultywatory" gleby, które przetwarzają materię organiczną i tworzą korytarze poprawiające strukturę ziemi. Mróz, poprzez proces zamrażania i rozmrażania, może naturalnie rozłupywać i rozluźniać glebę, co jest szczególnie korzystne dla ciężkich, gliniastych ziem. Uprawy konserwujące glebę wspierające naturalne procesy glebowe to inwestycja w długoterminowe zdrowie i wydajność naszych gruntów.

Terminologia
Pory glebowe - to wolne przestrzenie pomiędzy cząsteczkami gleby, kanaliki i pęknięcia.
Makropory - pory duże - ponad 30 mikrometrów (μm).
Mezopory - pory średniej wielkości - 0,2 - 30 mikrometrów (μm).
Mikropory - pory najdrobniejsze - poniżej 0,2 mikrometra (μm).
μm - jednostka miary mikrometr jedna tysięczna milimetra.
Agregaty glebowe - różnego kształtu i wielkości gruzełki o różnej trwałości, które powstały w glebie na skutek łączenia się pojedynczych ziaren mineralnych. Stanowią one strukturę ziemi.
Stratyfikacja nasion - proces przysposabiania nasion do kiełkowania polegający na usunięciu spoczynku poprzez umieszczenie nasion w wilgotnym podłożu o niskiej temperaturze lub podłożu o temperaturze sprzyjającej kiełkowaniu.