Czynniki kształtujące żyzność gleb

Najważniejszym celem produkcji roślinnej, w tym sadowniczej i warzywniczej,  jest bez wątpienia uzyskanie odpowiedniego plonu o pożądanej jakości konsumpcyjnej, przechowalniczej  lub przetwórczej.  Spośród wielu czynników decydujących o powodzeniu w uprawie roślin, gleba, a w zasadzie jej właściwości fizyczne, chemiczne oraz biologiczne mają decydujący wpływ na powodzenie w uprawie.
Przydatność gleb do celów rolniczych i ich wartość uprawowa określana może być poprzez wiele parametrów, które w sumie składają się na  żyzność gleb. Jest to pojęcie, którym w praktyce agrotechnicznej posługujemy się bardzo często, ale nie zawsze uświadamiamy sobie, co kryje się pod tym pojęciem i jakie czynniki bezpośrednio wpływają na żyzność gleb.
    Żyzność gleb określamy jako naturalną zdolność gleby do zaspokajania potrzeb pokarmowych roślin.  Stanowi ona zespół właściwości gleb: fizycznych, chemicznych, biochemicznych i biologicznych – zapewniających roślinom odpowiednie warunki do wzrostu. Każda gleba charakteryzuje się naturalną żyznością, która wynika z pochodzenia gleby ukształtowanego w procesie glebotwórczym i zależy np. od zawartości substancji organicznej (próchnicy), koloidów glebowych, aktywności drobnoustrojów.  Zatem żyzność  gleby określa potencjalną dostępność dla roślin składników mineralnych, wody i powietrza. Z punktu widzenia agrotechniki jest to zespół najważniejszych dla rolnika cech gleby, na który składają się  przede wszystkim: zasobność w składniki mineralne, odczyn (pH), zawartość substancji organicznej (próchnicy) i koloidów glebowych, aktywność mikrobiologiczna, wilgotność (zdolność do zatrzymywania wody i jej regulacja) i uprawa (zabiegi agrotechniczne).
    Ważnym aspektem kształtowania żyzności gleb jest możliwość jej zmiany poprzez szereg działań agrotechnicznych, takich jak: uprawa, nawożenie oraz prawidłowy płodozmian.  Środowisko glebowe jest jedynym, którego niektóre właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne potrafimy zmieniać w trakcie procesu produkcji rolniczej poprzez nawożenie, wapnowanie czy choćby nawadnianie lub meliorację. Niestety, zmiany te nie zawsze oddziałują korzystnie na stan gleby i jej przydatność agrotechniczną.  Stąd konieczność podejmowania decyzji agrotechnicznych na podstawie rzetelnych informacji dotyczących np. aktualnego stanu zasobności gleb w składniki mineralne (Tabela 1.)
    Zasobność gleb w składniki mineralne powinna kształtować się na poziomie pozwalającym na zaspokojenie potrzeb pokarmowych roślin – to znaczy stanowić źródło takiej ilości tych składników, które w warunkach klimatycznych i glebowych gospodarstwa pozwolą na uzyskanie maksymalnego plonowania.  Niestety, pobieranie składników mineralnych z gleby nie jest prostym odzwierciedleniem zasobności gleb w te składniki, które w glebie mogą przechodzić szereg zmian prowadzących do ograniczenia ich pobierania przez korzenie. Bezpośrednio dostępne dla roślin są jedynie te składniki, które występują w roztworze glebowym , a wiec „pożywce” pokarmowej w naturalny sposób występującej w glebie.  Część składników może być potencjalnie dostępna dla roślin – to ta część, która zasorbowana jest przez minerały i koloidy glebowe.  Na skutek procesu wymiany jonów mogą one przechodzić do roztworu glebowego i w ten sposób stać się dostępne dla roślin.  Najczęściej sorpcji tej ulegają kation dwuwartościowe, w tym przede wszystkim wapń (Ca) i magnez (Mg). Sorpcji nie ulegają natomiast aniony (przykładowo azotany), które dzięki temu łatwo wymywane są w głąb profilu glebowego – najczęściej poza strefę występowania głównej masy korzeni roślin. Dostępność składników mineralnych dla roślin w ogromnym stopniu regulowana jest przed odczyn gleby, który wyrażamy za pomocą pH.  Generalnie, na glebach kwaśnych i bardzo kwaśnych rośnie dostępność mikroelementów (żelazo, mangan, cynk, miedź, bor) oraz azotanowej (saletrzanej) formy azotu.  Wraz z podwyższanie pH rośnie dostępność wapnia i magnezu oraz amonowej formy azotu (NH4+).  Większość składników mineralnych niezbędnych dla prawidłowego funkcjonowania roślin pobierana jest w największych ilościach w glebach o odczynie lekko kwaśnym.  W warunkach pH poniżej 5,5 występować może nadmierna aktywność glinu (aluminium), co prowadzi do zdecydowanego obniżenia żyzności gleby skutkując przede wszystkim degradacją wzrostu systemu korzeniowego.  Jest to zjawisko dość powszechnie występujące zwłaszcza na glebach  słabych.  W takim przypadku skuteczną metodą podniesienia żyzności gleby jest wapnowanie oraz stosowania sposobów podnoszących zawartość próchnicy w glebie (nawożenie obornikiem, przyorywanie resztek pożniwnych itp.).  Gleby bogatsze w substancję organiczną wyróżniają się aktywną działalnością mikroorganizmów glebowych, które w znacznym stopniu wpływają na lepsze zaopatrzenie roślin w składniki mineralne poprzez przeobrażanie ich w formy dostępne dla roślin lub pośrednio poprzez współdziałanie z korzeniami roślin (mikoryza). Gleby próchniczne mają też większą zdolność do sorbowania składników pokarmowych i wody, co poprawia ich potencjalną dostępność dla roślin.  Zwiększenie żyzności gleb może się zatem dokonać poprzez zwiększenie zawartości próchnicy w warstwie ornej, co wraz z koloidami glebowymi wpływa bezpośrednio na tworzenie się najbardziej pożądanej gruzełkowej struktury gleby. Koloidy glebowe zwiększają właściwości sorpcyjne gleb, wskutek czego zwiększa się możliwość gromadzenia niezbędnych dla roślin składników pokarmowych i wody.  Żyzność gleb w tym zakresie możemy zatem modyfikować nie tylko bezpośrednio poprzez stosowanie nawozów naturalnych (obornik, kompost i inne) lecz także dzięki   zdobywającym coraz więcej zwolenników nawozom i preparatom doglebowym do poprawy właściwości gleb, w tym aktywizacji procesów próchniczotwórczych.  Do tej grupy zaliczamy nawozy aktywizujące rozwój drobnoustrojów glebowych, preparaty zwiększające procesy humifikacji w glebie, czy wreszcie zawierające kultury żywych bakterii. Stosowanie tych produktów może podnieść żyzność gleby pod warunkiem, że będą one stosowane zgodnie z ich przeznaczeniem oraz w warunkach sprzyjających ich efektywności.  
    Gleby o dobrej strukturze, niezbyt zwięzłe, próchniczne i bogate w koloidy organiczne i mineralne mają zazwyczaj bardzo dobre właściwości wodne. Woda w glebie jest czynnikiem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania uprawianych roślin, a co za tym idzie – do plonowania na wysokim poziomie.  Bierze udział praktycznie we wszystkich procesach glebowych  – fizycznych, chemicznych i biologicznych.  Jej dostępność dla roślin nie jest wyłącznie odzwierciedleniem wilgotności gleby, ale wypadkową wielu właściwości gleb – w tym jej struktury i budowy mineralnej.  Gleby luźne – piaski, piaski gliniaste – są glebami o bardzo małej zdolności do zatrzymywania wody, a przy tym łatwo tracą tę, która w tego typu glebach jest zgromadzona – poprzez wymywanie w głąb gleby lub nadmierne odparowywanie. Gleby ciężkie, gliniaste, zlewne najczęściej mają dużą zdolność do zatrzymywania wody.  Niestety, na tego typu glebach liczba wolnych przestrzeni pomiędzy cząstkami stałymi gleby (minerały, koloidy) jest bardzo ograniczona i przy nadmiernej wilgotności przestrzenie te wypełnia woda, co z kolei ogranicza dostępność tlenu dla korzeni. Poprawa żyzności gleby ciężkiej powinna zatem polegać na  jej rozluźnieniu, przede wszystkim za pomocą zabiegów agrotechnicznych oraz – jeśli to konieczne – osuszeniu poprzez drenowanie.  
    Oprócz zabiegów agrotechnicznych zwiększających właściwości sorpcyjne gleb słabych, piaszczystych (np. nawożenie obornikiem, wykorzystywanie resztek pożniwnych lub innych roślinnych, jak liście, pędy itp.) bardzo istotną rolę w kształtowaniu żyzności tego typu gleb odgrywa prawidłowa ich uprawa.  Zabiegi agrotechniczne powinny zapobiegać nadmiernym stratom wody – np. poprzez unikanie ugniatania wierzchniej warstwy gleby  lub stosowanie podorywek uniemożliwiających podsiąkanie wody z głębszych warstw profilu do powierzchni gleby).  Bardzo dobre efekty przynosi stosowanie nawadniania lub nawadniania wraz z nawożeniem (fertygacja), co z jednej strony pozwala na kontrolowanie stanu wilgotności gleby w okresach suszy, z drugiej zaś pozwala na precyzyjne zaopatrzenie roślin w składniki pokarmowe – w odpowiedniej formie, w odpowiedniej dawce oraz w optymalnym czasie.  
    Żyzność gleby jest zatem zbiorem jej cech będących wypadkową pomiędzy naturalnymi właściwościami wynikającymi z budowy gleby, jej pochodzenia, zawartości próchnicy, zawartości koloidów glebowych, zawartości składników mineralnych w formach dostępnych i potencjalnie dostępnych dla roślin, a właściwościami, które modyfikujemy za pomocą zabiegów agrotechnicznych  w celu poprawienia warunków wzrostu i plonowania roślin.
Postrzeganie gleby jako dynamicznego układu różnych elementów nakazuje producentom rolnym inne podejście do dbałości o jakość gleby. Dotychczasowe dążenie do zwiększania zawartości składników pokarmowych w glebie oraz utrzymywania odpowiedniego odczynu pH gleby jest zbyt dużym uproszczeniem i nie wystarcza, aby w pełni wykorzystać potencjał plonotwórczy gleby. Niezbędne są zabiegi poprawiające inne jej parametry decydujące o żyzności.
Stymulatory funkcji życiowych gleby to najnowsza grupa preparatów aktywujących i stymulujących rodzimą florę i faunę glebową, przy pomocy specyficznych związków mineralnych. Poprzez zwiększenie różnorodności biologicznej i wzrost aktywności mikroorganizmów żyjących w glebie prowadzą do poprawy aktywności fauny i flory, cyklu przemian substancji organicznej, cyklów geochemicznych, struktury fizycznej gleby i rozwoju systemów korzeniowych roślin uprawnych. Specjalistyczne składniki mineralne, oddziałują na część biologiczną poprawiając całość funkcji życiowych gleby. Stymulator funkcji życiowych gleby nie tylko poprawia żyzność i znacząco zwiększa ilość dostępnych dla roślin składników pokarmowych, ale także podnosi aktywność biologiczną gleby, gwarantuje poprawę jej struktury i porowatości, wpływa korzystnie na zawartość próchnicy, pojemność wodną i pojemność kompleksu sorpcyjnego. Działa wielopłaszczyznowo, aktywnie włączając się w procesy zachodzące w glebie i nadaje im odpowiedni kierunek. Stymuluje wszystkie funkcje życiowe gleby, a więc procesy biologiczne, chemiczne i fizyczne kształtujące żyzność. Przykładem takiego preparatu jest PRP SOL – nawóz, który służy do nawożenia przede wszystkim gleby, a nie wyłącznie samej rośliny. Jednak poprzez swoje strukturotwórcze oddziaływanie na glebę i stymulujące w niej życie biologiczne powoduje udostępnienie ogromnych ilości składników pokarmowych znajdujących się dotychczas w formach nieprzyswajalnych dla roślin. Środek wpływa bardzo korzystnie na porowatość gleby, jej odporność na ugniecenie i zagęszczenie, likwiduje podeszwę płużną, korzystnie wpływa na stosunki powietrzno-wodne. System korzeniowy roślin uprawnych na polach nawożonych tym preparatem jest dłuższy i bardziej gęsty, przez co penetruje większą objętość gleby i wykorzystując głębsze jej poziomy, odzyskuje zawarte tam składniki i wodę. Dzięki temu zabezpiecza doskonale potrzeby roślin w okresie niedoborów wilgoci. Na dodatek, po zastosowaniu tego produktu wzrasta pojemność wodna gleb, zawartość próchnicy i możliwości sorpcyjne gleb. Poprawiają się znacznie stosunki powietrzno-wodne i zawartość tlenu w powietrzu glebowym, który jest niezbędny dla korzeni roślin. Pozostałe korzyści, jakie zapewnia stosowanie tej innowacyjnej technologii to: wzrost plonów, szczególnie w niekorzystnych warunkach glebowo-klimatycznych,  stabilność plonowanie w latach (gleba ma możliwość rekompensowanie roślinom stresów wywołanych czynnikami pogodowymi), zmniejszenie kosztów produkcji, oszczędność na zabiegach uprawowych, gdyż polepszenie kultury gleby umożliwia stosowanie uproszczonych technologii uprawy, polepszenie parametrów jakościowych plonu, łatwość nawożenia – jeden nawóz w miejsce kilku różnych, wygoda stosowania – tylko 150-250 kg/ha w miejsce 800-1500 kg/ha, dowolność terminu stosowania – nawóz może być stosowany w każdej porze sezonu wegetacyjnego, jesienią i wiosną, latem i zimą – jego efektywność jest równie wysoka, równomierność i łatwość wysiewu jest najwyższa spośród nawozów dostępnych na rynku. Działanie nawozu jest wielopłaszczyznowe: składniki nawozu włączają się w procesy chemiczne, stymulując je i nadając im odpowiedni kierunek. Powoduje to równocześnie zmiany fizyczne w glebie: wzrost stabilności agregatów glebowych, uruchomienie jonów składników pokarmowych związanych w minerałach ilastych, zmiany pH gleby. Zmiany fizykochemicznych parametrów gleby sprzyjają tworzeniu optymalnego środowiska dla rozwoju pożytecznej flory i fauny glebowej. Namnożenie bakterii, pierwotniaków, grzybów, promieniowców i innych przedstawicieli makro- i mezofauny glebowej powoduje korzystne przemiany substancji organicznej i tworzenie stabilnych struktur organiczno-mineralnych (próchnicy). Zespół tych trzech procesów nieustannie przekształcając glebę doprowadza do stanu, w którym uwolnieniu do roztworu glebowego ulegają te składniki pokarmowe, które dotychczas znajdowały się w formie nieprzyswajalnej dla roślin.
    Gleba, jako jedyny ze środków produkcji rolnej nie ulega zużyciu w czasie procesu produkcji, ale utrzymanie jej wysokich wartości produkcyjnych w dużym stopniu zależy od dbałości o jej trwałą żyzność i utrzymanie w wysokiej kulturze agrotechnicznej.