Struktura gleby

Celem uprawy gleby jest stworzenie najlepszych warunków do kiełkowania, wzrostu i plonowania roślin uprawnych. Odpowiednio uprawiana ziemia ma strukturę gruzełkowatą, która umożliwia właściwy rozwój korzeni i stwarza niezbędną przestrzeń dla organizmów żyjących w glebie.

Obok odczynu i zasobności w składniki pokarmowe, struktura gleby jest ważnym czynnikiem plonotwórczym. Warunkuje jej aktywność biologiczną, reguluje właściwości wodne, powietrzne i cieplne oraz umożliwia  penetrację korzeni w głąb. Jest więc jedną z ważniejszych właściwości fizycznych gleby. Pożądana struktura gleby to struktura gruzełkowata, która zapewnia sprawność warstwy ornej – stwarza korzystne warunki kiełkowania nasion i prawidłowego rozwoju systemu korzeniowego roślin. Struktury te tworzy połączenie mineralnych cząstek ziemi, takich jak piasek, muł, glina z substancjami organicznymi – próchnicą. Gruzełki tworzą luźne gąbczaste kompleksy, które dzięki porowatej strukturze wchłaniają wodę i substancje odżywcze, a ziemia jest lepiej natleniona. Lepiszczem, które scala cząstki mineralne jest próchnica, cząstki ilaste i wydzielina śluzowata fauny glebowej.
Gleba bez struktury gruzełkowatej jest trudna w uprawie, zbryla się i zakwasza.

Struktura gruzełkowata determinuje żyzność gleby, odgrywa ważną rolę w kształtowaniu właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych gleby oraz wpływa na stosunki wodno-powietrzne oraz cieplne. Charakterystyczną cechą tego typu struktury jest występowanie kulistych agregatów o chropowatej powierzchni i znacznej porowatości, zwanych gruzełkami. Spoiwem, które zlepia ziarna glebowe i drobne agregaty, jest próchnica i minerały ilaste. Do powstawania struktury gruzełkowatej przyczyniają się naprzemienne nawilgacanie i wysychanie, pęcznienie i kurczenie, zamarzanie i rozmarzanie gleby, obecność fauny glebowej, zwłaszcza dżdżownic, a także fizyczne oddziaływanie rozwijających się korzeni roślin. To właśnie zmiany wywołane wpływem przebiegu pogody, agrotechnika i uprawa roślin wpływają na zmiany struktury w okresie  wegetacji.

Podczas wykonywania każdego zabiegu uprawowego dochodzi do zniszczenia pewnej ilości agregatów i wytworzenia innych. Generalnie im mniej intensywna jest uprawa roli, tym lepszy jest stan struktury gleby. Także wielkość i rozwój systemu korzeniowego wpływa na strukturę: im bogatszy system korzeniowy tym korzystniejsza struktura gleby. Najbardziej korzystna z tego punktu widzenia jest uprawa roślin motylkowych, które nie tylko stwarzają korzystne warunki do wytwarzania struktury gruzełkowatej, ale posiadają właściwości humusotwórcze, a ponadto wzbogacają glebę w azot. Poza tym w rizosferze tych roślin rozwijają się bakterie, które przyczyniają się do tworzenia gruzełków. Struktura jest niszczona przez nadmierne uwilgotnienie a także przez silne deszcze, których krople rozmywają agregaty glebowe. Najczęstszym czynnikiem zmniejszającym trwałość gruzełków i pogorszenie struktury roli jest nadmierna wilgotność gleby. Z kolei mróz poprzez rozsadzanie przez lód brył gleby, które rozpadają się na drobne gruzełki oraz koagulację koloidów, które są lepiszczem, pozytywnie wpływa na fizyczne właściwości gleby. Najkorzystniejsze właściwości fizyczne posiadają gleby, w których przeważają agregaty o średnicy 1-10 mm. Duża ilość bardzo drobnych agregatów świadczy o nadmiernie rozpylającym działaniu narzędzi roboczych, z kolei dominowanie w glebie większych agregatów świadczy o niedostatecznym kruszeniu gleby podczas wykonywania zabiegów agrotechnicznych, co przekłada się na słabsze kiełkowanie, gorsze wschody, a co za tym idzie niższe od oczekiwanych plony. Warstwa uprawna o dobrych właściwościach fizycznych ma zawsze zróżnicowany skład agregatów i zachowuje określone proporcje gruzełków różnej wielkości. Taka budowa zapewnia odpowiednie stosunki wodno-powietrzne – kapilary z wodą znajdują się wewnątrz gruzełków, a powietrze między nimi, a także gwarantuje zmniejszenie zwięzłości gleby, co stwarza korzystne warunki dla rozwoju flory i fauny glebowej.

Czynnikiem sprzyjającym tworzeniu się gruzełków jest odpowiednia zawartość próchnicy, jonów Ca i Mg, które sklejają drobiny glebowe w agregaty. Ważną rolę pełni także fauna glebowa, zwłaszcza dżdżownice, których wydaliny są doskonałymi agregatami odpornymi na deszcze i zgniatanie.
Do czynników kształtujących strukturę gleby zalicza się: uziarnienie gleby, zawartość i właściwości próchnicy, aktywność mikroorganizmów i fauny glebowej, warunki wilgotnościowe, procesy zamarzania i rozmarzania, procesy nawilżania i osuszania, korzenie roślin i ich wydzieliny, wapnowanie, uprawę roślin strukturotwórczych i międzyplonów oraz oddziaływanie zabiegów uprawowych.

Degradacja struktury gleby spowodowana jest czynnikami naturalnymi, takimi jak brak koloidów organicznych i mineralnych, brak korzeni, mikroorganizmów, dżdżownic, silne wiatry, ulewne deszcze oraz nieprawidłową agrotechniką - nadmiernym ugniataniem gleby, uprawą roli w warunkach zbyt suchych lub zbyt mokrych, rozpylaniem roli wskutek uprawy mechanicznej, uprawą roślin w monokulturze lub roślin o krótkim okresie wegetacji, brak włączania do uprawy roślin strukturotwórczych i okrywowych, wysoki poziom NPK, zasolenie gleby, stosowanie pestycydów, zakwaszenie, deszczowanie pola).

Zapobieganie niszczeniu struktury gleby polega na stosowaniu: właściwej agrotechniki, przestrzeganiu terminów zabiegów, agregatowaniu narzędzi, utrzymaniu optymalnej wilgotności gleby, właściwego zmianowania - uprawa roślin strukturotwórczych, okrywowych i międzyplonów, nawożenia naturalnego i organicznego (obornik, gnojowica, kompost, słoma, nawozy zielone), nawożenia mineralnego (wapnowanie, nawozy fizjologicznie zasadowe) oraz mulczowania gleby.

Zbitą glebę należy spulchnić. Aby przed kolejnym sezonem podtrzymać odpowiednią strukturę ziemi należy zaorać jesienią i zostawić na zimę w tak zwanej „ostrej skibie”. Dzięki temu wilgoć i mróz będą wnikać w głąb ziemi. Zamarzająca woda rozbije cząstki gleby i w ten sposób wpłynie na spulchnienie grud ziemi. Mróz wymrozi również szkodniki zimujące w ziemi, wyciągnięte bliżej powierzchni w wyniku orki. Dzięki nierównej powierzchni „ostrej skiby” deszcz i rozpuszczający się śnieg nie będą spływały z pól i poprawią się warunki wodne gleby. Orka jest szczególnie ważna na glebach ciężkich, o zwartej strukturze. Na glebach lekkich, luźnych nie jest konieczna, ziemia nie tworzy grud. Jeśli gleba jest bogata w próchnicę i ma strukturę gruzełkowatą wystarczy płytkie spulchnienie.

Zastosowanie stymulatorów funkcji życiowych gleby także wpływa na poprawę jej struktury. Preparaty te aktywują oraz stymulują 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. Działają wielopłaszczyznowo, aktywnie włączając się w procesy zachodzące w glebie nadając im odpowiedni kierunek. Stymulują wszystkie funkcje życiowe gleby, a więc procesy biologiczne, chemiczne i fizyczne kształtujące żyzność. Przykładem takiego stymulatora funkcji życiowych gleby jest np. PRP SOL, który służy do nawożenia przede wszystkim gleby, a nie wyłącznie rośliny. Poprzez swoje strukturotwórcze oddziaływanie na glebę, 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 wodne i powietrzne. System korzeniowy roślin uprawnych na polach nawożonych tym preparatem jest dłuższy i bardziej gęsty, przez co penetruje większą objętość gleby i wykorzystując niższe jej poziomy, odzyskuje zawarte tam składniki pokarmowe i wodę. Dzięki temu zabezpiecza doskonale potrzeby roślin w okresie niedoborów wilgoci.
    Utrzymanie wysokiej sprawności gleby pozbawionej chorób strukturalnych przy jednoczesnej ochronie środowiska glebowego zależy od eliminacji zabiegów degradujących strukturę gleby, ograniczenia ugniatania pola i erozji wodnej oraz przeprowadzenia prawidłowej techniki wykonywania zabiegów agrotechnicznych.