13 godzin temu
Nasza przyszłość zaczyna się w glebie. Gleba stanowi źródło żywności i schronienie dla niezliczonych mikroorganizmów, które podtrzymują cykl życia. Jednak ten najważniejszy ekosystem jest zagrożony. Degradacja gleb postępuje, a ich zdolność do retencji węgla i zapewnienia plonów maleje.
Rolnik powinien znać adekwatności swojej gleby oraz wiedzieć, jakie zabiegi na niej stosować, aby obniżyć koszty prowadzenia działalności, jednocześnie dbając o naturalną plonotwórczość gleby i jej żyzność, co w efekcie przekłada się na jakość i ilość zbieranych plonów.
Żyzność gleby to jej zdolność do zaspokajania potrzeb pokarmowych roślin. Aby móc ocenić aktualne możliwości gleby należy przeprowadzić jej podstawowe badania. Bazowym źródłem wiedzy o jakości posiadanej gleby jest sprawdzenie kluczowego parametru jakim jest odczyn pH. W przypadku zbyt kwaśnej gleby rolnik będzie się borykał z takim problemami jak:
• nieprawidłowa struktura gleby,
• degradacja jej żyzności wskutek postępującej utraty materii organicznej gleby,
• brak adekwatnych warunków dla rozwoju mikroorganizmów w glebie,
• niemożność magazynowania przez glebę wody,
• słaby rozwój i wzrost roślin i niskie plonowanie,
• niska jakość zbiorów w wielu parametrach oceny,
• wysokie koszty nawożenia nie przekładające się na oczekiwane zbiory, powodujące dewastację gleby- jej wyjałowienie i utratę jej cech rolniczych.
Wapnowanie od zawsze znane jest jako najlepszy i całkowity zabieg wspomagający utrzymanie przez lata zdrowej i żyznej gleby, która będzie spełniać warunki dla prowadzenia nowoczesnej i obfitej uprawy. Uprawa takiej gleby będzie prosta, a plony będą wysokie i zdrowe. Już w 1921 roku Jerzy Turnau – reformator podejścia do uprawy roli i znamienity polski agronom dwudziestolecia międzywojennego, w swojej książce „Uprawa Roli i Roślin”, wydanej nakładem Wydawnictwa Polskiego we Lwowie, podkreślał: „Wapno także pośrednio i przez swe pośrednie działanie mogłoby być uważane za nawóz „zupełny”, bo uruchamia inne składniki zawarte w glebie. To korzystne działanie wapna trwa oczywiście tak długo, dopóki jest coś do „uruchomienia”, t.j. dopóki gleba nie jest zbytnio wyjałowiona. Gleby, z natury zasobne w wapno, są „czynne”, t.j. gwałtownie przetwarzają nawozy tak organiczne, jak mineralne, wymagają częstego nawożenia, ale dają dobre urodzaje.”
Od ponad siedmiu dekad żyjemy w świadomości, iż jakość polskich gleb względem poziomu pH jest alarmująco niska i z każdą kolejną dekadą ulega dalszemu pogorszeniu. Wielokrotnie polscy naukowcy w swoich opracowaniach podkreślali pilną potrzebę zaangażowania się Państwa w działania na rzecz ochrony gruntów ornych przed ich nieodwracalną utratą dla produkcji rolnej. Taka sytuacja nie tylko zagraża kondycji polskiego rolnictwa, ale również stanowi poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa żywnościowego naszego kraju.
Warto przy tej okazji spojrzeć wstecz na skalę potrzeb, mierzoną ilością wapna (w tonach CaO) niezbędną do odkwaszenia polskich pól uprawnych. Dane przekazywane przez IUNG przez kolejne dziesięciolecia jednoznacznie wskazują na konieczność zmierzenia się z problemem zakwaszenia gleb w Polsce. Niestety, sytuacja nie tylko nie ulega poprawie, ale z roku na rok staje się coraz bardziej niepokojąca.
• „…na doprowadzenie odczynu wszystkich gleb kwaśnych w Polsce do pH 6,0—6,5 potrzeba około 16 mln ton CaO.” 1961 rok, M. Boguszewski, M. Kac-Kacas, IUNG Puławy, „UWAGI O PROBLEMACH WAPNOWANIA GLEB W POLSCE”
• Przy okazji konferencji „Narodowy program wapnowania gleb w Polsce” IUNG-PIB, 2006 r. Prof. Mariusz Fotyma wykazał, iż „Oszacowane zapotrzebowanie na wapno do poprawy odczynu gleb gruntów ornych wynosi około 21 mln ton CaO.”. Na kolejnej konferencji „Wapnowanie gleb – wyzwanie dla polskiej gospodarki”, IUNG-PIB, 2012 r. dr Tamara Jadczyszyn wskazała, iż do uzyskania optymalnego odczynu gleb niezbędne jest zastosowanie blisko 29 mln ton CaO.
• W Raporcie Wyników przygotowanym na postawie Powszechnego Spisu Rolnego z 2020 roku według szacunków IUNG PIB w Puławach „…sumaryczne zapotrzebowanie krajowego rolnictwa na wapno wynosi około 31 mln ton CaO. (…) Zastosowanie takiej ilości CaO pozwoliłoby na doprowadzenie odczynu gleb do poziomu odpowiadającego potrzebom produkcji roślinnej.”
Oczywiście cytowane wartości dotyczą wszelkich źródeł dostępnego dla roślin wapnia z nawozów wapniowych i wapniowo-magnezowych, przeliczonych na tony CaO.
Aktualne badania potwierdzają, iż 64% użytków rolnych (9,4 mln ha) w Polsce wymaga natychmiastowego odkwaszenia poprzez wapnowanie regeneracyjne. W przeważającej większości są to gleby silnie zdegradowane (6,7 mln ha to gleby o odczynie poniżej 5,1 pH). Mając świadomość wielowymiarowych konsekwencji tego stanu rzeczy, kilka z tym robimy pomimo tego, iż nie ma lepszego i tańszego – a także dostępnego dla wszystkich rolnika sposobu na poprawę kondycji polskich gleb – jak ich wapnowanie. Pomimo pełnej i wciąż uaktualnianej wiedzy na temat bardzo złych warunków, w jakich gospodarują polscy rolnicy, przez cały czas brak jest przemyślanej kierunkowej strategii i podejmowania radyklanych i skutecznych działań, aby ten stan poprawić.
Efektem braku należytej troski o jakość i zdrowie gleby jest jej degradacja, która kosztuje UE dziesiątki miliardów euro rocznie. Według szacunków 60–70 % gleb w Unii znajduje się w stanie pogorszonym i wciąż ulega degradacji. Polska ma swój, wcale nie mały udział w tych globalnych kosztach szacowany na 4-6 mld PLN rocznie.
Jak pisano w 2023 r. na łamach Business Insider „Konieczne jest zrozumienie, iż wspieranie polskiego rolnika w tej kwestii będzie niezwykle rentowną inwestycją państwa w dobrostan nasz i przyszłych pokoleń – na dziś podniesie plonowanie, poprawi jakość upraw rolnych, a przez to pozwoli zadbać o zdrowie konsumentów, czyli zdrowie publiczne, pozwoli obniżyć koszty upraw poprzez zwiększenie efektywności nawożenia i zmniejszenie ilości używanych pestycydów, czyli zadba o ochronę środowiska naturalnego, poprawi absorbcję wody, co zapobiegnie suszy, wreszcie podniesie poziom sekwestracji węgla. Podsumowując, jest to inwestycja, która zapewni bezpieczeństwo żywnościowe przyszłych pokoleń Polaków oraz znacząco wpłynie na jakość środowiska naturalnego.” – Michał Wojciak, Koalicja Zdrowe Gleby.
Inwestycja w regenerację gleby rozpoczyna się od zbadania jej pH, potencjału wymiany kationów, kwasowości hydrolitycznej gleby, zawartości substancji organicznej, dostępności mikroelementów, stanu zagniecenia gleby i podglebia oraz przeanalizowania schematy zmianowania, czy płodozmianu. Rozpoczynając odkwaszanie należy pamiętać, iż wapnowanie to korzyści w każdym z tych parametrów i na każdym kroku procesu produkcji.
Jak poprawić strukturę gleby
Proces wapnowania znacząco poprawia strukturę gleby, przyczyniając się do jej lepszej kondycji i umiejętności wspierania upraw. Jony wapnia i magnezu działają jak „zszywacze”, które łączą minerały ilaste z substancją organiczną. W efekcie powstają korzystne z punktu widzenia wszystkich adekwatności gleby agregaty glebowe. Gleba o strukturze agregatowej ma optymalną wilgotność, napowietrzenie i jest w stanie optymalnie gromadzić oraz udostępniać roślinom składniki pokarmowe. W takich warunkach najlepiej rozwijają się mikroorganizmy glebowe tworzące jej żyzność wykorzystywaną przez rośliny uprawne. Na odpowiednią strukturę gleby wpływa nie tylko jej odczyn, ale też stosunek jonów wapnia do jonów magnezu w kompleksie sorpcyjnym. W glebach średnich uznaje się, iż wysycenie kompleksu sorpcyjnego jonami wapnia i magnezu powinno wynosić odpowiednio 68 i 12 proc. Na glebach lekkich należy zwiększyć udział jonów magnezu, które zwiększają spoistość, a tym samym zdolność gleby do magazynowania wody. Z kolei w glebach gliniastych i ilastych zwiększenie udziału jonów wapnia przekłada się na rozluźnienie ich struktury i lepsze napowietrzenie.
Warunki glebowe sprzyjające mikroorganizmom
W glebie żyją miliardy różnych mikroorganizmów, dostosowanych do zmiennych warunków, w tym szerokiego zakresu pH – jednak te, które są najbardziej korzystne i potrzebne z rolniczego punktu widzenia, wymagają uregulowanego odczynu gleby. Mowa tutaj przede wszystkim o niesymbiotycznych, wolno żyjących bakteriach wiążących azot (około 30 kg N/ha) oraz o grzybach humifikujących, czyli przetwarzających bogate w ligniny resztki roślinne do trwałej materii organicznej gleby. Proces humifikacji lignin jest najistotniejszym na drodze do wzbogacenia gleby w trwałą i stabilną próchnicę glebową. Z kolei kwaśny odczyn sprzyja m.in. bakteriom, które doprowadzają do praktycznie całkowitej mineralizacji młodej materii organicznej, a przy okazji wydzielają do środowiska glebowego np. toksyczny dla organizmów żywych siarkowodór oraz kwasy organiczne i nieorganiczne, które doprowadzają do dalszego obniżania pH.
Zabiegi glebowe wspierające sekwestrację węgla
Po pierwsze, do sekwestracji dwutlenku węgla w glebie potrzebni są „pośrednicy”, czyli rośliny, które pochłaniają dwutlenek węgla z atmosfery. Im lepsze będą mieć warunki rozwoju i wzrostu, tym ten proces będzie efektywniejszy. Później, już w wyniku rozkładu ich resztek, gleba wzbogacana jest w trwałą formę węgla organicznego – próchnicę. Bez odpowiedniego odczynu rośliny gorzej się rozwijają, a więc i gorzej „wychwytują” dwutlenek węgla. Po drugie, sekwestracja jest efektem końcowym długotrwałej „pracy” glebowych organizmów próchnicotwórczych, odpowiadających za rozkład resztek roślinnych i trwający szereg lat proces humifikacji. Dla ich rozwoju również niezbędny jest uregulowany odczyn gleby, o czym wspomniano wcześniej. Bez prawidłowego pH nie ma humifikacji, a bez humifikacji nie ma sekwestracji – choćby przy wprowadzaniu ogromnych ilości substancji organicznej do gleby.
Rola pH w regeneracji gleby i jej wpływ na rolnictwo regeneratywne
Spadek pH gleby poniżej 5,5 można przyjąć za umowny początek dewastacji gleby i degradacji jej żyzności. Regeneracja gleby polega na odtwarzaniu żyzności biologicznej, fizycznej i chemicznej gleby. Warunkiem podstawowym do odbudowania tych adekwatności jest jednak przywrócenie adekwatnego odczynu gleby – pH między 6 a 7. Dopiero później będzie można skutecznie wdrażać dalsze działania; pracować nad pojemnością kompleksu sorpcyjnego, wzbogaceniem gleby w węgiel organiczny, poprawę jej struktury, retencji wody i bioróżnorodności. Zregenerowana w ten sposób gleba wpłynie na regenerację również innych zasobów środowiska: – atmosfery, dzięki sekwestracji dwutlenku węgla; – wód, dzięki jej filtrowaniu, ograniczeniu spływu powierzchniowego, niosącego pierwiastki biogenne; – bioróżnorodności, dzięki stworzeniu florze i faunie glebowej dobrych warunków do rozwoju.
Odczyn gleby a wydajność – czego nie widać gołym okiem
Prawidłowy odczyn gleby przekłada się na poprawę wszystkich jej adekwatności, a tym samym poprawę środowiska wzrostu i rozwoju roślin uprawnych. Warto zaznaczyć, iż choćby najbardziej plonotwórczy składnik pokarmowy, czyli azot, nie spełni swojej roli, o ile pH jest niewłaściwe. Efektywność jego wykorzystania przez rośliny przy pH gleby 4, jest 3-krotnie gorsze, niż przy pH 7. Niewykorzystany azot z nawozów zatruwa wody powierzchniowe i gruntowe bądź ulatuje do atmosfery jako najgorszy gaz cieplarniany – podtlenek azotu. Oprócz pośredniego wpływu na uprawy rolnicze warto pamiętać o roli wapnia jako ważnego składnika pokarmowego w odżywianiu roślin. Ponieważ wchodzi w skład ścian i błon komórkowych, czyni tkanki roślinne bardziej wytrzymałymi, co zmniejsza ich wrażliwość na ewentualny atak patogenów. Jest do aktywacji szeregu enzymów, które decydują m.in. o systemach obronnych roślinnych. Niedobór wapnia uniemożliwia również prawidłowy rozwój korzeni i upośledza gospodarkę wodną roślin. Zapotrzebowanie roślin uprawnych na wapń jest znaczne i może sięgać 100-150 kg/ha. Jednocześnie jest to składnik podatny na wymywanie – średnio tracimy 50-100 CaO/ha, ale w skrajnych przypadkach, typowych dla warunków polskich, gdzie kwaśne gleby nawożone są przesadnie wysokimi dawkami azotu, może być to choćby 2t CaO/ha.
Ekonomiczna strona zdrowej gleby
Opisane wyżej przykłady korzyści płynące z regularnego wapnowania sprowadzają się do punktu najistotniejszego – funkcjonowania gospodarstwa rolnego, także w aspekcie finansowym. Ta inwestycja „zwraca się” przez wiele lat i pozwala na redukcję innych kosztów, związanych np. związanych z nawożeniem (bo poprawia przyswajalność innych składników pokarmowych) czy uprawą gleby (bo poprawa struktury gleby może obniżyć nakłady na paliwo choćby do 20%). Niezależnie od kosztów jakie konieczne są na uregulowanie odczynu zakwaszonej gleby, zawsze będą one mniejsze, niż próba „zrekompensowania” niskiego pH choćby nawożeniem mineralnym – nakłady na praktycznie wszystkie nawozy syntetyczne są wówczas w dużej części marnowane. Bez odpowiedniego pH nie jest możliwa regeneracja gleby, sekwestrowanie węgla organicznego i czerpanie ewentualnych korzyści finansowych z rolnictwa węglowego.
Zdrowa gleba jest fundamentem zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego kraju, a co za tym idzie, zdrowia społeczeństwa. Poprawa kondycji gleby ma więc głęboki sens ekonomiczny, strategiczny i zdrowotny. Ekonomicznie pozwala zwiększyć konkurencyjność polskiego rolnictwa na rynkach światowych, strategicznie wzmacnia niezależność kraju od importu żywności, a zdrowotnie przyczynia się do poprawy jakości żywności, eliminując z niej szkodliwe dla zdrowia substancje. Jak podkreśla dr Jerzy Próchnicki, Członek Zarządu Polskiego Stowarzyszenia Zrównoważonego Rolnictwa i Żywności: „Regeneracja gleby to inwestycja w przyszłość, która zapewni nie tylko równowagę środowiskową, ale i odporność rolnictwa na zmiany klimatyczne oraz zwiększenie efektywności produkcji żywności. Ochrona gleby, z jej naturalnym bogactwem mikroorganizmów i próchnicą, jest fundamentem, na którym opiera się zdrowie całych ekosystemów rolnych. Zrównoważone praktyki rolnicze, takie jak odpowiednie nawożenie, zmianowanie roślin czy dbanie o materię organiczną, to najważniejsze działania, które pozwolą nam przeciwdziałać degradacji gleby i zbudować trwałą bazę do produkcji żywności.”
Manifest na rzecz zdrowej gleby
Apelujemy do rolników, naukowców, przedsiębiorców i decydentów: Gleba to nieodnawialny zasób, od którego zależy nasz byt. Jej degradacja stanowi zagrożenie dla rolnictwa, środowiska oraz bezpieczeństwa żywnościowego.
Niech regeneracja gleby stanie się naszym wspólnym priorytetem. Każda decyzja, którą podejmiemy dzisiaj, wpłynie na przyszłość następnych pokoleń. Powyższy tekst jest wyrazem wspólnej inicjatywy Polskiego Stowarzyszenia Zrównoważonego Rolnictwa i Żywności oraz Koalicji Zdrowe Gleby, stanowiącej istotny element kampanii promującej techniki uprawy gleby w ramach projektu Partners for International Business (PIB) „Soil Improvement Poland”. Kampania to nie tylko działania edukacyjne, ale również wezwanie do zmiany myślenia i podjęcia odpowiedzialności za ziemię, którą uprawiamy.
Apelujemy, by regeneracja gleby stała się priorytetem w działaniach rolników. Nasze dzisiejsze decyzje będą miały wpływ na jakość gleby, którą będziemy uprawiać w przyszłości.
Więcej informacji oraz materiały edukacyjne znajdziesz na stronie: www.polskiegleby.pl.
Źródło: Polskie Stowarzyszenie Zrównoważonego Rolnictwa i Żywności
