Glebotwórcza rola substancji organicznej

Najskuteczniejszym sposobem przekształcenia martwego gruntu w glebę jest wprowadzenie do niego próchnicznotwórczej masy organicznej. Intensywne nawożenie organiczne jest znacznie bardziej odpowiednie niż mineralne. Decyduje o tym nie tylko zawartość wszystkich potrzebnych składników w nawozach organicznych, lecz przede wszystkim zawartość substancji organicznej, która jest niezbędna do życia mikroorganizmów i zwie­rząt glebowych. Ich aktywność decyduje bowiem o agrotechnicznej sprawności gleby w dużo większym stopniu niż staranna uprawa ziemi. Próchnica stanowi więc podstawowy wskaźnik jakości środowiska glebowego. Dotyczy to zarówno jej zawartości w glebie jak i jej pionowego rozkładu w profilu gleby.

Gleby w polskiej strefie klimatycznej nie mają warunków pozwalających na akumulowanie dużych ilości próchnicy. Czarnoziemy zaliczane do najbardziej żyznych gleb w Polsce w zależności od odmiany zawierają 150-250 t/ha próchnicy [Musierowicz 1959]. W zależności od rozmieszczenia próchnicy w profilu glebowym można uzyskać różny efekt ekologiczny [Siuta 1995]. Przy takiej samej masie zwiększenie koncentracji próchnicy kosztem zmniejszenia grubości poziomu próchniczego zmniejsza aktywność biologiczną gleb, natomiast zwiększenie grubości warstwy przy zmniejszeniu procentowego udziału próchnicy nasila aktywność biologiczną gleb. Przeciętna zawartość próchnicy w uprawnych glebach Polski wynosi 1,5-1,8 % w warstwie o miąższości 25 cm. Stanowi to około 55-70% t/ha. Zawartość 45 t/ha w 20 centymetrowym profilu (typowy dla dużej ilości gleb piaskowych), nawet przy 1,5 % udział próchnicy traktuje się jako pierwszy przejaw degradacji lub niedorozwoju gleby użytkowanej rolniczo.

W ocenie stanu środowiska glebowego niezwykle ważna jest znajomość zawartości próchnicy oraz wykształcenia poziomu próchnicznego. Stopień degradacji gleby przyjęto ustalać na podstawie zawartości próchnicy [tab.1].

Tabela 1. Stopień degradacji gleby na podstawie zawartości próchnicy [Siuta 1995]

Stopień degradacji	Zawartość próchnicy w t/ha
gleba słabo zdegradowana	50-40
gleba średnio zdegradowana	40-30
gleba zdegradowana	30-20
gleba silnie zdegradowana	20-10
grunty bezglebowe	< 10

Wymienione wskaźniki degradacji gleby nie odnoszą się do wyjściowego stanu gleby, którego najczęściej nie sposób ustalić ze względu na długotrwałość zachodzących procesów, lecz informują o aktualnej wadliwości układu glebowego w stosunku do tego, jaki on być może i jaki być powinien.

Glebotwórcza wartość gruntu zależy głównie od jego rozdrobnienia (uziarnienia), zwięzłości, przewiewności i składu chemicznego, a także od zdolności zatrzymywania wody i oddania jej roślinom. Glebotwórcza aktywność gruntu nie zależy natomiast od tego, czy jest on naturalny, czy też został ukształtowany w wyniku zabiegów agrotechnicznych przy wykorzystaniu substancji mineralnych i organicznych różnego pochodzenia, w tym również z odpadów. Jeżeli układ wymienionych czynników jest korzystny, to każdy grunt może być łatwo zasiedlony przez rośliny. Konieczne jest wprowadzenie do niego dostatecznej ilości nawozu organicz­nego lub odpowiednich nawozów mineralnych, aby zaopatrzyć rośliny w nie­zbędne składniki pokarmowe.

Z uwagi na to, że najczęściej spotykaną formą degradacji gleby jest zniszczenie poziomu próchnicznego przez sprzęt mechaniczny, stosowany do różnorodnych prac ziemnych i eksploatacji kopalin, stopień odtworzenia (rekultywacji) gleby ocenia się również na podstawie zawartości próchnicy [Siuta 1995], stosując wskaźniki pokazane w tabeli 2.

Tabela 2. Stopień odtworzenia (rekultywacji) gleby na podstawie zawartości próchnicy [Siuta 1995]

Stopień odtworzenia gleby	Zawartość próchnicy [t/ha]	Miąższość warstwy próchnicznej [cm]
grunty bezglebowe	< 10	brak
gleba bardzo słabo zrekultywowana	10 - 20	10 - 15
gleba słabo zrekultywowana	20 - 30	10 - 15
gleba średnio zrekultywowana	30 - 40	10 - 20
gleba dobrze zrekultywowana	40 - 50	20 - 25
gleba b. dobrze zrekultywowana	50 - 60	25

Pełna ocena stopnia zdegradowania i zrekultywowania gleby wymaga także znajomości innych jej właściwości, w tym odczynu, stosunków powietrzno-wodnych, zasolenia oraz ewentualnej zawartości substancji fitotoksycznych. Podane wskaźniki stopnia degradacji i rekultywacji gleby stosuje się natomiast wtedy, gdy pozostałe czynniki mieszczą się w przedziałach charakterystycznych dla przeciętnych warunków glebowych lub są od nich korzystniejsze.

Metody kształtowania poziomu próchnicznego w rekultywacji są różnorodne. Najczęściej stosowaną metodą jest głęboka orka z nawożeniem organicznym. Intensywne nawożenie organiczne wspierane nawożeniem mineralnym powoduje wzrost zawartości próchnicy w glebie. Zwiększa się też głębokość poziomu próchnicznego, który stopniowo przechodzi do zalegającej pod nim warstwy gruntu.

Pogłębienie poziomu próchnicznego za pomocą pługofrezarki i melioracyjnych dawek substancji organicznych znajduje zastosowanie na glebach słabopróchnicznych w tych re­jonach, gdzie występują znaczne zasoby takich substancji, jak np. torf zdejmowany z powierzchni gruntów przeznaczonych pod górnictwo lub zabudowę techniczną, osady z oczyszczania ścieków, komposty produkowane z odpadów komunalnych lub kory drzewnej. Masę organiczną w dawkach od około stu do kilkuset metrów sześciennych na hektar rozprowadza się równomiernie po użyźnianym gruncie za pomocą roztrząsacza obornikowego, a następnie miesza się z glebą na głębokość odpowiadającą głębokości roboczej pługofrezarki (30-35 cm). Niezbędny stopień integracji substancji organicznej z glebą osiąga się po 3-5-krotnym przejściu pługofrezarki. Metodę tę stosuje się m.in. w kształtowaniu poziomu próchnicznego na gruntach bezglebowych.

Optymalnym rozwiązaniem byłoby kształtowanie poziomu próchnicznego przez przemieszczenie ziemi próchnicznej z poziomu próchnicznego innych gleb. Wymaga to jednak:

• ustabilizowania podłoża gruntowego i dokładnego wyrównania jego powierzchni,

• właściwego dobrania składu mechanicznego ziemi próchnicznej do właściwości rekulty­wowanego gruntu,

• ukształtowania warstwy przejściowej między naniesionym poziomem próchnicznym a rekultywowanym gruntem w podłożu,

• nałożenia na podłoże warstwy ziemi próchnicznej o projektowanej grubości i dokładnego wyrównania jej powierzchni.

Kształtowanie warstwy przejściowej z mieszaniny ziemi próchnicznej i rekultywowanego gruntu nie zawsze jest konieczne, ale bardzo pożyteczne, zwłaszcza jeżeli istnieje znaczna różnica między składem mechanicznym podłoża i nakładanej ziemi próchnicznej. Glebotwórcza rola warstwy przejściowej (próchniczno-gruntowej) zmniejsza się w miarę zwiększania grubości warstwy ziemi próchnicznej. Jeżeli grubość nakładanej warstwy próchnicznej wynosi co najmniej 30 cm, to można zrezygnować z tworzenia warstwy przejściowej. W celu jej ukształtowania należy nałożyć na gruntowym podłożu 5-centymetrową warstwę ziemi próchnicznej, a następnie wymieszać tę ziemię z podłożem za pomocą glebogryzarki o głębo­kości roboczej 10-12 cm. Warstwę przejściową można też uformować stosując zamiast ziemi próchnicznej 50-100 m³/ha kompostu, osadu ściekowego lub dobrze rozłożonego i sypkiego torfu. Jest to celowe tylko wtedy, gdy rekultywowany grunt i nakładana ziemia próchnicza nie różnią się znacznie pod względem składu mechanicznego [Siuta 1998].

Masę gruntową o optymalnych właściwościach glebotwórczych można także ukształtować w urządzeniach technicznych do mieszania składników wyjściowych w stanie dużego uwodnienia (osady ściekowe). Półpłynna masa glebotwórcza może być transportowana bezpośrednio do miejsc przeznaczenia, gdzie pod wpływem grawitacji formuje się z niej odpowiedniej grubości warstwę o płaskiej powierzchni. W ten sposób można np. wytwarzać poziom próchniczny na rekultywowanych gruntach. Należy oczekiwać, że w niedalekiej przyszłości w podany sposób będzie się kształtować optymalne układy glebowe nie tylko na gruntach rekultywowa­nych, lecz także na glebach wymagających ulepszenia i przebudowy.

1

---