Temat 3.1. Ogólne warunki przyrodnicze dla uprawy roślin energetycznych
Źródło: Martyn W. Ogólne warunki przyrodnicze dla uprawy roślin energetycznych. [W:] Rośliny energetyczne pod redakcją Bogdana Kościka. Wydawnictwa AR w Lublinie 2003.s. 28-44.
Rolnicza produkcja roślinna w całości lub zdecydowanej części uzależniona jest od czynników przyrodniczych, ekonomicznych, społeczno-gospodarczych itp.
Najlepsze efekty, a do takich dąży rolnik uzyskuje się w momencie, gdy przed podjęciem konkretnej produkcji w miarę możliwości uwzględni się te elementy i będą one działalność gospodarczą stymulować, a nie ograniczać.
Przy współczesnym poziomie rozwoju gospodarczego klimat i gleba są podstawowymi czynnikami przyrodniczymi, które w warunkach naturalnych wpływają na plony każdej uprawianej rośliny.
Można oczywiście uprawiać rośliny zgodnie ze swoimi upodobaniami, ale wówczas nie zawsze można liczyć na wysokie i dobrej jakości plony. Stąd też podstawowym zadaniem każdego producenta jest maksymalne dopasowanie wymagań uprawianych roślin do istniejących warunków przyrodniczych. Dopiero spełnienie tego wymogu będzie gwarantem uzyskania satysfakcjonujących plonów przy najmniejszych kosztach materiałowych oraz nakładach pracy mechanicznej i żywej.
W satysfakcjonującej produkcji polowej istotne znaczenie ma stopień wykorzystania naturalnie sprzyjających układów przyrodniczych do uprawy cennych gospodarczo roślin. Istotna jest przy osiąganych plonach odpowiedź na pytanie, czy istnieją jeszcze i z czego wynikać mogą możliwości dalszego wykorzystania w praktyce rolniczej pozytywnie oddziałujących naturalnych czynników.
Przy próbie analizy stanu i perspektyw rozwojowych produkcji roślin energetycznych w naszym kraju wydaje się celowe zapoznanie się z układem stosunków klimatycznych na tym obszarze.
Stwierdza się, że stosunki klimatyczne charakterystyczne dla Europy Środkowej są zróżnicowane w czasie i przestrzeni. Niemniej poza terenami górskimi oraz „biegunem zimna" na Suwalszczyźnie trudno jest wydzielić odrębne obszary klimatyczne mające zasadnicze znacznie w ułatwieniu lub utrudnieniu uprawy typowych roślin energetycznych [Okołowicz 1969; Bać 1982].
Przyjmuje się powszechnie, że obserwowane różnice w klimacie mogą wpływać jedynie modyfikująco na produkcję roślinną, ponieważ podstawowym czynnikiem decydującym o możliwości uprawy, a tym samym uzyskiwania wysokości i jakości plonu, jest gleba [Bać 1982].
Klimat terenów Polski najogólniej można scharakteryzować jako zmienny w obrębie nawet kilku po sobie następujących lat. Wynika to z braku przeszkód terenowych, co ułatwia przepływ mas atmosferycznych ze wschodu, zachodu i północy, oraz położenie niewielkiej odległości od mórz i oceanu.
Meteorolodzy zaliczają panujący w Polsce klimat do przejściowego strefy umiarkowanej. Zbliżony klimat panuje w Austrii, Niemczech, na Białorusi oraz Litwie i Łotwie. Jest on średnią wypadkową niezrównoważonych wpływów kontynentalnego klimatu Europy Wschodniej i oceanicznego znad Europy Zachodniej. Przyjmuje się ogólnie, że granicą obu tych ścierających się wzajemnie klimatów, są obszary między dorzeczami Odry lub Wisły i Dniepru [Okołowicz 1969, Bać 1982].
W klimacie typowo morskim lub typowo kontynentalnym istnieje wyraźna stabilność układów pogodowych oraz zmienności w czasie większości elementów meteorologicznych.
Średnie wieloletnie uznawane są w takich przypadkach za reprezentatywne wskaźniki klimatologiczne. Natomiast w klimacie przejściowym typowym dla Polski występuje znaczna, zmienność elementów meteorologicznych w poszczególnych latach.
W skali wskaźników klimatycznych najbardziej niestabilnym czynnikiem są opady. Dotyczy to w mniejszym stopniu ogólnej ilości opadów, zdecydowanie większym problemem jest ich rozkład w sezonie wegetacyjnym.
W kolejnych latach możemy spotkać z nadmiarem lub niedoborem opadów. Każda z tych sytuacji w krytycznych warunkach może doprowadzić do drastycznej obniżki wielkości oraz jakości plonu, a nawet całkowitej jego utraty. Analizując dane meteorologiczne nawet z ostatnich lat, można obserwować występujące po sobie zjawiska poważnych susz letnich lub jesiennych, bądź też znacznego przekroczenia okresowych norm ilościowych opadów w połączeniu z obniżonymi temperaturami w okresie wegetacji [Bać 1982].
Ogólnie w skali kraju przeciętna roczna ilość opadów jest uznawana za wystarczającą lub zbliżoną do wystarczającej dla większości roślin uprawnych o średnich wymaganiach wodnych. Najpoważniejszym w tym przypadku problemem są obserwowane różnice miedzy maksymalnym i minimalnym opadem rocznym, które mogą dochodzić do 500 mm.
W skali kraju zaznaczają się wyraźne różnice ilości opadów (tab. 10).
Tab. 10. Sumy opadów i ich amplituda (mm) w wybranych krajowych stacjach położonych równoleżnikowo [Bać 1982)
Okres |
Słubice |
Poznań |
Kolo |
Warszawa |
Siedlce |
Biała Podlaska |
Rok |
536 |
517 |
515 |
518 |
546 |
550 |
Luty |
31 |
26 |
28 |
24 |
26 |
27 |
Lipiec |
72 |
76 |
75 |
87 |
92 |
91 |
Amplituda |
41 |
50 |
47 |
63 |
66 |
64 |
Stwierdza się przewagę opadów letnich nad zimowymi. Przy ograniczonym zachmurzeniu w lecie jest to zjawisko korzystne z rolniczego punktu widzenia. Jednakże dość często nasilenie opadów przypada na okres żniw. Powoduje to czasem znaczne straty w zbiorach.
W półroczu letnim (IV-IX) występuje przeważnie 2/3 opadów rocznej sumy opadów. Ponad 40% z tej sumy przypada na najcieplejsze miesiące roku czerwiec-sierpień. Różnica w rozłożeniu rocznej sumy opadów zbieżna jest w zasadzie z wysokością terenu nad poziom morza.
Największą ilość opadów stwierdza się w najbardziej wyniesionej południowej górskiej części kraju, najmniejszą zaś w środkowej części Polski, szczególnie na obszarze Wielkopolski. Na terenach tych od dawna obserwuje się zjawisko pustynnienia i corocznie zwiększającego się deficytu wody w glebie.
Jednym z opadów destabilizujących w produkcji roślinnej jest grad. Z prowadzonych wyliczeń wynika, że corocznie rolnicy w kraju z powodu zniszczeń gradowych na plantacjach zbóż, a przede wszystkim na plantacjach roślin przemysłowych i warzyw, tracą ok. l mld złotych. Pojedyncze gradziny mogą dochodzić do wielkości kurzego jaja.
Grad jest szczególnie niebezpieczny dla roślin posiadających duże płaszczyzny liści, np. tytoń lub chmiel, gdyż powoduje często całkowite ich mechaniczne zniszczenie. Z obserwacji burz gradowych wynika, że grad nawiedza pewne okolice szczególnie często i stąd można mówić wręcz o tzw. szlakach gradowych.
Pod względem nasilenia i częstotliwości występowania skala szlaków gradowych w odniesieniu do terytorium kraju wzrasta z północnego zachodu na południowy wschód oraz północy na południe z 40 do 100%. Część północna państwa jest w znacznie mniejszym stopniu nawiedzana przez gradobicia.
W kraju można spotkać regiony o podniesionym ryzyku występowania gradobić. Należy przypuszczać, że na nasilenie opadów gradowych ma wpływ hipsometria terenu. Duże deniwelacje obszarowe obserwowane np. na krawędzi Wyżyny Lubelskiej i Roztocza w okolicy Padołu Zamojskiego (rejon Zamościa) powodują, że powiat ten oraz sąsiedni krasnostawski jest jedną z najbardziej nawiedzanych przez gradobicia okolic w tej części Polski.
Maksimum opadów gradowych w kraju przypada na miesiące maj (25%), czerwiec (25%), natomiast w październiku występuje już tylko 3% ogólnej ilości notowanego zjawiska meteorologicznego.
Są to wartości orientacyjne, bo np. na Lubelszczyźnie szczególne natężenie burz gradowych przypada na miesiące letnie lipiec-sierpień (60% opadów).
Pojawianie się opadu gradowego w godzinach popołudniowych w okresie zmniejszonego turgoru roślin ogranicza nieco straty w ich uprawach [Okołowicz 1969].
Różnice w grubości pokrywy śnieżnej i wielkości opadów w postaci śniegu mają mniejsze znaczenie dla rolnictwa, a ich wpływ na produkcję roślinną nie jest tak istotny jak opadów letnich.
Praktycznie rolnicze znaczenie ma długość utrzymywania się pokrywy śnieżnej. Trwanie jej zależy od wysokości terenu nad poziomem morza oraz wysokości i rozkładu temperatury powietrza. Pokrywa śnieżna utrzymuje się długo, tj. ponad 100 dni, na terenach szczególnie bogato urzeźbionych oraz o większej lesistości, najkrócej zaś, nawet poniżej 60 dni, na terenach nisko położonych, szczególnie w obrębie dolin dużych rzek Wisły, Odry, Warty, Bugu.
Innym nie mniej ważnym dla produkcji roślinnej składnikiem klimatu, który musi być brany pod uwagę, jest temperatura powietrza. Należy uznać, że średnie wieloletnie wykazują stosunkowo niewielkie różnice, często poniżej 1°C. Większe różnice obserwuje się w rozkładzie średnich miesięcznych w poszczególnych miesiącach. W najcieplejszym miesiącu - lipcu - wahania temperatury dochodzą jedynie do 0,8°C, w najzimniejszym zaś - lutym - do 4,5°C.
Na tle ograniczonej zmienności średnich wieloletnich temperatur, występuje zdecydowanie większe zróżnicowanie średnich miesięcznych tych samych miesięcy w różnych latach. W lipcu różnice temperatur sięgają 7,1°C, w styczniu już 15,1°C, a w lutym nawet 18,3°C (tab. 11).
Poza minimalnymi i średnimi temperaturami okresu zimowego, bardzo duże znaczenie dla rolnictwa ma rozkład temperatur wiosennych. Należy przyjąć, że o ile zima decyduje o możliwości przezimowania roślin, o tyle wiosna decyduje o tzw. ruszeniu roślin, czyli podjęciu ich wzrostu, a w konsekwencji wyznacza termin rozpoczęcia prac polowych.
Pora zimowa na większości obszarów Polski przypada na miesiące grudzień, styczeń, luty, a wiosna rozpoczyna się w kwietniu, ale terminy te nie są ścisłe.
Tab. 11. Różnice temperatury powietrza (°C) i ich roczna amplituda w krajowych stacjach położonych równoleżnikowo [Bać 1982]
Okres |
Słubice |
Poznań |
Koło |
Warszawa |
Siedlce |
Biała Podlaska |
Rok |
8,6 |
8,3 |
8,1 |
7,8 |
7,2 |
7,4 |
Styczeń |
-1,3 |
-2,2 |
-2,9 |
-3,5 |
-4,4 |
-4,4 |
Lipiec |
18,6 |
18,8 |
18,6 |
18,7 |
18,4 |
18,7 |
Amplituda |
19,9 |
21,0 |
21,5 |
22,2 |
22,8 |
23,1 |
Dość często obserwuje się np. w kwietniu, a ostatnio zdarza się to również w maju, temperatury nawet do -10°C. Na tej podstawie można określić liczbę dni o temperaturze poniżej 0°C.
Warto przy analizie warunków meteorologicznych zwrócić uwagę na absolutne minima temperatury powietrza. Mogą one bowiem powodować wiele szkód w uprawach roślin, decydując o warunkach ich przezimowania.
Nie mniej ważny od temperatur minimalnych jest także czas pojawienia się ostatnich przymrozków wiosennych oraz jesiennych. Obecnie obserwujemy praktycznie tylko jeden lub dwa miesiące bez przymrozków, tj. lipiec i często sierpień, bo spotkać je można jeszcze w czerwcu, a sporadycznie już w sierpniu.
Istnieje dość znaczne zróżnicowanie miejscowe zanikania przymrozków w pasie nadwiślańskim województwa lubelskiego. Zanikają one przeciętnie około 20 kwietnia, a w części najzimniejszej województwa lubelskiego, np. w powiecie tomaszowskim, chełmskim, bialskopodlaskim - na przełomie kwietnia i maja.
Okres bezprzymrozkowy wynosi dla Polski około 160-170 dni. Należy zwrócić uwagę, że przytoczone daty występowania przymrozków odnoszą się najczęściej do danych z klatki meteorologicznej.
W przypadku roślin znacznie bardziej istotnymi są dane z przygruntowej warstwy powietrza na wysokości 5 cm. Na tym poziomie występowania ostatnich przymrozków w zależności od roku, miejscowości i gleby znacznie się wydłuża.
W przypadku pomiarów temperatury na wysokości 2 m liczba dni bez przymrozków wynosiła 199 dni, podczas gdy przy pomiarze na wysokości 5 cm już tylko 103 dni. Przyjmując za początek i koniec okresu wegetacji daty występowania temperatury powyżej +5°C, można stwierdzić, że w województwie lubelskim okres ten trwa 200-210 dni i rozpoczyna się pierwszych dniach kwietnia.
„Agronomie Atlas of Europe" wydany w Wageningen na podstawie bardzo obszernych materiałów i zróżnicowanych kryteriów stwierdza, że klimat Polski nie mniej sprzyja intensywnej uprawie roślin niż klimat Anglii, Holandii, Danii lub Niemiec. Koniecznie podkreślić należy jednak przy tym stwierdzeniu docenianie aspektów przejściowości, zmienności i kontrastowości klimatu Polski i zwrócenie równocześnie uwagi na wysoką kulturę rolną oraz stałe nieprzerwane inwestowanie w rolnictwo wymienionych państw zachodnich.
Z czynników przyrodniczych decydujące znaczenie dla wysokości plonów i zmienności wyników produkcyjnych w rolnictwie polowym ma gleba. Gleby są bowiem silnie zróżnicowane pod wpływem budowy geologicznej, klimatu, stosunków wodnych, szaty roślinnej i wreszcie działalności człowieka [Bać 1982].
Ocenę jakości gleb można prowadzić na wiele sposobów. Jednakże najczęściej wykorzystuje się bonitacje gruntów. Jest to klasyfikacja oparta na ocenie aktualnej lub potencjalnej (spodziewanej) ich produkcyjności przy rolniczym wykorzystaniu.
Podstawą ustaleń są głównie morfologiczne właściwości gleby badane w terenie. Stąd określa się ją mianem rolniczo-produkcyjne.
Klasyfikacja ma podstawy ekonomiczne, bierze bowiem pod uwagę obliczony w określonych walorach (z reguły w pieniądzach) przychód lub dochód, jaki można osiągnąć z jednostki powierzchni użytków rolnych. Głównym jej celem jest określenie dla fiskusa wielkości podatku rolniczego.
Na ogół utrzymuje się zależność polegającą na tym, że im wyższa jest klasa gleby, tym więcej roślin znajduje w niej optymalne warunki do wzrostu i wydaje wyższy ilościowo i jakościowo plon. Plony te są stabilnymi, mimo że w niektórych latach warunki okresu wegetacyjnego nie są zbyt sprzyjające wzrostowi i plonowaniu roślin.
W Polsce obowiązuje podział na osiem klas bonitacyjnych:
klasa I, grunty orne najlepsze - są to gleby występujące w dogodnych warunkach fizjograficznych, mające strukturę gruzełkowatą, zasobne w składniki odżywcze, łatwe do uprawy ciepłe, czynne, przepuszczalne i przewiewne, lecz dostatecznie wilgotne, niezaskorupiające się, zawierające w dobrze wykształconym poziomie próchnicznym czynną biologicznie słodką próchnicę. Nie wykazują większego zakwaszenia, nawet do znacznej głębokości. Nie wymagają melioracji. Dają dobre plony najbardziej wymagających co do środowiska roślin uprawnych - pszenicy, buraków cukrowych warzyw, lucerny, koniczyny czerwonej, rzepaku. Praktycznie bez ograniczeń można uprawiać na takich glebach również wieloletnie rośliny energetyczne.
klasa II, gleby orne bardzo dobre - zbliżone są swoimi właściwościami do gleb klasy I, lecz mają nieco gorsze właściwości fizyczne, szczególnie wodne, lub są położone w gorszych warunkach fizjograficznych, nieco trudniejsze do uprawy. Udają się na nich te same rośliny, co w przypadku gleb klasy I, lecz zależnie od kultury są bardziej zawodne w wielkości i jakości plonów. W takim zakresie można je wykorzystywać pod plantacje roślin energetycznych. W sprzyjających warunkach klimatycznych, głównie zaś przy optymalnym rozkładzie opadów, plony roślin mogą niczym nie ustępować uzyskiwanym na gruntach I klasy. Natomiast w warunkach niedoboru lub nadmiaru wody plony mogą być znacznie niższe od przeciętnych.
klasa III a; b, gleby orne średnio dobre - są to gleby, które z powodu właściwości fizycznych, szczególnie gorszych od I i II klasy stosunków wodnych oraz chemicznych i fizjograficznych powodują, że liczba gatunków uprawianych roślin jest ograniczona. Większość gleb tej klasy wykazuje oznaki procesu degradacji. W przypadku gleb bielicowych poziom próchniczny jest najczęściej barwy szarej lub jasnoszarej. Poziomy wód gruntowych ulegają dużym wahaniom. Na glebach tych osiąga się przeważnie wysokie oraz średnie plony żyta i ziemniaków, mniej wymagających co do środowiska. Przy wysokiej kulturze można osiągnąć nawet wysokie plony pszenicy, jęczmienia i buraków cukrowych. Wysokość plonów jest zróżnicowana w zależności od stopnia kultury, umiejętności uprawy i nawożenia. Grunty klasy III a i b należą jeszcze do gleb dobrych, chociaż często są kwaśne, a ze względu na lekki skład granu-lometryczny - suche. W praktyce mogą być polecane pod uprawę roślin energetycznych, których potrzeby środowiskowe bliskie są potrzebom ziemniaków i żyta.
klasa IV a, b, gleby orne średnie - są to gleby, na których uprawia się już zdecydowanie mniej gatunków roślin niż na glebach klas wyższych. Plony osiąga się na ogół średnie, nawet mimo dobrej kultury. Ich zdolność produkcyjna w znacznym stopniu zależy od ilości i rozkładu opadów atmosferycznych, szczególnie w okresie wegetacyjnym. Gleby lekkie z tych klas są zasobne w składniki pokarmowe, charakteryzuje je duża żyzność potencjalna, lecz bez ulepszeń są przeważnie wadliwe, mało przepuszczalne, mało przewiewne, zimne i nieczynne biologicznie, ciężkie do uprawy i niejednokrotnie szkieletowe. W okresie upałów zsychają się mocno, tworząc głębokie pęknięcia i szczeliny oraz były trudne do rozbicia. Uprawiane na mokro mażą się, wymagają do jej przeprowadzenia odpowiedniej wilgotności, która trwa krótko (gleby minutowe). W sprzyjających warunkach atmosferycznych, dobrej kulturze mogą dać nawet wysokie plony pszenicy, koniczyny itp. Żyto plonuje na nich gorzej od pszenicy. Część gleb wymaga melioracji (drenowania), po której przechodzą do wyższych klas (nawet do klasy II). Traktuje się je jako gleby słabe. Stąd także umieszczenie na nich plantacji roślin energetycznych wymaga głębszego zastanowienia. Odnosi się to szczególnie do roślin, które wymagają dobrego stanowiska o wysokiej kulturze. W takich przypadkach plony są często zdecydowanie niskie i marnej jakości.
klasa V gleby słabe - są to gleby mało żyzne, nieurodzajne i zawodne, ponieważ są zbyt lekkie i za suche. Nadają się pod uprawę żyta, łubinu, a w latach obfitujących w opady atmosferyczne - ziemniaków i seradeli. Zalicza, się do nich gleby płytkie, kamieniste, najczęściej ubogie w substancje organiczną, oraz gleby zbyt mokre niezmeliorowane lub nienadające się do melioracji.
klasa VI, gleby najsłabsze - gleby wadliwe i zawodne, dają plony niskie i niepewne, nadają się pod zalesienie. Należą do nich: gleby za suche, spójne, na których udaje się łubin, natomiast żyto tylko w sprzyjających latach, gleby bardzo płytkie (płytsze niż w klasie V); gleby kamieniste i przez to trudne do uprawy; gleby za mokre o zawsze wysokim poziomie wody gruntowej, często ze storfiałą próchnicą sapowate i zimne; gleby ciężkie, zbyt wilgotne występujące w położeniu utrudniającym melioracje.
Tab. 12. Zainteresowanie rolników i władz samorządowych w wybranych powiatach regionu zamojskiego (woj. lubelskie) możliwościami zalesiania gleb najsłabszych
Powiat |
Liczba wniosków rolników indywidualnych (szt.) |
Proponowana powierzchnia do zalesienia przez rolników (ha) |
Normy zalesienia ustalone przez władze powiatów (ha) |
Biłgoraj ski |
392 |
603 |
45 |
Hrubieszowski |
76 |
144 |
30 |
Tomaszowski |
272 |
420 |
45 |
Zamojski |
89 |
148 |
40 |
Region |
829 |
1315 |
160 |
W przypadku gleb obu tych klas produkcja rolnicza jest nieopłacalna. Stąd też najczęściej gleby te proponowane są pod zalesienie, a w klasyfikacji bonitacyjnej stosuje się zapis „z". Można zakładać, że są to potencjalnie lasy z przeznaczeniem na cele energetyczne.
W praktyce rolniczej rośliny energetyczne możemy uprawiać na różnych klasach bonitacyjnych gleb uprawnych. Plantacje można z powodzeniem zakładać na glebach dobrych w klasach I-III, chociaż często wymaganiom roślin sprostać mogą gleby klasy V lub VI. Należy jednak obok rozpoznania potrzeb co do środowiska wzrostu uprawianych roślin, przeanalizować poprawność zakładanej plantacji pod względem ekonomicznym, jak też możliwości rynków zbytu.
Przyrodnicze warunki gleb dobrych przy sprzyjającym dla danych roślin miejscowym klimacie zapewnią wysokie co do ilości i jakości plony roślin energetycznych. Zresztą z prowadzonych badań wynika, że coraz częściej w celach energetycznych jest spalana słoma zbóż i rzepaku uprawianych tradycyjnie w danym terenie.
Wejście Polski do Unii Europejskiej zmusi do racjonalizacji działań w tym zakresie. Do chwili obecnej w UE w ramach Wspólnej Polityki Rolnej przy nadmiarze produkcji żywności ogranicza się areał upraw roślin uprawnych na spożycie. Jedną z dróg zmniejszenia wielkości produkcji żywności jest ograniczenie areału gruntów ornych pod roślinami uprawnymi.
W UE prowadzone jest to na drodze obowiązku ugorowania części gruntów w gospodarstwie. Obecnie ustalona jest norma określająca ugorowanie na 15% powierzchni gruntów ornych danego gospodarstwa. W ramach dyskusji o przyszłości rolnictwa w rozszerzonej Unii Europejskiej zakłada się nie tylko utrzymanie ugorowania, ale zastąpienie ugorowania przemiennego stałym. Oznacza to konieczność ograniczenia produkcji rolniczej na cele żywnościowe w danym gospodarstwie.
W praktyce ograniczenia te można wykonywać na dwa sposoby, tj. ugorować grunt, czyli pozostawić na okres 1-2 lat poza produkcja rolniczą, ale - co z całym naciskiem trzeba podkreślić - przy pełnej pielęgnacji gleby i ograniczeniu zachwaszczenia. W Niemczech, Austrii i innych krajach unijnych często wykorzystuje się ten okres do produkcji np. biodiesla z nasion rzepaku.
Dzięki temu rolnicy uzyskują pieniądze przyznawane za pozostawienie gleby w formie ugoru, a równocześnie, sprzedając rzepak do przerobu na olej napędowy, uzyskują z niego dodatkowy dochód.
Wydaje się, że jeśli utrzyma się ten model Wspólnej Polityki Rolnej Unii Europejskiej, to takie działania będą podejmować również rolnicy polscy.
Produkcję rolniczą na cele nierolnicze prowadzić będą zarówno duże typowe gospodarstwa rolne-rodzinne, jak i rolnicy, którzy produkować będą jedynie na własne cele i korzystać będą w swojej egzystencji z funduszy strukturalnych, traktując zyski z tej działalności rolniczej jako dochód dodatkowy.
Aktualnie w naszym kraju obserwujemy zjawisko powstawania coraz większych przestrzeni odłogów. Są to tereny, które pozostają poza uprawą i w przeciągu stosunkowo niewielu lat zarastają chwastami segetalnymi oraz ruderalnymi.
Należy przy tym podkreślić, że część tych gleb staje się odłogami ze względów przyrodniczych lub nie jest uprawiana przez rolników, a część natomiast ze względów czysto ekonomicznych.
Ekonomiczna przyczyna powstawania odłogów jest zjawiskiem współczesnym okresowym. Wynika z przyjęcia wolnego rynku jako podstawowego regulatora rozwoju gospodarczego.
Oparta na wolnym rynku polityka ekonomiczna państwa wobec rolnictwa przejawia się szeregiem negatywnych poczynań, do których zaliczyć można:
zniesienie dotacji państwowych do środków produkcji dla rolnictwa (nawozy, pestycydy, materiał siewny itp.),
liberalizacja handlu z zagranicą zwłaszcza z krajami UE, oraz krajami Europy Środkowej i krajami CEFTA w tym ograniczeniu lub zniesieniu ceł,
niski kurs dolara do złotówki obniżający koszty importu towarów żywnościowych, powodujący oraz niski popyt a wysoką cenę krajowych surowców oraz towarów pochodzenia rolniczego,
małą możliwość osiągania przez rolników indywidualnych niskoprocentowych, preferencyjnych kredytów rolniczych na zakup środków produkcji,
ogólnie wysokie oprocentowanie kredytów bankowych.
import dotowanych produktów rolniczych.
Granice zainteresowania uprawą roli wyznaczają bowiem relacje między ceną rynkową produktów rolniczych a kosztami ich wytworzenia i podażą siły roboczej.
W Polsce szczególnie po przejściu rolnictwa do gospodarki rynkowej, otwarciu granic na zagraniczną żywność i spadku popytu na rodzime towary pochodzenia rolniczego nastąpiło ograniczenie upraw rolniczych. Stąd też o ile w 1990 roku powierzchnia odłogów liczyła około 162,9 tys. ha (co stanowiło tylko 1,1% gruntów ornych), o tyle w roku 2000 powierzchnia powiększyła się do 1668,2 tys. ha, co stanowi już 11,9% powierzchni gruntów ornych w kraju.
Należy przy tym podkreślić, iż proces ten ma charakter rozwojowy. Pierwotnie uważano, że powstawanie odłogów było wynikiem głównie likwidacji PGR i dotyczyło regionu zachodniego i północnego naszego kraju, jako że tam koncentrowało się rolnictwo państwowe.
Aktualne statystyki sugerują jednak, że problem odłogów dotyczy również gospodarstw indywidualnych, bowiem aż 777,6 tys. ha niezagospodarowanych gleb pozostaje we władaniu prywatnym.
Należy podkreślić, że odłogi w naszym kraju są często porównywane do ugorów w krajach unijnych. Jest to poważny błąd, bo różne metody niewykorzystywania ziemi powodują zupełnie odmienne rezultaty dla właściwości środowiska glebowego [Ostrowski 2001].
O ile ugorowanie działa regenerujące na właściwości gleb niszczonych intensywną uprawą i wysokimi dawkami nawozów i chemicznych środków ochrony, o tyle to odłogowanie ma wpływ zdecydowanie negatywny.
Dotyczy to przede wszystkim pogorszenia właściwości biologicznych i chemicznych gleb. Należy przy tym podkreślić, że te negatywne zmiany są trwałe i wymagają znacznego czasu oraz energii, by uzyskać stan optymalny do ponownej uprawy roślin [Martyn 1998].
Morfologicznym objawem tych trwałych zmian środowiska jest nadmierne zachwaszczenie pól. Na terenach odłogowanych wg Kutyny [1997] może znajdować się od 10 do 500 mln nasion chwastów na każdym hektarze, co można uważać za swoistą „bombę przyrodniczą" w odniesieniu do przyległych terenów uprawnych.
Obserwowane jest również szybkie wkraczanie sukcesji zespołów roślinnych w kierunku właściwym dla typu siedliska - na glebach lekkich boru iglastego lub mieszanego, a glebach ciężkich zbiorowisk zaroślowych [Malicki i Podstawka-Chmielewska 1998].
W ramach dyskusji o biopaliwach, sugeruje się, że istnieć będzie możliwość wykorzystania odłogów do produkcji roślin energetycznych głównie rzepaku. W wielu doniesieniach można było znaleźć śmiałe wyliczenia dotyczące zapewnienia znacznego areału gleb przeznaczonych pod taką produkcję rzędu 2,2 mln ha. Jest to zdecydowane niezrozumienie problemu.
Z badań prowadzonych przez IUNG w Puławach, szczególnie prac prof. Kusia, wynika jasno, że podchodząc racjonalnie do możliwości uprawy rzepaku w naszym kraju, opartej na warunkach klimatyczno-glebowych, dziś z powodzeniem można go uprawiać jedynie na 100 tys. ha gruntów.
Można przy tym zakładać, że zaistnieje możliwość zlokalizowania uprawy rzepaku na kolejnych 100 tys. ha gruntów, które nie są w tym kierunku wykorzystywane, z założeniem, że plony będą niskie, a dochody rolników często na granicy opłacalności.
Należy przy tym podkreślić wymogi rzepaku, który może być uprawiany na różnych glebach zarówno zwięzłych, jak i lżejszych, ale muszą być one w dobrej kulturze. Rzepak nie znosi gleb podmokłych ani zbyt suchych. Jest wrażliwy na zakwaszenie.
Przedstawione wyżej wymagania w sposób jasny ograniczają uprawę rzepaku. W tym kontekście słusznym jest pytanie prof. Kusia o racjonalność uprawy rzepaku w każdym miejscu i za każdą cenę.
Przykładem dla takiego pytania jest region mazowiecko-podlaski, gdzie praktycznie co roku w wyniku mrozów zimowych i przymrozków wiosennych przepada ponad 15% powierzchni plantacji rzepaku. Oznacza to, że na tym obszarze co 6 lat rzepaku praktycznie się nie uprawia [Kuś 1997].
Kolejną sprawą związaną z warunkami klimatyczno-glebowymi jest wysokość plonowania rzepaku. Uznano, że na cele energetyczne powinien być uprawiany głównie rzepak starych odmian, niepoprawiany genetycznie, z dużą zawartością kwasu erukowego.
Jest więc oczywiste, że trudno określać plony tej rośliny na poziomie 4 t/ha - typowym dla współczesnych odmian rzepaku. Wręcz przeciwnie, wydaje się, że wysokość plonów winno się określać na poziomie minimalnym 1,5-1,8 t/ha, a w konkretnych przypadkach nawet niższych [Kuś 1997; Gulbicka 1998,- Wojtaszek 1998].
Z przyrodniczego punktu widzenia należy również zwrócić uwagę na wykorzystanie słomy na cele energetyczne. Przy tego typu działalności należy pamiętać o zachowaniu właściwej kondycji rolniczej gleb.
Kondycja ta z przyrodniczego punktu widzenia wyrażać się musi zapewnieniem równowagi między wnoszeniem a wynoszeniem i pobieraniem przez rośliny składników pokarmowych. Wymagane jest stosowanie odpowiedniego nawożenia organicznego oraz mineralnego.
Należy podkreślić, że nawożenie jest szczególnie istotne w przypadku gleb słabej jakości. Nawożenie nie może ograniczać się jedynie do nawożenia mineralnego.
Działania rolnika muszą doprowadzać do utrzymania przyrodniczego minimum, a nade wszystko zwiększania obecności w glebie materii organicznej. Dotychczas słoma, wchodząc w skład obornika, wracała na pola i uzupełniała zawartość w nich próchnicy jako podstawowego elementu naturalnej żyzności gleb.
Ograniczenie produkcji zwierzęcej i stale pogłębiający się deficyt substancji organicznej spowodował zahamowanie tego źródła nawozów organicznych. Ma to już znaczenie na części pól, a w najbliższej przyszłości będzie również widoczne na glebach dobrych w postaci negatywnych skutków w biologii środowiska naturalnego gleb na dużym areale gruntów ornych.
Przy krótkowzrocznej polityce można uznać, że słoma, która i tak często z braku możliwości lub chęci jej wykorzystania jest bezmyślnie palona na polach, powinna być wykorzystana na cele energetyczne [Gradziuk 2002].
Z przyrodniczego punktu widzenia znaczna jednak część słomy, niezależnie od kosztów ponoszonych na jej wykorzystanie w formie nawozu, powinna wrócić do gleby. Pozwoli to jeśli nie na zwiększenie, to przynajmniej na utrzymanie na minimalnym poziomie naturalnej żyzności gleb.
Trzeba przy tym pamiętać, że w przypadku gleb piaszczystych efektywność rozkładu słomy, a tym samym jej walory nawozowe, uzależnione są od przebiegu pogody. Nie zawsze jest zauważalne zwiększenie zawartości próchnicy.
Konieczne jest przy ograniczeniu możliwości stosowania nawożenia organicznego wykorzystanie niekonwencjonalnych źródeł substancji organicznej. Można to osiągnąć poprzez stosowanie odpowiedniej rotacji roślin, wprowadzając do niej np. co trzeci rok wysiew łubinu na ziarno w plonie głównym na glebach lekkich.
Wydaje się, że interesujące z punktu widzenia produkcji roślin energetycznych są gleby marginalne. Jest to pojęcie nowe w polskim słownictwie naukowym, a także w praktyce rolniczej. Odnosi się ono do gruntów, które m.in. w Unii Europejskiej określa się mianem LFA (Less Favoured Areas), tj. obszary o niekorzystnych warunkach gospodarowania. Terminem tym objęto grunty orne, których wadliwość uwarunkowana jest czynnikami przyrodniczymi.
Dla podkreślenia odrębności i specyfiki problemów w przypadku użytków zielonych utworzono pojęcie siedlisko marginalne. Wynika to z ekologicznej specyfiki użytków zielonych i genezie marginalizacji tych terenów innych spośród przyrodniczych niż glebowe.
.
Gleba rolniczo marginalna jest to gleba, która wyróżnia się swoją wadliwością edaficzną z przyczyn naturalnych lub antropogenicznych, uniemożliwiającą uzyskanie plonu na ekonomicznie uzasadnionym poziomie oraz odpowiedniej jakości spożywczej.
Czynnikami warunkującymi marginalność gleb ornych są:
niekorzystne właściwości fizykochemiczne,
ograniczona zdolność retencji wody opadowej,
wysoki stopień zagrożenia erozją oraz ograniczona możliwość stosowania zabiegów uprawowych na skłonach,
ekstremalne zawodnienie lub przesuszenie,
geomechaniczna degradacja gleby,
ponadnormatywna zawartość substancji toksycznych.
Siedlisko marginalne to użytek zielony, którego rolnicze użytkowanie jest niewskazane ze względu na niekorzystne warunki siedliskowe, w tym głównie glebowe i wodne, uwzględniające rzeźbę terenu oraz czynniki antropogeniczne powodujące:
ograniczoność wielkości i jakości plonu,
wysokie (nieopłacalne) koszty adaptacji siedlisk do produkcji,
naruszenie ekologicznych walorów środowiska,
geomechaniczną degradacje siedlisk,
antropogeniczne zanieczyszczenie gleby.
Ze względu na przyczyny można wyróżnić następujące rodzaje gleb marginalnych:
piaskowe - są to gleby o niekorzystnych własnościach fizycznych, chemicznych, biologicznych. Mają niewielka ilość substancji organicznej, niską pojemność sorpcyjną i małe zdolności magazynowania wody. Stąd też są one trwale lub okresowo zbyt suche. Określane często jako tzw. gleby lekkie, są najbardziej poznane i zinwentaryzowane w kraju. Uznając, że są to gleby klasy V i VI, a także częściowo traktowane jako nieużytki, zajmują obszar ponad 2,2 mln ha, co - jak można przypuszczać - stanowi ok. 90% całości areału gleb uznanych za marginalne. Ich rozmieszczenie w kraju jest zróżnicowane. W 49 gminach, głównie środkowopolskich, stanowią one ponad 80% powierzchni. Największe obszary występują w regionach: ostrołęckim, kieleckim, i gdańskim. W mniejszym stopniu gleby te spotkać można w regionach: konińskim, kaliskim, sieradzkim, piotrkowskim. Brak takich gleb stwierdzono na terenach górskich.
gleby kamieniste - występują głównie na terenach polodowcowych w północnej i środkowej Polsce oraz w terenach górskich. Brak jest właściwie zinwentaryzowania gleb, na których występuje więcej niż 90 m~3 całkowitej objętości kamieni na hektarze, utrudniającej prowadzenie normalnej gospodarki rolnej. Największe obszary takich gleb spotyka się na Suwalszczyźnie, Wysoczyźnie Kaszubskiej i Podlasiu.
gleby erodowane - występują na zboczach o nachyleniu powyżej 12-15°. Uważa się, że w kraju gleby erodowane z silną erozją zajmują ok. 1,1 mln ha w terenach górskich. Najbardziej jednak groźną jest erozja na obszarze wyżynnej Polski, gdzie występują dobrej jakości gleby uprawne. Na szczególnie podatnych na erozję glebach lessowych występuje erozja powierzchniowa i wąwozowa. Znaczne obszary tych gleb występują w regionie lubelskim, zamojskim, przemyskim, kieleckim, krakowskim.
gleby geomechanicznie zrujnowane - związane są z wydobyciem surowców mineralnych, głównie węgla brunatnego, siarki, kruszywa budowlanego. Są to zarówno duże obszary w bełchatowskim, konińskim, turoszowskim zagłębiach węglowych, jak i tarnobrzeskim zagłębiu siarkowym. Obok dużych powierzchni zniszczeń istnieje szereg punktowych, niewielkich, związanych z wydobyciem kruszywa, których sumaryczna powierzchnia jest również znaczna.
gleby silnie zanieczyszczone chemicznie - jest ich w Polsce, wbrew mniemaniu, stosunkowo mało - oszacowano je w sumie na ok. 60 tys. ha. Większy odsetek tych gleb występuje w okręgach przemysłowych, tj. regionie katowickim, legnickim, częstochowskim, krakowskim, tarnobrzeskim. Fragmentarycznie gleby takie występują wokół dużych zakładów przemysłu chemicznego, hutniczego, cementowego.
Należy przy tym stwierdzić, że większość gleb marginalnych, szczególnie w okresie Polski Ludowej, było wykorzystywane rolniczo. W pierwszych latach po II wojnie światowej znane były działania władz państwowych i partyjnych dotyczące likwidacji ugorów. Także w późniejszym czasie w zależności od aktualnych potrzeb organizowano akcje „każdy kłos na wagę złota" lub osławiony tucz przyzakładowy.
Zresztą i dziś trudno jest uznać, że w miejscach dominacji gleb, np. piaskowych w ostrołęckim, można zaprzestać na nich prowadzenia działalności rolniczej, zwłaszcza że brak jest możliwości stworzenia alternatywnych zajęć dla miejscowej ludności trudniącej się rolnictwem.
Stąd należy uznać, że racjonalne będzie zaprzestanie produkcji rolniczej jedynie na glebach marginalnych właściwych, tj. tych, które na trwale nie pozwalają na prowadzenie poprawnej gospodarki z punktu widzenia ekonomiki rolnictwa. Tereny te należałoby zamienić na użytki ekologiczne zapewniające możliwości bytu dzikim zwierzętom i roślinom.
Tereny takie mają również znaczenie estetyczne w krajobrazie rolniczym, jak też jako element w agroturystyce. Ich ostatecznym kierunkiem wykorzystania powinno być zalesienie. W warunkach naszego kraju zalesienie jest konieczne w świetle racjonalności naszej narodowej gospodarki. Przyjmuje się, że aktualnie lesistość oscyluje w granicach 28-30% powierzchni kraju. Zakłada się, iż lesistość winna wynosić 33-35%.
Oznacza to konieczność znacznego dolesienia kraju. Wydaje się przy tym możliwe, by sadząc las, zakładać leśne plantacje energetyczne. Oznacza to wysadzanie takich drzew, które w stosunkowo krótkim okresie czasu pozwolą na zgromadzenie odpowiedniej biomasy z przeznaczeniem na jej spalenie.
W produkcji roślin energetycznych możliwe będzie wykorzystanie gleb marginalnych alternatywnych [Kościk i Kalita 1998]. Ich rolnicze wykorzystanie związane jest głównie z czynnikiem ekonomicznym, a nie przyrodniczym.
Gleby te pozwalają na produkcję rolniczą przynoszącą zyski w specjalnie sprzyjającej koniunkturze gospodarczej. Wielkość i jakość plonów zawsze będzie w ich przypadku obarczona ograniczeniami wynikającymi z czynników naturalnych i klimatycznych.
Stąd też istnieją możliwości uznania gleb klasy bonitacyjnej V kompleksu 7 rolniczej przydatności gleb za gleby marginalne w zależności od rozwijającej się sytuacji demograficznej kraju i jego bilansu żywnościowego, a nade wszystko od sprawności polskich dyplomatów przy określaniu kwot produkcyjnych roślin zbożowych w chwili naszego wejścia do Unii Europejskiej.
Ograniczenie kwoty produkcyjnej dla naszego kraju do 60 mln ton zboża oznaczać będzie wyeliminowanie z produkcji zbóż głównie żyta gleb należących do V klasy bonitacyjnej.
Utrzymanie kwot zbożowych na poziomie 75-80 mln ton zboża oznaczać będzie równocześnie, że gleby niskourodzajne włączone zostaną do produkcji zbóż dla utrzymania bezpiecznego poziomu oznaczającego ekwiwalent zbożowy w ilości 1,6 dt na każdego mieszkańca. Tym samym istnieć będzie w zależności od rozwoju sytuacji gospodarczej konieczność zagospodarowania gleb, które wypadną z produkcji zbóż.
Właściwe zagospodarowanie tych gleb polegać będzie na dostosowaniu do warunków glebowo-klimatycznych ewentualnej produkcji roślinnej poprzez zastosowanie uproszczonych lub mniej pracochłonnych technologii uprawy.
Istotnym czynnikiem aktywizującym gospodarkę rolna na takich terenach będzie możliwość uprawy roślin dostarczających surowców nieżywnościowych, co wymaga jednak odpowiedniego ich skupu i przetwarzania na produkty finalne. Wydają się takie możliwości działania za słuszne i podążające za przyjętymi kierunkami polityki rolnej Unii Europejskiej. Zaproponowane podejście ma też walor aktualnie aktywnych działań na wsi polskiej w poszukiwaniu alternatywnych miejsc pracy na regionalnych rynkach w sferze pozarolniczej.
Tworzenie takich miejsc w odniesieniu do nierolniczej produkcji na najsłabszych glebach pozwoli na rozwój nie tylko samego rolnictwa, ale także obszarów wiejskich.
Literatura
Bać S. (red.) 1982. Agroklimatyczne podstawy melioracji wodnych w Polsce. PWRiL Warszawa.
Gradziuk P (red.) 2002. Biopaliwa. Wyd. Wieś Jutra, Warszawa.
Gulbicka B. 1998. Znaczenie gleb marginalnych dla wyżywienia polskiego społeczeństwa. Wyd. IER1GŻ, Warszawa.
Kościk B., Kalita E. 1998. Analiza możliwości zagospodarowania odłogów na Zamojszczyźnie. Bibl. Fragm. Agron., t. 5.
Kuś J., Gonet Z., Nawrocki S., Lekan S., Smagacz J. 1997. Opracowanie sposobów i metod wykorzystania oraz zagospodarowania gruntów marginalnych. PZB - 89-02 z. 7, wyd. IUNG Puławy.
Kutyna J. 1997. Stałość fitosocjologiczna i współczynniki pokrycia roślin w zbiorowiskach roślinnych na odłogach jednorocz:2ych i trzyletnich. Zeszyty Nauk. AR Szczecin, z 181.
Malicki L. Podstawka-Chmielewska E. 1998. Zmiany fitocenoz i niektórych właściwości gleby zachodzące podczas odłogowania, oraz będące efektem zagospodarowania odłogów. Bibl. Fragm. Agron. t. 5.
Martyn W., Onuch-Amborska J., Molas J. 1998. Porównanie wybranych właściwości gleb użytkowanych rolniczo i gleb naturalnych. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. z. 460.
Mierosławska A. 1998. Możliwości i opłacalność produkcji niespożywczych surowców rolnych na glebach skażonych przez działalność przemysłową i komunikacyjną. Wyd. IER1GŻ. Warszawa.
Okołowicz W. 1969. Klimatologia ogólna. PWN, Warszawa.
Ostrowski J. 2001. Ekologiczne i gospodarcze aspekty marginalnych użytków zielonych. Wyd. PTIE, Warszawa.
Wojtaszek Z. 1998. Granica opłacalności użytkowania rolniczego gruntów marginalnych. Wyd. lERiGŻ, Warszawa.