Wydruk strony Farmer.pl - portal nowoczesnego rolnika

Szybki rozkład słomy i resztek pożniwnych

Autor: Artykuł promocyjny dostarczony przez INTERMAG

Dodano: 03-07-2020 09:44

Co roku, po żniwach pozostaje na naszych polach ogromna ilość resztek pożniwnych. Po zbiorze pszenicy mamy do zagospodarowania około 4 - 5 ton słomy, dodatkowo potężną masę ścierni oraz systemu korzeniowego pozostającego w glebie. Kukurydza pozostawia na polu resztki pożniwne o masie dochodzącej do 9 ton, a rzepak do 6 ton. Każde gospodarstwo ma swój sposób na zagospodarowanie masy resztek pożniwnych pozostających na polach.

Gospodarstwa posiadające inwentarz mogą używać używają słomy do ścielenia stanowisk dla zwierząt, w takim przypadku resztki pożniwne wracają na pola w postaci obornika. Część rolników doceniając wartość nawozową „słomy” przyoruje ją, odbudowując poziom składników pokarmowych i zawartość próchnicy w glebie. W ostatnim czasie niestety duża część gospodarstw pozbywa się resztek pożniwnych z pól, sprzedając je na biomasę, mającą zastosowanie głównie w energetyce. Każde z rozwiązań ma swoje zalety i wady, jednak dwa pierwsze wydają się najbardziej racjonalne, biorąc pod uwagę rolę resztek pożniwnych w zachowaniu poziomu deficytowej zwykle substancji organicznej (próchnicy) w glebie.

Substancja organiczna gleby.

Substancja organiczna gleby w tym próchnica (humus) należy do najważniejszych składników fazy stałej gleby. Zawartość substancji organicznej wpływa istotnie na właściwości fizyczne, chemiczne, biologiczne i fizyko-chemiczne gleb. Gleba zawierająca niski poziom substancji organicznej nigdy nie osiąga zadawalającego poziomu żyzności, gwarantującego osiąganie wysokich plonów uprawianych na niej roślin.

Zawartość próchnicy w glebach Polski jest bardzo zróżnicowana i waha się w granicach 0,5 – 6%. Średnia zawartość materii organicznej w glebach polski ocenia się na 2,2% (T. Stuczyński,  G. Siebielec). Największą zawartością próchnicy charakteryzują się czarnoziemy, rędziny oraz mady. Najmniejszą zaś gleby płowe, brunatne i bielice.  

Substancja organiczna gleby – próchnica uczestniczy w wielu procesach zachodzących w glebie:

Gleba bogata w substancję organiczną żyje i jest sprawna, łatwo ją doprowadzić do stanu kultury, w którym zapewnia rosnącym w niej rośliną komfortowe warunki plonowania.

W skład substancji organicznej gleby wchodzą obumarłe szczątki roślin i zwierząt oraz związki organiczne będące efektem zachodzących w glebie procesów biochemicznych. Reasumując substancję organiczną stanowią mniej lub bardziej rozłożone tkanki roślinne i zwierzęce oraz skomplikowane związki chemiczne powstające w wyniku rozkładu tych tkanek przy udziale organizmów glebowych (zwane próchnicą). Próchnica stanowi mieszankę związków o charakterze koloidalnym, można w niej wyróżnić dwa rodzaje substancji: substancje swoiste (kwasy huminowe, fulwowe, huminy) oraz substancje nieswoiste (produkty daleko posuniętego rozkładu resztek organicznych oraz produkty resyntezy mikroorganizmów – białka, węglowodany, woski, tłuszcze i inne substancje). Substancja organiczna gleby jest bardzo złożonym układem różnych składników, którego dynamika jest zależna od odkładania się w glebie resztek roślinnych i zwierzęcych oraz kierunku ich przemian pod wpływem drobnoustrojów glebowych. Nieswoiste substancje organiczne w glebach mineralnych stanowią około 10 -15% ogólnej ilości substancji organicznej a swoiste 85-90%. Podsumowując – pojęcie substancji organicznej jest pojęciem szerokim – zawiera wszystkie resztki organiczne roślin i zwierząt będące w różnym stopniu rozkładu. Pojęcie próchnica – ogranicza się do tej części substancji organicznej, która jest niejako przetworzona do swoistych i nieswoistych substancji próchnicowych.

O zawartości substancji organicznej w glebie decyduje szereg czynników. Czołowe znaczenie ma tutaj rodzaj skały macierzystej, z której powstawała dana gleba, szata roślinna, która porastała powstającą glebę oraz warunki klimatyczne, w jakich powstawała gleba. Na zawartość substancji organicznej w glebie mamy wpływ także my, poprzez każde działanie agrotechniczne, jakie prowadzimy w sadzie. Tworzenie się substancji organicznej i jej utrata z gleby jest procesem ciągłym, zachodzącym „tu i teraz” oraz zawsze. Próchnica powstaje w glebie w procesie zwanym humifikacją, ulega degradacji w procesie zwanym mineralizacją.

Humifikacja.

Humifikacja to skomplikowany proces rozkładu resztek organicznych dostających się do gleby. W procesie humifikacji biorą udział wspomniane już wcześniej organizmy zamieszkujące glebę. Resztki organiczne dostające się do gleby w pierwszej kolejności ulegają rozdrobnieniu, rozluźnieniu przez mezofaunę gleby: roztocza, skoczogonki i inne. Rozdrobnione resztki organiczne podlegają dalej działaniu mikroorganizmów glebowych – bakterii, promieniowców i grzybów. Pod wpływem mikroorganizmów z resztek organicznych uwalniają się związki trudno rozpuszczalne w wodzie: lignina, tłuszcze, woski oraz są syntezowane przez mikroorganizmy związki organiczne, zupełnie nowe. Uwolniona lignina podlega dalszym przemianom i procesom utleniania oraz jest wzbogacana w azot. I w końcowym efekcie prowadzi to do powstawania koloidalnej substancji zwanej próchnicą.

Mineralizacja.

W glebie zachodzi ustawicznie przeciwstawny do humifikacji proces – mineralizacja substancji organicznej. Jeżeli mineralizacja zachodzi w warunkach tlenowych mamy do czynienia z procesami zwanymi butwieniem. Jeżeli mineralizacja zachodzi w warunkach nadmiernej wilgotności, środowisku kwaśnym oraz przy niższej temperaturze mamy do czynienia z procesami gnicia. Oba procesy prowadzą w efekcie do tego samego „spalenia substancji organicznej”. Składniki substancji organicznej mają różną podatność na mineralizację. Do łatwo mineralizowanych należą cukry i ich pochodne oraz białka, dużo wolnie mineralizuje się celuloza i ligniny.

Humifikacja i mineralizacja są elementami obiegu najważniejszych pierwiastków w przyrodzie – węgla i azotu (również częściowo siarki i fosforu).

W każdym gospodarstwie na własny użytek możemy dokonać bilansu substancji organicznej gleby. Obliczenie bilansu przeprowadza się na podstawie współczynników wzbogacania i degradacji gleby w substancję organiczną. Współczynniki określają, czy na przestrzeni roku dana uprawa i stosowany nawóz organiczny powodują wzrost czy też spadek zawartości próchnicy w glebie. W prawidłowo prowadzonym płodozmianie bilans strat i dopływu substancji organicznej powinien być dodatni. Uprawa gatunków, które wpływają na degradację próchnicy powinna być kompensowana roślinami zwiększającymi zasoby substancji organicznej w glebie. Celem sporządzania bilansu próchnicy jest uzyskanie informacji o aktualnym stanie żyzności gleby i o rezerwach azotu w glebie, a więc czy istnieje niebezpieczeństwo strat azotu z gleby. Jest również wskazówką do zaproponowania takich rozwiązań uprawowych i w zakresie zmianowania, które nie zubożałyby gleby w próchnicę, a wręcz spowodowały jej wzrost w niedługim czasie. W Polsce do bilansu próchnicy wykorzystuje się metodę opartą o współczynniki reprodukcji i degradacji z lat osiemdziesiątych zapożyczone z Niemiec, a oficjalnie przyjęte w 2004 roku przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi w Kodeksie Dobrej Praktyki Rolniczej (za Jerzy Kryś  ZD Szamotuły).

Współczynniki reprodukcji (+) lub degradacji (-) glebowej substancji organicznej dla poszczególnych grup roślin uprawnych (t/ha):

Współczynniki reprodukcji (+) lub degradacji (-) glebowej substancji organicznej dla nawozów organicznych (t/t nawozu):

Analizując dane zawarte w tabelach, widać wyraźnie, które z gatunków uprawnych przyczyniają się do silnej degradacji zawartości substancji organicznej w glebie. Patrząc na współczynnik reprodukcji poszczególnych nawozów naturalnych widzimy dokładnie, że słoma ma najwyższy współczynnik reprodukcji, warto, więc myśleć o nawozowym wykorzystaniu słomy.

Rozkład resztek pożniwnych.

Głównym składnikiem resztek pożniwnych są: celuloza, hemiceluloza, ligniny. Słoma pszenicy zawiera w suchej masie: 3% białka, 21-26% hemicelulozy, 27-33 % celulozy, 18-21% ligniny.  Celuloza jest regularnym, liniowym polimerem złożonym z podjednostek D-glukozy, połączonych wiązaniami β-1,4 glikozydowymi. Lignina natomiast jest polimerem składającym się z monomerów alkoholi: koniferylowego, synapinowego i kumarylowego, nadaje ona tkankom roślin wytrzymałość na ściskanie i sztywność. Rozkład celulozy prowadzą różne mikroorganizmy wyposażone w enzymy zwane celulazami. Kompleksu celulaz zawiera trzy typy enzymów. Celulolityczne bakterie tlenowe (Bacillus, Cytophaga, Achromobacter, Cellfalcicula, Cellulomonas, Cellvibrio, Pseudomonas, Vibrio) produkują tzw. wolne pozakomórkowe celulazy w wyniku rozkładu celulozy w warunkach tlenowych powstaje: CO2 i H2O oraz glukoza, dodatkowo powstają śluzy koloidalne, substancje galaretowate, kwasy uronowe, barwniki uczestniczące w tworzeniu próchnicy i kształtowaniu struktury gleby.
W warunkach beztlenowych (Clostrydium) powstaje: CO2, H2, kwasy organiczne: masłowy, octowy, bursztynowy, czasem alkohol i metan. Najbardziej optymalny dla powstawania próchnicy i udostępniania składników mineralnych z resztek pożniwnych jest proces tlenowego rozkłady celulozy. Produkty rozkładu celulozy są następnie dostarczane wszystkim heterotroficznym mikroorganizmom glebowym, rozwój ich w dużej mierze zależy właśnie od mikroorganizmów rozkładających celulozę. Szybkość rozkładu celulozy w glebie uważana jest za odpowiednik ogólnej aktywności biologicznej gleby.

Rozkład resztek pożniwnych w końcowym efekcie prowadzi do odbudowy zawartości substancji organicznej gleby, co za tym idzie także do zwiększenia zawartości samej próchnicy glebowej. Nie możemy zapominać o pewnym bardzo ważnym aspekcie rozkładu resztek pożniwnych. Resztki pożniwne są także bogatym źródłem składników pokarmowych dla roślin.

Na szczególną uwagę zasługuje zawartość potasu i magnezu w resztkach pożniwnych. Te składniki pokarmowe w wielu przypadkach są składnikami deficytowymi, decydującymi o plonowaniu wielu gatunków uprawnych w tym rzepaku i kukurydzy, wykazujących wysokie potrzeby pokarmowe w stosunku do tych składników pokarmowych. Wykorzystanie składników pokarmowych ze słomy w pierwszym roku po wprowadzeniu do gleby jest częściowe i zróżnicowane. Zbliżone do maksymalnego wykorzystanie składników jest możliwe wtedy, gdy:

Przyjmuje się, że dla słomy zbóż wykorzystanie w 1 roku po zaoraniu wynosi dla azotu 25%,
dla fosforu 20%, dla potasu 50%, dla magnezu 40%, dla słomy rzepakowej jest to odpowiednio: N - 30%, P - 20%, K - 50%, Mg - 40%, a dla słomy kukurydzianej: N - 25%, P - 20%, K - 50%, Mg - 40%.

×