Rośliny uprawne, aby mogły zrealizować swój potencjał plonotwórczy, muszą być uprawiane w żyznej glebie. Zatem, jak wynika z analizy rysunku 1, poza wodą, która powinna być produktywna (co niestety w praktyce nie zawsze ma miejsce), prowadząc produkcję roślinną, w pierwszej kolejności należy zadbać o właściwy odczyn gleby i racjonalnie gospodarować materią organiczną. Następnie zaś opracować taki system nawożenia, który zapewni odpowiedni poziom zasobności gleby w przyswajalne i dostępne składniki pokarmowe, co umożliwi pokrycie uprawianym roślinom ich potrzeb pokarmowych. Znaczenie odczynu gleby jest przy tym nadrzędne. Nawet najlepsze bowiem nawożenie (zasobność gleby) nie przyniesie pożądanego efektu, gdy będziemy uprawiać rośliny na glebie kwaśnej.

Jak wspomniano, jednym z podstawowych czynników produkcji, który rzutuje na poziom plonowania roślin, a w konsekwencji na stan finansowy gospodarstwa, jest odczyn gleby, czyli stopień jej zakwaszenia. Trzeba wiedzieć, że rośliny uprawne plonują najlepiej, jeśli rosną w glebie o optymalnym lub tolerowanym przez nie zakresie odczynu (tab.). Przy czym nawet rośliny tolerujące kwaśny odczyn gleby wyżej plonują, gdy pH mieści się w granicach lekko kwaśnego (wynika to z wpływu odczynu na warunki ich życia). Jak wynika z wartości zamieszczonych w tabeli, wrażliwość roślin uprawnych na odczyn jest zróżnicowana. Przykładowo przyjmuje się, że optymalny przedział odczynu dla rzepaku ozimego mieści się w zakresie pH od 6,0-7,0 (obowiązuje zasada, że im gleba cięższa, tym wyższa wartość odczynu w podanym przedziale).

Odczyn gleby, którego miernikiem jest wartość pH, ma tak podstawowe znaczenie dla prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin, że gdy jest niekorzystny (zwykle zbyt niski), rośliny reagują znacznym spadkiem plonu. Jednakże reakcji tej nie da się porównać z niedoborem żadnego ze składników pokarmowych, takich jak przykładowo azotu, fosforu czy potasu, gdyż w przeciwieństwie do ich niedoborów, które bezpośrednio ograniczają wzrost roślin, wartość pH ma kolosalny wpływ na środowisko ich życia, tj. glebę. Decyduje o tym, co żyje w danej glebie - od najmniejszego mikroorganizmu przez bakterie czy grzyby po rośliny uprawne (optymalne pH dla rozwoju pożytecznych mikroorganizmów zwykle kształtuje się w zakresie odczynu od obojętnego do zasadowego). Wpływa na toksyczność niektórych pierwiastków, przykładowo glinu, który może przy niskim pH (już poniżej 5,5) stanowić zagrożenie dla rozwoju roślin (glin ogranicza przede wszystkim rozwój systemu korzeniowego - fot.). Wpływa również na procesy wietrzenia minerałów i magazynowania składników pokarmowych w glebie (sorpcja), co decyduje o ilości składników pokarmowych dostępnych dla roślin. Wartość pH ma także wpływ na jakość i tempo powstawania w glebie próchnicy, jak również na procesy uwalniania z niej oraz z przyoranych nawozów organicznych i naturalnych składników pokarmowych. A przede wszystkim decyduje o dostępności składników pokarmowych z gleby dla roślin i to zarówno makro-, jak i mikroelementów (rys. 2). Poza tym odczyn ma bardzo istotny wpływ na strukturę gleby (wapń stanowi lepiszcze agregatów glebowych - gruzełków).

Są to tylko niektóre najważniejsze procesy, na które wpływ ma odczyn, ale przykłady te w zupełności wystarczają, by stwierdzić, że utrzymywanie (zapobieganie nadmiernemu spadkowi) odpowiedniej wartości pH jest kwestią podstawową. Należy jednak podkreślić, że nie można również przesadzić z odkwaszaniem gleby, gdyż zbyt wysokie pH jest tak samo szkodliwe jak zbyt niskie, przykładowo zmniejsza dostępność fosforu oraz większości mikroelementów, np.: boru, cynku czy manganu - wyjątek stanowi molibden, którego dostępność rośnie w miarę wzrostu pH.

Trzeba wiedzieć, że zakwaszenie gleby poza aspektem rolniczym (produkcyjnym) należy rozpatrywać również w aspekcie środowiskowym. W środowisku kwaśnym dochodzi do szeregu niekorzystnych zjawisk, które nie tylko skutkują mniejszą dostępnością składników pokarmowych dla roślin, lecz także przyczyniają się do zubożenia gleby w te składniki oraz do wzrostu rozpuszczalności metali ciężkich, co często prowadzi do skażenia środowiska. Główne procesy, które zachodzą w ś rodowisku kwaśnym, to:

MIGRACJA SKŁADNIKÓW MINERALNYCH W ŚRODOWISKU

System korzeniowy niektórych roślin uprawnych ulega redukcji w następstwie dużej koncentracji kationów glinu (Al3+) i eksploruje małą miąższość gleby, a tym samym w sprzyjających warunkach zwiększa się wymywanie składników pokarmowych (w pierwszej kolejności tych najbardziej mobilnych, tj. azotanów, siarczanów i boranów, a następnie tych mniej mobilnych, tj. kationów wapnia, magnezu i potasu). Jednocześnie słabo rozwinięty system korzeniowy rośliny uprawnej skutkuje wolnym tempem wzrostu organów nadziemnych. W konsekwencji rośliny słabo ukorzenione wytwarzają rzadką i mało rozwiniętą okrywę roślinną, która stanowi naturalną barierę ograniczającą nasilenie procesów erozyjnych. Tym samym wzrastają straty glebowej materii organicznej, a także fosforu.

ZAKŁÓCENIE PRZEMIAN ZWIĄZKÓW AZOTU W GLEBACH UPRAWNYCH

Rodzima materia organiczna gleby oraz wszelaki materiał organiczny wprowadzany do gleby stanowią naturalne źródło składników mineralnych, w tym najważniejszego z nich, czyli azotu. Rozkład resztek roślinnych zależy od bardzo wielu czynników, w tym od odczynu gleby, który określa zarówno wzrost określonej grupy mikroorganizmów, jak i szybkość ich rozkładu. Przy niskim odczynie gleby o rozkładzie resztek roślinnych decydują grzyby, których wydajność jest nawet 10-krotnie mniejsza niż bakterii. Zatem w warunkach kwaśnego odczynu gleby:

zmniejsza się szybkość mineralizacji azotu organicznego, a tym samym zwiększa się zapotrzebowanie roślin uprawnych na azot zastosowany w nawozach mineralnych (przy czym ich efektywność stosowania jest nieduża, co stwarza zagrożenie dla środowiska);

zwiększa się ilość uwalnianego do środowiska N2O.

SPADEK POJEMNOŚCI WODNEJ GLEBY

Gleby kwaśne charakteryzują się między innymi złymi właściwości fizycznymi odniesionymi przede wszystkim do warunków wodno-powietrznych. Złe warunki fizyczne oznaczają spadek pojemności gleby względem wody opadowej czy irygacyjnej. W konsekwencji zmniejsza się odporność stanowiska na niekorzystne działanie czynników zewnętrznych (ulewy czy też susze), które prowadzą do degradacji gleby.

URUCHOMIENIE SIĘ METALI CIĘŻKICH

Generalnie wraz ze spadkiem odczynu gleby zwiększa się rozpuszczalność, a tym samym dostępność metali ciężkich dla roślin. Składniki te w nadmiarze są toksyczne nie tylko dla roślin, ale mogą być również wymywane do wód gruntowych czy cieków wodnych, p owodując ich skażenie.

SPADEK SKUTECZNOŚCI HERBICYDÓW DOGLEBOWYCH

Generalnie spadek odczynu gleby zmniejsza rolniczą efektywność pestycydów doglebowych, a także osłabia jej zdolność do neutralizowania niepożądanych składników. Zatem na glebach kwaśnych należy zastosować więcej substancji aktywnej, aby uzyskać zamierzony efekt, a także należy się liczyć z tym, że będzie ona stanowiła większe zagrożenie dla środowiska.

Artykuł ukazał się w miesięczniku "Farmer" nr 2/2017