Ponieważ gleba nieustannie podlega procesom, które ją zmieniają, bardzo ważna jest umiejętność odpowiedniej oceny jej stanu. Jak gleba wygląda? Jaką posiada strukturę?
Wykonanie niewielkiej odkrywki i przeprowadzenie analizy gleby, pozwoli wykorzystać pozyskaną w ten sposób wiedzę w podejmowaniu kluczowych dla kondycji Twoich pól decyzji. Pragniemy podzielić się wiedzą, którą zebraliśmy przez lata. Poniżej znajdziesz wskazówki i fakty na temat analizy gleby, konsolidacji i erozji gleby.
Analiza i testowanie gleby ma podstawowe znaczenie dla wysokiej wydajności. Szpadel i uważne oględziny pozwalają bez trudu ocenić stan gleby. Możemy tego dokonać, ponieważ wygląd i reakcja gleby odzwierciedlają jej stan i sprawność.
Warto regularnie sprawdzać stan gleby. Wystarcza do tego łopata i dokładne przyjrzenie się, ponieważ o stanie i funkcjonowaniu gleby często informuje jej wygląd. Łatwo można się zorientować o aktualnym stanie porównując obecny i poprzedni wygląd gleby.
Wystarczy wykopać dołek o głębokości około 30 cm, aby uzyskać obraz całej górnej warstwy gleby. Pełniejszej oceny możemy dokonać poprzez wykopanie w glebie dołka do warstwy podornej. W różnych państwach stosuje się odmienne metody pozwalające oszacować stan gleby. Niektóre są złożone, ale większość jest łatwa do wykonania.
Wspólnymi cechami wykorzystywanymi w większości metod są:
Kopiąc głębiej możemy zorientować się jak przebiega przewodnictwo wodne gleby oraz w jakim stanie są agregaty glebowe. Głębokość, do której rozrastają się korzenie świadczy o warunkach jakie gleba stwarza dla wzrostu roślin, podobnych informacji dostarcza liczba i średnica korzeni.
Dobrym sposobem rozpoczęcia oceny jest wykonanie co najmniej dwóch dołków, jednego w miejscu, w którym wzrost roślin jest dobry i jednego tam, gdzie rośliny są osłabione. Porównanie stanu gleby z najlepszego miejsca pola i na przykład uwrocia może dostarczyć ciekawych informacji. Takie badanie uwidacznia kontrasty, ułatwia również określenie i interpretację występujących na polu różnic. Warto również wykopać dołek kontrolny poza polem, najlepiej w miejscu zadarnionym, po którym nie jeżdżą maszyny.
Dołek, który przedstawia warunki średnie jest cennym źródłem informacji o przeciętnym stanie pola. Pełniejszą informację uzyskuje się wykonując wiele dołków, które analizujemy ogólnie niż niewielką ilość dołków poddanych analizie szczegółowej, najczęściej jednak o ilości dołków decyduje czas i energia jaką możemy poświęcić na ich wykonanie.
Poprzez ugniecenie gleby utrudniony zostaje rozwój korzeni. Powoduje to zwiększony opór mechaniczny którego przyczynami są:
Nadmierne zagęszczenie ogranicza również przenikanie wody do głębszych warstw gleby. Powoduje to nasycenie wodą górnych warstwach gleby, co z kolei może ograniczyć dostęp tlenu do korzeni roślin. Sytuację taką przedstawia rysunek zamieszczony powyżej. Stan napowietrzenia gleby decyduje ponadto o dostępności różnych składników pokarmowych roślin między innymi azotu i manganu. Występująca w warunkach beztlenowych denitryfikacja może doprowadzać do dodatkowych strat azotu w formie tlenku lub ulatniania się azotu do atmosfery. Tak więc zagęszczenie gleby może wpływać na zmniejszenie dostępności azotu.
Nieodzowne powietrze. Ocena stanu wypełnienia porów powietrzem: gdy napowietrzenie przekracza 25% oznacza to, że gleba jest dobrze napowietrzona, gdy zawartość powietrza wynosi 10 – 25% oznacza to, że w pewnych warunkach może dojść do braku tlenu, zawartość powietrza poniżej 10% oznacza, że w glebie brakuje tlenu.
Sposobem umożliwiającym ograniczenie nadmiernego zagęszczenia gleby jest wprowadzanie działań zapobiegawczych, które mogą przyczynić się docelowo do poprawy struktury gleby. Do sposobów tych zaliczamy drenowanie, wapnowanie stymulujące powstawanie struktury gleby, uprawę poplonów i stosowanie nawozów organicznych. Sposoby, które powodują, że gleba jest bardziej sucha zapobiegają również zwiększaniu ugniatania głębszych jej warstw.
Stosowany system uprawy oraz siewu ma również wpływ na zagęszczenie gleby. Najważniejszym jednak jest, aby unikać wykonywania zabiegów uprawowych, gdy gleba jest zbyt wilgotna. Gleba sucha lepiej utrzymuje znaczny ciężar, podczas, gdy mokra pod tym samym obciążeniem zostaje nadmiernie ugnieciona. Zwiększając powierzchnię styku poprzez zastosowanie szerokich opon lub kół bliźniaczych powoduje się zmniejszenie wielkości nacisku jednostkowego na powierzchnię gleby. Ważna jest również liczba przejazdów roboczych po polu oraz to, aby masa całkowita stosowanego sprzętu była jak najmniejsza, przedstawia to poniższy rysunek.
W 2000 roku w Önnestad w szwedzkiej prowincji Skåne przeprowadzono testy polowe (L2-7118), w których sprawdzano wpływ zagęszczenia gleby przed wiosennym siewem na wielkość plonu różnych roślin (jęczmień, pszenica, burak cukrowy, groch). Zagęszczenie gleby zależało od liczby przejazdów ciężkiego sprzętu rolniczego przed siewem roślin:
Przeprowadzone testy wykazały, że na wielkość plonu pszenicy jarej, jęczmienia jarego i owsa pozytywnie wpływa nieznaczne zagęszczenie gleby osiągnięte po zastosowaniu przejazdu agregatu uprawowego i wykonaniu siewu. Burak cukrowy i groch negatywnie zareagował nawet na tak niewielkie zagęszczanie gleby. Zwiększenie zagęszczenia gleby przez wielokrotne przejazdy wozem asenizacyjnym spowodowało jednoznaczne zmniejszenie wielkości polu wszystkich testowanych roślin. Reakcja ta była najbardziej widoczna u grochu, który jest szczególnie wrażliwy na niedobór tlenu w glebie.
Erozja wywołana przez działanie wody lub wiatru może pozbawić pole znacznych ilości gleby. Szata roślinna oraz pokrywające glebę resztki pożniwne zapewniają jej ochronę przeciw erozji. Z tego powodu jednym ze sposobów zapobiegania erozji jest stosowanie systemów minimalnej uprawy.
Szata roślinna zapewnia glebie ochronę przed bezpośrednim oddziaływaniem czynników erozyjnych takich jak deszcz i wiatr. Natomiast uprawiona gleba, pozbawiona osłony może być narażona na intensywne oddziaływanie erozji wodnej tak.
Na polu położonym na zboczu erozja wodna może wyrządzać poważne szkody w wyniku uderzania deszczu ze znaczną siłą w pozbawioną warstwy ochronnej glebę. Naturalną warstwę ochronną tworzą rośliny i resztki pożniwne. Cząstki spławialne zawierające związki fosforu unoszone są przez wodę i gromadzą się w najniższym punkcie pola lub są bezpowrotnie tracone przez wyniesienie ich poza pole.
Na suchej odsłoniętej glebie erozja wietrzna może spowodować poważne uszkodzenia kiełkujących roślin poprzez uderzanie w nie niesionymi przez wiatr ziarnami piasku. Na powyższej fotografii przedstawiono glebę nawożoną osadem, który może zmniejszać erozję wietrzną przez wiązanie cząstek gleby i utrudnianie ich przemieszczania się.
Ulewne deszcze oraz intensywne roztopy mogą powodować spłukiwanie gleby z pól. Woda spływająca z pól unosi z sobą cząstki gleby, składniki odżywcze roślin oraz substancję organiczną do strumieni, jezior i mórz. Pola położone na zboczach są najbardziej narażone. Im większe jest nachylenie pola, tym intensywniejsza jest erozja, zwiększa się bowiem szybkość spływu wody.
Podwojenie prędkości spływającej wzdłuż zbocza wody powoduje, że intensywność jej działania erozyjnego wzrasta czterokrotnie. Erozja wodna powoduje gwałtowne zwiększenie strat związków fosforu z gleby, ponieważ znaczne jego ilości występują na powierzchni cząstek spławialnych.
Sucha i pozbawiona osłony w postaci roślin gleba jest narażona na erozyjne działanie wiatru. Może on przenosić cząsteczki gleby nawet wielkości ziaren piasku. Cząstki o średnicy do 1 mm są przetaczane po powierzchni pola, natomiast cząstki o średnicy mniejszej niż 0,1 mm mogą być unoszone przez wiatr. Z osadów nanoszonych przez wiatr powstają gleby lessowe.
Erozję wietrzną można ograniczyć przez sadzenie pasów wiatrochronnych, nawożenie pól obornikiem oraz uprawę roślin zapewniających osłonę gleby. Rozległe prerie na przykład w USA i Kanadzie są szczególnie narażone na erozję wietrzną.
Na obszarach prerii albo na polach położonych na zboczach, zalecane jest stosowanie uprawy uproszczonej, która zapobiega erozji wodnej i wietrznej. Płytka uprawa powoduje, że wszystkie resztki pożniwne wymieszane są z powierzchniową warstwą gleby. Zwiększa się zawartość substancji organicznej w warstwach powierzchniowych, poprawia się struktura gleby, która staje się odporniejsza na uderzenia kropel deszczu i niszczącą siłę wiatru.
Wykonując orkę na zboczu, skuteczną metodą przeciwdziałania erozji jest prowadzenie pługa zgodnie z układem warstwic. Wykorzystuje się w ten sposób ukształtowanie pola doprowadzając do sytuacji, w której woda wsiąka w glebę w miejscu opadu i nie spływa wzdłuż bruzd.
Resztki pożniwne pozostające na polu stanowią kolejny czynnik, który powoduje, że uprawa uproszczona chroni glebę przed erozją. Można stwierdzić, że zarówno rośliny, jak i pozostające na powierzchni pola resztki pożniwne skutecznie ograniczają prędkość spływającej po powierzchni pola wody i siłę powiewów wiatru. Szata roślinna lub resztki pożniwne stanowią fizyczną osłonę przeciwdziałającą na przykład uderzeniom kropel deszczu na powierzchnie pola.
Trawy pastewne uprawiane w płodozmianie stanowią najlepszą ochronę gleby podczas, gdy zboża zapewniają ochronę na poziomie umiarkowanym. Rośliny uprawiane w szerokich rzędach takie jak buraki cukrowe lub kukurydza, pozostawiają część gleby nieosłoniętą i dlatego uznawane są za rośliny słabo ją chroniące. Najbardziej narażony na erozję jest czarny ugór, na którym nie rosną rośliny i nie jest on osłonięty żadnymi resztkami pożniwnymi.
Przewodnictwo wodne – Określa ilość wody jaka może wnikać do gleby w określonym czasie. Współczynnik ten dobrze charakteryzuje fizyczne właściwości gleby.
Podeszwa płużna – Jest to ugnieciona warstwa graniczna występująca pomiędzy podglebiem, a warstwą uprawną, występuje bezpośrednio poniżej zasięgu pracy pługa. Może ona powstawać w wyniku oddziaływania samego pługa (głównie piętki) oraz pracy koła bruździe. Nadmierne zagęszczenie podglebia może powstawać również na większych głębokościach w sytuacjach, gdy stosowany jest system uprawy zerowej lub, gdy wykonuje się przejazdy ciężkimi maszynami po polu mocno uwilgotnionym. Podane przykłady nadmiernego zagęszczenia gleby cechuje ograniczony przesiąk wody i ruchu powietrza, ponieważ większe pory glebowe zostały ściśnięte. Zjawisko to utrudnia również wzrost korzeni.
Próba wałeczkowania – Toczy się wałeczek z wilgotnej gleby między kciukiem i palcem wskazującym lekko ją uciskając. Próba ta pozwala zorientować się w uziarnieniu gleby. Gleba pyłowa tworzy wałeczek o średnicy 4-6 mm, gleba gliniasta lekka tworzy wałeczek o średnicy 2 mm, natomiast ciężka glina o średnicy około 1 mm.
Uziarnienie – Uziarnienie gleby mówi o stosunku ilości cząstek różnych wielkości, informuje więc o względnej zawartości piasku, pyłu i iłu (zgodnie z kryterium przyjętym w tabeli „Klasyfikacja cząstek gleby ze względu na ich wielkość”) w rozdziale Elementy składowe gleby.
Pory – Pory glebowe to wolne przestrzenie pomiędzy cząsteczkami gleby, kanaliki i pęknięcia. W zależności od stanu uwilgotnienia gleby wypełnia je woda glebowa lub powietrze glebowe.
Denitryfikacja – Jest to proces zachodzący w glebie w warunkach niewielkiej zawartości tlenu. W takim środowisku bakterie denitryfikacyjne dokonują przemiany przyswajalnych dla roślin azotanowych form azotu (NO3) do formy azotu gazowego (N2). Gdy proces denitryfikacji nie przebiegnie do końca, powstaje tlenek azotu (N2O), który należy do szkodliwych gazów cieplarnianych
Gleby lessowe – są to naniesione przez wiatr gleby o znacznej ilości porów. Cząstki takich gleb przeważnie należą do frakcji pyłowej (zobacz więcej w "Tabeli rozkładu wielkości cząstek" w rozdziale Elementy składowe gleby). Lessy występują w Europie Wschodniej i na Ukrainie, ich miąższość może dochodzić do ponad 100 m.
Orka warstwicowa – termin ten określa orkę wykonaną wzdłuż warstwic
