Wpływ Dużej Wilgotności Powietrza na Uprawy Rolne
- Szczegóły
Znaczna ilość opadów może sprawić, że wykonanie niektórych zabiegów agrotechnicznych jest trudne lub wręcz niemożliwe przez dużą wilgotność gleby. Specjaliści od uprawy używają pojęcia rola i definiują ją jako wierzchnią warstwę gleby, która podlega uprawie. Czy za taki stan rzeczy odpowiadają jedynie obfite deszcze? Rozważania na ten temat należałoby rozpocząć od tego, czym tak naprawdę jest gleba.
Skład Gleby a Magazynowanie Wody
Odpowiednia struktura gleby wpływa na optymalny rozwój systemu korzeniowego oraz magazynowanie - nie tylko wody, ale i składników pokarmowych - co zapewnia wysokie plonowanie.
Gleba składa się z trzech faz:
- Stałej - obejmującej cząstki mineralne, organiczne i organiczno-mineralne o różnym stopniu rozdrobnienia,
- Ciekłej - wody, w której są rozpuszczone związki mineralne i organiczne tworzące roztwór glebowy,
- Gazowej - powietrza i pary wodnej.
Faza stała gleby ze względu na to, że jest mieszaniną cząstek mineralnych o różnej wielkości wpływa na to, że pomiędzy tymi cząstkami występują wolne przestrzenie. Może je wypełniać woda, para wodna lub powietrze. Od rodzaju tych przestrzeni i ich ilości zależy zatem, jak dużo wody gleba jest w stanie przyjąć i magazynować. Z tego względu faza stała gleby nazywana jest kompleksem sorpcyjnym. Sorpcję określa się jako zdolność gleby do zatrzymywania różnych substancji - w tym również wody.
Zagadnienie to jest oczywiście bardziej złożone. W glebie substancje mogą być zatrzymywane w wyniku sorpcji mechanicznej, biologicznej, fizycznej, wymiennej (fizykochemicznej) i chemicznej. Niemniej jednak występowanie odpowiedniej ilości porów powoduje, że może je wypełniać woda i wówczas mówimy o sorpcji mechanicznej.
Przeczytaj także: Jak radzić sobie z wilgocią w łazience?
Wielkość i ilość tych porów określa porowatość gleby. Jest to właściwość gleby, która polega na występowaniu wolnych przestworów między elementami stałej fazy gleby. Wskaźnik porowatości wyraża się w procentach. Jest to stosunek objętości wolnych przestworów do całkowitej objętości próbki glebowej. Im wyższa porowatość, tym większa ilość wolnych przestrzeni w glebie, a co za tym idzie większa jej zdolność do magazynowania wody.
Porowatość gleb w zależności od typu:
| Rodzaj gleby | Porowatość (%) |
|---|---|
| Gleby piaszczyste | 35-50 |
| Gleby gliniaste | 37-53 |
| Gleby ilaste | 40-56 |
Czynniki Wpływające na Ilość Magazynowanej Wody
Od czego zatem zależy, jaką ilość wody gleba jest w stanie zmagazynować? Czynników, które na to wpływają, jest wiele. Jednym z nich jest niewątpliwie skład granulometryczny gleby. Jest to stan rozdrobnienia mineralnej części fazy stałej gleby. Wyraża się go za pomocą procentowego udziału poszczególnych cząstek mineralnych nazywanych frakcjami granulometrycznymi. Inna będzie zdolność sorpcyjna gleby lekkiej piaszczystej, a inna gleby ciężkiej ilastej. Na to jednak rolnik posiadający gospodarstwo w ściśle określonej lokalizacji i z określonymi typami gleb ma znikomy wpływ.
Porowatość w glebach piaszczystych waha się w granicach 35-50%, w glebach gliniastych - 37-53%, a w glebach ilastych - 40-56%. Jednak główny wpływ na wartość porowatości ma struktura gleby. Mniejszy natomiast jej skład granulometryczny wyrażony poprzez uziarnienie gleby. Na wspomnianą strukturę gleby natomiast bezpośredni wpływ ma jej stan zagęszczenia.
Wilgotność Gleby a Prace Polowe
Istotne jest, że gdy rośnie wilgotność gleby, to wzrasta również jej podatność do zagęszczania. Dlatego też powinno się bezwzględnie unikać wykonywania jakichkolwiek zabiegów przy dużej wilgotności gleby.
Gleba podlega rozluźnianiu w wyniku zabiegów uprawowych, jak również zagęszczaniu w wyniku poruszania się po jej powierzchni układów agregatów ciągnikowych czy maszyn samojezdnych. Z uwagi na to, że ciężar maszyn, jakie są dziś wykorzystywane w rolnictwie ulega ciągłemu zwiększaniu - kombajn do buraków z napełnionym zbiornikiem może mieć masę całkowitą 90 ton, co w myśl przepisów prawa ruchu drogowego uniemożliwia mu poruszanie się po drogach publicznych z uwagi na przekroczony dopuszczalny nacisk na 1 oś - zagęszczenie gleby może sięgać nawet do głębokości 1 metra. A na takiej głębokości raczej zabiegów uprawowych, czyli rozluźniających strukturę gleby, raczej się nie prowadzi.
Przeczytaj także: Wilgotność powietrza a zdrowie
Każdemu przejazdowi roboczemu po glebie towarzyszy jej zagęszczanie, a co za tym idzie - zmniejszenie jej porowatości i naturalnej zdolności do magazynowania wody. Wówczas, przy dużej ilości opadów, gleba nie jest w stanie wody tej zmagazynować. Niezwykle istotnym jest również fakt, że wraz ze wzrostem wilgotności gleby rośnie również jej podatność do zagęszczania.
Wpływ Wilgotności Gleby na Działanie Maszyn Uprawowych
Oczywiście rolnictwo charakteryzuje się tym, że w ściśle określonych terminach wykonane muszą być określone zabiegi. Wówczas należałoby zadbać, by powierzchnia styku układu jezdnego była zwiększona. Jest to możliwe poprzez stosowanie opon o większej szerokości profilu czy używanie układów bliźniakowanych.
Korzystnym rozwiązaniem jest również układ gąsienicowy. Wówczas ciężar maszyny rozkłada się na większej powierzchni. To sprawia, że naciski jednostkowe, jakim poddawana jest gleba, są mniejsze i powoduje to mniejsze zagęszczanie gleby.
Ruchowi układu jezdnego maszyn po glebie zawsze towarzyszy występowanie koleiny. Jej głębokość zależy od wartości nacisku, jakiemu poddawana jest gleba, ale też od jej nośności wyrażonej jako zdolność do przenoszenia takich obciążeń. Gdy wzrasta wilgotność gleby nośność ta ulega zmniejszeniu - zatem i koleina będzie głębsza. A gdy wartość nośności zostanie przekroczona, ruch maszyny nie jest już możliwy, co jest niestety częstym obrazkiem spotykanym tej jesieni.
Na polach, na których prowadzono zbiór kukurydzy czy buraków, możemy zaobserwować głębokie koleiny, które dodatkowo wypełnione są wodą. Jasno świadczy to o tym, że podczas prowadzenia zabiegów nośność gleby była bardzo niska głównie w wyniku jej dużej wilgotności. Rolnicy często stają przed dylematem, jakie zabiegi na takich polach wykonać, by przywrócić glebie pożądaną strukturę.
Przeczytaj także: Miłorząb japoński – poradnik uprawy
Zalecenia Przy Znacznej Wilgotności Gleby
Jeśli wilgotność gleby jest znaczna, należy wstrzymać się z jakimikolwiek zabiegami. Ruch układu jezdnego ciągnika po takiej glebie powodował będzie dalszą degradację jej struktury poprzez zagęszczanie i tworzenie kolejnych kolein. Dobrym pomysłem jest odłożenie tych zabiegów do momentu, gdy wystąpią lekkie przymrozki. Wówczas degradacja gleby będzie z pewnością mniejsza. Kolejnym aspektem jest fakt, że na polach takich zasadne jest zastosowanie głębosza czy pługa dłutowego. Takie maszyny wymagają dużej siły uciągu. Jej osiągnięcie na glebie o zwiększonej wilgotności może być utrudnione lub wręcz niemożliwe, nawet pomimo zastosowania ciągnika dużej mocy.
Zmiany klimatyczne a uprawy
Zmiany klimatyczne (ocieplenie klimatu) mogą powodować wydłużenie okresu wegetacyjnego, wcześniejsze kwitnienie roślin, zmiany w naturalnych cyklach rozwojowych, a także zmiany terminu prac agrotechnicznych. Zmiany w przebiegu pór roku wiążą się ze zmianami stosunków wodnych. Zimy bez okrywy śnieżnej negatywnie wpływają na dostępność wody dla roślin w okresie wiosennym. Istotnym problemem staje się susza. Niedobory wody i susza są często przyczyną znacznej obniżki plonów. W przypadku intensywnych opadów dochodzi do zmywania z pól pozostałości środków ochrony roślin, nawozów, następują procesy zanieczyszczenia wód. Intensywne opady deszczu i ulewy mogą niszczyć strukturę gleb na powierzchni, agregaty glebowe ulegają rozmyciu. Na glebach położonych na stokach częstym zjawiskiem jest erozja wodna. Długotrwałe zalanie gleb wodą powoduje zamieranie mikroorganizmów tlenowych, które żyją w glebie. W okresie długotrwałej suszy następuje również zamieranie organizmów glebowych, dla których woda jest niezbędna do życia. Uprawa zbyt wilgotnych gleb i zbyt suchych jest niewskazana - w pierwszym przypadku dochodzi do nadmiernego zagęszczenia, w drugim rozpylenia i niszczenia struktury gleby. Intensywne deszcze i wysoka wilgotność powietrza sprzyjają występowaniu chorób i szkodników. Zmiany w warunkach klimatycznych sprzyjają rozwojowi i rozprzestrzenianiu się wielu gatunków bakterii, grzybów oraz szkodników pojawiają się nowe gatunki których zwalczanie staje się trudne np. Niskie temperatury (poniżej -20℃) mogą negatywnie wpłynąć na przezimowanie odmian zbóż - szczególnie jęczmienia i pszenicy ozimej o niższej zimotrwałości. Bardzo niekorzystnym zjawiskiem dla polskiego rolnictwa jest występowanie majowych przymrozków, które powodują ogromne straty kwitnących roślin sadowniczych. Najczęściej powodowane są przez wichury: łamanie drzew zarówno w lasach, jak i sadach, uszkodzenia budynków infrastruktury, sieci elektrycznych.
Wpływ warunków pogodowych na uprawy i jakość ziarna
Duże opady wystąpiły pod koniec wegetacji zbóż, co skutkuje spadkiem jakości ziarna i ich porastaniem. Te niekorzystne zjawiska obserwuje się szczególnie u pszenżyta ozimego i żyta, rzadziej u owsa czy jęczmienia i pszenicy. Wysokie opady i duża wilgotność ziarna opóźniają także zbiory zbóż. Wiele pól jest podmokłych, co utrudnia bądź uniemożliwia wjazd sprzętu i prowadzenie zbiorów. Wysoka wilgotność powietrza stwarza ponadto duże zagrożenie upraw chorobami grzybowymi - informuje Instytut. Wilgotność ziaren ma ogromny wpływ na ich jakość i możliwość wykorzystania w konkretnym celu. Jeśli jest zbyt duża, zboże może zacząć pleśnieć. Utrudnia to przechowywanie i sprawia, że zboże jest mniej warte. Sposób przechowywanie zboża - dobrze wentylowane magazyny pomagają utrzymać odpowiedni poziom wilgotności zboża, zapobiegając jego zawilgoceniu. W ich wnętrzu powinna panować stała temperatura, by woda nie osadzała się na powierzchni ziarna. Wilgotność ziarna należy mierzyć. Zaniedbanie tego obowiązku skutkuje bowiem stratami - gotowe zboże nie spełnia wymagań rynkowych. Mierniki wilgotności zboża to elektroniczne urządzenia, które mierzą parametry ziarna na podstawie jego oporu elektrycznego lub innych właściwości fizycznych. Podają one jego wilgotność na wbudowanym monitorze.
Optymalna wilgotność zboża podczas koszenia i przechowywania:
- kukurydza - w przypadku kukurydzy przechowywanej na sianokiszonkę można zachować wilgotność na poziomie nawet 20-25%. Niższe wartości są potrzebne w przypadku suszonych ziaren kukurydzy.
- bezpieczna wilgotność ziarna do przechowywania różni się w zależności od rodzaju zboża. Powinna być na tyle niska, aby zapobiegać rozwojowi pleśni, procesom gnilnym oraz minimalizować ryzyko wystąpienia szkodników. Na ogół wynosi ona 12-14%, ale niektóre zboża można przechowywać też przy poziomie wilgotności 15%.
Bardzo ważnym parametrem, uwzględnianym w normach jakościowych, jest wilgotność ziarna. Jeśli jest ona zbyt wysoka, wywołuje zmiany biochemiczne i mikrobiologiczne ograniczając czas bezpiecznego składowania. Zbyt niska wilgotność ziarna może doprowadzić do zwiększonej podatności na uszkodzenia (głównie przez zespół młócący, zespoły czyszczące i przenośniki) i powstawania strat. Ziarno zbóż niezależnie od pogody dojrzewa około trzech tygodni. W tym czasie zachodzą w nim procesy biochemiczne, głównie przemiana cukrów w skrobię przy jednoczesnym ubytku wody. Zbiór kombajnowy umożliwia opóźnienie żniw i zbieranie ziarna w dojrzałości rogowej, dzięki czemu uzyskuje się ziarno bardziej dojrzałe i suche, nie ponosząc większych strat z powodu obsypywania się ziarna. Obecnie uważa się, że najmniejsze straty z tego powodu ponosi się, gdy ziarno ma wilgotność 18%. Ziarno zebrane kombajnem charakteryzuje się też stosunkowo wysoką temperaturą wynoszącą często 25-30oC. Zebrane ziarno o wilgotności większej niż 18%, najczęściej nie jest w kombajnie dostatecznie oczyszczone i zawiera zielone części roślin i słomy oraz nasiona chwastów.
Suszenie i przechowywanie ziaren
Dokładne wyznaczenie wilgotności ziarna w trakcie suszenia jest warunkiem prawidłowego przeprowadzenia tego procesu (podjęcia decyzji, po ocenie poziomu wilgotności, o zakończeniu lub kontynuowaniu suszenia). W efekcie takiej optymalizacji można ograniczyć zużycie energii oraz uzyskać oszczędności kosztowe. Powszechnie stosowanym sposobem obniżenia wysokiej wilgotności ziarna jest suszenie. Rozpowszechniły się dwa sposoby suszenia nisko- i wysokotemperaturowe.
Silosy metalowe czy betonowe są nieodzownym wyposażeniem magazynów w produkcji roślinnej. Powszechne jest budowanie nowych magazynów zbożowych lub rozbudowa istniejących z wykorzystaniem silosów metalowych połączonych w układy bateryjne. Pierwszym ogniwem magazynu zbożowego jest waga, następnie „kosz przyjęciowy”, dalej czyszczalnia, suszarnia i właściwy silos stanowiący podstawowy magazyn. Konstrukcje silosów zapewniają aktywne przewietrzanie surowca w trakcie magazynowania. System wentylacji najczęściej zbudowany jest z wentylatora, kanału powietrznego, systemy podług sitowych i kominków wentylacyjnych. Czas trwania dosuszania ziarna przez wietrzenie, przy wymuszonym przepływie powietrza zależy nie tylko od wilgotności względnej powietrza i jego temperatury. Wilgotność względna powietrza oraz jego temperatura zależy między innymi od warunków atmosferycznych, pory roku, dnia, nasłonecznienia.
Zatrzymywanie wilgoci w glebie
Wszelkie zabiegi polegające na zatrzymywaniu deszczu/śniegu w miejscach, w których on pada, powodują przedostawanie się większej ilości wody do gleby. Prace badawcze przeprowadzone w Swift Current i innych miejscach na amerykańskich preriach wykazały, że znaczne ilości wilgoci mogą być zatrzymywane poprzez pozostawienie stojącego ścierniska w celu uwięzienia śniegu w zimie, niż gdyby zostało ono zaorane lub zniszczone przez ogień. Resztki pożniwne pozostawione na powierzchni ograniczają erozję gleby. Pomagają również zachować wodę poprzez zmniejszenie parowania i spływu oraz poprzez zwiększenie retencji śniegu i infiltracji wody. Zabiegi uprawowe (kierunek i częstotliwość) mogą mieć wpływ na zachowanie wilgotności. Uprawa gleby w poprzek, a nie w górę i w dół, w terenie pagórkowatym pomaga zapobiegać szybkiemu spływaniu wody. Liczba przeprowadzonych zabiegów bezpośrednio decyduje o ilości resztek pożniwnych pozostawionych na powierzchni gleby. Uprawa zerowa lub siew bezpośredni polega na umieszczeniu nasion bezpośrednio w glebie, bez konieczności wykonywania wcześniejszej orki. Zapobiega to wysychaniu gleby przez uprawę roli i zapewnia zwarte, wilgotne podłoże do szybkiego kiełkowania.
Wpływ wilgotności gleby na kiełkowanie i wzrost roślin
Za główny czynnik decydujący o rozpoczęciu kiełkowania uważa się dostępność wilgoci. Przyjmuje się, że kiełkowanie rozpoczyna się, gdy wilgotność gleby jest 1,2 razy większa niż punkt więdnięcia. Tak długo, jak warunek ten jest spełniony, kiełkowanie przebiega bez przeszkód w kolejnych fazach, aż do momentu, gdy pod koniec siedmiu dni kiełkowanie zostanie zakończone i pojawią się wschody. Ilość wody wykorzystywanej przez daną roślinę lub ewapotranspiracji zależy od stadium wzrostu rośliny, temperatury powietrza i gleby, prędkości wiatru, wilgotności względnej, fizjologii roślin i dostępnej wody glebowej.
Temperatura gleby a wzrost roślin
Temperatura gleby wpływa na kiełkowanie i wzrost roślin zbożowych. Wydaje się, że zboża jare pojawiają się szybko w temperaturze gleby od 24 do 28 °C. Temperatura gleby wpływa na wzrost roślin pośrednio poprzez wpływ na pobór wody i składników odżywczych oraz wzrost korzeni. Przy stałej wilgotności, spadek temperatury powoduje zmniejszenie poboru wody i składników pokarmowych. Optymalne temperatury dla wzrostu korzeni są prawdopodobnie niższe niż dla wzrostu pędów i mogą się różnić w zależności od stadium wzrostu. Temperatura określa tempo rozwoju upraw i w konsekwencji wpływa na długość całego okresu wegetacyjnego uprawy. Wzrost rozpoczyna się przy pewnej minimalnej temperaturze (4-5°C). Wraz ze wzrostem temperatury tempo wzrostu roślin wzrasta aż do osiągnięcia optymalnej temperatury. Średnia dzienna temperatura dla optymalnego wzrostu i krzewienia się roślin wynosi od 15 do 20°C.
Czujniki wilgotności gleby
Jest to wodoszczelna sonda wilgotności gleby wykonana ze stali nierdzewnej o zakresie pomiaru temperatury od -40 do 85 C (± 0.5 °C) oraz wilgotności w zakresie od 0 do 100% RH. Rejestratory UbiBot są dostosowane do pracy w przemyśle, rolnictwie, farmacji i warunkach domowych. Monitorują parametry takie jak temperatura, wilgotnosc, oświetlenie, prędkość wiatru itp.
Wpływ wilgotności na zwierzęta hodowlane
Jak podaje literatura, optymalna wilgotność względna dla wszystkich grup bydła to 60-80 proc, natomiast wartość maksymalna wynosi 85 proc. Zbyt wysoka wilgotność w połączeniu z niską temperaturą powoduje, że zwierzęta mogą mieć trudność z utrzymaniem stałej temperatury ciała. Dotyczy to przede wszystkim zwierząt młodych, których metabolizm nie działa tak szybko jak u wysokoprodukcyjnych krów, których to żwacze wydzielają duże ilości ciepła. W nadchodzącym jesienno-zimowym okresie wysoka wilgotność przy niedostosowanej do niej temperaturze może spowodować, że świnie zjedzą dużo więcej paszy, a nie przełoży się to na wyniki produkcyjne. Warunki mikroklimatyczne w chlewni wpływają na komfort zwierząt, ich zdrowie oraz wyniki produkcyjne, przy czym zależnie od rodzaju budynków i zastosowanych rozwiązań mogą podlegać dużym wahaniom. W chlewniach zawartość pary wodnej w powietrzu wynika z wielkości obsady zwierząt, temperatury, wymiany powietrza i systemu utrzymania. Zarówno temperatura, wilgotność oraz cyrkulacja powietrza, a także wymiana gazowa będą miały wpływ na uzyskiwane wyniki chowu.
Wentylacja w chlewni
Świeże powietrze powinno być dostarczane przez systemy wlotu w sposób równomierny, by zimne powietrze nie padało bezpośrednio na zwierzęta. Pamiętajmy, że bardzo ważnym zadaniem wentylacji jest usunięcie z chlewni nadmiaru wilgoci, a nie tylko wymiana zużytego powietrza na świeże i usunięcie szkodliwych gazów (dwutlenek węgla, amoniak). Ważna jest ogólna ilość pary wodnej w powietrzu, ale jeszcze ważniejsza jest ilość pary wodnej w powietrzu o danej temperaturze wyrażana przez wilgotność względną. Dlatego napływające do chlewni zimne powietrze z zewnątrz powinno być jak najszybciej ogrzane - w przeciwnym razie szybko osiągniemy pełne nasycenie chłodnego powietrza parą wodną i będzie się ona skraplała na ścianach, wyposażeniu, a nawet na zwierzętach. Jeśli w chlewni spadnie temperatura i tym samym wzrośnie wilgotność względna, w krótkim czasie powietrze stanie się mokre i samo zwiększenie tempa wentylacji nie poprawi sytuacji, a w okresie jesienno-zimowym nawet może ją jeszcze pogorszyć.
Wysoka wilgotność a choroby roślin
Warunki pogodowe odgrywają duże znaczenie w występowaniu chorób grzybowych w obrębie pól uprawnych. Większości patogenów sprzyja wysoka wilgotność i umiarkowanie wysoka temperatura. Biorąc pod uwagę przebieg warunków pogodowych w ostatnim czasie, możemy przypuszczać, że w najbliższym czasie presja chorób w uprawach istotnie wzrośnie. W obliczu zmiany warunków atmosferycznych należy zachować czujność, lustrować uprawy i w razie potrzeby modyfikować strategię ochrony.
tags: #duża #wilgotność #powietrza #uprawy #rolne

