Wymagana Wilgotność Gleby dla Roślin Uprawnych: Klucz do Optymalnych Plonów
- Szczegóły
Woda znajdująca się w glebie jest bardzo istotnym elementem środowiska, mającym duże znaczenie zarówno w skali globalnej jak i lokalnej. Odpowiednie uwilgotnienie pól uprawnych jest jednym z najważniejszych czynników zapewniających prawidłowy wzrost i rozwój roślin, co przekłada się na lepszą efektywność upraw rolniczych i wzrost jakości żywności. Wilgotność powierzchniowej warstwy gleby jest kluczowym czynnikiem wpływającym na klimat oraz obieg wody i energii na lądowym obszarze naszej planety.
Zdolność gleby do zatrzymywania i gromadzenia w jej profilu określonej ilości wody, czyli retencja, jest często nazywana pojemnością wodną gleby. Zawartość wody odpowiadająca polowej pojemności wodnej jest tą z jakiej rośliny mogą w pełni korzystać. Polowa pojemność wodna odpowiada zawartości wody zatrzymanej w glebie, po odcieknięciu wody grawitacyjnej, przy wyeliminowaniu podsiąku kapilarnego i parowania powierzchniowego. Jest ona bardzo ściśle zależna od składu granulometrycznego i charakteru materii organicznej gleby.
Wilgotność gleby optymalna dla rozwoju większości roślin uprawnych wynosi od 70 do 85% polowej pojemności wodnej (PPW). Obniżenie się wilgotności gleby poniżej poziomu 70% PPW ma bezpośredni wpływ na zahamowanie wzrostu i rozwoju roślin i w konsekwencji obniża wielkość i jakość plonu. W takiej sytuacji należy jak najszybciej dostarczyć niezbędną ilość wody roślinom, na przykład poprzez zabieg nawadniania.
Znaczenie Wilgotności Gleby dla Roślin
Rolnicza produkcja roślinna jest bezpośrednio i pośrednio silnie zależna od warunków wodnych w środowisku przyrodniczym. Zawartość wody w glebie decyduje praktycznie o wszystkich jej właściwościach fizycznych, biochemicznych i o mikrobiologicznej aktywności, ale przede wszystkim o dostępności wody dla roślin. Woda jako niezbędny składnik wszystkich organizmów żywych bezpośrednio determinuje fizjologię roślin, a więc i efektywność całego agroekosystemu. Czynnik wodny jest tak dalece zmienny w czasie i w przestrzeni produkcyjnej, a jednocześnie ma tak znaczący wpływ na produkcję żywności, że powinien być monitorowany w skali czasu i przestrzeni.
Rodzaje Gleb a Zatrzymywanie Wody
Największą zdolność do zatrzymywania wody użytecznej dla roślin mają gleby lessowe, pyłowo-ilaste oraz gliny średnie, natomiast najmniej wody gromadzą gleby wytworzone z luźnych piasków. Warto dodać, że w Polsce dominują gleby lekkie i bardzo lekkie, których jest około 65%. Dlatego tak ważne jest dbanie o retencję wody w glebie.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Metody Poprawy Retencji Wodnej Gleby
Oprócz stosowania różnego rodzaju systemów nawadniania, które są najbardziej efektywne na glebach lekkich, w latach o dużych i bardzo dużych niedoborach opadów oraz w roślinach o dużych wymaganiach wodnych, możemy poprawić zdolności retencyjne gleby poprzez stosowaniu różnego rodzaju zabiegów agrotechnicznych i agromelioracyjnych. Niezależnie od wyboru określonego zabiegu zawsze powinien on poprawiać zdolność gleby do gromadzenia wody w jej profilu na poziomie minimum 70% PPW.
Na glebach lekkich, o małej zawartości części spławialnych i substancji organicznej, będą to zabiegi, które zwiększają ich zawartość, na przykład uprawa uproszczona, siew międzyplonów, nawożenie naturalne i organiczne, mulczowanie, stosowanie polimerów strukturotwórczych. Na glebach cięższych uprawa roli powinna skupiać się na zabiegach, które ją rozluźnia, jak na przykład głęboka orka przedzimowa, intensywniejsza uprawa przedsiewna czy też stosowanie narzędzi aktywnych. Oczywiście na glebach lekkich też można stosować zabiegi agromelioracyjne, w celu poprawy polowej pojemności wodnej, ale ich rola polega na dostarczeniu w głąb profilu glebowego odpowiedniej ilości masy organicznej, na przykład przy zastosowaniu tzw. orki melioracyjnej. Cenną grupę zabiegów poprawiających polową pojemność wodną różnych gleb stanowi fitomelioracja.
Bardzo ważną rolę odgrywa nawożenie mineralne.
Wpływ zabiegów agrotechnicznych na wilgotność gleby
Wszelkie zabiegi polegające na zatrzymywaniu deszczu/śniegu w miejscach, w których on pada, powodują przedostawanie się większej ilości wody do gleby. 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.
Potrzeby Wodne Roślin Uprawnych
Znajomość potrzeb wodnych roślin uprawnych jest podstawą racjonalnego gospodarowania wodą w gospodarstwie i osiągania optymalnych plonów. Potrzeby te zależą ściśle do gatunku rośliny, a nawet często różnią się w obrębie różnych odmian poszczególnych gatunków. Wiedza ta jest szczególnie przydatna, gdy prowadzi się nawodnienia na podstawie obliczenia parowania, gdzie przyjmuje się niższe wartości parowania, a więc i niższe dawki nawodnieniowe dla wczesnych faz rozwojowych, zaś większe dla faz kształtujących plon tj. kwitnienia, zawiązywania i wypełniania ziarna, owoców, czy też bulw lub korzeni.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
W przypadku nawadniania na podstawie wilgotności gleby, sterowanie nawodnieniem polega na utrzymywaniu odpowiedniej dla danej rośliny poziomu wody dostępnej w glebie. Wilgotność gleby w strefie korzeniowej roślin w fazach wzrostu niewymagających znacznych ilości wody nie będzie spadać szybko, a więc i nawodnienia będą rzadsze. Odrębną dziedziną jest nawadnianie przeciwmrozowe, stosowane, aby ochronić rośliny przed przymrozkami, zwłaszcza w fazach kwitnienia upraw jagodowych i sadowniczych. Stosuje się tu nawadnianie nadkoronowe i decyzja o nawadnianiu oparta jest o prognozę pogody i temperaturę nad gruntem.
Generalnie zapotrzebowanie na wodę rośnie wraz ze wzrostem rośliny, aż po fazę dojrzałości. U każdego gatunku występują ponadto terminy krytyczne, gdzie niedobory wody wpływają szczególnie negatywnie na rozwój i plon np. fazy intensywnego wzrostu zbóż, rzepaku, kukurydzy i innych, fazy kwitnienia u krzewów jagodowych oraz dojrzewania owoców, kiedy dostępność wody bezpośrednio wpływa na plon końcowy. Dobierając dawki wody do nawodnień w różnych okresach sezonu wegetacyjnego należy brać pod uwagę fazę wzrostu roślin uprawnych i dostosowywać dawki do rzeczywistych ich potrzeb. Pozwala to zaoszczędzić wodę i energię na jej wydobycie i dostarczenie na pole.
W przypadku niektórych roślin uprawnych elementem agrotechniki może być celowe przedłużanie okresu bez nawodnienia, aby rośliny rozwinęły silniejszy system korzeniowy. Przykładem jest bawełna, której nie nawadnia się w początkowych fazach wzrostu, by rośliny nie nabrały tzw. „leniwości korzeni”. Z przykładów nam bliższych: kukurydza po wschodach nie wymaga dużych ilości wody, zaledwie ok. 100 mm/mc, lecz już w lipcu o 50% więcej, co warunkuje zarówno plon masy zielonej jak i ziarna.
W wypadku upraw trwałych (uprawy sadownicze) nawadnianiem należy sterować również w okresie pozbiorowym, niekiedy zatrzymując je, by wymusić przejście roślin w stan spoczynku. Kiedy indziej należy nawadniać uprawę w okresie jesiennym i zimowym, by zabezpieczyć ją przed zimową suszą fizjologiczną, gdy przy nagłym ociepleniu wznawiającym procesy życiowe roślin nie są w stanie czerpać wody z zamarzniętego lub przesuszonego podłoża.
Właściwości Wodne Gleb: PPW, WTW i WOD
Właściwości wodne gleb najczęściej charakteryzują trzy wskaźniki: polowa pojemność wodna (PPW), wilgotność trwałego więdnięcia roślin (WTW) oraz woda ogólnie dostępna (WOD). Polowa pojemność wodna jest to ilość wody jaką gleba może zatrzymać po swobodnym odcieknięciu wód grawitacyjnych. Wilgotność trwałego więdnięcia (WTW) oznacza wilgotność gleby, przy której woda jest utrzymywana w glebie z siłami przewyższającymi siłę ssącą korzeni, co powoduje jej niedostępność dla roślin i trwałe ich więdnięcie. Woda ogólnie dostępna dla roślin (WOD) stanowi różnicę pomiędzy polową pojemnością wodną (PPW) a wilgotnością trwałego więdnięcia roślin.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Zawartość wody w glebie zależnie od składu granulometrycznego przedstawiono w tabeli 1.
| Gleba | Skład granulometryczny | Kompleks glebowo-rolniczy | Zapas wody (mm)* | ||
|---|---|---|---|---|---|
| PPW | WTW | WOD | |||
| B. lekka | ps.pl | 6/7 | 155 | 40 | 115 |
| Lekka | pgl.ps | 5/9 | 245 | 70 | 145 |
| Średnia | pgl.gl | 4 | 310 | 100 | 210 |
| Less | lss | 2 | 420 | 110 | 310 |
| Ciężka | gs.gc | 2 | 490 | 240 | 250 |
*objaśnienia w tekście
Generalnie przyjmuje się, że optymalne warunki wilgotnościowe dla wzrostu i rozwoju roślin stwarza uwilgotnienie gleby na poziomie 60-80% polowej pojemności wodnej. Wówczas ilość powietrza glebowego nie ogranicza wzrostu i funkcjonowania systemu korzeniowego, zaś woda jest łatwo dostępna dla roślin. Spadek uwilgotnienia gleby do poziomu 30-40% PPW zaburza już wzrost roślin, gdyż w upalne dni może dochodzić do okresowego więdnięcia liści, co ogranicza intensywność procesów życiowych i prowadzi do redukcji plonu.
Podstawowym źródłem wody dla roślin uprawy polowej są opady atmosferyczne, których ilość w skali kraju jest znacznie zróżnicowana. Przeciętnie średnia norma opadów w naszym kraju wynosi około 550-600 mm, i waha się od 500-550 mm w części środkowej - Wielkopolska i Kujawy do 600-650 mm na północy i południu kraju oraz ponad 1000 mm w górach. Cechą charakterystyczną klimatu w Polsce jest duża zmienność opadów i temperatury powodowana ścieraniem się na naszym terytorium mas powietrza oceanicznego i kontynentalnego.
Współczynnik Transpiracji i Okres Krytycznej Wrażliwości
Potrzeby wodne roślin wyraża się za pośrednictwem współczynnika transpiracji, który określa ilość zużytej (wytranspirowanej) wody w kilogramach lub litrach w przeliczeniu na 1 kilogram przyrostu suchej masy roślin. Współczynniki transpiracji naszych roślin uprawnych mieszczą się w szerokim przedziale, bo od około 200-350 (roślin C4 - proso, sorgo i kukurydza) poprzez 500-600 dla zbóż oraz do ponad 700 l wody na 1 kg suchej masy dla lucerny albo lnu.
Okres ten jest określany jako faza krytycznej wrażliwości, w której niedobór wilgoci powoduje największe obniżki plonu. Okres krytyczny dla ziemniaka zaczyna się od fazy kwitnienia (okres zawiązywania bulw) i trwa do początku żółknięcia roślin. Burak cukrowy jest najbardziej wrażliwy na niedobór opadów w okresie szybkiego grubienia korzenia, czyli około 60 dni po zwarciu łanu, zaś rośliny bobowate grubonasienne - w okresie kwitnienia do zawiązywania strąków i wypełniania nasion. Największe zapotrzebowanie na wodę w rzepaku ozimym występuje w okresie od kwitnienia do początku wiązania łuszczyn.
Zapotrzebowanie roślin w wodę zwiększa się wraz z przyrostem zielonej masy (przeważnie do fazy kwitnienia), a potem szybko maleje. Największą wrażliwość na niedobory wody w glebie wykazują rośliny w okresie zawiązywania pąków kwiatowych i wytwarzania organów generatywnych. Niedostatek wody w tym czasie zwiększa ilość bezpłodnych kwiatów i źle wykształconych nasion, hamuje wzrost roślin, skraca okres dojrzewania i w efekcie końcowym powoduje obniżanie plonu roślin.
Potrzeby wodne roślin zależą od ich cech genetycznych, rodzaju, gatunku i odmiany. W Polsce potrzeby wodne roślin od siewu do zbioru są często znacznie większe od opadów i dlatego opady atmosferyczne w głównej mierze decydują o poziomie plonów. Na stosunki wodne gleb można oddziaływać w pewnym zakresie między innymi przez: magazynowanie wód wiosennych poprzez odpowiednie zabiegi agrotechniczne (np. orka zimowa), zwiększenie retencji wodnej w wyniku poprawy ich struktury, wzrost zawartości próchnicy i substancji ilastych, nawadnianie lub deszczowanie.
tags: #wymagana #wilgotność #gleby #dla #roślin #uprawnych
