Ważny element zmianowania

W rolnictwie zrównoważonym szczególną uwagę zwraca się na właściwie skonstruowany płodozmian, dostosowany do warunków glebowo-klimatycznych. Ściśle przestrzegany gwarantuje osiągnięcie zadawalających plonów i zwiększenie żyzności gleby.

W Polsce od wielu lat w strukturze zasiewów dominują zboża, którymi w 2019 r. obsiano ponad 72 proc. gruntów ornych. To oznacza, że są one wysiewane po sobie przez 2-3 lata, czego konsekwencją jest spadek wydajności i pogorszenie żyzności gleby. Ważnym elementem zmianowania mogą być wieloletnie rośliny bobowate drobnonasienne i ich mieszanki z trawami, przy czym, w celu zachowania niezbędnej ilości azotu i próchnicy w glebie oraz pokrycia strat składników pokarmowych, płodozmian powinien zawierać co najmniej 25 proc. tych roślin. Ich uprawa pozwala na pozyskanie wartościowej i smakowitej paszy dla przeżuwaczy, utrzymanie równowagi biologicznej ekosystemów i żyzności gleby oraz zapewnia efektywność ekonomiczną produkcji, m.in. poprzez mniejsze zużycie azotu mineralnego.

Wzbogacają glebę

Średnie ilości azotu atmosferycznego związanego przez bakterie brodawkowe żyjące w symbiozie z najczęściej uprawianymi w Polsce roślinami bobowatymi wynoszą od 20 do nawet 200 kg N/ha/rok. Zależy to od gatunku, przebiegu pogody i warunków glebowych (tab. 1). Pozwala to na zaspokojenie potrzeb samych bobowatych i traw rosnących z nimi w mieszance, jak również wzbogaca glebę w azot dostępny dla roślin następczych. Duże znaczenie ma przy tym skład runi. W mieszankach z trawami udział bobowatych na poziomie 20-40 proc. pozwala na uzyskanie wydajności podobnej, jak w przypadku zasiewów samych traw nawożonych azotem w ilości 150-180 kg/ha. Badania przeprowadzone w IUNG – PIB wykazały, że plon mieszanki festulolium z 40 proc. udziałem koniczyny czerwonej, nawożonej tylko startową dawką azotu 60 kg/ha był o 10 proc. większy niż trawy uprawianej w siewie czystym nawożonej azotem w ilości 180 kg/ha.

Zwiększają zasobność

Uprawa roślin bobowatych i ich mieszanek z trawami, oprócz wzbogacania gleby w azot, przyczynia się do zwiększenia zasobności górnych warstw gleby także w inne składniki mineralne, takie jak fosfor, potas i wapń. Silnie rozwinięty i głęboko sięgający palowy system korzeniowy roślin bobowatych pobiera składniki pokarmowe z głębszych warstw gleby, które wraz z resztkami pożniwnymi dostają się do powierzchniowej warstwy i po stopniowej mineralizacji udostępniane są roślinom następczym. Dlatego przy ustalaniu dawek nawozów mineralnych koniczne jest uwzględnienie ilości składników pokarmowych dostarczonych do gleby z resztkami roślin bobowatych lub ich mieszanek uprawianych jako rośliny przedplonowe.

Jak obliczyć „azot działający”?

Dla potrzeb systemu doradztwa nawozowego przyjęto, że ilość azotu pochodzącego z mineralizacji resztek pożniwnych bobowatych jest równa 25-30 proc. ilości azotu zakumulowanego przez te rośliny w masie nadziemnej. Masę tę szacuje się mnożąc uzyskany plon rośliny bobowatej lub jej mieszanki z powierzchni 1 ha przez pobranie azotu przez te rośliny, które wynosi: 5,1 dla koniczyny, 6,1 dla lucerny, 4,8 dla mieszanki koniczyny z trawami, 5,2 dla mieszanki lucerny z trawami, 4,5 dla seradeli, 4,8 dla innych bobowatych. Aby obliczyć ilość „azotu działającego”, czyli tej części azotu całkowitego w nawozach naturalnych i organicznych, która wykazuje takie samo działanie plonotwórcze jak określona ilość tego składnika w nawozach mineralnych, należy wynik jeszcze pomnożyć przez tzw. równoważnik nawozowy, który dla resztek pożniwnych roślin bobowatych wynosi 0,3. Sposób obliczania ilości działającego azotu przedstawia poniższy wzór (Jadczyszyn 2013):

Ilość „azotu działającego” w resztkach pożniwnych bobowatych = plon x pobranie N z plonem x 0,3

Tabele zawierające ilości „azotu działającego” pozostającego w glebie po uprawie różnych gatunków bobowatych można znaleźć w Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 12 lutego 2020 r. w sprawie przyjęcia „Programu działań mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu” (tab. 2). Ilości te powinny być uwzględnianie przy opracowywaniu bilansu azotu i sporządzaniu planu nawozowego w gospodarstwach zachowujących zrównoważony system produkcji.

Są źródłem materii organicznej

Rośliny bobowate i ich mieszanki z trawami należą do nielicznej grupy upraw wzbogacających glebę w substancję organiczną. Ich systemy korzeniowe są lepiej rozwinięte niż innych roślin uprawy polowej, dlatego ilość pozostawionej w glebie biomasy może być nawet 3-krotnie większa niż roślin jednorocznych. Bobowate drobnonasienne pozostawiają w glebie około 5-6 t/ha masy resztek pożniwnych, które po przyoraniu działają strukturotwórczo na glebę i przyczyniają się do odtworzenia próchnicy glebowej, poprawiając wartość stanowiska w płodozmianie (tab. 3). W rotacji zmianowania z ich udziałem, bilans materii organicznej w glebie jest dodatni, a współczynniki reprodukcji glebowej substancji organicznej są najwyższe i wynoszą od 1,9 do 2,1 w zależności od kategorii agronomicznej gleby (tab. 4). Zwiększona produkcyjność gleby po uprawie roślin bobowatych i ich mieszanek z trawami utrzymuje się przez trzy lata, przy czym najbardziej korzystają z niej rośliny następcze w pierwszym i drugim roku uprawy. Badania wykazały, że plon bulw ziemniaka w stanowisku po międzyplonie z koniczyny białej był o 12 proc., a po jej mieszance z trawą o 7 proc. wyższy niż po zastosowaniu obornika. To nawozowe działanie roślin bobowatych wykorzystywane jest zwłaszcza w zrównoważonym i ekologicznym systemie gospodarowania, ze względu na konieczność wprowadzenia do gleby znacznych ilości masy organicznej.

Poprawiają nie tylko strukturę

Uprawa roślin bobowatych i ich mieszanek z trawami ma szereg dodatkowych zalet, m.in. korzystnie wpływa na strukturę gleby oraz stosunki wodno-powietrzne, co ma to duże znaczenie przy gospodarowaniu na glebach cięższych i nieprzepuszczalnych. Gruzełkowata struktura jest podstawą urodzajności gleby, ułatwia uprawę mechaniczną oraz warunkuje dobre działanie stosowanych nawozów. Ponadto, dzięki całorocznemu zadarnieniu mieszanki chronią glebę przed erozją wodną i wietrzną, a dłuższe pokrycie roślinnością zmniejsza wymywanie składników mineralnych (zwłaszcza N, P, K) w okresie zimowym. Jest to szczególnie ważne na terenach położonych na wzniesieniach. Jednocześnie ruń zatrzymuje w glebie więcej wody opadowej, co sprzyja korzystnym procesom mikrobiologicznym. Wprowadzanie bobowatych i ich mieszanek z trawami do płodozmianów polowych ogranicza zachwaszczenie gleb chwastami jednorocznymi, ze względu na dużą konkurencyjność tych roślin względem chwastów. Zwarta darń mieszanek skutecznie eliminuje gatunki niepożądane, które przystosowane są swoim rozwojem do cyklów rozwojowych monokultur polowych.

Mankamentem są chwasty wieloletnie, które czasem mogą pojawić się na plantacji, a ponadto w niektórych latach rośliny te mogą nadmiernie przesuszać wierzchnią warstwę gleby, co utrudnia jej właściwe przygotowanie pod siew, zwłaszcza rzepaku i zbóż ozimych.

Tabela 1. Ilość azotu związanego symbiotycznie w sezonie wegetacyjnym przez bakterie brodawkowe współżyjące z różnymi gatunkami roślin bobowatych drobnonasiennych

Źródło: Jasińska i Kotecki 2003, Sheaffer i in. 2003

Tabela 2. Ilość „azotu działającego”, który pozostaje w glebie po uprawie roślin bobowatych i ich mieszanek z trawami (kg/ha)

Źródło: Dziennik Ustaw RP 2020

Tabela 3. Masa resztek pożniwnych i zawartość w nich azotu u wybranych gatunków roślin bobowatych drobnonasiennych

Źródło: Jasińska i Kotecki 1993

Tabela. 4. Współczynniki reprodukcji (+) lub degradacji (-) glebowej materii organicznej dla poszczególnych grup roślin uprawnych

Źródło: Kundler 1981

Współczynnik reprodukcji (ze znakiem „+”) oznacza ilość ton materii organicznej o jaką gleba zostaje wzbogacona w ciągu roku na 1 ha użytków rolnych.

Współczynnik degradacji (ze znakiem „-”) oznacza ilość ton materii organicznej o jaką gleba zostaje zubożona w ciągu roku na 1 ha użytków rolnych.