Rola roślin motylkowych w płodozmianie rolniczym
Wprowadzenie roślin motylkowych do zmianowania przynosi liczne korzyści dla struktury oraz żyzności stanowiska.
Gatunki te charakteryzują się silnie rozwiniętym systemem korzeniowym, który naturalnie spulchnia glebę na dużej głębokości. Ponadto ich resztki pożniwne stanowią cenne źródło materii organicznej, wspierając powstawanie próchnicy. Z tego powodu uprawa łubinu, grochu czy wyki jest często stosowana jako doskonały przedplon pod rośliny wymagające.
Dzięki temu rolnicy mogą znacząco ograniczyć stosowanie nawozów sztucznych w kolejnych sezonach.
Kolejną zaletą obecności tych roślin na polu jest poprawa stosunków wodno-powietrznych. Głębokie korzenie rozbijają zagęszczone warstwy podłoża, co ułatwia infiltrację wody opadowej. W konsekwencji gleba lepiej zatrzymuje wilgoć w okresach suszy, co bezpośrednio przekłada się na stabilność plonowania roślin następczych.
Jak rośliny motylkowe wiążą azot w glebie
Niezwykłe właściwości roślin motylkowych wynikają z ich zdolności do wchodzenia w symbiozę z bakteriami brodawkowymi z rodzaju Rhizobium.
Bakterie te zasiedlają korzenie roślin, tworząc charakterystyczne wyrośla zwane brodawkami korzeniowymi.
W tych strukturach zachodzi proces wiązania azotu atmosferycznego i przekształcania go w formę dostępną dla roślin. W zamian roślina gospodarz dostarcza bakteriom węglowodany niezbędne do życia. Zatem mechanizm ten tworzy samowystarczalny układ nawozowy na polu.
Znaczna część przyswojonego pierwiastka pozostaje w podłożu po zbiorze plonu głównego lub przyoraniu masy zielonej. Właśnie w ten sposób naturalny azot w glebie staje się łatwo dostępny dla roślin uprawianych w następnym roku. Przyjmuje się, że dobrze prowadzona plantacja motylkowych potrafi pozostawić w stanowisku od kilkudziesięciu do nawet ponad stu kilogramów tego składnika na hektar. Działanie to poprawia bilans składników pokarmowych bez konieczności kupowania dodatkowych nawozów mineralnych.
Czynniki wpływające na efektywność wiązania azotu
Proces wiązania składników odżywczych z powietrza zależy od kilku kluczowych parametrów środowiskowych. Przede wszystkim odczyn gleby odgrywa istotną rolę, ponieważ bakterie brodawkowe preferują stanowiska o pH zbliżonym do obojętnego. Na glebach zakwaszonych proces ten przebiega znacznie mniej wydajnie. Dlatego przed siewem warto uregulować odczyn podłoża poprzez wapnowanie.
Równie ważna pozostaje odpowiednia wilgotność oraz napowietrzenie roli. W warunkach podmokłych lub silnie zageszczonych mikroorganizmy nie mają dostępu do tlenu oraz azotu z powietrza glebowego. Z tego względu staranna uprawa przedsiewna ułatwia rozwój brodawek korzeniowych.
Dlaczego naturalny azot w glebie jest kluczowy dla plonów
Składnik ten odpowiada za budowę białek, enzymów oraz chlorofilu w roślinach uprawnych. Bez odpowiedniej ilości tego elementu rośliny rosną wolno, a ich liście żółkną i tracą zdolność do wydajnej fotosyntezy. Jednak sztuczne nawożenie azotowe wiąże się z wysokimi kosztami oraz ryzykiem wypłukiwania azotanów do wód gruntowych. Z tego powodu biologiczny azot w glebie uzyskany z upraw motylkowych uważany jest za bardziej stabilny i bezpieczny dla środowiska.
Materia organiczna pochodząca z motylkowych uwalnia składniki pokarmowe stopniowo, dostosowując się do tempa wzrostu roślin następczych. W rezultacie uwalniany azot w glebie nie ulega tak szybkiemu stratowaniu w wyniku ulewnych opadów deszczu. Długotrwałe stosowanie motylkowych w płodozmianie wyraźnie podnosi ogólną żyzność gleb rolniczych.
Najpopularniejsze gatunki motylkowych i ich przygotowanie do siewu
Do najczęściej uprawianych gatunków należą groch siewny, łubin wąskolistny i żółty, bobik oraz wyka.
Wybór odpowiedniego gatunku zależy od klasy gleby oraz warunków klimatycznych danego regionu. Na glebach lżejszych i piaszczystych doskonale sprawdza się łubin żółty, natomiast na glebach zwięzłych i żyznych lepiej plonuje bobik. Aby maksymalnie wykorzystać potencjał biologiczny tych roślin, często stosuje się zaprawianie nasion dedykowanymi szczepionkami bakteryjnymi przed siewem.
Zabieg szczepienia materiału siewnego gwarantuje obecność właściwych szczepów bakterii w strefie korzeniowej od momentu kiełkowania. Zastosowanie tego prostego zabiegu agrotechnicznego przyspiesza tworzenie brodawek korzeniowych i zwiększa ilość związanego azotu. Dzięki temu rośliny szybciej budują masę i lepiej znoszą niekorzystne warunki pogodowe w początkowym okresie wzrostu.