EDWARD SLUSARCZYK
OPTYMALNY MODEL GLEBY DLA POTRZEB ROŚLIN UPRAWNYCH
(PIERWSZE PRZYBLIŻENIE)
Zakład G leboznawstwa i Ochrony Gruntów IUNG w Puławach
WSTĘP
Tematem naszych rozważań jest uproszczony model gleby zapewnia jący wysokie plony roślin upraw nych.
Na glebę wpływ a ogromna liczba czynników o mniejszym lub więk szym znaczeniu dla rozwoju roślin. Metoda kolejnych przybliżeń umożli wia wyodrębnienie czynników nieistotnych i jednocześnie uściśla gra nice czynników wpływ ających na rozwój roślin. W w yniku zastosowa nia tej m etody możemy niejako stworzyć ,,norm alną glebę”, która będzie przedstawiać najbardziej pożądany model gleby. Znaczna część gleb w stanie naturalnym nie odpowiada w pełni potrzebom roślin upraw nych. Z drugiej strony w zrastające stosowanie nawozów, środków ochro ny roślin i ciężkich maszyn, a także wpływ odpadów przemysłowych wy w ierają ujem ny w pływ na glebę. N arasta w skutek tego niszczenie jej s tru k tu ry oraz niewłaściwe wysycenie kompleksu sorpcyjnego i roztwo rów glebowych szkodliwymi dla roślin substancjami.
Wszystkie ujemne wpływy można by rozpoznawać i usuwać porów nując badaną glebę ze wspomnianą „normalną glebą”, to jest z opty m alnym modelem gleby, którego dotychczas brak.
PROBLEM OPTYMALNYCH WARUNKÓW GLEBOWYCH DLA WYSOKICH FLONÓW
Najbardziej m iarodajnym kryterium optymalności gleby jest uzys kanie wysokiego plonu, zbliżonego do potencjalnego pułapu najplenniej szych odmian roślin upraw ianych w danych w arunkach agrometeorolo gicznych. Na podstawie dotychczasowej wiedzy możemy sformułować w następujący sposób wymagania głównych roślin w stosunku do gleby:
186 E. Ślusarczyk
gleby powinny zapewniać swobody ruch korzeni, przewodnictwo roz tworów, gazów i tem peratury oraz odporność na szkodliwe deformacje sprzętu polowego powodowane przez koła;
— kompleks sorpcyjny musi mieć odpowiednią pojemność i zdolność buforową umożliwiającą neutralizowanie nadm iernego nawożenia oraz środków ochrony roślin i skażeń pochodzenia przemysłowego;
— zdolność retencyjna w stosunku do wody musi łagodzić jej niedo bór w okresach suszy i zmniejszać am plitudę wilgotności gleby;
V7artor-cA o r a s n r z - d r .i a ły p a r a e e t r ó a i j z n o ś c i -y.ych podg;:u^ r,i ел\хlozsc i г у с s a v c h g l e b a ^ ir/.:-cy:h
Podgru p a g i’ûnu l o a г X Ху с, :.:ia аГаС лl o c c t r i e c u o g r o u p л ЛИГ. Л- ' Г Ü 1 ч -J.02 с а % C o r .ïc û t с Г 1'ГР.Ссл.ОП о? - â : f т “’а т зт г е. fe'lU- by Ć о_ л l a :-а — i r<-:.B\,oś6 D e n s i t y . S /c a ^ Г-огс-ла i- o ro li-'a n « T o t a l p o r o n i "y il , /i ---ïïoda o g ó l n i e d o s t ę p n a nun l a t a ł y : r . v e i l s h l e j w f.to r . j r.n 1 ... ... “ \ P r ó c h n ic a 0 с У с т ' T o '^ 1 I Н-.лиз ; c o u v e n t . ! % P ia ô îf'. d ła b o g lin ia G ^ y ре S 1 : L l y lo:-.my sand ps 6 - 1 0 J. — J x S O i 1 , 'TV 1751 6 2 „ .. 1 !, j v M t 1 .29 ■35 -T J 32 ?o 7 7 . - 2 * 4 P i a s e k K Ü n i '- s t y l3 k L i 3 3 l L ig h t loamy an.nd p g i 1 ' - 1 5 I I • V ! ,Tv 38 ! * ^ 7 7 Й Т Г J P i a s e k g l i n i a s t y mocny Pgn i H ea7y l o a n y sand j pgjn i 1 [ V .- 2 0 i i I ! I I __ '1 ,T C -T ,7 3 ^2 1 7T-u.jS ! ?4 •3>-T3 42 40 T T ^ b ” G lin * p i a s z c z y s t a i le k k a J 1 .5 2 42 АЛ - Л ° м СР. *.:i Sandy «nd l i g h t lor\m SP. <5-2 1 - 3 5 I I 1 y >0- : ,bü I. 6 7 7 7 5 0 - С Г 5 7 Ä «to si? ■; .Л -2 7 3^ G lin a d r e d n ia , 2 J gy Med iu n loam g a 3 5 -5 0 I I i , 3 f e - i , 5 ô 1*62 7 7 5 ^ 7 7 5 j j 50 1 , ^ - 2 , 9 G lin y c i ę ż k i e o r a z i ł y g c , s b c , i p . i H eavy 1оаяа Ar.d c la y * g c , t;b c , i p . i > 5 0 i I i i 1 .J S 1 . 4 7 1 ,2 2 Г 1 > .о Л8 44^ ЯГ : ^ f r 60 60 7 7 & 7 Г i T y t p L a s r .c z y e ty , g l i n i a s t y , i 1 ,< 0 47 55 55 1 , 6 I zey k > y p ł p , ? ł g , p ł z S a n d y , 1ог?з.;! end t y p i c a l a i I t p ł p . P i g . P łz ï,ü6-i,£5 ___j -, *1, ‘JO- !, ó2 O - f c T 'И ЗВ-4Г \, 4 - ^ T j P y ł i l f i û t y •j; 1 » 33 .3.4ô 65 6 0 _l_y 3 . p ł i C la y e y e i l t p ł i 3 6 - 5 0 I I 1 , 20 - 1 , 4 5 -1 , J 'J -l.î/Ô T C C ^ r
— zasobność w składniki pokarmowe powinna pokrywać bieżące po trzeby roślin;
— ogólna sprawność gleby powinna zapewniać pełne wyzyskanie składników pokarmowych siedliska roślinnego.
Niewiele jest gleb, które łączą w sobie wszystkie cechy „gleby nor
m aln ej” i nie w ykazują czynników ograniczających plonowanie roślin.
Chodzi oczywiście nie tylko o obecność składników plonotwórczch, lecz również o ich proporcje, dopływ do system u korzeniowego itp.
■ v; , ... ? ...
T a b e l a l Mean V d l u c e сг.ч i n t e r v a l * o f some i m p o r t a n t p a r a m e t e r s
o f p a r t i c u l a r ^ r a n u '-o m e tr i e g r o u p a o f c u l t i v a t e d B o i l s
Kationy wymienne - Exchangeabio cations
'““kci P к i Liczba obiek tów Nun ber of treat ments c*2ł j иг2+ к+ Naf OU »UeueliL
ас /ICO g clcby - ие/100 g of 3oil Ио/ЮО g of soilo?/"! 00 g ple by
2*5 0.03 0.02 1731-47*3 ?iSÄ 17:7-3725“ t; Ht5 3,1 7 7 ^ .1 Г 1,з i 16 i 1 1 1.6 ö ,i-6,T о.з 0,1-5,5 й/й-'ЗТТ ïït5 Â ;s 0,01-0,03 0,04 р,;5-1б,0 I 6.6 Ï . ü - £ r o,ôk-ô,ôj 4,4-5,7 0,4-5,2 1.7- 7,5 2,5 ü’.SièjT üT§ié7T °.05 т л ^ ^ г е - ?*? 1 Ćv*£ U 10.8 50 i :>-v7s /.,03-0,12 4,o-b,0 1,7-7,и 5,S -ib,ь 2 . 7 O.i 0.2 ?• ? 1 с-7 , 6.6
1.1-%#e öt2-ö ,Y 0,1-0,3 6,o2-ü,oü 1, 42-6, -‘,3 4, o-b,1 Ô,J-4,4 2.^-4» 3
JjL6 , - М 0.0b 4.5° . 5.6 « M , 1 12î? 69 1, ‘О - ’ ?"-Ô, <*-0,о с .2 ^,03-ó,i «Г * ° ’05»* 1,8 t44 4.05 4,o-b,1 S*3 2,2-4,6 6fb-i9,1 6.6 Ö,1-0,4 G,Ô2-0,ЪТ 1,02-7,09 4,7-b ,1 ó ,9-4,8 3,3-10,0 0.7 иЛ±Т72 °'l н 0 ,0 7 0.0G ï*97 , 6.0 12,5 82 T, J-10.3 0,3-6,7 о.:» 4,Is:?-'u:, 43 , T*5Ö 5,O-b,4 Ы 371-8.3 2.2 7,5-19,9 6.6 5.2-11,1 d ,-1-5,4 0,04-о,ю 3,'4-13,Ю 4, 6-ь,5 779^5,2’ ■ ;3,3-12,5 B . i - i x r 11.8 3 7 ^ 7 3 _.Vk.4— 0,ö~2,2 С Т ^ -573" * 9 ’ 17 . , 1^ 87 6.3 6.1 Ч-2 33 Ö,14-0,20 г . iS y,34-10,i73 ЗЛ=Б,7 '4,4-3 73 2.6 10,B-2l,b 9 , 0 - 1 * . ö 0,10-0,26 0,9-ь ,5 4,2-14,1 16.0 т г й л г i.? Uf у - i , 6 1.1 0,20 ^ТТ^-о75(Г о.?э 18.80 T3,75-25,20 17.30 Ä 5.8 7.8 18.3 41 l2,0-fci,3 >»J-ĆJpU о ,б -1 ,1/ 0.4 '073'-с ,*7" 3,1-14,0 û; Ht5 ~ 11 ,b-34,9 6.6 öf 10—0 , 4ii WTbö-^b, 92 3,3-22,4 5-S ■ Ü7T-U,d0 .6 1.0 ÏÏ7Г-ГГГ o.T-ü/j 0.2 ^0,10 ^ 0.12 0,‘ïü-u, 1б‘ 7.50 5,i$-b,2 тгЬтл T ^ i.7 -2.2 8.3 21 4.Ö-7.Ö 7,6 7;>Й57Г" 4+ 8.92 t,5=U ; 9 С,1-0,3 ' 7733-10,có ÏÏ79-T,T ß <1 ■r-Wr-ч !"5;Й75" 0.6 0.12 , b,d5-V4,'J510.5? J?'°ç 6.2 4,0 14,9 60 (JT3-1,7Г "Ôrüci-Ô, 18 0.16 5.2-6,* 5lu5_^_ 1-? 3,3-Z4,9 4.2 0 , Ь - 1 Л й ,1-0,4 ö\ö9-0,£<r 4,8-b,ö 2.5- 6,6
188 E. Ślusarczyk
METODA OPRACOWANIA PARAMETRÓW OPTYMALNEGO MODELU GLEBY
Zgodnie z założeniem, że najbardziej m iarodajnym wskaźnikiem uro dzajności gleby jest wysoki plon upraw ianych roślin, określenie w ażniej szych param etrów przeprowadzono na glebach tych doświadczeń, z któ rych uzyskano: ziarno pszenicy ozimej i jarej w wysokości 4,2—9,7 t/ha, jęczmienia jarego 3,8—7,0 t/ha, żyta 3,8—6,4 t/ha, suchej masy korzeni buraków cukrowych 9,8— 18,1 t/ha i suchej m asy bulw ziemniakcw 7,2— 10,9 t/ha. Wahania plonów uw arunkowane są przede wszystkim granulo- m etrią gleb. M ateriał doświadczalny z ważniejszych regionów glebowo- -klim atycznych Polski zebrano w latach 1975, 1976 i 1978 z 372 punk tów zlokalizowanych w stacjach oceny odmian, w doświadczeniach tere nowych IUNG, w zakładach doświadczalnych innych placówek badaw czych i szkół rolniczych. Badane param etry określono dla 8 zasadniczych podgrup granulom etrycznych różnych typów gleb.
Próbki gleb pobrano bezpośrednio po zbiorze roślin. Uzyskane w yni ki charakteryzują gleby po zbiorze roślin. Do analiz pobrano próbki z dwóch w arstw : I — z ornej i П — z podornej (0,25—0,50 m). Analizy wykonano metodami standardowymi. Wodę ogólnie dostępną dla roślin obliczono z różnicy między połową pojemnością wodną a wilgotnością trwałego więdnięcia roślin [1].
WYNIKI BADAŃ ORAZ ICH OMÓWIENJE
Wartości param etrów z tab. 1 proponujem y przyjąć jako przybliżone wskaźniki gleby optymalnej (pierwsze przybliżenie). Uzyskane wartości wym agają zweryfikowania z w ynikam i większej liczby punktów doświad czalnych w różnych układach pogody. Na podstawie większej liczby zbio rów będzie można podjąć próbę zbudowania modelu stochastycznego z za stosowaniem rachunku prawdopodobieństwa. Tymczasem musimy się za dowolić modelem uproszczonym.
Włościwości agrochemiczne badanych gleb niewątpliwie kształtują się pod wpływem intensywnego nawożenia i dlatego szczegółowa in terp reta cja jest utrudniona i mogłaby doprowadzić do fałszywych wniosków. Uzyskane dane analityczne dają obraz stanu agrochemicznego poszczegól nych gleb po zbiorze wysokich plonów.
Rozpatrywane wyżej wartości średnie param etrów stanowią przybli żone wskaźniki „normalnej gleby”, które w każdym razie stanowią przy bliżone optimum analogicznego układu gleba—roślina.
W dążeniu do założonego stanu optym alnego gleby należy uwzględ nić zakres tolerancji rośliny i jednocześnie możliwości kompensacyjne gleby. Omawiana tolerancja jest zjawiskiem w arunkow anym zarówno rozwojem systemu korzeniowego, jak oddziaływaniem na glebę.
Podane wartości graniczne wyznaczają ustalone doświadczalnie prze działy odpowiadające wahaniom param etrów w arunkujących wysoki plon. W pewnych przypadkach przedziały te są dość szerokie. Jest to praw do podobnie spowodowane włączeni4,łm do rozważań plonów wielu roślin uprawnych, których wymagania nie są przecież jednakowe w ram ach poszczególnych grup granulom etrycznych.
Tak interpretow ane p aram etry ,,norm alnej gleby” mogą się okazać pomocne do obiektywnej oceny wartości użytkowej gleb, kw alifikacji gleb wadliwych oraz przy wyborze sposobów usuwania ujem nych właściwości tych ostatnich.
LITERATURA
[1] Ś l u s a r c z y k E.: An em pirycal model of the optim al physical properties of soil for the requirem ents of field crops. Zesz. probl. Posti Nauk rol. 220, 1979, 327—347. Э. СЛЮСАРЧИК ОПТИМАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ПОЧВ ДЛЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ (ПЕРВОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ) Отдел почвоведения и защиты земель Института агротехники, удобрения и почвоведения в Пулавах Р е з юме Значительная часть возделываемых почв не выполняет наддежащим образом роли средового фактора требуемого для высоких урожаев культурных растений. Эго связано чаще всего с характером гранулометрического состава скал материнской породы, а также с рельефными и климатическими условиями почвообразовательных процессов приводящих к образованию неблагоприятных для растений признаков почвенного профиля. Интенсивное удобрение и применение средств защиты растений, а также использование тяжелого меха нического оборудования в сочетании с вредным воздействием крупных промышленных цен тров, дополнительно ухудшают почвенную среду. Учитывая указанное положение, была разработана модель „нормальной почзы”, спо собной снабжать полностью растения всеми элементами необходимыми для их роста и уро жайности. Нормальная почва обеспечивает получение потенциального урожая данного сорта в конкретных климатических условиях, при соблюдении принципов правильной агротехнику В предложеной модели охватывающей 8 гранулометрических единиц, учтены следующие параметры почвы: плотность, порозность, задержание общедоступной влаги, содержание гумуса, обменных катионов, усвояемых форм Р и К и pH. Параметры „нормальной почвы" могут оказаться полезными в объективной оценке действительного пользовательного качества почв и в квалифицировании недостатков почв, а также в выборе способов ликвидации отрицательных свойств последних.
190
e. Śl u s a r c z y k
OPTIMAL SOIL MODEL FOR PLANTS GROWTH {THE FIRST APROXIMATION)
Departm ent of Soil Science and Conservation of Soils, Institute of Soil Science and C ultivation of Plants at P u ław y
S u m m a r y
A considerable part of cultivated soils does mot fu lfil correctly the role of an environm ental factor for high yielding of plants. It is connected m ostly w ith the character of parent rock granulom etry and w ith relief and clim atic conditions o f soil . processes form ing features of soils inappropriate for plants. An in ten sive application of fertilizers, plant protection substances and h eavy agricultural equipm ent, jointly w ith harful in fluence of bi,g industry centre^, exert an additional w orsening effect on the soil medium.
For this raeson the „normal soil” m odel being able to supply plants properly w ith all elem ents necessary for their growth and yielding w as w orked out. The normal soil ensures obtaining a potential yield of the given variety under defined clim atic conditions at preservation of the correctly m aintained agrotechnical practices;.
In the m odel proposed, com prising 8 granulom etric units, the follow ing soil parameters: density, porosity, retention of totaly available water, content of humus, exchangeable cations, available P and К form s and pH, h ave been taken in to consideration.
-The „normal soil” param eters can appear to be hepfull for the real estim ation of an actual useful value of soils and qualification of defective soils as w ell as for the choice of the manners for rem oval the n egative properties of the latest.
D r E dw ard. Ś lu sa rc zy k , IU N G — O sada P a ła c o w a 24-100 P u ła w y
