Jednym z podstawowych elementów środowiska wykorzystanych w rolnictwie jest gleba. W rolnictwie zrównoważonym utrzymanie czy zwiększenie żyzności gleby jest bazą do osiągnięcia wysokich i dobrych jakościowo plonów roślin. Utrzymanie trwałej żyzności polega na systematycznym zwiększeniu i odbudowywaniu zawartości substancji organicznej (próchnicy) w glebie. Kształtuje ona podstawowe fizykochemiczne i biologiczne jej właściwości (struktura gleby i jej trwałość, pojemność wodna i sorpcyjna, aktywność biologiczna i enzymatyczna oraz właściwości cieplne), zmniejsza podatność gleby na erozję oraz wpływa na wielkość plonu).

W glebach mineralnych powierzchniową, uprawną warstwę stanowi mieszanina cząstek mineralnych, substancji organicznej, wody i powietrza. Ogólnie można stwierdzić, że woda i powietrze zajmują blisko około 50% objętości roli, przy czym są to czynniki antagonistyczne: im więcej wody zawiera gleba, tym mniej jest w niej powietrza i odwrotnie. Jest to oczywiste, bo zarówno woda jak i powietrze wypełniają w glebie przestwory między cząstkami mineralnymi i organicznymi. Specyficznym składnikiem roli są organizmy glebowe w niej żyjąc. W wierzchniej warstwie gleby, żyją mikroorganizmy tlenowe, które w sprzyjających im warunkach rozwijają się i powodują rozkład substancji organicznej gleby do składników dostępnych dla roślin. W głębszej warstwie gleby żyją mikroorganizmy beztlenowe, które również wspomagają procesy rozkładu substancji organicznej gleby, powodując powstawanie organicznych i organiczno-mineralnych koloidów glebowych. Rozkład substancji organicznej dostarcza wszystkich niezbędnych do życia składników pokarmowych, organizmy glebowe zatem są niezbędnym warunkiem życia roślin.

Zawartość próchnicy w naszych glebach jest niewielka. W związku z tym trzeba dążyć do utrzymania zrównoważonego bilansu substancji organicznej, czyli jej dopływ do gleby w formie resztek pożniwnych i korzeniowych oraz nawozów naturalnych, organicznych i poplonów. Bilans składników powinien być zrównoważony i nie powinien być mniejszy niż mineralizacja spowodowana uprawą roślin. Niekorzystnym zjawiskiem jest zaniechanie produkcji zwierzęcej, a tym samym ograniczenie możliwości stosowania w płodozmianie nawozów naturalnych oraz ograniczenie areału uprawy roślin motylkowych i poplonów. Kolejnym czynnikiem degradującym jest erozja, czyli proces zmywania, żłobienia lub zwiewania wierzchniej warstwy gleby. Szkodliwość erozji wodnej polega na niszczeniu wierzchniej, a częstą głębszych warstw gleby oraz na przemieszczaniu składników mineralnych zawartych w glebie do wód powierzchniowych. Ważnym czynnikiem degradującym uprawną warstwę gleby jest również erozja wietrzna. Silne zagrożenie tego typu erozją występuje głównie na glebach lekkich. Erozja wietrzna powoduje mechaniczne niszczenie roślin, odsłanianie ich systemu korzeniowego oraz zanieczyszczenie wód powierzchniowych i powietrza pylistymi częściami gleby.

Istotnym mechanizmem zapewnienia żyzności gleby jest zmniejszenie jej ugniatania przez ograniczenie liczby przejazdów w celu wykonania mechanicznych zabiegów uprawowych. Można to osiągnąć stosując różnego rodzaju agregaty uprawowe. Zachowuje się przez to korzystną strukturę gruzełkowatą, dzięki której roślinom zapewnia się odpowiednio uregulowane stosunki powietrzno-wodne.

Kluczowym elementem agrotechniki, warunkującym stosowanie dobrej praktyki rolniczej w gospodarstwie, jest płodozmian. Porządkuje on całokształt agrotechniki i zapewnia utrzymanie żyzności gleby przez kształtowanie jej biologicznych, fizycznych i chemicznych właściwości oraz stwarza korzystne warunki do wzrostu roślin przy ograniczonym zużyciu przemysłowych środków produkcji. Płodozmian w dużej mierze wpływa na plonowanie roślin przez kształtowanie jej biologicznych, fizycznych i chemicznych właściwości oraz stwarza korzystne warunki do wzrostu roślin przy ograniczonym zużyciu przemysłowych środków produkcji. Płodozmian w dużej mierze wpływa na plonowanie roślin przez kształtowanie biologicznej aktywności gleby, w której występują mikroorganizmy antagonistyczne w stosunku do patogenów.

Uprawa roślin w uproszczonych zmianowaniach lub monokulturach zawsze prowadzi do namnażania się agrofagów, czego konsekwencją są rosnące nakłady na środki ochrony roślin i spadek plonów. Właściwie dobrany płodozmian powinien ograniczać wymywanie składników nawozowych, a głównie azotanów, oraz chronić gleby przed erozją przez możliwie ciągłe utrzymanie jej powierzchni pod okrywami roślinnymi. Jego zadaniem jest również utrzymywanie zasiewów w małym stopniu zagrożonych przez specyficzne choroby i szkodniki (przenoszące się na rośliny następcze za pośrednictwem gleby i resztek pożniwnych) oraz uciążliwe gatunki chwastów, których opanowanie wymaga dużego zużycia środków chemicznych. Prawidłowy płodozmian pozwala stwarzać warunki dla wzrostu lub przynajmniej utrzymania na stałym poziomie żyzności i biologicznej aktywności gleby, dzięki dodatniemu bilansowi substancji organicznej.

Preferowane powinny być płodozmiany złożone z kilku gatunków roślin. Zmianowanie powinno zawierać między innymi rośliny motylkowe lub strączkowe w celu utrzymania dodatniego bilansu substancji organicznej w glebie. Zaleca się wprowadzenie do takich zmianowań międzyplonów. Wpływa to na poprawę bilansu substancji organicznej, a jednocześnie zmniejsza wymywanie azotanów z gleby w okresach jesienno zimowych i chroni gleby przed erozją. W praktyce zalecane są płodozmiany złożone przynajmniej z trzech gatunków roślin na glebach lekkich oraz 4-5 na glebach cięższych. Z powyższych względów prawidłowy płodozmian jest istotnym elementem dobrej praktyki rolniczej. Zwiększa on stabilność ekonomiczną gospodarstw przez ograniczenie zużycia drogich środków ochrony roślin oraz wpływa korzystnie na właściwości fitosanitarne gleby.
Jednak współcześnie widoczne jest znaczne uproszczenie organizacji produkcji.

Jego przejawem jest bardzo duży wzrost udziału zbóż w strukturze zasiewów, który stanowi 80,8% powierzchni zasiewów. Są więc uprawiane rośliny zbożowe po złych przedplonach, co wymaga zwiększenia nakładów w postaci nawożenia mineralnego i ochrony roślin, a więc zabiegów agrotechnicznych opartych na wykorzystaniu środków produkcji pochodzenia przemysłowego, co znacznie podraża koszty produkcji i wpływa niekorzystnie na środowisko. Ponadto uprawa roślin w monokulturach prowadzić może do zjawiska zwanego zmęczeniem gleby, a nawet do wyjałowienia (likwidacji żywej warstwy gleby) i degradacji gleby – uprawa w monokulturze kukurydzy w Stanach Zjednoczonych doprowadziła do powstania takiego stanu.

Opracowanie: mgr inż. Eugeniusz Mystkowski

Na podstawie materiałów z konferencji „Infrastruktura techniczna wsi w aspekcie zrównoważonej produkcji rolniczej” AGROTECH Kielce 11 marca 2004.