KWS
   
 

Znaczenie wody glebowej w uprawie buraka cukrowego

Woda glebowa jest ważnym czynnikiem warunkującym wzrost i rozwój roślin.
Woda jest niezbędna roślinom w wielu procesach fizjologicznych - również składniki pokarmowe są pobierane przez rośliny w postaci rozpuszczonej w roztworze wodnym. Ilość i jakość wody w glebie są zróżnicowane w zależności od rzeźby terenu, klimatu, warunków hydrogeologicznych, budowy gleby i jej właściwości, sposobu użytkowania, zastosowanych zabiegów agrotechnicznych, melioracyjnych, itp.
Woda w glebie podlega działaniu sił kapilarnych, osmotycznych i elektrostatycznych.

W zależności od rodzaju i wielkości sił działających na wodę w glebie można wyróżnić kilka jej postaci. Do głównych należą:
Woda grawitacyjna (przesiąkająca) wypełnia szerokie przestwory glebowe (niekapilarne) i pokonując siły tarcia przesuwa się ku dołowi. Woda ta ulega grawitacji, nie jest związana z cząstkami gleby i jest najłatwiej przyswajana przez mikroorganizmy i rośliny wyższe. Na skutek długotrwałego, intensywnego deszczu wszystkie pory glebowe w górnej warstwie zostają zajęte przez wodę, która przesiąka w dół, wypełniając przestwory kapilarne i niekapilarne coraz to głębszych poziomów, aż dojdzie do całkowitego nasycenia gleby. Ilość wody, która odpowiada takiemu stanowi określana jest jako maksymalna pojemność wodna gleby. Burak cukrowy osiąga najwyższy plon przy wilgotności gleby w granicach od 60 do 70% maksymalnej pojemności wodnej. Plon spada przy wilgotności niższej od 40% lub wyższej od 90%. Nadmiar wody jest szkodliwy, zwłaszcza w przypadku gleb o pogorszonej strukturze, ponieważ zbyt wysoka zawartość wody ogranicza dostęp powietrza do korzeni i pobieranie składników pokarmowych.
Po ustaniu opadów woda nadal przemieszcza się w głąb gleby, a jej miejsce w przestworach niekapilarnych zajmuje powietrze atmosferyczne. Po upływie dnia (na glebach ciężkich po 2 – 3 dniach) ustaje przesiąkanie wody grawitacyjnej w głąb gleby. Następnie ustala się taki poziom wilgotności, przy którym wszystkie mniejsze przestwory wypełnione są wodą, a większe powietrzem. Wówczas taka ilość wody odpowiada polowej pojemności wodnej. Jeśli woda przenikająca w głąb gleby zostaje zatrzymana przez warstwę nieprzepuszczalną wówczas tworzy się tzw. woda gruntowa. Dla plantatora ważne jest określenie poziomu występowania wody gruntowej. Na glebach ornych lekkich woda ta powinna znajdować się na głębokości około 70 cm, zaś na glebach ciężkich od 120 do 200 cm.

Woda kapilarna nazywana jest również wodą włoskowatą. Wypełnia ona przestwory o średnicy mniejszej niż 3 mm i dzięki napięciu powierzchniowemu w kanalikach włoskowatych porusza się w glebie we wszystkich kierunkach, nie wyłączając ruchu ku górze. W glebach gruboziarnistych i niestrukturalnych woda kapilarna występuje w małych ilościach, zaś w glebach gliniastych i ilastych niestrukturalnych jest jej zbyt dużo, co utrudnia dostęp i ruch powietrza. W zasadzie woda kapilarna jest dostępna dla roślin. Wyjątek stanowi woda silnie związana w najwęższych kapilarach, która nie może być pobrana przez korzenie roślin. W przypadku, gdy ilość wody w kanalikach włoskowych spadnie poniżej określonego poziomu, jej dostępność dla roślin zostaje ograniczona, ponieważ siły wiążące wodę pozostałą w kapilarach stają się coraz większe, korzenie nie mogą jej pobierać i rośliny więdną. Taką sytuację określa się punktem trwałego więdnięcia.
Woda podsiąkająca kapilarami ku górze od zwierciadła wody gruntowo – glebowej nazywana jest wodą kapilarną podpartą (właściwą). Tylko wczesną wiosną, gdy poziom wody gruntowej jest wysoki, woda właściwa ma znaczenie praktyczne.
Dla roślin większe znaczenie ma woda kapilarna zawieszona (przywierająca), pochodząca z opadów lub ze spływu powierzchniowego. Podczas opadu wypełnia ona kapilary wierzchniej warstwy gleby i przemieszcza się ku dołowi jako woda grawitacyjna lub utrzymuje się w kapilarach. Stanowi ona główne źródło wody dla roślin uprawnych.

Woda higroskopowa – otacza cząsteczki glebowe cienką warstwą i przywiera do nich z siłą równą ciśnieniu kilku atmosfer. Nie jest ona wykorzystywana przez mikroorganizmy i rośliny wyższe. W glebie występuje w postaci pary wodnej. Jej zawartość zależy od składu mechanicznego, zawartości próchnicy, ilości kationów wymiennych, oraz od ilości i charakteru koloidów glebowych.
Woda w postaci pary wodnej wchodzi w skład powietrza glebowego i pozostaje w równowadze z wodą znajdującą się w glebie w stanie ciekłym. Woda występująca w postaci pary wodnej ulega ciągłej wymianie pomiędzy powietrzem glebowym, a powietrzem atmosferycznym. Woda ta w warunkach klimatycznych Polski nie ma istotnego wpływu na kształtowanie bilansu wodnego gleb użytkowanych rolniczo.
Z rolniczego punktu widzenia najważniejsza jest ta ilość wody, która może być zatrzymana w glebie w postaci dostępnej dla roślin. Większość gleb jest w stanie zatrzymać w profilu od 50 do 250 mm wody dostępnej. O wysokości i jakości plonu decydują przede wszystkim różnice w zdolności gleby do zatrzymywania wody. Właściwe gospodarowanie wodą dostępną dla roślin jest szczególnie ważne wtedy, gdy dla uzyskania wysokich plonów stosuje się intensywne nawożenie.


O zdolności gleby do zatrzymywania wody decyduje struktura, jej skład mechaniczny, zawartość materii organicznej oraz grubość i kolejność występowania poszczególnych warstw w profilu glebowym.

  • Skład mechaniczny gleby – ma istotne znaczenie, ponieważ cząsteczki wody tworzą błonki wokół cząstek glebowych i zatrzymywane są w przestrzeniach pomiędzy cząstkami gleby. Wysoką zdolnością do magazynowania wody charakteryzują się gleby drobnoziarniste, ponieważ im mniejsze są cząsteczki gleby, tym większa jest powierzchnia sorpcyjna, na której mogą utrzymywać się błonki wody.
  • Struktura gleby – prawidłowa struktura gleby umożliwia zmagazynowanie większej ilości wody dostępnej dla roślin oraz dobre przewietrzenie gleby. Cząstki gleby ściśle upakowane (gleby o nieprawidłowej, zagęszczonej strukturze) w przestrzeni mogą zatrzymać niewielką ilość wody, która jest wiązana na tyle silnie, że staje się praktycznie niedostępna dla roślin. Przy strukturalnym ułożeniu gleby zwiększa się zawartość przestworów glebowych i zróżnicowanie ich wielkości.
  • Zawartość materii organicznej – materię organiczną cechuje zdolność do zatrzymywania wody w ilości przekraczającej jej własny ciężar. Wprowadzenie materii organicznej do gleb lekkich poprawia ich zdolność do zatrzymywania wody. Zawartość 1% materii organicznej odpowiada 13 gramom w 1 dcm3 gleby. Jeśli zawartość materii organicznej w glebie wzrośnie o 1%, to zdolność gleby do magazynowania wody wzrośnie o 5 mm/30 cm gleby. Wpływ materii organicznej na magazynowanie wody jest większy na glebach lekkich niż na glebach ciężkich.
  • Układ warstw zróżnicowanych pod względem składu mechanicznego – zahamowanie pionowego ruchu wody przez glebę następuje najczęściej w przypadku różnic w składzie mechanicznym poszczególnych warstw gleby. Jeśli taki stan utrzymuje się dłużej, prowadzi to do wzrostu zawartości wody w poziomach gleby położonych powyżej warstwy ograniczającej przepływ (podobne, negatywne oddziaływanie może mieć podeszwa płużna).


Burak cukrowy należy do roślin o dużych wymaganiach glebowych. W okresie wegetacji jego polowe zużycie wody wynosi około 600 mm, a współczynnik transpiracji od 300 do 380. Właściwa gospodarka wodna i prawidłowa agrotechnika pozwalają na osiągnięcie przez burak cukrowy 2,5% wydajności fotosyntezy (w przypadku innych gatunków roślin próg ten nie przekracza 1,5 – 2,0%).
Na wytworzenie 1 kg suchej masy burak cukrowy zużywa od 290 do 500 l wody. W przeciętnych warunkach glebowych przy plonie korzeni około 45 ton i odpowiedniej masie liści, zapotrzebowanie na wodę w okresie wegetacji wynosi około 450 mm opadów.
O wysokości plonu decyduje nie tylko ilość opadów, lecz także ich rozkład (Tab.1). Bardzo duże znaczenie ma zaopatrzenie roślin w wodę w okresie kiełkowania i wschodów. Największe zaś zapotrzebowanie na wodę przypada w okresie najintensywniejszego wzrostu buraka, tj. w lipcu i sierpniu. Dzienne zużycie wody przez jedną roślinę wynosi wówczas około 1 litra. Należy jednak zaznaczyć, że burak cukrowy dzięki długiej wegetacji oraz głęboko sięgającemu systemowi korzeniowemu, może nawet w latach o znacznych niedoborach lub niewłaściwym rozkładzie opadów wydać plon zbliżony do uzyskiwanego w optymalnych warunkach wilgotnościowych. Zależy to jednak od tego czy plantator potrafi umiejętnie i skutecznie przeciwdziałać stratom wody nagromadzonej w okresie zimy.
Gospodarkę wodną gleby można kształtować między innymi poprzez głęboszowanie i orkę przedzimową.
Głęboszowanie – wykonuje się w warunkach występowania podeszwy płużnej. Wpływa na lepszy rozwój systemu korzeniowego i umożliwia pobieranie składników pokarmowych i wody z głębszych warstw gleby. Działanie strukturotwórcze polega na zwiększeniu udziału porów dużych odpowiedzialnych za odprowadzanie wody grawitacyjnej oraz porów mniejszych kształtujących  zasoby wody dostępnej dla roślin.
Orka przedzimowa – należy ją wykonać z niewielkim wyskibieniem (różnice między grzbietami skib, a zagłębieniami nie powinny przekraczać 4-6 cm). Ostra skiba uniemożliwia prawidłową uprawę przedsiewną i wpływa na nierównomierne przesuszenie gleby. Prawidłowo wykonana orka przedzimowa umożliwia wiosną przygotowanie roli do siewu buraka cukrowego w czasie jednego przejazdu agregatem uprawowym. Każdy kolejny przejazd to strata około 10 litrów wody z 1 m2 gleby.

Tabela1.Optymalny rozkład opadów atmosferycznych (w mm) dla buraka cukrowego, według różnych autorów (W.Wiśniewski, 1991)

Miesiąc

Stechlik

Seelhorst

Wohltmann

Hohendorf

   

rodzaj gleby

   

średnia

zwięzła

ciężka

śred. zwięzła

lekka

X - III

-

-

280

178

210

262

Kwiecień

40

26

40

26

30

38

Maj

50 - 60

46

50

51

60

75

Czerwiec

65 - 75

56

50

42

50

72

Lipiec

85 - 90

86

80

102

120

150

Sierpień

65 - 70

101

65

76

90

112

Wrzesień

40 - 70

74

35

68

80

100

Razem

345 -405

389

320

365

430

537

Opracowanie: mgr inż. M.Łada, Agroservice KWS Polska

 

 


 
KWS