Ze zjawiskiem zmęczenia gleby, coraz częściej spotykamy się w naszych zagłębiach uprawy warzyw czy jagodowych (szczególnie prowadzonymi w gruncie pod osłonami). Zmęczenie gleby oczywiście nie omija także naszych regionów sadowniczych. Zjawisko zwane „zmęczeniem” gleby definiowane jest, jako obniżenie żyzności gleby wynikające z wytworzenia w niej warunków niekorzystnych dla wzrostu i rozwoju roślin. Żyzność gleby możemy zdefiniować, jako współudział gleby we wzroście, rozwoju i plonowaniu roślin, przejawiający się w zdolności gleby do przekazywania bytującym roślinom wyższym składników pokarmowych, wody, powietrza, ciepła na podstawie określonych właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych oraz regulowaniu wymiany gazowej.

Żyzność gleby jest pojęciem bardzo szerokim i o dużym stopniu złożoności. Wynika ona z zespołu morfologicznych, fizycznych, chemicznych, fizyko-chemicznych, biochemicznych i biologicznych właściwości gleby, od których zależy wprost zapewnienie roślinom odpowiednich wspomnianych powyżej warunków funkcjonowania. W okresie kształtowania się gleby, w czasach prehistorycznych każda gleba uzyskała coś, co można nazwać żyznością naturalną. Naturalna żyzność gleby kształtuje się w wyniku zachodzenia procesów glebotwórczych (które w brew pozorom zachodzą także tu i teraz) i zależna jest od zawartości w glebie pierwotnej m.in. koloidów glebowych, związków mineralnych, substancji organicznej, mikroorganizmów, zasobów wody.

Zjawisko zmęczenia gleby – przyczyny

Żyzność naturalna kształtowana jest przez naturalne czynniki przyrodnicze i łączy się z naturalnymi zespołami roślinnymi. Człowiek oddziałuje poprzez prowadzone zabiegi uprawowe i agrotechniczne na żyzność naturalną. W krańcowym przypadku możemy doprowadzić do zjawiska polegającego na całkowitym przekształceniu „naturalnej żyzności gleby” w „żyzność antropogeniczną”, która jest mniej zależna natury, a bardziej od naszych działań. Żyzność ta jest wynikiem mniej lub bardziej przemyślanej działalności rolniczej: płodozmianu, lub jego braku, melioracji, nawożenia, nawadniania i innych zabiegów stosowanych w nowoczesnym rolnictwie. Każde zjawisko zachodzące w przyrodzie ma swój przebieg, uwarunkowania i przyczyny. Przyczyny powstawanie zjawiska zmęczenia gleby możemy podzieli na dwie grupy: biotyczne oraz abiotyczne.

Do czynników biotycznych możemy zaliczyć:

• utratę mikrobiologicznej bioróżnorodności gleby,
• spadek aktywności mikrobiologicznej gleby,
• nagromadzenie się w glebie nadmiernej liczebności patogenów – sprawców chorób: systemu korzeniowego, chorób podstawy pędu, chorób naczyniowych,
• nadmierny wzrost populacji szkodliwych dla roślin nicieni i innych szkodników glebowych,
• nagromadzenie się w glebie substancji szkodliwych powstających w wyniku rozkładu korzeni.

Przyczynami abiotycznymi mogą być:

• niedobory pewnych składników pokarmowych – zjawisko jednostronnego wyczerpania składników pokarmowych,
• nagromadzenie niektórych jonów,
• zniszczenie struktury gleby,
• zanieczyszczenie substancjami toksycznymi,
• nadmierna koncentracja soli (wysokie EC gleby),
• zjawisko pseudooglejenia gleby,
• spadek zawartości substancji organicznej,
• spadek odczynu.

Dominujące znaczenie wymienionych czynników może być różne w różnych siedliskach i na różnych glebach i w różnych uprawach czy płodozmianach. Zwykle za zmęczenie gleby w danych siedlisku, na danym polu odpowiada przynajmniej splot kilku czynników. Popatrzmy na uprawę papryki pod osłonami w gruncie. Wiemy doskonale, że uprawy papryki w gruncie pod tunelami są bardzo silnie narażone na powstawanie zjawiska zmęczenia gleby, chociażby z powodu ograniczonego płodozmianu, który sprowadza się praktycznie do uprawy przedplonu w postaci np. sałaty czy pekinki i dalej papryki. Te ograniczenia w płodozmianie plus wysoka koncentracja produkcji w regionie i charakter papryki bardzo szybko prowadzą do poważnych zmian zachodzących w glebie: nagromadzenie się w niej sprawców chorób odglebowych, nicieni, utraty właściwości fizyko-chemicznych gleby, wzrostu zasolenia, nadmiernej koncentracji niektórych jonów, powstania pseudooglejenia gleby – główne przyczyny zmęczenia gleby w papryce.

Zjawisko zmęczenia gleby – ograniczanie skutków

Zależnie od stanu naszej gleby, mamy faktycznie trzy opcje. Pierwsza – to zapobiegać powstaniu zjawisku zmęczenia gleby, druga – to odsuwać w czasie lub łagodzić na bieżąco skutki zmęczenia gleby w czasie powstawania tego zjawiska, trzecia – to walczyć ze skutkami. Sprawdza się tutaj stara maksyma „łatwiej zapobiegać niż leczyć”. Łatwiej jest zapobiegać zmęczeniu gleby prowadząc racjonalną agrotechnikę niż eliminować skutki tego zjawiska. Całkowite wyeliminowanie zmęczenia gleby, gdy już faktycznie ogranicza ono możliwość uprawy danego gatunku jest trudne. W zależności od nasilenia zmęczenia przywrócenie pełnej żyzności glebie trwa, co najmniej kilka lat, wszelkie działania związane z usuwaniem objawów tej choroby gleby powinny być ukierunkowane na:

• przywrócenie stanu równowagi w składzie gatunkowym mikroflory glebowej,
• poprawienie właściwości fizykochemicznych gleby,
• zminimalizowanie ilości niekorzystnych związków chemicznych występujących
  w glebie.

Metody łagodzenia objawów zmęczenia są identyczne ze sposobami przeciwdziałania wystąpieniu tej choroby gleby, wybór metody zależy przede wszystkim od tego, jakie czynniki mają główny udział w powstaniu zmęczenia gleby. Aby przyniosły one zamierzony skutek, muszą być wykonywane zgodnie z ogólnie przyjętymi zasadami agrotechniki dla danego uprawianego gatunku.

Główne elementy ograniczania skutków zjawiska „zmęczenia gleby” sprowadzają się do usunięcia lub zniwelowania konkretnych przyczyn tego zjawiska i sprowadzają się do:

• w przypadkach skrajnych, gdy głównym problemem jest nagromadzenie się w glebie sprawców chorób – odkażanie chemiczne gleby,
• wprowadzenia do gleby mikroflory pożytecznej,
• mikoryzacji systemu korzeniowego,
• stosowania roślin fitosanitarnych,
• wzbogacenia gleby w substancję organiczną,
• głębokiej uprawa gleby, jeżeli jest taka potrzeba,
• głęboszowania – niszczenie podeszwy płużnej, zjawiska oglejenia lub pseudooglejenia,
• wapnowania – prawidłowy odczyn w czasie sadzenia roślin i później w czasie uprawy,
• nawożenia zgodne z analizą gleby – uzupełnienia zawartości brakujących składników pokarmowych,
• używania doskonałej jakości materiału nasadzeniowego – silne rośliny lepiej znoszą zmęczenie gleby,
• stosowania podkładek odpornych na choroby systemu korzeniowego – jeśli to możliwe w przypadku danych gatunków,
• fertygacji, nawozami mineralnymi oraz preparatami na bazie kwasów fulwowych i humusowych, wyciągów z alg.

Zjawisko zmęczenia gleby – rola mikroorganizmów glebowych

Środowisko, jakie tworzy gleba sprzyja występowaniu ogromnej liczebności i mnogości organizmów żywych. Glebę zamieszkują: bakterie, promieniowce, grzyby, porosty, glony, pierwotniaki, nicienie, roztocza, skoczogonki, wazonkowce, dżdżownice, stawonogi, zwierzęta wyższe i rośliny wyższe. Organizmy glebowe, a głównie mikroorganizmy – bakterie, grzyby i promieniowce, zaangażowane są w wiele procesów zachodzących w glebie np.: rozkład substancji organicznej, mineralizację próchnicy, uruchamianie: fosforu, potasu, utlenianie siarki, żelaza, uwstecznianie składników pokarmowych, nitryfikację, denitryfikację. Gleba dzięki swojej budowie pozwala na zachodzenia w niej ogromnej liczby czasem przeciwstawnych procesów biochemicznych sterowanych przez mikroorganizmy. Można zauważyć wyraźną współzależność pomiędzy glebą, rosnącymi w niej roślinami a wspomnianymi mikroorganizmami glebowymi. Udział mikroorganizmów w tym „układzie” jest bardzo istotny, to mikroorganizmy w dużej mierze odpowiadają za produktywność gleby. Stanowią one bardzo istotny element utrzymujący równowagę biologiczna gleby. Jedną z przyczyn zmęczenia gleby jest utrata bioróżnorodności gleby i spadek aktywności mikrobiologicznej gleby. Dlaczego temat mikroorganizmów glebowych jest tak często podnoszony i dlaczego tak silnie mikroorganizmy wpływają na powstawanie/ograniczanie zjawiska zmęczenia gleby? Odpowiedź na tak postawione pytanie jest stosunkowo prosta, mikroorganizmy glebowe są odpowiedzialne za cały szereg procesów, które zachodzą w glebie i kształtują żyzność gleby. Utrata bioróżnorodności gleby prowadząca do ograniczenia aktywności mikrobiologicznej gleby prowadzi wprost do zakłócenia przebiegu ważnych procesów zachodzących w glebie, co potencjalnie skutkuje zmęczeniem gleby.

Mikroorganizmy glebowe odpowiedzialne są głównie za:

• budowę i utrzymanie prawidłowej struktury gleby,
• utrzymanie dobrych stosunków powietrzno-wodnych,
• bezpośrednio i pośrednio wpływają na stosunki cieplne w glebie,
• procesy syntezy i resyntezy próchnicy glebowej,
• mineralizacje substancji organicznej gleby,
• mineralizacje próchnicy,
• w wielu wypadkach mają pośredni i bezpośredni udział w zaopatrzeniu roślin w podstawowe składniki pokarmowe,
• rozkładają różnorakie toksyny pochodzenia autogenicznego i antropogenicznego, w tym pestycydy i ich metabolity,
• przeprowadzają wiele połączeń mineralnych w połączenia organiczne,
• mogą ograniczać potencjał infekcyjny gleby,
• mogą także ograniczać liczebność szkodników glebowych i nicieni.

W obecnej czasach coraz częściej mówi się o kompleksie mikroorganizmów glebowych, tak zwanym „mikrobiomie” gleby, czyli o zespole mikroorganizmów pozostających we wzajemnych relacjach i zależnościach. Oczywiście w glebach uprawiany rolniczo możemy mieć ogromny wpływ na te relacje – chociażby stosując preparaty mikrobiologiczne.