Ocena przydatności testów chemicznych do opisu stanu fosforowego gleb uprawnych

Wrocław 2013, wydanie 1, format 165 x 235, objętość 122 str., oprawa miękka

Fosfor jest jednym ze składników pokarmowych, który ze względu na wyczerpywanie się zasobów surowcowych wykorzystywanych do produkcji nawozów coraz częściej będzie limitował plonowanie roślin. Całkowite wyczerpanie nieodnawialnych źródeł fosforytów szacowane jest w zależności od źródła naokoło 50-100 lat. Wagę tego zagadnienia zwiększa fakt, że obszary gleb o zbyt niskiej zasobności w fosfor, które zawierają ten składnik w ilości niewystarczającej na optymalne zaopatrzenie roślin, szacowane są na około połowę światowych gruntów rolnych. Jest to związane z niewielka naturalna zasobnością w ten składnik gleb, powstałych zarówno ze skał magmowych, jak i osadowych, a także z powszechnym występowaniem niekorzystnego układu właściwości fizyczno-chemicznych gleb, utrudniających migrację fosforanów do korzeni roślin. Dużą rolę odgrywa również reaktywność chemiczna fosforu, skutkująca silnym i trwałym wiązaniem w glebie i przechodzeniem tego składnika do form trudno rozpuszczalnych, niedostępnych dla roślin. Możliwość pobierania fosforu przez rośliny jako jednego z głównych składników pokarmowych decydujących o ilości i jakości plonów odgrywa ważną rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa żywnościowego ludzi i zwierząt, nie tylko wybranych regionów, ale i całego świata.
Z tego powodu w wielu ośrodkach podejmowane są interdyscyplinarne badania mające na celu rozwiązanie problemu deficytu tego pierwiastka. Proponuje się, aby efektywność wykorzystania fosforu zwiększyć między innymi poprzez selekcjonowanie odmian roślin wysoko plonujących, a zarazem niewrażliwych na niską zasobność gleb w ten składnik. Trwają też próby identyfikowania genów odpowiadających za efektywność wykorzystania fosforu, które można wykorzystać do modyfikacji roślin uprawnych, tak aby uzyskać odmiany o większej wydajności pomimo deficytu tego składnika w podłożu. Genetyczna poprawa zaopatrzenia roślin może być uzyskana poprzez aktywizację wzrostu korzeni, zwiększenie ich aktywności biologicznej i chemicznej oraz poprawę odporności roślin na stresy, głównie abiotyczne [Lambers i in. 2006].

Możliwości poprawy zaopatrzenia roślin w fosfor upatruje się również w wykorzystaniu na szerszą skalę alternatywnych źródeł tego składnika. Znaczne zasoby fosforu zgromadzone są bowiem w odpadach różnego pochodzenia i mogą stanowić jego cenne źródło w przypadku zastosowania ich w rolnictwie jako substancje poprawiające właściwości gleby lub wspomagające wzrost roślin. Trudności w prawidłowym wykorzystaniu tych substancji polegają jednak na tym, że zawarte w nich składniki (w tym fosfor) występują w formach nieprzyswajalnych dla roślin, mogą również zawierać związki i pierwiastki tok-
syczne dla roślin. Najbardziej przydatna do tego celu wydaje się być metoda polegająca na takiej modyfikacji właściwości gleb, która ułatwiać będzie przechodzenie fosforu zawartego w glebie w formy dostępne dla roślin.

O procesach wpływających na zwiększenie przyswajalności tego składnika przez rośliny decyduje szereg procesów fizyczno-chemicznych i biologicznych, takich jak: rozpuszczanie, strącanie, sorpcja i desorpcja oraz mineralizacja i immobilizacja. Procesy te, decydując o kierunku przemian związków fosforowych w glebie, zależą od szeregu jej właściwości, spośród których najważniejszymi wydają się być: odczyn, zawartość substancji organicznej oraz obecność innych składników pokarmowych. Utrzymanie prawidłowego odczynu gleby, odpowiedniego poziomu substancji organicznej oraz wystarczającej ilości składników pokarmowych w glebie wymaga prawidłowej uprawy. Niezbędne staje się systematyczne kontrolowanie stanu zakwaszenia gleb, bilansowanie materii organicznej oraz składników mineralnych [Blake i in. 2000]. W przypadku niewłaściwego gospodarowania może nastąpić zaburzenie równowagi w środowisku, prowadząc do strat fosforu na drodze spływu powierzchniowego czy wymywania i powodować wzbogacenie wód w ten składnik, co skutkuje biodegradacją zbiorników wodnych [Smith i in. 2001a,b].
Poszukiwanie sposobów zwiększania wykorzystania fosforu przez rośliny jest więc uzasadnione zarówno z agrochemicznego punktu widzenia, jak i ekonomicznego oraz ochrony środowiska. W celu ulepszenia gospodarowania fosforem bardzo ważną rzeczą, przy złożoności przemian i bogactwie form tego składnika, jest poznanie jego aktualnego stanu w glebie. W literaturze przedmiotu szeroko dyskutuje się o metodach oceny tego stanu, przedstawiając zalety jednych z nich i trudności z wykorzystaniem innych. Wielu autorów pracujących nad tym problemem sugeruje, że sukces stosowania metody zależy od regionu geograficznego, rodzaju gleb i prowadzonej na danym terenie gospodarki fosforem. Celem badań była więc ocena przydatności kilku testów chemicznych do opisu stanu fosforowego gleb uprawnych o różnej historii nawożenia. W badaniach wykorzystano:
-  glebę pochodzącą z wieloletniego, statycznego doświadczenia polowego o znanej od 1974 r. historii nawożenia,
-  gleby z rozległego terenu południowo-zachodniej Polski o zróżnicowanych właściwościach fizyczno-chemicznych i chemicznych,
-  gleby z najbliższych okolic Wrocławia o dużej zmienności w zakresie zawartości fosforu,
-  glebę z gospodarstwa rolnego, skrajnie wyczerpaną z fosforu w wyniku wieloletniego gospodarowania ujemnym bilansem tego składnika.