Wodny paradoks - susza po powodzi i jak temu zapobiegać?

Susza - jej konsekwencje.
Pogoda jak na lipiec jest dość upalna*. Co ciekawe da się zauważyć (przynajmniej we wschodniej Wielkopolsce) pierwsze objawy suszy. Sporo drzew, nawet tych dojrzałych jest jakby "przywiędnięta". Trzeba wiedzieć, że jeśli jesteśmy w stanie gołym okiem zobaczyć, że roślinom brakuje wody, to ich szybkość wzrostu czy plonowanie obniżyło się na długo zanim my to dostrzegliśmy. Przywiędnięte liście sprawiają, że powierzchnia liści , które są wystawione na działanie promieni słonecznych zmniejsza się. Oznacza to oczywiście, że proces fotosyntezy jest spowolniony, czyli "produkcja energii" potrzebnej roślinie do wzrostu, kwitnienie, produkcji słodkich i tłustych (np. orzechy) plonów spada. Rośliny ograniczają proces fotosyntezy, ponieważ do tego procesu jak pamiętamy ze szkoły podstawowej :) potrzebna jest min. woda.

6H2O + 6CO2 + hν (energia świetlna) → C6H12O6 + 6O2; ΔE -2872 kJ/mol (-687 kcal/mol)

Więdnięcie jest tylko jednym z wielu sposobów w jaki rośliny chronią się przed utratą wody. Na długo wcześniej zanim rośliny zaczynają więdnąć rośliny zamykają część aparatów szparkowych, którymi do liścia dostaje się życiodajny (dla roślin) dwutlenek węgla) - jeden z najważniejszych substratów do produkcji glukozy (cukrów).

W czasie suszy spada wydajność nienawadnianych pastwisk, sadów, lasów i ogrodów.

Wszystko to brzmi dość dziwnie, zważywszy na fakt, że jeszcze dwa miesiące temu mieliśmy zupełnie inny problem - powódź.
Przyczyna tych dwóch zjawisk jest bardzo zbliżona - niski poziom materii organicznej w glebie. Oczywiście, to nie od poziomu próchnicy w glebie zależy wysokość opadów, ale od wysokości próchnicy zależy już to, ile wody jest dostępnej dla roślin w czasie sezonu wegetacyjnego. Materia organiczna w glebie działa jak gąbka, która wychwytuje wodę w czasie gdy jest jej nadmiar i powoli oddaje ją roślinom w czasie gdy opadów nie ma. To "przechwytywanie wody" w czasie jej nadmiaru również przyczynia się do dobrostanu większości roślin - w przypadku gleby o słabym drenażu nie powstają kałuże. Długo stojące kałuże mogą powodować powstanie warunków beztlenowych w strefie korzeni - to sprawia, że korzenie drzew i krzewów owocowych zaczynają gnić. Dzięki wysokiemu poziomowi materii organicznej w glebie woda po pierwsze szybko wsiąka w glebę a po drugie dzięki siłom kapilarnym jest równomiernie "rozprowadzona" po całym profilu glebowym (całej głębokości gleby).
Wysoki poziom materii organicznej powoduje również lepsze podsiąkanie wody. Oznacza to, że roślinom o płytkim systemie korzeniowym łatwiej jest zaspokoić swoje potrzeby wodne. Ta cecha materii organicznej najważniejsza jest na glebach piaszczystych, które gorzej "przewodzą" wodę niż gleby cięższe. Gleby zbyt lekkie są zatem podwójnie "upośledzone" - po pierwsze gorzej trzymają wodę która trafia do niej z opadów (czy nawadniania) by następnie gorzej podsiąkały.

Obrazowo o co chodzi z tym całym "podsiąkaniem" tłumaczą poniższe fotografie.

Rolka papieru toaletowego włożona do miski w której poziom wody wynosił około 1 cm. Na tym zdjęciu widać jak materia organiczna (karton) przewodzi wodę. Kliknij w zdjęcie, żeby powiększyć.

Po kilku minutach siły kapilarne sprawiły, że woda podsiąknęła jeszcze wyżej. Po około godzinie od włożenia rolki do miski z wodą cała rolka była już mokra.

By woda skutecznie podsiąkała materia organiczna musi znajdować się dość głęboko. Nawet na głębokości 2 metrów. Oranie czy przekopywanie gleby na tą głębokość nie jest ani łatwe ani przyjemne ani ekonomicznie opłacalne (na dużą skalę). Jak zatem sprawić, że materia organiczna znajdzie się tam gdzie tego chcemy?

W tym miejscu warto zaznaczyć, że najżyźniejsze gleby wcale nie powstawały tam gdzie rósł las i w których materia organiczna była dostarczana "od góry" (poprzez opadające liście itp.) ale na obszarach gdzie materia organiczna była/jest dostarczana "od dołu" (poprzez zamierające na skutek zgryzania przez roślinożerców korzenie). Więcej na ten temat można przeczytać tutaj.

Jak zwiększyć poziom materii organicznej w glebie na dużej głębokości?
Należy użyć roślin o głębokim systemie korzeniowym i od czasu do czasu je przycinać. Określenie "od czasu do czasu" nie jest w tym przypadku zbyt trafne, gdyż jeśli chcemy zwiększyć poziom materii organicznej głęboko należy rośliny przycinać w momencie gdy osiągną największy możliwy wzrost wegetatywny (czyli w momencie gdy wytworzą najwięcej biomasy). Zwykle tą maksymalna biomasę  rośliny jednoroczne, zielne i trawy osiągają tuż przed kwitnieniem.

Jednym z najlepszych i najnaturalniejszych sposobów na dokonanie tego jest wykorzystanie zwierząt roślinożernych. Sposób ten szerzej opisany jest tutaj.

Osoby nie mające wystarczającej ilości miejsca by wypasać w ogrodzi stada krów ;) mogą przygotować glebę poprzez zastosowanie nawozów zielonych o głębokim systemie korzeniowym np. łubin, rzepak.

Innym sposobem, już bardziej trwałym jest zastosowanie wieloletnich dynamicznych akumulatorów i ich sukcesywne przycinanie. Jednym z najlepszych jest żywokost lekarski odmiany Bocking 14 (która charakteryzuje się lepszym wzrostem). Normalny żywokost jest niemal równie dobry choć trochę bardziej kłopotliwy, gdyż rozmnaża się również generatywnie (przez nasiona).

Podsumowując, żeby zapobiec suszy, mieć bardziej produktywny ogród czy pastwisko należy mieć lepszą glebę :). Słowo lepsza oznacza w wielu przypadkach głębszą i bogatszą w materię organiczną.

Zdjęcia dzięki uprzejmości Wikipedii.

*Tekst pisany był przed falą ulew jakie ponownie nawiedziły pierwszą stolicę Polski.  Nie zmienia to faktu, że niedobór wody zdążył spowodować obniżenie produktywności pól, sadów i  leśnych ogrodów.