Standardową techniką utrzymania gleby w sadzie jest ugór herbicydowy w rzędach drzew i murawa w międzyrzędziach. W ostatnich latach, także w związku z wycofaniem części substancji czynnych herbicydów, jest coraz większe zainteresowanie producentów owoców innymi metodami utrzymania gleby w rzędach roślin. Ten problem istnieje na całym świecie i testowane są różne technologie. Ale tak naprawdę, co to jest ściółkowanie, nazywane także mulczowaniem, i jakie są tego zalety w uprawach sadowniczych?
Po co ściółkować?
Ściółkowanie to ważna praktyka zarządzania glebą polegająca na pokryciu jej powierzchni wokół podstawy roślin w taki sposób, aby zapewnić im bardziej korzystne warunki do wzrostu i zachować jak najwyższą wilgotność gleby. Ściółka to w dużym uproszczeniu warstwa „materiału” nakładana na powierzchnię gleby. W wielu krajach świata dla różnych upraw jest to już jedna z ważnych praktyk zarządzania glebą przyjęta w praktyce. Najczęściej w tym celu wykorzystywane są resztki pożniwne, słoma (zdjęcie główne), łodygi (np. bawełny czy kukurydzy), liście, pył/trociny tartaczne, igły sosnowe, pył kokosowy będący odpadem przy produkcji podłoży czy inne materiały, takie jak folie polietylenowe, agrotkaniny (fot. 2) lub niektóre specjalne rodzaje papieru (np. makulatura, głównie tektura). Są one rozprowadzane wokół roślin i w przestrzeniach między nimi. Główne cele ściółkowania to przede wszystkim regulacja temperatury gleby (w zależności od koloru i kontaktu gleby ze ściółką, orientacji rzędów, pory roku, natężenia światła) i zachowanie wilgotności gleby, a także redukcja zachwaszczenia i utrzymanie owoców w czystości (głównie dotyczy truskawek). Inne dobrze znane efekty ściółkowania to poprawa napowietrzania gleby, zwiększenie zawartości materii organicznej (ściółka organiczna), a także zwiększenie aktywności mikroorganizmów glebowych.
W badaniach
Na temat ściółkowania istnieje wiele publikacji naukowych i doniesień popularno-naukowych*. Wiele z nich wskazuje wyłącznie na zalety ściółkowania. Na przykład ciągłe stosowanie ściółek organicznych wpływa korzystnie na florę drobnoustrojów glebowych, zawartość materii organicznej i napowietrzanie gleby. Ściółki organiczne zwykle łagodzą też dobowe wahania temperatury gleby. Natomiast zastosowanie ściółki z tworzywa sztucznego jest skuteczne w podnoszeniu temperatury gleby, zachowaniu jej wilgotności i zwalczaniu chwastów. Najpopularniejszą na świecie nieorganiczną ściółką jest czarna folia polietylenowa, choć stosowane są również ściółki biało-czarne i przezroczyste. Według doniesień zagranicznych, ściółki biało-czarne i srebrne odbijają odpowiednio 48% i 39% promieniowania krótkofalowego (0,1 do 4,0 μ). Korzystny wpływ ściółkowania w produkcji owoców, zawsze zapewnia wyższą jakość plonów, wysoką ich wydajność i lepszy zwrot poniesionych kosztów produkcji. W sadach z glebą porośniętą chwastami może występować zwiększone ryzyko przymrozków, a ponadto mogą one stwarzać korzystne warunki do rozwoju chorób, szkodników i gryzoni uszkadzających drzewa. Ponadto niepożądane zachwaszczenie może utrudniać prowadzenie prac w sadach, takich jak cięcie, nawadnianie czy zbiór owoców. Dodatkową zaletą ściółkowania jest bez wątpienia odziaływanie na środowisko, gdyż korzystnie wpływa ono na ograniczenie stosowania chemicznych środków chwastobójczych, np. w rzędach drzew. Środków tych na rynku jest coraz mniej, a także ich skuteczność może spadać ze względu na uodpornienie się poszczególnych gatunków chwastów na stosowane przez wiele lat zawarte w nich substancje czynne.
Podział ściółek na kategorie
Ściółki dzielą się na dwie kategorie: organiczne i nieorganiczne. Na całym świecie wskazuje się na wiele materiałów, które mogą być przydatne do ściółkowania upraw, także sadowniczych (tabela). Oczywiście są one wykorzystywane w zależności od ich dostępności i ceny. Zastosowanie materiału do ściółkowania zależy od jego dostępności w każdym z krajów, gdzie uprawiane są rośliny sadownicze i ma głównie charakter ekonomiczny. Powszechnie stosowanymi materiałami do ściółkowania w sadach drzew owocowych są materiały organiczne (opadłe liście, słoma ryżowa – np. w Chinach, trociny, wysuszona trawa) i nieorganiczne (ściółka z tworzywa sztucznego, ściółka gumowa). Organiczne materiały do ściółkowania obejmują również rozdrobnione gałęzie z drzew sadów owocowych.
Ściółki organiczne obejmują wszystkie produkty pochodzenia naturalnego, takie jak kora, słoma, ścinki trawy i inne naturalne produkty, które ulegają rozkładowi. Wymagają uzupełniania w miarę ich rozkładu, aby zachować ich główne zadania takie, jak poprawa jakości gleby i wzbogacanie jej w składniki odżywcze. Natomiast ściółki nieorganiczne to nieożywione materiały stosowane na powierzchni gleby, takie jak rozdrobnione skały, kamienie i tworzywa sztuczne. Produkty te nie ulegają rozkładowi i muszą być usuwane po każdym sezonie wegetacyjnym, np. przy uprawach jednorocznych, podczas gdy w uprawach sadowniczych mogą pozostawać na miejscu stałym do momentu zniszczenia. Nową kategorią w tej grupie są ściółki biodegradowalne, które noszą cechy ściółek nieorganicznych pod względem ich cech i przydatności, ale mają tę zaletę, że po jakimś czasie ulegają rozkładowi i nie stanowią zagrożenia dla środowiska, nie ma konieczności ich usuwania. Częściowo zdegradowaną ściółkę można przeorać lub jej pozostałości zebrać i skompostować – ulegnie wtedy całkowitej mineralizacji.
Żywe ściółki…
…czyli tzw. living mulches, to zupełnie inna kategoria ściółek w sadownictwie. Jako żywe ściółki są zazwyczaj wykorzystywane niekonkurencyjne rośliny strączkowe, które są wysiewane/sadzone wokół pożądanej uprawy. Te żywe ściółki są uważane za bardziej przyjazne dla środowiska niż tworzywa sztuczne i zapewniają dostawy azotu dla pierwotnej uprawy. Rośliny okrywowe i żywe ściółki są w praktyce wykorzystywane do obniżenia kosztów niechemicznego zwalczania chwastów, głównie odchwaszczania ręcznego i mechanicznego (fot. 3) oraz do poprawy właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych gleby. Te ostatnie funkcje są uważane za szczególnie ważne w ekologicznych systemach uprawy drzew ze względu na brak możliwości wykonywania płodozmianów, które są podstawową praktyką zarządzania glebą w rolnictwie ekologicznym.
Podział materiałów do ściółkowania upraw w zależności od pochodzenia
Pokrycie gleby żywą ściółką może zwiększyć bioróżnorodność, a także dostarczać wielu innych usług agroekosystemowych. Autorzy z różnych krajów zajmujący się znaczeniem zwiększonej różnorodności roślin w sadach i innych uprawach wskazują na zalety ściółkowania. Przede wszystkim w ściółkowanych sadach zwiększona jest populacja pożytecznych organizmów, w tym owadów pożytecznych i zapylających, których rola w agrocenozie jest nieoceniona. Ściółkowanie pod drzewami w sadach wpływa także pozytywnie na redukcję szkodników żyjących w glebie, a także na poprawę jej żyzności. Rośliny mulczujące glebę mogą również przeciwdziałać erozji gleby – gęsty i zwarty system korzeniowy silnie wiąże glebę z podłożem, dzięki czemu skutecznie chroni ją przed skoncentrowanym spływem powierzchniowym. Dodatkowo rośliny ściółkujące mogą dostarczać składników odżywczych uprawom drzew, np. dzięki zdolności wiązania azotu, i zmniejszać jego straty oraz w przypadku, gdy nie są koszone i wywożone z sadu, a pozostają tam jako źródło masy organicznej. Żywe ściółki w rzędach drzew mogą pełnić podobną funkcję, jak ściółki organiczne lub plastikowe. Od kilkunastu lat badana jest zależność stosowania żywych ściółek i plonowania roślin sadowniczych. Okazuje się bowiem, że wprawdzie rośliny ściółkujące wykorzystują do swojego wzrostu wodę i składniki pokarmowe, ale korzyści wynikające z ich uprawy w rzędach drzew są wyższe niż straty. Wynika to bezpośrednio z tego, że rośliny te można wykorzystać jako dodatkowy plon w sadzie.
Gatunki roślin stosowane jako żywa ściółka nie powinny być podatne na porażenie przez grzyby i inne czynniki chorobotwórcze roślin uprawnych ani też podatne na zasiedlanie przez te same szkodniki i charakteryzować się niską konkurencyjnością dla jabłoni. Wybrane gatunki żywej ściółki powinny również utrzymywać chwasty w takim zagęszczeniu, które nie wpływa negatywnie na wzrost i owocowanie roślin sadowniczych.
W badaniach krajowych
Fot. 4. Żywe ściółki w sadzie jabłoniowym:
Główne gatunki wykorzystywane jako rośliny okrywowe lub żywe ściółki w sadach należą do rodziny Fabaceae – bobowate/motylkowate i rodziny Poaceae – wiechlinowate, trawy. Jednak przejście w kierunku bardziej zrównoważonych agroekologicznych praktyk zarządzania w sadach, w tym organicznych, sprzyjało poszukiwaniu gatunków roślin na żywe ściółki zapewniających wiele usług ekosystemowych jednocześnie poza ograniczaniem zachwaszczenia. Gatunki płożące o niskich wymaganiach i łatwe w uprawie, takie jak przywrotnik pospolity (fot. 4), poziomka, mięta pieprzowa, nasturcja większa i dynia olbrzymia zostały wybrane do badań prowadzonych kilka lat temu w Instytucie Ogrodnictwa – PIB w Skierniewicach** (Golian i in. 2023). Gatunki te dobrze rosną w miejscach półcienistych, które przeważają pod koronami drzew. Uprawy przywrotnika pospolitego, nasturcji większej i mięty pieprzowej oraz poziomki mogą być źródłem surowca zielarskiego, natomiast owoce poziomki i owoce dyni olbrzymiej mogą zapewnić dodatkowy dochód z ich sprzedaży. Gatunki te przyciągają również owady zapylające i pożyteczne. Wybrane gatunki nie są konkurencyjne dla jabłoni, ale żywe ściółki mogą zmniejszyć naturalną bioróżnorodność, ponieważ posadzone gatunki mogą wypierać gatunki rodzime.
Wyniki tych badań wskazują, że wszystkie gatunki roślin stosowane jako żywe ściółki w rzędach jabłoni zmniejszyły liczbę chwastów w porównaniu z naturalną pokrywą, ale w ściółkach z przywrotnika pospolitego i poziomki najlepszy efekt uzyskano później niż w przypadku innych roślin okrywowych. Pokrycie gleby w rzędach drzew było zdominowane przez chwasty wieloletnie, takie jak skrzyp polny i mniszek pospolity oraz liczne chwasty jednoroczne (jasnota purpurowa, gwiazdnica pospolita, żółtlica drobnokwiatowa, tasznik pospolity i wiechlina roczna), niezależnie od gatunku rośliny używanej jako żywa ściółka. Mięta pieprzowa i nasturcja większa silnie ograniczały wzrost zarówno chwastów jednorocznych, jak i wieloletnich chwastów od pierwszego sezonu. Pokrycie gleby przez chwasty w rzędach drzew z naturalną okrywą oraz w tych pokrytych dynią i nasturcją systematycznie wzrastało w kolejnych terminach, a w przypadku przywrotnika i mięty – systematycznie malało. Badacze ocenili, że prawidłowy dobór gatunków do zastosowania jako żywa ściółka może wspomagać ograniczanie chwastów w rzędach drzew w sadach ekologicznych, a także prowadzonych metodą integrowaną.
Ściółkowanie to również wady
Badacze na całym świecie wskazują jednak także na wady, jakie ma ściółkowanie. Oczywiście wszystko zależy od materiału ściółkującego, warunków panujących w danym kraju oraz sezonu. Warto jednak pamiętać o tym, że: • suche materiały stosowane jako ściółki zwiększają ryzyko pożaru, a w konsekwencji uszkodzenia drzew; • grube ściółki mogą stanowić miejsce do życia i rozmnażania się myszy i gryzoni, które mogą powodować uszkodzenia pni i korzeni drzew (to może dotyczyć też niektórych wysokich chwastów, a także niektórych ściółek z żywych roślin, które sprzyjają bytowaniu gryzoni); • nieorganiczne ściółki nie rozkładają się w glebie, więc należy je usunąć z pola pod koniec owocowania w uprawach sezonowych; • opady deszczu mają niewielki wpływ na wilgotność gleby, ponieważ plastik nie pozwala na przenikanie wody opadowej do gleby; • ściółkowanie jest pracochłonne; • zastosowanie ściółki z tworzywa sztucznego zwiększa koszty produkcji dla danej uprawy, a ponadto może być też problem z utylizacją po okresie wegetacji/wykorzystania.
Ściółkowanie jest korzystne dla wzrostu roślin i produkcji owoców dzięki utrzymywaniu wilgotności gleby, temperatury, składników odżywczych, chroni przed chwastami, niektórymi owadami, chorobami i czynnikami klimatycznymi. Zabiegi ściółkowania ogólnie wykazują pozytywną reakcję na wzrost roślin, owocowanie i wyższą jakość owoców, ale mają też efekty uboczne, o których warto pamiętać.
Tekst i foto: Dr Dorota Łabanowska-Bury – Spółdzielnia Ogrodnicza w Grójcu
* Pozycje literatury dostępne u Autora
** Golian, J., Anyszka, Z., Kwiatkowska, J. (2023). Multifunctional living mulches for weeds control in organic apple orchards. Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus, 22(2), 73–84. https://doi.org/10.24326/asphc.2023.4473