Η γονιμότητα, η ρυθμιστική ικανότητα και η βιολογική δραστηριότητα του εδάφους μειώνονται όταν τα εδάφη καλλιεργούνται και η οργανική ουσία δεν αναπληρώνεται. Οι καλλιέργειες εδαφοκάλυψης είναι ένας τρόπος για να αντιστρέψουμε αυτή την τάση. Με τη δυνατότητα προσθήκης άνθρακα και αζώτου (όσπρια) στο έδαφος, οι καλλιέργειες αυτές αποτελούν επίσης και μια φθηνή μέθοδος λίπανσης. Καθώς οι καλλιέργειες εδαφοκάλυψης αναπτύσσονται δημιουργούν στο έδαφος μακροπόρους (μετατοπίζοντας το έδαφος με τις ρίζες τους) καθώς και συσσωματώματα εδάφους (με την επίδραση των μικρότερων σε μέγεθος ριζών τους). Οι μακροπόροι και τα συσσωματώματα έχουν την ικανότητα να βελτιώνουν τη διείσδυση και αποθήκευση του νερού καθώς και τον αερισμό του εδάφους.
Είδη καλλιεργειών εδαφοκάλυψης
Υπάρχουν τρείς τύποι: Τα αγρωστώδη (grasses), τα όσπρια (legumes) και τα ποώδη (forbes).
1. Τα αγρωστώδη έχουν ινώδεις ρίζες πολύ αποτελεσματικές στη συσσωμάτωση του εδάφους και η αναλογία C/N είναι υψηλή. Λόγω της μεγάλης μάζας των ριζών τους η οργανική ουσία αυξάνεται ταχύτερα με τις καλλιέργειες αγρωστωδών.
2. Τα όσπρια λόγω των βακτηρίων του γένους Rhizobium που αναπτύσσονται στις ρίζες τους μπορούν να εμπλουτίσουν το έδαφος με αρκετό άζωτο, ικανό να καλύψει τις ετήσιες ανάγκες της αμπέλου. Επειδή η αναλογία C/N είναι χαμηλή συνεισφέρουν λιγότερο στην οργανική ουσία του εδάφους. Είναι επίσης λιγότερο αποτελεσματικά στη βελτίωση της δομής του εδάφους.
3. Τα ποώδη συμπεριλαμβανομένων και ειδών όπως τα πλατύφυλλα και τα αστεροειδή (εκτός φυσικά των αγρωστωδών και των οσπρίων) συνεισφέρουν στον αμπελώνα με διαφορετικό τρόπο, ανάλογα με το εκάστοτε είδος. Μπορούν να προστατεύσουν από την έκπλυση αζώτου, να αποτελέσουν καταφύγιο για ωφέλιμα έντομα, να καταστείλουν του νηματώδεις, να περιορίσουν τη διάβρωση και να βοηθήσουν σε συνθήκες ελλειμματικής άρδευσης. Οι αμπελουργοί συχνά αναμιγνύουν διαφορετικά είδη για να αποκομίσουν πολλαπλά οφέλη.
Βελτίωση και προστασία των φυσικών ιδιοτήτων του εδάφους
Οι καλλιέργειες εδαφοκάλυψης προστατεύουν το έδαφος από τη διάβρωση θωρακίζοντας την επιφάνεια έναντι των ισχυρών βροχοπτώσεων (ιδιαίτερα αποτελεσματικά είναι τα πλατύφυλλα). Καθώς οι ινώδεις ρίζες εισέρχονται στο έδαφος, οι εκκρίσεις τους προκαλούν τη συσσωμάτωση του εδάφους, αποτρέποντας τη δημιουργία κρούστας και απορροών, βελτιώνοντας έτσι τη διήθηση του νερού. Μετά από μια καταιγίδα η διαπνοή των φυτών κάλυψης βοηθά επίσης και στην πρόληψη του κορεσμού του εδάφους με νερό. Τέλος, τα υπολείμματα των καλλιεργειών που πέφτουν και αποσυντίθενται βοηθούν το έδαφος να διατηρηθεί υγρό και δροσερό τις ζεστές ημέρες του καλοκαιριού ενισχύοντας παράλληλα και τη βιολογική δραστηριότητα. Ως παρενέργεια κάποιοι ερευνητές προειδοποιούν ότι σε ψυχρότερα εδάφη η διαδικασία της αποσύνθεσης μπορεί να προκαλέσει μια μικρή καθυστέρηση στην έκπτυξη και ανάπτυξη των πρέμνων.
Οργανική ουσία του εδάφους
Οργανική ουσία είναι κάθε “ζωντανός ή νεκρός φυτικός και ζωικός ιστός που υπάρχει στο έδαφος”. Τυπικά υπάρχουν τρεις κατηγορίες οργανικής ουσίας στο έδαφος:
i. Η βιομάζα.
ii. Τα φυτικά και ζωικά υπολείμματα.
iii. Το χούμο, η σταθερότερη μορφή οργανικής ουσίας που παραμένει μετά την αποσύνθεση από τους μικροοργανισμούς.
Η οργανική ουσία στο έδαφος εξυπηρετεί τους ακόλουθους σκοπούς:
1. Οι εκκρίσεις των μικροοργανισμών στην οργανική ουσία βοηθούν στη συσσωμάτωση βελτιώνοντας τη δομή του εδάφους.
2. Η οργανική ουσία δημιουργεί μεγαλύτερα κενά μεταξύ των συσσωματωμάτων αυξάνοντας το εδαφικό πορώδες.
3. Η οργανική ουσία βοηθά στη μείωση της πυκνότητας και της αντοχής του εδάφους διευκολύνοντας τη ριζοβολία.
4. Η αποσύνθεση των μικροοργανισμών στην οργανική ουσία παρέχει θρεπτικά συστατικά όπως το άζωτο (που ανοργανοποιείται σε νιτρικό), το θείο και το φωσφόρο.
5. Η οργανική ουσία μπορεί να δράσει ως χηλικός παράγοντας κινητοποιώντας μικροθρεπτικά συστατικά που διαφορετικά δε θα ήταν διαθέσιμα.
6. Λόγω του μεγάλου μοριακού του μεγέθους το χούμο αυξάνει την ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων και συγκράτησης του νερού.
7. Τέλος, η προσθήκη οργανικής ουσίας μπορεί να μειώσει τη συχνότητα εμφάνισης διάφορων παθογόνων.
Βιολογική δραστηριότητα του εδάφους
Οι ρίζες στο έδαφος απελευθερώνουν ενώσεις (αμινοξέα, σάκχαρα, οργανικά οξέα, πολυσακχαρίτες) που προσελκύουν πολλούς μικροοργανισμούς. Για αυτό το λόγο το έδαφος με περισσότερη βλάστηση υποστηρίζει και μεγαλύτερους πληθυσμούς μικροοργανισμών σε σύγκριση με ένα αγροτεμάχιο που βρίσκεται σε διαδικασία αγρανάπαυσης. Όταν μια καλλιέργεια εδαφοκάλυψης ενσωματώνεται και οι συνθήκες υγρασίας του εδάφους είναι ευνοϊκές, θα υπάρξει αύξηση της μικροβιακής δραστηριότητας μέχρι τα υπολείμματα της καλλιέργειας να εξαντληθούν και ο πληθυσμός των μικροοργανισμών να μειωθεί (αυτή η αύξηση των μικροοργανισμών μπορεί μερικές φορές να έχει σαν αποτέλεσμα λιγότερο άζωτο διαθέσιμο για τα πρέμνα μας, όπως θα δούμε αργότερα).
Αποσύνθεση των καλλιεργειών εδαφοκάλυψης
Όταν προστίθενται ή αφήνονται οργανικά υπολείμματα στο έδαφος, οι μικροοργανισμοί ενσωματώνουν μεγάλο μέρος του αζώτου. Σε αυτό το στάδιο, το άζωτο είναι αρκετά σταθερό και δεν είναι διαθέσιμο για τα φυτά. Με τον καιρό τα πρωτόζωα, οι νηματώδεις και οι γαιοσκώληκες καταναλώνουν τους μικροοργανισμούς χρησιμοποιώντας το άζωτο για ενέργεια, εκκρίνοντας ένα μεγάλο μέρος του στο έδαφος με τη μορφή αμμωνίου. Το αμμώνιο μετατρέπεται ταχύτατα σε νιτρικά άλατα τα οποία μπορούν τα φυτά να χρησιμοποιήσουν. Ο ρυθμός αποσύνθεσης της οργανικής ουσίας εξαρτάται από τη θερμοκρασία, την υγρασία καθώς και από το μέγεθος των σωματιδίων. Πιο μεγάλα υλικά στην επιφάνεια του εδάφους αποσυντίθενται πιο αργά από τα μικρότερα που είναι σε αμεσότερη επαφή με το έδαφος.
Αναλογία C/N
Ο άνθρακας είναι ένα από τις βασικότερες πηγές ενέργειας και χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για τη κατασκευή κυτταρικών τοιχωμάτων για τους μικροοργανισμούς. Το άζωτο και άλλα στοιχεία χρειάζονται για τη δημιουργία ενώσεων απαραίτητες για τη ζωή. Για αυτό το λόγο, για τη δημιουργία δηλαδή οργανικής ουσίας, τόσο ο άνθρακας όσο και το άζωτο πρέπει να υπάρχουν σε επαρκείς αναλογίες. Κανονικά μια αναλογία C/N 20:1 είναι επιθυμητή (τα περισσότερα καλά κομπόστ έχουν τιμές που κυμαίνονται από 10:1 έως και 20:1). Τα όσπρια έχουν γενικά αναλογία μικρότερη του 20:1 με τα αγρωστώδη να έχουν συνήθως μεγαλύτερη του 20:1 γεγονός που καθιστά την αποσύνθεση τους πιο αργή. Όταν προσθέτουμε στο έδαφος υλικά που υπερβαίνουν την αναλογία 24:1, οι μικροοργανισμοί πρέπει να βρουν επιπλέον άζωτο από άλλες πήγες, όπως το ελεύθερο άζωτο του έδαφος, στερώντας το από τα φυτά. Αυτή η προσωρινή ανεπάρκεια αζώτου ονομάζεται “nitrogen draw” και θα πρέπει να αποφεύγεται.
Δημιουργώντας οργανική ουσία
Η συσσώρευση οργανικής ουσίας επηρεάζεται από τους ακόλουθους παράγοντες: κλίμα, έδαφος, υφή, όργωμα, επιλογή φυτών εδαφοκάλυψης και προσθήκη κομπόστ. Οι γενικοί κανόνες που αφορούν τη δημιουργία οργανικής ουσίας είναι οι εξής:
1. Η συσσώρευση ευνοείται σε κρύες και δροσερές περιοχές. Το ηλιόλουστο και ξηρό κλίμα δυσκολεύει τη συσσώρευση οργανικής ουσίας.
2. Τα εδάφη με εδαφικούς κόκκους μικρού και μέτριου μεγέθους συσσωρεύουν οργανική ουσία γρηγορότερα από τα εδάφη με κόκκους μεγάλου μεγέθους.
3. Η συσσώρευση είναι δυσκολότερη όταν το έδαφος οργώνεται. Το όργωμα μαζί με τα υπολείμματα αφαιρεί λιγότερη οργανική ουσία και μειώνει λιγότερο τη διάβρωση συγκριτικά με το όργωμα σε γυμνό έδαφος. Τα σάπια φύλλα όταν αφήνονται στην επιφάνεια μεγιστοποιούν τη συσσώρευση οργανικής ουσίας.
4. Τα αγρωστώδη και οι καλλιέργειες που σχηματίζουν ένα είδος χλοοτάπητα είναι πιο αποτελεσματικά στη δημιουργία οργανικής ουσίας, επειδή τα υπολείμματα τους είναι πιο πλούσια σε άνθρακα. Η ανάμιξη αγρωστωδών και οσπρίων ως καλλιέργειες εδαφοκάλυψης εξασφαλίζουν καλό ρυθμό αποσύνθεσης (ούτε πολύ αργό ούτε πιο γρήγορο).
5. Το κομπόστ περιέχει οργανική ουσία σε πιο μακρόβια μορφή όπως το χούμο, που βοηθά στη δημιουργία οργανικής ουσίας, ιδιαίτερα σε εδάφη με καλή βιολογική δραστηριότητα. Το κομπόστ μπορεί επίσης να διεγείρει την ανάπτυξη των φυτών εδαφοκάλυψης μέσω της τροφοδότησης αζώτου, φωσφόρου και καλίου στο έδαφος.
Σύμφωνα με τους ερευνητές χρειάζονται περισσότερα από 5 χρόνια λειτουργίας ενός προγράμματος που θα προσθέτει κομπόστ και θα καλλιεργεί φυτά εδαφοκάλυψης πριν αρχίσουν να εμφανίζονται αισθητές διαφορές στην ποσότητα οργανικής ουσίας στο έδαφος. Άλλα οφέλη από την παρουσία των φυτών εδαφοκάλυψης όπως προστασία από τη διάβρωση, αύξηση ποσότητας αζώτου, έλεγχος της ζωηρότητας των πρέμνων, καταστολή ζιζανίων θα εμφανιστούν νωρίτερα.
Συμπερασματικά τα ακόλουθα είναι μερικά από τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν οι καλλιέργειες εδαφοκάλυψης στους αμπελουργούς:
1. Προστατεύουν το έδαφος από τη διάβρωση και τη δημιουργία εδαφικής κρούστας.
2. Ρυθμίζουν την ανάπτυξη των πρέμνων.
3. Βελτιώνουν τη γονιμότητα του εδάφους.
4. Βελτιώνουν τη δομή του εδάφους και την ικανότητα συγκράτησης του νερού.
5. Ενισχύουν τη βιοποικιλότητα στη ριζική ζώνη.
6. Παρέχουν καταφύγιο για ωφέλιμους οργανισμούς.
7. Παρέχουν μια σταθερή βάση στις καλλιεργητικές πρακτικές.
ΠΗΓΗ: University of California Davis
✒️ Δημήτρης Καραχάλιος, ΟΙΝΟΛΟΓΟΣ