Mróz to według najprostszej definicji temperatura poniżej 0ºC. Zimowy okres niskich temperatur roślinom ozimym niezbędny jest do przejścia wernalizacji (jarowizacji). Z drugiej jednak strony niesie ze sobą wiele zagrożeń, jak np. wymarzanie czy wysmalanie. Podobnie jest w zakresie wpływu mrozu na strukturę gleby.

Strukturotwórczy mróz

Co oznacza stwierdzenie, że mróz oddziałuje strukturotwórczo? W niskiej temperaturze zawarta w glebie woda zmienia się w lód o większej niż tworząca go woda objętości. W ten sposób rozbija cząstki gleby, wpływając na jej spulchnienie. Ma to szczególne znaczenie na glebach ciężkich, skłonnych do zbijania w "grudy".

- Zimowe mrozy powodują zwiększenie objętości wody, przez co dochodzi do rozerwania połączeń w glebie. Efekt tych procesów możemy zaobserwować wiosną, gdy wierzchnia warstwa gleby się łatwo przesypuje. Jest to główna przesłanka do wykonywania orki zimowej. Na ciężkich glebach siew ozimin w grudy o wielkości 10-15 cm do niedawna nie był rzadkością, a argumentowany był właśnie w ten sposób, że podczas zimy mróz rozsadzi bryły. W niektórych regionach nazywa się to potocznie "lasowaniem gleby" - mówi w rozmowie z redakcją dr inż. Adam Zych.

Ekspert dodaje, że silne i długotrwałe mrozy przyczyniają się do rozluźnienia wierzchniej warstwy profilu glebowego, co później pozwala na zwiększenie penetracji przez korzenie w warstwach, gdzie normalnie narzędzia uprawowe nie pracują.

Jako inną korzyść z zamarzania gleby w okresie zimowym podaje się redukcję populacji zimujących w glebie patogenicznych organizmów. Niestety jednocześnie mogą ucierpieć także pożyteczna mikrofauna.

Są też zagrożenia

Rozbijanie dużych brył gleby powstałych w wyniku jesiennej uprawy uznaje się za generalnie pożądane, jednak w nadmiernym natężeniu oddziaływanie mrozu może spowodować efekt odwrotny do zamierzonego. Wielu ekspertów zwraca uwagę, iż przy braku okrywy śnieżnej lub roślinnej powierzchni gleby oddziaływanie mrozu może działać destrukcyjnie, przyczyniając się do erozji. Zagrożenie jest tym większe, im częściej powtarzają się cykle rozmarzania i zamarzania gleby. Co więcej, opady deszczu lub topniejący śnieg w warunkach jeszcze zamarzniętej gleby mogą skutkować nasilonym spływem powierzchniowym z uwagi na ograniczone tempo infiltracji wody w glebę.

- Same w sobie ujemne temperatury nie mogą być traktowane jako negatywny czynnik. Podczas działania mrozu tworzy się struktura gruzełkowata, niestety wytwarzają się wtedy także bardzo drobne frakcje, które mogą być wywiane przez wiatr lub zmyte przez wodę. Stąd konieczność tworzenia warunków ochraniających glebę przez roślinność i możliwie maksymalne wyrównanie powierzchni - tłumaczy dr inż. Adam Zych.

Specjalista dodaje, że mróz może oddziaływać negatywnie na glebę z nieuregulowanymi stosunkami wodno-powietrznymi. 

- Nie chodzi tutaj o ewidentne zaniedbania melioracyjne, a o elementy pośrednio wpływające na stagnowanie wody na powierzchni gleby, jak jej odczyn, zawartość materii organicznej czy brak głęboszowania - objaśnia doktor Zych.

Czy mróz ma jeszcze znaczenie?

Jak mówi dr inż. Adam Zych, chęć intensyfikacji strukturotwórczego działania mrozu jest główną przesłanką do wykonywania orki zimowej, która jest dominującym sposobem rozpoczynającym przygotowanie stanowisk pod rośliny jare w Polsce.

- Z historycznego punktu widzenia orkę zimową wykonywało się nawet już we wrześniu, gdyż rolnikom zależało na jak największym zniszczeniu wytworzonych brył przez warunki atmosferyczne, aby ułatwić sobie pracę wiosną. Skucie pól mrozem już w listopadzie nikogo nie dziwiło. Klimat się na tyle zmienił, że po orkach listopadowych dzisiaj jeszcze się sieje pszenicę ozimą, a tak zwane zięble wykonuje się nawet w styczniu. Bardzo dobry przykład można przytoczyć z grudnia ubiegłego roku, gdzie w wielu regionach kraju przy minus 10-15°C rolnicy wykonywali zięble, bo gleba zmarznięta była tylko w wierzchniej warstwie. Przy orce konnej było to niemożliwie - mówi nasz rozmówca.

Ocieplenie klimatu może postawić pod znakiem zapytania ugruntowane przez lata przeświadczenie o strukturotwórczym działaniu niskich temperatur. Odpowiednie przemarznięcie gleby wymaga bowiem długotrwałego działania silnych mrozów, a ostatnie doświadczenia pokazują, że tak zwane "prawdziwe zimy" są coraz krótsze i coraz łagodniejsze. Zdaniem dr. Zycha wystawienie gleby na działanie mrozu straciło na swoim pierwotnym znaczeniu ze względu na olbrzymi postęp w dziedzinie budowy maszyn i strategii przygotowania gleby. Według eksperta praktykowany dawniej siew ozimin "w grudy" i oczekiwanie, aż mróz rozsadzi bryły w świetle dzisiejszych praktyk nie ma sensu, gdyż już na starcie należy zapewnić roślinom odpowiednie warunki do wzrostu. 

- Niegdyś za orką zimową w dużej mierze dotychczas przemawiał brak odpowiednich narzędzi umożliwiających brak jej wykonania. Jeszcze do niedawna brony talerzowe, wielobelkowe agregaty składające się z różnych sekcji (np. zębów kultywatora, talerzy z brony talerzowej i wałów), nie wspominając już o maszynach aktywnych nie były znane lub nie wykorzystywano ich w praktyce. Dlatego kiedyś najcięższe w danej wsi pola przeznaczano na łąki i pastwiska. Dziś duża część z nich została już przekształcona w grunty orne, a przy jednoczesnym braku opadów, to właśnie na nich osiąga się największe plony - mówi dr Zych.