Solarizacja

Arkusze danych - Chwasty, Odchwaszczanie przez przykrycie gleby

Solarizacja to metoda odchwaszczania, polegająca na eliminacji uśpionych nasion zgromadzonych w glebie oraz sadzonych roślin za pomocą ciepła. Praktyka ta może również pomóc w zwalczaniu patogenów glebowych i/lub nicieni.

To podwyższenie temperatury gleby (do 40°C do 50°C lub więcej pod osłoną), które sprzyja kiełkowaniu nasion i przyspiesza ich rozkład poprzez zwiększenie tempa procesów mikrobiologicznych i chemicznych w glebie. Zabieg ten przeprowadza się przed założeniem uprawy.

Chociaż użycie plastiku nie wydaje się ekologiczne, jest to metoda tymczasowa, która może pozwolić na oczyszczenie gleby z uśpionych nasion, by po kilku latach móc z niej zrezygnować.

Zasada

Gdzie : Solarizacja gleby jest skuteczniejsza w regionach ciepłych i słonecznych; w przeciwnym razie lepiej stosować zacienianie. Solarizacja jest optymalna na terenach o małym lub zerowym nachyleniu lub gdy stok jest skierowany na południe lub południowy zachód. Solarizacja obszarów położonych na stokach północnych jest mniej skuteczna.
Kiedy : Zaleca się przeprowadzenie solarizacji między początkiem maja a 15 czerwca i pozostawienie jej na co najmniej 30 dni. Najwyższe temperatury gleby występują podczas długich dni, wysokich temperatur, bezchmurnego nieba i słabego wiatr. Efekt nagrzewania gleby jest mniejszy przy pochmurnej pogodzie. Wiatr rozprasza uwięzione ciepło i może uszkodzić lub zerwać folie. Obszary zacienione mogą nie być skutecznie traktowane przez solarizację. Solarizacja jest skuteczniejsza, gdy przeprowadza się ją w najcieplejszych tygodniach roku.
Czas trwania : od 30 do 60 dni przed siewem lub sadzeniem uprawy. Zaleca się wykonywanie solarizacji co 2-3 lata w ramach pielęgnacji oraz co najmniej przez dwa kolejne lata, jeśli gleba jest bardzo zanieczyszczona.
Przeciwko czemu? Ta praktyka jest użyteczna w zwalczaniu chwastów oraz niektórych grzybów glebowych: Olpidium, Sclerotinia i Pythium na sałatach i imbirze; Rhizoctonia; Sclerotinia i Rhizoctonia na melonu; Fusarium solani na cukiniach; Sclerotium na ignamie; przeciwko bakterii Ralstonia solanacearum na psiankowatych.
Zalety:
- Technika stosowana w uprawie konwencjonalnej i ekologicznej.
- Brak okresu karencji, brak toksyczności, brak pozostałości.
- Po kilku latach, jeśli zapas nasion chwastów w glebie jest znacznie zredukowany, można z niej zrezygnować.
- Skuteczna przeciw wielu chwastom i niektórym szkodnikom glebowym (pupy, larwy, nicienie).
- Efekt uboczny typu „starter” zaobserwowany na niektórych warzywach, spowodowany mineralizacją materii organicznej i biomasy mikrobiologicznej na powierzchni.

Wady:
- Głównym ograniczeniem jest nasłonecznienie w miejscu stosowania w przewidzianym czasie. Oprócz wystarczającej sumy promieniowania na całym okresie przykrycia, kluczowy jest szybki wzrost temperatury w ciągu pierwszych 3 dni po położeniu folii.
- Metoda czasochłonna: wymaga dostępności działek przez wystarczający czas, co najmniej 4 tygodnie.
- Stosować odpowiednie płodozmiany, aby mieć wolne powierzchnie pod koniec wiosny.
- Ograniczona skuteczność wobec roślin byliny : należy wydłużyć okresy zabiegów.
- Mało skuteczna wobec głęboko zakopanych nasion chwastów i chwastów rozmnażających się wegetatywnie.

Sprzęt

Wybór plastiku:
- Używany plastik musi być przezroczysty, z polietylenu o grubości 30 do 50 μm, nieprzebity, z powłoką UV-ochronną i odporny na 700 godzin nasłonecznienia (specjalny do solarizacji). Szerokość plastiku powinna odpowiadać szerokości tunelu plus 50 cm. Na polu można stosować folie o szerokości 3,60 m, 4,70 m lub 5,80 m.
- Wiele innych rodzajów plastiku może być stosowanych. Plastiki przeznaczone do solarizacji na dużą skalę są zwykle traktowane inhibitorem ultrafioletu (UV), aby nie rozkładały się tak szybko na słońcu.
- Na małych powierzchniach rolki plastiku o grubości 0,025 do 0,1 mm mogą wytrzymać 4 do 6 tygodni okresu solarizacji bez degradacji. Jeśli dostępne, wybieraj folie jasne i przezroczyste zamiast matowych, mlecznych lub półprzezroczystych, które ograniczają nasłonecznienie.
Grubość plastiku: Cieńszy plastik lepiej się nagrzewa, ale jest bardziej podatny na rozdarcia pod wpływem wiatru lub zwierząt chodzących po nim (0,025 mm). Nieco grubszy plastik jest lepszy na wietrzne obszary (0,037 do 0,05 mm). Gruby plastik, o grubości 0,1 mm lub więcej, jest trwały i może być używany wielokrotnie przez kilka lat. Wielokrotne użycie jest możliwe na małą skalę, gdy można go zdjąć i złożyć/zwinąć ręcznie. Do jednorazowego zastosowania zwykle preferuje się cienkie folie, ponieważ są tańsze i generują mniej odpadów niż grubsze folie jednorazowe.
Zbieranie: Można użyć plastiku ze szklarni (np. polietylen 6 mm odzyskany ze szklarni po 3 do 6 latach użytkowania), pod warunkiem, że nie ma dziur. Do przykrywania popularne są wytrzymałe folie kiszonkarskie.

Proces

Przygotowanie gleby : przygotowanie gleby jest podobne do przygotowania do siewu przerywanego.
- Unikać głębokiego spulchniania przez orkę lub glebogryzarkę, preferować narzędzia z zębami (kultywator, kultibutte, actisol), które utrzymują pozycję nasion w profilu gleby. Celem jest utrzymanie maksymalnej liczby nasion do kiełkowania na powierzchni.
- Bardzo gładka gleba (przejazd wałem), z małą ilością grudek i ściółki na powierzchni, pozwoli folii dobrze przylegać do gleby, zmniejszając ilość kieszeni powietrznych, ryzyko rozerwania przez wiatr i utratę ciepła.
- Jeśli folia jest położona na przygotowanym łóżku siewnym, umożliwia późniejsze sadzenie z minimalnym naruszeniem gleby, zmniejszając ryzyko wyniesienia nasion chwastów, które przetrwały zabieg. Przygotowanie łóżka siewnego może również poprawić zdolność gleby do zatrzymywania wody.
Nawilżyć glebę dla lepszych rezultatów.
- Wilgotne nasiona są bardziej wrażliwe na niszczenie termiczne niż suche, a wilgoć może stymulować kiełkowanie. Woda zwiększa przewodność, umożliwiając przenikanie ciepła w głąb gleby, aby dotrzeć do głębiej położonych nasion.
- Gleba musi pozostać wilgotna przez cały okres solarizacji, aby zapewnić dobrą przewodność cieplną w głębi. Przed położeniem plastiku należy wykonać nawadnianie zraszające dostarczające 50 do 80 mm (lub więcej w zależności od gleby), aby napełnić wodą glebę na głębokość 50 cm (ilość zależy od rodzaju gleby). nawadnianie lub oczekiwanie na deszcz może zwiększyć skuteczność solarizacji.
- Jeśli gleba wyschnie podczas solarizacji, nie należy ponownie nawadniać, ponieważ obniży to temperaturę gleby i wydłuży czas potrzebny do skutecznej solarizacji.
Położenie plastiku: im bliżej powierzchni gleby, tym lepsze nagrzewanie.
- Należy poczekać dzień lub dwa, aż gleba lekko wyschnie, zanim położy się folię plastikową. Powinna być dobrze napięta i przylegać do gleby (aby zapobiec wzrostowi chwastów). Krótkie zraszanie po położeniu folii poprawia jej przyleganie.
- Folię można położyć tylko na pasy siewne, ale pokrycie całego pola może zwiększyć skuteczność solarizacji, ponieważ zmniejsza straty ciepła na brzegach. Zapobiega to pozostawianiu gołej gleby, gdzie chwasty mogą przetrwać.
- Mocne przymocowanie brzegów folii daje lepsze wyniki. Kluczowa jest szczelność połączeń. Aby dobrze utrzymać folię, wykopać rowek 10-15 cm wzdłuż krawędzi i zakopać folię.
- Podczas instalacja konieczne jest co najmniej 3 dni słonecznych z rzędu dla szybkiego wzrostu temperatury i zapobiegania rozwojowi niektórych chwastów.
- W przypadku upraw pod osłonami, aby uzyskać szybki wzrost temperatury, zaleca się pozostawienie szklarni zamkniętych przez kilka dni, unikając jednak zbyt wysokich temperatur, które mogłyby uszkodzić urządzenia, zwłaszcza systemy nawadniania. Zaleca się np. pozostawienie wentylacji na kalenicy (ok. 20 cm) dla efektu „komina”.
- Pierwsze dni solarizacji są kluczowe dla eliminacji kiełkujących chwastów, zwłaszcza portulaka. Sprawdź prognozę pogody, aby mieć pewność co najmniej 3 dni słonecznych z rzędu od momentu położenia folii, co zapewni szybki wzrost temperatury pod folią.
- Alternatywa: do traktowania małych powierzchni w chłodniejszym klimacie może być użycie podwójnej warstwy plastiku z przestrzenią powietrzną utworzoną przez przedmioty takie jak butelki plastikowe lub rury PCV między warstwami. Udowodniono, że ta metoda podnosi temperaturę gleby o dodatkowe 1 do 5°C w porównaniu z jedną warstwą przezroczystego plastiku.
Czekanie: Folia powinna pozostać na miejscu przez minimum 45 dni dla upraw pod osłonami i 60 dni dla upraw na polu otwartym. Im niższa temperatura gleby, tym dłużej folia musi pozostać, aby podnieść temperaturę do pożądanych poziomów. Celem jest utrzymanie maksymalnych dziennych temperatur w pierwszych 15 cm gleby na poziomie około 43 do 52°C lub więcej. Użycie termometru glebowego lub sondy termicznej pozwala sprawdzić, czy te temperatury zostały osiągnięte.
Okres uprawy:
- Solarizację należy zakończyć jak później przed ponownym założeniem uprawy, najpierw zdejmując folię plastikową. Gleba, jeśli to konieczne, jest następnie płytko spulchniana (maksymalnie 10 cm), aby uniknąć wyniesienia warstw gleby z bioagresorami i chwastami, które nie zostały zniszczone przez technikę.
- Solarizacja stymuluje mineralizację materii organicznej, dlatego zaleca się kontrolę zawartości azotu w glebie i odpowiednie dostosowanie nawożenia azotowego.
- Sadzenie, gdy temperatura gleby spadnie do 20°C i zaplanowanie recyklingu plastiku lub jego przechowywania, jeśli może być ponownie użyty.
- Minimalizować zakłócenia gleby po zdjęciu folii, aby nie wynosić nowych nasion chwastów z głębi.

Opcja

Dodatek materii organicznej : można zwiększyć efekty solarizacji przez wprowadzenie materii organicznej, takiej jak resztki upraw i komposty, do gleby przed solarizacją. Podczas rozkładu materii organicznej zachodzą zmiany chemiczne, uwalniające naturalne produkty, takie jak kwasy organiczne, które są toksyczne dla organizmów glebowych. Należy jednak unikać nadmiernego dodawania materii organicznej, ponieważ gleba po zabiegu może być przez dłuższy czas narażona na działanie tych naturalnych toksyn. W takim przypadku sadzenie powinno być opóźnione, aż warunki glebowe będą odpowiednie. Ponadto gleba po zabiegu może być odtruta przez nawadnianie, które wypłukuje kwasy organiczne i inne toksyny spod strefy korzeniowej.

Porównanie z metodą zacieniania

Solarizacja wykorzystuje przezroczystą folię i jest skuteczniejsza w ciepłym i słonecznym klimacie, natomiast zacienianie używa czarnej folii i jest skuteczniejsze w regionach chłodniejszych lub bardziej zacienionych i wietrznych.

Temperatura: jest wyższa przy solarizacji. Podczas solarizacji fale świetlne przenikają przez przezroczysty plastik i bezpośrednio nagrzewają glebę pod spodem. Ciepło jest następnie zatrzymywane pod folią przez efekt cieplarniany. Przy czarnej folii energia słoneczna jest pochłaniana przez plastik, część ciepła przenika do gleby, a część jest tracona do powietrza. Zastosowanie podwójnej warstwy przezroczystego plastiku lub przezroczystego na czarnym może jeszcze zwiększyć temperaturę i skuteczność.
Kiełkowanie na świetle: czarna folia może blokować kiełkowanie niektórych nasion. Światło jest ważnym sygnałem dla kiełkowania wielu gatunków oraz dla fotosyntezy roślin.

Możliwe kombinacje

Zacienianie można łączyć z solarizacją w warunkach wymagających optymalizacji technicznej ścieżki odchwaszczania. Może to mieć miejsce przed wczesnym siewem marchewki lub założeniem szkółki pora. Stosuje się wtedy letnią solarizację (początek sierpnia – koniec września) po której następuje zacienianie, aby utrzymać pole czyste do założenia uprawy po zimie. Jeśli działka jest dostępna latem przed zacienianiem, warto posiać letnią roślinę zielonego nawozu mrozoodporną, np. gryka (Fagopyrum esculentum), która szybko rośnie i wydziela przez korzenie toksyczne substancje ograniczające rozwój chwastów. Należy jednak uważać, aby ten zielony nawóz nie zakwitł i nie wytworzył nasion, co mogłoby spowodować pojawienie się nowej flory chwastów w następnym roku.

Skuteczność i wpływ

Skuteczność wobec szkodników

Zależy od intensywności, głębokości i czas trwania wysokich temperatur gleby oraz wrażliwości na zabieg poszczególnych gatunków szkodników. Niektóre szkodniki mogą zostać zabite w kilka dni, ale 4 do 6 tygodni ekspozycji na pełne słońce latem jest konieczne, aby zapewnić kontrolę wielu innych. Chociaż wiele szkodników glebowych ginie podczas solarizacji, wiele organizmów pożytecznych jest w stanie przetrwać solarizację lub bardzo szybko skolonizować glebę po zabiegu.

Grzyby i bakterie

Solarizacja została pierwotnie opracowana, aby pomóc rolnikom kontrolować choroby przenoszone przez glebę. Solarizacja kontroluje wiele ważnych patogenów grzybowych i bakteryjnych przenoszonych przez glebę, które mogą powodować: więdnięcie Verticillium, więdnięcie Fusarium, gnicie korzeni Phytophthora, mączniak prawdziwy, zgniliznę siewek, guzowatość szyjki, rak pomidora, parcha ziemniaka...

Niektóre grzyby i bakterie odporne na ciepło są trudniejsze do kontrolowania solarizacją, takie jak te powodujące zamieranie melona i zgorzel węglowa.

Nicienie

Solarizacja gleby może być stosowana do redukcji populacji nicieni. Jednak solarizacja gleby nie jest zawsze tak skuteczna wobec nicieni jak wobec chorób grzybowych i chwastów, ponieważ nicienie żyją głębiej, są stosunkowo ruchliwe i mogą przemieszczać się w profilu gleby, aby unikać ciepła, szybko powracając do kolonizacji gleby i korzeni.

Organizm	Wpływ techniki	Typ	Uwagi
Olpidium brassicae		patogen (bioagresor)	Technika stosowana dla sałat.
Fusarium solani		patogen (bioagresor)	Technika stosowana dla cukinii.
Nicienie (bioagresor)	ŚREDNIA	szkodnik, drapieżnik lub pasożyt	Skuteczność częściowa
Pythium		patogen (bioagresor)	Technika stosowana dla sałat.
Rhizoctonia brunatna		patogen (bioagresor)	Technika stosowana dla sałat i melona.
Sclerotinia		patogen (bioagresor)	Technika stosowana dla sałat i melona.

Skuteczność wobec chwastów

Niektóre nasiona lub części roślin gatunków chwastów są bardzo wrażliwe na solarizację, inne są umiarkowanie odporne i wymagają optymalnych warunków kontroli, tj. dobrej wilgotności gleby, dobrze dopasowanych folii plastikowych i wysokiego nasłonecznienia. Solarizacja zwykle nie kontroluje tak dobrze chwastów bylinowych jak jednorocznych, ponieważ byliny często mają głęboko zakorzenione struktury wegetatywne, takie jak korzenie, bulwy, kłącza i kormy, które mają więcej zasobów i mogą przetrwać dłużej. Walka z ciborą jadalną, ciborą żółtą, powojem polnym pochodzącym z kłączy i niektórymi koniczynami może być nieregularna, nawet w sprzyjających warunkach.

Skuteczność niska	Sorgo alepskie, powój, portulaka, jaskier polny, koniczyna.
Skuteczność średnia	Miskant, digitaria, owies dziki, panic, amaranty, gwiazdnica biała lub ptasie.
Dobra skuteczność	Wiechlina, setaria, tasznik, komosa biała, bieluń, galinsoga, mlecz polny, jasnota purpurowa, rumianek, psianka czarna, pokrzywa, szczawik, rdest ptasi, rdest, Senecio, przetacznik.

Wpływ na żyzność gleby

Przyspiesza rozkład materii organicznej w glebie, co często prowadzi do dodatkowej korzyści w postaci uwalniania rozpuszczalnych składników odżywczych, takich jak azot (z azotanów i amonu), wapń, magnez, potas i kwas fulwowy, czyniąc je bardziej dostępnymi dla roślin.
Skuteczność agronomiczna: Rośliny często rosną szybciej, z wyższymi plonami i lepszą jakością, gdy są uprawiane po solarizacji gleby. Można to przypisać poprawie kontroli chorób i chwastów, większej dostępności składników odżywczych oraz większym udziałom pożytecznych mikroorganizmów.

Negatywny wpływ na organizmy pożyteczne

Trichoderma (grzyby saprofityczne, pożyteczne, ponieważ zapobiegają rozwojowi niektórych choroby korzeniowych uprawy warzywne) są zachowane, natomiast następujące organizmy pożyteczne są dotknięte:

Organizm	Wpływ techniki	Typ	Uwagi
Pająki	SILNY	Naturalni wrogowie szkodników	Wszystkie organizmy pożyteczne, które spędzają część swojego cyklu życiowego w glebie, mogą być dotknięte przez tę technikę (biegaczowate, pająki, stafilinidy…), a także niektóre błonkówki zapylacze żyjące w glebie, takie jak osmie.
Biegaczowate drapieżne i ziarnojady	SILNY	Naturalni wrogowie szkodników	Wszystkie organizmy pożyteczne, które spędzają część swojego cyklu życiowego w glebie, mogą być dotknięte przez tę technikę (biegaczowate, pająki, stafilinidy…), a także niektóre błonkówki zapylacze żyjące w glebie, takie jak osmie.
Grzyby (organizmy pożyteczne)	SILNY	Naturalni wrogowie szkodników	Grzyby antagonistyczne naturalnie obecne w glebie są dotknięte przez tę technikę (np. coniothyrium sp.)
Stafilinidy	SILNY	Naturalni wrogowie szkodników	Wszystkie organizmy pożyteczne, które spędzają część swojego cyklu życiowego w glebie, mogą być dotknięte przez tę technikę (biegaczowate, pająki, stafilinidy…), a także niektóre błonkówki zapylacze żyjące w glebie, takie jak osmie.

Wpływ ekonomiczny

Istnieje oszczędność pracy (wyrwanie chwastów), zabiegów lub kosztów mechanizacji (odchwaszczanie mechaniczne).
Czas pracy: na podlewanie, instalację i usunięcie folii około 5 godz./100 m².
Wymagana inwestycja około 1600 €/ha: folia PE specjalna do solarizacji z powłoką anty-UV/35 µm (0,70 do 0,80 €/m²) = 800 €/ha; instalacja około 70 godzin/ha = 800 €/ha.
finansowanie systemu recyklingu wdrożonego przez Adivalor również wymaga wsparcia. Finansowanie odbywa się na dwa sposoby: ekokontrybucja u źródła w wysokości 240 €/t nowego plastiku (2020) dla folii ściółkujących, opłaty za odbiór wynoszące 145 €/t zużytej folii rolniczej (FAU) dla ściółek, gdy stopień zanieczyszczenia przekracza 50% (2020). Możliwe jest również przyznanie premii zwracanej za FAU o stopniu zanieczyszczenia poniżej tego progu: 95 €/t dla plastików przezroczystych, 50 €/t dla plastików kolorowych (2020).