O roli wapnia dla roślin wiemy stosunkowo dużo i wiedzę tę wykorzystujemy w praktyce, chociażby stosując dokarmianie dolistne tym składnikiem. Często jednak zapominamy o roli, jaką odgrywa on w glebie. Zawartość wapnia wpływa głównie na jej odczyn, właściwości fizyczne oraz na aktywność biologiczną.
Gleby bogate w wapń mają korzystną dla wzrostu roślin strukturę gruzełkowatą, aktywną fazę żywą. W glebie prawidłowo zaopatrzonej w wapń prawidłowo zachodzą procesy humifikacji
i mobilizacji azotu z próchnicy.
Zacznij od wapnowania gleby
Poszczególne gatunki drzew owocowych istotnie różnią się pod względem wymagań co do optymalnego odczynu gleby. Pestkowe oraz orzech włoski i leszczyna wymagają gleb o wyższym odczynie (pH 6,5–7,2), dla ziarnkowych optymalny jest odczyn lekko kwaśny. Doprowadzenie i utrzymanie odczynu gleby w zakresie optymalnym dla uprawianego gatunku jest pierwszoplanowym zadaniem i od tego powinno zaczynać się planowanie optymalnego nawożenia upraw.
Z odczynem gleby oraz z jej właściwościami sorpcyjnymi wiąże się pojęcie przyswajalności i dostępności składników pokarmowych dla roślin. Przyswajalność danego składnika pokarmowego wskazuje na możliwość pobrania go przez roślinę. Obejmuje składniki pokarmowe, które w danym momencie znajdują się z roztworze glebowym, w kompleksie sorpcyjnym oraz w związkach łatwo rozpuszczalnych. Przyswajalność składników pokarmowych zależy od wielu procesów chemicznych i biologicznych zachodzących na styku faz stałej i ciekłej gleby oraz interakcji tych faz z systemem korzeniowym rośliny. Dostępność natomiast informuje nas o ilości składnika pokarmowego w roztworze glebowym.
W Polsce ponad 60% gleb jest kwaśnych lub bardzo kwaśnych, a 25% lekko kwaśnych. Dlatego większość gleb w naszym kraju wymaga zabiegów regulujących ich odczyn do określonego przez wymagania uprawianych gatunków.
Gleby naszych największych regionów sadowniczych niestety należą do gleb silnie zakwaszonych. Zakwaszanie się gleb jest zjawiskiem naturalnym i, niestety, w naszej strefie klimatycznej również nieuchronnym i nieuniknionym. Na proces ten oddziałują dwie grupy czynników: przyrodnicze (naturalne) oraz czynniki będące efektem działań człowieka. W chwili, gdy kształtowały się gleby, na terenie Polski mieliśmy do czynienia ze zjawiskiem zlodowaceń – nasuwania się i cofania na nasze ziemie lądolodu. Spuścizną po lodowcach jest silne wypłukanie z naszych gleb kationów zasadowych (głównie wapnia i magnezu). Obecnie w strefie klimatu umiarkowanego mamy do czynienia z podobnym zjawiskiem. Ilość opadów atmosferycznych przeważa nad parowaniem (ewapotranspiracją) wody z gleby. Zjawisko to w sposób naturalny prowadzi do wymywania wspomnianych już kationów zasadowych. Szczególnie silnie oddziałują na zakwaszanie się gleb opady w okresie jesienno-zimowym. Dodatkowo jesienią i zimą sytuację pogarsza zjawisko polegające na zwiększaniu się rozpuszczalności CO2 w wodzie glebowej w temperaturze panującej w tym okresie. Do naturalnego zakwaszania się gleby przyczyniają się także same rośliny. Pobierając kationy, wydzielają do gleby równoważną ilość jonów H+. Zakwaszaniu się gleby sprzyjają także naturalne przemiany substancji organicznej oraz siarki i azotu. Poza procesami naturalnymi, które są nieuchronne, również działalność człowieka silnie, negatywnie oddziałuje na odczyn gleby. Intensywna działalność przemysłowa powoduje wzrost zawartości w atmosferze tlenków azotu, amoniaku oraz tlenków siarki. Związki te opadając na glebę, mogą i powodują stałe jej zakwaszanie. Mimo znacznego ograniczenia emisji związków siarki do atmosfery degradacja gleby pod wpływem wcześniejszych emisji jest zauważalna i w wielu przypadkach trwała.
Ważnym czynnikiem wpływającym na zakwaszenie gleby w naszym kraju było też stosowanie wysokich dawek nawozów azotowych oraz potasowych. Obecnie, mimo ograniczenia ilości wnoszonych składników pokarmowych z nawozami mineralnymi, nawożenie znacznie przyczyniło się do zakwaszenia gleby. Ponadto w ostatnich latach doszło do niekorzystnego zjawiska – rozszerzenia proporcji wniesionego azotu w stosunku do potasu i fosforu, co dodatkowo pogłębia degradację gleb (zubożenie w składniki pokarmowe oraz zakwaszenie).
Warto pamiętać, że w przypadku sadów i innych upraw trwałych mamy również do czynienia z bezorkową uprawą gleby. W rezultacie w rzędach drzew, pod ugorem herbicydowym, łatwo dochodzi do wypłukania i wyczerpania przez rośliny kationów zasadowych. Jeżeli wykonujemy głęboką orkę (oczywiście w uprawach rolniczych) zapobiegamy częściowo tym samym wymywaniu kationów (przede wszystkim wapnia), zakwaszanie się gleby przy uprawie orkowej zachodzi zauważalnie wolniej. W sadach z murawą w międzyrzędziu, trawa pełni rolę podobną do orki. Rośliny rosnące w murawie pobierają kationy z głębszych warstw gleby, a my kosząc murawę, częściowo przywracamy składniki pokarmowe wierzchniej jej warstwie. Proces zakwaszania się gleby pod ugorem herbicydowym zachodzi znacznie szybciej niż pod murawą. Należy także pamiętać, że silnie zakwaszają gleby nawozy zawierające azot w formie amonowej i amidowej. Najsilniej zakwasza gleby siarczan amonu, w drugiej kolejności mocznik, saletrzak i salmag. Natomiast stosowanie saletry wapniowej ma działanie przeciwne do nawozów wymienionych wcześniej.
Niski odczyn gleby ogranicza możliwości uzyskiwania wysokich plonów, o wysokich parametrach jakościowych, mimo prawidłowej agrotechniki i nawożenia. Gleby silnie zakwaszone nie tworzą struktury gruzełkowatej, co powoduje zachwianie równowagi pomiędzy jej fazą ciekłą a gazową. Gleby kwaśne stają się zlewne, mało przewiewne, zimne. W glebach silnie zakwaszonych następuje spadek aktywności mikroorganizmów glebowych, skutkujący stopniową degradacją fazy żywej gleby. W glebach kwaśnych ograniczona jest przyswajalność N, P, Mg, Ca, K oraz Mo, ponadto może występować toksyczność jonów niektórych metali, głównie glinu oraz czasami manganu. Przy niskim odczynie gleby oraz w warunkach niskiej zawartości substancji organicznej może dochodzić także do szybkiego wymywania, niektórych pierwiastków, przykładem może być bor i molibden – bardzo istotne dla upraw sadowniczych.
Zasady stosowania nawozów wapniowych przed założeniem sadu są powszechnie znane i przestrzegane. Za sprawą opisanych na początku tekstu zjawisk nawet najlepiej przygotowana przed sadzeniem drzewek gleba się zakwasza. Procesy zakwaszania się szybciej zachodzą w glebach lżejszych, wolniej natomiast w glebach cięższych. Wapnowanie gleb lżejszych konieczne jest zwykle raz na trzy lata. Gleby cięższe wapnujemy rzadziej, zwykle raz na 4 lata. Dawki nawozów wapniowych w sadach wynoszą od 500 do 2500 kg CaO/ha. Zależą od kategorii agronomicznej gleby oraz od jej wyjściowego pH. Dawki nawozów wapniowych powinny teoretycznie podnieść pH gleby i utrzymać je na poziomie powyżej 5,5 przez 3–4 lata.
Reakcja gleby na wapnowanie zależy od wymieszania z nią nawozu, rodzaju tegoż nawozu (forma węglanowa, forma tlenkowa, wiek skał, z których przygotowany jest nawóz), stopnia rozdrobnienia nawozu oraz wilgotności samej gleby. Duże jednorazowe dawki nawozów wapniowych mogą doprowadzić do czasowego, nadmiernego podniesienia odczynu gleby, szczególnie w jej powierzchniowej warstwie. W konsekwencji doprowadzić to może do chwilowych niedoborów żelaza oraz manganu i wzrostu ilości przyswajalnego molibdenu oraz ograniczyć pobieranie boru. Czasami warto podzielić wysoką dawkę nawozów wapniowych na dwie i przeprowadzać wapnowanie rok po roku.
Doskonałym rozwiązaniem jest stosowanie coroczne niewysokich dawek nawozów wapniowych. Cała sprawa polega na doprowadzeniu gleby w sadzie do optymalnego odczynu i stosowanie w kolejnych latach niewielkich dawek nawozów wapniowych – 200 do 300 kg CaO/ha.
Takie podejście do wapnowania gwarantuje utrzymanie zamierzonego odczynu gleby na w miarę wyrównanym poziomie. Oczywiście postępując w wyżej opisany sposób i tak co 3–4 sezony powinniśmy sprawdzić odczyn gleby i ewentualnie skorygować coroczne dawki CaO.
Efektywność nawozów wapniowych zależy głównie od zawartości w nich wapnia czy powiązanego z wapniem magnezu oraz od formy, w jakiej występuje wapń. W zależności od formy, w jakiej występuje wapń czy wapń i magnez, nawozy wapniowe możemy podzielić na: węglanowe (CaCO3), tlenkowe (CaO), wodorotlenkowe (Ca(OH)2) oraz krzemianowe (CaSiO3). Cennym źródłem wapnia jest także saletra wapniowa. Im wyższa zawartość wapnia w nawozie, tym większa siła odkwaszająca danego nawozu. Im nawóz jest bardziej rozpuszczalny w wodzie, tym intensywniejsze jest także jego działanie odkwaszające – tlenki i wodorotlenki wapnia. W przypadku nawozów węglanowych bardzo istotny jest wiek skał, z jakich wyprodukowany jest nawóz. Im skały starsze, tym nawozy z nich otrzymane działają wolniej. W ostatnich latach pojawiło się wiele nawozów wapniowych produkowanych ze złóż kredy. Nawozy te działają szybciej oraz mają stosunkowo dobre właściwości odkwaszające.
O tym warto wiedzieć
Badając odczyn gleby w specjalistycznym laboratorium, warto również określić tak zwaną krzywą neutralizacji. Krzywa ta wskazuje, jak nasza gleba reaguje na wapnowanie oraz jaką dawkę nawozu wapniowego należy do niej wprowadzić, aby doprowadzić jej odczyn do zamierzonego – odpowiadającego wymaganiom danej uprawy.
W obrębie kwasowości gleby wyróżniamy kwasowość hydrolityczną (wszystkie jony o charakterze kwaśnym, nawet najsilniej związane z glebą), wymienną (jony o charakterze kwaśnym zawarte w kompleksie sorpcyjnym i roztworze glebowym) oraz czynną (ilość jonów H+ w roztworze glebowym, która jest znikomą częścią jonów kwaśnych zawartych w glebie, gdyż większość jonów kwaśnych jest zaabsorbowana w kompleksie sorpcyjnym gleby). Odczyn gleby jest ściśle związany z ilością jonów H+ w roztworze glebowym, czyli z kwasowością czynną. Możemy go określić metodą kolorymetryczną, używając prostych kwasomierzy, lub metodą potencjometryczną
– przy użyciu elektronicznego pH-metru. Badanie pH gleby przy użyciu pH-metrów można prowadzić w wyciągu wodnym z gleby lub w roztworze 1 M KCl. Wyniki pomiarów pH gleby prowadzone w KCl są od 0,5 do 1 jednostki pH mniejsze w porównaniu z pomiarami prowadzonymi w wyciągach wodnych. Pamiętajmy jednak, że w celu określenia dawek nawozów wapniowych należy zbadać kwasowość hydrolityczną.
Marcin Oleszczak BIOAGRIS
