- Gleby w Polsce
- Glebowy kompleks sorpcyjny
- Struktura GKS
- Jaki jest wpływ kwasowości na korzenie?
- Jaka jest zawartość kationów w glebie?
- Klasy zawartości kationów w GKS
- Akumulacja N, Ca i Mg przez rzepak ozimy
- Zakwaszający efekt nawozów azotowych
- Miliardy do zyskania dzięki poprawnemu nawożeniu
- Bilans zakwaszenia gleby w zmianowaniu
- Trendy odczynu a system uprawy
Gleby w Polsce
W Polsce miąższość większości gleb, czyli głębokość, do której sięgają korzenie roślin uprawnych, jest stosunkowo mała i wynosi 60–90 cm. Tego parametru nie jesteśmy w stanie poprawić nawożeniem czy agrotechniką – powiedział prof. Witold Grzebisz z UP w Poznaniu podczas webinarium pt. Wapnowanie podstawą ekoschematu „Rolnictwo węglowe i zarządzanie składnikami odżywczymi”. Mała miąższość wynika z tego, że gleby w Polsce zostały utworzone z utworów piaszczystych. Mamy zatem w kraju gleby o niewielkim potencjale i nie są one w stanie zawsze dostarczyć składników pokarmowych w krytycznych okresach formowania struktury plonu.
Glebowy kompleks sorpcyjny
– Polskie gleby mają kompleks sorpcyjny o wartości 9,46 cmol(+)/kg. tymczasem w UE przeciętnie mamy wartość 15–40 cmol(+)/kg – tłumaczy ekspert. Wielkość glebowego kompleksu sorpcyjnego (GKS) zależy głównie od dwóch czynników: ilości cząstek ilastych oraz zawartości próchnicy. Zawartość cząstek ilastych jest jednak stała i nie ma racjonalnego sposobu na jej zwiększenie. Zmianie może ulec jedynie zawartość próchnicy, ale to proces długotrwały, choć możliwy.
– W Polsce kompleks sorpcyjny dodatkowo jest słabo wysycony wapniem, co powoduje, że gleby u nas są narażone na zakwaszenie – dodaje profesor.
– Powyżej 35% polskich pól jest obsiewanych gatunkami wymagającymi wysycenia wapniem
ponad 70% – mówi prof. Grzebisz. Tymczasem mamy go w glebach za mało. Zbyt mało jest też magnezu. Natomiast bardzo wysoka jest kwasowość wymienna polskich gleb. Stan GKS w Polsce na tle wartości optymalnych przedstawiony jest w tabeli 1.
Jaki jest wpływ kwasowości na korzenie?
– Efektem wysokiej kwasowości wymiennej jest toksyczny glin, który ogranicza wzrost korzeni. Powoduje to degradację wielu gleb w Polsce – stwierdza ekspert. Biorąc pod uwagę te dwa czynniki, czyli niedobory wapnia i wysoką kwasowość wymienną, co przekłada się na zbyt niskie pH gleby, powoduje to zahamowanie wzrostu systemu korzeniowego roślin. Bezpośrednimi tego przyczynami są:
- w merystemie wzrostu korzenia wapń jest konieczny do podziału komórek;
- przy niskim pH uruchamia się toksyczny dla korzeni glin w formie Al3+.
– Słaby system korzeniowy to nie tylko słabsze pobieranie wody, ale także rozpuszczonego w niej azotu i jego straty. Wzrasta wówczas ilość azotu, który potencjalnie może być wypłukany i mamy koszt środowiskowy – dodaje prof. Grzebisz.
Jaka jest zawartość kationów w glebie?
Klasy zawartości poszczególnych kationów także wyglądają niewesoło (tab. 2.). Świadczy to o tym, że sprawność naszych gleb w dostarczaniu składników pokarmowych jest słaba.
Można temu zagadnieniu przyjrzeć się przez pryzmat potrzeb gatunków uprawnych, np. rzepaku (rys. 1.).
– Rzepak, wbrew wielu poglądom, pobiera najwięcej wapnia. Co więcej, dynamika jego pobierania jest liniowa wraz z wegetacją. Pod koniec wegetacji ilość pobranego wapnia w masie roślin jest większa niż azotu. Dodatkowo rzepak pobiera wapń z całej głębokości ukorzenienia się, zatem składnik ten musi być w całym profilu do co najmniej 90 cm. Tymczasem wapnia w glebach jest coraz mniej – mówi prof. Grzebisz.
Przyczyną strat wapnia z wierzchniej warstwy gleby jest tzw. cykl węglanowy. W glebach o pH poniżej 6,5 nierozpuszczany węglan wapnia, czyli CaCO3 z nawozów wapniowych, przechodzi w formę rozpuszczalnego wodorowęglanu wapnia, tzn. Ca(HCO3)2 i przemieszcza się w głąb gleby. Dlatego często widzimy, że w niższych warstwach pH gleby i zawartość wapnia są wyższe.
Oprócz zakwaszenia wynikającego z pochodzenia naszych gleb, są też zjawiska nasilające ten proces w ciągu wegetacji. Podstawowe przyczyny zakwaszenia gleb to:
- opad deszczu (deszcz w Polsce ma pH 5,65);
- oddychanie gleby (korzenie i mikroorganizmy);
- utlenianie związków węgla, czyli głównie mineralizacja materii organicznej;
- utlenianie związków azotu i siarki z materii organicznej i z nawozów.
– Bardzo ważnym czynnikiem zakwaszającym są nawozy azotowe. Według danych amerykańskich stosowanie różnych mineralnych nawozów azotowych bez wapnowania prowadzi do spadku pH gleby w różnym tempie – mówi ekspert. Przykładowo saletra amonowa znacznie szybciej powoduje spadek pH poniżej wartości wywołującej toksyczność jonów glinu niż mocznik (rys. 2.). Nie oznacza to jednak, że powinniśmy rezygnować z któregoś z tych nawozów. Trzeba po prostu podjąć działania, zapobiegające obniżeniu pH, a jest tym wapnowanie. Przynosi ono wymierne korzyści ekonomiczne.
Miliardy do zyskania dzięki poprawnemu nawożeniu
– Pozwoliłem sobie na małą analizę ekonomiczną. Otóż wg danych dotyczących obrotu wapnem nawozowym, w sezonie 2018/19 sprzedano w Polsce wapno, które pozwoliłoby na dawkę zaledwie 55 kg/ha na wszystkie użytki rolne. Tymczasem dawka roczna na poziomie 92 kg/ha jest konieczna do uzyskania plonu ok. 5 t/ha pszenicy. Średni plon ziarna pszenicy ozimej w Polsce w roku 2019 wyniósł 4,418 t/ha. Zatem podniesienie nawożenia wapnem z 55 na zaledwie 92 kg/ha CaO zwiększyłby plony pszenicy o 0,5 t/ha. W przeliczeniu na całą produkcję dałoby to dodatkowy dochód w Polsce ponad 1,4 mld zł. A to tylko małe uzupełnienie, daleko mniejsze od rzeczywistych potrzeb i możliwości plonowania pszenicy. Taka sytuacja jest także w innych gatunkach – wylicza profesor. Jednak zaznacza, że dawka ta jest stanowczo za mała. Ile zatem powinniśmy podać wapna?
– Gdy analizuję bilans wapnia w płodozmianie z roślinami intensywnymi, zauważam, że w cyklu 4-letnim tracimy ponad 2 t CaCO3 – mówi prof. Grzebisz (tab. 3.). W przeliczeniu na stosowany w doradztwie CaO daje to ponad 1260 kg/ha CaO. Jest to zatem dawka, która powinna być uzupełniana.
Nasuwa się pytanie, czy systemy bezorkowe wymagają innego podejścia do wapnowania i czy pozwalają na odkwaszenie głębszych warstw gleby?
– Zastosowanie wapna niezależnie od technologii uprawy powoduje wzrost pH w wierzchniej warstwie w pierwszym roku. Następnie wartość ta systematycznie spada, z tym że w uprawie bezpłużnej zachodzi to wolniej – mówi profesor. W głębszej warstwie (30–60 cm) w technologii z pługiem, początkowo pH podnosi się, a w technologii z kultywatorem pozostaje na poziomie wyjściowym. W miarę upływu czasu wartość pH obniża się, a przy uprawie bezpłużnej nawet osiąga poziom niebezpieczny toksyczności glinu (rys. 3.). W najgłębszej warstwie (60–90 cm) początkowy wzrost mamy tylko w technologii płużnej, a z kultywatorem mamy spadek od początku, mimo podania wapna.
– Wynika z tego, że jeśli mamy kłopoty z pH gleby, to w przypadku technologii uproszczonej uprawy, w celu poprawy odczynu musimy albo wrócić do pługa i wymieszać nim wapno, albo stosować wapnowanie częściej niż co 3–4 lata – dodaje ekspert.
tcz