Z artykułu dowiesz się
- Jakie są zalety stosowania wapnia ?
- Dlaczego niedobór wapnia jest szkodliwy ?
- Jak stosować wapń ?
r e k l a m a
Partnerzy portalu
Jakie są zalety wapnowania gleby?
07.05.2020autor: Natalia Marciniak-Musiał
W Polsce ze względu na budowę geologiczną skał macierzystych i panujący klimat umiarkowany, przeważają gleby o małym kompleksie sorpcyjnym, lekkie i zakwaszone, bo wytworzone na kwaśnych skałach naniesionych przez lodowce. Postępująca intensyfikacja rolnictwa i stosowanie nawozów mineralnych fizjologicznie kwaśnych sprawia, że problem niedoboru wapnia dla roślin narasta.
Naturalnym źródłem wapnia w glebie są węglany, krzemiany, glinokrzemiany i siarczany. Gleby wytworzone z wapieni oraz gleby pobagienne są zasobne w wapń i charakteryzują się większą zdolnością buforową, czyli w praktyce są odporniejsze na zmiany odczynu. Najmniej wapnia jest natomiast w glebach płowych oraz bielicowych.
Coraz mniej wapnia w glebie
Zawartość wapnia w glebie zależy głównie od rodzaju skały macierzystej, a jego dostępności dla roślin, od stopnia kwasowości gleby, która decyduje o intensywności rozpuszczalności danego minerału i uwalnianiu z nich wapnia. W efekcie wapń w glebie występuje w formach mniej lub bardziej dostępnych dla roślin. Przy pH powyżej 7,2 wapń jest na przykład niedostępny dla roślin z uwagi na tworzenie przez ten kation połączeń nierozpuszczalnych w wodzie. Wraz ze ,,starzeniem się gleb” i wskutek przemywania ich przez opad atmosferyczny ilość wapnia w glebie sukcesywnie zmniejsza się. To sprzyja procesowi zakwaszenia gleb i uwalnianiu do roztworu glebowego szkodliwych związków glinu, którego jony hamują procesy fizjologiczne roślin. Optymalny udział kationów zasadowych w kompleksie sorpcyjnym, np. dla roślin tolerujących zakwaszenie wynosi od 66 do 85%, w tym wapnia 56–70% ( Tab. 1.).
r e k l a m a
Tabela 1. Poziom wrażliwości roślin na stopień wysycenia glebowego kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi (%) | ||
Udział | Udział wapnia | Poziom |
<45 | <35 | zbyt niski dla większości roślin |
45-65 | 35-55 | umiarkowany dla roślin tolerancyjnych na zakwaszenie |
66-85 | 56-70 | optymalny dla roślin tolerujących zakwaszenie |
>85 | >70 | optymalny dla roślin nietolerujących zakwaszenie |
Źródło: Mehlich 1978, Grzebisz 2009
W praktyce wapń wnosimy do gleby z obornikiem oraz w nawozach wapniowych i mineralnych. Stosowanie nawozów azotowych, nawozów azotowych z siarką, takich jak: siarczan amonu, mocznik, saletra amonowa, siarczan potasu lub siarczan magnezu, działa zakwaszająco na glebę. Najszybciej zakwasza glebę siarczan amonu. W celu zneutralizowania np. 1 kg azotu trzeba zastosować 1,0–1,5 kg CaO, a na zneutralizowanie 1 kg stosowanej siarki minimum 2 kg CaO. Przy stosowaniu średnio 73 kg azotu na hektar, należy wysiać minimum 73–110 kg CaO/ha.
Szacuje się, że w ciągu roku wymywane jest przez opad atmosferyczny ok. 200 kg CaO/ha. Z plonami roślin uprawnych wynosi się przeciętnie od 15 do 150 kg Ca/ha/rok (Tab.2.).
Tabela 2. Średnie pobranie Ca i Mg w kg przez rośliny uprawne w przeliczeniu na 1 tonę plonu głównego wraz z ilością produktu ubocznego | ||
Gatunek rośliny | Pobranie w kg | |
Ca | Mg | |
Pszenica ozima-ziarno | 3,6 | 2,3 |
Pszenica jara-ziarno | 4,2 | 2,3 |
Kukurydza ziarno | 6,7 | 5,7 |
Rzepak nasiona | 41,3 | 5,7 |
Bobik nasiona | 14,9 | 3,3 |
Ziemniak bulwy ś.m. | 0,4 | 0,3 |
Burak cukrowy korzenie ś.m. | 5,0 | 1,1 |
Koniczyna czerwona-zielonka ś.m. | 2,7 | 0,5 |
Wapń pełni bardzo ważne funkcje w roślinie
Rośliny pobierają wapń z roztworu glebowego tylko w formie jonu Ca++ i warto pamiętać, że wpływ na to ma nie tylko odczyn gleby (optymalny 6,5–7,2), ale także zawartość materii organicznej w glebie (zapobiega wymywaniu wapnia), wilgotność gleby (niska zmniejsza dostępność Ca) oraz zagęszczenie gleby. W glebach zbitych, zlewnych i słabo napowietrzonych pobieranie wapnia przez rośliny jest znacznie utrudnione.
Wapń pełni bardzo ważne funkcje w roślinie. Wchodzi w skład ścian komórkowych, neutralizuje kwasy organiczne, dzięki temu ściany komórkowe roślin tworzą mocną strukturę nadziemną, nadając im odpowiednią wytrzymałość, co korzystnie wpływa na odporność roślin na niesprzyjające warunki klimatyczne. Dodatkowo, otaczając szczelnie protoplast, ściany komórkowe stanowią zaporę przed wnikaniem patogenów.
Tkanki roślinne zawierające optymalną ilość wapnia zwiększają wytrzymałość ścian komórkowych. Wskutek tego zwiększa się odporność zbóż na wyleganie. Owoce i warzywa są natomiast mniej podatne na uszkodzenia mechaniczne i mają większą wartość przechowalniczą. Wapń również korzystnie wpływa na zawiązywanie nasion oraz dojrzewanie ziarna. U roślin motylkowatych indukuje brodawki korzeniowe oraz poprawia jakość plonów. Dobra dostępność wapnia dla roślin pozwala im łatwiej pobrać inne składniki pokarmowe i efektywniej je wykorzystywać. Prawidłowe odżywienie wapniem zmniejsza także skutki stresu dla roślin spowodowanego, np. przez okresowe susze oraz zapewnia prawidłowy rozwój systemu korzeniowego.
Tkanki roślinne zawierające optymalną ilość wapnia zwiększają wytrzymałość ścian komórkowych. Wskutek tego zwiększa się odporność zbóż na wyleganie. Owoce i warzywa są natomiast mniej podatne na uszkodzenia mechaniczne i mają większą wartość przechowalniczą. Wapń również korzystnie wpływa na zawiązywanie nasion oraz dojrzewanie ziarna. U roślin motylkowatych indukuje brodawki korzeniowe oraz poprawia jakość plonów. Dobra dostępność wapnia dla roślin pozwala im łatwiej pobrać inne składniki pokarmowe i efektywniej je wykorzystywać. Prawidłowe odżywienie wapniem zmniejsza także skutki stresu dla roślin spowodowanego, np. przez okresowe susze oraz zapewnia prawidłowy rozwój systemu korzeniowego.
Warto zwrócić uwagę na wzajemne relacje wapnia do innych składników pokarmowych. Deficyt tego pierwiastka może pojawić się na glebach zasobnych w wapń, ale ubogich w dostępne żelazo. Także nadmiar soli sodu w glebie wykazuje antagonizm do wapnia, powodując zachwianie równowagi w pobieraniu wapnia i magnezu. Nieodpowiedni również stosunek wapnia do potasu może zaburzać normalne funkcjonowanie roślin. Poza określoną zawartością wapnia w glebie, bardzo istotny jest stosunek Ca do Mg. Z badań wynika, że optymalny stosunek oscyluje w granicach 4:1. Taki stosunek zwykle stwierdza się w glebach o pH większym od 6. Z badań prowadzonych przez Landona (1984) wynika, że istnieją następujące krytyczne zakresy pomiędzy Ca i Mg w glebie, które mają określone skutki dla roślin uprawnych. Jeśli stosunek Ca:Mg jest wyższy niż 5:1, wówczas następuje zmniejszenie przyswajalności magnezu przez rośliny. Stosunek Ca:Mg w glebie niższy niż 3:1 skutkuje zakłóceniem pobierania fosforu.
Natomiast stan krytyczny dla roślin stwierdza się, gdy wartość stosunku Ca:Mg jest większa od 1:1. W takim przypadku rośliny nie mogą pobierać obu składników.Niedobór wapnia generuje choroby
Niska koncentracja wapnia w tkankach roślin jest przyczyną większości chorób roślin m.in. suchej zgnilizny wierzchołków u pomidora i papryki, zamierania liści sercowych u buraka, skorkowacenia i brunatnienia miąższu u ziemniaka, pęknięć i różnego rozpadu bulw ziemniaków oraz korzeni buraków cukrowych, zgorzeli powschodowej u buraka cukrowego oraz gorzkiej plamistości jabłek. Istotną przyczyną niedostatecznego odżywienia roślin wapniem może być zbyt wolne przemieszczanie się wapnia w roślinie, spowodowane spadkiem transpiracji w warunkach wysokiej wilgotności powietrza.
Uszkodzenia spowodowane niedoborem wapnia są wynikiem zniszczenia ścian komórkowych spowodowanym zwiększoną przepuszczalnością tkanek i zaburzeniem podstawowych funkcji komórkowych. Niedobór wapnia jest widoczny przede wszystkim na młodszych częściach roślin. Wówczas widoczne są następujące objawy wizualne: korzenie są słabo wykształcone, cieniutkie, powyginane, często zwinięte. Łodyżki liściowe przybierają pokrój haczykowaty, a żyłki przybierają barwę jasnobrązową. Następuje zakłócenie pobierania innych składników pokarmowych, zwłaszcza fosforu. Gatunki szczególnie wapniolubne to: rzepak, lucerna, pszenica, len, kukurydza, ziemniaki, koniczyna i tytoń.Nawozy wapniowe utrzymują optymalny odczyn gleby
Największym i najtańszym źródłem wapnia są nawozy wapniowe. W zależności od rodzaju i składu surowca naturalnego oraz sposobu powstania zawierają od 20 do 80% CaO. Służą one jednak przede wszystkim utrzymaniu optymalnego odczynu gleby, a nie nawożeniu wapniem. Systematyczne stosowanie jednak małych, profilaktycznych dawek nawozów wapniowych lub wapniowo-magnezowych jest najlepszym sposobem zwiększania ilości wapnia w glebie i utrzymania żyzności gleby. Po wapnowaniu zakwaszonej gleby, nie tylko zwiększa się zawartość wapnia w glebie, ale przywracane jest życie biologiczne gleby: bakterii, mikro- i mezofauny. Zmniejsza się też ryzyko włączenia w łańcuch troficzny metali ciężkich do gleby oraz porażania roślin przez choroby, np. rzepaku kiłą kapustnych, której rozwojowi sprzyja właśnie kwaśna gleba.
Wapnowanie gleby sprzyja rozwojowi pożytecznych mikroorganizmów glebowych, które szybciej przetwarzają resztki pożniwne na materię organiczną, a ta z kolei szybciej przekształca się w próchnicę. Wapń regulując odczyn gleby odgrywa kluczową rolę w tworzeniu próchnicy. W wyniku odkwaszenia gleby poprawia się odżywianie mineralne roślin, kondycja i zdrowotność roślin, a w konsekwencji rosną plony i poprawia się ich jakość. Poprawiają się także struktura i właściwości gleby. Gleby mają lepszą strukturę granulometryczną, większą pojemność wodną, większą sorpcję wymienną, są łatwiejsze w uprawie, mniej zlewne dzięki powstającym gruzełkom, zatrzymują więcej wody i stają się żyzne.Dr hab. Dorota Pikuła IUNG-PIB Puławy
Publikacja została wykonana w ramach zadania 2.2. Programu Wieloletniego IUNG-PIB „Wspieranie działań w zakresie ochrony i racjonalnego wykorzystania rolniczej przestrzeni produkcyjnej w Polsce” na lata 2016–2020.
Zdjęcie Główne: Pixabay
Natalia Marciniak-Musiał
dziennikarka strony internetowej Tygodnika Poradnika Rolniczego
dziennikarka strony internetowej Tygodnika Poradnika Rolniczego
Masz pytania?
Zadaj pytanie redakcjir e k l a m a
r e k l a m a
Najważniejsze tematy
r e k l a m a