Brak wapnia generuje choroby u wszystkich organizmów żywych

Niedobór wapnia w produktach roślinnych i zwierzęcych jest wynikiem braku tego makroelementu w naszych glebach. W Polsce ze względu na budowę geologiczną skał macierzystych i panujący klimat umiarkowany, z przewagą w okresie jesieni i zimy opadów nad parowaniem, przeważają gleby o małym kompleksie sorpcyjnym, lekkie i zakwaszone, bo wytworzone na kwaśnych skałach naniesionych przez lodowce, a więc z niską zawartością wapnia i magnezu. W dodatku postępująca intensyfikacja rolnictwa i stosowanie nawozów mineralnych fizjologicznie kwaśnych sprawia, że problem niedoboru wapnia dla roślin narasta.

W Polsce wciąż coroczne straty wapnia, a więc wypłukiwanie wapnia z opadami i wynoszenie tego składnika z gleby z plonami roślin nie są pokrywane ponieważ rolnicy stosują wciąż za mało CaO na hektar!!!

Niedobór wapnia silnie ogranicza wzrost roślin

Przy pH powyżej 7,2 wapń jest niedostępny dla roślin z uwagi na tworzenie przez ten kation połączeń nierozpuszczalnych w wodzie. Dodatkowo wraz ze "starzeniem się gleb" i wskutek przemywania ich przez opad atmosferyczny ilość wapnia w glebie sukcesywnie zmniejsza się. To sprzyja dalszemu procesowi zakwaszenia gleb i uwalnianiu do roztworu glebowego szkodliwych związków glinu, którego jony hamują procesy fizjologiczne roślin. Zawartość w glebie, jak i aktywność toksycznego glinu kontroluje stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego wapniem. Optymalny udział kationów zasadowych w kompleksie sorpcyjnym, np. dla roślin tolerujących zakwaszenie wynosi od 66 do 85%, w tym wapnia 56–70% przedstawiono w tabeli 1.

Po zwapnowaniu gleby lub wprowadzeniu do gleby nawozów mineralnych z wapniem dochodzi natomiast do neutralizacji toksycznego glinu. Dlatego tak ważne jest regularne wapnowanie gleb. W praktyce rolniczej 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 zastosowanego 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. Ponadto wapń jest wymywany z gleby naturalnie. Szacuje się, że w ciągu roku wymywane jest przez opad atmosferyczny ok. 200 kg CaO/ha. Im gleba ma wyższy odczyn oraz jednorazowo stosuje się większą dawką, tym więcej wapnia ulega wymyciu. Wapń z gleby wynosi się z plonami roślin uprawnych, przeciętnie od 15 do aż 150 kg Ca/ha/rok (tab. 2.).

Warto pamiętać, że na pobieranie wapnia przez rośliny ma wpływ nie tylko odczyn gleby (optymalny 6,5–7,2), ale także zawartość materii organicznej, która zapobiega wymywaniu wapnia z gleby, wilgotność (niska zmniejsza dostępność Ca) oraz jej zagęszczenie. W glebach zbitych, zlewnych i słabo napowietrzonych pobieranie wapnia przez rośliny jest znacznie utrudnione.

Najwięcej Ca++ z przeciętym plonem w przeliczeniu na 1 tonę plonu głównego wraz z odpowiednią ilością produktu ubocznego pobiera rzepak, kukurydza uprawiana na ziarno oraz burak cukrowy. Dlatego w przypadku tych roślin nawożenie wapniem jest niezwykle ważne.

Udział kationów zasadowych	Udział wapnia Ca++	Poziom wrażliwości roślin
<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

• Tabela 1. Poziom wrażliwości roślin na stopień wysycenia glebowego kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi (%)Źródło: Mehlich 1978, Grzebisz 2009 

Gatunek rośliny	Pobranie w kg
	Ca	Mg
Pszenica ozima	3,6	2,3
Pszenica jara	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

• Tabela 2. Średnie pobranie Ca i Mg  w kg przez wybrane rośliny uprawne w przeliczeniu na 1 tonę plonu głównego wraz z odpowiednią ilością produktu ubocznego

Wapń wciąż jest mało doceniany

Prawidłowe odżywienie wapniem zmniejsza także skutki stresu dla roślin spowodowanego, np. przez okresowe susze oraz zapewnia prawidłowy rozwój systemu korzeniowego.
Brak wapnia lub niedobór w roślinie pojawia się na glebach bardzo ubogich w ten pierwiastek oraz zakwaszonych. Warto zwrócić także 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. W tych warunkach wapń nie będzie pobierany przez rośliny, ponieważ niedobór żelaza powoduje istotny spadek przyswajalności wapnia. 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 w glebie. 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.

Skutki nieodpowiedniego odżywienia roślin wapniem

Skutki nieodpowiedniego odżywienia roślin wapniem w roślinie są zawsze poważne. 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. Wszystkie gatunki roślin potrzebują wapnia do prawidłowego rozwoju, niektóre jednak mają większe potrzeby pokarmowe w stosunku do tego pierwiastka, a inne mniejsze.

Gatunki roślin uprawnych szczególnie wapniolubne to: rzepak, lucerna, pszenica, len, kukurydza, ziemniaki, koniczyna i tytoń.

Najtańsze źródła wapnia

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 (lepsza struktura granulometryczna, większa pojemność wodna i sorpcja wymienna, łatwiejsza uprawa dzięki mniejszej zlewności i gruzełkom). Zdrowa gleba, to zdrowe rośliny.

Dobrym źródłem wapnia dla roślin są także nawozy naturalne, zwłaszcza obornik. Obornik bydlęcy zawiera przeciętnie 0,43% wapnia, trzody chlewnej 0,44%, obornik od koni 0,43% wapnia, a od owiec 0,58% tego makroelementu. Najbogatszy w wapń jest obornik od owiec, który w tonie tego nawozu ma prawie 6 kg wapnia (CaO). Z obornikiem bydlęcym, końskim i od trzody chlewnej dostarczamy glebie, z toną tych nawozów około 4,5 kg wapnia (CaO). Zatem ze standardową dawką obornika wnosimy do gleby przeciętnie od 135–180 kg wapnia. Niestety, obecnie brakuje w gospodarstwach obornika, co przedkłada się na niedobory składników pokarmowych dostarczanych w tym nawozie na zdrowie gleby, roślin, zwierząt i ludzi.



Dr hab. Dorota Pikuła IUNG – PIB Puławy
Zdjęcia: Marek Kalinowski