Dziś chcę przypomnieć kilka istotnych zależności dotyczących kwasowości gleby i związanej z nią dostępności i przyswajalności pierwiastków dla roślin. To bardzo ważne dla wykorzystania drożejących w nawozach składników pokarmowych, ale odczyn pH stanowi zaledwie wycinek wielu zależności ważnych w nawożeniu roślin. Dlatego dziś także o wiedzy, która wkracza do zasad nawożenia mikroelementami – o nowych liczbach granicznych do oceny zawartości mikroelementów w glebie.

Optymalne pH najlepsze dla przyswajalności

W składzie roślin największy udział ma woda (przeciętnie 70% składu roślin), substancje organiczne (27%) i składniki mineralne popielne (3%). Podstawowymi składnikami budulcowymi masy organicznej roślin są: węgiel, tlen i wodór, 6 podstawowych wymienionych już makroelementów pobieranych w większych ilościach oraz 6 mikroelementów (żelazo, mangan, miedź, cynk, molibden, bor). Rośliny przez system korzeniowy pobierają wodę, tlen, związki mineralne i niektóre organiczne, a przez liście – dwutlenek węgla, tlen, wodę i rozpuszczalne związki.

Obecność przyswajalnych jonów pierwiastków w roztworze glebowym zależy głównie od pH, dlatego warto regularnie badać gleby i zależnie od ich kategorii agronomicznej dążyć do uregulowania odczynu na optymalnym poziomie. To po prostu się opłaci. W optymalnym odczynie pH gleby efektywnie pracuje większość pożytecznych mikroorganizmów i jest najwyższa przyswajalność większości makro- i mikroelementów (patrz rysunek). Jak ważne jest optymalne pH gleby wie każdy rolnik. Nie każdy zdaje sobie sprawę z tego, że istnieją też spore różnice w wartości pH zależnie od tego, jaką metodą ją badamy.

• Zasobność i odczyn pH gleb są podstawą do określania dawek i strategii nawożenia roślin. Do pobierania składników pokarmowych rośliny zużywają energię wytwarzaną w procesie oddychania. Do tego potrzebny jest tlen. Właściwe stosunki wodno-powietrzne gleby uzależnione od odczynu pH, zawartości próchnicy i pracowitości mikroorganizmów są także kształtowane uprawą, nawożeniem i zmianowaniem. To wszystko składa się na kulturę gleby, a o dobrym jej stanie świadczy struktura, dobry podsiąk kapilarny i swobodny rozwój głębokiego systemu korzeniowego, co najlepiej widać na profilu z uprawą buraka

Wynik pomiaru zależy od metody badania

Na wyniki pomiaru pH gleby w zależności narzędzi i od metodyki badawczej warto zwrócić uwagę. Odczyn pH na potrzeby zaleceń wapnowania gleb badany jest przez polskie Stacje Chemiczno-Rolnicze wg ścisłej procedury (przy zleceniu badań podstawowych oznaczona jest przewaga jonów wodorowych i glinu nad wodorotlenkowymi w roztworze soli obojętnej 1 M KCl – kwasowość wymienna). Inny wynik otrzymamy mierząc pH samodzielnie tanimi pehametrami (oznaczona jest przewaga jonów wodorowych nad wodorotlenkowymi w roztworze glebowym – to kwasowość czynna).

Największym błędem pomiaru odczynu gleby cechują się proste i tanie pehametry. Oczywiście takie badanie oddaje część prawdy o glebie, ale tylko część. Pomiar można wykonać na pehametrach płytkowych z użyciem odczynników, przy użyciu tzw. papierków lakmusowych albo za pomocą urządzeń elektronicznych potencjometrycznych. Te ostatnie zależnie od zaawansowania rozwiązań bywają dość dokładne, ale wynik wypacza sposób badania i warunki pogodowe. Pomiar może wypaczać uwilgotnienie gleby, temperatura gleby i głębokość wbicia sondy.

Dla celów doradztwa w Stacjach Chemiczno-Rolniczych pH gleby w określonej procedurze mierzy się w 1-molowym roztworze chlorku potasu (KCl). Ten wynik jest średnio o 1 punkt pH niższy niż pomiar wykonany w roztworze wodnym. Biorąc zatem tę różnicę oraz dodatkowo nieoptymalne warunki dla badania polowego może się zdarzyć, że wskazanie naszego pehametru będzie wynosiło np. pH 6, a pobrana z tego miejsca próbka przebadana w Stacji będzie miała pH poniżej 5.

Najlepiej jest polegać na badaniach w Stacji, tym bardziej, że otrzymamy informację o kategorii agronomicznej naszej gleby. Ale ponieważ Europa nie ma granic i polscy rolnicy uczestniczą w licznych spotkaniach w krajach UE słuchając wykładów także o odczynie gleb, warto wiedzieć, że np. w Niemczech wykorzystuje się inną metodykę badań pH gleby w roztworze CaCl₂. Ale dość o tych niuansach.

Warto badać gleby w Stacjach Chemiczno-Rolniczych planując wapnowanie, bo wynik i zalecenia nawozowe (opinia) SChR, to także warunek skorzystania z dofinansowania zakupu wapna nawozowego lub środka wapnującego w ramach priorytetowego "Ogólnopolskiego programu regeneracji środowiskowej gleb poprzez ich wapnowanie".

• Zlecenie Stacji Chemiczno-Rolniczej zbadania gleby z zaleceniami nawozowymi jest warunkiem skorzystania z dofinansowania zakupu wapna nawozowego lub środka wapnującego w ramach priorytetowego „Ogólnopolskiego programu regeneracji środowiskowej gleb poprzez ich wapnowanie”. Przy bardzo drogich nawozach przyda się pełna wiedza o glebie i jej zasobności w makro- i mikroelementy, co pozwala stosować nawozy efektywnie w ilościach precyzyjnie obliczonych i w zbilansowanych proporcjach

Obojętne środowisko dobre dla bakterii

Podniesienie odczynu z pH kwaśnego do optymalnej wartości uruchamia składniki z gleby, ale ma też istotny wpływ na efektywność składników z nawozów. Z właściwym pH wiąże się jeszcze jeden niezwykle ważny element gleby – jej życie biologiczne. W glebie żyje niezliczona ilość drobnoustrojów, z tym że te najbardziej cenne dla rolnika i roślin wymagają do życia pH w przedziale 6 do 7. Np. bakterie odpowiedzialne za amonifikację najlepiej pracują przy pH 6,2–7,0, bakterie nitryfikacyjne potrzebują pH 6,5–7,2, a azotobakter 6,5–7,5. Bakterie rozkładające celulozę, czyli przerabiające resztki pożniwne przy pH poniżej 6 prawie nie funkcjonują. Bez odpowiedniego środowiska, głównie bez uregulowanego pH gleby, te bakterie nie będą się namnażały i pracowały.

Ważne jest też zapewnienie odpowiedniego środowiska dla maksymalnej wydajności bakterii symbiotycznych asymilujących azot. Optymalne pH gleby dla bakterii symbiotycznych lucerny i koniczyny to 6,8–7,2. Bakterie żyjące w symbiozie z grochem i wyką najlepiej wiążą azot w pH gleby 6,5–7,0. Mniej wymagające są bakterie żyjące w symbiozie z łubinem i seradelą – dla nich optymalne pH dla maksymalnej wydajności wiązania azotu atmosferycznego to 5,5–6,5.

Odczyn powyżej 5 unieszkodliwia glin

W wielu publikacjach można spotkać grafiki pokazujące przyswajalność pierwiastków zależnie od odczynu pH gleby. W artykule prezentujemy taki przykład, z którego wynika, że odczyn właściwy dla jednych pierwiastków powoduje hamowanie pobierania innych.

Na rysunku wyróżniony jest przedział pH obojętnego (od 6,5 do 7,2), ale w praktyce za najbardziej optymalny dla właściwości gleby i dla możliwości pobierania z niej składników pokarmowych przez rośliny jest przedział pH od ok. 5 do 7,2. W tym przedziale pH ma miejsce umiarkowane wietrzenie chemiczne gleby, tworzą się minerały, rośnie aktywność biologiczna.

Przy pH powyżej 5 rośliny nie odczuwają już toksyczności glinu. W tym przedziale kwasowości przyswajalność większości składników pokarmowych jest maksymalna albo wystarczająca i w ilościach niepowodujących toksyczności.

Warto do przedstawionych ogólnych informacji podać kilka bardziej szczegółowych, bowiem składniki pokarmowe przyswajane przez rośliny mogą występować w różnych formach jonowych i dla każdej optymalne pH może być inne. Oto kilka przykładów:

• azot – w warunkach gleb kwaśnych lepiej jest pobierana forma saletrzana, a gleb obojętnych – amonowa;
• fosfor – jest przez rośliny najlepiej przyswajalny w formie rozpuszczalnej w wodzie przy pH 6–7;
• bor – jest lepiej pobierany w glebach kwaśnych i lekko kwaśnych, im wyższe jest pH, tym przyswajalność jest mniejsza;
• mangan (także żelazo) – im gleba jest bardziej kwaśna, tym związki tych pierwiastków są bardziej rozpuszczalne i łatwiej dostępne, ale przy bardzo niskim pH koncentracja przyswajalnego manganu i żelaza może być dla roślin toksyczna;
• miedź i cynk – im większe zakwaszenie gleby, tym lepsza jest ich przyswajalność, ale jednocześnie rośnie tempo wymywania tych pierwiastków;
• molibden – to pierwiastek zachowujący się odwrotnie niż pozostałe mikroelementy – jego dostępność i przyswajalność rośnie wraz ze wzrostem pH gleby.

Podałem kilka przykładów zależności pH gleby i dostępności pierwiastków. Odczyn jest kluczowy, ale w praktyce nawożenia ważna jest znajomość antagonizmów i synergizmów zachodzących między pierwiastkami. O tym szerzej napiszemy w kolejnych wydaniach "Tygodnika Poradnika Rolniczego", a już za tydzień pochylimy się nad azotem. Ceny tego składnika w nawozach mineralnych szaleją i warto przypomnieć wady i zalety poszczególnych form azotu, przyczyny strat gazowych azotu i przez wymywanie oraz jak ten drogi składnik wykorzystać maksymalnie.

• Prosty pehametr warto mieć w każdym gospodarstwie i kontrolować nim pH gleb. Wynik pomiaru takim urządzeniem nie jest jednak precyzyjny. Dobrze jest systematycznie wykonywać podstawowe badania gleby w Okręgowych Stacjach Chemiczno-Rolniczych

fot. Marek Kalinowski

Artykuł ukazał się w Tygodniku Poradniku Rolniczym 44/2022 na str. 16. Jeśli chcesz czytać więcej podobnych artykułów, już dziś wykup dostęp do wszystkich treści na TPR: Zamów prenumeratę.