Wapń jest niezbędny

Zakwaszenie gleb jest procesem naturalnym, znacząco wspomaganym przez działalność człowieka. Na stanowiskach kwaśnych efektywność nawożenia jest niska, wzrost i rozwój roślin ograniczony, co skutkuje obniżeniem plonów, a więc rentowność uprawy stoi pod znakiem zapytania. Dlatego konieczna jest kontrola odczynu poprzez systematyczne wapnowanie.

Według danych GUS, ok. 37 proc. użytków rolnych w Polsce ma odczyn kwaśny i bardzo kwaśny. Najkorzystniej sytuacja wygląda w województwach: opolskim, kujawsko-pomorskim i dolnośląskim, gdzie nadmierne zakwaszenie dotyka do 30 proc. gleb. Najgorsza sytuacja występuje w województwach: podlaskim, podkarpackim, łódzkim, mazowieckim i małopolskim. W tych regionach udział gleb bardzo kwaśnych i kwaśnych wynosi ponad 50 proc.

W Polsce użytki rolne zaliczane do klas potrzeb wapnowania w przedziale konieczne i potrzebne stanowią średnio 32 proc. Zatem blisko jedna trzecia naszych gleb podlega degradacji z powodu nadmiernego zakwaszenia i wymaga regulacji odczynu. Na czym polega dobroczynne działanie wapnowania?

Polepsza właściwości gleby

Odczyn gleby, obok próchnicy i składu mechanicznego, jest podstawowym wskaźnikiem jej żyzności. Wpływa na aktywność mikroorganizmów, tempo procesów mineralizacji i humifikacji materii organicznej, a przez to na dostępność składników pokarmowych i efektywność nawożenia. W warunkach gleb kwaśnych gwałtownie maleje liczba bakterii i promieniowców, a wzrasta liczba grzybów. Tempo rozkładu materii organicznej przez grzyby jest bardzo wolne, stąd też spora część składników odżywczych pozostaje w niej uwięziona i jest niedostępna dla roślin. Dodatkowo niektóre metabolity wydzielane przez te organizmy do środowiska mogą być fitotoksyczne. Jeżeli na polu występują nierozłożone resztki pożniwne z poprzedniego sezonu i jednocześnie nie ma większych zastrzeżeń co do struktury gleby należy bacznie przyjrzeć się kwasowości, bo może być za wysoka.

Buduje i utrwala strukturę

Zjawisko powstawania agregatów glebowych zachodzi w środowisku wysokiego wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami wapnia i magnezu, tzn. w warunkach optymalnego odczynu dla danej gleby. Dobra struktura zmniejsza opory mechaniczne podczas uprawy. Polepszeniu ulegają stosunki wodno-powietrzne oraz wymiana gazowa, ułatwiony zostaje dostęp tlenu do korzeni i odprowadzenie dwutlenku węgla. Gleba strukturalna łatwiej odprowadza nadmiar wody i ma większe zdolności do jej magazynowania. Wszystko to stwarza optymalne warunki do prawidłowego funkcjonowania korzeni.

Zapewnia dostępność fosforu

Fosfor ulega w glebie silnej sorpcji chemicznej, dlatego współczynnik wykorzystania tego pierwiastka z nawozów jest bardzo niski i wynosi maksymalnie 30 proc. Oznacza to, że w warunkach polowych, po zastosowaniu 100 kg fosforu w nawozach, w pierwszym roku rośliny są w stanie pobrać maksymalnie 30 kg. Na glebach o wysokiej kwasowości lub przewapnowanych, wskaźnik ten jest o wiele niższy. W warunkach kwaśnych fosfor wiązany jest przez glin i żelazo, a w zasadowych przez wapń i staje się niedostępny dla roślin. Jest to tzw. uwstecznianie. Fosfor najefektywniej wykorzystywany jest z nawozów przy pH 5,5-7,2 tj. na glebach lekko kwaśnych i obojętnych.

Kontroluje przyswajalność mikroskładników

Dostępność mikroskładników dla roślin zwiększa się w miarę wzrostu kwasowości gleby. Pożądany odczyn dla tej grupy składników pokarmowych to pH 5-6,5. Wyjątek stanowi molibden, który zachowuje się odwrotnie. Ale i tutaj zbyt niski odczyn, poza ograniczoną dostępnością molibdenu, wywołuje poważne problemy żywieniowe. Wysoka koncentracja manganu w środowisku kwaśnym może działać fitotoksycznie. Poza tym w warunkach kwaśnych mogą wystąpić także problemy z borem. W tym wypadku chodzi o wysoce prawdopodobny niedobór składnika, potęgowany wzmożonym procesem jego wymywania, któremu sprzyja wysoka kwasowość gleby. Odczyn kwaśny zwiększa rozpuszczalność metali ciężkich, co może prowadzić do pogorszenia jakości płodów rolnych.

Ogranicza straty makroskładników

W praktyce gleby kwaśne są ubogie w magnez, a nierzadko i w potas. Zasada ta dotyczy szczególnie gleb lekkich, ale potwierdza się często także na glebach średnich i ciężkich. Magnez i potas na stanowiskach kwaśnych zastępowane są w kompleksie sorpcyjnym przez kationy wodoru i glinu, po czym przechodzą do roztworu glebowego. Jeżeli w dalszym etapie nie zostaną pobrane przez rośliny z powodu zredukowanego sytemu korzeniowego, są wymywane i tracone.

W środowisku kwaśnym istotnie zmniejsza się efektywność działania azotu. Ustaje proces nitryfikacji, którego istotą jest przekształcanie formy amonowej do azotanowej, preferowanej przez rośliny. Nadmierne stężenie formy amonowej prowadzi z kolei do dużych strat składnika w postaci amoniaku, a dodatkowo jest fitotoksyczne, szczególnie w stadium kiełkowania i wschodów.

Spośród składników pokarmowych najbardziej podatnym na wymywanie jest azot, który w formie azotanowej w ogóle nie jest zatrzymywany w glebie. Stąd też kontrola odczynu poprzez stworzenie optymalnych warunków do wzrostu i rozwoju korzeni, a tym samym pobrania składników, jest koniecznym działaniem pośrednio wspierającym efektywność działania tzw. „programu azotanowego” obowiązującego na terenie całego kraju od 26 lipca 2018 r.

Zapewnia prawidłowy rozwój korzeni

W warunkach odczynu kwaśnego system korzeniowy ulega silnej redukcji, szczególnie w kierunku pionowym. Przyczyną jest uwolnienie do roztworu glebowego dużych ilości aktywnych form glinu i manganu. Pierwiastki te w dużych stężeniach działają toksycznie na korzenie, które grubieją, stają się krótkie brunatne i kruche. Rośliny nie mogą efektywnie pobierać wody i składników pokarmowych, dlatego są niedożywione. Ich pokrój jest drobny, skarlały i strzelisty. Na liściach i łodygach często występują czerwono-fioletowe (antocyjanowe) przebarwienia, jako następstwo braku fosforu lub boru. Powoduje to poważne problemy z pobieraniem wody i składników pokarmowych. Niedożywione i osłabione rośliny są bardziej podatne na atak ze strony chorób i szkodników.

Wskazana kontrola i umiar

Dawka wapna zależy od odczynu oraz kategorii agronomicznej gleby. Im niższe pH i cięższa gleba, tym potrzeby wapnowania są wyższe. Jeżeli potrzeby wapnowania są większe niż 1,5 t/ha CaO na glebach bardzo lekkich i lekkich oraz 3 t/ha CaO na glebach średnich i ciężkich, dawkę należy rozłożyć na dwa zabiegi w odstępie dwuletnim. Wysokie dawki wprowadzone jednorazowo prowadzą bowiem do dużych start wapnia w procesie wymywania (do 25 proc. rocznie) i powodują zbyt gwałtowne zmiany procesów zachodzących w glebie.

Każda kategoria gleby ma swój własny, optymalny dla niej zakres pH, który odpowiada klasie ograniczonych potrzeb wapnowania. Przekroczenie odczynu optymalnego jest równie, a nawet bardziej niekorzystne dla produktywności gleby niż zbyt wysoka kwasowość. Przewapnowanie zmniejsza dostępność dla roślin fosforu i mikroelementów (poza molibdenem), przesusza glebę oraz prowadzi do nadmiernego przyspieszenia procesów mineralizacji glebowej materii organicznej. Skutkiem tych zmian jest spadek zawartości próchnicy i szybka degradacja gleby. Im gleba jest lżejsza, tym z natury bardziej kwaśna, a wapnowanie w nadmiarze jest bardziej szkodliwe.

Cały tekst można przeczytać w lutowym numerze miesięcznika „Przedsiębiorca Rolny”

Tekst i fot. dr inż. Dariusz Górski

Instytut Ochrony Roślin – PIB

TSD w Toruniu