Czytałem sobie cały internet, i kiedy byłem już przy końcu natknąłem się na fajny artykuł,
fatkem jest że to o uprawie ale nie do końca MJ.
Zakwaszenie gleb olbrzymią barierą we wzroście plonów
O plonach roślin decyduje zarówno system korzeniowy jak i organy nadziemne. Korzenie pobierają z gleby i dostarczają do łodyg, liści, kwiatów, owoców wodę oraz składniki pokarmowe. Olbrzymi wpływ na rozwój sytemu korzeniowego i na pobieranie składników pokarmowych wywiera odczyn gleby.
Co powoduje zakwaszanie gleb
Gleba jako środowisko odżywcze dla roślin składa się 3 faz:
stałej obejmującej cząsteczki mineralne, organiczne i mineralno-organiczne o różnym rozdrobnieniu;
ciekłej – roztworu glebowego obejmującego wodę glebową wraz z rozpuszczonymi minerałami;
gazowej (powietrze glebowe)
oraz z mikroorganizmów glebowych.
Wszystkie części składowe gleby są ważne i spełniają określone role w odżywianiu roślin. W fazie stałej wyodrębniamy tak zwany kompleks sorpcyjny. Jest to ta część masy glebowej, która posiada zdolności wchłaniania, zatrzymywania i wymiany jonów miedzy roztworem glebowym, a cząsteczkami stałymi na zasadzie przyciągania ładunków elektrycznych. W roztworze glebowym oraz w kompleksie sorpcyjnym wiodącą rolę odgrywa jon wodoru (H+), który z natury jest kwaśny i on jest głównym sprawcą zakwaszenia gleb. Im więcej jest go w roztworze glebowym i kompleksie sorpcyjnym, to tym gleba jest kwaśniejsza. Kwasowość gleby, czyli jej odczyn (chemiczna miara koncentracji jonów H+ w roztworze KCl) mierzona jest współczynnikiem pH. Odczyn gleb uprawnych pH - waha się od 4 do 8,5. Źródłami kationów H+ są naturalne procesy, niezależne od woli człowieka jak i wywoływane przez działalnością zawodową rolników:
naturalne źródła zakwaszenia gleb: mineralizacja materii organicznej gleby, oddychanie korzeni roślin, utlenianie azotu amonowego gleby, wietrzenie gleby, pobieranie kationów (Ca++, Mg+, K+) przez rośliny;
źródła zewnętrzne zakwaszenia gleb: nawozy azotowe (amonowe i amidowe), kwaśne deszcze.
W glebach uprawnych głównym, bezpośrednim źródłem kationów wodoru (H+) jest dwutlenek węgla (CO2), który rozpuszczając się w wodzie tworzy kwas węglowy. Kwas ten następnie rozpada się uwalniając jon H+. Dwutlenek węgla (CO2) w glebach powstaje z rozkładu materii organicznej i w procesie oddychania korzeni. W intensywnym rolnictwie produkcja CO2 jest znaczna, co prowadzi do wzrostu zakwaszania gleb. Drugim, bardzo poważnym źródłem jonów H+ jest utlenianie azotu amonowego zawartego w glebie, wprowadzanego do niej w nawozach organicznych i resztkach pożniwnych, a także w mineralnych nawozach azotowych. Część azotu amonowego w procesie nitryfikacji przekształcane jest w formę azotanową i uwalniane są wolne jony H+. Rolnik, stosując nawozy azotowe (saletrę amonową, mocznik, siarczan amonu) wzmaga intensywność zakwaszania gleb. Warto wiedzieć, że 1 kg N z nawozu mineralnego wywołuje zakwaszenie równoważne 2 kg CaO. Kolejnym źródłem zakwaszania gleb są jony H+ uwalniane w trakcie wietrzenia w glebach związków żelaza, manganu i siarki. Jest to istotny czynnik, ponieważ 90% gleb w Polsce wytworzonych jest na kwaśnych skałach. Na nich następuje intensywne wymywanie zasadowych składników pokarmowych (wapnia, magnezu i potasu). Pierwiastki te wywożone są również z pól, z plonami, co przyczynia się do zakwaszenia gleb.
Skutki zakwaszania gleb
Odczyn gleby (pH) decyduje o jej życiu biologicznym gleby i o przyswajalności składników pokarmowych, zarówno makro jak i mikroelementów (rys. 1). W glebach zakwaszonych o niskim pH występują następujące, niekorzystne zjawiska:
Na glebach bardzo silnie zakwaszonych o pH 4 - azot, fosfor, potas, wapń, magnez są bardzo słabo dostępne dla roślin. Przyswajalność ich zwiększa w miarę wzrostu pH. Jak widać na rys. 1 optimum dostępności azotu, fosforu i potasu dla korzeni zaczyna się dopiero przy pH > 6. Warto podkreślić, że w warunkach niskiego pH najmniej z pośród makroelementów dostępny dla roślin jest - magnez. To tłumaczy bezwzględną konieczność nawożenia wapnem i magnezem gleb zakwaszonych i jednocześnie ubogich w magnez.
Silne zakwaszenie większości gleb w Polsce jest główną przyczyną słabego pobierania głównych składników pokarmowych znajdujących się w glebach, a tym samym niskich plonów.
Część ważnych dla roślin mikroelementów: żelazo, miedź, cynk, mangan, kobalt są bardziej dostępne na glebach zakwaszonych. Z kolei molibden najlepiej dostępny jest na glebach zasadowych, a bor na glebach lekko kwaśnych i obojętnych.
Na glebach kwaśnych w roztworze glebowym uruchamia się wolny glin (Al2+) i występuje również nadmierna koncentracja manganu (Mn2+) – pierwiastków, które zakłócają i hamują wzrost korzeni, u niektórych roślin. Na nadmiar glinu bardzo wrażliwe są jęczmień i lucerna, wrażliwy jest rzepak, a żyto, łubin żółty, groch polny, seradela są bardzo tolerancyjne. Z kolei na nadmiar manganu bardzo wrażliwą obok lucerny i jęczmienia jest kukurydza cukrowa, dużą wrażliwość wykazuje obok rzepaku koniczyna biała, a bardzo tolerancyjne są trawy pastewne i słonecznik.
W glebach kwaśnych fosfor wprowadzany w nawozach mineralnych wiąże się z glinem i żelazem, w formy niedostępne dla roślin. Ulega tzw. uwstecznieniu. Fosfor ulega też uwstecznianiu na glebach zasadowych o pH >7,5.
Niski odczyn gleby hamuje procesy utleniania azotu amonowego (NH4+) do azotanowego (NO3_), a jednocześnie słabo rozwinięty system korzeniowy nie jest w stanie efektywnie pobierać jonów azotanowych z gleby; w rezultacie wzrasta wymycie azotu azotanowego poza zasięg systemu korzeniowego i następuje skażenie wód gruntowych.
Nadmiar kwaśnych kationów w glebie zmniejsza aktywność mikroorganizmów rozkładających słomę, resztki pożniwne, obornik i inne nawozy organiczne. W glebach zakwaszonych słabo rozwijają się mikroorganizmy utleniające azot amonowy do azotanowego, co powoduje gorsze zaopatrzenie roślin w ten składnik pokarmowy i w rezultacie wolniejszy wzrost roślin. W glebach zakwaszonych nie mają warunków do życia bakterie wiążące wolny azot z powietrza (azotobakter) i większość bakterii brodawkowych współżyjących z roślinami motylkowymi.
Rośliny uprawne plonują najlepiej, pod warunkiem, że rosną na glebie w optymalnym zakresie odczynu dla danego gatunku. Pod względem wymagań co do reakcji na zakwaszenie gleby dzieli się je na 3 grupy:
silnie reagujące na zakwaszenie - optymalne pH 6,0 - 7,5: pszenica, jęczmień, kukurydza, rzepak, buraki, gorczyca, bobik, lucerna, koniczyna, nostrzyk, wyka, soja, kapusta, konopie, mak;
o mniejszej wrażliwości na zakwaszenie gleby - optymalne pH 5,0 – 6,5: żyto, owies, ziemniaki, brukiew, rzepa, groch, fasola, marchew, len, słonecznik, cykoria, tymotka;
mało wrażliwe na zakwaszenie gleby - optymalne pH < 5,0: gryka, łubin żółty, seradela, tytoń, rzodkiew, rzepa czarna.
Uprawiane na glebach o niekorzystnym dla nich odczynie dają niższe plony i gorszej jakości.
Co daje wapnowanie gleb
Wapń, oprócz tego, że odkwasza glebę jest niezbędnym składnikiem pokarmowym dla roślin. Pobierają go w dużej ilości przez całą wegetację. Ilość wapnia, która występuje nawet w bardzo kwaśnych glebach zaspakaja potrzeby pokarmowe roślin.
Podstawowym celem wapnowania jest poprawienie żyzności gleb kwaśnych. Wapń wpływa na:
poprawę dostępności dla roślin składników pokarmowych zawartych w glebie i wnoszonych w nawozach organicznych i mineralnych, zwłaszcza magnezu i fosforu;
obniżenie kwasowości, dzięki czemu możemy nadać glebie odpowiedni odczyn, dostosowany do wymagań różnych gatunków roślin;
zmniejszenie toksycznego działania glinu i manganu na system korzeniowy u części roślin;
stymulację rozwoju korzystnej mikroflory glebowej, która rozkłada materię organiczną w glebie i udostępnia składniki pokarmowe dla roślin;
polepszenie właściwości fizycznych warstwy ornej – wapno wchodząc w reakcje z cząsteczkami próchnicy przyczynia się do tworzenia struktury gruzełkowatej, dzięki czemu gleby stają się bardziej przewiewne, łatwiejsze do uprawy;
w glebach strukturalnych następuje osłabienie procesów denitryfikacji i w rezultacie ograniczenie strat azotu w glebie;
wapń reguluje pobieranie potasu przez rośliny z gleby - na glebach kwaśnych potas pobierany jest w nadmiarze przez rośliny pastewne, co pogarsza jakość paszy.
Gleby, co prawda wytworzone są z nieożywionych minerałów, ale światli rolnicy traktują je, jako „żywe organizmy”, w których bez przerwy odbywają się skomplikowane procesy przemiany materii organicznej prowadzone przez faunę i florę glebową. Wapnowanie wywiera korzystny wpływ na życie i rozwój; dżdżownic, nicieni, skąpoczetów, roztoczy innych przedstawicieli fauny glebowej oraz bakterii rozkładających w glebie materię organiczną, pochodzącą z: przyorywanej słomy, resztek pożniwnych, masy organicznej z uprawy poplonów ścierniskowych uprawianych w ramach programów rolno-środowiskowych, obornika i innych nawozów organicznych. Ich działalność umożliwia włączenie składników pokarmowych do cyklu obiegu materii w ekosystemie. Jest to istotna sprawa, ponieważ wiele gospodarstw bezinwentarzowych przyorywuje słomę, która powinna ulec szybkiej mineralizacji. Nadmiar nie rozłożonej słomy w glebie powoduje zakłócenia w stosunkach wodno-powietrznych i jest niejednokrotnie przyczyną braku wschodów rzepaku, zbóż lub ich nie wyrównania w czasie. Również szybkiej mineralizacji powinna ulegać substancja organiczna z poplonów ścierniskowych, wnoszonych do gleby wiosną.
Dr inż. Władysław Kościelaniak
