Jak odczyn gleby wpływa na wzrost i rozwój roślin?
Odczyn gleby ma wpływ na jej odpowiednią strukturę oraz inne właściwości. Foto_Arkadiusz Artyszak
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 około 37% 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% gleb. Najgorsza sytuacja występuje w województwach: podlaskim, podkarpackim, łódzkim, mazowieckim i małopolskim. W tych regionach udział gleb bardzo kwaśnych i kwaśnych w strukturze zakwaszenia wynosi powyżej 50%.
Kontrola odczynu warunkiem wysokich plonów
Zakwaszenie gleb jest procesem naturalnym, ciągłym, a dodatkowo istotnie wspieranym przez działalność człowieka. W stanowiskach kwaśnych gleba jest trudna w uprawie, efektywność nawożenia niska, wzrost i rozwój roślin ograniczony adekwatnie...
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 dla roślin. 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 jest za wysoka.
Wapnowanie - gleba i plony naturalnie lepsze
Rezultaty i korzyści płynące z wapnowania oraz dofinansowanie do zakupu wapna - to główne tematy spotkania, które odbyło się w Małopolskim Ośrodku Doradztwa Rolniczego w Karniowicach. Największym zainteresowaniem cieszyło się...
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 razem stwarza optymalne warunki do prawidłowego funkcjonowania korzeni.
Zapewnia dostępność fosforu
Pierwiastek ten ulega w glebie silnej sorpcji chemicznej. Dlatego współczynnik wykorzystania fosforu z nawozów jest bardzo niski i maksymalnie wynosi 30%. 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.
Gleba w fatalnym stanie. Olbrzymie potrzeby wapnowania
Zaledwie 17 proc. próbek gleby przebadanych w Stacjach Chemiczno-Rolniczych w latach 2011-2014 odznaczało się optymalnym odczynem dla danej kategorii agronomicznej. Dla nich potrzeby wapnowania są określone jako ograniczone. To niewielka...
Ich dostępność dla roślin zwiększa się w miarę wzrostu kwasowości gleby. Pożądany odczyn dla tej grupy składników pokarmowych to pH 5,0-6,5. 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 zarazem 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.
Optymalne pH gleby fundamentem efektywnego nawożenia
Na glebach kwaśnych efektywność nawożenia jest bardzo niska, a plony poniżej potencjału uprawianych odmian. Słabe wykorzystanie składników nawozowych, poza stratami ekonomicznymi, dodatkowo stanowi poważne zagrożenie dla środowiska...
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 dla roślin, 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 26.07.2018 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.
Gleba potrzebuje wapnowania
Zgodnie z Kodeksem Dobrej Praktyki Rolniczej, nadrzędnym celem działalności rolnika jest zachowanie, a w miarę możliwości zwiększenie żyzności gleby. Podstawowym wskaźnikiem żyzności jest odczyn gleby, który decyduje o przyswajalności...
Wskazana kontrola i umiar
Dawka wapna zależy od odczynu oraz kategorii agronomicznej. Im niższe pH i cięższa gleba tym potrzeby wapnowania są wyższe (Tabela 2 i 3). Jeżeli potrzeby wapnowania są większe niż 1,5 t/ha CaO na glebach bardzo lekkich i lekkich oraz 3,0 t/ha CaO na glebach średnich i ciężkich, dawkę należy rozłożyć na dwa zabiegi w odstępie dwuletnim. Wysokie dawki wprowadzone jednorazowo prowadzą 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 (tabela 2). Przekroczenie odczynu optymalnego jest równie, a nawet bardziej niekorzystne dla produktywności gleby niż zbyt wysoka kwasowość.
Badanie gleby w dwie minuty. Powstało rewolucyjne rozwiązanie
Już nie dwa miesiące, tylko dwie minuty będą potrzebne na zbadanie składu gleby na polu uprawnym. Wszystko za sprawą autonomicznego pojazdu badawczego, którego prototyp opracował polski licealista. Tego typu technologie rozwijane są jak...
Z myślą o magnezie
Ponieważ gleby kwaśne z reguły są ubogie w magnez, dlatego przy okazji wapnowania zaleca się uzupełnić jego zasobność. Należy wtedy podzielić przewidzianą dawkę wapna na dwie części i 30% zastosować w postaci drobno zmielonego dolomitu. Jest to najtańsze źródło magnezu, o wiele korzystniejsze cenowo niż w nawozach typu siarczanowego. Przy czym magnez z dolomitu uwalnia się do roztworu glebowego bardzo powoli, zatem wizualne symptomy niedożywienia na roślinach mogą występować jeszcze rok, a nawet dwa lata po zabiegu.
Zachować status quo
Poza ogólnymi zaleceniami warto pamiętać, że nawet na glebach o uregulowanym odczynie straty wapnia w wyniku procesów wymywania, wynoszenia składnika z plonem, działalności mikroorganizmów glebowych, rozkładu materii organicznej, nawożenia mineralnego w cyklu jednej 4-letniej rotacji mogą wynosić od 600 do 1500 kg CaO/ha.
To, że mimo tego odczyn przez jakiś czas pozostaje stabilny wynika ze zdolności buforowych gleb, które zależą przede wszystkim od składu mechanicznego i zawartości próchnicy. Im gleba lżejsza tym ma mniejsze możliwości przeciwdziałania temu zjawisku. Żeby więc utrzymać status quo, czyli zrównoważyć naturalne straty wapnia dla podanych wyżej wartości, należałoby w rozważanym okresie, czyli jednej 4-letniej rotacji zastosować od 1,2 do 3,0 t/ha wapna o zawartości 50% CaO. W przeciwnym razie, bardziej lub mniej świadomie przyczyniamy się do powolnej degradacji gleby.
Tabela 1. Wrażliwość roślin na zakwaszenie
|
Podatność |
Optymalny odczyn |
Gatunek |
|
Silnie wrażliwe |
6,0-7,5 |
Jęczmień, pszenica ozima, rzepak, kukurydza, burak cukrowy, burak pastewny, gorczyca, burak ćwikłowy, bobik, koniczyna, nostrzyk, lucerna, soja, kapusta pastewna, kapusta biała, konopie, mak, cebula, szpinak, czosnek, seler, sałata, wiśnia, czereśnia i śliwa. |
|
Średnio wrażliwe |
5,0-6,5 |
Żyto, owies, ziemniaki, brukiew, rzepa, groch, fasola, marchew, len, słonecznik, cykoria, tymotka, jabłoń, grusze, agrest, porzeczki, malina, poziomka, ogórki i pomidory. |
|
Mało wrażliwe |
poniżej 5,0 |
Gryka, łubin żółty, seradela, tytoń, rzodkiew, rzepa czarna, rabarbar. |
Tabela 2. Potrzeby wapnowania gleb mineralnych
|
Ocena potrzeb wapnowania |
Kategoria agronomiczna gleb |
||
|
bardzo lekkie |
lekkie |
średnie |
|
|
pH w 1 mol KCl |
|||
|
Konieczne |
do 4,0 |
do 4,5 |
do 5,0 |
|
Potrzebne |
4,1-4,5 |
4,6-5,0 |
5,1-5,5 |
|
Wskazane |
4,6-5,0 |
5,1-5,5 |
5,6-6,0 |
|
*Ograniczone |
5,1-5,5 |
5,6-6,0 |
6,1-6,5 |
|
Zbędne |
od 5,6 |
od 6,1 |
od 6,6 |
* optymalny zakres odczynu dla danej kategorii agronomicznej gleby
Tabela 3. Dawki nawozów wapniowych w tonach CaO na 1 hektar
|
Kategoria agronomiczna gleby |
Ocena potrzeb wapnowania |
||
|
konieczne |
potrzebne |
wskazane |
|
|
bardzo lekkie lekkie średnie ciężkie |
3,0* 3,5* 4,5* 6,0* |
2,0 2,5 3,0 3,0 |
1,0 1,5 1,7 2,0 |
*dawki należy rozłożyć na dwa zabiegi
- Artykuł ukazał się w miesięczniku "Przedsiębiorca Rolny" nr 2-2020 - ZAPRENUMERUJ
