Naturalnym źródłem wapnia w glebie są węglany, krzemiany, glinokrzemiany i siarczany. Gleby wytworzone z wapieni oraz gleby pobagienne są zasobne w wapń i charakteryzują się większą zdolnością buforową, czyli w praktyce są odporniejsze na zmiany odczynu. Najmniej wapnia jest natomiast w glebach płowych oraz bielicowych.
Wapnia ciągle ubywa Zawartość wapnia w glebie zależy głównie od rodzaju skały macierzystej, a jego dostępności dla roślin, od stopnia kwasowości gleby, która decyduje o intensywności rozpuszczalności danego minerału i uwalnianiu z nich wapnia. W efekcie wapń w glebie występuje w formach mniej lub bardziej dostępnych dla roślin. Przy pH powyżej 7,2 wapń jest na przykład niedostępny dla roślin z uwagi na tworzenie przez ten kation połączeń nierozpuszczalnych w wodzie. Wraz ze ,,starzeniem się gleb” i wskutek przemywania ich przez opad atmosferyczny ilość wapnia w glebie sukcesywnie zmniejsza się. To sprzyja procesowi zakwaszenia gleb i uwalnianiu do roztworu glebowego szkodliwych związków glinu, którego jony hamują procesy fizjologiczne roślin. Optymalny udział kationów zasadowych w kompleksie sorpcyjnym, np. dla roślin tolerujących zakwaszenie wynosi od 66 do 85%, w tym wapnia 56–70% ( Tab. 1.).
W praktyce 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 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.
Szacuje się, że w ciągu roku wymywane jest przez opad atmosferyczny ok. 200 kg CaO/ha. Z plonami roślin uprawnych wynosi się przeciętnie od 15 do 150 kg Ca/ha/rok (Tab.2.).
Ważny stosunek do magnezu
Rośliny pobierają wapń z roztworu
glebowego tylko w formie
jonu Ca++ i warto pamiętać, że
wpływ na to ma nie tylko odczyn
gleby (optymalny 6,5–7,2), ale
także zawartość materii organicznej
w glebie (zapobiega wymywaniu
wapnia), wilgotność gleby
(niska zmniejsza dostępność
Ca) oraz zagęszczenie gleby.
W glebach zbitych, zlewnych
i słabo napowietrzonych pobieranie
wapnia przez rośliny
jest znacznie utrudnione.
Wapń pełni bardzo ważne funkcje w roślinie. Wchodzi w skład ścian komórkowych, neutralizuje kwasy organiczne, dzięki temu ściany komórkowe roślin tworzą mocną strukturę nadziemną, nadając im odpowiednią wytrzymałość, co korzystnie wpływa na odporność roślin na niesprzyjające warunki klimatyczne. Dodatkowo, otaczając szczelnie protoplast, ściany komórkowe stanowią zaporę przed wnikaniem patogenów. Tkanki roślinne zawierające optymalną ilość wapnia zwiększają wytrzymałość ścian komórkowych. Wskutek tego zwiększa się odporność zbóż na wyleganie. Owoce i warzywa są natomiast mniej podatne na uszkodzenia mechaniczne i mają większą wartość przechowalniczą. Wapń również korzystnie wpływa na zawiązywanie nasion oraz dojrzewanie ziarna. U roślin motylkowatych indukuje brodawki korzeniowe oraz poprawia jakość plonów. Dobra dostępność wapnia dla roślin pozwala im łatwiej pobrać inne składniki pokarmowe i efektywniej je wykorzystywać. Prawidłowe odżywienie wapniem zmniejsza także skutki stresu dla roślin spowodowanego, np. przez okresowe susze oraz zapewnia prawidłowy rozwój systemu korzeniowego.
Warto zwrócić 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. 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. 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.
Niedobór generuje choroby
Niska koncentracja wapnia w tkankach
roślin jest przyczyną większości
chorób roślin m.in. suchej zgnilizny
wierzchołków u pomidora i papryki,
zamierania liści sercowych u buraka,
skorkowacenia i brunatnienia miąższu
u ziemniaka, pęknięć i różnego
rozpadu bulw ziemniaków oraz korzeni
buraków cukrowych, zgorzeli
powschodowej u buraka cukrowego
oraz gorzkiej plamistości jabłek Istotną
przyczyną niedostatecznego odżywienia
roślin wapniem może być zbyt
wolne przemieszczanie się wapnia
w roślinie, spowodowane spadkiem
transpiracji w warunkach wysokiej
wilgotności powietrza. 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.
Gatunki szczególnie wapniolubne
to: rzepak, lucerna, pszenica, len, kukurydza,
ziemniaki, koniczyna i tytoń.
Reguluje odczyn, utrzymuje żyzność
Największym i najtańszym źródłem
wapnia są nawozy wapniowe. W zależności
od rodzaju i składu surowca
naturalnego oraz sposobu powstania
zawierają od 20 do 80% CaO. Służą
one jednak przede wszystkim utrzymaniu
optymalnego odczynu gleby,
a nie nawożeniu wapniem. Systematyczne
stosowanie jednak małych,
profilaktycznych dawek nawozów
wapniowych lub wapniowo-magnezowych
jest najlepszym sposobem
zwiększania ilości wapnia w glebie
i utrzymania żyzności gleby. Po wapnowaniu
zakwaszonej gleby, nie tylko
zwiększa się zawartość wapnia
w glebie, ale przywracane jest życie
biologiczne gleby: bakterii, mikroi
mezofauny. Zmniejsza się też ryzyko
włączenia w łańcuch troficzny metali
ciężkich do gleby oraz porażania
roślin przez choroby,
np. rzepaku kiłą kapustnych,
której rozwojowi sprzyja
właśnie kwaśna gleba. 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. Gleby mają lepszą
strukturę granulometryczną, większą
pojemność wodną, większą sorpcję
wymienną, są łatwiejsze w uprawie,
mniej zlewne dzięki powstającym
gruzełkom, zatrzymują więcej wody
i stają się żyzne.
Warto dodać, że 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). Ze standardową dawką obornika wnosimy do gleby przeciętnie od 135–180 kg wapnia.
IUNG-PIB Puławy
Dr hab. Dorota Pikuła
Publikacja została wykonana w ramach zadania 2.2. Programu Wieloletniego IUNG-PIB „Wspieranie działań w zakresie ochrony i racjonalnego wykorzystania rolniczej przestrzeni produkcyjnej w Polsce” na lata 2016–2020.
