Odczyn gleb jest podstawowym i najłatwiej mierzalnym wskaźnikiem ich jakości, a wartości pH oznaczonego w 1M KCl < 4,5 wskazują na niebezpieczeństwo degradacji środowiska glebowego. Optymalny odczyn dla wzrostu większości gatunków roślin i mikroorganizmów glebowych to pH od 5,5 do 7,2, mierzone w 1M KCl. Przy wartościach pH poniżej 4,5 w roztworze glebowym pojawiają się rozpuszczalne formy glinu, uszkadzające włośniki korzeni upośledzające pobieranie wody i składników.
Większość roślin nie lubi kwaśnych gleb
Gleby lżejsze, jak informowano w poprzednim
artykule („Tygodnik Poradnik Rolniczy”
nr 23, str. 33) łatwiej się zakwaszają, cięższe
z kolei charakteryzują się większą zdolnością
buforowania, czyli przeciwstawiania się nagłej
zmianie pH. Jednak niezależnie od kategorii
agronomicznej, w żadnym przypadku nie można
dopuszczać do zbyt dużego i długo trwającego
spadku odczynu gleb i należy je najszybciej
jak to możliwe zwapnować. W tabeli 1 zamieszczono
przykłady stopni zakwaszenia gleby
w zależności od roztworu ekstrahującego.
Gleby lekkie należy wapnować, gdy pH zbliży się do 5,5, średnie przy wartości 6,0, a ciężkie, gdy pH oscyluje wokół 6,5. Z odczynem gleby związana jest bowiem kwasowość gleby, od której zależy produktywność gleb uprawnych. Rośliny uprawne różnią się wymaganiami i tolerancją na stopień zakwaszenia gleby. Większość roślin uprawnych nie lubi kwaśnych gleb. Należą tu pszenica, jęczmień, burak cukrowy, rzepak, bobik, czyli gatunki plonujące wysoko, a więc o dużych potrzebach pokarmowych, ale wrażliwe na spadek odczynu gleb średnich poniżej pH 6,0. Natomiast żyto i łubin żółty to rośliny dobrze znoszące uprawę na glebach lżejszych i zakwaszonych. Zależności pomiędzy odczynem roztworu a aktywnością protonów w roztworze wodnym przedstawiono w tabeli 2.
Odczyn nadal niezadowalający
Odczyn gleb uprawnych w Polsce jest niestety
wciąż niezadowalający, a w niektórych regionach
Polski nawet bardzo zły, co wywołuje
określone skutki. Skutki zakwaszenia gleb mają
dwa oblicza. Pierwszy, to negatywny wpływ na
plonowanie roślin uprawnych. Szczególnie ten
problem nasila się w warunkach braku wody.
Średnio w przypadku zbóż plon spada o 1,5 –
2,0 t/ha. Pogarsza się też ogólna kondycja roślin,
są mniej odporne na porażenie przez choroby.
Brak możliwości pobierania kationów,
głównie wapnia i magnezu, w ilościach niezbędnych
do prawidłowego wzrostu i rozwoju
roślin, pogarsza ich jakość.
Utrzymujący się długo niski odczyn prowadzi do pojawienia się w tym środowisku toksycznego glinu (Al3+). W efekcie dochodzi do znaczącego obniżenia plonów w kolejnych latach uprawy roślin. Wynika to ze zmniejszenia albo uszkodzenia systemu korzeniowego rośliny, który prowadzi do dysfunkcji rośliny w całym profilu glebowym. Roślina bez sprawnego systemu korzeniowego nie jest w stanie pobierać odpowiednich ilości składników pokarmowych i wody. Brak możliwości pobierania kationów zakłóca prawidłową gospodarkę i pobieranie azotu przez rośliny. Toksyczność glinu jest przeważnie większa na glebach lżejszych. Toksyczny glin pojawia się, gdy odczyn gleby spada poniżej 5,5, a oznaczone pH poniżej 5,0 to sygnał, że problem jest już bardzo poważny. Należy szybko doprowadzić do podwyższenia odczynu gleby stosując wapnowanie.
Drugie oblicze wynikające z zakwaszenia gleby, to nabierający tempa proces jej degradacji i zanieczyszczanie wód powierzchniowych. Skutkiem bowiem długotrwałego utrzymywania się kwaśnego odczynu jest także zwiększone wymycie azotanów, chlorków i siarczanów, pogorszenie jakości glebowej materii organicznej oraz zmniejszenie jej akumulacji w glebie.
W laboratorium łącznie z Mg, P, K
W Polsce udział gleb kwaśnych
i bardzo kwaśnych przekracza
nadal średnio 50% powierzchni
użytków rolnych, są jednak obszary,
gdzie ten jest znacznie większy,
dochodzi do nawet 80%. Skutki
zakwaszenia gleb rozpatruje się
głównie biorąc pod uwagę tylko
straty wynikające z obniżenia
plonów. Jednak zakwaszenie gleb
jest bardzo niebezpieczne z punktu
widzenia ich chemicznej degradacji.
Pomimo tego, że w ostatnich
latach prowadzi się akcje informacyjne
odnoście wapnowania
i wdraża technologie uprawy zapobiegające
obniżeniu odczynu
gleb, a więc propaguje nawożenie
obornikiem i wapnowanie, to
niski odczyn gleb pozostaje w Polsce
nadal dużą barierą w produkcji
roślinnej, jak i ochronie środowiska
rolniczego.
Niski odczyn gleb obniża efektywność wykorzystania azotu i fosforu, zwiększa gazowe straty azotu z nawozów, sprzyja akumulacji glinu w glebie, zwiększa toksyczność i włączenie w łańcuch troficzny metali ciężkich, zwiększa zanieczyszczenia wód wskutek wymywania azotu. W warunkach zbyt niskiego pH zmniejsza się pobranie składników nawozowych przez rośliny, które w wyniku wymywania przedostają się do wód gruntowych (azot) lub uwsteczniają (fosfor).
Bez uregulowania odczynu trudno spodziewać się wzrostu plonów i efektywności stosowanych nawozów mineralnych. Ponadto bez tego zabiegu nie jest możliwe zapewnienie optymalnej jakości produktów rolnych. W celu określenia aktualnego odczynu gleby pobiera się próbki gleby do badania w okresie wczesnej wiosny lub po żniwach. Próbę zbiorczą z pola przekazuje się do stacji chemiczno- rolniczej. Łącznie z wynikiem odczynu gleb użytków rolnych otrzymuje się wyniki zawartości makroelementów Mg, P, K. Badanie nie jest drogie.
W polu potencjometrycznie
Odczyn gleby można zmierzyć
nie tylko w laboratorium, ale także
na polu. W warunkach polowych
odczyn gleby ustala się metodą
potencjometryczną. Polega ona
na określaniu pH gleby poprzez
pomiar siły elektromotorycznej
ogniwa utworzonego z elektrody
wskaźnikowej i porównawczej,
a więc różnicy pomiędzy potencjałami
tych dwóch elektrod.
Umieszcza się w roztworze glebowym
(zawiesinie) elektrody,
a przepływ prądu pomiędzy nimi
wskazuje wartość pH. Przepływ
jest tym lepszy, im więcej jest jonów
wodorowych w takim roztworze,
a pH niższe.
Najprostsze urządzenia polowe do pomiaru pH są zbudowane z pojedynczego lub podwójnego szpikulca, składającego się z dwóch elektrod, połączonego z obudową zawierającą skalę. Bezpośredniego pomiaru pH możemy dokonać na polu, pod warunkiem, że gleba jest wilgotna. Natomiast jeśli gleba jest przesuszona, należy pobrać reprezentatywną jej próbkę do pojemnika, zwilżyć wodą destylowaną i wykonać pomiar w domu.
Należy pamiętać, że urządzenia takie nie są jednak zbyt dokładne i mogą dawać błędne odczyty. W praktyce można je użyć, jeśli nie mamy możliwości zbadania gleby w warunkach laboratoryjnych. Wówczas należy wykonać co najmniej kilkanaście odczytów i ustalić średnią wartość. Odczyn można zmierzyć także za pomocą kwasomierza glebowego, tzw. pH testu. Zawartość płynu dołączona do kwasomierza z płytką, do której wsypuje się glebę wystarcza na około 40 pomiarów. Pomiaru kwasowości gleby dokonuje się poprzez porównanie zabarwienia roztworu wskaźnika z zabarwieniem skali.
Dr hab. Dorota Pikuła
IUNG-PIB Puławy
