Co zrobić, gdy naturalne źródła wapnia nie wystarczą?

Naturalnym źródłem wapnia w glebie są węglany, krzemiany, glinokrzemiany i siarczany. Zasobne więc w wapń są gleby wytworzone z wapieni oraz gleby pobagienne. Najmniej wapnia występuje natomiast w glebach płowych oraz bielicowych. Zawartość wapnia w glebie zależy głównie od rodzaju skały macierzystej, a jego dostępność dla roślin od stopnia kwasowości gleby.

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. Brak wapnia lub niedobór w roślinie pojawia się na glebach bardzo ubogich w ten pierwiastek oraz zakwaszonych. Warto zwrócić także 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. W tych warunkach wapń nie będzie pobierany przez rośliny, ponieważ niedobór żelaza powoduje istotny spadek przyswajalności wapnia. 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 w glebie. 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 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.

• Z przeciętnym plonem najwięcej wapnia z hektara (41,3 kg Ca na każdą tonę nasion wraz z plonem ubocznym) pobiera rzepak

Znaczenie wapnia dla rozwoju i prawidłowego plonowania roślin jest wciąż mało doceniane. Zwykle niedobór tego składnika uzupełnia się przy okazji wapnowania i na tym sprawę kończy. Jeśli przyjrzymy się szerzej funkcjom, jakie pełni wapń w roślinie, to wchodzi on w skład ścian komórkowych, neutralizuje kwasy organiczne. Dzięki wapniowi ściany komórkowe roślin tworzą układ szkieletowy, 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.

• Z przeciętnym plonem najwięcej wapnia z hektara (41,3 kg Ca na każdą tonę nasion wraz z plonem ubocznym) pobiera rzepak

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. Skutki nieodpowiedniego odżywienia roślin wapniem w roślinie są zawsze poważne. 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. Wszystkie gatunki roślin potrzebują wapnia do prawidłowego rozwoju, niektóre jednak mają większe potrzeby pokarmowe w stosunku do tego pierwiastka, a inne mniejsze. Gatunki szczególnie wapniolubne to: rzepak, lucerna, pszenica, len, kukurydza, ziemniaki, koniczyna i tytoń.

W warunkach naturalnych gleba zakwasza się w wyniku wymywania wapnia i magnezu w głąb profilu glebowego, procesu mineralizacji próchnicy oraz częstego stosowania nawozów tzw. fizjologicznie kwaśnych: siarczanu amonu, mocznika, saletry amonowej, siarczanu potasu lub siarczanu magnezu. Wapń jest tracony z gleby również w następstwie pobrania tego pierwiastka przez rośliny. W warunkach uprawy, gleba najszybciej zakwasza się w wyniku stosowania siarczanu amonu. W celu zneutralizowania np. 1 kg zastosowanego azotu w tej formie potrzeba 1,0–1,5 kg CaO, a na zneutralizowanie 1 kg stosowanej siarki potrzeba minimum 2 kg CaO. Przy stosowaniu średnio 73 kg azotu na hektar, trzeba zastosować co najmniej 73–110 kg CaO/ha. Tymczasem zużycie nawozów wapniowych w Polsce jest wciąż bardzo niskie i aktualnie wynosi zaledwie ok. 47,9 kg/ha.

Coroczne straty wapnia nie są zatem pokrywane, gdyż przeciętny rolnik stosuje wciąż za mało CaO na hektar. Dlatego niezwykle ważne jest uwzględnienie, obok nawożenia azotem, potasem i fosforem, nawożenia gleb wapniem w celu utrzymania optymalnego poziomu tego składnika w glebie, jak również zneutralizowania zakwaszającego działania stosowanych nawozów oraz poprawy zaopatrzenia roślin w ten pierwiastek.

Tabela 1. Średnie pobranie Ca i Mg w kg przez wybrane rośliny uprawne w przeliczeniu na 1 tonę plonu głównego wraz z odpowiednią ilością produktu ubocznego

Gatunek rośliny	Pobranie w kg
	Ca	Mg
Pszenica ozima – ziarno	3,6	2,3
Pszenica jara – ziarno	4,2	2,3
Kukurydza – ziarno	6,7	5,7
Rzepak – nasiona	41,3	5,7
Bobik – nasiona	14,9	3,3
Ziemniak – bulwy ś.m.	0,4	0,3
Burak cukrowy – korzenie ś.m.	5,0	1,1
Koniczyna czerwona – zielonka ś.m.	2,7	0,5

Wapń jest tracony z gleby również w wyniku wymywania przez opady oraz pobranie tego pierwiastka przez rośliny. Szacuje się, że przez opad atmosferyczny w ciągu roku wymywane jest ok. 200 kg CaO/ha. Im gleba ma wyższy odczyn oraz jednorazowo stosuje się większą dawką, tym więcej wapnia ulega wymyciu. Z plonami roślin uprawnych wynosi się sporo tego składnika, bo nawet 150 kg Ca/ha/rok (Tabela 1). Najwięcej wapnia z przeciętym plonem w przeliczeniu na 1 tonę plonu głównego wraz z odpowiednią ilością produktu ubocznego pobiera rzepak, kukurydza uprawiana na ziarno oraz burak cukrowy. Dlatego w przypadku tych roślin nawożenie wapniem jest konieczne.

Warto pamiętać, że na pobieranie wapnia przez rośliny ma wpływ nie tylko odczyn gleby (optymalny 6,5–7,2), ale także zawartość materii organicznej w glebie, która zapobiega wymywaniu wapnia z gleby, wilgotność gleby (niska zmniejsza dostępność Ca) oraz zagęszczenie gleby. W glebach zbitych, zlewnych i słabo napowietrzonych pobieranie wapnia przez rośliny jest znacznie utrudnione. 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 gleby i uwalnianiu do roztworu glebowego szkodliwych związków glinu. Dodatkowo intensyfikacja rolnictwa, stosowanie nawozów mineralnych fizjologicznie kwaśnych oraz przewaga w Polsce gleb lekkich i w dodatku zakwaszonych, z niską zawartością wapnia sprawia, że problem niedoboru wapnia dla roślin nasila się. Szacuje się, że dla doprowadzenia odczynu gleb do optymalnego zakresu pH dla większości roślin uprawnych konieczne jest zastosowanie minimum 10 mln Mg CaO. Poprawienie odczynu wszystkich naszych gleb kwaśnych i bardzo kwaśnych wymagałoby zatem zużycia co najmniej 200 kg CaO wapna nawozowego na hektar.

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, mikro i mezofauny (Tabela 2). 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. W efekcie odkwaszenia gleby poprawia się odżywianie mineralne roślin, kondycję i zdrowotność roślin, a w konsekwencji rosną plony i poprawia się ich jakość.

Tabela 2. Wpływ wapnowania na aktywność życia biologicznego gleby (wg dr. Schmidta i Ruderta)

Wapnowanie	Głębokość profilu glebowego
	20	40	60	80	100
	Liczba mikroorganizmów na m2
Bez wapnowania	104	178	78	44	24
5 dt/ha CaO	134	220	82	78	42
180 dt/ha CaO	134	228	132	118	82

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). Z obornikiem bydlęcym, końskim i od trzody chlewnej dostarczamy glebie, z toną tych nawozów około 4,5 kg wapnia (CaO). Zatem, ze standardową dawką obornika wnosimy do gleby przeciętnie 135–180 kg wapnia.