PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Odczyn gleby a efektywność nawożenia mineralnego

Autor: Witold Szczepaniak

Dodano: 18-10-2015 08:14

Tagi:

Efektywność nawożenia mineralnego zależy od szeregu czynników, spośród których na pierwszy plan wysuwa się odczyn gleby. Decyduje on o jej właściwościach fizycznych, chemicznych i biologicznych, czyli w sposób pośredni lub bezpośredni - o tym, co się dzieje ze składnikami, które zostały wprowadzone do gleby w nawozach mineralnych.



Rośliny pobierają składniki pokarmowe z roztworu glebowego. Zatem zarówno rodzime składniki pokarmowe (znajdujące się w glebie), jak i wprowadzone do gleby w nawozach, aby mogły być pobrane, najpierw muszą się rozpuścić w roztworze glebowym (w "wodzie glebowej") i dopiero mogą zostać pobrane ("wypite, gdyż rośliny piją, a nie gryzą składniki pokarmowe") przez korzenie. Stąd też wysoką efektywność stosowania nawozów mineralnych uzyskuje się w warunkach odpowiedniej wilgotności gleby, gdyż decyduje ona zarówno o szybkości rozpuszczania nawozów, jak i o uzupełnianiu roztworu glebowego z fazy stałej gleby. Przykładowo: w przypadku kationów odbywa się to przede wszystkim z kompleksu sorpcyjnego, który ma ładunek ujemny. Część składników po rozpuszczeniu nawozów pozostaje w roztworze glebowym, a część jest magazynowana w kompleksie sorpcyjnym - gdy rośliny pobierają składniki z roztworu, to są one na bieżąco uzupełniane z kompleksu sorpcyjnego.

Trzeba mieć świadomość, że nawet najlepsza wilgotność gleby nie zapewni nam przemieszczenia zastosowanych nawozów (składników) w jej głąb (przynajmniej na głębokość uprawy), co zwiększa efektywność nawożenia. Dlatego przyjmuje się, że przykładowo wczesnowiosenne nawożenie, które zwykle przeprowadza się na glebę wilgotną, jest efektywne dopiero po opadach, które przyczyniają się do przemieszczania składników pokarmowych w strefę gleby penetrowaną przez korzenie roślin.

Poza odpowiednią wilgotnością gleby efektywność nawożenia mineralnego zależy od szeregu czynników, spośród których na pierwszy plan wysuwa się odczyn gleby, czyli stopień jej zakwaszenia. Najogólniej przyjmuje się, że decyduje on o jej właściwościach fizycznych, chemicznych i biologicznych, czyli w sposób pośredni lub bezpośredni decyduje o tym, co się dzieje ze składnikami, które zostały wprowadzone do gleby w nawozach mineralnych.

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE

Wapnowanie przyczynia się do tworzenia (utrzymywania) odpowiedniej struktury gleby, co związane jest z tym, że wapń (Ca2+), który jest głównym składnikiem nawozów wapniowych obok próchnicy, minerałów ilastych i śluzów bakteryjnych, stanowi podstawowe lepiszcze agregatów glebowych. Powstałe w glebie o uregulowanym odczynie koloidy mineralno-organiczne wysycone wapniem cementują gruzełki (tworzy się tzw. struktura gruzełkowata) i uodparniają je na działanie wody (przeciwdziałają zamuleniu gleby - powstawaniu warstw zagęszczonych). To bardzo korzystne i ważne zjawisko szczególnie na glebach ciężkich, gdyż gleby te dłużej utrzymują wilgoć, nie zlepiają się, zaś wysuszone nie twardnieją (nie tworzą na swojej powierzchni skorupy), w związku z czym są łatwiejsze w uprawie. Jednocześnie rośliny uprawiane na glebach posiadających strukturę gruzełkowatą lepiej rozwijają system korzeniowy (gleby te charakteryzują się dobrymi stosunkami wodno-powietrznymi), a w związku z tym mają do dyspozycji więcej wody i składników pokarmowych. Oczywiście, prowadzi to do wzrostu efektywności nawożenia mineralnego.

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE

Wpływ wapnowania (odczynu) na właściwości chemiczne gleby jest wielokierunkowy, mianowicie:

przeciwdziała uruchomieniu się toksycznego glinu,

zapobiega zubożeniu glebowego kompleksu sorpcyjnego ("magazynu składników pokarmowych w glebie"),

decyduje o dostępności składników pokarmowych dla roślin.

Glin jest trzecim pod względem udziału (7,96 proc.) pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. Występuje w licznych związkach mineralnych, głównie glinokrzemianach. Przy czym aby były one toksyczne dla roślin, muszą ulec rozkładowi i przejść do roztworu glebowego, czyli do fazy gleby, w której dochodzi do bezpośredniego kontaktu korzenia rośliny z glinem. Rozkład związków glinu, a co się z tym wiąże - ich toksyczność dla roślin, zależy od pH gleby. Wraz ze spadkiem pH wzrasta zawartość jonów H+, które są naturalnym aktywatorem procesów rozpuszczania związków glinu. Zależnie od koncentracji tych jonów (H+) rozpuszczanie związków glinu może zachodzić stopniowo (przy powolnym spadku pH roztworu glebowego) lub gwałtownie (przy szybkim zakwaszeniu gleby). Przyjmuje się, że każde obniżenie pH o jedną jednostkę wywołuje 1000-krotny wzrost koncentracji toksycznego glinu, czyli kationów Al3+. Zawartość kationów glinu w tej formie ujawnia się już przy pH 5,8, natomiast gwałtownie wzrasta poniżej pH 4,7.

Rośliny uprawne charakteryzują się zróżnicowaną reakcją na zwiększone stężenie glinu w roztworze glebowym (tabela). Na obecność toksycznego glinu najsilniej reagują rośliny wrażliwe, czego klasycznym przykładem jest jęczmień. Na skutek bezpośredniego lub pośredniego oddziaływania glinu w jęczmieniu obserwuje się: słabe ukorzenienie, słabe krzewienie, żółknięcie i zasychanie dolnych liści oraz zahamowanie wzrostu. Natomiast na przeciwnym biegunie znajduje się żyto, które jest bardzo tolerancyjne na działanie toksycznego glinu. Niemniej przyjmuje się, że nawet rośliny tolerancyjne na kwaśny odczyn gleby (toksyczny glin) najlepiej uprawiać na glebach o pH powyżej 5,5.

Glin zakłóca u roślin przebieg procesów fizjologicznych, biochemicznych oraz genetycznych. Toksyczność jonów Al3+ przejawia się w sposób typowy dla związków toksycznych, czyli niespecyficznie. Klasyczne, wizualnie widoczne objawy na organach zewnętrznych ujawniają się w postaci: zahamowania wzrostu, obumierania merystemu wierzchołkowego, karlenia młodych roślin, chlorozy i niedoboru składników pokarmowych (P, Ca, Mg). Pierwotna reakcja roślin na toksyczność glinu pojawia się najpierw w korzeniu i polega na zahamowaniu funkcjonowania czapeczki korzeniowej wraz z merystemem korzeniowym (długości 2-3 mm). Proces ten ujawnia się już po 30-60 min od momentu pojawienia się Al3+ w ilości toksycznej. Wywołuje to zahamowanie wzrostu korzenia głównego i korzeni bocznych - korzenie stają się grubsze, kruche i jednocześnie brązowieją. W rezultacie system korzeniowy rośliny ulega silnej redukcji. Rośliny ze słabo rozwiniętym systemem korzeniowym (zarówno mały zasięg pionowy, jak i mała liczba korzeni przypadająca na jednostkę objętości gleby) mają do dyspozycji mniej wody i składników pokarmowych, co skutkuje ich niedożywieniem oraz większą wrażliwością na suszę (pośrednie oddziaływanie toksyczności glinu). Jednocześnie kation Al3+, mimo że nie należy do składników pokarmowych, jest antagonistyczny do innych kationów, zwłaszcza wapnia i magnezu, a także ogranicza pobieranie jonów azotanowych (wzrasta ryzyko ich wymycia do wód gruntowych). Stąd też wymiernym skutkiem bezpośredniego i pośredniego działania toksycznego glinu jest spadek wykorzystania składników z zastosowanych nawozów, co z kolei przekłada się na spadek plonu użytkowego roślin (nasion, ziarna, bulw, korzeni itp.).

Jak już wspominaliśmy, składniki mineralne (kationy) niezbędne roślinom do życia wiązane są w glebie przez ujemnie naładowany glebowy kompleks sorpcyjny, który zbudowany jest z cząstek mineralnych (minerały ilaste) i z próchnicy. W glebach strefy umiarkowanej kompleks sorpcyjny w znacznym stopniu, gdyż aż w 80 proc., wypełniony jest kationami zasadowymi, tj. podstawowymi składnikami pokarmowymi roślin uprawnych (wapń, magnez, potas). Pozostałą część glebowego kompleksu sorpcyjnego zajmują tzw. kationy kwaśne, wodór (H+) oraz glin (Al3+). Zakwaszenie gleby prowadzi do zastępowania kationów zasadowych kationami kwaśnymi, które nie są składnikami pokarmowymi roślin uprawnych. W następstwie tego procesu kationy zasadowe, głównie wapń (Ca2+) oraz magnez (Mg2+), są wymywane z wierzchnich warstw gleby, a tym samym rośliny uprawne tracą źródło niezbędnych do życia i produkcji składników. Jednocześnie trzeba zaznaczyć, że w środowisku kwaśnym dochodzi nie tylko do zmian w wysyceniu kompleksu sorpcyjnego jonami, lecz także do zmniejszenia pojemności sorpcyjnej gleby (możliwości gromadzenia przez glebę kationów), gdyż zakwaszenie gleby prowadzi do jej degradacji. Degradacja gleby skutkuje również spadkiem jej pojemności wodnej. Obydwa czynniki przyczyniają się do zmniejszenia efektywności nawożenia mineralnego.

Składniki pokarmowe pobierane są z gleby przez korzenie roślin z roztworu glebowego, w którym są one rozpuszczone. Rozpuszczalność składników pokarmowych w roztworze glebowym, a więc ich dostępność dla roślin zależy w dużym stopniu od odczynu gleby i różni się dla poszczególnych składników. Przykładowo: optymalna dostępność większości podstawowych makroelementów mieści się w zakresie pH 6,0-7,0, natomiast dostępność mikroelementów wzrasta wraz ze spadkiem odczynu, z wyjątkiem molibdenu, dla którego występuje zależność odwrotna (rys. 1). Jednym z bardziej specyficznych składników pokarmowych jest fosfor, gdyż większość fosforu w glebie w formie mineralnej stanowią fosforany glinu, żelaza, wapnia i magnezu, które generalnie charakteryzują się słabą rozpuszczalnością. W glebie nieustannie zachodzą procesy uwsteczniania tego składnika (przechodzenia form rozpuszczalnych w słabo rozpuszczalne lub nierozpuszczalne), które nasilają się w skrajnych zakresach odczynu.

Zatem podstawowe zadanie rolnika sprowadza się do utrzymywania takiego odczynu gleby, w którym wypadkowa dostępności makro- i mikroskładników jest optymalna. Przy czym w praktyce większą wagę przykłada się do makroskładników ze względu na większe zapotrzebowanie roślin. W takim przypadku konieczne jest stosowanie profilaktyki mikroelementowej, tj. wspomaganie roślin mikroskładnikami.

WŁAŚCIWOŚCI BIOLOGICZNE

Wapnowanie (odczyn gleby) ma bezpośredni wpływ na aktywność mikroorganizmów glebowych. Poszczególne ich grupy posiadają różne wymagania co do optymalnego pH. W odczynie kwaśnym najlepiej rozwijają się grzyby. Jednak zdecydowana większość gatunków mikroflory najlepiej rozwija się w odczynie obojętnym. Dlatego też nadmiar kwaśnych kationów w glebie prowadzi do zakłócenia szeregu procesów, co ma negatywny wpływ na odżywienie roślin, a w konsekwencji na ich plony. Na glebach kwaśnych notuje się między innymi spadek aktywności mikroorganizmów:

rozkładających resztki roślinne - zmniejszenie szybkości uwalniania składników mineralnych z resztek roślinnych i nawozów naturalnych wprowadzanych do gleby;

utleniających azot amonowy do azotanów - gorsze zaopatrzenie roślin uprawnych w azot i w rezultacie wolniejszy wzrost roślin;

wiążących azot atmosferyczny (azotobakter, większość bakterii żyjących w symbiozie z roślinami wyższymi) - gorsze zaopatrzenie roślin uprawnych w azot i w rezultacie wolniejszy wzrost roślin.

Analizując wpływ odczynu na życie biologiczne gleby, trzeba mieć świadomość, że w praktyce rolniczej bardzo często stosuje się nawozy mineralne, w których składniki znajdują się w formach bardzo słabo lub nierozpuszczalnych w wodzie (przykładowo część nawozów fosforowych), a także bardzo często niedostępnych dla roślin (przykładowo siarka elementarna). Zatem aby rośliny mogły skorzystać z tych składników, muszą przejść one w formy dostępne i znaleźć się w roztworze glebowym, za co odpowiedzialne są między innymi odpowiednie mikroorganizmy glebowe, które generalnie do prawidłowego rozwoju wymagają obojętnego odczynu gleby.

Reasumując powyższe rozważania, należy jeszcze raz podkreślić, że składniki pokarmowe są pobierane z roztworu glebowego. Zatem odczyn gleby, który ma niebagatelny wpływ na jej właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne w sposób pośredni lub bezpośredni decyduje o efektywności nawożenia mineralnego. Przykładowo: wapnując glebę (regulując jej odczyn) przed siewem rzepaku, uzyskano przyrost akumulacji azotu zarówno w uprawie tej rośliny, jak i rośliny następczej (pszenicy) przy tym samym poziomie nawożenia tym składnikiem (rys. 2). Wskazuje to jednoznacznie na fakt, że tylko w warunkach uregulowanego odczynu można uzyskać wysoką efektywność nawożenia mineralnego, a także rośliny są w stanie pobrać odpowiednie ilości składników pokarmowych, co jest warunkiem uzyskania ich wysokich plonów.

 

Artykuł pochodzi z numeru 10/2015 miesięcznika Farmer

Zamów prenumeratę

 

Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (12)

  • jarki 2015-10-19 16:44:53
    Wapno posodowe sypałem jeszcze za prl-u było niemal darmo z dofinansowaniem do transportu
    Tylko że wozili je prosto z odstojników mokre musiało poleżeć
    Dawało się po 20-30 t/ ha a nawet więcej starczało na lata
    Dzisiaj rolnicy to kupują jest dość suche ceny i jakości nie znam
  • młody rolnik 2015-10-19 14:11:20
    Czy wapno z Inowrocławia rodam i inowap jest warte zachodu ?
  • z.. 2015-10-18 22:09:02
    Panie "obraz" dlaczego ?bild...rzeczownik jest raczej z wielkiej i z rodzajnikiem...więc ...słabo.

    Tak każdego roku siejemy, każdego roku czytamy, ..ale są ciągle nowi, którzy przeczytają. Jeśli trafi choć do jednego nowego i to mu pomoże w zrozumieniu tematu ...jest sukces

    Nawet my wieloletni praktycy coś tam doczytamy o czym zapomnieliśmy albo coś co kiedyś było mniej ważne wyjaskrawiło się....każda, nawet ta powtarzana wiedze nie jest bez znaczenia.
    Regularnie spotykam się z rolnikami praktykami,dzielimy się wiedzą. Każdy coś robi niby tak samo może schematycznie...wydawać by się mogło ...każda drobna innowacja, każde drobne novum nie jest bez znaczenia.
    Stale walczymy o plon, o jego jakość, o rynek zbytu ....
    ZNOWU dzisiaj przy herbacie sialiśmy, zbieraliśmy, zmienialiśmy lemiesze w kombajnach, porównywaliśmy już porównywane odmiany w plonie i jakości...????ciągle to samo......
    Panie bild.....gdybyś produkował , gdybyś był rolnikiem z dobrym dyplomem czy bez ...wyczytał byś więcej nawet jak napisane ....bo przypomnienie, nadany wektor każe zważyć sytuacje....która nas dotyczy....my walczymy o co innego Ty TYLKO nakręcasz portal... dla mnie to śmieszne zajęcie ....takie dużo złośliwości ..mało pożytecznego....nie mój wzorzec .....słabo to oceniam....nie będę polemizować ....
    Układam w głowie jutrzejszy plan...na pogodę i niepogodę...czy jest opał czy jest napęd ...czy kombajn nasmarowany, nie zapomnieć o filtrze, z kosza wysypać, sprawdzić sprzęgło na silniku podajnika, sprawdzić temperaturę w silosie, elektryk potrzebny rano...przyczepie pomarańczowej kończy się przegląd....może rano wcześniej ..... się ukopie..na czyszczalni się przetarło.....etc...wiec jak mam podaną rzetelną wiedzę na srebrnej tacy........ ? może oczywistą .......CENIĘ.....
  • imen 2015-10-18 21:30:43
    Artykuł fajny tylko kto daje co roku tonę wapna na hektar ? zapytam kto daje co roku 250kg bo i takich mało a niby wszyscy o tym wiedzą
  • bild 2015-10-18 18:34:35
    swinia sie prosi rolniku
  • rolnik 2015-10-18 18:13:13
    A kto ciebie tu prosił jak nie masz nic do powiedzenia to nie mów.
  • bild 2015-10-18 17:43:25
    Przeciez co roku pisza to samo a wy co roku to samo zeby tylko pisac
  • z.. 2015-10-18 16:43:23
    No.... uporządkowaliśmy wiedzę , super nauka ( przypomnienie:)... ...poukładanie, uzupełnienie........tak częściej poproszę....

    :) oczywiście sypiemy...:) ale żeby od razu kationy......:).....nie każdy skończył SGGW (albo był na wagarach :), nie każdy doczytał ..a tu gotowe na srebrnej tacy podane....

    Dzięki za miły informacyjny rzeczowy spokój ....tak trzymać. Pozdrawiam.
  • jarki 2015-10-18 13:14:57
    Artykuł napisany przez autorytet w dziedzinie nawożenia
    Bez zbędnej reklamy 👏 👏
  • czesio 2015-10-18 11:50:28
    Również, nie pozostaje mi nic innego jak pochwalić "FARMERA" za artykuł rzetelnie obrazujący zalety, jakże ważnego dla struktury gleby jak i samych roślin, niedrogiego zabiegu agrotechnicznego, brawo i również z niecierpliwieniem czekam na kolejne tego typu artykułu:)
ZOBACZ WSZYSTKIE KOMENTARZE

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 54.80.189.255
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin serwisu

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Zgłoś swoje propozycje zmian!


Dziękujemy za współpracę!