Poziom plonowania wszystkich gatunków zbóż zależy w dużym stopniu od warunków glebowych (kompleks przydatności rolniczej gleb, skład granulometryczny gleby, odczyn gleby). Odczyn gleby jest istotnym czynnikiem ograniczającym produkcję rolniczą. Z badań chemizmu gleb Polski wynika, że 29 proc. gleb użytków rolnych w Polsce wykazuje bardzo kwaśny odczyn (rys.).

Zakwaszenie gleb w Polsce ma genezę naturalną i wynika z przewagi opadów atmosferycznych nad parowaniem oraz rodzaju skał macierzystych, wśród których dominują polodowcowe skały osadowe silnie rozmyte i przesortowane przez wody lodowcowe. Nakładają się na to procesy antropogenicznego zakwaszania gleb. Najważniejszymi z nich są: nawożenie mineralne nawozami azotowymi, amonowymi i amidowymi oraz potasowymi, odprowadzanie składników zasadowych z wysokimi plonami roślin oraz emisje kwasotwórcze zanieczyszczeń powietrza – głównie SO2 i NH3. Emisje te pochodzą ze spalania surowców energetycznych, głównie węgla i pochodnych ropy naftowej, a także z rolnictwa.

Zakwaszenie gleb skutkuje najczęściej mobilizacją i immobilizacją składników pokarmowych roślin i toksycznych metali ciężkich. Z zakwaszeniem związany jest również spadek kationów zasadowych, zwłaszcza Ca2+ i Mg2+ w kompleksie sorpcyjnym i roztworze glebowym oraz hamowanie ich pobierania przez rośliny na skutek antagonistycznego oddziaływania jonów glinu i manganu. Pojawienie się w roztworze glebowym mobilnych form glinu, żelaza i manganu powoduje też spadek zawartości dostępnych dla roślin form fosforu i molibdenu. Słaby wzrost roślin, niskie plonowanie, a w skrajnych wypadkach całkowite wypadanie roślin na glebach kwaśnych związane są najczęściej z toksycznym działaniem glinu.

Objawy toksycznego działania jonów glinu na roślinach są niespecyficzne. W częściach nadziemnych roślin dochodzi do objawów niedoboru magnezu, wapnia, fosforu czy molibdenu. Jony glinu z roztworu glebowego bezpośrednio oddziałują na korzenie, następuje zahamowanie ich wzrostu, silne grubienie, redukcja korzonków bocznych i najdrobniejszych włośników korzeniowych. Po dłuższym oddziaływaniu toksycznego glinu stożki wzrostu brunatnieją i zamierają korzenie, szczególnie roślin młodych. Prowadzone od wielu lat badania wykazały, że w roślinach uprawnych istnieje zmienność genetyczna pod względem reakcji na glin zarówno między gatunkami, jak i odmianami lub genotypami w obrębie gatunków.

Jęczmień ozimy

Rośliny zbożowe charakteryzują się niejednakowymi systemami korzeniowymi i dlatego różnią się wymaganiami glebowymi i reakcją na zakwaszenie gleby. Jęczmień ozimy jest spośród zbóż ozimych najbardziej wrażliwy na kwaśny odczyn gleby. Badania wykonane w Zakładzie Uprawy Roślin Zbożowych IUNG-PIB w Puławach wykazały, że zróżnicowanie plonu ziarna jęczmienia ozimego w zależności od pH gleby w zakresie 5,0-6,7 jest znaczne. Jęczmień ozimy najwyższy plon ziarna, czyli 7,88 t/ha, uzyskał przy pH powyżej 6,0; przy pH 5,0-6,0 było to 7,13 t/ha; natomiast przy pH poniżej 5,5 plonował na poziomie 6,54 t/ha. Odmiany jęczmienia ozimego w sposób zróżnicowany reagują na zmienne pH gleby. Odmianę Scarpia można zalecać do uprawy na glebach o nieuregulowanym odczynie. Natomiast odmiana Lomerit jest bardzo wrażliwa na kwaśny odczyn gleby (tab. 1).

Pszenica i pszenżyto ozime

Drugim gatunkiem zboża, który jest wrażliwy na kwaśny odczyn gleby, jest pszenica ozima. Badania prowadzone w IUNG-PIB wykazały, że plonowanie pszenicy ozimej przy wyższym pH gleby (powyżej 6,0) było wyższe o 18,2 proc. niż przy pH poniżej 5,5 (tab. 2). Odmiany Ludwig, Smuga i Satyna uprawiane na glebach kwaśnych (pH poniżej 5,5) plonują o 7,5-10,3 proc. mniej niż na glebach o odczynie zbliżonym do obojętnego. Odmiany Bogatka, Fregata, Kris, Rapsodia charakteryzują się większą wrażliwością na kwaśny odczyn gleby (tab.2).

Pszenica ozima w porównaniu do jęczmienia ozimego reaguje mniejszym spadkiem plonu ziarna wraz z obniżeniem pH gleby. Przy pH 4,3-4,9 pszenica ozima plonuje o 27 proc. niżej niż przy pH 6,6-7,2, natomiast jęczmień ozimy reaguje w tych warunkach większym spadkiem plonu ziarna (31 proc.). Z danych przedstawionych w tabeli 3 wynika, że optymalne pH do uprawy pszenicy ozimej i jęczmienia ozimego wynosi 5,9-7,2 (tab. 3).

Odczyn gleby jest również ważnym czynnikiem decydującym o poziomie plonowania pszenżyta ozimego. Plonowanie pszenżyta ozimego przy pH gleby 5,0-5,5 jest o 9,3 proc. mniejsze niż przy pH powyżej 6,0. Mniejszymi zniżkami plonu ziarna (7,2-7,5 proc.) przy pH gleby 5,0-5,5 odznaczają się odmiany Todan i Sorento, co wzmacnia ich znaczenie przy uprawie na glebach o nieuregulowanym odczynie. Natomiast odmiana Leontino wykazuje mniejszą tolerancję na kwaśny odczyn gleby, zniżka plonu ziarna wynosi 13,6 proc. (tab. 4).

Żyto ozime             

Wśród zbóż ozimych żyto ozime jest uważane za bardziej tolerancyjne na kwaśny odczyn gleby od pszenicy, jęczmienia i pszenżyta. Większa tolerancyjność żyta na uprawę w gorszych warunkach glebowych jest związana z jego większym (na tle innych zbóż) systemem korzeniowym penetrującym głębsze warstwy gleby. Zróżnicowanie plonu ziarna żyta ozimego pod wpływem zmieniającego się pH gleby jest nieznaczne. Na glebach kwaśnych o pH poniżej 5,0 uzyskuje plon ziarna mniejszy o 6,8 proc. w porównaniu do uprawy na glebach o pH powyżej 5,0 (tab. 5).

Porównując reakcję pszenżyta ozimego i żyta ozimego na pH gleby, należy stwierdzić, że pszenżyto ozime wykazuje mniejszą w stosunku do żyta tolerancję na kwaśny odczyn gleby. Przy pH gleby w zakresie 4,3-4,9 obniżka plonu ziarna pszenżyta ozimego wynosi 20 proc., a żyta ozimego 15 proc. (tab. 6).

Podsumowując, należy stwierdzić, że zakwaszenie gleb poprzez wpływ na dostępność składników pokarmowych dla roślin uprawnych ogranicza produkcję roślinną w rolnictwie zarówno pod względem ilościowym, jak i jakościowym.

Jest ono z tego powodu istotnym problemem współczesnego rolnictwa w Polsce. W celu neutralizacji zakwaszenia gleb niezbędne jest ich wapnowanie. Wywołuje ono zmianę na korzyść właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych gleb, przyczynia się do poprawy warunków wzrostu i rozwoju roślin uprawnych. Wapnowanie, mimo że stanowi element racjonalnego gospodarowania w rolnictwie, jest niestety zabiegiem niedocenianym, a w związku z tym także mało popularnym w Polsce.