Poniżej prezentujemy przedruk artykułu opublikowanego w biuletynie HORYZONT CDR 5/2024, autorstwa pana Mariana Pikosza z Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie Oddział w Poznaniu na temat czynników wpływających na wzrost odczynu gleby.

---

Rolnictwo to specyficzny warsztat pracy, w którym bardzo istotne są bieżące informacje dotyczące podstawowych parametrów, które pozwalają na utrzymanie gleby w dobrej kulturze. Zgodnie z zaleceniami Kodeksu dobrej praktyki rolniczej, każdy rolnik powinien posiadać aktualne wyniki badania gleby, tzn. systematycznie kontrolować odczyn gleby, jej pH, a także zasobność w składniki pokarmowe.

Odczyn gleby jest to stosunek stężenia jonów wodorowych (H +) do stężenia jonów wodorotlenowych (OH-) obecnych w roztworze glebowym. Jest podstawowym i najłatwiej mierzalnym wskaźnikiem jej jakości, decydującym o przebiegu wielu procesów glebowych, a zakwaszenie gleby wiąże się ze spadkiem ich urodzajności i produktywności. Zaliczany jest do najważniejszych czynników produkcyjnych decydujących o żyzności gleb i plonowaniu roślin.

Odczyn gleby wyraża się poprzez stężenie H+ w molach na dm 3 roztworu glebowego, bądź wykorzystuje się skalę pH opartą na aktywności jonów H + w roztworach wodnych, definiowaną jako ujemny logarytm dziesiętny aktywności H+ . W praktyce rolniczej do oceny zakwaszenia gleb stosowane są w naszym kraju pomiary pH w zawiesinie gleby w 1 mol • dm-3 chlorku potasu lub w wodzie.

Znając pH gleby możemy wnioskować o jonach dominujących w kompleksie sorpcyjnym (zasadotwórcze Ca 2+, Mg2+, K+ , Na+ , albo kwasotwórcze H+ i Al3+). W sytuacji gdy ilości jonów są sobie równe, mówimy, że odczyn jest obojętny. Jeśli występuje przewaga jonów wodorowych wówczas mamy do czynienia z odczynem kwaśnym. W przypadku, gdy dominują jony wodorotlenowe, to jest to odczyn zasadowy. W praktyce, odczyn gleby wyraża się za pomocą skali:

• ≤ 4,5 gleby bardzo kwaśne
• 4,6 – 5,5 gleby kwaśne
• 5,6 – 6,5 gleby lekko kwaśne
• 6,6 – 7,2 gleby obojętne
• ≥ 7,2 gleby zasadowe

Niezależnie od sposobu użytkowania gleb, znaczna ich część w Polsce jest zakwaszona , a grunty orne w ponad 50% wykazują odczyn bardzo kwaśny i kwaśny. Wysoki udział tych gleb utrudnia, a w niektórych przypadkach nawet uniemożliwia spełnienie ich funkcji produkcyjnych, siedliskowych, retencyjnych oraz uzyskiwanie wysokojakościowych surowców do produkcji żywności bezpiecznej dla zdrowia człowieka oraz wysokowartościowej paszy dla zwierząt gospodarskich.

Ze względu na przewagę opadów nad parowaniem większość gleb w Polsce poddawana jest procesom wymywania składników zasadowych w głąb profilu glebowego. Proces ten bardziej nasilony jest w glebach lekkich, silnie przepuszczalnych, które dominują w pokrywie glebowej naszego kraju.

Nie wystarczy obecność składników w glebie, aby roślina mogła je pobrać. Bezpośrednio dostępne są te składniki, które występują w roztworze glebowym. To właśnie odczyn gleby wpływa na ich dostępność. Należy zauważyć, że większość mikroskładników jest dostępna dla roślin uprawnych w przedziale pH od 6,5 do 8,5 czyli przy odczynie gleby od lekko kwaśnego do zasadowego.

Azot – najważniejszy pierwiastek plonotwórczy pobierany jest najefektywniej przez rośliny w przedziale pH od 6,5 do 8,5. To właśnie przy takim pH zachodzi najsprawniej proces nitryfikacji czyli przemiany formy amonowej w formę azotanową, która jest najszybciej pobieraną przez rośliny formą azotu.

Fosfor – jest bardzo słabo pobierany przez rośliny uprawne ze względu na odczyn polskich gleb. Jest dostępny przy odczynie od obojętnego do zasadowego, tj. pH 7,0 – 8,0.

Potas – przez rośliny pobierany jest przy pH powyżej 6,5. Gleby kwaśne i bardzo kwaśne są ubogie w ten pierwiastek. Dodatkowo, jego dostępność maleje na glebach lekkich i bardzo lekkich, które są podatne na zakwaszenie.

Siarka – dostępna jest dla roślin uprawnych przy pH powyżej 6,5, podobnie jak potas.

Za optymalny odczyn gleby uważa się przedział pH od 5,5 do 7,5 (lekko kwaśny – obojętny). To właśnie przy takim pH możliwe jest właściwe wchłanianie większości składników mineralnych, które są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania roślin.

Każda roślina uprawna aby móc się prawidłowo rozwijać potrzebuje odpowiedniego pH (tab. 1). Większość roślin uprawnych preferuje odczyn od lekko kwaśnego do obojętnego. Jednak występują wyjątki, które preferują lub są bardziej tolerancyjne względem kwaśnego odczynu.

Regulacja pH polega na doprowadzeniu odczynu gleby do poziomu odpowiedniego do jej kategorii. Taki zabieg uzyskuje się poprzez zastosowanie odpowiedniej dawki nawozów wapniowych. W zależności od pH i kategorii agronomicznej gleby ustala się dawkę wapna według wskaźnika potrzeb wapnowania. Znając kategorię agronomiczną gleb i potrzeby wapnowania można ustalić wielkość dawki nawozów wapniowych i wapniowo-magnezowych w przeliczeniu na CaO.

Jak pokazują badania, małe dawki wapna ale stosowane częściej działają bardziej efektywnie, dlatego właśnie tak ważne jest stosowanie wapnowania zachowawczego. Zaleca się dla podtrzymania uregulowanego wcześniej odczynu podawanie co 1-2 lata mniejszych dawek wapnia. Wapnowanie mniejszymi dawkami pozwala na zmniejszenie strat wynikających z wymywania tego składnika, a jednocześnie unika się ryzyka przewapnowania gleby. Jednakże nie należy zapominać o badaniu odczynu gleby i stosowania wyższych dawek w sytuacji większego spadku pH. Jednym z warunków prawidłowego działania nawozów wapniowanych jest równomierne wymieszanie ich z glebą. Dlatego zabieg ten należy przeprowadzić możliwie najwcześniej przed siewem roślin. Często za najlepszy moment uważa się przeprowadzenie zabiegu bezpośrednio po żniwach. Zastosowanie nawozów wapniowych w tym czasie umożliwia dokładne jego wymieszanie z glebą podczas pożniwnej i przedsiewnej uprawy. Zabieg wapnowania można także wykonać w okresie wiosennym, na początku wiosny kiedy mamy odpowiedni zapas wilgoci w glebie. W przeciwnym wypadku istnieje ryzyko przesuszenia gleby podczas mieszania jej z nawozem. W tym okresie można interwencyjnie stosować wapno granulowane, którego nie trzeba mieszać z glebą. Zgodnie z zaleceniami nawozowymi, należy pamiętać, aby nie stosować razem nawozów wapniowych z nawozami naturalnymi oraz z nawozami fosforanowymi i azotowymi, zawierających azot w formie amonowej (N-NH4). W wyniku połączenia wyżej wymienionych nawozów dochodzi do dużych strat azotu i uwsteczniania się fosforu oraz potasu. Należy pamiętać, aby pomiędzy tymi zabiegami była przerwa, przynajmniej 4 tygodnie.

Aktualnie na polskim rynku występuje wiele nawozów wapniowych. Najważniejszym elementem, na który należy zwrócić uwagę podczas wyboru jest forma w jakiej występuje wapń. Należy zauważyć, że wapno tlenkowe dedykowane jest przede wszystkim na gleby cięższe, których odczyn ulega zmianie bardzo powoli. Charakteryzują się wysoką zdolnością buforową, która niweluje niebezpieczeństwo drastycznej zmiany odczynu, Wapno tlenkowe można stosować także na glebach średnich, z kolei nie poleca się go na gleby lekkie, ponieważ może powodować ich przesuszenie.
Do gleb lekkich i bardzo lekkich, szczególnie piasków, dedykowana jest forma węglanowa wapnia. Ich działanie jest znacznie powolniejsze i łagodniejsze w porównaniu do wapna tlenkowego. Należy również zaznaczyć, że wapno węglanowe jest jedyną formą dopuszczoną do stosowania w produkcji ekologicznej.

Wapnowanie to zabieg, który ma na celu uzyskanie większych i bardziej stabilnych plonów. Należy zauważyć, że zaniedbania związane z odczynem gleby mają szerokie i poważne konsekwencje. Mowa tutaj nie tylko o funkcji produkcyjnej gleby ale również o ich bioróżnorodności, a także o zdolności do zatrzymywania wody i składników nawozowych. Utrzymanie właściwej struktury i odczynu gleby wpływa na ochronę środowiska wodnego przed szkodliwym zanieczyszczeniem składnikami nawozowymi i chemicznymi pochodzącymi z gleb.
Według Pietra i in. (2022), do głównych efektów wapnowania zalicza się:

1. wzrost plonowania, szczególnie roślin wrażliwych na odczyn gleby,
2. zniwelowanie destrukcyjnego wpływu glinu ruchomego, pozwalającego na uprawę cenniejszych gospodarczo gatunków,
3. poprawa struktury gleby pozwalająca na zmniejszenie skutków stresu suszy czy też nadmiernych opadów,
4. wzrost życia biologicznego w glebie, pozwalający na zwiększenie ilości substancji organicznej w glebie,
5. wpływ na żyzność, a także na zmniejszenie stresu wodnego,
6. ograniczenie destrukcyjnego wpływu erozji na gleby,
7. poprawa pobierania składników pokarmowych, co pozwala ograniczyć koszty nawożenia,
8. przyspieszenie i zapewnienie prawidłowego przebiegu procesów humifikacji resztek pożniwnych, a tym samym ograniczenie emisji dwutlenku węgla i metanu oraz zwiększenie sekwestracji węgla w glebie w postaci próchnicy,
9. zwiększenie wodoodporności strukturotwórczych agregatów glebowych, co sprzyja tworzeniu się pożądanej przez rolników struktury gruzełkowatej gleby, która zmniejsza podatność na erozję wodną i eoliczną,
10. stwarzanie w przypadku roślin motylkowatych dogodnych warunków do rozwoju symbiotycznych bakterii brodawkowych z rodzaju Bradyrhizobium i Rhizobium,
11. zapobieganie psuciu się warzyw i owoców, co wydłuża ich okres przechowywania,
12. jako składnik odżywczy znacznie poprawienie rozwoju i zdrowotności roślin,
13. rozluźnienie struktury gleby pozwalające na zmniejszenie nakładów na uprawę roli (mniejsze zużycie paliwa) i zwiększenie pojemności wodnej gleb,
14. zmniejszenie wymywania składników pokarmowych (np. NPK) dostarczonych wraz z nawozami, co przyczynia się do ochrony środowiska naturalnego,
15. poprawa jakości spożywczej płodów rolnych, a tym samym zdrowotności społeczeństwa.

Odczyn gleby (pH) jest czynnikiem decydującym o wielu biologicznych i fizykochemicznych procesach zachodzących w glebie. Kształtowanie wartości odczynu gleb związane jest przede wszystkim z ich składem mineralogicznym, przemianami i zawartością materii organicznej ora warunkami klimatycznymi, które decydują o wymywaniu składników.

Jako przedział optymalny dla procesów biologicznych, związanych z metabolizmem większości gatunków roślin i mikroorganizmów glebowych, przyjmuje się wartości pH od 5,5 do 7,2.
W glebach kwaśnych odczyn jest czynnikiem ograniczającym plonowanie większości roślin uprawnych, a wielkość spadku plonu zależy od wrażliwości poszczególnych gatunków roślin, często przekraczając nawet 30%. Zmiana kwasowości gleby może nastąpić poprzez zabieg wapnowania, który umożliwi uregulowanie pH do poziomu bardziej odpowiadającego roślinom uprawnym.
Optymalny odczyn gleby bezwzględnie wpływa na wykorzystanie potencjału gleby, poprawę efektów nawożenia mineralnego czy organicznego oraz innych zabiegów agrotechnicznych, a w efekcie przekłada się na poprawę wyniku ekonomicznego.

---

Źrodło: Horyzont CDR 5/2024, Marian Pikosz, CDR Oddział w Poznaniu "Czynniki wpływające na wzrost odczynu gleby".