Vápník v půdě

Vápník je ve většině půd přítomen v dostatečném množství. Vápník je součástí několika primárních a sekundárních minerálů v půdě, které jsou pro zemědělské účely v podstatě nerozpustné. Tyto materiály jsou původními zdroji rozpustných nebo dostupných forem Ca. Vápník je také přítomen v relativně rozpustných formách jako kationt (kladně nabitý Ca++) adsorbovaný na půdní koloidní komplex. Iontová forma je považována za dostupnou pro plodiny.

Funkce

Vápník je nezbytný pro mnoho funkcí rostlin. Některé z nich jsou

• Správné dělení a prodlužování buněk
• Správný vývoj buněčné stěny
• Příjem a metabolismus dusičnanů
• Aktivita enzymů
• Metabolismus škrobu

Vápník je v xylému transportován mechanismem iontové výměny. Váže se na molekuly ligninu a výměna musí probíhat s vápníkem nebo jiným podobným kationtem (např. Mg++, Na+, K+, NH4+ atd.). Vápník není v půdě ani v rostlinných pletivech příliš pohyblivý, proto je nezbytný jeho trvalý přísun.

Faktory ovlivňující dostupnost Ca

Vápník se nachází v mnoha primárních nebo sekundárních minerálech v půdě. V tomto stavu je relativně nerozpustný. Vápník není považován za vyluhovatelnou živinu. V průběhu stovek let se však přesune hlouběji do půdy. Z tohoto důvodu a také proto, že mnoho půd pochází z vápencového podloží, mají mnohé půdy vyšší obsah Ca a vyšší pH v podloží.

• pH půdy: Kyselé půdy mají méně Ca a půdy s vysokým pH ho mají obvykle více. Jakmile se pH půdy zvýší nad hodnotu pH 7,2, v důsledku dodatečného Ca v půdě se dodatečný “volný” Ca na půdu neadsorbuje. Velká část volného Ca tvoří téměř nerozpustné sloučeniny s jinými prvky, například s fosforem (P), čímž se snižuje dostupnost P.
• CEC půdy: Půdy s nižším CEC zadržují méně Ca a půdy s vysokým CEC zadržují více.
• Kationtová konkurence:
• Alkalická sodná půda (vysoký obsah sodíku): Abnormálně vysoké hladiny nebo aplikační dávky jiných kationtů v přítomnosti nízkých až středních hladin Ca v půdě mají tendenci snižovat příjem Ca: Nadbytek sodíku (Na) v půdě konkuruje Ca a dalším kationtům a snižuje jejich dostupnost pro plodiny.
• Podloží nebo matečný materiál:

Interakce

• Ostatní kationty: Jelikož je vápník hlavním kationtem, jeho dostupnost souvisí s CEC půdy a při příjmu plodinou soutěží s dalšími hlavními kationty, jako je sodík (Na+), draslík (K+), hořčík (Mg++), amonium (NH4+), železo (Fe++) a hliník (Al+++). Je známo, že vysoké dávky K snižují příjem Ca u jabloní, které jsou extrémně náchylné k nedostatečnému příjmu a translokaci Ca uvnitř stromu.
• Sodík(Na+): Vysoké hladiny Na v půdě vytěsňují Ca a vedou k jeho vyplavování. To může mít za následek špatnou strukturu půdy a možnou toxicitu Na pro plodiny. Naopak aplikace rozpustného Ca, obvykle ve formě sádry, se běžně používá k odsolování sodných půd prostřednictvím principu vytěsňování v obráceném pořadí.
• Fosfor (P): Při zvýšení pH půdy nad hodnotu pH 7,0 se v půdě začíná hromadit volný nebo nekombinovaný Ca. Tento Ca je k dispozici pro interakci s ostatními živinami. Rozpustný P je aniont, což znamená, že má záporný náboj. Volný Ca reaguje s P za vzniku nerozpustných (nebo velmi pomalu rozpustných) sloučenin Ca-P, které nejsou pro rostliny snadno dostupné. Protože je v půdě obvykle mnohem více dostupného Ca než P, vede tato interakce téměř vždy k nižší dostupnosti P.
• Železo(Fe++) a hliník(Al+++): S klesajícím pH půdy se více těchto prvků stává rozpustnými a spojují se s Ca na v podstatě nerozpustné sloučeniny.
• Bór(B-): Vysoké hladiny vápníku v půdě nebo v rostlinách mohou bránit příjmu a využití B. Postřiky a půdní aplikace vápníku se účinně používají k detoxikaci nadměrných dávek B.

Rovnováhy a poměry

Po mnoho let se objevovalo několik lidí, kteří tvrdili, že existuje “ideální” poměr tří hlavních půdních kationtů (K, Ca a Mg). Tento koncept pravděpodobně pochází z práce Beara z New Jersey z roku 1945, který předpokládal ideální půdu jako takovou, která má následující nasycení výměnnými kationty: 65 % Ca, 10 % Mg, 5 % K a 20 % H. Poměry kationtů vyplývající z těchto idealizovaných koncentrací jsou Ca:Mg 6,5:1, Ca:K 13:1 a Mg:K 2:1. Z toho vyplývá, že ideální půda by měla být nasycena výměnnými kationty.

Všeobecně se uznává, že existují určité preferované obecné vztahy a rovnováhy mezi půdními živinami. Existuje také značné množství prací, které naznačují, že nadbytek a nedostatek některých živin ovlivní příjem jiných živin (viz další části tohoto článku). Žádný spolehlivý výzkum však nenaznačil, že by existoval nějaký konkrétní poměr živin v půdě.

V průběhu let se značná část rozhovorů a prodejů točila kolem konceptu ideálního poměru Ca:Mg v půdě. Většina tvrzení o ideálním poměru se pohybuje v rozmezí od 5:1 do 8:1.

Některá tvrzení uvádějí, že správný poměr Ca:Mg v půdě

• Zlepší strukturu půdy.
• Sníží populace plevelů, zejména pcháčů a pýru, a navíc zlepší kvalitu píce.
• Sníží vyplavování dalších rostlinných živin.
• Všeobecně zlepší rovnováhu většiny půdních živin.

Podle Dr. Stanleyho Barbera, Purdue Univ., “Neexistuje žádné výzkumné opodstatnění pro dodatečné náklady na získání určitého poměru Ca:Mg v půděVýzkumy ukazují, že výnos nebo kvalita rostlin nejsou znatelně ovlivněny v širokém rozsahu poměrů Ca:Mg v půdě.”

Výzkum ve státě Wisconsin zjistil, že výnosy kukuřice a vojtěšky nebyly významně ovlivněny poměrem Ca:Mg v rozmezí od 2,28:1 do 8,44:1ve všech případech, kdy ani jedna z živin nebyla deficitní, byl vnitřní poměr Ca:Mg plodin udržován v poměrně úzkém rozmezí odpovídajícím potřebám rostlin. Tato zjištění podporuje většina dalších autorit. Půda s dříve uvedenými poměry bude s největší pravděpodobností úrodná. To však neznamená, že úrodná půda vyžaduje tyto konkrétní hodnoty (nebo jakékoli jiné). Dostatečná výživa plodin závisí na mnoha jiných faktorech než na konkrétním poměru živin. Málokdy se vyplatí upravovat poměr Ca:Mg v půdě.

V dalších částech tohoto článku najdete odkazy na poměry živin. Ve většině případů však nebudou s těmito vztahy spojeny konkrétní číselné poměry. Záměrem je poukázat na to, že když se výrazně změní relativní množství živin, může to ovlivnit dostupnost druhé živiny. Tento koncept je mnohem méně specifický než tvrzení, že existuje hodnota konkrétního číselného poměru.

Plodiny s vysokou odezvou

Ačkoli je Ca nezbytným prvkem pro všechny rostliny, bylo zjištěno, že následující plodiny jsou na něj obzvláště citlivé.

jablka, brokolice, růžičková kapusta, zelí, mrkev, květák, celer, třešně, citrusy, jehličnany, bavlník, kadeřávek, melouny, hrozny, luštěniny, salát, broskve, arašídy, hrušky, papriky, brambory, tabák a rajčata.

Příznaky nedostatku

Příznaky nedostatku vápníku mohou být poměrně neurčité, protože situaci často doprovází nízké pH půdy. Viditelné příznaky nedostatku se u agronomických plodin projevují zřídka, ale obvykle se projevují tím, že se nový porost nevyvíjí správně. U jednoletých trav, jako je kukuřice, dochází k deformaci vzcházejících listů, které se nerozvíjejí z odnože. Nové listy jsou často chlorotické. Extrémně kyselé půdy mohou přinést zcela nový soubor příznaků, často způsobených různými toxicitami a nedostatky. U mnoha druhů ovoce a zeleniny se projevují dramatické příznaky, jako je černé srdíčko u celeru a brokolice, spálení špiček u hlávkového salátu a zelí, bílé srdíčko nebo duté srdíčko u tykvovitých rostlin, hniloba na konci květu u rajčat a paprik a pukliny u arašídů. Stromové ovoce s nízkým obsahem vápníku vykazuje zvýšené problémy při skladování, jako je hořká jádrovina u jablek, korková skvrnitost u jablek a hrušek, praskání u třešní a další degradace ovoce během skladování. Nedostatek vápníku u všech plodin často také zhoršuje růst kořenů a sekundárně vede k dalším příznakům. U jehličnatých stromů s nedostatkem vápníku se projevuje žloutnutí, poté odumírání a opadávání jehličí na novém porostu. Nový přírůstek může být také deformovaný.

Toxičnost

Vápník se pro všechny praktické účely nepovažuje za látku, která by měla na rostliny přímo toxický účinek. Většina problémů způsobených nadbytkem Ca v půdě je důsledkem sekundárních účinků vysokého pH půdy. Dalším problémem z nadbytku Ca může být snížený příjem ostatních kationtových živin. Než se v rostlinách přiblíží toxické hladiny, plodiny často trpí nedostatkem jiných živin, například fosforu, draslíku, hořčíku, bóru, mědi, železa nebo zinku.

Využití vápníku v programu plodnosti

Zdroje vápníku mohou plnit jednu nebo obě dvě funkce.

• Jako zdroj živin
• Jako vápno (CaCO3) k neutralizaci kyselosti půdy

Napravit problémy s vápníkem obvykle není obtížné. Vápnění na správné pH je prvním úkolem, jak dodat plodinám Ca. Pokud je potřeba další Ca a pH půdy je již správné, jsou k dispozici neutrální dodatky, jako je sádra (CaSO4,7H2O) nebo jiné hnojivé produkty. Sádru lze také použít k úpravě podmínek s vysokým obsahem solí v půdě. Tyto podmínky mohou být přirozeným stavem půdy, důsledkem solanky v okolí současných nebo minulých ropných vrtů nebo důsledkem používání zimní rozmrazovací soli.

Doporučené dávky vápníku: (postupujte podle doporučení půdních testů nebo rostlinných rozborů)
Vymezovací materiál	Přibližné % Ca*.	Doporučená dávka
Kalcitický vápenec	32	1 000 až 15 000 lb./A
Dolomitický vápenec	22	1 000 až 15 000 lb./A
Hydratovaný vápenec	46	750 až 10 000 lb./A
Srážené vápno	60	500 až 10 000 lb./A
Struska z vysokých pecí	29	100 až 2 000 lb./A
Hnojiva	Přibl. % Ca.	Doporučené dávky produktu
Sádra	22	500 až 1500 lb./A
CaCI2	36	5-8 lb./A Listový
Ca(NO3) 2	19	10-15 lb./A Foliar
Ca-heláty	3-5	0,25-3 gal/A Foliar

* Obsah vápníku není totožný s neutralizační hodnotou. Neutralizační hodnota je určena kombinovaným množstvím uhličitanu vápenatého (CaCO3), uhličitanu hořečnatého (MgCO3) a dalších neutralizačních složek ve vápněném materiálu.

Výpočet potřeby sádry

Existují různé účely použití sádry a každý má specifickou metodu pro vypracování doporučení. Pro každý účel může být použita i více než jedna legitimní metoda pro vypracování doporučení. Níže jsou uvedeny některé z těchto metod.

Sádra se doporučuje pro dva základní účely. Jsou to

1. Pro odstranění přebytečného sodíku (Na)
2. Pro vytvoření hladiny vápníku (Ca) v půdě, pokud není žádoucí změna pH.

Snížení obsahu sodíku v půdě (Na)

1. Snížení obsahu Na na obecně přijatelnou úroveň: Snížení Na na konkrétní procento nasycení: Lb. sádry/akr = C.E.C. x (%Na sat. – 5) x 18
2. Snížení Na na konkrétní procento nasycení:
3. Příklad: Předpokládejme, že CEC půdy je 20 (meq/100 g) a koncentrace Na je 40 %. Chcete snížit koncentraci Na na 10 % nebo eliminovat 30 % nasycení Na (30 % z 20 meq/100 gramů = 6 meq výměnného Na/100 gramů půdy). Vynásobte miliekvivalenty vyměnitelného Na 0,85 tuny sádry, abyste získali požadovanou dávku sádry ( 6 x 0,85 = 5,1 tuny sádry/akr). Komerční sádra obvykle není 100% účinná při vytěsňování Na a některé autority doporučují použít 80% faktor účinnosti. To vede k tomu, že se náš příklad změní takto… 5,1 děleno 0,80 = 6,38 tuny na akr. Pokud vaše závlahová voda obsahuje sádru nebo vaše půda obsahuje sádru, můžete tato množství odečíst od požadované dávky sádry k aplikaci.
4. Výpočet sádry k vyrovnání Na v závlahové vodě: Potřebu sádry lze vypočítat z hodnoty zbytkového uhličitanu sodného (RSC) v závlahové vodě podle následující rovnice.
5. RSC x 234 = libry sádry potřebné k vyrovnání přebytku sodíku v 1 akrové stopě (325 852 galonů) závlahové vody

Pamatujte, že samotná sádra problém s vysokým obsahem Na nevyřeší, musíte použít dostatečné množství závlahové vody k vymytí vytlačeného Na z kořenové zóny.

Zvýšení nasycení půdy vápníkem (Ca)

Lb. sádry/akr = C.E.C. x (požadované %Ca sat. – současné %Ca sat.) x 18

.