Calcio nel suolo

Il calcio è presente in quantità adeguate nella maggior parte dei terreni. Il calcio è un componente di diversi minerali primari e secondari nel suolo, che sono essenzialmente insolubili per considerazioni agricole. Questi materiali sono le fonti originali delle forme solubili o disponibili di Ca. Il calcio è presente anche in forme relativamente solubili, come catione (Ca++ caricato positivamente) adsorbito al complesso colloidale del suolo. La forma ionica è considerata disponibile per le colture.

Funzione

Il calcio è essenziale per molte funzioni delle piante. Alcune di queste sono

• Propria divisione ed allungamento cellulare
• Proprio sviluppo della parete cellulare
• Assorbimento e metabolismo del nitrato
• Attività enzimatica
• Metabolismo dell’amido

Il calcio è trasportato nello xilema attraverso un meccanismo di scambio ionico. Si attacca alle molecole di lignina e lo scambio deve avvenire con il calcio o un altro catione simile (ad esempio Mg++, Na+, K+, NH4+, ecc.). Il calcio non è molto mobile nel suolo, o nei tessuti delle piante, quindi un rifornimento continuo è essenziale.

Fattori che influenzano la disponibilità di Ca

Il calcio si trova in molti dei minerali primari o secondari nel suolo. In questo stato è relativamente insolubile. Il calcio non è considerato un nutriente lisciviabile. Tuttavia, nel corso di centinaia di anni, si sposta più in profondità nel terreno. A causa di questo, e del fatto che molti suoli derivano da rocce calcaree, molti suoli hanno livelli più alti di Ca e un pH più alto nel sottosuolo.

• pH del suolo: I terreni acidi hanno meno Ca, e i terreni a pH elevato ne hanno normalmente di più. Quando il pH del suolo aumenta oltre il pH 7,2, a causa del Ca aggiuntivo del suolo, il Ca aggiuntivo “libero” non viene adsorbito nel suolo. Gran parte del Ca libero forma composti quasi insolubili con altri elementi come il fosforo (P), rendendo così il P meno disponibile.
• CEC del suolo: i terreni con CEC inferiore trattengono meno Ca, mentre quelli con CEC elevato ne trattengono di più.
• Competizione cationica: Livelli anormalmente alti, o tassi di applicazione di altri cationi, in presenza di bassi o moderati livelli di Ca nel suolo tendono a ridurre l’assorbimento del Ca.
• Terreno sodico alcalino (alto contenuto di sodio): L’eccesso di sodio (Na) nel suolo compete con il Ca, e altri cationi per ridurre la loro disponibilità alle colture.
• Sottosuolo o materiale parentale: Suoli derivati da calcare, marna, o altri minerali ad alto contenuto di Ca tenderanno ad avere alti livelli di Ca, mentre quelli derivati da scisto o arenaria tenderanno ad avere livelli più bassi.

Interazioni

• Altri cationi: Essendo un catione principale, la disponibilità di calcio è legata al CEC del suolo, ed è in competizione con altri cationi principali come sodio (Na+), potassio (K+), magnesio (Mg++), ammonio (NH4+), ferro (Fe++), e alluminio (Al+++) per l’assorbimento da parte della coltura. Elevate applicazioni di K sono note per ridurre l’assorbimento di Ca nelle mele, che sono estremamente suscettibili di scarso assorbimento e traslocazione del Ca all’interno dell’albero.
• Sodio (Na+): alti livelli di Na nel suolo spostano il Ca e portano alla lisciviazione del Ca. Questo può risultare in una cattiva struttura del suolo e in una possibile tossicità del Na per il raccolto. Al contrario, le applicazioni di Ca solubile, tipicamente sotto forma di gesso, sono comunemente usate per desalinizzare i terreni sodici attraverso il principio di spostamento al contrario.
• Fosforo (P): Con l’aumento del pH del suolo oltre il pH 7.0, il Ca libero o non combinato comincia ad accumularsi nel suolo. Questo Ca è disponibile per interagire con altri nutrienti. Il P solubile è un anione, cioè ha una carica negativa. Qualsiasi Ca libero reagisce con P per formare composti insolubili (o molto lentamente solubili) Ca-P che non sono prontamente disponibili per le piante. Dal momento che c’è tipicamente molto più Ca disponibile nel suolo che P, questa interazione si traduce quasi sempre in una minore disponibilità di P.
• Ferro (Fe++) e alluminio (Al+++): Quando il pH di un suolo diminuisce, più di questi elementi diventano solubili e si combinano con il Ca per formare composti essenzialmente insolubili.
• Boro (B-): alti livelli di calcio nel suolo o nelle piante possono inibire l’assorbimento e l’utilizzo di B. Gli spray di calcio e le applicazioni al suolo sono stati efficacemente utilizzati per aiutare a disintossicare le sovra-applicazioni di B.

Equilibri e rapporti

Per molti anni, ci sono state alcune persone che sostengono che ci sia un rapporto “ideale” dei tre principali nutrienti cationici del suolo (K, Ca e Mg). Questo concetto ha probabilmente avuto origine da un lavoro del New Jersey di Bear nel 1945 che ha proiettato un suolo ideale come uno che aveva le seguenti saturazioni di cationi scambiabili 65% Ca, 10% Mg, 5% K, e 20% H. I rapporti di cationi risultanti da queste concentrazioni ideali sono un Ca:Mg di 6,5:1, Ca:K di 13:1, e Mg:K di 2:1.

È generalmente accettato che ci sono alcuni rapporti generali preferiti ed equilibri tra i nutrienti del suolo. C’è anche una quantità significativa di lavoro che indica che gli eccessi e le carenze di alcuni nutrienti influenzano l’assorbimento di altri nutrienti (vedi sezioni successive di questo documento). Tuttavia, nessuna ricerca affidabile ha indicato che esiste un particolare rapporto di nutrienti nel suolo.

Nel corso degli anni, una quantità significativa di conversazioni e di vendite ha ruotato intorno al concetto del rapporto ideale Ca:Mg del suolo. La maggior parte delle affermazioni relative al rapporto ideale sono comprese tra 5:1 e 8:1.

Alcune delle affermazioni sono che il corretto rapporto Ca:Mg del suolo

• Migliorerà la struttura del suolo.
• Ridurrà le popolazioni di erbacce, specialmente coda di volpe e quackgrass, oltre a migliorare la qualità del foraggio.
• Ridurre la lisciviazione di altre sostanze nutritive per le piante.
• Generalmente migliorare l’equilibrio della maggior parte dei nutrienti del suolo.

Secondo il Dr. Stanley Barber, Purdue Univ, “Non c’è alcuna giustificazione di ricerca per la spesa aggiunta per ottenere un rapporto Ca:Mg definito nel soilResearch indica che la resa o la qualità delle piante non è apprezzabilmente influenzata su una vasta gamma di rapporti Ca:Mg nel suolo.”

Ricerca del Wisconsin ha trovato che i rendimenti di mais ed erba medica non sono stati significativamente influenzati da Ca:Mg rapporti che vanno da 2.28:1 a 8.44:1in tutti i casi, quando nessuno dei due nutrienti era carente, le colture interne Ca:Mg rapporto è stato mantenuto entro un intervallo relativamente stretto coerente con le esigenze della pianta. Questi risultati sono supportati dalla maggior parte delle altre autorità. Un terreno con i rapporti precedentemente elencati sarebbe molto probabilmente fertile. Tuttavia, questo non significa che un terreno fertile richieda questi valori specifici (o qualsiasi altro). Una nutrizione adeguata delle colture dipende da molti fattori diversi da uno specifico rapporto di nutrienti. Raramente sarà redditizio regolare il rapporto Ca:Mg del suolo.

Nelle sezioni successive di questo documento, troverete riferimenti ai rapporti di nutrienti. Tuttavia, nella maggior parte dei casi non ci saranno rapporti numerici specifici associati a queste relazioni. L’intenzione è quella di indicare che quando l’abbondanza relativa dei nutrienti cambia in modo significativo, potrebbe influenzare la disponibilità dell’altro nutriente. Questo concetto è molto meno specifico che affermare che esiste un valore per un rapporto numerico specifico.

Colture ad alta risposta

Mentre il Ca è un elemento essenziale per tutte le piante, le seguenti colture sono state trovate particolarmente reattive.

mele, broccoli, cavolini di Bruxelles, cavoli, carote, cavolfiori, sedano, ciliegie, agrumi, conifere, cotone, curcure, meloni, uva, legumi, lattuga, pesche, arachidi, pere, peperoni, patate, tabacco e pomodori.

Sintomi da carenza

I sintomi da carenza di calcio possono essere piuttosto vaghi, poiché la situazione è spesso accompagnata da un basso pH del suolo. I sintomi visibili della carenza si vedono raramente nelle colture agronomiche, ma includono tipicamente un’incapacità della nuova crescita di svilupparsi correttamente. Le erbe annuali come il mais avranno foglie emergenti deformate che non riescono a srotolarsi dalla spirale. Le nuove foglie sono spesso clorotiche. Terreni estremamente acidi possono introdurre una serie completamente nuova di sintomi, spesso da diverse tossicità e carenze. Molti frutti e verdure dimostrano sintomi drammatici come il cuore nero nel sedano e nei broccoli, il Tipburn nella lattuga e nel cavolo, il cuore bianco o il cuore cavo nelle cucurbitacee, il Blossom End Rot nei pomodori e nei peperoni e il Pops nelle arachidi. La frutta arborea con poco calcio presenterà maggiori problemi di conservazione, come il bitter-pit nelle mele, il cork-spot nelle mele e nelle pere, il cracking nelle ciliegie e altre degradazioni della frutta durante la conservazione. La carenza in tutti i raccolti spesso compromette anche la crescita delle radici e porta a ulteriori sintomi come effetto secondario. Gli alberi di conifere carenti di calcio mostreranno un ingiallimento e poi la morte e la caduta degli aghi sulla nuova crescita. La nuova crescita può anche essere deformata.

Tossicità

Il calcio, per tutti gli scopi pratici, non è considerato avere un effetto direttamente tossico sulle piante. La maggior parte dei problemi causati da un eccesso di Ca nel suolo sono il risultato di effetti secondari di un elevato pH del suolo. Un altro problema causato dall’eccesso di Ca può essere il ridotto assorbimento di altri nutrienti cationici. Prima che i livelli tossici si avvicinino alla pianta, le colture spesso soffrono di carenze di altri nutrienti, come fosforo, potassio, magnesio, boro, rame, ferro o zinco.

Utilizzare il calcio in un programma di fertilità

Le fonti di calcio possono svolgere una o entrambe le funzioni.

• Come fonte di nutrienti
• Come calce (CaCO3), per neutralizzare l’acidità del suolo

La correzione dei problemi di calcio non è solitamente difficile. La calce al giusto pH è la prima considerazione per fornire Ca alla coltura. Se è necessario ulteriore Ca, e il pH del suolo è già corretto, sono disponibili emendamenti neutri come il gesso (CaSO4.7H2O) o altri prodotti fertilizzanti. Il gesso può anche essere usato per correggere condizioni di sale elevato nel suolo. Tali condizioni possono essere una condizione naturale del terreno, il risultato dell’acqua salmastra intorno ai pozzi di petrolio presenti o passati, o dovuto all’uso di sale antighiaccio invernale.

Tassi raccomandati di calcio: (seguire le raccomandazioni dell’analisi del suolo o della pianta)
Materiale di limitazione	Circa % Ca*.	Tasso di raccomandazione
Calcare calcitico	32	1.000 a 15.000lb./A
Calcare dolomitico	22	1.000 a 15.000 lb./A
Calcare idratato	46	750 a 10.000 lb./A
Calce dispersa	60	500 a 10.000 lb./A
Scorie di altoforno	29	100 a 2.000 lb./A
Fertilizzanti	Approx. % Ca.	Tassi raccomandati di prodotto
Gypsum	22	500 a 1500 lb./A
CaCI2	36	5-8 lb./A Foliar
Ca(NO3) 2	19	10-15 lb./A Foliar
Ca-Chelates	3-5	0.25-3 gal/A Foliar

* Il contenuto di calcio non corrisponde al valore neutralizzante. Il valore neutralizzante è determinato dalle quantità combinate di carbonato di calcio (CaCO3), carbonato di magnesio (MgCO3) e altri costituenti neutralizzanti nel materiale calcareo.

Calcolo del fabbisogno di gesso

Ci sono vari scopi per applicare il gesso e ognuno ha un metodo specifico per sviluppare una raccomandazione. Ci può anche essere più di un metodo legittimo usato per fare raccomandazioni per ogni scopo. I seguenti sono alcuni di questi metodi.

Il gesso è raccomandato per due scopi principali. Sono

1. Per rimuovere il sodio in eccesso (Na)
2. Per costruire i livelli di calcio del suolo (Ca) quando un cambiamento di pH non è desiderato.

Ridurre il sodio del suolo (Na)

1. Ridurre il Na a un livello generalmente accettabile: Lb. gypsum/acro = C.E.C. x (%Na sat. – 5) x 18
2. Ridurre Na ad una particolare percentuale di saturazione:
3. Esempio: Supponiamo che il CEC del suolo sia 20 (meq/100 grammi) e che la concentrazione di Na sia del 40%. Si vuole abbassare la concentrazione di Na al 10%, o eliminare il 30% della saturazione di Na (30% di 20 meq/100 grammi = 6 meq di Na scambiabile/100 grammi di suolo). Moltiplicare i milliequivalenti di Na scambiabile per 0,85 tonnellate di gesso per ottenere l’applicazione richiesta di gesso (6 x 0,85 = 5,1 tonnellate di gesso/acro). In genere, il gesso commerciale non è efficiente al 100% nello spostare il Na, e alcune autorità suggeriscono di usare un fattore di efficienza dell’80%. Facendo questo, il nostro esempio cambia come segue… 5,1 diviso per 0,80 = 6,38 tonnellate per acro. Se la tua acqua di irrigazione ha un contenuto di gesso, o il tuo terreno contiene gesso, puoi dedurre questi importi dal tasso richiesto di gesso da applicare.
4. Calcolo del gesso per compensare il Na nell’acqua di irrigazione:I requisiti del gesso possono essere calcolati dal valore del carbonato di sodio residuo (RSC) dell’acqua di irrigazione dalla seguente equazione.
5. RSC x 234 = libbre di gesso necessarie per compensare il sodio in eccesso in 1 piede d’acro (325.852 galloni) di acqua d’irrigazione

Ricorda, il gesso da solo non risolve un problema di Na elevato, è necessario applicare acqua d’irrigazione adeguata per far uscire il Na spostato dalla zona delle radici.

Aumentare la saturazione di calcio (Ca) del suolo

Lb. di gesso/acro = C.E.C. x (%Ca sat. desiderata – %Ca sat. presente) x 18