Wapń w glebie

Wapń jest obecny w odpowiednich ilościach w większości gleb. Wapń jest składnikiem kilku pierwotnych i wtórnych minerałów w glebie, które są zasadniczo nierozpuszczalne dla celów rolniczych. Materiały te są pierwotnym źródłem rozpuszczalnych lub dostępnych form Ca. Wapń występuje również w formach względnie rozpuszczalnych, jako kation (dodatnio naładowany Ca++) zaadsorbowany w kompleksie koloidalnym gleby. Forma jonowa jest uważana za dostępną dla roślin uprawnych.

Funkcja

Wapń jest niezbędny dla wielu funkcji roślin. Niektóre z nich to

• Właściwy podział i wydłużanie komórek
• Właściwy rozwój ściany komórkowej
• Pobór i metabolizm azotanów
• Aktywność enzymów
• Metabolizm skrobi

Wapń jest transportowany w ksylemie poprzez mechanizm wymiany jonowej. Przyłącza się on do cząsteczek ligniny i musi nastąpić wymiana z wapniem lub innym podobnym kationem (np. Mg++, Na+, K+, NH4+, itd.). Wapń nie jest zbyt mobilny w glebie, ani w tkankach roślinnych, dlatego niezbędne jest jego ciągłe dostarczanie.

Factors Affecting Ca Availability

Wapń znajduje się w wielu pierwotnych lub wtórnych minerałach w glebie. W tym stanie jest on stosunkowo nierozpuszczalny. Wapń nie jest uważany za wymywalny składnik odżywczy. Jednakże, przez setki lat, będzie się on przemieszczał w głąb gleby. Z tego powodu, a także dlatego, że wiele gleb pochodzi ze skał wapiennych, wiele gleb ma wyższy poziom Ca i wyższe pH w podglebiu.

• pH gleby: Gleby kwaśne mają mniej Ca, a gleby o wysokim pH zwykle mają go więcej. Gdy pH gleby wzrasta powyżej pH 7,2, z powodu dodatkowego Ca w glebie, dodatkowy “wolny” Ca nie jest adsorbowany na glebie. Duża część wolnego Ca tworzy prawie nierozpuszczalne związki z innymi pierwiastkami, takimi jak fosfor (P), przez co P staje się mniej dostępny.
• CEC gleby: Niższe CEC gleby utrzymują mniej Ca, a wysokie CEC gleby utrzymują więcej.
• Konkurencja kationów: Nienormalnie wysokie poziomy lub dawki innych kationów w obecności niskiego lub umiarkowanego poziomu Ca w glebie mają tendencję do ograniczania pobierania Ca.
• Alkaliczna gleba sodowa (wysoka zawartość sodu): Nadmiar sodu (Na) w glebie konkuruje z Ca, i innymi kationami zmniejszając ich dostępność dla roślin uprawnych.
• Podglebie lub materiał macierzysty: Gleby pochodzące z wapieni, margli lub innych minerałów o wysokiej zawartości Ca będą miały tendencję do wysokiego poziomu Ca, podczas gdy te pochodzące z łupków lub piaskowców będą miały tendencję do niższego poziomu.

Interakcje

• Inne kationy: Jako główny kation, dostępność wapnia jest związana z CEC gleby i konkuruje on z innymi głównymi kationami, takimi jak sód (Na+), potas (K+), magnez (Mg++), amon (NH4+), żelazo (Fe++) i aluminium (Al++) o pobranie przez rośliny. Wysokie dawki K zmniejszają pobór Ca w jabłkach, które są bardzo podatne na słabe pobieranie i przenoszenie Ca w obrębie drzewa.
• Sód(Na+): Wysoki poziom Na w glebie wypiera Ca i prowadzi do jego wymywania. Może to skutkować słabą strukturą gleby i możliwą toksycznością Na dla upraw. I odwrotnie, zastosowanie rozpuszczalnego Ca, zazwyczaj w postaci gipsu, jest powszechnie stosowane do odsalania gleb sodowych poprzez zasadę wypierania w odwrotnej kolejności.
• Fosfor(P): Wraz ze wzrostem pH gleby powyżej pH 7,0, wolny lub niezłożony Ca zaczyna gromadzić się w glebie. Ten Ca jest dostępny do interakcji z innymi składnikami odżywczymi. Rozpuszczalny P jest anionem, co oznacza, że posiada ładunek ujemny. Każdy wolny Ca reaguje z P tworząc nierozpuszczalne (lub bardzo wolno rozpuszczalne) związki Ca-P, które nie są łatwo dostępne dla roślin. Ponieważ w glebie jest zwykle znacznie więcej dostępnego Ca niż P, takie interakcje prawie zawsze powodują mniejszą dostępność P.
• Żelazo(Fe++) i glin(Al+++): W miarę obniżania się pH gleby, więcej tych pierwiastków staje się rozpuszczalnych i łączy się z Ca, tworząc zasadniczo nierozpuszczalne związki.
• Bor(B-): Wysoki poziom wapnia w glebie lub roślinie może hamować pobieranie i wykorzystanie B. Rozpylanie wapnia i stosowanie go w glebie skutecznie pomaga w detoksykacji nadmiernych dawek B.

Balanse i proporcje

Przez wiele lat było kilka osób, które twierdziły, że istnieje “idealny” stosunek trzech głównych składników odżywczych kationów glebowych (K, Ca i Mg). Koncepcja ta prawdopodobnie wywodzi się z pracy Beara z New Jersey z 1945 roku, który przewidywał, że idealna gleba to taka, która ma następujące nasycenie kationów wymiennych 65% Ca, 10% Mg, 5% K i 20% H. Stosunek kationów wynikający z tych idealnych stężeń to Ca:Mg 6,5:1, Ca:K 13:1 i Mg:K 2:1.

Ogólnie przyjmuje się, że istnieją pewne preferowane ogólne zależności i równowagi między składnikami pokarmowymi gleby. Istnieje również wiele prac wskazujących na to, że nadmiar lub niedobór niektórych składników pokarmowych wpływa na pobieranie innych składników pokarmowych (patrz dalsza część opracowania). Jednak żadne wiarygodne badania nie wykazały, że istnieje jakaś szczególna proporcja składników pokarmowych w glebie.

W ciągu ostatnich lat, znaczna ilość rozmów i sprzedaży obrócił się wokół koncepcji idealnego stosunku Ca: Mg gleby. Większość twierdzeń dotyczących idealnego stosunku mieści się w przedziale od 5:1 do 8:1.

Niektóre z tych twierdzeń mówią, że prawidłowy stosunek Ca:Mg w glebie poprawi strukturę gleby.

Zmniejszy populację chwastów, zwłaszcza ogonków liściowych i trawy trawiastej, a także poprawi jakość paszy.

Reduce leaching of other plant nutrients.

Generally improve the balance of most soil nutrients.

According to Dr. Stanley Barber, Purdue Univ., “Nie ma żadnego uzasadnienia badawczego dla dodatkowych kosztów uzyskania określonego stosunku Ca:Mg w glebieBadania wskazują, że plon roślin lub jakość nie są odczuwalnie dotknięte w szerokim zakresie stosunku Ca:Mg w glebie.”

Badania prowadzone w stanie Wisconsin wykazały, że na plony kukurydzy i lucerny nie miały znaczącego wpływu proporcje Ca:Mg w zakresie od 2,28:1 do 8,44:1. We wszystkich przypadkach, gdy nie występował niedobór żadnego ze składników pokarmowych, wewnętrzne proporcje Ca:Mg utrzymywały się w stosunkowo wąskim zakresie zgodnym z potrzebami rośliny. Wyniki te są potwierdzone przez większość innych autorytetów. Gleba o podanych wcześniej proporcjach jest najprawdopodobniej żyzna. Nie oznacza to jednak, że gleba żyzna wymaga tych konkretnych wartości (ani żadnych innych). Odpowiednie odżywianie roślin zależy od wielu czynników, innych niż określony stosunek składników pokarmowych. Regulacja stosunku Ca:Mg w glebie rzadko kiedy będzie opłacalna.

W dalszej części opracowania można znaleźć odniesienia do proporcji składników pokarmowych. Jednak w większości przypadków nie będą to konkretne współczynniki liczbowe związane z tymi zależnościami. Intencją jest wskazanie, że jak względna obfitość składników odżywczych zmienia się znacząco, może to wpłynąć na dostępność innego składnika odżywczego. Ta koncepcja jest znacznie mniej specyficzne niż twierdzenie, że istnieje wartość do konkretnego stosunku liczbowego.

High Response Crops

While Ca jest niezbędnym elementem dla wszystkich roślin, następujące uprawy zostały znalezione, aby być szczególnie wrażliwe.

jabłka, brokuły, brukselka, kapusta, marchew, kalafior, seler, czereśnie, cytrusy, drzewa iglaste, bawełna, rośliny strączkowe, melony, winogrona, rośliny strączkowe, sałata, brzoskwinie, orzeszki ziemne, gruszki, papryka, ziemniaki, tytoń i pomidory.

Objawy niedoboru

Objawy niedoboru wapnia mogą być dość niejasne, ponieważ często towarzyszy im niskie pH gleby. Widoczne objawy niedoboru są rzadko spotykane w uprawach rolniczych, ale zazwyczaj obejmują brak prawidłowego rozwoju nowych przyrostów. Trawy jednoroczne, takie jak kukurydza, będą miały zdeformowane pojawiające się liście, które nie zdołają rozwinąć się z okółka. Nowe liście są często chlorotyczne. Ekstremalnie kwaśne gleby mogą wprowadzić zupełnie nowy zestaw objawów, często wynikających z różnych toksyczności i niedoborów. Wiele owoców i warzyw wykazuje dramatyczne objawy, takie jak czarne serce w selerze i brokułach, Tipburn w sałacie i kapuście, białe serce lub puste serce w dyniowatych, Blossom End Rot w pomidorach i papryce oraz Pops w orzeszkach ziemnych. Owoce drzew z niską zawartością wapnia wykazują zwiększone problemy z przechowywaniem, takie jak gorzka plamistość w jabłkach, plamistość korkowa w jabłkach i gruszkach, pękanie wiśni i czereśni oraz inne uszkodzenia owoców podczas przechowywania. Niedobór wapnia we wszystkich uprawach często upośledza także wzrost korzeni i prowadzi do dodatkowych objawów jako efekt wtórny. Drzewa iglaste z niedoborem wapnia wykazują żółknięcie, a następnie obumieranie i opadanie igieł na nowych przyrostach. Nowy wzrost może być również zdeformowany.

Toksyczność

Wapń, dla wszystkich praktycznych celów, nie jest uważany za bezpośrednio toksyczny dla roślin. Większość problemów spowodowanych przez nadmiar Ca w glebie jest wynikiem wtórnych skutków wysokiego pH gleby. Innym problemem wynikającym z nadmiaru Ca może być zmniejszone pobieranie innych kationowych składników odżywczych. Przed osiągnięciem toksycznego poziomu Ca w roślinie, uprawy często cierpią na niedobory innych składników odżywczych, takich jak fosfor, potas, magnez, bor, miedź, żelazo lub cynk.

Używanie wapnia w programie płodności

Źródła wapnia mogą pełnić jedną lub obie funkcje.

• Jako źródło składników odżywczych
• Jako wapno (CaCO3), aby zneutralizować kwasowość gleby

Korygowanie problemów z wapniem zazwyczaj nie jest trudne. Wapnowanie do odpowiedniego pH jest pierwszym krokiem do dostarczenia wapnia uprawom. Jeśli potrzebny jest dodatkowy Ca, a pH gleby jest już prawidłowe, dostępne są neutralne poprawki, takie jak gips (CaSO4.7H2O) lub inne produkty nawozowe. Gips może być również stosowany do korekty warunków wysokiego zasolenia gleby. Takie warunki mogą być naturalnym stanem gleby, wynikiem działania solanki wokół obecnych lub przeszłych szybów naftowych, lub spowodowane stosowaniem zimą soli do odladzania.

Zalecane dawki wapnia: (przestrzegać zaleceń badania gleby lub analizy roślin)
Materiał ograniczający	Przybliżony % Ca*.	Stawka zalecana
Wapień kalityczny	32	1,000 do 15,000lb./A
Wapień dolomityczny	22	1,000 do 15,000 lb./A
Hydratyzowany wapień	46	750 do 10,000 lb./A
Wapno strącone	60	500 do 10,000 lb./A
Żużel wielkopiecowy	29	100 do 2,000 lb./A
Nawozy	Opx. % Ca.	Zalecane dawki produktu
Gips	22	500 do 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

* Zawartość wapnia nie jest tożsama z wartością neutralizującą. Wartość neutralizująca jest określana przez połączone ilości węglanu wapnia (CaCO3), węglanu magnezu (MgCO3) i innych składników neutralizujących w materiale wapiennym.

Obliczanie zapotrzebowania na gips

Istnieją różne cele stosowania gipsu i każdy z nich ma specyficzną metodę opracowywania zaleceń. Może być również więcej niż jedna uzasadniona metoda stosowana do tworzenia zaleceń dla każdego celu. Poniżej przedstawiono niektóre z tych metod.

Gips jest zalecany do dwóch podstawowych celów. Są nimi

1. Usuwanie nadmiaru sodu (Na)
2. Budowanie poziomu wapnia (Ca) w glebie, gdy zmiana pH nie jest pożądana.

Redukcja sodu w glebie (Na)

1. Redukcja Na do ogólnie akceptowalnego poziomu: Lb. gipsu/akr = C.E.C. x (%Na sat. – 5) x 18
2. Redukcja Na do określonego procentu nasycenia:
3. Przykład: Przyjmijmy, że CEC gleby wynosi 20 (meq/100 gramów), a stężenie Na wynosi 40%. Chcesz obniżyć stężenie Na do 10%, czyli wyeliminować 30% nasycenia Na (30% z 20 meq/100 gramów = 6 meq wymiennego Na/100 gramów gleby). Pomnóż miliekwiwalenty wymiennego Na przez 0,85 tony gipsu, aby uzyskać wymaganą dawkę gipsu (6 x 0,85 = 5,1 tony gipsu/akr). Zazwyczaj komercyjny gips nie jest w 100% skuteczny w wypieraniu Na, a niektóre autorytety sugerują użycie 80% współczynnika skuteczności. W związku z tym nasz przykład zmienia się następująco… 5,1 podzielone przez 0,80 = 6,38 tony na akr. Jeśli woda do nawadniania ma zawartość gipsu, lub gleba zawiera gips, można odjąć te ilości od wymaganej dawki gipsu do zastosowania.
4. Obliczanie gipsu w celu zrównoważenia Na w wodzie do nawadniania:Wymagania dotyczące gipsu można obliczyć na podstawie wartości resztkowego węglanu sodu (RSC) wody do nawadniania z następującego równania.
5. RSC x 234 = funty gipsu wymagane do zrównoważenia nadmiaru sodu w 1 stopie akrowej (325,852 galonów) wody do nawadniania

Pamiętaj, że sam gips nie rozwiązuje problemu wysokiej zawartości Na, musisz zastosować odpowiednią wodę do nawadniania, aby wypłukać przemieszczone Na ze strefy korzeniowej.

Zwiększanie nasycenia gleby wapniem (Ca)

Lb. gipsu/akr = C.E.C. x (pożądany %Ca sat. – obecny %Ca sat.) x 18

.