Nawozy wapniowe

Reakcje chemiczne nawozów wapniowych i nawozów mineralnych zachodzące w glebie.

Gdy jednocześnie stosujemy środki wapnujące i nawozy mineralne, w glebie zachodzi wiele reakcji chemicznych. Niektóre reakcje powstają natychmiast, a niektóre dopiero po jakimś czasie, pewne reakcje zachodzą błyskawicznie i trwają krótko, natomiast inne wolno i przez długi okres czasu. Reakcje te mają ogromny wpływ na terminarz stosowania nawozów wapniowych i nawozów mineralnych, jak również na skuteczność pobierania składników pokarmowych przez uprawiane rośliny, a to z kolei wpływa na korzyści ekonomiczne ze stosowania wapna i nawozów.

Aby lepiej zrozumieć naturę reakcji chemicznych zachodzących pomiędzy glebą, środkiem wapnującym i nawozami, należy w pierwszej kolejności dokładnie poznać środowisko, w którym zachodzą wszystkie te reakcje, czyli glebę.

Ilość powierzchni gleby, która wchodzi w kontakt z wapnem i nawozem jest bardzo istotna. Czynnik ten jest uzależniony od procentowej zawartości poszczególnych frakcji gleby. Szczególne znaczenie ma frakcja iłu koloidalnego. Od zawartości tej frakcji zależy zasobność gleby w składniki takie jak: fosfor, potas, wapń, żelazo i inne pierwiastki. Zasadniczo można powiedzieć, że w miarę wzrostu zawartości części ilastych, zwiększa się zasobność gleby w składniki pokarmowe. Potencjalnie reaktywna powierzchnia gleby, powinna zawierać jak najwięcej cząstek ilastych, ponieważ zawartości frakcji pisaku, czy frakcji pyłu nie wpływa zasadniczo na zwiększenie pole powierzchni całkowitej, która jest dostępna dla kontaktu z wapnem czy nawozami.

Wszystkie cząstki gleby mają ujemny ładunek elektryczny (-). Ze względu na ten ujemny ładunek, cząstki ilaste reagują z częściami kredy i nawozu dodanymi do gleby i rozpuszczonymi w niej naładowanymi dodatnio (+) kationami. Wapń (Ca + +) i / lub magnez (Mg + +) rozpuszczone w roztworze glebowym mają do uwolnienia dodatnio naładowane cząstki, a także niektóre nawozy rozpuszczone w roztworze glebowym, tworzą dodatnio naładowane cząstki (azot amonowy (NH4 +) lub potas (K +).Takie dodatnio naładowane cząstki (kationy) są przyciągane do ujemnie naładowanych składowych cząstek gleby.

Po rozpuszczeniu nawozu wapniowego, cząstki wapnia lub magnezu są przyciągane przez frakcję iłu koloidalnego w glebie. To neutralizuje kwasowość gleby, zwiększając odczyn pH gleby.

Środki wapnujące.

Środki wapnujące to powszechnie stosowane produkty służący do utrzymania optymalnego pH gleby. W dużym uproszczeniu nawozy wapniowe możemy podzielić na pochodzące ze źródeł naturalnych, oraz na uzyskane w procesach produkcyjnych. Z uwagi na pewne ograniczenia związane ze stosowaniem środków wapnujących poprzemysłowych, skoncentrujemy się na źródłach naturalnych.

Naturalny wapień może pochodzić z trzech źródeł; uzyskiwany przez rozdrabnianie (kruszenie, mielenie) skał wapiennych lub ze złóż morskich oraz wydobywany jest z młodych kopalin pochodzenia organicznego, czego efektem jest wyjątkowe rozdrobnienie i miękkość surowca. Z uwagi na brak technologii w Polsce na pozyskiwanie naturalnego wapnia ze złóż morskich, nie będziemy w dalszej części artykułu omawiać tego źródła.

Zdecydowanie najczęściej stosowanymi w Polsce produktami do odkwaszania gleb jest wapień mielony (wapno rolnicze), z których większość jest w formie węglanowej (węglan wapnia). Nawozy uzyskiwane przez rozdrabnianie skał wapiennych mogą zawierać obok węglanu wapnia również węglan magnezu. Produkt zawierający w swoim składzie węglan magnezu określa się, jako nawóz dolomitowy.

Równie często używanymi produktami do neutralizacji kwasowości w glebie jest kreda. Wytwarzane z niej nawozy naturalne są najszybciej działającymi nawozami wapniowo – węglanowymi, dostępnymi na naszym rynku. Kreda, swoje unikalne właściwości zawdzięcza „młodemu" wiekowi kopaliny oraz jej organicznemu pochodzeniu, czego efektem jest wyjątkowe rozdrobnienie i miękkość surowca.

Materiały zawierające w swoim składzie węglan wapnia i węglan magnezu, mogą zostać zmienione w wyniku prażenia w temperaturze powyżej 1000 ºC, aby uzyskać produkty bardziej rozpuszczalne w wodzie.

Środki wapnujące do wywołania reakcji odkwaszających potrzebują wilgoci zmagazynowanej w glebie w celu uwolnienia cząsteczki wapnia lub w przypadku nawozu dolomitowego, cząsteczki wapnia i cząsteczki magnezu. Szybkość, z jaką roztwór glebowy rozpuszcza nawóz, aby uwolnić te cząstki, jest w dużym stopniu uzależniony od stopnia rozdrobnienia surowca, jak również od postaci chemicznej materiału (węglan, tlenek lub wodorotlenek). Drobniejszy materiał rozpuszcza się dużo szybciej niż materiał gruby. Stopień rozdrobnienia nawozu, ma tym samym ogromny wpływ na reaktywność i aktywność środków wapnujących, im drobniejsza frakcja, tym wyższa wartość tych parametrów chemicznych.

Tlenki ( wapno palone) i wodorotlenki ( wapno hydratyzowane) są lepiej rozpuszczalne w wodzie i znacznie szybciej niż formy węglanowe biorą udział w reakcjach chemicznych. Stosowanie tego typu produktów do neutralizacji jonów wodorowych w glebie jest bardzo niebezpieczne i na glebach lekkich może prowadzić do zniszczenia struktury tych gleb.

Niestety, jakość gleb w Polsce, pod względem przydatności rolniczej, nie jest zbyt wysoka. Przeważają gleby średnio urodzajne i słabe – brunatne, bielicowe i płowe, innymi słowy lekkie i piaszczyste. Oznacza to, że takie gleby łatwo tracą zasadowe kationy poprzez wymywanie ich w głąb profilu glebowego, zwłaszcza w regionach, gdzie występuje przewaga ruchu wody w głąb gleby nad podsiąkaniem od poziomu lustra wody gruntowej do warstwy ornej. Szczególnie duże wymywanie ma miejsce w okresie jesienno – zimowym, gdy gleba nie jest zamarznięta, a woda z opadów wnika w głąb profilu glebowego.

Z tego powodu, planując termin stosowania nawozów do utrzymania optymalnego odczynu gleby, powinniśmy rozpatrywać to pod kątem; agrotechnicznym tzn. miejsce wapnowania w zmianowaniu albo kalendarzowym, w zależności od pory roku wiosna, lato do późnej jesieni lub nawet zimą. Niemniej jednak środki wapnujące powinniśmy stosować możliwe, jak najwcześniej przed siewem, aby było odpowiednio dużo czasu na reakcję z glebą i zobojętnienie kwasowości.

Należy jedynie pamiętać, aby wysiewając nawozy wapniowe na ściernisko nie wykonywać orki siewnej lub przedzimowej, ponieważ cały nawóz zostanie odwrócony na spód skiby. Jest to szczególnie istotne, ponieważ cały wapń i magnez zostaną wypłukane w głąb profilu glebowego.

Pogłównie, interwencyjnie, bez konieczności mieszania z glebą, możemy stosować nawozy kredowe. Swoją nadzwyczajną sprawność, osiągają dzięki wyjątkowemu rozdrobnieniu i organicznemu pochodzeniu kredy. Młody wiek surowca, z którego produkowane są nawozy kredowe, wpływa również na dobrą rozpuszczalność w roztworze glebowym, a zatem bardzo szybkie działanie odkwaszające.

Przyjmuje się, że korekty odczynu gleby powinno dokonywać się, co 1-2 lata i mniejszymi dawkami, tak by jednorazowo nie stosować więcej jak 1-2 ton nawozu. Oczywiście wielkość dawki uzależniona jest od kategorii agronomicznej gleby. Takie działanie jest bardziej efektywne niż stosowanie dużych dawek, w większych odstępach czasu.

Regulacja odczynu gleby silnie zakwaszonej, wymaga znacznie większych kosztów niż utrzymywanie optymalnego odczynu gleby niewielkimi dawkami wapna. Bardzo ważne jest, aby nie dopuszczać do zbyt dużego spadku odczynu gleby. Mianowicie, gleby lekkie należy wapnować, gdy odczyn zbliży się do pH 5,0, średnie przy pH 5,5, a ciężkie przy pH 6,0.

Nie powinno się stosować nawozów do utrzymania odpowiedniego odczynu gleby na zapas, w dużych dawkach.

Stosując jednorazowo wyższą dawkę nawozu wapniowego, narażamy się na straty w pierwszym roku nawet do około 25% ilości stosowanego produktu, spowodowane wymywaniem.

Warto podkreślić, że sezon pożniwny to nie tylko najlepszy czas na stosowanie nawozów odkwaszających, ale także najbardziej odpowiednia pora do pobierania prób glebowych, w celu określenia wartości odczynu i zasobności gleby w podstawowe składniki pokarmowe. Tylko znajomość poszczególnych parametrów gleby pozwala na opracowanie właściwego planu nawożenia nawozami mineralnymi w gospodarstwie.


Maciej Gołębiewski
Omya Sp. z o.o.