Ocena przydatności rolniczej nawozów wapniowych. Wapno wapnu nierówne
Kwasowość gleby, mierzona w skali pH, jest najważniejszym chemicznie i gospodarczo czynnikiem plonotwórczym gleb w Polsce. Z całą pewnością, możemy określać ją „główną zmienną", ponieważ przekłada się na wielkość plonów.
Maciej Gołębiewski, Omya
rolniczeabc@rolniczeabc.pl
Rozpuszczalność i biodostępność wielu niezbędnych składników odżywczych jest warunkowana przez odczyn gleby, na który mamy wpływ poprzez stosowanie nawozów wapniowych. Korzyści znane są już od czasów imperium rzymskiego, jednak dylematy dotyczące różnicowania i wyboru odpowiedniego nawozu, są nadal aktualne i wymagają szerszego omówienia.
Zacznij od badania gleby
Obecnie, na rynku pojawia się bardzo dużo różnych produktów służących do utrzymania optymalnego odczynu gleby. Wybór odpowiedniego nawozu, wbrew pozorom nie jest łatwy, ponieważ uzależniony jest od bardzo wielu czynników zewnętrznych. W większości przypadków, w wyborze odpowiedniego rodzaju nawozu wapniowego, pomocne będą wyniki badań analiz glebowych. Razem z wynikami o aktualnej wartości odczynu oraz zasobności gleby w magnez, rolnik otrzymuje zalecenia nawozowe, co do rodzaju wapna i jego dawki. Jednak wskazówki te są zwykle zbyt ogólne i często określają tylko wielkość dawki, podaną w ilości CaO na 1 ha.
Skuteczna kontrola kwasowości gleby, zależy w głównej mierze, od jakości i wartości nawozu wapniowego używanego do neutralizacji jonów wodorowych. Znajomość parametrów fizycznych i chemicznych tych produktów, pozwoli łatwiej dostrzec różnice między występującymi na rynku nawozami wapniowymi.
O jakości i przydatności rolniczej materiału odkwaszającego, decydują:
• wiek geologiczny skały stanowiącej surowiec do produkcji nawozów wapniowych
• czystość gotowego materiału
• wielkość pojedynczych cząstek
Trochę geologii
Skały wapniowe wytworzone we wczesnych okresach geologicznych, jak prekambryjski, kambryjski, czy nawet dewoński, tworzą złoża skalne silnie skrystalizowane, które charakteryzują się dużą gęstością i wysoką twardością. Cechy te, niestety pogarszają przydatność tych surowców do produkcji nawozów wapniowych. Natomiast wapienie „młode" wytworzone w późniejszych (młodszych) epokach geologicznych, jak jura a zwłaszcza w najmłodszym okresie geologicznym – kredzie, są miękkie i porowate, co powoduje, że wytworzone z takich złóż nawozy wapniowe cechuje szybkie i dobre działanie odkwaszające.
Czym młodsze tym lepsze?
Nawozy odkwaszające, wytworzone ze starszych skał wapniowych, posiadają wysoką gęstość objętościową, czyli są ciężkie. Najniższą gęstość objętościową, czyli są lekkie, wykazują wapienie kredowe z okresu kredowego lub czwartorzędowego. Duża gęstość świadczy o wysokiej twardości i małej rozpuszczalności. Złoża o dużej gęstości są bardzo mocno skrystalizowane, pozbawione wolnych przestrzeni i porów. Natomiast złoża o małej gęstości – jakimi są w szczególności wapienie kredowe – charakteryzują się dobrą rozpuszczalnością ze względu na dużą porowatość i związaną z tym dobrą nasiąkliwość. Przydatność do neutralizacji kwasowości w środowisku glebowym,
wytworzonych z nich nawozów wapniowych jest, więc szczególnie duża. Wapienie "młode", charakteryzują się obecnością pustych przestrzeni, czyli wewnętrznych porów w materiale skalnym.
Najmniej porowate są wapienie i dolomity prekambryjskie i dewońskie a najbardziej porowate wapienie kredowe. Mała generalnie porowatość dolomitów i twardych wapieni, powoduje, że zastosowanie ich do celów nawozowych wymaga silnego rozdrobnienia, gdyż ich rozpuszczalność w środowisku glebowym zachodzi bardzo wolno.
Zwróć uwagę na zanieczyszczenia
O dzisiejszej czystości surowca do produkcji nawozów wapniowych, decydował przebieg procesów geologicznych w czasie tworzenia i formowania się złoża skalnego. Procesy geologiczne zachodzące w tym czasie, wpłynęły na skład chemiczny, a zwłaszcza zawartości różnego rodzaju zanieczyszczeń czy też domieszek jak krzemiany, piaskowce, czy minerały ilaste. Im złoże zawiera wyższą zawartość zanieczyszczeń, tym w nawozie jest niższa zawartość, aktywnych z punktu widzenia działania odkwaszającego, związków wapnia i magnezu.
Całkowity skład chemiczny i zawartość składników użytecznych (Ca0, Mg0) jest parametrem nawozu istotnym dla wyznaczenia jego dawki niezbędnej do odkwaszenia określonej gleby.
Dać radę kwasowi
Bardzo ważnym parametrem nawozów wapniowych jest siła zobojętniająca, także zwana zasadowością ogólną. Przedstawia możliwość skały lub nawozu do zobojętniania określonej ilości kwasu. Wyraża się ją w procentach w stosunku do siły zobojętniającej 1 g Ca0 przyjętej za 100 proc. Siła zobojętniająca powinna być teoretycznie równa procentowej zawartości Ca0 w nawozie. W praktyce siła zobojętniająca może być mniejsza, gdy wapń występuje częściowo w postaci soli obojętnych np. siarczanu wapnia (CaS04) lub większa od teoretycznej, gdy w nawozie obok wapnia występuje magnez. Wynika to z faktu, że tlenek magnezu ma o 40 proc. większą siłę zobojętniającą niż tlenek wapnia. Z tego względu dolomity mają większą siłę zobojętniającą niż wapienie. Oczywiście pod warunkiem, że ulegną rozpuszczeniu w środowisku glebowym i będą wystarczająco aktywne chemicznie.
Aktywność i reaktywność chemiczna
Następną, bardzo ważną właściwością nawozów wapniowych jest aktywność chemiczna nawozu wapniowego. To miara szybkości reakcji nawozu wapniowego z glebą. Wyraża się ją w procentach w stosunku do aktywności świeżo strąconego węglanu wapnia, którą przyjęto za 100 proc. Cecha ta jest ściśle związana ze stopniem rozdrobnienia i wiekiem geologicznym surowca. Waha się od kilkunastu proc. dla starszych wapieni i dolomitów z okresu prekambryjskiego i dewońskiego do prawie 100 proc. dla miękkich skał z okresu kredowego.
Kolejnym, bardzo istotnym parametrem nawozów wapniowych sprawdzanych przez rolnika, jest reaktywność chemiczna, która wyraża zdolność związków i pierwiastków chemicznych do wejścia w reakcję chemiczną z innym związkiem lub pierwiastkiem. Reaktywność zależy od pochodzenia geologicznego surowca oraz stopnia rozdrobnienia. Pojęcie reaktywności nie dotyczy nawozów tlenkowych i środków wapnujących o maksymalnym rozmiarze cząstki przekraczającym 6, 3 mm. Szybkość, z jaką nawóz odkwaszający reaguje z glebą, a w konsekwencji neutralizuje kwasowość i tym samym zwiększa pH gleby, zależy od stopnia rozdrobnienia materiału. Ponieważ węglany nie są dobrze rozpuszczalne w wodzie, nawozy wapniowe powinny być bardzo dobrze rozdrobnione i wymieszane z glebą, dzięki czemu skuteczniej będą neutralizować kwasowość gleby.
Małe i dobrze wymieszane
Im drobniejsza frakcja nawozu, tym szybciej będzie wchodził on w reakcję w roztworze glebowym. Drobno zmielone cząstki skały wapiennej lub bardzo drobne cząsteczki naturalnej kredy, mają większą powierzchnię dostępną dla reakcji. Wzrasta rozpuszczalność nawozu wapniowego, gdy wokół każdej cząstki gleby znajduje się kreda i szybko wchodzi w kontakt z bardzo małymi cząsteczkami gleby. Tak, więc im drobniejszy materiał, tym większe pole powierzchni całkowitej, która jest dostępna dla kontaktu z glebą i dlatego szybciej neutralizuje jony H+ (zakładając oczywiście odpowiednie wymieszanie nawozu z glebą.)
Jak cukier – za duże
Zakłada się, że nawóz neutralizujący kwasowość gleby jest skuteczny, gdy zmieni odczyn gleby i całkowicie przereaguje w ciągu dwóch lat. Nawozy, których wielkość cząsteczek jest podobna do frakcji soli kuchennej lub cukru reagują bardzo powoli. Przyjmuje się, że połowa dawki takiego nawozu, przereaguje w ciągu dwóch, trzech lat.
Im produkt drobniejszy, tym skuteczność odkwaszania większa. Już bardzo dobre rezultaty osiągają produkty, które posiadają wielkość cząsteczek poniżej 100 mikronów.
W przypadku kredy pochodzenia organicznego, nie mamy takich dylematów, ponieważ jest to produkt naturalnie zmikronizowany do wielkości cząstek 0,002 mm. Węglan wapnia w nawozach na bazie naturalnej kredy jest w postaci amorficznej, to powoduje, że jest bardziej reaktywny w glebie niż węglan wapnia z przerobu skał wapiennych o podobnym składzie chemicznym.
Aby zabieg kredowania był skuteczny, kreda musi być równomiernie i dokładnie rozsiana. Jest to bardzo istotne, ponieważ rozsiewając zbyt dużą dawkę narażamy się na straty w wyniku wymywania w głąb profilu glebowego, z kolei niewystarczająca ilość nie zneutralizuje właściwie kwasowości i może spowodować ewentualne zmniejszenie plonów.