r e k l a m a

Partner serwisu

Partner

Kompleks sorpcyjny - czym jest i jak go regulować?

Uprawa
Data publikacji 08.06.2020r.

Mimo postępu i rozwoju technologii w rolnictwie, to gleba wciąż pozostaje podstawowym narzędziem rolnika. Od gatunku gleby zależą jej właściwości chemiczne, fizyczne i biologiczne, które decydują o wielkości plonów roślin uprawnych.

r e k l a m a

Szereg właściwości gleb, składających się na ich żyzność, zależy od kompleksu sorpcyjnego gleby, czyli najbardziej aktywnej, rozdrobnionej część stałej fazy gleby. Gleba, ze względu na swą budowę odznacza się zdolnością zatrzymywania i pochłaniania różnych składników, w tym jonów i cząsteczek. Właściwości te zależą od kompleksu sorpcyjnego gleby.

W Polsce kompleks sorpcyjny jest naładowany ujemnie

Kompleks sorpcyjny gleby tworzą mineralne i organiczne składniki stałej fazy gleby, przeważnie minerały ilaste (np. illit) i glebowa materia organiczna wraz z humusem (kwasy huminowe, kwasy fulwowe, huminy). Wymienione powyżej składniki to substancje występujące w formie koloidalnej, które w większości posiadają ładunek ujemny, ale kompleks sorpcyjny może wiązać zarówno kationy, jak i aniony. Dzięki temu kompleks sorpcyjny jest w stanie zatrzymywać naładowane dodatnio jony (np.: Ca2+, Mg2+), które następnie pobierają rośliny uprawne. W naszych warunkach klimatyczno-glebowych kompleks sorpcyjny jest naładowany ujemnie, więc dominuje sorpcja kationów, (np. K+). Aniony (np. NO3-) są natomiast sorbowane w stosunkowo niewielkich ilościach i ulegają wypłukaniu w głąb profilu glebowego. W ten sposób tracony jest wraz z wymywaniem, np. azot z naszych gleb. Dzięki temu, że kompleks sorpcyjny gleby tworzą mineralne i organiczne składniki stałej fazy gleby, może ona gromadzić wodę.

Na obszarze Polski, w zależności od różnych stadiów zlodowaceń, wykształciły się z poszczególnych skał macierzystych gleby o różnym stopniu rozwoju, które charakteryzują się odmiennym kompleksem sorpcyjnym. Z rolniczego punktu widzenia im gleba ma większą pojemność sorpcyjną, tym jest żyźniejsza, ponieważ jest zdolna gromadzić więcej składników pokarmowych, niż wypłukiwać. Właściwości kompleksu sorpcyjnego gleby zależą bowiem od zawartości w niej minerałów ilastych, ale również od odczynu gleby i stopnia rozdrobnienia gleby. Dlatego gleby lekkie mają mniejszy kompleks sorpcyjny, a więc łatwiej się zakwaszają, bo wysycenie kompleksu sorpcyjnego poszczególnymi zasadami wpływa m.in. na odczyn gleby. Im gleba jest cięższa i bardziej wysycona jonami zasadowymi, tym jest lepsza i odporniejsza na zmiany pH.

Właściwości fizykochemiczne gleby w zróżnicowanym systemie nawożenia NPK obornikiem i wapnowaniem po 90 latach

Właściwości gleby

Zmianowanie

bez obornika

z obornikiem

Ca

CaNPK

NPK

Ca

CaNPK

NPK

pH w KCl

6,2

5,9

4,0

6,2

6,1

4,5

Pojemność sorpcyjna, cmol (+) /kg

5,20

5,35

5,18

7,38

7,81

6,85

Suma zasad cmol (+) /kg

4,33

4,42

2,82

6,41

6,68

3,51

Stopień wysycenia zasadami (%)

83

83

54

87

86

51

Kapilarna pojemność wodna % (v/v)

31,8

31,7

31,5

32,7

32,2

32,0

(Źródło: Stępień i in., 2018)

Określenie pojemności sorpcyjnej gleby

r e k l a m a

Wymienna adsorpcja kationów ma szczególne znaczenie. Jeśli z roztworu glebowego ubywa jonów, to kompleks sorpcyjny dąży do stanu równowagi oddając jony do roztworu. W praktyce takie zjawisko występuje po nawożeniu gleb lub w okresie intensywnego pobierania składników pokarmowych przez rośliny i przyrostu plonu. Jony biorące udział w sorpcji wymiennej, to jony wapnia, magnezu, potasu, sodu, żelaza, glinu. Natomiast znaczenie sorpcji wymiennej anionów w porównaniu do kationów jest niewielkie.

Bardzo ważnym wskaźnikiem stosowanym w ocenie jakości gleby, jest określenie pojemności sorpcyjnej gleby i interpretacja wysycenia kompleksu zasadami. Ma to ogromne praktyczne znaczenie, bo pozwala zakwalifikować glebę jako poprawnie użytkowaną lub wymagającą zastosowania naprawczych metod agrotechnicznych. Od kationów zmagazynowanych wymiennie w kompleksie sorpcyjnym zależy nie odżywianie roślin, odczyn gleby, jej struktura i stosunki powietrzno-wodne. Duża zawartość kationów jednowartościowych, np. Na+ w kompleksie powoduje pogorszenie struktury gleby. Jeśli kompleks sorpcyjny wysycony jest większą ilością jonów wodorowych H+, to gleba będzie miała odczyn kwaśny, mogą się wówczas pojawić toksyczne jony glinu.

Pojemność kompleksu sorpcyjnego gleb wyraża się w jedostkach elektrochemicznych: 1 cmol(+)/ kg gleby = 1 mmol(+)/100 g gleby = 1 me/100 g gleby.  Pojemność kompleksu sorpcyjnego piaszczystych może wynosić jedynie około 30 mmoli, a gleb gliniasto-ilastych nawet powyżej 400 mmoli (+)/kg (Źródło: Mercik 2002).

W zależności od % udziału kationów zasadowych w pojemności sorpcyjnej wyróżnia się trzy grupy gleb: słabo wysycone zasadami (gleby, w których udział kationów zasadowych w kompleksie sorpcyjnym jest mniejszy niż 35%), średnio wysycone (35–65%), wysoce wysyconych (powyżej 65%). Z punktu widzenia agrotechnicznego stopień wysycenia zasadami na poziomie 50–75% wskazuje na niewłaściwą agrotechnikę, a dopiero wartości powyżej 85% świadczą o dobrym stanie fizykochemicznym gleb i poprawnej agrotechnice gleb.

pH a pojemność sorpcyjna 

Im wyższe pH gleby tym bardziej wzrasta pojemność sorpcyjna koloidów organicznych (gleb organicznych). Natomiast w przypadku gleb mineralnych, wzrost pH nie wpływa na poprawę właściwości sorpcyjnych. Po zwapnowaniu i podwyższeniu odczynu gleby mineralnej z 5 do 6,5 skutkuje zwiększeniem pojemności sorpcyjnej gleby w niewielkim stopniu, bo z 20 me do 25 me. Natomiast podwyższenie odczynu gleby organicznej spowoduje wzrost pojemności z 20 me do 60 me. Zatem rolnik ma wpływ na zwiększenie kompleksu sorpcyjnego, ponieważ poprzez odpowiednią agrotechnikę może poprawiać kompleks sorpcyjny gleby, podwyższając odczyn gleby, jak i zwiększając ilość i jakość próchnicy w glebie.

Wieloletnie badania potwierdziły, że najbardziej niekorzystny wpływ na kompleks wywiera wyłączne nawożenie mineralne, gdyż zwiększając ilość jonów wodorowych i potasowych w kompleksie sorpcyjnym powoduje wypieranie z niego jonów wapnia (tabela). Z ponad 90-letnich badań wynika, że zróżnicowane nawożenie obornikiem i wapnowanie wpływa na zwiększenie pojemności kompleksu sorpcyjnego, podwyższenie odczynu gleby, zwiększenie sumy zasad, wysycenie kompleksu sorpcyjnego zasadami w porównaniu do wyłącznego nawożenia NPK. Systematyczne nawożenie obornikiem i wapnowanie zwiększyło też kapilarną pojemność wodną gleby.

Dr hab. Dorota Pikuła
IUNG-PIB Puławy
Zdjecie: Pixabay

Ten produkt może Ciebie zainteresować

Instrukcja pobierania prób glebowych _ PUBLIKACJA PDF

Instrukcja pobierania prób glebowych _ PUBLIKACJA PDF

Płacisz tylko

3,00 zł

Cena regularna 5,00 zł

SPRAWDŹ

Widziałeś już nasze video "Izydory 2020: zagłosuj na firmę przyjazną rolnikowi"?

r e k l a m a

r e k l a m a

Partner serwisu

r e k l a m a

Użytkowniku zadecyduj o wyrażeniu zgody!

Skrollując treść naszego Serwisu, zamykając okno tego komunikatu (X), klikając na elementy strony poza tym komunikatem bez zmian ustawień w zakresie prywatności, zgadzasz się na przetwarzanie danych osobowych przez Polskie Wydawnictwo Rolnicze Sp. z o.o. (dalej PWR/my) i Zaufanych Partnerów do celów marketingowych, w szczególności na potrzeby wyświetlania reklam dopasowanych do Twoich zainteresowań i preferencji w serwisach PWR i w Internecie. Pamiętaj, że wyrażenie zgody jest dobrowolne a wyrażoną zgodę możesz w każdej chwili cofnąć.
Dowiedz się więcej lub zdecyduj o zgodzie.

Nasz cel to dostarczanie interesujących Ciebie treści, również przez dopasowane do Twoich zainteresowań reklamy. Twoja zgoda na wykorzystanie plików cookies i podobnych technologii w Twojej przeglądarce umożliwi nam dostosowanie przekazu do Twoich preferencji. Pozwoli ograniczyć ilość prezentowanych reklam Brak zmian ustawień przeglądarki jest Twoją zgodą na zapis plików cookies i podobnych technologii w Twoim urządzeniu końcowym i wykorzystanie zapisanych w nich informacji. Ustawienia przeglądarki w zakresie cookies możesz zawsze zmienić
(szczegóły w Polityce Prywatności).

Drogi Użytkowniku!

Przez dalsze Aktywne korzystanie z Serwisu, bez zmian ustawień przeglądarki, oznacza, że zgodziłeś się na przechowywanie w Twojej przeglądarce plików cookies i na przetwarzanie gromadzonych dzięki nim danych osobowych przez Polskie Wydawnictwo Rolnicze Sp. z o.o. i naszych Zaufanych Partnerów. Dowiedz się więcej lub wycofaj zgody