Niedobór wapnia dla roślin działa silnie ograniczająco na ich wzrost, a następnie plonowanie pomimo iż zawartość wapnia w glebie jest wyższa niż potrzeby pokarmowe roślin. Przy pH powyżej 7,2 wapń jest na przykład niedostępny dla roślin z uwagi na tworzenie przez ten kation połączeń nierozpuszczalnych w wodzie. Wraz ze,,starzeniem się gleb" i wskutek przemywania ich przez opad atmosferyczny ilość wapnia w glebie sukcesywnie zmniejsza się.
Niezwykle ważna rola wapnia
Na pobieranie wapnia przez rośliny ma wpływ nie tylko odczyn gleby (optymalny 6,5-7,2), ale także zawartość materii organicznej w glebie, która zapobiega wymywaniu wapnia z gleby, wilgotność gleby (niska zmniejsza dostępność Ca) oraz zagęszczenie gleby. W glebach zbitych, zlewnych i słabo napowietrzonych pobieranie wapnia przez rośliny jest znacznie utrudnione.
Rośliny pobierają wapń z roztworu glebowego tylko w formie jonu Ca++. Rola wapnia w rozwoju i prawidłowego plonowania roślin jest wciąż mało doceniana. Zwykle niedobór tego składnika uzupełnia się przy okazji wapnowania i na tym problem zamyka. Wapń pełni jednak bardzo ważne funkcje w roślinie. Wchodzi w skład ścian komórkowych, neutralizuje kwasy organiczne, dzięki temu ściany komórkowe roślin tworzą mocną strukturę nadziemną, nadając im odpowiednią wytrzymałość, co korzystnie wpływa na odporność roślin na niesprzyjające warunki klimatyczne. Dodatkowo otaczając szczelnie protoplast, ściany komórkowe stanowią zaporę przed wnikaniem patogenów.
Tkanki roślinne zawierające optymalną ilość wapnia zwiększają wytrzymałość ścian komórkowych. Wskutek tego zwiększa się odporność zbóż na wyleganie. Owoce i warzywa są natomiast mniej podatne na uszkodzenia mechaniczne i mają większą wartość przechowalniczą. Wapń również korzystnie wpływa na zawiązywanie nasion oraz dojrzewanie ziarna. U roślin motylkowatych indukuje brodawki korzeniowe oraz poprawia jakość plonów. Dobra dostępność wapnia dla roślin pozwala im łatwiej pobrać inne składniki pokarmowe i efektywniej je wykorzystywać. Prawidłowe odżywienie wapniem zmniejsza także skutki stresu dla roślin spowodowanego, np. przez okresowe susze oraz zapewnia prawidłowy rozwój systemu korzeniowego.
Brak wapnia lub niedobór w roślinie pojawia się na glebach bardzo ubogich w ten pierwiastek, oraz zakwaszonych. Warto zwrócić także uwagę na wzajemne relacje wapnia do innych składników pokarmowych. Deficyt tego pierwiastka może pojawić się na glebach zasobnych w wapń, ale ubogich w dostępne żelazo. W tych warunkach wapń nie będzie pobierany przez rośliny, ponieważ niedobór żelaza powoduje istotny spadek przyswajalności wapnia. Także nadmiar soli sodu w glebie wykazuje antagonizm do wapnia, powodując zachwianie równowagi w pobieraniu wapnia i magnezu. Nieodpowiedni również stosunek wapnia do potasu może zaburzać normalne funkcjonowanie roślin.
Poza określoną zawartością wapnia w glebie, bardzo istotny jest stosunek Ca do Mg w glebie. Z badań wynika, że optymalny stosunek oscyluje w granicach 4:1. Taki stosunek zwykle stwierdza się w glebach o pH większym od 6. Z badań prowadzonych przez Landona (1984) wynika, że istnieją następujące krytyczne zakresy pomiędzy Ca i Mg w glebie, które mają określone skutki dla roślin uprawnych. Jeśli stosunek Ca:Mg jest wyższy niż 5:1, wówczas następuje zmniejszenie przyswajalności magnezu przez rośliny. Stosunek Ca:Mg w glebie niższy niż 3:1 skutkuje zakłóceniem pobierania fosforu. Natomiast stan krytyczny dla roślin stwierdza się gdy wartość stosunku Ca:Mg jest większa od 1:1. W takim przypadku rośliny nie mogą pobierać obu składników.
Jakie skutki w uprawach generuje niedobór wapnia?
Niska koncentracja wapnia w tkankach roślin jest przyczyną nasilenia się wielu chorób roślin.m.in. suchej zgnilizny wierzchołków u pomidora i papryki, zamierania liści sercowych u buraka, skorkowacenia i brunatnienia miąższu u ziemniaka, pęknięć i różnego rozpadu bulw ziemniaków oraz korzeni buraków cukrowych, zgorzeli powschodowej u buraka cukrowego oraz gorzkiej plamistości jabłek.
Istotną przyczyną niedostatecznego odżywienia roślin wapniem może być zbyt wolne przemieszczanie się wapnia w roślinie, spowodowane spadkiem transpiracji w warunkach wysokiej wilgotności powietrza. Skutki nieodpowiedniego odżywienia roślin wapniem w roślinie są zawsze poważne. Uszkodzenia spowodowane niedoborem wapnia są wynikiem zniszczenia ścian komórkowych spowodowanym zwiększoną przepuszczalnością tkanek i zaburzeniem podstawowych funkcji komórkowych.
Niedobór wapnia jest widoczny przede wszystkim na młodszych częściach roślin. Wówczas widoczne są następujące objawy wizualne: korzenie są słabo wykształcone, cieniutkie, powyginane, często zwinięte. Łodyżki liściowe przybierają pokrój haczykowaty, a żyłki przybierają barwę jasnobrązową. Następuje zakłócenie pobierania innych składników pokarmowych, zwłaszcza fosforu. Wszystkie gatunki roślin potrzebują wapnia do prawidłowego rozwoju, niektóre jednak mają większe potrzeby pokarmowe w stosunku do tego pierwiastka, a inne mniejsze. Gatunki szczególnie wapniolubne to: rzepak, lucerna, pszenica, len, kukurydza, ziemniaki, koniczyna i tytoń.
Nawozy wapniowe są najtańszym źródłem wapnia
Największym i najtańszym źródłem wapnia są nawozy wapniowe. W zależności od rodzaju i składu surowca naturalnego oraz sposobu powstania zawierają od 20 do 80% CaO. Służą one jednak przede wszystkim utrzymaniu optymalnego odczynu gleby, a nie nawożeniu wapniem. Systematyczne stosowanie jednak małych, profilaktycznych dawek nawozów wapniowych lub wapniowo-magnezowych jest najlepszym sposobem zwiększania ilości wapnia w glebie i utrzymania żyzność gleby.
Po wapnowaniu zakwaszonej gleby, nie tylko zwiększa się zawartość wapnia w glebie, ale przywracane jest jej życie biologiczne: bakterii, mikro i mezofauny. Zmniejsza się też ryzyko włączenia w łańcuch troficzny metali ciężkich do gleby oraz porażania roślin przez choroby, np. rzepaku kiłą kapustnych, której rozwojowi sprzyja właśnie kwaśna gleba. Wapnowanie gleby stymuluje rozwój pożytecznych mikroorganizmów glebowych, które szybciej przetwarzają resztki pożniwne oraz świeżo wprowadzaną materię organiczną z nawozami, która z kolei szybciej przekształca się w próchnicę. Wapń regulując odczyn gleby odgrywa kluczową rolę w tworzeniu próchnicy.
W wyniku odkwaszenia gleby poprawia się odżywianie mineralne roślin, kondycja i zdrowotność roślin, a w konsekwencji rosną plony i poprawia się ich jakość. Poprawiają się także struktura i właściwości gleby. Gleby mają lepszą strukturę granulometryczną, większą pojemność wodną, większą sorpcję wymienną, są łatwiejsze w uprawie, mniej zlewne dzięki powstającym gruzełkom, zatrzymują więcej wody i stają się żyzne, a to przekłada się na większe plony zdrowie roślin uprawnych.
Warto dodać, że dobrym źródłem wapnia dla roślin są także nawozy naturalne, zwłaszcza obornik. Obornik bydlęcy zawiera przeciętnie 0,43% wapnia, trzody chlewnej 0,44%, obornik od koni 0,43% wapnia, a od owiec 0,58% tego makroelementu. Najbogatszy w wapń jest obornik od owiec, który w tonie tego nawozu ma prawie 6 kg wapnia (CaO). Z obornikiem bydlęcym, końskim i od trzody chlewnej dostarczamy glebie, z toną tych nawozów około 4,5 kg wapnia (CaO). Zatem ze standardową dawką obornika wnosimy do gleby przeciętnie od 135-180 kg wapnia.
Zawartość wapnia w glebie zależy głównie od rodzaju skały macierzystej, a jego dostępność dla roślin od stopnia kwasowości gleby, która decyduje o intensywności rozpuszczalności danego minerału i uwalnianiu z nich wapnia. Gleby wytworzone z wapieni oraz gleby pobagienne są zasobne w wapń. Najmniej wapnia jest natomiast w glebach płowych oraz bielicowych. Wapń w glebie występuje w formach mniej lub bardziej dostępnych dla roślin.
- Niedobór wapnia i niskie pH gleby zwiększa ryzyko chorób roślin, w tym bardzo groźnej w rzepaku kiły kapustnych
Dr hab. Dorota Pikuła
IUNG-PIB Puławy
Oprac. Natalia Marciniak-Musiał na podstawie artykułu Dr hab. Doroty Pikuły, który ukazał się w Tygodniku Poradniku Rolniczym 13/2022 na str. 42. Jeśli chcesz czytać więcej podobnych artykułów, już dziś wykup dostęp do wszystkich treści na TPR: Zamów prenumeratę.
