Niezwykle ważna rola magnezu i wapnia w uprawie roślin

Konieczność ochrony środowiska w praktyce rolniczej zmusza do nowego spojrzenia na problematykę nawożenia i wykorzystania składników ze stosowanych nawozów. Na szczeblu unijnym i krajowym coraz wyraźniej dostrzegane są zagadnienia dotyczące zagrożeń dla środowiska przyrodniczego powodowane intensywną działalnością rolniczą.

Niewłaściwe stosowanie nawozów obniża żyzność gleby

Niezbilansowanie składników mineralnych z nawozów, niewłaściwy sposób ich stosowania oraz brak wapnowania powoduje spadek efektywności nawożenia nawet o 60%. Biorąc pod uwagę potencjalne negatywne oddziaływanie nawozów na środowisko oraz wysokie ceny nawozów mineralnych, podstawowym celem nawożenia nie powinno być uzyskanie maksymalnych plonów, lecz takich, przy których zapewniona jest opłacalność produkcji oraz wysoka jakość plonu z jednocześnie minimalnym obciążeniem środowiska naturalnego.

Zgodnie z prawem minimum (Liebiega) wysokość plonów roślin uprawnych zależy od tego pierwiastka, który znajduje się w glebie w ilości minimalnej w stosunku do potrzeb rośliny. Pierwiastek ten ogranicza działanie innych składników pokarmowych i w efekcie powoduje obniżkę plonów. Sam rolnik dostrzega, że dbanie o zrównoważone nawożenie jest kluczowe dla utrzymania jego warsztatu pracy, a więc gleby w dobrej kondycji, żyzności, tak aby mogła służyć kolejnym pokoleniom.

Nawożąc gleby należy starać się zatem zachować równowagę poszczególnych składników w glebie. Niewłaściwe stosowanie nawozów obniża żyzność gleby przez stymulowanie zakwaszenia, zachwianie równowagi jonowej między składnikami, zmniejszenie aktywności mikrobiologicznej i dodatkowo wprowadzanie szkodliwych substancji, metali ciężkich.

• Dobrym źródłem wapnia i magnezu dla roślin są także nawozy naturalne, zwłaszcza obornik

Najwięcej wapnia wynosi burak i rzepak

W warunkach naturalnych gleba zakwasza się w wyniku wymywania wapnia i magnezu w głąb profilu glebowego, procesu mineralizacji próchnicy oraz częstego stosowania nawozów tzw. fizjologicznie kwaśnych: siarczanu amonu, mocznika, saletry amonowej, siarczanu potasu lub siarczanu magnezu. Wapń jest tracony z gleby również w następstwie pobrania tego pierwiastka przez rośliny (tabela 1). W warunkach uprawy, gleba najszybciej zakwasza się w wyniku stosowania siarczanu amonu. W celu zneutralizowania np. 1 kg zastosowanego azotu w tej formie potrzeba 1,0–1,5 kg CaO, a na zneutralizowanie 1 kg stosowanej siarki potrzeba minimum 2 kg CaO. Przy stosowaniu średnio 73 kg azotu na hektar, trzeba zastosować co najmniej 73–110 kg CaO/ha.

Zużycie nawozów wapniowych w Polsce jest nadal bardzo niskie i oscyluje wokół 47,9 kg/ha. Coroczne straty wapnia nie są zatem pokrywane, gdyż przeciętny rolnik stosuje wciąż za mało CaO na hektar. Wapń jest tracony z gleby również w wyniku wymywania przez opady oraz pobranie tego pierwiastka przez rośliny. Szacuje się, że przez opad atmosferyczny w ciągu roku wymywane jest ok. 200 kg CaO/ha. Im gleba ma wyższy odczyn oraz jednorazowo stosuje się większą dawką, tym więcej wapnia ulega wymyciu. Z plonami roślin uprawnych wynosi się sporo tego składnika, bo nawet 150 kg Ca/ha/rok.

Najwięcej wapnia z przeciętym plonem w przeliczeniu na 1 tonę plonu głównego wraz z odpowiednią ilością produktu ubocznego pobiera rzepak, kukurydza uprawiana na ziarno oraz burak cukrowy. Dlatego niezwykle ważne jest uwzględnienie, obok nawożenia azotem, potasem i fosforem, zrównoważonego nawożenia gleb wapniem w celu utrzymania optymalnego poziomu tego składnika w glebie, jak również zneutralizowania zakwaszającego działania stosowanych nawozów oraz poprawy zaopatrzenia roślin w ten pierwiastek.

Warto pamiętać, że na pobieranie wapnia przez rośliny ma wpływ nie tylko odczyn gleby (optymalny 6,5–7,2), lecz 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. 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. To sprzyja procesowi zakwaszenia i uwalnianiu do roztworu glebowego szkodliwych związków glinu. Dodatkowo, intensyfikacja rolnictwa, stosowanie nawozów mineralnych fizjologicznie kwaśnych oraz przewaga w Polsce gleb lekkich i w dodatku zakwaszonych, z niską zawartością wapnia sprawia, że problem niedoboru wapnia dla roślin nasila się.

Tabela 1. Średnie pobranie Ca i Mg w kg przez wybrane rośliny uprawne w przeliczeniu na 1 tonę plonu głównego wraz z odpowiednią ilością produktu ubocznego

Nieodpowiedni stosunek wapnia do potasu może zaburzać normalne funkcjonowanie roślin

Efektywność nawożenia roślin magnezem i wapniem, czyli uzyskiwana dzięki tym składnikom pokarmowym zwyżka plonów zależy od współdziałania warunków glebowo-klimatycznych i agrotechnicznych, w których stosuje się nawozy. W przeciwieństwie do działania azotu, który w określonych dawkach na większości gleb wywołuje generalnie proporcjonalny wzrost plonu, działanie magnezu i wapnia jest specyficzne. Specyficzny charakter działania obu pierwiastków powoduje, że w zbliżonych warunkach glebowych, efektywność nawożenia magnezem i wapniem może być bardzo wysoka, ale i zupełnie znikoma. Gleby piaszczyste, o niskim pH, wymagają wyższego poziomu nawożenia Mg i Ca, wynika to z większej podatności na wymycie ich oraz dodatkowo występującej konkurencji między innymi pierwiastkami, np. pomiędzy glinem a magnezem.

Warto zwrócić także uwagę na wzajemne relacje wapnia do innych składników pokarmowych. Deficyt wapnia może pojawić się na glebach zasobnych w wapń, ale ubogich w dostępne żelazo. W takich 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 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.

Systematyczne stosowanie dawek nawozów wapniowych zwiększa ilość wapnia w glebie

Największym i najtańszym źródłem wapnia i magnezu pozostają wciąż 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 żyzności gleby.

Po wapnowaniu zakwaszonej gleby, nie tylko zwiększa się zawartość wapnia w glebie, ale przywracane jest życie mikrobiologiczne gleby. 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. W efekcie odkwaszenia gleby poprawia się odżywianie mineralne roślin, kondycja i zdrowotność roślin, a w konsekwencji rosną plony i poprawia się ich jakość.

Warto dodać, że dobrym źródłem wapnia i magnezu 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 135–180 kg wapnia. Z wniesioną do gleby dawką 30 ton obornika w pierwszym roku rośliny mają do wykorzystania ok. 23 kg/ha magnezu, a z 30 m3 gnojowicy ok. 13 kg/ha tego składnika. Regularne stosowanie obornika zalecane jest szczególnie na glebach lekkich z niską zawartością przyswajanego magnezu. Badania naukowe potwierdzają poprawę nie tylko stanowiska np. pod ziemniaki, ale i korzyści w postaci większego plonu i lepszej jakości bulw.

W praktyce dosyć często otrzymujemy wyniki niskiej zasobności gleby w przyswajany magnez na glebach niewymagających wapnowania. W takim przypadku należy magnez zastosować w formie siarczanu magnezu lub nawozów wieloskładnikowych z magnezem. Na glebach bardzo lekkich i lekkich zaleca się 120–160 kg MgO na hektar. Na glebach cięższych 80–120 kg MgO na hektar na okres 2–3 lat, w zależności od uprawianych gatunków roślin oraz intensywności opadów. Należy pamiętać, że takie dawki nie poprawią niestety zasobności gleby w przyswajalny magnez. Natomiast na glebach z niską zasobnością w ten składnik pokarmowy i wymagających wapnowania, najlepiej zastosować dolomit. Systematyczne stosowanie nawozów wapniowo-magnezowych jest o tyle istotne, iż magnez bardzo łatwo ulega wymywaniu z gleby.

Do dolistnego dokarmiania roślin można polecić Wapnovit Turbo

Jeśli nawożenie doglebowe nie wystarcza, należy rozważyć nawożenie dolistne Ca i Mg. Należy je zawsze traktować jako uzupełnienie nawożenia doglebowego. Zabieg ten wykonuje się, gdy roślina nie może pobrać lub przetransportować odpowiedniej ilości składnika do organów/tkanek w okresie największego zapotrzebowania. Dokarmianie dolistne roztworem siarczanu magnezu można zalecić zatem na plantacjach, na których widoczne objawy występują na 15–40% roślin. Szybkie zastosowanie nawozów dolistnych (Magnez 140, YaraVita ziemniak, Foliq Mg magnezowy) poprawi w tym przypadku odżywienie roślin magnezem i zapobiegnie spadkowi plonu.

Do dolistnego dokarmiania roślin wapniem można polecić Wapnovit Turbo – nowoczesny nawóz wapniowy (260 g CaO w 1 litrze) wzbogacony w magnez i mikroelementy, polecany jest do dokarmiania dolistnego, a także do stosowania wraz z nawadnianiem (fertygacja) upraw o podwyższonym zapotrzebowaniu na wapń. Azoplon Opti roztwór saletry wapniowej 8,5N (17CaO) z borem, to płynny nawóz przeznaczony do dokarmiania dolistnego drzew owocowych, roślin jagodowych, warzyw gruntowych oraz upraw pod osłonami, w szczególności gatunków wykazujących duże zapotrzebowanie na wapń i bor. Nawóz Florovit Agro Dolistny Wapniowy oraz Agravita Ca Plus z wysoką zawartością wapnia i mikroelementami polecane są do dokarmiania wapniem upraw sadowniczych, warzywniczych i rolniczych. Calciminal – płynny organiczno-mineralny nawozów wapniowy z magnezem i borem zawierający wolne lewoskrętne aminokwasy pochodzenia roślinnego, przeznaczony jest do nawożenia dolistnego i fertygacji wszystkich roślin uprawnych.

• Rzepak z plonem 4 t nasion z hektara wynosi z gleby ok. 165 kg wapnia i 23 kg magnezu. Ale to i tak znacznie mniej w porównaniu z burakiem cukrowym, który przy plonie 40 t korzeni/ha pobiera aż 250 kg wapnia i 55 kg magnezu

Dr hab. Dorota Pikuła IUNG – PIB Puławy
Zdjęcia: Marek Kalinowski