Proč vápenná kyselá půda?
Rok od roku klesá úrodnost půdy na našich zahradních pozemcích. Důvodů je samozřejmě mnoho. Tím hlavním je ale agrotechnická negramotnost zahrádkářů.
Může být velmi obtížné přesvědčit zahradníky, aby předložili svou půdu k analýze. Na těchto údajích však závisí způsoby kultivace půdy, způsoby výsadby, způsoby zavlažování, použití určitých hnojiv a dávka jejich aplikace.
Většina zahrádkářů nikdy neanalyzovala půdu své lokality a nezná její chemické složení ani obsah prvků v půdě, ale téměř vždy předpokládají, že jejich půda je kyselá a vápní ji. Kupují to, co „někdo doporučil“ a téměř nikdy nedodržují normy pro aplikaci hnojiv.
Zkušenosti ukazují, že neoprávněné používání minerálních hnojiv v průběhu mnoha let vedlo pro mnohé k otravě a ničení půdy. Akademik D. N. Pryanishnikov varoval: „Přebytek minerálních hnojiv nemůže nahradit nedostatek znalostí o nich.“
Nyní, když půda ještě není zmrzlá, můžete půdu odeslat k analýze. Laboratoř zjistí granulometrické složení půdy, obsah chemických prvků, kyselost a dá doporučení k použití hnojiv.
Připomínáme zahradníkům vlastnosti některých hnojiv.
Karbamid (močovina) je dobré hnojivo pro všechny rostliny, ale mírně okyseluje půdu, takže na kyselých půdách je lepší jej neaplikovat na zem, ale použít k listové výživě.
Síran amonný (síran amonný) – výrazně okyseluje půdu, proto se nejlépe používá na neutrálních a zásaditých půdách. Nemíchejte s popelem a vápnem.
Dusičnan amonný (dusičnan amonný) také okyseluje půdu. Je lepší jej používat na neutrálních nebo podobných půdách.
Dusičnan sodný (dusičnan sodný) půdu naopak alkalizuje, proto se používá na kyselých půdách. Na jaře je dobrý na krmení.
Dusičnan vápenatý (dusičnan vápenatý) – alkalizuje půdu, proto je užitečný na kyselých půdách. Nelze smíchat se superfosfátem
Amoniaková voda, silně zásadité hnojivo, se používá pouze pro kyselé půdy a okamžitě se zapracovává do půdy.
Superfosfát – vhodný pro všechny typy půd, zvláště účinný na neutrálních a alkalických půdách. Je lepší aplikovat na podzim.
Fosforitová mouka – používá se na kyselých půdách, na podzim, na kopání.
Kostní moučka je také účinná pouze na kyselých půdách.
Při výběru draselného hnojiva je třeba vzít v úvahu různé stupně citlivosti plodin ovoce, bobulovin a zeleniny na chlór.
Nejcitlivější na chlór jsou: angrešt, jahody, červený rybíz, maliny, hroznové víno, fazole, brambory. Pro tyto plodiny je lepší nepoužívat draselné soli.
Nejlepší hnojiva jsou ta, která neobsahují chlór. Jedná se o síran draselný, hořčík draselný, uhličitan draselný.
Na podzim se doporučuje používat chlorid draselný a draselné soli, aby se chlór stihl do jara vyplavit z půdy. Navíc při dlouhodobém používání může chlorid draselný způsobit zasolování půdy, nelze jej použít na solonce.
Síran draselný (síran draselný) – okyseluje půdu, nejlépe se používá na karbonátových půdách.
Uhličitan draselný (potaš) – alkalizuje půdu, proto je účinný na kyselých půdách.
Popel je dobré fosforo-draselné hnojivo, neobsahuje dusík a chlór, ale obsahuje mnoho mikroprvků. V periodikách se často objevuje doporučení, že „popel nemá žádné kontraindikace k použití“. To však není pravda. Roztok popela je silná zásada, dobře snižuje kyselost půdy, proto se používá na kyselých půdách a na karbonátových půdách se používá pouze k listové výživě. Nesmí se míchat se síranem amonným, vápnem nebo fosforečnými hnojivy, nelze jej přidávat do kapalných hnojiv (hnůj, ptačí trus) a nelze jej přidávat do půdy na zasolených půdách.
I z tak krátkého přehledu lze tedy pochopit, jak důležité je důkladně prostudovat půdu na vašem místě před aplikací minerálních hnojiv.
Výhody hnojiv obsahujících vápník na kyselých půdách jsou známy již dlouhou dobu. V Bělorusku před zahájením intenzivního vápnění nedostatek vápníku a hořčíku ve výměnné formě ve více než 90 % orných půd výrazně omezoval výnos kulturních rostlin. Přes všechny poznatky je však v posledních letech tato akce stále více opomíjena. Výsledkem je, že podle Republikánského jednotného podniku „Ústav pedologie a agrochemie Národní akademie věd Běloruska“ je nedostatek rostlinných produktů v republice na středně kyselých půdách (s pH 4,5-5,0) 4. -8 c/ha a na kyselých půdách (s pH 5,01-5,50) – 3-4 c/ha jednotka, s optimální úrovní kyselosti pro většinu zemědělské plodiny pH 5,5-6,5 (mírně kyselé – téměř neutrální).
Historie a praktické aspekty vápnění kyselých půd v Rusku
Příčiny acidifikace půdy
Klima střední Evropy, ve které se Bělorusko nachází (vlhké), způsobuje přirozeně vysokou kyselost půdy. Spolu s dešťovou vodou, která má průměrné pH asi 5,6, se kyseliny dostávají do půdy a prosakují do nižších horizontů. Dochází tak k nenahraditelným ztrátám vápníku – jeho vyplavování z horních vrstev půdy a neutralizaci. Vápník se vyplavuje jako síran vápenatý, chlorid vápenatý nebo dusičnan vápenatý. Vápník se tedy v půdě jednoduše „neztrácí“, ale je redistribuován v jejích horizontech. Vápník, který prochází půdou, má pozitivní vliv na její strukturu.
Foto je ilustrativní
Za různých povětrnostních a klimatických podmínek se roční ztráty vápníku mohou pohybovat od 100 do 700 kg/ha CaO, což vytváří mylný dojem o jeho neefektivním využití. V různých regionech a na různých půdách se rychlost okyselování půdy bude lišit.
Ztráty vápníku jsou pouze částečně kompenzovány srážkami, typem půdy a zamýšleným využitím lokality (tabulka 1).
Spolu s nevratnými ztrátami vápníku zvyšuje okyselování půdy použití různých agrotechnických opatření při pěstování polních a lučních plodin. Tento proces je usnadněn vstupem organické hmoty do půdy, tvorbou CO₂ a aplikací fyziologicky kyselých minerálních hnojiv.
Tabulka 1. Roční ztráta vápníku (kg/ha CaO) v důsledku vyluhování a neutralizace (Německo, 2003)
Nízký,
Průměrný,
600-750 mm
Vysoký
> 750 mm
Monitorování kyselosti půdy v centrální černomořské oblasti Ruska
Během období sklizně je CaO odstraněn a část plodiny odstraněna z pole. Množství vápníku odstraněného z plodiny závisí na druhu plodiny a výnosu. Například obilniny obsahují málo vápníku, ale při sklizni řepky, cukrové řepy, kukuřice na siláž nebo lučních trav je jeho odstranění mnohem vyšší (tab. 2).
V různých vápenných meliorantech se vápník liší nejen množstvím, ale také formou vazby (oxidy, hydroxidy nebo uhličitany CaO CaCO₃), proto je za základní jednotku obsahu vápníku považováno množství ve formě CaO, a pro převod CaO na CaCO1,785 se používá koeficient XNUMX.
Tabulka 2. Odstraňování vápníku z výnosů plodin (Petter, 2001)
| Kultura | Produktivita, cent / ha | Odstranění CaO | |
| na jednotku produkce, kg/c | na jednotku plochy, kg/ha | ||
| Obiloviny | 80 | 0,1 | 8 |
| Rapeseed | 40 | 0,5 | 20 |
| Cukrová řepa | 500 | 0,1 | 50 |
| Luční trávy (SV) | 100 | 0,1 | 100 |
| Kukuřice na siláž (SV) | 100 | 0,5 | 50 |
Situace v Bělorusku
V celkovém objemu vápenných meliorantů používaných v republice převažuje dolomitová mouka, která obsahuje vápník a hořčík ve formě uhličitanů – CaMg(CO₃)₂, díky čemuž působí pomalu. Dlouhodobé systematické používání dolomitové mouky obohacovalo lehké půdy panující na území republiky o výměnné formy vápníku a hořčíku. V surovinových prostorách cukrovarů se jako meliorant využívá odpad z výroby řepného cukru, jehož využití je levnější, v blízkosti výrobních míst je možné použít uhličitanový sapropel a křídu. Tyto formy vápenných hnojiv působí rychleji než dolomitová mouka a snižují kyselost půdy během roku aplikace.
Od roku 1998 přešlo na Bělorusko udržovací vápnění, jejímž účelem je poskytnout plodinám poměrně příznivou úroveň kyselosti a udržet pozitivní bilanci vápníku v půdě, což je důležité zejména na pozadí používání zvýšených dávek dusíkatých hnojiv, která mohou okyselit půdní roztok.
Podle propočtů tuzemských agrochemiků překračuje průměrný úbytek CaCO₃ z půd republiky louhováním a odstraňováním s odcizenou částí plodiny 300 kg/ha za rok. Během 5 let mohou ztráty CaCO₃ činit 2,5-3,0 t/ha, což sníží pH půdy o 0,4-0,6. Pro kompenzaci ztráty bází a stabilní kladné bilance vápníku a hořčíku v půdě je nutný přísun minimálně 400 kg/ha CaCO₃ ročně. Současně může hnůj a srážky poskytnout asi 150 kg/ha CaCO₃. V důsledku toho je pro kladnou bilanci bází v půdách republiky potřeba průměrná roční aplikace cca 250 kg/ha CaCO₃. Jinými slovy, celková úroveň roční aplikace meliorantů by měla být alespoň 1,8 milionu tun CaCO₃ (Klebanovich N.V., Vasilyuk G.V., 2003).
V podmínkách intenzivně využívané zemědělské půdy Běloruska je frekvence vápnění kyselých půd v průměru jednou za 1-6 let po jejich agrochemickém vyšetření a ne dříve než po 8 letech. Nadměrné množství vápna v půdě je také škodlivé, protože brání přísunu minerálních látek rostlinám, způsobuje chlorózu a snižuje produktivitu.
Podle výsledků posledního, 12. kola agrochemického průzkumu zemědělských půd (2009-2012) byl zjištěn slabý trend acidifikace orných půd republiky (pokles váženého průměru pH z 5,91 na 5,89). Důvodem je pokles ročních objemů vápnění. Vápnění dnes vyžaduje více než 30 % kyselých půd orné půdy a 26 % půd seníků a pastvin (Bogdevich. I.M., 2015).
Na lehké půdě je vhodnější použít vápenné melioranty se zpožděným účinkem obsahující vápník ve formě uhličitanů (CaCO₃), které nepovedou k přesycení lehkých půd vápníkem.
Účinek vápenných hnojiv
Vápník se spolu s půdním humusem přímo i nepřímo podílí na tvorbě úrodnosti, protože není pouze dodavatelem živin. Výměnný vápník je půdou zadržován silněji než jiné kationty (Mg a K) a zaujímá 75-85 % celkové kapacity výměny kationtů v nekyselých půdách. Na jeho obsahu proto závisí regulace úrovně kyselosti půdního prostředí (pH) a velké množství v něm probíhajících procesů, projevujících se fyzikálními, chemickými a biologickými účinky.
Fyzikální účinek vápníku se odráží ve struktuře půdy, která je nejdůležitější charakteristikou úrovně úrodnosti. Struktura půdy se týká relativního uspořádání pevných částic a pórových systémů v ní, které zase závisí na velikosti a tvaru minerálních a organických částic půdy. Pojem půdní struktura je často ztotožňován s viditelným granulometrickým složením půdy, což zužuje jeho význam. Strukturu půdy ovlivňuje její zásoba vláhy, provzdušnění, tepelný režim a granulometrické složení. Význam půdní struktury je důležitý zejména v období klíčení a raného vývoje rostlin, na kterém závisí další intenzita růstu a vývoje rostlin.
Bez dostatečného nasycení půdoabsorpčního komplexu vápníkem (60-80%) se nejprve v půdním profilu vytvoří částice, které se následně slepí a vytvoří soudržnou, hustou strukturu, která nepropouští dobře vodu a vzduch.
Při začlenění vápníku do půdního absorpčního komplexu vzniká vlivem koagulace (slepování malých částic do větších) poréznější půdní struktura. Při vysychání půdy se rohy pórů zaplní vápníkem (uhličitanem vápenatým nebo silikátem), který se zhutní a zabrání rozpadu struktury. Díky vápníku se stabilizuje nejen struktura minerálních částic, ale i humusu. Oxid vápenatý tvoří „most“ mezi minerálními částicemi půdy a humusem a tvoří tak komplex minerál-humus. Vytvořením stabilního systému pórů se zlepšuje výměna vody a provzdušňování půdy.
Problém chemické rekultivace půdy v zemědělství Ruské federace
Díky koagulátu a tvorbě komplexu minerál-humus se stabilizují půdní vazby, vzniká cenná hrudkovitá půdní struktura, která zvyšuje podíl vzduchovodných velkých pórů a samotný pórový systém se mění v soubor velkých, střední a jemné póry půdy. Tím se zlepšuje výměna vody v půdě a její provzdušňování. Zvyšuje se absorpce vody a schopnost zadržovat vodu v půdě, čímž se snižuje šíření vody po povrchu půdy. Kromě toho se snižuje riziko zanášení a eroze půdy. Při vydatných srážkách je absorpční kapacita vápněné půdy mnohem vyšší než u nevápněné půdy.
Stabilizací konstrukce se snižuje riziko nadměrného zhutnění půdy. Zlepšené provzdušňování a výměna vody zároveň vede k rychlejšímu vysychání půdy brzy na jaře a rychlejšímu prohřívání. Ve vápněných oblastech proto mohou jarní polní práce začít dříve. Rozšiřuje se „okno“ mezi zpracováním půdy a setím, což umožňuje flexibilnější a kvalitnější plánování jarních polních prací. Posouvá se i doba, kdy plodiny v takových podmínkách začínají růst, což má příznivý vliv na tvorbu jejich výnosu.
Stabilizační účinek vápna při déletrvajícím suchu vede k tvorbě mnoha malých hrudek. Půdy dobře zásobené vápníkem se proto méně smršťují a praskají a zůstávají kypré, což snižuje mechanický tlak na kořenový systém rostlin
Chemické působení vápníku. Vápník neutralizuje škodlivé kyseliny v půdě, čímž zvyšuje hladinu pH. Nedostatek vápníku v půdě však může vést k poškození kyselinami – nadbytku hliníku a manganu, ke kterému často dochází po vlhké zimě.
Je známo, že kořenový systém rostlin dokáže přijímat živiny i škodlivé látky jen v určité formě. Pro optimální výživu rostlin je tedy důležité nejen celkové množství, ale také dostupnost (rozpustnost) živin, která se zvyšuje nebo snižuje v závislosti na množství vápníku.
Okyselení půdy může mít zpočátku jen malý vliv na růst a vývoj rostlin. Mnohem důležitější je to Při okyselení se zhoršuje vstřebávání živin z půdy rostlinami..
Většina půdních živin se rozpustí a zpřístupní rostlinám při pH 5,5-6,5. Na pozadí takového pH se zvyšuje absorpce dusíku, síry, draslíku, vápníku, hořčíku a molybdenu rostlinami. Zároveň se naopak snižuje dostupnost stopových prvků, jako je železo, mangan, bor, měď a zinek. Při hodnotě pH vyšší než 7,0 se tedy zřetelně objevují známky jejich nedostatku.
Dostupnost fosforečnanů se zvláště výrazně snižuje v kyselém prostředí (při nízkých hodnotách pH), protože optimální úroveň pH pro jejich rozpustnost v půdě je 6-7. Výsledky výzkumu německých vědců (Kerschberger, Preusker, 2009) naznačují, že téměř ve všech půdách s úrovní pH pod optimálními hodnotami (pod třídou C) se díky přidání vápna obsah fosforečnanů dostupných rostlinám v půda přibývá. Bylo zjištěno, že již ve třetím roce po vápnění (aplikace 60-100 c/ha CaO) se hladina mobilního fosforu v půdě zvýšila o 50-70 mg P₂O₅/kg půdy. Vysoké dávky vápna zároveň vedou k nadměrnému nasycení půdy vápníkem, což v konečném důsledku snižuje rozpustnost fosforečnanů. Pouze s optimálním přísunem vápníku tak mohou být živiny obsažené v půdě plodinami lépe využity, což umožňuje nezvyšovat aplikační dávku minerálních hnojiv.
Půdy dostatečně zásobené vápníkem (60-80 %) se snadněji obdělávají, což snižuje tažnou sílu zařízení, spotřebu energie a paliva
V Evropské unii se nejpřísnější požadavky ekologů na zemědělské výrobce týkají používání dusíkatých a fosfátových hnojiv. Jako příklad lze uvést změny v zákoně o používání hnojiv, podle kterých je v blízké budoucnosti na farmě rozdíl v dusíku (bilance) omezen na 60 kg N/ha. Pokud tedy půdy nebudou mít optimální pH, zemědělské podniky nebudou moci tyto předpisy dodržovat.
Úroveň kyselosti půdy ovlivňuje nejen rozpustnost živin, ale také mobilitu těžkých kovů v ní, které mají negativní vliv na růst a vývoj rostlin (fytotoxické), a kvalitu produktů. Vápnění kyselých půd může výrazně snížit dostupnost těžkých kovů a radionuklidů, snížit jejich přenos do plodiny, zlepšit její kvalitu. Pokud se pěstují plodiny s relativně vysokou schopností akumulace těžkých kovů (druhy zeleniny a ozimá pšenice), pak při výrazném okyselení půdy může dojít k akumulaci toxických prvků v plodině (zejména kadmia).
Základy chemické rekultivace kyselých půd
Biologický význam vápníku spočívá v udržování životních funkcí v půdě. Mikroorganismy žijící v půdě (bakterie, houby) a zejména žížaly mají významný vliv na četné metabolické procesy. Optimálními podmínkami pro jejich rozmnožování a životní aktivitu je reakce pH od mírně kyselé po neutrální (tab. 3).
Pouze v podmínkách příznivých pro život se rychle množí, rozkládají organické zbytky a účastní se procesů tvorby humusu.
Tabulka 3. Optimální rozmezí pH půdy pro mikroorganismy v ní žijící (Stoeven, 2002)
| Mikroorganismy | pH |
| Bakterie | 6,0-9,0 |
| houby | |
| elementární | 6,5-7,5 |
| jelen Kolčatye | 5,5-7,5 |
| Žížaly | 6,5-8,0 |
Některé způsoby, jak zvýšit účinnost vápnění šedých lesních půd v oblasti Horního Volhy
Při okyselení půd se výrazně snižuje aktivita mikroorganismů, což vede ke zpomalení procesu rozkladu organických hnojiv a rostlinných zbytků. Technologii setí mulče s velkým množstvím slámy lze proto použít pouze v oblastech s optimální hladinou pH, čímž se zabrání riziku negativního vlivu nerozložené slámy na novou úrodu.
Žížaly se podílejí na tvorbě půdních hrud a jejich chodby jsou nezbytným prvkem v systému tvorby pórů.
Zvyšující se mikrobiální aktivita vede k nasycení půdy nízkomolekulárními sloučeninami, které zároveň zlepšují strukturu půdy. Při optimálních hodnotách pH dochází k mineralizaci – rozkladu organických zbytků s uvolňováním živin pro rostliny (dusík, draslík, síra atd.).
O interakci vápna s minerálními hnojivy. Rychle působící vápenné melioranty mohou rychle snížit kyselost a zvýšit hladinu pH půdy, takže malá časová prodleva v načasování aplikace vápna a dusíkatých hnojiv s obsahem amonia může vést ke ztrátám (vytěkání) čpavku z hnojiva. Pokud z výrobních důvodů není možné vápnění půdy a aplikaci dusíkatých hnojiv rozložit, je třeba vápno nejprve hluboce zaorat. Totéž udělejte s vápnem před přidáním tekutých organických hnojiv nebo hnoje.
Současná aplikace fosforečných hnojiv s vápnem je rovněž nepřípustná. Vodorozpustná frakce fosforečného hnojiva se zvýšeným obsahem vápníku v půdě a vysokou hodnotou pH přechází do forem, které jsou pro rostliny nedostupné.
Náklady na vápnění kyselé půdy jsou kalkulovány jako investice ve střednědobém a dlouhodobém horizontu. Zatímco celkové náklady na vápnění lze snadno vypočítat, ušlý zisk v důsledku zpoždění nebo odmítnutí vápnění je poměrně obtížné určit. Standardní vážený průměrný ukazatel návratnosti pro vápnění orné půdy v Bělorusku na cyklus z 1 tuny CaCO₃ dnes je asi 0,7 t.e.
Literatura
- Agrochemické charakteristiky půd zemědělských zemí Běloruské republiky (2009-2012) / I. M. Bogdevich [et al.]. — Minsk: Ústav pedologie a agrochemie, 2015.
- DLG-Merkblatt: Hinweise zur Kalkdüngung. — 5. korrigierte Auflage, 2012.