StoryEditorTrzy oblicza wapnia (cz. II)

Rola wapnia w glebie i roślinie

Choć wiedza na temat wapnia wydaje się być bardzo szeroka, przeniesienie jej do praktyki często bywa problematyczne. Dlaczego? Kluczem do znalezienia odpowiedzi na to pytanie jest zrozumienie roli, jaką pełni ten pierwiastek w glebie i roślinie.

W pierwszej części artykułu („Sad Nowoczesny” nr 10/2022 – „Odczyn podłoża i jego wpływ na glebę”) pisałem o roli wapnia jako pierwiastka wpływającego na odczyn gleby. Czytelnik mógł znaleźć odpowiedź, dlaczego tak ważną rolę odgrywają regularne, a nawet dwa razy w sezonie przygotowane w OSChR chemiczne analizy gleby wykonane metodą ogrodniczą. Poruszone zostały zagadnienia związane z pojęciem pH oraz różnicą pomiędzy ilością wapnia w glebie a tym dostępnym dla roślin w roztworze glebowym. Oprócz tego, mówiąc o wapniu i jego obliczach, podkreślamy jego rolę w regulacji odczynu, wpływu na strukturę gruzełkowatą gleby – w roztworze glebowym powinna być odpowiednia ilość wapnia dostępnego dla roślin.

Dlaczego wapnowanie gleby i uzupełnienie wapnia w jej strukturze, a dopiero potem uruchomienie jego dostępnych zasobów dla roślin jest tak trudnym zadaniem?

Wielu plantatorów corocznie przesyła do mnie wyniki badań gleby do oceny lub na ich podstawie ułożenia planu nawozowego albo konsultacji. Wiele razy obserwowałem zjawisko, iż pH gleby było poprawne albo wymagało niewielkiej korekty, zaś zawartość wapnia w glebie była na poziomie bardzo niskim. Sam kilka lat temu na swojej plantacji truskawek doświadczyłem takiego stanu rzeczy. Po obliczeniach i przeprowadzeniu aplikacji nawozów wapniowych, założeniu plantacji w sierpniu i ponownych pobraniach prób do analiz okazało się, że odczyn jest uregulowany, zaś dostępnego wapnia w glebie jak było bardzo mało, tak niski jego poziom pozostał. Dlaczego wapnowanie gleby i uzupełnienie wapnia w jej strukturze, a dopiero potem uruchomienie jego dostępnych zasobów dla roślin jest tak trudnym zadaniem? Dlaczego wiedza o odczynie gleby nie daje odpowiedzi na pytanie, z jakiej ilości wapnia roślina może skorzystać? Aby jeszcze bardziej zachęcić Czytelnika do przeczytania materiału, do tej beczki dziegciu dołożę kolejną łyżkę.

Wapń przez wielu specjalistów jest określany jako pierwiastek trudny w zarządzaniu. Jest pobierany tylko i wyłącznie biernie, zatem tylko i wyłącznie wtedy, gdy zachodzi proces transpiracji. Jeśli transpiracja jest znikoma, to rośliny nie mogą pobierać i transportować wapnia z włośnikowego systemu korzeniowego poprzez łodygi do liści. Skutki tego są obserwowane w formie choroby fizjologicznej wywołanej brakiem dostępnego dla roślin wapnia i nazywanej zależnie od uprawianego gatunku:

  • gorzką plamistością podskórną – w przypadku jabłek,
  • tipburn – w przypadku warzyw liściowych
  • czy suchą zgnilizną wierzchołkową – w przypadku papryki i pomidora.
image

Gorzka plamistość podskórna jabłek to choroba fizjologiczna wywołana niedoborem wapnia dostępnego dla roślin

FOTO: A. Okła-Wierzbicka

Tymczasem przejdźmy do dobroczynnego wpływu wapnia na właściwości gleby, na początek biorąc pod lupę strukturę gleby.

Struktura gruzełkowata gleby

Nazywana inaczej agregatową, jest to struktura o trwałych, porowatych, kształtem zbliżonych do kuli frakcjach gleby wielkości 1–5 mm, które są spajane przez substancje humusowe, wydzieliny bakterii glebowych, minerały oraz koloidy mineralno-organiczne, w znacznym stopniu wysycone kationami dwuwartościowymi, głównie wapniem i magnezem.

Skład agregatów i proporcje gruzełków różnej wielkości zależą od wielu czynników, do których zaliczyć możemy:

  • rodzaj gleby,
  • ilość substancji organicznej,
  • aktywność mikrobiologiczną gleby, jej odczyn
  • oraz typ uprawy i gospodarkę wodną.

Najbardziej korzystna dla roślin jest bardzo duża ilość porów w glebie, czyli wolnych przestrzeni wypełnionych powietrzem glebowym i/lub wodą. To właśnie od ilości porów i – co za tym idzie – struktury gruzełkowatej zależą relacje powietrzno-wodne w glebie. Jest to nierzadko decydujące o wzroście i rozwoju systemu korzeniowego, a także zapewniające glebie prawidłowe właściwości – bywa, że struktura gleby i stosunki powietrzno-wodne decydują o sukcesie uprawy. Agregaty są tworzone poprzez łączenie się koloidów glebowych. Koloid glebowy posiada ładunek ujemny, do którego przyłączane są kationy – głównie wapnia i magnezu. Dlatego duże wysycenie kompleksu sorpcyjnego jonami Ca2+ i Mg2+ wpływa korzystnie na tworzenie struktury gruzełkowatej.

Struktura gruzełkowata może być niszczona poprzez intensywną, niewłaściwą uprawę gleby, agrotechnikę na plantacji, jak i intensywne opady deszczu, po których na powierzchni gleby zalega woda opadowa. W skrajnych przypadkach, szczególnie na glebach średnich i ciężkich, zniszczenie struktury gruzełkowatej doprowadza do: zalewania gleby, jej zaskorupiania po odpadach deszczu, utrudnionej wymiany gazowej i powstawania zastoisk wodnych. Uprawianie roślin na takiej glebie skutkuje m.in.

  • słabszym wzrostem i rozwojem systemu korzeniowego oraz objawami niedoborów wapnia widocznymi na roślinach.

Dlatego działania każdego plantatora powinny być ukierunkowane na dbałość o strukturę gruzełkowatą gleby oraz uregulowanie stosunków powietrzno-wodnych, a w tych procesach strukturotwórczych sprzymierzeńcem plantatora jest właśnie wapń. Aby utrzymać odpowiedni poziom tego pierwiastka w formie rozpuszczalnej w wodzie, w postaci kationów Ca2+, należy w miarę potrzeby zastosować nawozy wapniowe.

Po co roślinom wapń?

Wapń jest zaliczany do grupy 16 pierwiastków mineralnych, niezbędnych każdej roślinie do prawidłowego wzrostu i rozwoju. Jest zaliczany do makroelementów drugorzędowych – obok siarki i magnezu. Deficyt dostępnego dla roślin wapnia prowadzi do zmian fizjologicznych, czasami nazywanych chorobami nieinfekcyjnymi, które mogą prowadzić do zamierania komórek, tkanek, a w skrajnych przypadkach – całych roślin.

Rośliny pobierają wapń w formie kationu Ca2+ przez najmłodsze części korzeni, skąd jest przemieszczany wraz z prądem transpiracyjnym, czyli z korzeni do liści, gdzie jest najwięcej aparatów szparkowych odpowiedzialnych za transpirację. Jeśli proces transpiracji jest zablokowany na skutek dużej wilgotności powietrza, wapń nie będzie pobierany. Podobnie jest w przypadku przesuszenia i zasolenia podłoża – transpiracja może być znacznie ograniczona, ponieważ roślina nie jest w stanie podnieść słupa zasolonej wody o dużej masie i gęstości.

image

Skrzyp może być rośliną wskaźnikową dla gleb o kwaśnym odczynie, ale również gleb ciężkich, mało przepuszczalnych o nieuregulowanych stosunkach powietrzno-wodnych. Obecność skrzypu i innych roślin niepożądanych na plantacji powinna być przesłanką do wykonania chemicznej analizy gleby

FOTO: A. Zwierzyński

Wapń w roślinie przemieszcza się dość wolno (9 dni to czas podróży z dolnej strony liścia na górną lub odwrotnie!), dlatego na żywienie mineralne tym pierwiastkiem należy patrzeć poprzez jego odpowiednią zawartość w glebie w postaci dostępnej dla roślin (dobrze rozpuszczalnej w wodzie). W przypadku plantacji fertygowanych standardem powinno być podawanie przez cały sezon wegetacyjny nawozów wapniowych właśnie wraz z fertygacją (głównie opartych na solach dobrze rozpuszczalnych w wodzie) oraz od kwitnienia do końca zbioru owoców poprzez nawożenie dolistne dedykowanymi nawozami wapniowymi.

Rola wapnia w mineralnym żywieniu roślin

Wapń wchodzi w skład tkanek i organów, łącząc ze sobą komórki roślinne. Jest obecny w blaszce środkowej, wpływa na procesy podziału komórek merystemów wierzchołkowych, wpływa na wzrost elongacyjny korzeni. Mówimy, że dla budowy solidnego systemu korzeniowego ważne są dwa pierwiastki: fosfor i wapń (inne też, ale dzisiaj o wapniu!), dlatego ważne jest, aby na etapie tworzenia dużego i zdrowego systemu korzeniowego, obok fosforu, w glebie znajdowały się optymalne ilości wapnia dostępnego dla roślin. Wapń w roślinie:

  • kontroluje pobieranie przez korzenie składników mineralnych;

  • wpływa hamująco na aktywność patogenów glebowych atakujących korzenie;

  • ogranicza toksyczność pierwiastków, np. glinu, który bywa pierwiastkiem destrukcyjnym w utrzymaniu struktury gruzełkowatej gleby, ale także w żywieniu roślin;

  • poprawia odporność tkanek na uszkodzenia mechaniczne (ściany komórkowe!);

  • dostarczony w odpowiednich ilościach do owoców będzie poprawiał ich trwałość i jakość pozbiorczą, ale również wygląd, kształt i smak.

Ostatnie z parametrów mają kluczowe znaczenie z punktu widzenia konsumenta, który najczęściej kupuje oczami. Z tego powodu w pierwszej kolejności owoce będą wybierane ze względu na kolor i np. jędrność, a dopiero później ze względu na smak i zapach.

image

Regulacja odczynu gleby na plantacji truskawek

FOTO: A. Zwierzyński
image

Aplikacja nawozu wapniowego przed założeniem plantacji truskawek

FOTO: A. Zwierzyński

Ze smutkiem muszę stwierdzić, iż wapń jest dość często lekceważony w praktyce sadowniczej. Tymczasem dostępność aktywnego i łatwo pobieranego Ca2+ musi być zapewniona, aby rośliny mogły wykorzystać ten niezbędny im do życia pierwiastek. Zwracam szczególną uwagę, iż w przypadku odmian truskawek owocujących tradycyjnie około 80% wapnia będzie pobrane i przetransportowane do nadziemnych części roślin w pierwszych 6–8 tygodniach uprawy od startu wegetacji lub posadzenia sadzonek w miejsce stałe. Jeśli w tym czasie wystąpi deficyt dostępnego dla roślin wapnia w strefie korzeniowej, to na liściach pojawią się charakterystyczne objawy jego niedoboru w roślinie.

Pamiętajmy, że wapń wraz z borem to dwa pierwiastki pobierane biernie, dlatego Ca2+ musi się znajdować blisko włośnikowego systemu korzeniowego w postaci dostępnej (rozpuszczalnej w wodzie). Jeśli wapnia jest dosyć (w analizie gleby), ale jest w formie słabo rozpuszczalnej lub nierozpuszczalnej, to rośliny go z gleby nie pobiorą. Dlatego namawiam do wykonywania analiz gleby „metodą ogrodniczą”, w której oznaczany jest wapń rozpuszczalny w wodzie, a więc potencjalnie dostępny dla roślin.

image
Wapnowanie - na co zwrócić uwagę?

Drugi przypadek to niemożność prowadzenia procesu transpiracji: nie ma transpiracji – nie ma pobierania wapnia. Rośliny mogą nie transpirować, jeśli gleba jest nadmiernie sucha lub jest zbyt zasolona. Transpiracja może być również ograniczona przez wysoką wilgotność powietrza, ale w tych warunkach rośliny mogą sobie częściowo radzić poprzez zjawisko parcia na korzeń, w skutek którego na zakończeniach wiązek przewodzących pojawiają się kropelki rosy (tzw. efekt gutacji). Jeśli uprawiamy rośliny pod osłonami, to rankiem należy przewietrzyć obiekt, aby zapewnić cyrkulacje powietrza, która obniży jego wilgotność i może spowodować aktywację procesu transpiracji, zapobiegając zjawisku parcia na korzeń.

Jeśli warunki niesprzyjające pobieraniu wapnia z gleby utrzymują się dłuższy czas, rozwiązaniem (częściowym) może być pozakorzeniowe stosowanie nawozów wapniowych, tak aby pierwiastek ten uzupełnić w momencie, gdy rośliny mają utrudnione jego pobieranie z gleby. Jeśli sięgamy po dolistne nawozy wapniowe, to należy wziąć pod uwagę fakt, iż efekt pozakorzeniowego żywienia wapniem, jego przemieszczenie do liści czy owoców może zająć roślinie nawet do 9 dni! Żywienie wapniem nie jest ekspresowe, dlatego odpowiednia ilość dostępnego wapnia w glebie, dostarczanie go wraz z pożywką w czasie fertygacji przez cały sezon wegetacyjny oraz dolistna korekta nawożenia wapniem zapewnić mogą pożądany efekt.

Jak Drogi Czytelnik zdążył się już przekonać, żywienie wapniem nie jest sprawą oczywistą. Jego uzupełnienie w glebie do poziomów optymalnych dla roślin, zapewnienie warunków sprzyjających pobieraniu i transportowaniu wapnia w roślinie, które będą mogły się przełożyć na wysoką jakość i trwałość plonu, nie jest ani łatwe ani nie trwa krótko. Z tego powodu o wapniu należy myśleć w różnych kontekstach – nawożenia posypowego, fertygacji, nawożenia dolistnego – oraz w różnych terminach: przed założeniem plantacji, podczas przygotowania stanowiska czy po zbiorach, w okresie jesiennym. Dlatego w trzeciej części niniejszego artykułu, która ukaże się w kolejnym numerze „Sadu Nowoczesnego”, zajmiemy się terminami, dawkami i metodami dostarczania wapnia, aby zapewnić roślinom jego dostateczną ilość. 

Albert Zwierzyński

Doradca Jagodowy

30. listopad 2022 11:00