Wpływ wapnia i wapnowania na plonowanie roślin

Wapń jest dominującym kationem zarówno w kompleksie sorpcyjnym, jak i roztworze glebowym gleb uprawnych. O zawartości wapnia w glebie decyduje głównie rodzaj skały macierzystej, z jakiej powstała gleba oraz stopień zaawansowania w niej procesów wietrzenia i przemywania.

Najczęściej zwartość wapnia w roztworze glebowym wynosi 200 – 300 mg Ca2+∙dm-3. Przy czym naturalne i związane z działalnością człowieka procesy powodują corocznie straty wapnia w glebie na poziomie co najmniej 140 kg CaO·ha-1, a w warunkach intensywnej uprawy i nawożenia, zwłaszcza azotowego, oraz w rejonach silnie zanieczyszczonych nawet powyżej 250 kg CaO·ha-1. Straty tego pierwiastka oraz stosowanie nawozów fizjologicznie kwaśnych powodują zakwaszenie gleb. Ocenia się, że około 80% użytków rolnych Polski jest w różnym stopniu zakwaszonych (b. kwaśne 29%, kwaśne 28%, lekko kwaśne 24%). Badania wykonane przez Okręgowe Stacje Chemiczno-Rolnicze wykazały, że ponad 50 % gleb Polski stanowią gleby bardzo kwaśne i kwaśne. W glebach o pH 5,0 i niższym zwiększa się mobilność glinu, który powoduje zahamowanie wzrostu korzeni oraz działa fitotoksycznie na włośniki powodując ich zamieranie. Wpływa to niekorzystnie na transport wody i soli mineralnych z roztworu glebowego do części nadziemnych roślin. Duża koncentracja glinu w roztworze glebowym hamuje pobieranie oraz transport wapnia i magnezu przez rośliny. Rośliny uprawiane na zakwaszonych glebach mają mniejszą odporność na suszę, wymarzanie i porażenie przez choroby i szkodniki. Na glebach zakwaszonych oprócz nadmiaru kationów wodoru i glinu, również zwiększa się stężenie manganu. Jedynym skutecznym sposobem regulacji odczynu gleby jest zabieg wapnowania. Dlatego szczególnie ważne jest przekonanie producentów rolnych do zwiększenia dawek nawozowych wapna oraz częstszego jego stosowania. Wapń zawarty w nawozach wapniowych należy traktować jako makropierwiastek i tak samo jak azot, potas czy fosfor stosować corocznie. Gleby użytków rolnych powinny wykazywać wartość pH w granicach 5,5-7,0 (niższa wartość dla gleby lekkiej, wyższa – gleby ciężkie).

Poszczególne rośliny uprawne różnią się pod względem wymagań dotyczących odczynu gleby o czym należy pamiętać planując zastosowanie zabiegu wapnowania w płodozmianie. Do roślin rolniczych bardzo korzystnie reagujących na odczyn gleby od pH 6,0 do pH 7,5 należą między innymi pszenica, jęczmień, kukurydza, buraki cukrowe, rzepak, soja i inne rośliny motylkowate. Na plantacjach z niedoborem wapnia zaobserwowano między innymi zawijanie się łodyg rzepaku tuż pod kwiatostanem ku dołowi, co daje efekt zwiędniętej rośliny w okresie jego kwitnienia. Natomiast mało wrażliwe na odczyn kwaśny (poniżej pH 5,0) są gryka, łubiny, seradela, rzodkiew i rzepa czarna. Z zakresem tolerancji roślin na pH gleby związany jest w znacznej mierze plon roślin. Rośliny wrażliwe np. kukurydza, rzepak, pszenica i burak cukrowy dają najwyższy możliwy plon gdy odczyn gleby wynosi około pH 6,8- 7,5. Rośliny te pobierają znaczne ilości wapnia, który jest kumulowany w organach wegetatywnych i generatywnych. Wykazano, że rzepak ozimy na wyprodukowanie 3 ton nasion wraz z plonem ubocznym akumuluje około 124 kg Ca·ha-1 czyli tylko nieznacznie mniej niż potasu (153 kg K·ha-1) i kilkukrotnie więcej niż fosforu, którego pobranie kształtuje się na poziomie 30 kg P·ha-1. Natomiast dobre zaopatrzenie roślin bobowatych (motylkowych) w wapń jest koniecznym warunkiem tworzenia brodawek korzeniowych, w których odbywa się wiązanie azotu.