Dlaczego wszystko co wiedziałeś o pH gleby jest nieprawdą?

Co byś zrobił gdybym powiedział Ci, że wszystko co do tej pory wiedziałeś o pH gleby jest iluzją? Czy jesteś gotowy wziąć czerwoną pigułkę i poznać prawdę? Ostrzegam, że nie jest to łatwe. Musisz poznać nowe pojęcia by poruszać się w tej tej nieznanej Ci do tej pory rzeczywistości. No chyba, że drogi Czytelniku uważałeś w gimnazjum na lekcjach chemii i fizyki, wtedy będzie to co najwyżej odświeżenie starych wiadomości i umiejscowienie ich w nowym kontekście…

Jeśli NIE jesteś na to gotów, weź niebieską i zamknij to okno w swojej przeglądarce teraz. Jutro obudzisz się kontynuując życie w ułudzie, dalej myśląc, że dodawanie kompostu i materii organicznej do ogródka jest panaceum na wszystkie Twoje ogrodnicze czy rolnicze problemy…

Wybór jest Twój…

Nadal tu jesteś? Zacznijmy więc od kilku definicji, byśmy wiedzieli, że rozmawiamy o tych samych rzeczach (definicje z Wikipedii, to co jest napisane kursywą jest moim wytłumaczeniem danej definicji).

Definicje używane w tym wpisie:

  • Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.Jony naładowane dodatnio nazywa się kationami, zaś ujemnie anionami. Jony mogą występować samodzielnie, w stanie wolnym (zwykle w fazie gazowej) lub tworzą tzw. pary jonowe, które mogą być luźno z sobą związane lub odwrotnie – tworzyć silne wiązania. Silnie związane pary jonowe tworzą chemiczne wiązania jonowe, obecne w wielu związkach chemicznych.Powstanie jonu z obojętnego atomu lub cząsteczki nazywamy jonizacją.Symbol jonu podaje się w postaci symbolu atomu lub grupy atomów z ładunkiem umieszczonym w prawym górnym indeksie, np. dodatnie: Na+, Ca2+, Al3+ oraz ujemne: F, S2−.
  • Kation − jon o ładunku dodatnim (+). Indywiduum chemiczne występujące zawsze w obecności jonu o ładunku przeciwnym (anionu) w przypadku medium elektrycznie obojętnego (zasada zachowania ładunku). Kationy mogą być zarówno organiczne jak i nieorganiczne. Podczas elektrolizy stopionych soli jak i roztworów wodnych z rozpuszczoną substancją jonową, kationy podążają do elektrody ujemnej (o dodatnim potencjale) zwanej katodą.
  • Pojemność wymiany kationów, PWK (kationowa pojemność wymienna) – część pojemności glebowego kompleksu sorpcyjnego dotycząca wymiennej adsorpcji kationów z roztworu glebowego; jedna z cech gleby decydujących o jej żyzności. Definicja i symbol PWK zostały przyjęte przez Zespół Fizykochemii Gleb PTG jako odpowiednik ang. cation exchange capacity (CAC) lub niem. Austauschkapazitat (KaK lub AK).PWK jest równa sumie ładunków kationów, które zobojętnieją ładunki ujemne znajdujące się w danych warunkach na powierzchni cząstek kompleksu sorpcyjnego w określonej masie gleby. Jest wyrażana w centymolach jonów na kilogram gleby (wcześniej – w milirównoważnikach na 100 g gleby).
    W uproszczeniu można uznać, że PWK to ilość dodatnich jonów (kationów) czyli atomów lub czasteczek o dodatnim ładunku elektrycznym jaką może utrzymać dana gleba (czy substancja, bo np. czysty humus, materia organiczna również ma swoją (zwykle wysoką) PWK.
  • Napięcie elektryczne – różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Symbolem napięcia jest U. Napięcie elektryczne jest to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami, dla których określa się napięcie, do wartości tego ładunku. Wyraża to wzór:
    U_{AB}=varphi_B - varphi_A = {W_{A longrightarrow B}over q}

    przy czym zakłada się, że przenoszony ładunek jest na tyle mały, iż nie wpływa znacząco na zewnętrzne pole elektryczne[1].

    W przypadku źródła napięcia (prądu) elektrycznego napięcie jest jego najważniejszym parametrem i określa zdolność źródła energii elektrycznej do wykonania pracy. Napięcie mierzone na zaciskach źródła napięcia jest mniejsze od siły elektromotorycznej źródła. Różnica ta spowodowana jest spadkiem napięcia na oporze wewnętrznym źródła.

    Zależność pomiędzy spadkami napięć i siłami elektromotorycznymi w obwodach elektrycznych opisuje drugie prawo Kirchhoffa.

  • Odczyn glebowy, właściwość gleby wyrażona przez stosunek stężenia jonów wodorowych H+ do jonów wodorotlenkowych OH- (odczyn roztworu określony w jednostkach pH) w fazie stałej gleby i w jej roztworze.Odczyn wskazuje na kwasowość lub zasadowość gleby, wyróżnić możemy więc:
    • gleby kwaśne, pH < 6,6, z przewagą jonów wodorowych i jonów glinu. Gleby kwaśne dzielimy na:
    • silnie kwaśne, pH < 4,5;
    • kwaśne, pH 4,6 – 5,5;
    • lekko kwaśne pH 5,6 – 6,5;
    • gleby obojętne, pH 6,6 – 7,2, jony występują w równowadze;
    • gleby zasadowe, pH > 7,2, z przewagą jonów wodorotlenkowych, znaczenie ma tutaj obecność takich składników zasadowych jak węglan wapnia, jony wapnia, magnezu i sodu.

    Ponieważ w klimacie Polski gleby często wykazują zakwaszenie, ustalenie ich odczynu ułatwia przeprowadzanie zabiegów agrotechnicznych, ma więc duże znaczenie praktyczne, pozwalając na określenie potrzeb wapnowania gleby.
    W końcowej części tej definicji występuje już pewna niedokładność…

Dlaczego gleby mają niskie pH i co to tak naprawdę oznacza?

Co oznacza „niskie pH” gleby? Oznacza to, że jest w nich DUŻO kationów wodoru (H+). Dlaczegóż to jest w nich dużo atomów wodoru? Bowiem natura nie znosi próżni – jeśli inne kationy zostały wymyte, nie były obecne w dużej ilości w skale macierzystej z której została wytworzona gleba, zostały „wyeksportowane” z ekosystemu w postaci płodów rolnych i zwierząt na sprzedaż, do gleby dodano dużo anionów w postaci nawozów sztucznych czy też kwaśnych deszczy – to przyroda „będzie zmuszona” coś zrobić. Nie może być takiej sytuacji, że gleba utrzymuje przez dłuższy czas wysokie napięcie elektryczne (a tym byłby trwały nadmiar wszystkich anionów). Jeśli więc gleba zawiera nadmiar (w stosunku do stanu równowagi) anionów naturalną tendencją będzie chęć ich zrównoważenia. Jeśli glin, wapń, magnez, potas czy sód z podglebia jest niedostępny, to jedynym innym dostępnym źródłem kationów w glebie jest… wodór. Stąd pod nieobecność kationów zasadowych (wapń, magnez, sód i potas) pojawiają się kationy wodoru.

Jeszcze raz powtórzę, oto główne kationy glebowe (poza wodorem) to:

  • glin (Al3+)
  • wapń (Ca2+)
  • magnez (Mg2+)
  • potas (K+)
  • sód (Na+)

Glin jest kationem kwaśnym (o tym za chwilę), poza tym najprawdopodobniej nie jest potrzebny roślinom do wzrostu, w większych ilościach jest dla roślin, ludzi i zwierząt toksyczny (przewlekłe zatrucie glinem wiąże się m.in. z zachorowaniem na chorobę Alzheimera) i wiec nie chcemy z nim igrać. Zostają nam więc 4 pierwiastki czy ich związki, z którymi możemy pracować, a które wpływają na „pH gleby” (czyli ilość kationów wodoru). Co istotne, to fakt, że ich proporcje w glebie wpływają dramatycznie na właściwości gleby, możliwość uprawy rożnych roślin na tej glebie oraz na zdrowie zwierząt i ludzi spożywających żywność wyrosłą na tej glebie. Niskie pH jest zatem wskaźnikiem, że gleba ma deficyt (jakichś) kationów innych niż wodór, możliwe, że wszystkich. NIE zawsze MUSI to oznaczać, że brakuje wapna.

Kationy kwasowe i zasadowe oraz ich wysycenie w roztworze gleby.

Są 4 główne kationy zasadowe (czyli takie, które w obecności wody wytwarzają mocne zasady) i 2 główne kationy kwaśne, czyli takie, które w roztworze gleby powodują obniżenie pH (czyli zwiększenie ilości kationów wodoru).

Główne kationy zasadowe:

  • wapń (Ca2+)
  • magnez (Mg2+)
  • potas (K+)
  • sód (Na+)

Kationy kwasowe:

  • wodór (H+)
  • glin (Al3+)

Chyba zrozumiałe dlaczego obecność kationów wodoru obniża pH gleby (czyli zwiększa ilość kationów wodoru w roztworze gleby)? Dlaczego jednak kation glinu powoduje kwasowość gleby? Pozwolę sobie ponownie wkleić mały fragment z Wikipedii (zaznaczenie na czerwono – W.M.):

Jony Al3+ mają wysoką energię adsorpcji. W glebach kwaśnych zajmują dużą część miejsc sorpcji wymiennej, wypierając jony zasadowe. Po wyparciu z sorbentu biorą udział w reakcjach:

Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+

AlOH2+ + 2H2O = Al(OH)3 + 2H+

Al(OH)+2 + H2O = Al(OH)3 + H+

Czy jest to teraz zrozumiałe? Zaraz wytłumaczę dlaczego ma to WIELKIE znaczenie.

Pojemność Wymiany Kationów określa potrzebę nawożenia wapnem, magnezem, potasem i sodem.

Większość Czytelników zapewne wie, że gleby gliniaste wymagają znacznie większej ilości wapna niż gleby piaszczyste (a jeśli nie wiedziało, to właśnie się dowiedziało) jeśli chcemy podnieść ich pH. Dlaczego tak jest? Ponieważ gleby gliniaste mają (zwykle) o wiele większą PWK niż gleby bardzo lekkie, piaszczyste. Czasami jest to rząd wielkości różnicy. Wyjątkiem są bardzo zwietrzałe lub bardzo stare gleby gliniaste (tropiki czy np. gleby Australii) lub te „postarzałe” działalnością człowieka np. poprzez używanie niektórych nawozów sztucznych (jak chlorku potasu (KCl), który trwale zmniejszają PWK gleb gliniastych)[1].

Zwykle (tzn. w polskich Stacjach Okręgowych Stacjach Chemiczno-Rolniczych) podaje się Pojemność Wymiany Kationów (PKW) w milirównoważnikach na 100 g gleby. Skrót to me/100 g gleby. Oznacza to ilość miligramów kationów wodoru (H+) jaka byłaby potrzebna by nasycić wszystkie dostępne dla kationów miejsca kationami wodoru. Jeśli wystarczyłby 1 miligram, to oznaczałoby, że PWK danej gleby wynosi 1. Nazwa jednostki wskazuje, że 1 atom wodoru jest równoważnikiem (w elektrostatycznym sensie) np. 1 atomu potasu.

Co warte uwagi, to fakt, że gleby piaszczyste zwykle mają PWK w przedziale 1-10, gliny od 11 – 30. „Pustynia” Jacka Kobusa prawdopodobnie może mieć PWK w granicach 1-2.

Oto tabela pokazująca PWK poszczególnych gleb (torfowych i wrzosowych). PWK po angielsku to Cation Exchange Capacity (CEC). Kliknij w obrazek by otworzyć większe w nowym oknie:

Można  o PWK myśleć jak o pojemniku. Jedne naczynia są małe, jak powiedzmy rondelki do gotowania jajek (gleby piaszczyste), inne są większe jak np. garnek do gotowania bigosu (gliniaste i ilaste). Jeszcze inne rozmiarem przypominają wojskowy gar do gotowania grochówki (gleby torfowe).

Wysycenie gleby kationami bazowymi wpływa na właściwości gleby. Jakie proporcje wysycenia gleby kationami zasadowymi są najlepsze do uprawy roślin?

Wspomniany wcześniej dr. Wiliam A. Albrecht po przeprowadzeniu szeregu badań doszedł do wniosku, że rośliny rosną najlepiej, gdy cała Pojemność Wymiany Kationów gleby jest wysycona zasadami w następujący sposób:

  • 65% dla wapna (Ca)
  • 15% dla magnezu (Mg)
  • 4% dla potasu (K)
  • 1-3% dla sodu

Reszta miejsc zarezerwowana jest dla:

  • wodoru (H) (5-10%), żelaza (Fe), manganu (Mn), cynku (Zn), miedzi (Cu) i kationów pierwiastków śladowych.

Zapewnia to bardzo bogaty (lub jak to zostało określone „luksusowe”) odżywienie roślin. Na co chciałbym zwrócić uwagę, to pH gleby, które się przy takich proporcjach się osiągnie. Będzie ono wynosić… 6,4 -6,5! Czyli idealne do uprawy większości „normalnych” roślin. Przy tym pH gleby mikroelementy i większość pierwiastków śladowych jest najlepiej przyswajalna, a niekorzystnych dla zdrowia metali ciężkich najmniej. „Idealne” pH jest trudniejsze do osiągnięcia (lub niemal niemożliwe) na glebach piaszczystych o niskim poziomie materii organicznej, sklasyfikowanych jako „bardzo lekkie”. W przypadku gleb bardzo lekkich (PWK w granicach 0-3), zanim zakumulują one odpowiednią ilość materii organicznej nie ma się co bawić w w obliczanie idealnych proporcji, tylko należy walić mączki granitowe, mączki bazaltowe, materię organiczną (to przysłowiowo „ile wlezie”) plus często (np. 2 razy w roku) wapnowanie dolomitem. Mączka bazaltowa byłaby w tym przypadku jednak najlepsza.

Dostępność pierwiastków dla roślin w zależności od pH gleby

Niektórzy [1] uważają, że ciut lepsze są inne proporcje. np na glebach ciężkich, możliwa jest poprawa struktury jeśli bazowe wysycenie kationami będzie wynosić około 70% wapna i tylko 10% magnezu (plus pozostałe kationy w normalnych proporcjach). Pozwoli to „otworzyć” glebę. Michael Astera twierdzi, że jeśli uzyska się te proporcje wysycenia gliny kationami bazowymi, to będzie można po niej bez negatywnych konsekwencji jeździć samochodem (nie podaje jednak marki i modelu tego samochodu, wiec może chodzi od Cinquecento albo samochód na sprężone powietrze..?).

Z drugiej stronie na glebach bardzo lekkich (piaszczystych) dobrze jest uzyskać bazowe nasycenie w wysokości 60% wapnia i 20% magnezu. Umożliwi to uczynienie gleby bardziej zwięzłą, mniej napowietrzoną (czy może dokładniej… mniej „przepowietrzoną”)  i w konsekwencji m.in. lepsze utrzymywanie wody, szybszą akumulację materii organicznej, czy w ogóle na podniesienie jej poziomu do wyższego, wcześniej niemożliwego do osiągnięcia z powodu szybkiego tempa jej rozkładu.

W żadnym wypadku nie chcemy (nie dotyczy uprawy roślin lubiących kwaśną glebę lub różnych niszowych „upraw specjalnych” jak np. uprawa rosiczek) by  wapń stanowił mniej niż 60% bazowego wysycenia kationami. Zdecydowanie również niepożądane jest jeśli magnezu jest więcej niż wapna (sytuacja w Polsce raczej nie występująca), bowiem może to powodować nierozkładanie się materii organicznej i/lub wytwarzanie alkoholi i formaldehydów w czasie jej rozkładu, deficyty wapna u roślin, zwierząt i ludzi.

Przeżuwacz, antylopa kudu zjada kości. W ten sposób uzupełnia deficyt wapna i/lub fosforu w diecie. Inne przeżuwacze (w tym krowy) również mogą uzupełniać w ten sposób niedobory składników mineralnych. Prawdopodobnym rozwiązaniem jest nawożenie pastwiska wapnem i/lub fosforem. Zwróć proszę uwagę, że antylopa kudu żyje środowisku półpustynnym, a tam pH gleby jest na pewno wysokie! Prawdopodobnie jednak ta gleba jest bogata w sód i może magnez.

W kontekście tego krowiego ataku na kurczaka(?) przychodzi mi do głowy tylko angielskie powiedzenie „It Didn’t See It Coming” (z ang., dosłownie: nie widział, że to nadchodzi). Na Youtubie można znaleźć jeszcze kilka innych filmików w których przeżuwacze (czyli jakby to niektórzy wegetarianie powiedzieli „100% roślinożercy”) zabijają i zjadają inne zwierzęta lub jedzą padlinę. To pokazuje jak piękny i bardziej skomplikowany jest świat niż nam się to wydaje oraz to jak zwierzęta do pewnego stopnia mogą uzupełniać niedobory pokarmowe (choć trzeba przyznać, że przyczyna tego zjawiska może być inna). Czasami, niektóre zwierzęta są po prostu wredne i złośliwe. Czasami robią to z… żalu i zemsty.

Jak sprawdzić, że pH gleby samo w sobie nie ma aż tak dużego znaczenia?

By przekonać się, że pH gleby nie ma zbyt dużego znaczenia (poza tym kontekstem, że może wskazywać na deficyty pewnych minerałów) wystarczy do gleby o niskim pH dodać czegoś co podniesie pH a co nie jest wapnem. Dobrym wyborem będzie np. soda oczyszczona (czyli wodorowęglan sodu NaHCO3). Choć pH wzrośnie (w zależności od tego ile jej dodamy), to plony się nie zmienią lub nawet spadną (z powodu nadmiaru sodu w stosunku do innych kationów zasadowych). Podobnie na glebie o niskim pH (co wskazuje na m.in. niskie wysycenie gleby wapnem) nawożenie wapnem za pomocą chlorku wapna (CaCl2), którego normalnie nie używa się jako nawozu odnotowano wzrost plonów soi.

Sam, nieco przez przypadek przeprowadziłem podobne doświadczenie przesadzając z nawożeniem solą morską, choć prawdę pisząc moja gleba nie miała niskiego pH, wiec to raczej dowodzi, że co za dużo (sodu i chloru) to nie zdrowo…

Róża zbyt obficie nawożona wodą morską

Pamiętacie jeszcze te piękna różę z poprzedniego wpisu? No cóż… już nie jest taka piękna (ale i tak mama mnie uczyła, że liczy się wnętrze)! Zaznaczę, że zbrzydła dopiero po DRUGIEJ aplikacji wody morskiej. A tak w ogóle to Memento Mori!

Skąd mam wiedzieć jaka jest pojemność wymiany kationów mojej gleby i ile kationów bazowych w niej się znajduje?

Należy oddać próbkę gleby do analizy. Oni, tzn. pracownicy Okręgowej Stacji Rolniczo-Chemicznej określą na podstawie analizy chemicznej określą PWK danej gleby oraz stwierdzą ilość poszczególnych kationów bazowych (zasadowych). Jeśli chce się zrobić ciut bardziej „skomplikowaną” analizę gleby (jak na obecność niektórych mikroelementów i pierwiastków śladowych) prawdopodobnie będzie trzeba wysłać próbkę do OSCh-R w Warszawie lub udać się tam osobiście.

Jacek Kobus oddał próbki swojej gleby do analizy. Oto rezultaty (kliknij w poszczególne tabel by otworzyły się większe, w nowym oknie):

 

Ph gleby i zawartość poszczególnych makroskładników.

Ph gleby i zawartość fosforu, potasu i magnezu. Zwróć uwagę, że wynik dla fosforu i potasu jest podawany w formie tlenków (taka konwencja). Kliknij by otworzyć większe w nowym oknie.

 

PWK, główne kationy glebowe

W tym kontekście za PWK można przyjąć 4,64.

Oto zdjęcia jak wyglądał w marcu 2014 roku obszar z którego pobrana została próbka B. „Przeciętna” dla Wielkiego Padoku łączka powstała po wycince większej liczby karłowatych sosenek (w analizie oznaczona jako próbka „B”). Jak napisałem powyżej 4,64 mieści się w w wyżej opisanym przedziale PWK dla gleb piaszczystych. I tak stanowi to wielką poprawę w porównaniu do stanu wyjściowego…
Próbka B analiza gleby Jacka Kobusa marzec 2014 Zblizenie Próbka B analiza gleby Jacka Kobusa marzec 2014

 Stan wyjściowy, tzw. „Pustynia”, próbka „C”. Jak widać ilość makro, mikro elementów i pierwiastków śladowych jest tak niska, że nawet karłowate sosny tu nie rosną… Swoją drogą, to przed ulepszeniem tej gleby, późną zimą to byłaby wspaniała sceneria do kręcenia postapokaliptycznych filmów. Bo teraz to w Boskiej Woli jest już pięknie…

Próbka C analiza gleby Jacka Kobusa marzec 2014 Zbliżenie Próbka C analiza gleby Jacka Kobusa marzec 2014

Skąd mam wiedzieć ile nawozów dawać na hektar?

Czy jeśli mam niskie pH gleby należy przykładowo walnąć 65okg wapna, 100kg magnezu, 40 kg potasu i 10 kg sodu na hektar? Niestety nie jest to takie proste. Na szczęście nie jest to też aż takie skomplikowane… Pozwolę sobie wkleić jeszcze raz listę kationów bazowych, dodam jeszcze tylko ich masę atomową:

  • wapń (Ca2+) masa atomowa: 40
  • magnez (Mg2+) masa atomowa: 24
  • potas (K+) masa atomowa: 39
  • sód (Na+) masa atomowa: 23

I dla przypomnienia wodór (H+) masa atomowa: 1

Przypomnę, że PWK podaje się w milirównoważnikach (równoważnikach kationów wodoru). Oznacza to, że 1 kation wodoru można „zrównoważyć” (oczywiście tylko w elektrostatycznym tego słowa znaczeniu) czy też zastąpić 1 kationem potasu lub 1 kationem sodu. No tak… ale co z wapnem i magnezem? Czy 1 kation wodoru da się zastąpić 1 kationem wapna lub jednym kationem magnezu..? Nie.

Widzicie te małe plusiki? Zarówno potas (K+), sód (Na+) czy wodór (H+) mają po jednym plusiku. Magnez (Mg2+) i wapń (Ca2+) po dwa. Oznacza to więc nic innego, że do „zrównoważenia” 1 kationu wapnia potrzeba dwóch kationów wodoru. Lub inaczej… 2 kationy wodoru są potrzebne by zrównoważyć jeden kation magnezu. Po prostu ilość plusików musi się zgadzać…

Jak te ilości przełożyć na kg/ha?

By nasycić górne 15-17 cm gleby (warstwę orną) na obszarze 1 ha odpowiednikiem 1 milirównoważnika potrzeba:

  1. 20 kg wodoru
  2. 400 kg wapna
  3. 240 kg magnezu
  4. 780 kg potasu
  5. 460 kg sodu

 

Pokażę na przykładzie gleby Jacka ile by trzeba sypnąć poszczególnych nawozów by wysycić glebę poszczególnymi kationami bazowymi, by były one w idealnych proporcjach (wg. Michael Astera). Chcemy nasycić bardzo lekką glebę o PWK 4,64 w następujących proporcjach:

  • 60% dla wapna (Ca)
  • 20% dla magnezu (Mg)
  • 4% dla potasu (K)
  • 1-3% dla sodu
  • reszta dla wodoru i kationów mikroelementów i pierwiastków śladowych

Przeliczając to na 1 milirównoważnik chcemy by w glebie było:

  1. 400kg * 0,70 (bo chcemy 70% wysycenia wapnem) = 240 kg wapnia
  2. 240kg * 0,20 ( bo chcemy 20% wysycenia magnezem) = 48 kg magnezu
  3. 780 kg * 0,04 (bo chcemy 4% wysycenia potasem) = 31 kg potasu (w zaokrągleniu)
  4. 460 kg * 0,03 (bo chcemy 3% wysycenia sodem) =14 kg sodu (w zaokrągleniu)

Przypomnę, że to jest wartość by nasycić 1 ha gleby o PWK 1. Gleba Jacka ma pojemność 4,64, więc powyższe wyniki należy pomnożyć przez 4,64. Da to następujące wartości:

  1. 1114 kg wapna na ha
  2. 223 kg magnezu na ha
  3. 144 potasu na ha
  4. 65 kg sodu na ha

To ilości jakie powinny być obecne w glebie Jacka dla optymalnej (w tym momencie mam na myśli stosunek ilość/jakość) produkcji roślinnej.

Ile tych substancji mineralnych nasz hodowca koni achałtekińskich ma aktualnie na swym padoku? By to obliczyć znowu musimy wrócić do analizy gleby…

PWK, główne kationy glebowe

Obliczamy zatem ile jest poszczególnych kationów:

  1. 400kg * 0,60 (bo aktualnie jest 0,60 me kationów wapna/100 g gleby) = 240 kg wapna/ha
  2. 240kg * 0,22 (bo aktualnie jest 0,22 me kationów magnezu/100 g gleby) = 52 kg magnezu
  3. 780 kg * 0,04 (bo aktualnie jest 0,20 me kationów potasu/100 g gleby) = 31 kg potasu
  4. 460 kg * 0,50 (bo aktualnie jest 0,50 me kationów sodu) =   230 kg sodu

Jak widzimy u Jacka, na drugim miejscu (po wapniu) za pH gleby odpowiada… sód. Przyznam się, że sam się również zdziwiłem. Teraz, skoro wiemy, ile mamy poszczególnych kationów bazowych i jaki poziom chcemy osiągnąć trzeba ocenić ile tego wszystkiego dać…

Ustalanie dawki nawozów

By ustalić ile dobrze by było sypnąć nawozu na hektar, by osiągnąć „idealne proporcje” należy od pożądanej wartości odjąć to co w tej chwili jest w glebie. W przypadku padoków dla drogich koni to wyglądałoby tak:

  1. 1114 kg wapna – 240 kg = 874kg
  2. 223 kg magnezu – 52 kg = 171kg
  3. 144 potasu na ha – 31 kg = 113kg
  4. 65 kg sodu na ha – 230kg =  – z sodem nie musimy nic robić, bo jest go aż nad to.

Teraz gdy wiemy ile poszczególnych minerałów w formie pierwiastkowej, musimy to przeliczyć na to ile będziemy musieli użyć różnych nawozów, albowiem
te (nawozy) nie występują w postaci czystych pierwiastków a różnych soli, tlenków, kwasów i innych związków chemicznych…

Najpopularniejsze nawozy zawierające wapń:

  • Węglan wapnia potocznie zwany kredą, bo… jest kredą :-) CaCO3 zawiera 40% wapnia. Jacek musiałby więc dać:

874kg : 0,40 = 2185 kg kredy/ha by nasycić swoją glebę w pożądaną ilość wapnia.

  • Tlenek wapnia tzw. wapno palone lub wapno budowlane CaO zawiera 70% wapnia.

874kg : 0,70 = 1250kg

Zatem Jacek musiałby dać 1250kg wapna budowlanego na ha, by wysycić swoją glebę w odpowiednią ilość wapna (choć nie powinien robić tego w jednej dawce, bo taka wysoka jednorazowa dawka na glebach bardzo lekkich utrudni wchłanianie innych substancji mineralnych). Poza tym wapno budowlane jest baaardzo niekorzystne dla życia glebowego.

Najpopularniejsze nawozy zawierające magnez

Tlenek magnezu MgO zawiera 60% magnezu.

171kg : 0,60 = 285 kg

Jacek musiałby rozrzucić 285 kg tlenku magnezu/ha by bazowe wysycenie zasadami w magnez było idealne.

Dolomit zawiera około 11% magnezu i 22% wapnia. Jacek musiałby zatem użyć:

171kg : 0,11 = 1550 kg

1,5 tony dolomitu by nasycić swoją glebę w potrzebny jej magnez. Musiałby również uwzględnić, że ta dawka dolomitu zawiera też 340 kg wapna. Na gleby lekkie i bardzo lekkie (o niskim pH, które są deficytowe zarówno w wapno jak i magnez) dolomit jest wskazanym składnikiem do „podnoszenia pH gleby”, bowiem rozkłada się powoli, nie ma więc ryzyka, że zostanie z niej wypłukany.

Najpopularniejsze nawozy zawierające potas

Chlorek potasu KCl zawiera 52% potasu, więc:

113kg : 0,52 = 217kg chlorku potasu

Jacek musiałby dać około 220kg chlorku potasu na hektar by nasycić jego glebę w potrzeby jej potas. Chlorek potasu jest uważany za nawóz, który „postarza gliny” (trwale zmniejsza ich PWK). Chlorek potasu nie jest nawozem dozwolonym do użytku w amerykańskich czy polskich gospodarstwach ekologicznych. Główną jego korzyścią jest jego stosunkowo niska cena…

Siarczan potasu K2SOzawiera 41% potasu elementarnego.

113kg : 0,41 = 276 kg

Jacek musiałby rzucić na jego padoki 276kg siarczku potasu/ha, by nasycić jego glebę w potrzebny jej potas.

Najpopularniejsze nawozy zawierające sód

Chlorek sodu.
Najpopularniejszym nawozem zwierającym sód jest chlorek sodu w czystej postaci to tzw. sól kuchenna lub sól stołowa. Jeśli jednak Twojej glebie brakuje sodu, może warto pomyśleć o nawożeniu wodą morską lub solą morską? Bo przy okazji doda się również mikroelementów i pierwiastków śladowych. Gleba Jacka ma aż nadmiar sodu, więc nie jest konieczne jej zasilanie w ten pierwiastek. Ciekawi mnie czy w związku z tym eksperyment polegający na nawożeniu 3 różnych arów ziemi rożnymi solami (morską, kamienną oraz solą ważoną, jodowaną) odniesie jakieś pozytywne rezultaty. W końcu sól morska czy sól kamienna to nie tylko chlorek sodu, a również różne mikroelementy i pierwiastki śladowe. Przeżyjemy, zobaczymy!

Sól morska zawiera około 86% chlorku sodu, sól kamienna 96-99%.  Chlorek sodu ma 40% zawartość sodu.

Dlaczego trzeba dawać tak dużo nawozów? Przecież to kosztuję fortunę!

Uprzedzę „zarzuty”… Ilości poszczególnych kationów bazowych (wapń, magnez, potas i sód) którymi trzeba nawieść glebę by wysycić PWK w „idealne” proporcje może wydawać się spora, bo i takie są. Jednak… to są ilości, które należy użyć raz* tzn. by glebę wysycić. Jeśli już to zrobimy, to później co roku dodawać już tylko będziemy musieli dużo mniejsze ilości, głównie z powodu:

  1. Eksportu pierwiastków z naszego agroekosystemu w postaci sprzedanych/wydanych produktów rolnych. W przypadku Jacka to będzie 2-3 źrebaki achałtekińskie na (wkrótce będzie można kupić jednego lub dwa, lepiej się pospieszyć z rezerwacją…)
  2. W miarę jak zwiększa się poziom materii organicznej w glebie (co pod pastwiskiem dzieje się najbardziej wydajnie) zwiększa się PWK gleby. Pamiętajcie, że humus ma PWK ponad 100.
  3. W miarę jak zwiększa się pH gleby (bodajże do maksymalnie pH 7, ale tego nie jestem pewien) zwiększa się również jej PWK. Dotyczy to zwłaszcza gleb słabszych, piaszczystych, oznaczonych w Polsce jako bardzo lekkie.
  4. Nieznaczna ilość, która zostanie wypłukana w niższe części profilu glebowego.

A tak w ogóle to jeśli myślisz, że tego trzeba dać dużo, to pomyśl sobie ile by wymagało ulepszenie łąki torfowej o PWK 150 :-D.

U Jacka te wszystkie czynniki: wyższe pH, zwiększona ilość materii organicznej sprawiły, że klasyfikacja gleby (próbka A) w niektórych fragmentach jego gospodarstwa jest już oznaczana jako gleba „lekka” a nie „bardzo lekka” (co było punktem wyjściowym). Długotrwałe nawożenie i nieustanne gnojenie sprawiły, że jakość gleby poprawiła się dramatycznie.

*Nie oznacza, że należy całą dawkę wyrzucić na pole jednorazowo, w większości przypadków jest to wręcz nie wskazane.
——

[1]The Ideal Soil: A Handbook for The New Agriculture; March 2007, by Michael Astera

Jeśli ktoś czytający te słowa byłby w stanie dostarczyć 20-26 ton (całą ciężarówkę/wywrotkę) mączki granitowej lub mączki bazaltowej do Boskiej Woli, to proszę o kontakt. W zamian oferujemy atrakcyjną reklamę (na blogach + w czasopismach jeździeckich).  Będzie Pan/Pani zadowolony!

 

Related Post

Comments

  1. Filip says

    Przykład. Torfowa łąka. Nigdy nie uprawiana. Ile bez analizy na tzw. „pałę” dać kredy, fosforanu amonu, siarczanu potasu, siarczanu magnezu na 1l ziemi, albo np. na 300l ziemi – czyli 1x1x0,3m?

    • Permakulturnik says

      @Filip
      Jeśli nie zależy szkoda Ci tych żuczków i rzadkich roślin występujących na torfowisku, to na początek dałbym kredy, zaczął od około 20 t/ha. Reszty nawozów narazie bym nie dawał, bo po rzuceniu kredy na torf materia organiczna zostanie wypalona (efekt wzrostu aktywności biologicznej). Z tej materii organicznej dużo substancji odżywczej zostanie uwolnionych – może tam być dużo wszystkiego, w tym potasu, fosforu i azotu.

      @Piast
      Optymista jesteś z tą lucerną w pierwszym roku na torfowisku!

Trackbacks

  1. […] Jeśli do naszych obliczeń potrzebowalibyśmy wiedzieć ile fosforu elementarnego jest w danym nawo…, a znamy liczbę NPK (do podania której producenci nawozów mineralnych są prawnie zobligowani), to musimy wiedzieć ile procentowo waży fosfor w tlenku fosforu (P2O5). Waży 43.6%. Musimy zatem wartość naszej Polifoski 8-24-24 pomnożyć przez 0,436 by dowiedzieć się ile jest tego fosforu. Wynik to w przybliżeniu 10,5. Polifoska  8-24-24 zawiera 10,5% fosforu pierwiastkowego. […]

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *