Wpływ wapnia na pobieranie składników mineralnych z gleby i wydajnosć biologicznego wiązania azotu

Od dłuższego czasu moim konikiem jest zrozumienie procesu biologicznego wiązania azotu. Idea, że można mieć nawóz za darmo po prostu bardzo do mnie przemawia a i jestem przekonany, że mym Czytelnikom wcale nie jest wstrętna! Dobrze się to wpisuje w filozofię oszczędzania (bez zmniejszania jakości), bowiem jak zapewne wszyscy rolnicy wiedzą…

 

(W rolnictwie) „Koszty są stałe a ceny nie”

Cytat pochodzący ze starożytnego zbioru mądrości Permakulturnika. Datowany jest na 459 A.C.

Dyskusję nad tym zjawiskiem zacząć należy w ogóle od spostrzeżenia, że nie jest to proces będący zero-jedynkowy. Oznacza to, że to zjawisko NIE ma tylko dwóch „trybów”. Nie jest jak kobieta w ciąży (albo jest albo go nie ma), bez stanów pośrednich), tylko jest to pewne spektrum – proces ten może więc zachodzić bowiem „tylko trochę”, poprzez przeciętnie, ale może też (i to jest bardzo pożądane w produkcji rolniczej czy ogrodniczej) zachodzić bardzo wydajnie. Można to zatem porównać do głodu. Można zatem być trochę głodnym, można być głodnym bardzo (jak po wielogodzinnej wspinaczce w górach)…

W dalszej części wpisu, gdy będę mówił o bakteriach wiążących azot, będę odnosił się do bakterii współżyjących z roślinami z grupy (głównie) bobowatych, (fasoli, grochu, łubinu, soi, wyki, koniczyny, robinii akacjowej…) nie o wolno żyjących bakteriach i innych mikroorganizmach wiążących azot. Choć te drugie mają często podobne wymagania…

O jakich liczbach mówimy i czy gra jest w ogóle warta świeczki? Spotkałem się w dostępnej literaturze z wartościami pomiędzy 3 a 600kg związanego azotu na rok na hektar. Ta pierwsza wartość dotyczyła pewnych cieniolubnych roślin wiążących azot w leśnym ogrodzie a druga uprawianej konwencjonalnie, nawadnianej oraz nawożonej m.in. azotem (dawka na start), potasem i fosforem lucerny (czy tak bardziej z amerykańska alfalfy) w Holandii. Co dla nas istotne, to fakt, że proces biologicznego wiązania można zoptymalizować, innymi słowy uczynić bardziej wydajnym.

Oczywiście więc (jeśli rolnictwem ktoś zajmuje się zawodowo) widać, że potencjalnie gra jest warta świeczki. Zważywszy, że za 1 t czystego azotu zawartego w (najtańszym nawozie azotowym) moczniku trzeba zapłacić 3000zł to są to jakieś pieniądze. Uwzględniając jeszcze fakt, że azot związany biologicznie jest lepiej wykorzystywany niż ten z (najtańszego) mocznika czy nawet innych, nieco droższych nawozów azotowych, to wartość azotu związanego z powietrza jest nawet wyższa – 30-50% azotu z nawozów sztucznych nie jest wykorzystywana przez rośliny, bo ulega wypłukaniu lub ulatnia się z w powietrze. Jak dużo zależy od tego jakiej formy nawozu azotowego użyjemy, jak wysoką dawkę damy, pogody… Najlepiej byłoby nawozić azotem bardzo małymi dawkami, a często, ale to wiąże się z częstszym wyjazdem ciągnikiem na pole/pastwisko a to oznacza zużywanie czasu, maszyn i paliwa…

Uczciwość intelektualna każe mi zaznaczyć, że ten budujący białka pierwiastek jeśli pochodzi ze źródeł biologicznych, może występować w formie chwilowo niedostępnej w momencie, gdy rośliny go najbardziej potrzebują. Zdecydowana większość roślin nie jest w stanie pobrać a więc i wykorzystać azotu, jeśli ten nie jest w formie (mineralnej) azotanowej lub amoniakowej – ten ułamek co jest to rośliny „mięsożerne”, które zjadają owady i np. małe gryzonie. Jeśli więc azot w danym materiale występuje (jak np. oborniku czy świeżo co ściętych na nawóz zielony motylkowych), ale jest np. składnikiem białka jakiejś żyjącej i mającej się dobrze rośliny, bakterii, kreta, dżdżownicy czy innej „glizdy”, to rośliny jeszcze nie mogą go zużytkować. Jeśli ta niedostępność wystąpi w kluczowym dla wzrostu roślin okresie (np. na wiosnę), to może to obniżyć potencjalne plony (tak samo jak dziecko mające niedobory kalorii, białka, minerałów czy witamin nie urośnie tak wysokie jak mogłoby urosnąć, gdyby wszystkiego miało pod dostatkiem).

Dobry timing jeżeli chodzi o uwalnianie azotu z materii organicznej jest również swego rodzaju sztuką (o czym jeśli będzie zapotrzebowanie od Czytelników mogę napisać innym razem – jeśli chcecie dajcie znać w komentarzach).

Po tym przydługim wstępie przejdźmy do meritum…

Jak zawartość wapnia w glebie oraz pH gleby wpływa na wydajność wiązania azotu?

Nieco upraszczając – im niższe jest pH gleby, tym mniej wydajne jest wiązanie azotu przez rośliny na tej glebie. O czym wcześniej już pisałem, nie wynika to per se z niskiego pH gleby, a z faktu, że niskie pH gleby wskazuje na niedobór kationów zasadowych – głównie wapnia, magnezu, potasu i sodu.
Mniej niż optymalne ilości wapnia (czy do pewnego stopnia i innych pierwiastków) powodują m.in. podobną (czytaj nieoptymalną) wydajność procesu fotosyntezy. Zważywszy, że roślina by uzyskać 1 g azotu musi dostarczyć bakteriom około 100 g glukozy można zrozumieć dlaczego chcemy, by rośliny motylkowe miały wszystko czego potrzebują (w tym wapń). Dlaczego niedobory różnych minerałów powodują pogorszenie wydajności procesu fotosyntezy i przechwytywania energii (w postaci węglowodanów) opiszę innym razem.

Rośliny wiążące azot atmosferyczny, które rosną na glebach o niskim pH pobierają więcej azotu z gleby niż go wiążą z powietrza!

Większość roślin wiążących azot preferuje pH zbliżone do 6,3. Tak wyczekana przez Jacka lucerna w ogóle nie rośnie na glebach o pH niższym niż 5, nie wytwarza zaś brodawek w których gości bakterie wiążące azot jeśli pH gleby nie osiągnie 5,5. Aktualnie trwają badania nad poszukiwaniem szczepów bakterii wiążących azot, które są w stanie tolerować niskie pH gleby, inna sprawa, czy te bakterie będą potem wiązać azot wydajnie.

 Piosenka o stosunku roślin wiążących azot do bakterii brodawkowatych na glebach o niskim pH

Można to porównać do ludzi, którzy przeżyli kilka lat w niemieckich obozach pracy czy obozach koncentracyjnych. Czy tacy ludzie istnieli. Oczywiście, czy jednak w tym stanie byli tytanami intelektu, siły woli czy siłaczami? Raczej nie…

Wracając do wiązania azotu…

W jednym z doświadczeń opisanych przez dr. Williama A. Albrechta soja, która rosła w Missouri Experimental Station na glebie o pH 5,6 (optymalne pH dla uprawy soi to 6,3-6,5) tylko 25% zawartego w niej azotu związała sama, resztę zaś pobrała z gleby… Jak już wspomniałem istnieje różnica między „przeżyciem” a życiem pełną gębą.

W takim przypadku (niskie pH gleby) uprawa roślin wiążących azot (w rolnictwie liczą się pod tym względem głównie  bobowate – dawniej motylkowate), zachowują się niemal jak „normalne” uprawy, bo pobierają azot z gleby. Rolnik, który liczyłby, że uprawiając te rośliny na nawóz zielony wzbogaci swą glebę w azot dla następnych roślin mógłby się srogo rozczarować a rachunek ekonomiczny mógłby nie usprawiedliwiać w takim wypadku kosztów uprawy… Te same prawidłowości zachodzą w przypadku bardziej premakulturowych, wieloletnich roślin wiążących azot. Dla przypomnienia, kilka z nich to:

  • rośliny owocowe:rokitnik zwyczajny, oliwnik wielokwiatowy, oliwnik baldaszkowaty, szeferdia kanadyjska. Rokitnik zwyczajny zazwyczaj wymaga dodatku odrobiny cukru, miodu lub stewii by był naprawdę smaczny).
  • rośliny „warzywa”: karagana syberyjska(młode strąki), brzoza brodawkowata(młode liście), Lespedeza krzewiasta (młode liście i pędy gotowane na parze)
  • rośliny paszowe: karagana syberyjska, oliwniki (wąskolistny, wielokwiatowy, baldaszkowaty), rokitnik zwyczajny. Liście i gałęzie mogą służyć za wartościową, wysokobiałkową paszę dla roślinożernych zwierząt (krowy, kozy, owce, konie). Owoce lub nasiona stanowią cenną paszę dla ptactwa(również hodowlanego)
  • rośliny dostarczające drewna: oliwnik wąskolistny, oliwnik baldaszkowaty, olsze, brzozy, robinia akacjowa.
  • rośliny służące jako wiatrochron – żywopłot: Wszystkie tutaj wymienione a zwłaszcza karagana syberyjska.
  • rośliny pożytek dla pszczół: praktycznie wszystkie ww. poza rokitnikiem
  • rekultywacja i poprawa żyzności gleb: wszystkie wymienione

Wapń zwiększa pobieranie minerałów z gleby zwiększając wartość odżywczą roślin

Na stronie (która prawdopodobnie jest tylko czyimś zapleczem) znalazłem następujący fragment:

Wapń (Ca) odkwasza glebę. Stare powiedzenie ogrodników mówi, że „wapń czyni ojców bogatymi, synów zaś biednymi”. Oznacza to, iż dzięki wapniowi rośliny łatwiej pobierają składniki pokarmowe i dzięki temu zwiększa się wysokość plonów. Jest to jednak gospodarka rabunkowa, która prowadzi do szybkiego wyjałowienia gleby. Z tego powodu wapna i innych nawozów zawierających wapń, jak tomasyna, należy używać z rozwagą. Dlatego glebę trzeba wapnować co 3-4 lata.

Jak już wspomniałem, strona z której wziąłem ten cytat to zaplecze, prawdopodobnie tworzone przez studentów zarabiających 5-10zł/1000 słów, więc trudno spodziewać się tam jakiejś oryginalnej myśli czy przełomowej teorii. Nie mniej pokazuje pewien sposób myślenia i pewną prawidłowość biologiczną. Co to oznacza, że rośliny „łatwiej pobierają składniki pokarmowe”? Co się później dzieje z tymi składnikami pokarmowymi? Są teleportowane przez Mor-loków do innej galaktyki? Może też zostają wchłonięte przez czarną dziurę? Nie… one w tych roślinach ZOSTAJĄ czyniąc je bardziej odżywczymi. Nie muszę chyba dodawać, że one tam są głównie w formie organicznej (czyli takiej, którą ludzie i zwierzęta dobrze przyswajają)? Pomyślcie tylko ile trzeba płacić za buteleczkę zchelatowanych minerałów 1 pierwiastka… W tej cenie można mieć np. ćwierć tony wapnia, dolomitu czy innej mączki bazaltowej, które sprawi, że nasz ogródek dostarczy nam produktów o wyższej zawartości minerałów.

Z ekonomicznego punktu widzenia to rzeczywiście niedobrze, że do wyprodukowania danej główki kapusty potrzeba 2x więcej wapnia czy 30% więcej magnezu, azotu itd. (liczby wzięte z dupy – W.M.) jeśli za swój bardziej wartościowy plon uzyskamy taką samą cenę jak rolnik mający niższe koszty produkcji.

Jeśli jednak produkujemy na własne potrzeby i/lub jesteśmy w stanie uzyskać za swoje produkty wyższą cenę (niż tę, którą uzyskalibyśmy sprzedając żywność do hurtowni) np. sprzedając bezpośrednio, to chyba warto zadbać o to, by miały one jak najwyższą wartość odżywczą (a przy okazji bardzo dobrze się przechowywały, jak to rośliny o wysokim współczynniku Brix’a).

Dostępność pierwiastków dla roślin w zależności od pH gleby

Teraz… co dokładnie oznacza ta „gospodarka rabunkowa” w przypadku żyzności gleby? To znaczy, że „czegoś” może później zabraknąć i plony w przyszłości spadną. Będą niższe do czasu aż niedobory nie zostaną uzupełnione. To uzupełnienie to czas potrzebny by ze skały macierzystej (czyli tego żwiru, piasku, skały czy kamieni z którego przy udziale mikro i makroorganizmów gleba powstała) zostały uwolnione „zużyte” – czy może lepiej będzie tu pasować słowo wyeksportowane – poza ekosystem naszego pola, pastwiska czy ogrodu pierwiastki. Jeśli jednak brakujących substancji nie ma w skale macierzystej, lub występują w bardzo małej ilości, to… No cóż, niedobór będzie odczuwalny przez dłuższy okres…

Czas ten można skrócić poprzez dostarczenie ich do gleby w łatwo przyswajalnej formie (przykładowo mączki skalne bardzo mocno rozdrobnione: 0/1mm). Mogą to być nawozy sztuczne, mogą to być też nawozy bardziej naturalne (obornik, kompost, gnojowica, mączki kostne, mączki skalne…) zakładając, że posiadają one potrzebne glebie (i roślinom) składniki odżywcze. Oprócz tego przydatne będzie (zwłaszcza jeśli stosujemy maczki skalne), jeśli będziemy mieć bogate życie glebowe, które ma dostatek jedzenia (czytaj lekkostrawnej i ciężkostrawnej materii organicznej). Wtedy roślinom w poborze składników mineralnych z gleby pomagać będą m.in. grzyby (które to są w stanie wytwarzać silniejsze niż rośliny enzymy do wietrzenia (rozkładania) skał). Tego typu wyczerpaniu gleby zapobiegnie się  również jeśli osiągnie się pożądane nasycenie kationami bazowymi gleby (i innymi składnikami mineralnymi). W takim wypadku to co zostanie „zużyte” (poprzez wyniesienie z ekosystemu) nie będzie ilościowo aż tak duże, jak to co w glebie mamy. Zwłaszcza jeśli mamy wyższą Pojemność Wymiany Kationów.

Wapń, pH gleby i dostępność fosforu

Jak wiadomo, gdy wapnujemy glebę zwiększamy pH gleby. Zaś gdy pH gleby jest niższe niż 5,5 fosfor zaczyna tworzyć nierozpuszczalne w wodzie i trudno dostępne  dla roślin związki z glinem. Wapnowanie sprawia, że wapń dostaje się w miejsce glinu i stworzy dostępny dla roślin fosforan wapnia. Można to zatem porównać do sytuacji w której mamy magazyn. Jeśli pH jest niższe niż 5,5 to ten magazyn jest zamknięty. Podniesienie pH gleby do (więcej niż 5,5) powoduje, że mamy klucz do magazynu i rośliny mogą wykorzystać zawarty w nim fosfor. Wyższa zawartość fosforu w glebie również przyczynia się do tego, że rośliny rosną lepiej i mają m.in. wyższą zawartość białka.

Teraz jeśli sprzedalibyśmy przez kilka lat np. siano z lucerny lub koniczyny z takiej co roku wapnowanej łąki, to oczywiste będzie, że plony w ciągu kilku lat zaczną spadać (jeśli nie zadbamy o uzupełnienie w glebie wszystkich pierwiastków, które zostały wyniesione z gleby), w tym fosforu. Ponownie jednak jeśli będziemy hodować na użytkach zielonych zwierzęta (na własne potrzeby), to żyzność będzie się sukcesywnie podnosić…

Podsumowując:

Jeżeli macie więc ograniczony budżet na nawozy, i nie stać Was na szczegółowy test gleby, to po zbadaniu pH (jeśli okaże się niskie) walcie (prawie) wszędzie wapno. Po pierwsze poprawi się wydajność wiązania azotu przez rośliny motylkowe, zwiększy się dostępność fosforu oraz przyswajalność wielu mikroelementów i pierwiastków śladowych… Da to zatem niezłego kopa na star prawie każdemu ogrodowi, nieużytkowi czy pastwisku…

—–

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. says

    Co zrobić w przypadku miejskich trawników, które co roku są koszone a trawa jest wywożona ? Należy też dodawać wapnia i fosforu czy może lepiej dosiewać koniczynę której nie są często w stanie skosić bo się płoży.

    • Permakulturnik says

      Koniczyna to dobry pomysł, z tym, że zwykle tak jest, że jakby mogła gdzieś rosnąć, to by już rosła… Takim dość uniwersalnym nawozem (i stosunkowo tanim) będzie mączka bazaltowa. Ma i trochę wapnia i fosforu.

      • says

        W naturalnym środowisku to by rosła – zgadza się. Na miejskich trawnikach koszonych kilka razy do roku jest w wielu przypadkach raczej żadkością. Zamiarem właścicieli miejskich terenów zielonych jest by była równa i jednolicie zielona jak na górce z windowsowej Idylli (domyślne tło pulpitu).

        Pytanie dodatkowe się pojawia. Jakie inne rośliny można wysiać nadające się na zniszczony trawnik aby wzbogacić ziemię ?

        Na Pradze mamy takie klepiska pełne psich odchodówzy może należało by użyć grzybów almo EM-ów ? Jak z tym walczyć nie wymieniając ziemi ? Spulchnianie jej w zasadzie nic nie daje.

        • Permakulturnik says

          Właśnie o to mi chodzi. Gdyby warunki glebowe na to pozwalały, to by rosła… Inna sprawa, że z tymi wszystkimi sikami i kupą, którą otrzymują stołeczne trawniki, to nie wydaje się mi, żeby potrzebowały więcej azotu.

          Możesz spróbować z EM, szczerze mówiąc wątpię, żeby pomogło, bo te klepiska dostają mnóstwo azotu, który szybko „wypala” cały węgiel (za pośrednictwem bakterii). Może gdzieś eksperymentalnie trochę miału węglowego z mączką skalną rozrzucić i zobaczyć jakie będą efekty..?

  2. Dolph says

    Drogi Permakulturniku,

    piszesz na bardzo istotne tematy i naprawdę chętnie to czytam, jednak niestety dość często Twoje wywody są trudne do zrozumienia ze względu na przeskakiwanie pomiędzy różnymi myślami. Byłoby super gdybyś systematyzował swoje teksty, by były bardziej przystępne.
    Bardzo cenię sobie wiedzę tu zawarta i dziękuję za informacje.

  3. says

    Kupiłem mączkę bazaltową (zapewniał sprzedawca) jako tłuczeń do układania bruku, ale mam podejrzenia, że jest to ciemna mączka granitowa (opis na paragonie) – jak można rozróżnić, żebym nie miał wątpliwości. Mam glebę dość kwaśną ( domyślam się tylko, bo rośnie niesamowita ilość skrzypów), więc dodatkowo chciałbym zasilić glebę czymś poza mączką bazaltową co zawiera dużą (większość %) wapnia. Warunek konieczny – jak najtańsze w zakupie i najlepiej naturane…. Czy teraz wskazane będzie jakiekolwiek „delikatne” wapnowanie (metodą ręczną aby sprzętem nie ubiijać roślin) – czy jednak odczekać do jesieni? Czy wapnować można sypiąc nawóz po roślinach (np koniczyna wieloletnia) czy tylko na ziemi zaoranej lub tuż przed zaoraniem ?…
    Pozdrawiam

    • Permakulturnik says

      Zrobienie testu… Myślałem, że można po pH ekstraktu wodnego w wodzie destylowanej, ale myliłem się.
      Masz może jakieś zdjęcie tej mączki? Jedyne co przychodzi mi do głowy to zmoczenie powiedzmy kubka tej mączki i sprawdzenie czy po wyschnięciu powstaje dość twarda bryła.

      Co jeszcze… Czy jeśli masz tam jakieś ciut większe fragmenty tej maczki (1-2 mm), to czy możesz je w palcach złamać? Jeśli tak to prawdopodobnie masz mączkę bazaltową.

      Jeśli drobiny są bardzo „ostre” to masz mączkę granitową.

      Jakie ilości tej mączki kupiłeś i na jaki obszar?

      Co do wapna. Możesz dawać teraz. Najlepiej węglanu wapna (kredy). Kredę możesz sypać po roślinach bez przeorywania. Tak nawozi się pastwiska…

      • says

        Dzięki za podpowiedzi -nie robiłem testów, ale te większe kawałki mączki dość łatwo się łamią i nie są dość ostre, więc zakładam, że jest bazaltowa. Wiem, że kupiłem mało bo ok 400 kg na 0,45 ha (rozsypywałem ręcznie) – zakładam, że lepiej wogóle niż wcale (cena 250 zł za tonę).
        Ciekaw jestem, gdzie większą ilość takiej kredy w rozsądnej cenie można dostać? Czy nie taniej wyjdzie kupić w sklepie budowlanym wapno gaszone (to co dodaje się do tyków tradycyjnych) ? Jakie dawki nie zestresują roślin jeśli teraz posypię?

        • Permakulturnik says

          Użycie wapna gaszonego w czasie wegetacji to bardzo zły pomysł. W rozsądnej cenie kredę można nabyć w sklepach rolniczych. Ewentualnie wygoogluj kreda rolnicza + Twój region. Można też sprawdzić na allegro, ale tam to raczej chcą cały transport (24 tony).
          Dawka 400kg na 0,45 ha powinna dać już jakieś efekty.

          • says

            Dzięki za podpowiedzi. Akurat wapno gaszone mam zamiar posypać tam, gdzie na razie rosną same chwasty przypominające dużą na biało kwitnącą pietruszkę (cykuta?), a kredę poszukam w rolniczych hurtowniach.
            Pozdrawiam

Trackbacks

Dodaj komentarz

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