Trzy obszary zastosowania siarczanu wapnia.

Siarczan wapnia wykorzystywany w rolnictwie (CaSO4) jest jednym z tych rzadkich materiałów, które sprawdzają się we wszystkich trzech obszarach poprawiających właściwości plonotwórcze gleby:

  1.    poprawa,
  2.    użyźnianie
  3.    nawożenie

NAWOŻENIE

UŻYŹNIANIE

POPRAWA WŁAŚCIWOŚCI GLEBY

Zawiera 17% czystej siarki w formie siarczanowej (łatwo przyswajalnej) Chroni przed wymywaniem azotu Rozluźnia glebę
Źródło rozpuszczalnego wapnia Wspomaga pobieranie składników odżywczych Obniża gęstość nasypową gleby
Wspomaga gospodarkę azotem w glebie Reguluje mechanizm pobierania mikroelementów Wspomaga uprawę bezorkową
Zapobiega chorobom Hamuje wchłanianie metali ciężkich Wspomaga kiełkowanie i chroni przed zaskorupieniem wierzchniej warstwy
Poprawia jakość owoców Wpływa na tworzenie agregatowej struktury gleby Obniża zasolenie
Zwiększa ilość substancji organicznej Reguluje gospodarkę wodną Zatrzymuje erozję gleb
Stabilizuje materię organiczną Ułatwia prace mechaniczne np. orkę Poprawia stan gleb zakwaszonych
Wspomaga rozwój dżdżownic Zapobiega wymywaniu składników odżywczych z gleby Poprawia stan gleb zasolonych
Zwiększa działanie polimerów rozpuszczalnych w wodzie Poprawia stan gleb sodowych
Pozwala uzyskać dostęp do głębszych zasobów wody w glebie Poprawia stan gleb serpentynowych
Pomaga wykorzystywać do irygacji wody o niskiej jakości

Użyźnianie gleby z wykorzystywaniem siarczanu wapnia jest zagadnieniem słabo znanym i niedocenianym w porównaniu z wykorzystaniem siarczanu wapnia w nawożeniu. Eksperci od lat zajmujący się tą kwestią twierdzą, że właściwa struktura gleby to podstawa, która gwarantuje właściwą praktykę rolniczą. Kiedy więc owa struktura gleby nie jest właściwa, wtedy nic nie jest właściwe.

Przyjrzyjmy się temu z punktu widzenia roślin. Podstawowym kwestią jest tutaj pytanie o  DOSTĘPNOŚĆ siarczanu wapnia czyli możliwość wykorzystania w rolnictwie zarówno w nawożeniu jak i poprawiając jakość gleby. Ile siarczanu wapnia jest potrzebne dla roślin, żeby mogły zaspokoić swoje wymagania względem siarki i wapnia, wtedy kiedy tego potrzebują? To samo odnosi się w stosunku do gleby. Jeśli gleba nie otrzymuje siarczanu wapnia, w takiej ilości w jakiej potrzebuje, może się ona zbijać, nie przepuszczać wody czy powietrza, tracić swoje zdolności do ługowania, może nasycić się solą lub innymi nadmiernie szkodliwymi substancjami dla wzrostu roślin. W rezultacie, z powodu złych warunków glebowych roślina cierpi i niewłaściwie się rozwija

Niska jakość struktury gleby jest głównym czynnikiem ograniczającym wysokość plonu. Sednem wielu zalet siarczanu wapnia jest wyższa wydajność przy minimalnym koszcie.

Poniżej szczegóły dotyczące prezentowanych w tabeli korzyści stosowania siarczanu wapnia we wszystkich trzech obszarach.Zawiera 17% czystej siarki

Siarczan wapniowy zawiera 17% czystej siarki w formie jonu SO42+, który jest dla roślin najłatwiej przyswajalną formą siarki.

Cenne źródło rozpuszczalnego wapnia

Jako mało ruchliwy pierwiastek w ujęciu fizjologicznym jest słabo transportowany w roślinie. Musi być zatem cały czas dostępny dla roślin w strefie korzeniowej. Siarczan wapnia jest ok. 200 razy bardziej rozpuszczalny w wodzie niż wapno. Wapno w siarczanie wapnia jest bardziej mobilne niż wapno w wapnie nawozowym, co pozwala mu z większą łatwością przemieszczać się poprzez różne warstwy gleby.

Obniża straty do atmosfery nawozu azotowego

Wapń z siarczanu wapnia pomaga obniżyć straty z ulatniania się azotu amonowego ze stosowanego amonu, azotanu amonu, UAN, karbamidu, siarczanu amonu i jakiekolwiek innego fosforanu amonu. Wapń może zwiększyć rzeczywiste pH poprzez wytrącanie węglanów oraz poprzez tworzenie się złożonych soli wapnia z wodorotlenkiem amonu, który chroni przed utratą amoniaku do atmosfery. Wapń poprawia pobór azotu przez korzenie roślin, zwłaszcza u młodych roślin. (11)(12)(14)

Poprawia jakość owoców i zapobiega niektórym chorobom roślin

Prawie zawsze ilość wapnia jest tylko minimalnie wystarczająca i często brakuje jej w rozwijających się owocach. Dobra jakoś owocu wymaga odpowiedniej ilości wapnia. Wapń jest wolno migrującym pierwiastkiem w roślinie i w rezultacie owoc dostaje go bardzo mało. Wapń musi być cały czas obecny w strefie wzrostu korzeni. W glebach o bardzo wysokim pH, wapń nie jest dostępny w wystarczającej ilości; zatem, ratunkiem tutaj jest siarczan wapnia. Siarczan wapnia pomaga przeciwdziałać suchej wierzchołkowej zgniliźnie pomidorów oraz gorzkim pestkom jabłek. Siarczan wapnia jest preferowany przy uprawie ziemniaków rosnących na kwaśnych glebach, dzięki temu można opanować pleśń. (9)(17)

Zwiększa wartość substancji organicznych

Siarczan wapnia zwiększa wartość organicznych dodatków do gleby. Siarczan wapnia wraz z substancjami organicznymi zwiększa zawartość próchnicy i wpływa na poprawę struktury gleby. Wysoki poziom materii organicznej w glebie jest zawsze kojarzony z wolnymi ilościami wapnia, który jest częścią siarczanu wapniowego.(4)

Stabilizuję materię organiczną w glebie

Siarczan wapnia jest źródłem wapnia, które odpowiada za główny mechanizm wiążący organiczną materię w glebie, co daje stabilność guzełkom glebowym. Wartość materii organicznej dodanej do gleby zwiększa się wraz z zastosowaniem siarczanu wapnia. (4)

Wspiera rozwój dżdżownic

Stałe dostarczanie wapnia wraz z substancjami organicznymi jest niezbędne dla dżdżownic, które poprawiają napowietrzenie gleby, jej gruzełkowatość oraz wymieszanie warstw gleby. Dżdżownice w uprawach bezorkowych w systemach uproszczonych uważane są za organizmy wykonujące prace równoznaczną z orką mechaniczną. (13)

Wspomaga  pobieranie substancji odżywczych

Wapń, który jest zawarty w siarczanie wapnia, jest niezbędny w specyficznych mechanizmach biochemicznych dzięki którym większość substancji odżywczych roślin jest wchłaniana przez korzenie. Bez odpowiedniej ilości wapnia, mechanizmy wchłaniania zawiodły by. (7)

Chroni bulwy i korzenie roślin przed nadmiernym oklejaniem ziemią

Siarczan wapnia może zapobiec przyklejaniu się drobinek gleby w tym gliny,  do korzeni, cebulek i bulw takich upraw jak ziemniaki, marchew, czosnek i buraki. W połączeniu z polimerami rozpuszczalnymi w wodzie skutek mniejszego oklejania będzie jeszcze bardziej korzystny. (15)

Obniża toksyczność działania metali ciężkich

Wapń działa również jak regulator równowagi, zwłaszcza w stosunku do substancji odżywczych w postaci mikroelementów, takich jak żelazo, cynk, arsen, mangan i miedź w roślinach. Reguluje również inne śladowe pierwiastki, które nie są tak niezbędne. Wapń zapobiega nadmiernemu pobieraniu wielu z nich; i jak tylko zostaną one pobrane przez roślinę, wapno neutralizuje ich niekorzystny wpływ, kiedy ich poziom jest zbyt wysoki. Wapń w dozwolonych ilościach pozwala utrzymać zdrową równowagę pomiędzy składnikami odżywczymi, a tymi zbędnymi dla roślin.(8)

Przeciwdziała zjawisku  pustynnienia gleb

Pustynnienie gleb to wynik degradacji gleb użytkowanych rolniczo w wyniku intensywnej uprawy, stosowaniu nawozów mineralnych zamiast organicznych co w dalszej perspektywie prowadzi do przesuszania gleb i silnych objawów pustynnienia gleb. Wykorzystanie siarczanu wapnia może zmniejszyć  erozję gleby spowodowaną przez wiatr i wodę. Poważne problemy z pyłami mogą zostać zmniejszone, zwłaszcza jeśli połączy stosowanie siarczanu wapnia z wykorzystaniem polimerów rozpuszczalnych w wodzie. Mniej pestycydów oraz składników odżywczych spłynie z powierzchni pól, a to oznacza mniejszą eutrofizację jezior i rzek, dzięki odpowiednim dodatkom wykorzystywanym do stabilizowania gleby. Siarczan wapnia ma dużą wartość dla ochrony środowiska. (1)

Reguluje gospodarkę wodną

Siarczan wapnia może ograniczać „stanie” wody na powierzchni gleby. Wpływa również na szybszą wymianę sodu (Na) i zastępowanie go przez wapń w glebach gliniastych, co z kolei powoduje, że nie zapychają się pory gleby, przez które woda i powietrze docierają do korzeni. (2)

Siarczan wapnia poprawia zdolność gleby do drenażu, dzięki czemu unika się podmoknięcia gruntów
w wyniku wysokiej zawartości sodu, pęcznienia gleb gliniastych i „staniu” wody na powierzchni gruntów. Poprawa przenikalności wody przy zastosowaniu siarczanu wapnia zwiększa zdolność gleby do właściwego drenażu. (2)

Zwiększa skuteczność działania polimerów glebowe rozpuszczalnych w wodzie

Siarczan wapnia uzupełnia czy nawet zwiększa korzystne efekty działania polimerów rozpuszczalnych w wodzie wykorzystywanych jako polepszacze struktury gleby. Tak jak materia organiczna, wapń, który pochodzi z siarczanu wapnia, jest sposobem na wiązanie rozpuszczalnych w wodzie polimerów w glinie zawartej w glebie. (15)

Poprawia efektywność wykorzystania wody

Siarczan wapnia poprawia efektywność wykorzystania wody zgromadzonej w głębszych warstwach gleby. W obszarach dotkniętych suszą i w okresach suszy, jest to niezwykle ważne. Poprawa proporcji przenikalności wody, poprawa przewodnictwa wodnego w glebie na skutek zastosowania nawożenia siarczanem wapnia daje wymierny efekt, poprawiając magazynowanie wody i powodując rozwinięcie się głębszych korzeni i bardziej efektywnego wykorzystania wody przez rośliny.  Od 25 do I00 procent więcej wody dostępnej dla roślin w glebach, gdzie stosowany był siarczan wapnia. (1)

Ułatwia prace mechaniczne np. orkę

Gleby, które były poddane działaniu siarczanu wapnia mają szerszy zakres poziomów wilgoci,
w obrębie których bezpieczniej jest orać bez obawy o zbijanie się gleby czy jej deflokulację. Towarzyszy temu większa łatwość orki i skuteczniejsze przygotowanie rozsadnika oraz daje to lepszą kontrolę nad chwastami. Orka nie wymaga tyle wysiłku i energii. (1)

Poprawia strukturę gleby

Siarczan wapnia dostarcza wapnia, który jest potrzebny do flokulacji gliny w glebie. To jest proces, w którym drobinki gliny są wiązane razem i tworzą dużo mniej, ale za to większych cząstek. Taka flokulacja jest potrzebna dla prawidłowej struktury gleby i do wzrostu korzeni oraz ruchu powietrza i wody. (1)

Rozluźnia glebę 

Siarczan wapnia jest pomocny w rozluźnianiu zagęszczonej, zbitej struktury gleby. Zagęszczeniu gleby można zapobiegać nie tylko mechanicznie, poprzez orkę, ale również przez zastosowanie siarczanu wapnia, który wpływa na polepszenie struktury gleby, zwłaszcza kiedy gleby są zbyt mokre. Reasumując wspólne działanie siarczanu wapnia i głębokiej orki pomaga rozluźnić zagęszczenie gleby. (1)

Obniża gęstość nasypową gleby

Gleba nawożona siarczanem wapnia ma niską gęstość nasypową w porównaniu z glebą, które nie jest poddawana takiemu użyźnianiu. Wspomagać ten proces można dodatkowo wprowadzając do gleby dodatkową substancję organiczną. Im miększa, bardziej rozluźniona gleba, tym łatwiej jest ją orać, a dzięki temu wzrasta potencjał plonotwórczy upraw.(1)

Pomaga przygotować glebę na uprawę bez orki

Dowolne zastosowanie siarczanu wapnia jest dobrą praktyką do rozpoczęcia uprawy ziemi bez stosowania orki czy wypasu. Poprawienie agregacji i przepuszczalność gleby będzie utrzymywało się latami, a nawozy używane powierzchniowo będą łatwiej przenikały w głąb, dzięki zastosowaniu siarczanu wapnia. (1)

Chroni przed zaskorupieniem gleby i wspomaga kiełkowanie nasion

Siarczan wapnia obniża i przeciwdziała powstaniu skorupy na powierzchni gleby, która tworzy się
w wyniku deszczu czy irygacji przy pomocy spryskiwaczy na niestabilnej glebie. Przeciwdziałanie powstawaniu skorupy oznacza zwiększenie kiełkowania nasion, szybsze przebijanie się kiełków na powierzchnię i łatwiejsze i szybsze o parę dni zbieranie plonów i dysponowanie nimi na rynku. Przebijanie się kiełków zwiększyło się od 50 do 100 %. Zapobieganie tworzenia się skorupy w rozbitych glebach oraz reakcji flokulacji. (1)

Obniża toksyczny efekt zasolenia NaCl

Wapń z siarczanu wapnia ma fizjologiczną rolę w hamowaniu pobierania sodu przez rośliny. Dla gatunków roślin, które nie tolerują sodu, wapń pomaga chronić je przed toksycznością sodu. (10)

Zatrzymuje odpływ wody i erozję

Siarczan wapnia poprawia stopień przenikania wody w glebie, jak również stabilizuje stosunki wodne gleby. Jest to obrona przez odpływem nadmiaru wody, zwłaszcza podczas wielkich burz, którym towarzyszy erozja. (1)

Poprawia stan gleb zakwaszonych

Siarczan wapnia może przeciwdziałać skutkom zakwaszenie gleby w większym stopniu niż  samo wapno. Stosując siarczan wapnia można uniknąć tworzenia się skorupy na powierzchni gleby, obniżyć efekt działania toksycznych rozpuszczalnych związków glinu, w tym warstwy podornej, do której wapno nie może przeniknąć. Tym samym rośliny mogą rozwinąć głębsze i silniejsze korzenie, co korzystnie wpływa na plony. Ten mechanizm to nie tylko zastąpienie kwaśnych jonów wodorowych, które mogą być wypłukane z gleby, aby zwiększyć pH. Jony wodorowe nie przemieszczają się szybko w glebie zawierającej glinę. Proponuje się następujący proces, podczas którego siarczan tworzy związek (AIS04) z glinem, co powoduje, że glin zostaje unieruchomiony i przestaje być toksyczny. Sugeruje się również, że jony siarczanu wapnia wchodzą w reakcję z wodorotlenkami żelaza, aby wytrąciły się jony hydroksylowe, które wywołują efekt podobny do wapna, zwiększając pH gleby. Siarczan wapnia jest obecnie powszechnie używany na glebach zakwaszonych. (1)(6)

Poprawia stan gleby zasolonych

Siarczan wapnia jest używany do przywracania gleb zasolonych do użytkowania rolniczego. Tam gdzie procentowa wymienność sodu (ESP) w glebach sodowych jest za wysoka, tam musi ona być obniżona, aby poprawić jakość gleby i stworzyć lepsze warunki dla upraw. Najbardziej ekonomicznym sposobem jest dodanie siarczanu wapnia, który dostarcza wapnia. Wapń zastępuje sód w miejsce wiązania glinu. Sód może być wypłukany z gleby jako siarczan sodowy do odpowiedniego zbiornika. Siarczan jest osadem z siarczanu wapniowego. (2)

Poprawia stan gleb akumulujących sód (sodowych)

Siarczan wapnia natychmiast obniża pH gleb sodowych z czasem z poziomu 9 pH, ale zwykle z poziomu 8 pH do 7,5 i 7,8 pH. Te wartości mieszczą się w zakresie akceptowalności dla uprawy większości roślin. Najprawdopodobniej działa tutaj więcej niż jeden mechanizm. Wapń Ca++ reaguje z wodorowęglanem sodu NaHCO3 wytrącając CaCO3 i uwalniając protony H+, które obniżają wartość pH. Również poziom wymienialności sodu jest obniżony, co pogarsza hydrolizę glinu w procesie tworzenia wodorotlenków. Te reakcje mogą obniżyć poziom żelaza związanego z występowaniem wapnia i wodorowęglanu sody. (3)

Neutralizuje nadmiar magnezu w glebach typu serpentynity

W glebach tzw. Serpentynitach silnie szkieletowych o bardzo wysokiej zawartości magnezu posiadających niekorzystny stosunek wapnia do magnezu, stosując siarczan wapnia istniej możliwość wytworzenia korzystnej proporcji między magnezem a wapniem. (5)

Pomaga wykorzystywać do irygacji wody o niskiej jakości

Skuteczna proporcja wchłaniania sodu (SAR) dla wód irygacyjnych powinna być niższa niż 6 dla niektórych upraw, a dla niektórych niższa niż 9. Kiedy te poziomy są przekroczone, siarczan wapnia powinien być zastosowany w glebie lub w wodzie. Użycie  odzyskanej wody ściekowej jest ważne dla zachowania zasobów naturalnych. Odzyskana woda może być z powodzeniem wykorzystana, jeśli dodatki takie jak siarczan wapnia i rozpuszczalne w wodzie polimery są stosowane w  gospodarstwie. Jednak ważna jest ostrożność, ponieważ trzeba unikać odkładania się sodu w dolnych warstwach gleby, ze względu na nadmiar wypłukiwania, kiedy w glebie występuje pęczniejąca glina. (16)

Źródło: skrót  materiału,  http://www.usagypsum.com/agricultural-gypsum.aspx

Literatura

1. Shainberg, I., M.E. Sumner, W.P. Miller, M.P.W. Farina, M.A. Pavan, and M.V Fey, 1989. Use of gypsum on soils: A review, pp. 1-1 I 1. IN: B.A. Stewart (ed.), Advances in Soil Science, Vol. 9, Springer-Verlag New York.
2. Aldrich, D.G., Jr., and W.R. Schoonoever. 195 1. Gypsum and other sulfur materials for soil conditioning. Calif. Agric. Expt. Sta. circular No. 403.
3. Lindsay, W.L. 1979. Chemical equilibria in soils. John Wiley and Sons, New York. 4. Muneer, W., and J.M. Oades. 1989. The role of calcium-organic interactions in soil aggregate stability. El. Mechanisms and models. Aust. J. Soil Res. 27:411-423. 5. Jones, M.B., C.E. Vaughn, and R.S. Harris. 1976. Critical Ca levels and Ca/Mg ratios in Trifolium subterraneium L. grown on serpentine sofl-. Agron. J. 68:756-759.
6. Smyth, T.J. and M.S. Cravo, 1992. Aluminum and calcium constraints to continuous crop production in a Braziliam Amazon Oxisol. Agron. J. 84:843-850.
7. Epstein, E. 1961. The essecntial role of calcium in selective cation transport by plant cells. Plant Physiol. 36:437-444.
8. Alva, A.K., J.H. Graham, and D.P.H. Tucker. 1993. Role of calcium in amelioration of copper phytotoxicty for citrus. Soil Sci. 155:211-218.
9. Scott, W.D., B.D. McCraw, J.E. Motes, and M.W. Smith. 1993. Application of calcium to soil and cultivar affect elemental concentration of watermelon leaf and rind tissue. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 118:201-206.
10. Akhovan-Kharazian, M., W.F. Campbell, J.J. Jurinak, and L.M. Dudley, 199 1. Effects of calcium sulfate, calcium chloride, and sodium chloride on leaf nitrogen, nodule weight, and acetylene reduction activity in Phaseolus vulgaris L. Arid Soil Res. Rehabil. 5:97-103.
11. Fenn, L.B., R.M., Taylor, M.L. Binzel, and C.M. Burks. 1991. Calcium stimulation of ammonium absorption in onion. Agron. J. 83:840-843.
12. Fenn, L.B, R.M. Taylor, and C.M. Burks. 1993. Influence of plant age on calcium stimulated ammonium absorption by radish and onion. J. Plant Nutr. 16:1161-1177. 13. Sinnes, A.C. 1979. All about fertilizers, soils and water. Ordio Books, 575 Market Street, San Francisco, CA.
14. Evangelou, V.P. and J. Lumbanraja. 1989. Mechanisms of „basis metals” – ammonia interactions: Field implications, p. 199. Agronomy Abstracts, ASA, Las Vegas, Nevada.
15. Wallace, A., and S.D. Nelson. 1986. Special issue on soil conditioners. Soil Sci. 141:311-397.
16. Nadler, A., and M. Magaritz, 1986. Long-term effects of extensive gypsum amendment applied with sodic water irrigation on the soil porperties and soil solution chemical composition. Soil Sci. 142:196-202.
17. Shear, C.B. 1979. International symposium on calcium nutrition of economic crops. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 10:11-501
źródło: tłumaczenie materiału,  http://www.usagypsum.com/agricultural-gypsum.aspx

Share

Rola siarczanu wapnia w rolnictwie. 5 kluczowych faktów.

XXI TARGI ROLNICZE AGRO-TARG 2014