Nawozy odkwaszające glebę zawierają związki wapnia i magnezu – najczęściej tlenki (CaO, MgO) i węglany (CaCO3, MgCO3), rzadziej wodorotlenki i krzemiany. Nawozy wapniowe to grupa nawozów różniących się nie tylko formą chemiczną związków wapnia (i magnezu), ale także innymi właściwościami chemicznymi i właściwościami fizycznymi.
Wśród parametrów opisujących właściwości nawozów wapniowych pojawiają się4-7):
- zawartość wapnia (i magnezu, jeśli jest składnikiem nawozu),
- zawartość wody,
- wielkość ziaren,
- liczba zobojętnienia,
- reaktywność,
- zawartość węglanów,
- zawartość chlorków i siarczków,
- zawartość mikroelementów (np. miedzi – Cu, cynku – Zn, manganu – Mn, boru – B, żelaza – Fe, molibdenu – Mo),
- zawartość pierwiastków śladowych stanowiących zanieczyszczenie (kadmu – Cd, ołowiu – Pb).
Niektóre z parametrów podawane są tylko w odniesieniu do określonych typów wapna, np. zawartość chlorków i siarczków w niektórych typach wapna z produkcji ubocznej. Inne z parametrów dotyczą określonej grupy chemicznej nawozów, np. dla nawozów węglanowych podawana jest zawartość węglanów i reaktywność.
Alkaliczność
Alkaliczność (zasadowość) ogólna to sumaryczna zawartość związków wapnia i magnezu w nawozie, podawana w przeliczeniu na tlenek wapnia CaO1). Niezależnie od tego, czy nawóz zawiera tylko wapń, czy wapń i magnez, oraz czy te pierwiastki występują w nawozie w formie tlenkowej, węglanowej czy innej, wartość alkaliczności podawana jest w % CaO.
Oznaczenie alkaliczności jest stosunkowo proste – wykorzystuje się reakcję związków wapnia z kwasem solnym HCl (w trakcie oznaczenia, do wodnej zawiesiny nawozu dodaje się nadmiar HCl, a następnie całość podgrzewa się do wrzenia). Zachodzą reakcje:
CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
Analogiczne reakcje zachodzą, gdy nawóz zawiera związki magnezu:
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + H2O + CO2
Po określeniu ilości kwasu zużytego w reakcji z nawozem można obliczyć alkaliczność nawozu (ilość kwasu jest wprost proporcjonalna do zawartości związków wapnia i magnezu w tym nawozie). Warto zaznaczyć, że obecnie norma1) dla oznaczania zasadowości ogólnej nawozów wapniowych jest wycofana, a oznaczenie zawartości CaO w nawozach (wykonywane na przykład w stacjach chemiczno-rolniczych) przeprowadzane jest innymi metodami.
Liczba zobojętnienia
Liczba zobojętnienia również jest parametrem charakteryzującym odkwaszające działanie nawozów. Wartość liczby zobojętnienia podawana jest w %. Zgodnie z wytycznymi2), można podawać ją w odniesieniu do CaO lub HO-.
Ile może wynosić liczba zobojętnienia? W normie PN-EN 12945+A1:2016-11 opisującej metodę oznaczania liczby zobojętnienia podano przykładowe wartości tego parametru: dla kredy gruboziarnistej 48,6% CaO, dolomitu gruboziarnistego 55,6% CaO, a dla dolomitu rozdrobnionego 58,9% CaO.
Podobnie jak w przypadku alkaliczności, w oznaczeniu liczby zobojętnienia wykorzystuje się reakcję nawozu z kwasem solnym2). Wapno rozpuszcza się w nadmiarze kwasu (próbkę gotuje się łagodnie przez określony czas). Ilość zużytego kwasu, wyznaczona przy ustalonej wartości pH, jest tym większa, im większa jest zawartość związków wapnia i magnezu w materiale.
Reaktywność
Reaktywność wykorzystywana jest do określania szybkości i skuteczności odkwaszania gleby przez nawóz wapniowy3). Reaktywność podawana jest w % i wyznaczana jest dla środków węglanowych i krzemianowych. Ostateczny wynik oznaczenia oblicza się nie w stosunku do masy nawozu, a do jego liczby zobojętnienia (reaktywność to parametr charakteryzujący odkwaszające składniki nawozu, a nie cały nawóz).
W normie PN-EN 13971:2013-06 opisującej metodę oznaczania reaktywności podano wartości tego parametru dla wybranych środków wapnujących, m.in.: dla kredy 76,0% (dla rozdrobnienia: 98% < 1 mm, 90% < 0,16 mm) i 93,2% (dla rozdrobnienia: 60% < 10 mm, 40% < 1 mm); dla wapienia 59,6% (dla rozdrobnienia: 98% < 3,35 mm, 35% < 1,16 mm) i 74,9% (dla rozdrobnienia: 98% < 1 mm, 90% < 0,16 mm).
Zgodnie ze wspomnianą normą3), do oznaczenia reaktywności, podobnie jak alkaliczności i liczby zobojętnienia, również może być wykorzystany kwas HCl. Reakcję nawozu z wodą przeprowadza się przez ściśle określony czas, kontrolując wartość pH zawiesiny (reakcja nawozu z kwasem prowadzona jest przez 10 minut, w tym czasie zmiana wartości pH nie może być zbyt gwałtowna – kwas należy dodawać porcjami). Ilość zużytego kwasu jest proporcjonalna do reaktywności nawozu. W odpowiednio długim czasie niemal całość nawozu uległaby rozpuszczeniu; ograniczenie czasu kontaktu nawozu z kwasem ma służyć ocenie działania najbardziej aktywnej frakcji nawozu.
Literatura:
1. PN-C-87007-11:1974. Nawozy sztuczne wapniowe – Oznaczanie zasadowości ogólnej.
2. PN-EN 12945+A1:2016-11. Środki wapnujące – Oznaczanie liczby zobojętnienia – Metody miareczkowe.
3. PN-EN 13971:2013-06. Węglanowe i krzemianowe środki wapnujące – Oznaczanie reaktywności – Metoda miareczkowania potencjometrycznego kwasem chlorowodorowym.
4. Rozporządzenie Komisji (UE) NR 463/2013 z dnia 17 maja 2013 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 2003/2003 Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie nawozów w celu dostosowania jego załączników I, II i IV do postępu technicznego. Dz.U. L 134, 18.5.2013, 1-14.
5. Rozporządzenie (WE) nr 2003/2003 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 13 października 2003 r. w sprawie nawozów. Dz.U. L 304 z 21.11.2003, str. 1-194.
6. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 8 września 2010 r. w sprawie sposobu pakowania nawozów mineralnych, umieszczania informacji o składnikach nawozowych na tych opakowaniach, sposobu badania nawozów mineralnych oraz typów wapna nawozowego. Dz.U. 2010 nr 183 poz. 1229.
7. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 18 czerwca 2008 r. w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu. Dz.U. 2008 nr 119 poz. 765.
