Odczyn gleby jest parametrem wpływającym na przebieg wielu zachodzących w niej procesów. Wraz ze zwiększaniem zakwaszenia zmniejsza się dostępność składników pokarmowych w glebie (np.: fosforu, wapnia, magnezu), a zwiększa metali ciężkich (np.: ołowiu, kadmu, niklu). Dużym problemem może być zwłaszcza ograniczenie dostępności fosforu, który w glebach o pH poniżej 5,5 tworzy z żelazem i glinem sole nierozpuszczalne w wodzie. W glebach kwaśnych pojawia się także tzw. glin ruchomy. Jest to glin, który zostaje uwolniony z minerałów występujących w glebie i w takiej postaci jest szkodliwy dla roślin, hamując wzrost korzeni. Przekłada się to na gorsze zaopatrzenie części nadziemnych w wodę i składniki pokarmowe. Zakwaszenie wiąże się też z utratą struktury gruzełkowatej (zapewniającej właściwe stosunki wodno-powietrzne w glebie), co również pogarsza warunki wzrostu korzeni. W glebach kwaśnych aktywność bakterii jest mniejsza, co skutkuje obniżeniem tempa rozkładu materii organicznej (a więc dostępności składników z nawozów naturalnych i organicznych) i wiązania azotu atmosferycznego. Zakwaszanie jest naturalnym procesem zachodzącym w glebach, będącym rezultatem oddychania mikroorganizmów i korzeni roślin oraz rozkładu materii organicznej (powstający CO₂ tworzy z wodą kwas węglowy H₂CO₃, który jest źródłem jonów wodorowych H⁺ zakwaszających glebę), a także utleniania azotu i siarki (te procesy również są źródłem kationów H ⁺). Przyczyną zakwaszenia gleb Polski są także właściwości skały macierzystej, z której powstały gleby – są to często kwaśne skały osadowe. Nie sprzyja też klimat, ponieważ przewaga opadów nad parowaniem skutkuje wymywaniem jonów zasadowych w głąb profilu glebowego. Sama uprawa roślin również zwiększa kwasowość gleby, ponieważ składniki zasadowe są odprowadzane z plonem.

Zwiększeniem zakwaszenia gleby może też skutkować stosowanie niektórych nawozów mineralnych, dlatego planując nawożenie ważne jest dobranie formy nawozu odpowiedniej nie tylko do wymagań pokarmowych rośliny w konkretnej fazie rozwojowej, ale także do właściwości gleby. Przykładem tzw. nawozu fizjologicznie kwaśnego jest Siarczan Amonu AS 21. Nawóz ten wzbogaca glebę w kation amonowy i anion siarczanowy(VI). Jon amonowy jest pobierany przez rośliny intensywniej niż siarczanowy, a na jego miejsce roślina wydziela jon wodorowy, zakwaszający glebę. Ponadto, azot amonowy ulega w glebie utlenieniu (nitryfikacji) do kwasu azotowego, co również zakwasza glebę. Dlatego Siarczan Amonu AS 21 zalecany jest do nawożenia gleb niezakwaszonych. Przyjmuje się, że do zobojętnienia fizjologicznie kwaśnego działania tego nawozu, na każde jego 100 kg należy zastosować 110 kg CaCO₃. Nawozami fizjologicznie kwaśnymi, ale w mniejszym stopniu niż siarczan amonu, są Mocznik.pl, Mocznik granulowany 46%, Kędzierzyńska Saletra Amonowa, Saletra Amonowa 30 Makro i Saletrosan 26 Makro. Fizjologicznie kwaśne oddziaływanie saletry amonowej wynika z utleniania w glebie azotu amonowego do azotanowego, natomiast działanie mocznika wiąże się z przekształcaniem azotu amidowego obecnego w nawozie do formy amonowej. Neutralizacja tego zakwaszenia wymaga zastosowania ok. 60 kg CaCO₃ na każde 100 kg saletry amonowej i ok. 80 kg CaCO₃ na każde 100 kg mocznika. Są również nawozy azotowe, które zawierają węglan wapnia i węglan magnezu, zobojętniające zakwaszające działanie azotu amonowego. Przykładami takich nawozów są: Saletrzak 27 Standard, Saletrzak i Salmag®.

Jednym ze sposobów oceny stopnia zakwaszenia gleb jest wykonanie oznaczenia wartości pH zawiesiny gleby w roztworze chlorku potasu o stężeniu 1 M. Na podstawie uzyskanego wyniku można określić odczyn gleby:

• pH_KCl do 4,5 – odczyn bardzo kwaśny,
• pH_KCl od 4,6 do 5,5 – odczyn kwaśny,
• pH_KCl od 5,6 do 6,5 – odczyn lekko kwaśny,
• pH_KCl od 6,6 do 7,2 – odczyn obojętny,
• pH_KCl od 7,3 – odczyn zasadowy.

Ocena stanu zakwaszenia użytkowanych rolniczo gleb Polski wykonywana jest co pięć lat w ramach działań prowadzonych przez Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach. W 2010 roku średnia wartość pH gleb oznaczona w 1 M KCl wynosiła 5,48. Gleby bardzo kwaśne i kwaśne stanowiły ponad 50% gleb użytkowanych rolniczo, a ponad 30% stanowiły gleby lekko kwaśne. Największe zakwaszenie cechowało gleby wo, jewództw: mazowieckiego, podlaskiego, świętokrzyskiego i łódzkiego.

Tak duże zakwaszenie gleb wymusza konieczność ich wapnowania. W Polsce w roku gospodarczym 2010/11 zużyto 568 tys. ton nawozów wapniowych, co w przeliczeniu na czysty składnik daje średnią dawkę jedynie 36,8 kg CaO na ha użytków rolnych (w gospodarstwach indywidualnych mniej, bo tylko 30,5 kg/ha). Największe zużycie nawozów wapniowych w przeliczeniu na 1 ha użytków rolnych stwierdza się w województwie opolskim (99,5 kg CaO/ha), a także kujawsko-pomorskimzachodniopomorskim i dolnośląskim (od 54,7 do 60,3 kg CaO/ha). Najmniej nawozów wapniowych zużywa się w województwie świętokrzyskim (4,2 kg/ha), przy czym małe zużycie cechuje również obszar województw małopolskiego, podkarpackiego i podlaskiego (od 12,6 do 14,5 kg CaO/ha). W gospodarstwach indywidualnych zużycie nawozów wapniowych jest mniejsze od podanych wartości.

Co istotne, podane dawki nawozów wapniowych są znacznie mniejsze od potrzeb, które według szacunków wynoszą średnio około 2 tony CaO/ha. Oczywiście dawka nawozu wapniowego powinna być dostosowana do właściwości gleby – im gleba bardziej kwaśna i ciężka, tym dawka powinna być większa. Dla utrzymania skuteczności zabiegu, wapnowanie należy wykonywać co kilka lat, kontrolując okresowo stopień zakwaszenia gleby. Wykonywaniem analiz gleb i doradztwem nawozowym w zakresie ich zakwaszenia zajmują się stacje chemiczno-rolnicze. Możliwe jest także samodzielne oznaczenie wartości pH gleby przy użyciu kwasomierza Helliga (zdjęcia). Jeśli gleba wymaga zastosowania bardzo dużej dawki wapna, najlepiej podzielić ją i zastosować w ciągu kilku lat. Ograniczy to ryzyko wystąpienia przewapnowania, prowadzącego do zmniejszenia dostępności składników pokarmowych. Z reguły przyjmuje się, że na glebach lekkich należy stosować nie więcej niż 2 tony CaO, średnich – 3 tony CaO, a ciężkich – 4 tony CaO na ha.

Wśród nawozów wapniowych wyróżnia się tlenkowe, węglanowe i krzemianowe. Nawozy węglanowe i krzemianowe działają łagodniej i wolniej od tlenkowych, dlatego zalecane są na gleby lekkie, o małych zdolnościach buforowych. Z reguły wapnowanie należy wykonywać co 3-4 lata. Zabieg najkorzystniej wykonać po zbiorze roślin, a przed orką zimową. Najlepiej, jeśli możliwe jest wapnowanie pod przedplon roślin najbardziej wrażliwych na zakwaszenie gleby (o wrażliwości poszczególnych gatunków roślin uprawnych na zakwaszenie pisze dr Agnieszka Krawczyk w artykule „Wapnowanie gleb – podstawa odpowiedniego nawożenia”). Zabiegu wapnowania nie należy łączyć z nawożeniem gleby amonową formą azotu (obecną np.: w Siarczanie Amonu AS 21 i nawozach naturalnych) i nawożeniem fosforem – może to prowadzić do strat azotu i zmniejszania dostępności fosforu (na skutek powstawania nierozpuszczalnych fosforanów wapnia i magnezu). Jeśli gleba, poza kwaśnym odczynem, cechuje się małą zawartością magnezu, zaleca się stosować nawozy wapniowo-magnezowe.

Literatura:

1. Grzebisz W., Szczepaniak W., Diatta J.B., Kulpa R. 2009. ABCplus wapnowania gleb uprawnych. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Chemii Rolnej, Prodruk Drukarnia i Wydawnictwo, Poznań.
2. Hołubowicz-Kliza G. 2012. Zasady wapnowania gleb. Wyd. IUNG-PIB, Puławy.
3. Rocznik statystyczny rolnictwa. 2012. GUS, Warszawa.
4. Siebielec G., Smreczak B., Klimkowicz-Pawlas A., Maliszewska-Kordybach B., Terelak H., Koza P., Hryńczuk B., Łysiak M., Miturski T., Gałązka R., Suszek B. 2012. Monitoring chemizmu gleb ornych w Polsce w latach 2010-2012. IUNG-PIB, Puławy.