Przyczyny i skutki zakwaszania gleb oraz jak im przeciwdziałać

Zakwaszenie gleb w Polsce

Stan zakwaszenia gleb w Polsce, szacuje się na 40%  i są  to gleby o odczynie kwaśnym i bardzo kwaśnym. Ocena  odczynu  gleb na tle użytkowania gruntów wskazuje na większy udział gleb najbardziej zakwaszonych na użytkach zielonych w stosunku do gruntów ornych. W świetle badań prowadzonych na terenie kraju, wykazano, że ponad 42% próbek gleb łąkowych wykazywało odczyn bardzo kwaśny lub kwaśny, zaś ponad 32% miało odczyn lekko kwaśny. 

Obserwowane od kilku dziesięcioleci i postępujące zakwaszenie gleb gruntów rolniczych w naszym kraju  jest przede wszystkim spowodowane drastycznym obniżeniem zużycia wapna nawozowego - z 182,8 w 1990 roku do 36,8 kg CaO·ha-1  w 2011 roku. 

Naturalne i antropogeniczne czynniki sprzyjające zakwaszeniu gleb

Problem nadmiernego zakwaszenia gleb na terenie Polski  jest skutkiem zarówno czynników naturalnych tj. czynniki geologiczne, biochemiczne, antropogeniczne oraz klimatyczne, a także z czynników antropogenicznych, bezpośrednio związanych z działalnością  ludzką. 

Antropogeniczne przyczyny zakwaszenia to: 

- gazowe zanieczyszczenia powietrza związane z uwalaniem tlenków: SO2, NOx, i NH4 do atmosfery w procesach przemysłowych, podczas produkcji żywności  i motoryzacji, 
- stosowanie nawożenia mineralnego, głównie azotowego amonowego i amidowego oraz potasowego. 

Zakwaszenie gleb spowodowane czynnikami naturalnymi uznawane jest za stosunkowo niewielkie i nie przyczynia się do ich degradacji. Natomiast zakwaszenie gleb spowodowane sprzężeniem czynników naturalnych i antropogenicznych, m.in. wynikających z intensyfikacji produkcji rolniczej oraz stosowaniem wysokich dawek nawozów mineralnych, może przyczyniać się do degradacji gleby spowodowanej  zakwaszeniem. Należy nadmienić że  w środowisku bardzo kwaśnym ujawnia się  problem toksyczności pierwiastków z grupy metali, tj. glinu (Al3+), cynku (Zn2+)  manganu (Mn2+),  które wpływają negatywnie na organizmy glebowe oraz rozwój roślin,  prowadzącym do znacznego obniżenia plonów roślin uprawnych . 

Skutki zakwaszenia gleby

Skutki zakwaszenia gleb dotyczą wielu niekorzystnych aspektów dla środowiska glebowego oraz mają wpływ na plonowanie. Do najważniejszych spośród nich należy zaliczyć: 

    • zwiększenie stężenia  jonów wodorowych (H+), a następnie zmiany przebiegu i intensywności reakcji chemicznych i procesów zachodzących w środowisku glebowym. W glebach mineralnych obniżenie pH< 5,0 sprzyja uruchamianiu glinu (Al.3+) z glinokrzemianów glebowych i minerałów ilastych,
    • zwiększeniu kwasowości  gleb towarzyszy nasilenie wymywania kationów zasadowych, tj potasu (K+), magnezu (Mg2+) i wapnia (Ca2+) w głąb profilu glebowego,
    •  zwiększenie kwasowości gleb sprzyja obniżeniu dostępności kationów zasadowych dla roślin a sprzyja pobieraniu, tzw. metali ciężkich i niektórych mikroelementów  (Fe2+, Cu2+, Zn2+, Cu2+) oraz   ich kumulacji w tkankach roślinnych,
    • dostępność fosforu dla roślin  jest uzależniona od odczynu gleby. Przy odczynie  5,5-6,0 pHKCl  występuje największa dostępność tego składnika dla roślin, zaś przy pH poniżej 5,0 (pH w KCl)  tworzą się  nierozpuszczalne połączenia z glinem, zaś powyżej pH 7,0 fosfor łączy się z jonami wapnia , tworząc trudno rozpuszczalną sól wapniowo-fosforanową. 
    • w glebach kwaśnych ujawniają się niedobory boru, spowodowane nadmiernym wypłukiwaniem jonów boranowych z gleby,   
    • zakwaszenie gleb powoduje wiele ujemnych skutków związanych z obniżeniem żyzności i pogorszeniem właściwości fizykochemicznych gleby oraz jej degradacji, 
    •  zakwaszenie przyczynia się do obniżenia zdrowotności i plonowania roślin uprawnych. 

Badania odczynu gleb 

Aby przeciwdziałać zakwaszeniu gleb oraz jego skutkom powinno się wykonywać jeden raz w roku badania odczynu (pH) gleby pobranej z warstwy uprawnej. Badania pH oraz zasobności gleby w przyswajalne formy P, K i Mg wykonują Stacje Chemiczno-Rolnicze na terenie całego kraju. Oznaczenie pH metodą elektrochemiczną wykonuje się w zawiesinie wodnej lub roztworu KCl o stężeniu 1 mol·dm-1. Pomiar odczynu w wodzie pHH2O  określa stężenie jonów H+ w roztworze glebowym, zaś w KCl (pHKCl) wskazuje na stężenie jonów H+ roztworu glebowego oraz jonów wypartych z kompleksu sorpcyjnego przez roztwór KCl.

Tabela 1. Przedziały odczynu gleb w Polsce w zależności od pHH2O i pHKCl.

Wapnowanie gleb 

Pomiar odczynu gleby jest podstawą podjęcia decyzji dotyczącej potrzeby wapnowania gleb. Utrzymanie odpowiedniego odczynu gleby wymaga uwzględnienia wielu czynników, tj. 
- ocena konieczności wapnowania,
- wyznaczenia optymalnej dawki wapna, 
- optymalnego terminu wykonania zabiegu wapnowania gleby, 
- wyboru wapna nawozowego,
- ustalenia sposobu aplikacji wapna. 

Przy ustalaniu potrzeb wapnowania oraz dawek wapnia należy również uwzględnić sposób użytkowania gruntów (grunty orne bądź użytki zielone). 

Bibliografia:
    1. Filipek T., Skowrońska M. 2013. Aktualne dominujące przyczyny oraz skutki zakwaszenia gleb użytkowanych rolniczo w Polsce. Acta Agrophysica.20(2), s. 283-294. 
    2. Filipek T.,Badora A., Lipieński W., Brodowska M., Romańska J., Harasim P., Kozłowska-Strawska J., Skowron P., Skowrońska M., Tkaczyk P. 2015. Zakwaszenie i wapnowanie gleb. Wyd. Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa FAPA. 
    3. Grzebisz W., Szczepaniak W., Diatta J. B., 2012.ABC wapnowania gleb ornych w Polsce. Poznań. 
    4. Pietrzak S. 2012  Odczyn i zasobność gleb łąkowych w Polsce. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T.12, z.1(37), s. 105-117. 

Redakcja KalendarzRolnikow.pl     Zainteresował Cię ten artykuł? Masz pytanie do autora? Napisz do nas tutaj