Vápnění je důležitý agronomický zásah, který má velmi rozsáhlý dopad na půdní prostředí a výživu rostlin. Z ekonomických důvodů se ale v posledních letech omezilo. Jak se tento krok projevil na naší zemědělské půdě bylo hlavním tématem 11. mezinárodní konference Racionální použití hnojiv, která proběhla na České zemědělské univerzitě v Praze.
Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský (ÚKZÚZ) sleduje hodnotu výměnného pH v rámci agrochemického zkoušení zemědělských půd (AZZP), které probíhá v pravidelných cyklech již od roku 1961. Zároveň od roku 1990 sleduje také obsah přístupného vápníku v půdě. Výsledky zkoušení byly v minulosti podkladem pro výpočet celostátní spotřeby vápenatých hnojiv. Jejich spotřeba ale od roku 1990 několikanásobně klesla, a sice z 2500 tis. tun v roce 1986 na 141 tis. tun v roce 2004. „Dalo by se očekávat, že drasticky snížená spotřeba vápenatých hmot se zcela pochopitelně brzy promítne do změn ve sledovaných půdních vlastnostech, tj. do hodnoty pH a obsahu přístupného vápníku. Ke změnám těchto hodnot skutečně došlo, ale v důsledku několika dalších faktorů nejsou rozhodně tak výrazné, jak by se očekávalo,“ konstatoval Ing. Pavel Čermák, Ph. D., z ÚKZÚZ na základě výsledků posledního cyklu AZZP, který byl dokončen v letošním roce.
Očekával se větší úbytek
Přičítá to především následujícím čtyřem důvodům. Z velkého množství vápenatých hmot používaných v minulosti ke hnojení, převážně ve většině hrubě mletých vápenců, se po velice dlouhou dobu stále ještě uvolňuje vápník do půdy a stačí vyrovnávat půdní reakci. Také půda sama, díky pufrovací schopnosti, se brání změnám pH a poměrně dlouho zachovává stálou koncentraci H+ iontů v půdním roztoku. Je třeba vzít v úvahu také to, že od začátku 90. let byly významnou mírou odsířeny zdroje, spalující fosilní paliva, což významně snížilo podíl kyselých spadů. Paradoxně pozitivně působí na půdní reakci také minimální používání minerálních hnojiv, která jsou ve své podstatě fyziologicky kyselá.
Jak Ing. Čermák ukázal na grafu, až do 90. let zřetelně ubýval podíl půd s kyselou reakcí, poté se ale trend začal obracet. Vývoj půdní reakce směřuje stále více k okyselování půd u převážné většiny sledovaných druhů pozemků. Od zmiňovaného období sice pokleslo v České republice pH na orné půdě o 0,1 (na 6,3) ale téměř 13 % ploch s původně alkalickým a neutrálním pH přešlo do kategorií slabě kyselých a kyselých půd. U trvalých travních porostů dosáhl průměrný pokles 0,3 stupně pH a 22 % jejich výměry se přesunulo do zmíněných dvou kategorií. Naopak u speciálních kultur (vinice, chmelnice, ovocné sady) není tendence k okyselování tak jednoznačná, protože jim zemědělské podniky zpravidla věnují zvýšenou péči.
Se změnami půdní reakce koresponduje snižování obsahu přístupného vápníku v půdě. V zhledem k jednotkám, ve kterých se hodnotí, nejsou nijak výrazné, ale přesto jsou jednoznačné. „V České republice došlo na orné půdě ke snížení obsahu této živiny za posledních patnáct let o 185 mg/kg půdy, u trvalých travních porostů o 563 mg/kg,“ uvedl dále Ing. Čermák. Zároveň dodal, že všechny uvedené negativní změny jsou daleko výraznější při hodnocení menších územně správních celků, zejména těch, které plošně zabírají zvláště chudší půdy v bramborářské výrobní oblasti. „Bez obnovení alespoň úsporného systému vápnění nelze tyto negativní trendy v půdě zastavit,“ varoval Ing. Čermák.
Vápnit především kyselejší
Jak doporučil také prof. Ing. Rostislav Richter, DrSc., ze Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, vápnit by se měly přednostně ty půdy, jejichž reakce je nejvíce vzdálená od požadované hodnoty, a to s přihlédnutím k jejich druhu a pěstované plodině. V současných podmínkách je přitom vápnění na hodnotu pH 6 na většině středně těžkých půd dostačující. Při stanovení dávky vápenatých hnojiv by se podle prof. Richtera mělo vycházet z kritérií AZZP, případně z upřesněného obsahu přístupného Ca v půdě. Vzhledem k tomu, že silně kyselou a kyselou půdní reakci má v České republice 23,5 % zemědělských půd, tedy zhruba 718 tis. hektarů, měla se pozornost směřovat především na ně. Nejčastěji je lze nalézt v krajích Karlovarském, Vysočině, Libereckém, Jihočeském a Plzeňském (jde o podíl mezi 40 až 30 procenty). Pro většinu plodin optimální slabě kyselou půdní reakci (pH 5,6 –6,5) má 44 % výměry zemědělské půdy, a její udržení vyžaduje vápnění v určitých časových intervalech.
Je přitom třeba využívat všech vápenatých hmot, které jsou k dispozici a nemají vyšší hodnoty cizorodých prvků, než připouští limity podle zákona o hnojivech. V současné době je možné ke zvýšení obsahu Ca vadle vápenců i sádru, kterou dodáme do půdy i pro rostliny nezbytnou síru, doporučil prof. Richter.
Vápnění zemědělské a zvláště orné půdy patří k základním výživářským zásahům, působícím na mnoho složek půdní úrodnosti, konstatoval dále. Jak dodal, nejde jen o přímou úpravu pH, ale i z toho odvozenou příznivou biologickou činnost půdy, která má pozitivní vliv na tvorbu kvalitních humusových látek, vodní režim půdy, obsah přístupných živin a omezení mobility mnoha cizorodých prvků. Významný je také fytosanitární efekt vápnění, pozitivní vliv na zdravotní stav půdy se projeví omezením výskytu choroboplodných hub a plísní.
Nejen příznivější pH
Jak uvedl prof. Ing. Václav Vaněk, CSc., z České zemědělské univerzity v Praze, při hnojení vápníkem v našich podmínkách je třeba respektovat skutečnost, že čím více obsahuje půda jílovitých částic, tím je třeba vyšší nasycení sorbčního komplexu vápníkem. Jestliže u lehkých půd dostačuje sycení asi na 60 % kationtové výměnné kapacity, v zrnitostně těžších půdách je potřeba asi 80 %. Při kyselé reakci se snižuje podíl Ca2+ v sorbčním komplexu, zvyšuje se podíl H+, a tím dochází ke snadnějšímu rozplavování koloidů a půdní struktura se stává nestabilní. To má za následek pohyb a často i destrukci koloidních částic, na povrchu půdy se snadněji tvoří škraloup a nastávají problémy se vzcházivostí, počátečním růstem a zdravotním stavem především drobnosemenných rostlin, jako je cukrová řepa, řepka, některé zeleniny apod.
Úprava pH má ale pro půdu mnoho dalších důsledků, připomněl prof. Vaněk. Dále mimo jiné působí na složení a koncentraci iontů v půdním roztoku a výrazně ovlivňuje rozpustnost solí a sloučenin. Obecně platí, že se v kyselém prostředí zvyšuje rozpustnost těžkých kovů a také železa, manganu, mědi, zinku, bóru a hliníku. Vápnění se tedy používá například pro imobilizaci kadmia (či olova) v čistírenských kalech, které se aplikují na zemědělskou půdu, jak připomněl prof. Ing. Pavel Tlustoš, CSc., z České zemědělské univerzity v Praze. Díky tomu se efektivně omezí jejich příjem rostlinami. Trvale lze problematické prvky z půdy odstranit například fytoremediací, tedy extrakcí pomocí rostlin, které je ochotně vážou.
Alkalické prostředí podporuje rozpustnost například molybdenu. Příliš vysoká hodnota pH může vést až k příznakům deficitu, nejznámější jsou chlorózy z nedostatku železa. Pro hliník například platí, že se změnou hodnoty pH se mění rozpustnost 1000x. Dále se ukazuje, že vyšší koncentrace tohoto prvku je až při půdní reakci pod pět, a to již může docházet k jeho nepříznivému působení v půdě a dokonce k toxicitě pro rostliny. Pro železo platí, že vyšší koncentrace se v roztoku vyskytuje teprve při pH pod čtyři. Kulturní půdy takové hodnoty běžně nedosahují, ale v mikrozónách kořenů takový pokles možný je, což zajišťuje dostatek dostupného Fe pro rostliny i při alkalické reakci, konstatoval prof. Vaněk s tím, že v půdě jsou vztahy mezi ionty, a tím i rozpustnosti velmi složité a komplikované. Pro minerální sloučeniny fosforu naopak platí, že pro tvorbu vápenatých sloučenin je vhodné neutrální až alkalické prostředí a jejich mobilizace nastává okyselením stanoviště.
Půdní živěna si žádá své
Také rozpustnost organických látek v půdě závisí na pH. Dostatek vápníku a slabě kyselá až neutrální reakce je předpokladem dobrého průběhu mineralizačních a transformačních procesů, vedoucích k tvorbě kvalitního a nasyceného humusu. Stejná reakce je výhodná také pro většinu užitečných bakterií, konstatoval prof. Vaněk. Například volně žijící i hlízkové nitrogenní bakterie se většinou nevyskytují v půdách s pH pod 5, podobně to platí i pro nitrifikační baktérie. Také mineralizace funguje za optimální půdní reakce lépe, stejně tak jako příslušné makroorganismy, například žížaly.
Hodnota pH výrazně ovlivňuje sorbci živin v půdě a s tím související příjem živin rostlinami.
Přímý vliv nízkého pH na rostliny projevuje až při extrémních hodnotách. V kyselé oblasti je třeba počítat s tím, že se snižuje syntéza glycidů, čímž se omezí energetické zásobení kořenů a jejich metabolické funkce. Důsledkem omezeného množství Ca je horší tvorba kořenů, a zvláště vlášení, z čehož vyplývá další zhoršení příjmu živin a vody. Ukazuje se ale, že přímé poškození nízkým pH není tak aktuální, pokud není v půdě přítomen volný hliník, případně ostatní těžké kovy, uvedl prof. Vaněk.
Ačkoliv jsou již dávno známy optimální rozsahy pH pro jednotlivé rostliny, je třeba počítat s tím, že v různých půdních podmínkách může mít vápnění různou odezvu. Při tomto agronomickém zásahu se tedy musí vycházet i z dalších faktorů, především ze zrnitostního složení půdy, obsahu organické hmoty a pěstované kultury. Pro půdy trvalých travních porostů jsou oproti orné půdě dostačující nižší hodnoty pH. Nárokům jednotlivých plodin v rámci osevního postupu vyhovíme tím, že k těm, které vyžadují vyšší hodnoty pH vápníme přímo, nebo v dostatečném předstihu.
Vápník má mnoho funkcí
Rostliny pěstované na půdách s nízkým pH a tedy i nižším obsahem vápníku mohou vykazovat deficit tohoto prvku, jak často potvrzují výsledky rozborů, konstatoval prof. Richter. Obecně ale platí, že jednoděložné rostliny mají nižší spotřebu než dvouděložné. Pohyblivost a transport vápníku v rostlině jsou velmi omezené. Dochází k nim téměř výhradně transpiračním proudem, nikoliv ale floémem, proto je obsah Ca malý v zásobních orgánech. Ve starých buňkách se prvek hromadí ve formě šťavelanu a jiných těžko rozpustných solích. Jeho opětovné využití nebylo zjištěno, proto je nově narůstající pletiva nutné zásobovat vápníkem přímo z půdního roztoku. Příznaky nedostatku se tedy projeví především na nich. Typické jsou příznaky na řepce či máku, kde dochází k lámání vegetačního vrcholu, u jablek je známá hořká pihovitost a další vady dužiny. Nadbytek prvku zpravidla plodinám nevadí, kationt vápníku totiž mimo jiné nemá výraznější antagonistické působení na ostatní ionty. Vzhledem k poměrně úzké souvislosti s pH půdy ale může docházet k imobilizaci některých stopových prvků.
Fyziologický význam vápníků spočívá především ve stabilizaci buněčných membrán a stěn buněk, velkou spotřebu vykazují především meristematická pletiva. V souvislosti s tím se ukazuje, že má velký nepřímý vliv na enzymové reakce v buňce.Vápník je také důležitý pro růst pylové láčky, připomněl prof. Ing. Jiří Balík z České zemědělské univerzity v Praze, ale také pro ochranu pletiv při střídání období mrazu a tání. Záměna tohoto prvku za jiné kationty (K, Na, H) v membráně vede k její destabilizaci. Náhrada vápníku sodíkem se udává jako jedna z hlavních příčin stresu rostlin v zasolených půdách, náhrada hliníkem je příčinou toxicity tohoto prvku.
