Dlaczego wapń ?

Wapń jest kojarzony przede wszystkim z zabiegiem odkwaszania i wpływem na właściwości fizyko-chemiczne gleb, natomiast wpływ tego składnika na metabolizm rośliny jest często traktowany marginalnie. Związki wapnia (tlenki, węglany, krzemiany) wprowadzane do gleby z nawozami „wapniowymi” uruchamiają w glebie procesy związane z neutralizacją kationów odpowiedzialnych za zakwaszenie gleby (wodór i glin). W zależności od formy chemicznej działanie tych związków przebiega z różną intensywnością. Kationy Ca²⁺ tworząc kompleksy z materią organiczną i minerałami ilastymi poprawiają strukturę gleby, agregaty glebowe stają się trwalsze, a to powoduje polepszenie właściwości wodno-powietrznych gleb. W takich warunkach lepiej rozwijają się korzenie roślin uprawnych. Ta specyficzna rola wapnia jest szczególnie ważna w słabszych stanowiskach.

Roślina uprawna aby normalnie funkcjonować musi zakumulować odpowiednią ilość wapnia. W większości opracowań związanych z nawożeniem rola tego składnika w żywieniu roślin jest jednak niedoceniana. Wynika to co najmniej z dwóch przyczyn:

1. Zawartość wapnia w roztworze glebowym jest zwykle wystarczająca dla zapewnienia podstawowych funkcji życiowych rośliny;
2. W porównaniu z innymi pierwiastkami, wizualne objawy niedoborów wapnia na roślinach uprawnych, występują rzadziej (zdecydowanie częściej w ogrodnictwie);

W kontekście zawartości wapnia w roślinie należy wyraźnie odróżnić stan fizjologiczny rośliny ukierunkowany na przetrwanie od optymalnego zaopatrzenia, które pozwala na pełną realizację potencjału plonotwórczego. Bardzo często niedobory wapnia wykrywalne tylko chemicznie ograniczają plony, z czego nawet nie zdajemy sobie sprawy.

Odpowiedzmy zatem na pytanie o funkcje fizjologiczne i plonotwórcze wapnia. Znaczenie wapnia należy rozpatrywać zarówno w skali mikro (różnicowanie komórek) jak i makro (tworzenie tkanek i organów). Należy podkreślić rolę wapnia w czasie podziału mitotycznego zachodzącego w merystemach czyli we wszystkich procesach wzrostu i różnicowania komórek. Procesy te są szczególnie ważne w rozwoju systemu korzeniowego i tworzeniu włośników, co stanowi podstawę budowy przyszłego plonu. Rośliny odpowiednio odżywione wapniem są dłużej aktywne fotosyntetycznie czyli później się starzeją. To oznacza, że tworzenie plonu (produkcja asymilatów) zachodzące przecież w zielonych tkankach trwa dłużej, a to warunkuje większy plon – wapń kontroluje między innymi proces fotolizy wody. Kationy Ca²⁺ wraz z jonami potasu odpowiadają za otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych, co powoduje, że rośliny odpowiednio odżywione wapniem racjonalniej gospodarują wodą. Jednym z ważniejszych aspektów nawożenia jest akumulacja jonów wapnia w błonach cytoplazmatycznych i ścianie komórkowej (blaszce środkowej). Dlaczego? Duże wysycenie wapniem tych organów zwiększa stabilność tkanek roślinnych oraz stanowi barierę fizyczną dla patogenów, zwłaszcza strzępek grzybów pasożytniczych. Nawożenie wapniem jest więc bardzo istotne w profilaktyce zdrowotnej rośliny. Najnowsze badania wskazują na dużą akumulację wapnia w skórce bulw ziemniaków i w konsekwencji zmniejszenie podatności na parcha.

Analizując funkcje fizjologiczne wapnia należy zwrócić uwagę na przemieszczanie się tego składnika między organami roślinnymi. W sytuacji wystąpienia niedoboru większość pierwiastków przemieszcza się z organów o charakterze zapasowym (starsze liście, korzenie) do organów młodych (młodsze liście, organy generatywne – nasiona, ziarniaki). W przypadku wapnia znaczenie tego procesu jest marginalne. Brak możliwości wycofywania wapnia z organów starszych oznacza, że roślina pobiera wapń do końca wegetacji z gleby. Jeśli tak, to dla praktyki rolniczej jest bardzo ważne aby kationy Ca²⁺ były systematycznie uwalniane z nawozu także w późniejszych fazach rozwojowych, co zapewniają nawozy o umiarkowanej szybkości działania. Informacja ta pozwala lepiej zrozumieć fakt częstego występowania niedoborów (nie chorób) na owocach i pomidorach.

Na roślinach uprawnych niedobór wapnia przejawia się głównie jako zaburzenia wzrostu korzeni, które są nitkowate i pokryte śluzem. Poza tym występuje brunatnienie i łamliwość młodych liści wszystkich roślin uprawnych oraz zaburzenia rozwoju zbóż. Wizualne objawy niedoboru wapnia na roślinach pokazano też tutaj. Brak wapnia może prowadzić do upośledzenia rozwoju pędów wynikającego z mniejszego udziału tkanek mechanicznych (patrz zdjęcie poniżej). Na plantacjach rzepaku z niedoborem wapnia, w okresie kwitnienie łodyga tuż pod kwiatostanem zawija się ku dołowi, co daje efekt zwiędniętej rośliny.

Bardzo duże zapotrzebowanie na wapń wykazują rzepak ozimy i buraki cukrowe. Pierwszy z wymienionych gatunków na wyprodukowanie 1 tony nasion wraz z plonem ubocznym akumuluje około 50 kg Ca/ha czyli tylko nieznacznie mniej niż potasu (60-62 kg K/ha) i kilkukrotnie więcej niż fosforu, którego pobranie kształtuje się na poziomie 15 kg P/ha. Dobre zaopatrzenie roślin bobowatych (motylkowych) w wapń jest koniecznym warunkiem tworzenia brodawek korzeniowych, w których odbywa się wiązanie azotu.

Na koniec zastanówmy się nad możliwościami wprowadzenia wapnia do gleby z nawozami. Zawartość tego składnika w klasycznych nawozach odkwaszających, zwanych wapniowymi nie podlega dyskusji, choć warto pamiętać, że nie wszystkie nawozy z tej grupy muszą zawierać Ca (właściwości odkwaszające mają także węglany i tlenki magnezu). Wapń możemy spotkać w niektórych nawozach azotowych, większości fosforowych, a także wieloskładnikowych. Klasycznym przykładem jest superfosfat prosty, kojarzony jako nośnik fosforu. Tymczasem nawóz ten, oprócz fosforu i siarki, zawiera około 25% CaO. Pamiętając, że większość nawozów produkowanych pod szyldem Luvena oparta jest właśnie o superfosfat prosty i pochodne, można przyjąć duży dopływ wapnia do gleby z Lubofosek i Lubofosów. W świetle przedstawionych wyżej danych odnośnie pobierania kationów Ca²⁺ przez rośliny do końca wegetacji, umiarkowana szybkość uwalniania składników z Lubofosów jest więc ogromną zaletą.