Loha vápníku v systému minerální výživy zemědělských plodin

Vápník (Ca) je pro rostliny velmi důležitý. Ovlivňuje metabolismus sacharidů a bílkovin. Potřeba vápníku se projevuje v nejranějších fázích růstu a v období květu, je nezbytný pro stavbu rostliny. Nedostatek vápníku brzdí zpracování a vstřebávání rezervních živin (škrob, bílkoviny), které využívají sazenice, mladé listy a rostoucí výhonky. To může způsobit vysušení mladých rostoucích částí rostliny a následné odumření celé rostliny.

Vápník reguluje vodní rovnováhu, váže půdní kyseliny, poskytuje normální podmínky pro vývoj kořenového systému rostlin a zlepšuje rozpustnost mnoha sloučenin v půdě. Podporuje vstřebávání důležitých živin rostlinami a ovlivňuje dostupnost řady makro- a mikroprvků pro rostliny. S rostoucím množstvím vápníku v půdě se zvyšuje přísun amonných a molybdenových iontů do rostliny, ale klesá pohyblivost manganu, zinku a boru. Nedostatek vápenatých kationtů v půdě nebo hydroponickém roztoku vede ke snížení pH. Nízké pH půdy zhoršuje růst a pronikání kořenů. To vede ke zhoršení využití půdních živin a hnojiv rostlinami, snížení jejich odolnosti, vytrvalosti a konkurenční schopnosti vůči celému komplexu škodlivých organismů, zejména půdních. Kyselá reakce půdního roztoku zhoršuje metabolismus sacharidů a bílkovin v rostlinách a oslabuje syntézu bílkovin. Zvyšuje se množství nebílkovinných forem dusíku. Proces přeměny monosacharidů na jiné, složitější organické sloučeniny je potlačen. Metabolismus se posouvá příznivým směrem pro houbové fytopatogeny. Nemoci způsobené houbovými parazity jsou častější v kyselých půdách než v neutrálních. Vápnění kyselých půd vede k výraznému zlepšení půdy od patogenů fusariových a peniciliových hnilob, strupovitosti cibulovin). Jiné typy patogenů (botrytis a rhizoctonia) se však dobře vyvíjejí v neutrálním a mírně alkalickém prostředí.

Kromě výše uvedeného se vápník podílí na dalších důležitých biochemických procesech rostliny: podporuje transport sacharidů v rostlinách; posiluje buněčné stěny a drží je pohromadě; podporovat vývoj kořenového systému; nezbytné pro vývoj listů; zvyšuje odolnost rostlin vůči určitým chorobám; stimuluje aktivitu nodulových bakterií, které fixují dusík ze vzduchu.

Vápník také ovlivňuje úrodnost půdy: stimuluje činnost prospěšných mikroorganismů, které mineralizují dusík v kompostech; snižuje kyselost půdy a urychluje procesy amonifikace a oxidace síry; podporuje tvorbu humusu; urychluje rozklad organické hmoty v půdě; snižuje toxicitu železa, manganu a hliníku tím, že neutralizuje jejich nadměrné množství.

Vápník zlepšuje mechanické složení půdy a tím zlepšuje její propustnost vzduchu a vody; přispívají k tvorbě půdní struktury (agregáty). Vápník v rostlinách je ve formě solí kyseliny pektinové, síranu, uhličitanu, fosforečnanu a šťavelanu vápenatého. Značná část v rostlinách, 20–65 %, je rozpustná ve vodě a zbývající množství lze z listů extrahovat ošetřením slabými kyselinami.

Vápník vstupuje do rostlin po celou dobu aktivního růstu. V přítomnosti dusičnanového dusíku v roztoku se jeho průnik do rostlin zvyšuje a v přítomnosti amoniakálního dusíku se snižuje. Vodíkové ionty a další kationty interferují s tokem vápníku ve vysokých koncentracích v půdním roztoku. Postupně přechází vápník z půdy do rostlin a půda se vyčerpává. S věkem se jeho množství v rostlinách zvyšuje. Různé rostliny se liší v příjmu vápníku. Rostliny bez chlorofylu a pestré rostliny jej využívají mnohem méně než zelené rostliny. Všechny obiloviny se vyznačují nízkou absorpcí vápníku. A sukulenty, kaktusy, luštěniny, vytrvalé byliny, lilek a brukvovité plodiny tento prvek spotřebují více než ostatní. Ze zemědělských rostlin odvádí z půdy hodně vápníku zelí, vojtěška a jetel. Na zemědělské půdě ale část vápníku odebraného rostlinami z půdy prostřednictvím krmiva a steliva končí v hnoji a vrací se s ním na pozemky. A u plodin v květináčích přichází s novou půdou, při zalévání nebo při krmení rostlin. Na chudých kyselých písčitých a hlinitopísčitých půdách je část vápníku vyplavována vodou, proto je nutné každých 5 let jeho zásoby doplňovat vápněním. Rostliny, které mají obzvlášť silnou potřebu vápníku, řadíme do zvláštní skupiny – kalcifilní rostliny, které jsou na jeho nedostatek v půdě nejcitlivější.

Nedostatek vápníku v půdě vede k deformaci rostlinných buněk, špatné tvorbě kožních pletiv a hojnému rozvoji mezibuněčných prostor, které jsou špatně vyplněny ligninem. Při nedostatku vápníku se zpomaluje růst kořenů, stávají se hlenovitými a hnijí. Rozložené kořeny přitahují půdní fytopatogeny a saprofyty a jsou pro ně vhodným substrátem. Příznaky nedostatku vápníku se objevují především na mladých listech: jejich růst je inhibován, tvoří se malé listy nepravidelného tvaru, objevují se chlorotické skvrny, špičky mladých listů zbělají; okraje listů se svinují dolů, žloutnou a předčasně odumírají, střední žebra listů se lámou; při silném hladovění odumírá vrchol rostliny a květní stonky, stonky slábnou. Při hladovění vápníkem se podél okrajů chlorotických listů může objevit nahnědlá barva nebo hnědé nekrotické skvrny. U mnoha cibulovitých rostlin bez vápníku se vyvine slabá, povislá stopka. Včasným krmením cibulí vápníkem můžete stopce pomoci, aby se stala silnou a rovnou.

Chelát vápenatý se používá tak, že se rozpustí v živném roztoku spolu s jinými hnojivy. Množství chelátu vápníku, které je třeba přidat, závisí na tvrdosti vody použité k přípravě roztoku.

Helatem CA 10

Ca EDTA (EDTA) 10 %

Ca EDTA (EDTA) 10 %

Zbytek nerozpustný ve vodě (%)

Rozpustnost 800 g/l při 20 °C

Vápník a hořčík hrají důležitou roli ve výživě rostlin, ovlivňují půdou, regulují reakci, složení absorbovaných kationtů, ale i soli a iontové složení půdního roztoku. Nedostatek vápníku vede k narušení fyziologické rovnováhy půdního roztoku a eliminuje rovnováhu spotřeby všech prvků.

Vápník u rostlin podporuje fotosyntézu a metabolismus, reguluje acidobazickou rovnováhu buněčné mízy, ovlivňuje stavbu buněčných membrán, pohyb sacharidů, přeměnu dusíkatých látek, zejména urychluje rozklad rezervních bílkovin semen při klíčení.

V rostlinách se vápník nachází ve formě uhličitanů, fosforečnanů, síranů a také ve formě solí pektinových a šťavelových kyselin. Až 65 % vápníku v rostlinách se extrahuje vodou a zbytek lze extrahovat úpravou slabou kyselinou octovou a chlorovodíkovou.

Hladovění vápníkem v rostlinách.

Odborníci ze společnosti EuroChem v rámci konference „Mezoelementy a jejich vliv na plodiny“ určili roli Ca ve výživě polních plodin. Maria Vizirskaya, vedoucí oddělení agrochemických služeb společnosti EuroChem JSC, během svého projevu poznamenala, že stejné sójové zrno obsahuje pouze 25 % vápníku. Často proto panuje mylná představa, že plodiny potřebují málo vápníku a hořčíku. Zásoba vápníku a hořčíku v půdách je dostatečná, ale jejich odstranění je nevýznamné.

Vápník a hořčík hrají důležitou roli nejen pro růst a vývoj rostlin, ale jsou také nezbytné pro udržení úrodnosti půdy. Tyto dva makroprvky jsou součástí půdoabsorpčního komplexu. Při dostatečném množství CaO a MgO je půda vysoce propustná pro vzduch a vodu a má příznivé pH,“ vysvětlil odborník.

Při nedostatku těchto dvou makroprvků začíná v půdoabsorbujícím komplexu dominovat vodík, hliník a železo, zvyšuje se kyselost a zhoršují se fyzikální vlastnosti půdy. „Problém nedostatku vápníku je často spojen právě s kyselostí půdy,“ poznamenal specialista.

Pokud se podíváme na data agrochemických půdních rozborů, tak až 35 % orných půd se vyznačuje vysokou kyselostí půdy. Na takových půdách může být problém s vápníkem relevantní také kvůli skutečnosti, že bude existovat antagonismus mezi vápníkem a hořčíkem a kationty hliníku, manganu a železa.

Ca v půdě a hnojivech

Vápník je jednou z mála živin, která nemá mechanismus pro silnou fixaci v půdě, proti čemuž se řadí na první místo v migraci z kořenové vrstvy. V závislosti na granulometrickém složení půdy, množství srážek, dávkách a formách vápenných a minerálních hnojiv se ztráty vápníku z orné vrstvy pohybují od několika desítek až po 200-400 kg/ha i více. Vápník tvoří 50-65 % ekvivalentů a hořčík 30-35 % všech vyplavených kationtů.

Nedostatek vápníku v PPC přispívá k tvorbě nadměrné kyselosti půdy. Celkové odstranění Ca+Mg z 1 hektaru půdy v 70. letech bylo v průměru 22 kg/ha, v roce 2000 to bylo již na úrovni 54 kg/ha.

Zvýšení výnosů plodin a nedostatečné používání hnojiv a meliorantů obsahujících vápník vede ke snížení dostupnosti vápníku v půdách.

Přípravky s obsahem vápníku lze rozdělit do tří skupin: listová hnojiva, půdní hnojiva a melioranty.

К listové krmení jsou:

• Dusičnan vápenatý (N – 15 %, CaO – 27 %);
• cheláty vápníku (CaO 10-14 %);
• Nechelátované organické sloučeniny obsahující vápník (20 % CaO).

Půdní hnojiva:

• Granulovaný dusičnan vápenatý (N – 15 %, CaO – 27 %);
• Dusíkaté vápencové hnojivo ((N – 27 %, CaO – 6 %, MgO – 4 %);
• Fosforitová mouka (CaO – až 30%)

Melioranty:

• Sádra (CaO – 33 %);
• fosfosádrovec (až 37 % CaO);
• Vápenec (až 56 % CaO);
• Dolomitová mouka (CaO – 30,41 %, MgO – 21,86 %).

Nejznámější agrochemikálií obsahující vápník je dusičnan vápenatý, ale běžné je použití chelátových a nechelátových organických sloučenin.

Dusíkaté vápencové hnojivo a fosfátová hornina mají větší vliv na vlastnosti půdy než na rostliny.

Hořčík je stejně jako vápník důležitým mezoprvkem ve výživě rostlin, o kterém se nejčastěji mluví ve spojení s vápníkem. Většina zemědělských výrobců používá hořčíková hnojiva jako listová hnojiva. Navíc je to typické jak pro takto vysoce maržové plodiny (zelenina a zahrady), tak pro polní plodiny, na které se nejčastěji používá síran hořečnatý.

Maria Vizirskaya ve svém projevu doporučila věnovat zvláštní pozornost aplikaci hořčíkových hnojiv.

Jak to udělat? Znalec navrhl užívání drog pro listové krmení (síran hořečnatý (S – 13,5 %, MgO – 16,7 %); dusičnan hořečnatý (MgO – 15,5 %, N – 11 %); ve vodě rozpustný NPK s hořčíkem ve složení), půdní hnojiva (dusíkaté vápencové hnojivo (N – 27 %, CaO – 6 %, MgO – 4 %); NPK s hořčíkem ve složení; hnojiva na bázi minerálu – brucit (AgroMag); hnojiva na bázi minerálu serpintinit), melioranty (dolomitová mouka (CaO – 30,41 %, MgO – 21,86 %)).

Irina Gasparyan, vedoucí pracovnice laboratoře geografické sítě experimentů Všeruského vědecko-výzkumného ústavu agrochemie D.N. Pryanishnikova na příkladu ovoce a zeleniny vysvětlila význam vápníku ve výživě, známky jeho nedostatku a důsledky nedostatku a nadbytku pro rostliny.

Jedním z nejdůležitějších prvků, kterému je třeba věnovat pozornost na začátku sezóny, je vápník. Vliv vápníku na kvalitu a objem sklizně je nejčastěji spojován s poruchami při dozrávání a skladování plodů. Mezitím je však role vápníku ve výživě rostlin mnohem širší a nejčastěji je podceňována. K aplikaci tohoto hnojiva s obsahem vápníku dochází zpravidla pouze v situacích akutního nedostatku. Snížení obsahu makroprvků v rostlinách a ovoci ovlivňuje produktivitu rostlin a kvalitu plodů.

Potřeba vápníku, který se podílí na mnoha metabolických procesech probíhajících uvnitř rostliny, se projevuje již v nejranějších fázích vývoje rostliny. Ovlivňuje metabolismus sacharidů a bílkovin, jeho nedostatek vede k potlačení zpracování a vstřebávání rezervních živin (škrob a bílkoviny), které využívají sazenice a mladé listy. Vápník je nezbytný pro tvorbu dobré struktury buněčné stěny – přibližně 90 % veškerého vápníku se nachází v buněčné stěně.

Nedostatek makroživin vede k:

• deformace rostlinných buněk;
• špatná tvorba kožních tkání;
• hojný rozvoj mezibuněčných prostor, které jsou problematicky vyplněny ligninem.

Vápník reguluje vodní rovnováhu a navíc poskytuje normální podmínky pro vývoj kořenového systému rostlin. Pokud je nedostatek, růst kořenového systému rostliny se zpomaluje: kořenové vlásky se vyznačují špatným vývojem, hubnutím a hnilobou. Rozložené kořeny přitahují půdní fytopatogeny a saprofyty, pro které jsou rozpadající se kořenové vlásky vhodným substrátem.

Vysoký obsah vápníku snižuje náchylnost rostlin k chorobám.

Vápník je dodáván po celou dobu aktivního růstu rostlin. Pokud je v roztoku dusičnanový dusík, zvyšuje se průnik do rostlin, převažuje-li amoniakální dusík, průnik klesá,“ poznamenal odborník.

Vodíkové ionty a kationty ve svých vysokých koncentracích v půdním roztoku brání toku vápníku. Přechod vápníku z půdy do rostlin probíhá postupně. Tento makroelement má sám o sobě nízkou mobilitu v půdě, je mobilizován v rostlinných pletivech téměř výhradně transpirací a pohybuje se výhradně xylémem.

Vápník je absorbován z půdy kořenovými vlásky a po vstupu do rostlinného proudu se pohybuje odpařovacími procesy. Hlavní cestou pohybu vápníku je zralé ovoce a listy. Kvůli omezené pohyblivosti nedochází k redistribuci vápníku v rostlině, proto je obsažen především ve starých listech a vápník se z nich nemůže přesunout do mladých listů, jako např. jiné živiny.

Vzhledem k tomu, že mladé listy odpařují méně vody, projevují se příznaky nedostatku vápníku především na nich. Při nedostatku vápníku jsou nové listy rostliny malé velikosti, mohou být nepravidelného tvaru, s chlorotickými skvrnami a na špičkách mladých listů se objevují bělavé inkluze. Charakteristickým příznakem nedostatku vápníku je kadeřavost listů. Při vysokém stupni nedostatku vápníku odumírají vrcholky rostlin a stonky květů, zpomaluje se růst stonků a stonky samotné vypadají oslabené.

Ovoce s nízkou úrovní odpařování není dostatečně zásobeno vápníkem. Odborník poznamenal, že pouze 15 % celkového vápníku spotřebovaného rostlinou končí v ovoci. Proto se v ovoci často vyskytuje nedostatek vápníku, zejména v období rychlého růstu, což vede k různým fyziologickým poruchám. Mezi nejčastější fyziologické poruchy Irina Gasparyan zdůraznila:

• odumření hrotu plodu;
• snížení velikosti plodu;
• nedostatek výrazné barvy;
• změny chuti.

Na pozadí nedostatku vápníku je zaznamenán pokles výnosu ovocných a zeleninových plodin.

Vlastnosti spotřeby vápníku rostlinami

Vápník se nachází ve významných množstvích ve starých tkáních, přičemž většina z něj se nachází v listech a stoncích a méně v semenech. Rostliny spotřebovávají různé množství vápníku. Odstraňování CaO při výnosu 2-3 t/ha:

• u obilných zrn je to 20-40 kg/ha;
• u luštěnin na zrno – 40-60 kg/ha;
• slunečnice – 120-250 kg/ha;
• brambory, cukrová řepa – 6-12 kg/ha;
• jetel, vojtěška, zelí (50-70 t/ha) – 30-50 kg CaO/ha.

Potřeba vápníku a jejich odolnost vůči kyselosti se nemusí vždy shodovat (všechna obilná zrna spotřebovávají málo vápníku, žito a oves jsou odolné a pšenice a ječmen jsou citlivé na kyselost půdy; brambory a lupina jsou odolnější vůči kyselosti, ale spotřebují mnohem více vápník než obilniny).

Ztráty CaO z půdy srážkami (v rozmezí od několika desítek do 200-400 kg/ha i více). K maximálním ztrátám vápníku dochází v čistých úhorech, pod plodinami se snižují, minima dosahují u víceletých plodin kontinuálního setí.

Na lehkých písčitých a hlinitopísčitých půdách při pěstování zelí, vojtěšky a jetele je někdy potřeba přidat vápník pro zlepšení výživy těchto plodin.

Ionty vápníku nejsou znovu využity a nepřecházejí z jedné části do druhé. Vstřebávání vápníku rostlinou závisí na:

• na množství srážek;
• počet slunečných a zatažených dnů;
• zatížení rostlin plodinami;
• vlastnosti odrůdy;
• povaha plodů předchozí sezóny;
• aplikace organických hnojiv;
• povaha předchozí zimy atd.

Vlastnosti přidání vápníku

Hnojiva obsahující vápník se spolu s organickou hmotou aplikují do půdy na podzim nebo na jaře. Listová výživa se provádí na konci kvetení (ovocné a zeleninové plodiny) a po vytvoření vaječníku.

Nedostatek nebo nadbytek vápníku: co je nebezpečnější?

Obojí je stejně špatné. Nedostatek vápníku se může vyskytnout v alkalických i kyselých půdách bez ohledu na reakci půdního roztoku. Obzvláště bolestivě reagují dýňové plodiny na nedostatek této živiny.

Hladovění vápníkem je nebezpečné zejména v první polovině léta. Často vede k odumírání zeleniny, na rozdíl od pozdních letních poruch bilance vápníku v půdě.

Nadbytek vápníku je mnohem škodlivější než jeho nedostatek. Nadbytek této makroživiny:

• váže sloučeniny železa a znepřístupňuje je rostlině;
• vede ke zhoršené absorpci dusíku, draslíku a boru;
• vede ke smrti kořenového systému.

Nadbytek vápníku způsobuje abnormální vývoj semene, chloróza může nastat v důsledku uměle vyvolaného nedostatku železa, které váže vápník v půdě a přeměňuje jej na formy rostlinám nedostupné. Za prvé, nedostatek vápníku se obvykle projevuje v nížinách s podmáčenou půdou a i při vysokém obsahu vápníku v půdě v takových oblastech, které jsou obvykle chudé na draslík, jsou rostliny silně deprimovány.

Kontrolní opatření

Je nutné neustále bojovat s nadměrnou vlhkostí půdy a provádět mírné zavlažování. Doporučuje se odvodňovat bývalá rašeliniště a udržovat optimální vodní režim. Všechna tato opatření pomohou snížit nepříznivé účinky nedostatku vápníku v kořenech.

Zavedením agrochemicky založených dávek organických hnojiv ke zvýšení úrodnosti půdy se obnoví deficit živin a metabolismus vápníku.

Hnojení vápníkem až po agrochemických vyšetřeních půdy umožní přesně určit, jaké dávky vápníku by měly být aplikovány na konkrétní plochu.