У грунті катіони кальцію і іони водню (кислотність) знаходяться в динамічній рівновазі, тому беруть до уваги два компоненти: кількість катіонів кальцію і кислотність грунту
Важливість кальцію визначається його багатоплановим дією як на всю рослину, включаючи фізіологічні властивості кореневої системи, так і на чисельність популяції фітопатогенів в грунті. Кальцій бере участь в наступних процесах:
___ Кальцій сприяє транспортуванні вуглеводів в рослинах;
___ Кальцій і магній укріплюють стінки клітин і їх скріплення один з одним;
___ Кальцій і магній сприяють розвитку кореневої системи;
___ Кальцій і магній є необхідними поживними елементами;
___ Кальцій покращує розчинність багатьох з'єднань в грунті;
___ Кальцій сприяє поглинанню рослинами важливих елементів живлення;
___ Кальцій підвищує стійкість рослин до деяких захворювань;
___ Кальцій стимулює активність бульбочкових бактерій, які фіксують азот з повітря;
___ Кальцій стимулює активність корисних мікроорганізмів, які мінералізують азот в компостних купах;
___ Кальцій зменшує кислотність ґрунту і прискорює процеси аммонификации і окислення сірки;
___ Кальцій сприяє утворенню гумусу;
___ Кальцій прискорює розкладання органічних в-в в грунті;
___ Кальцій знижує токсичність заліза, марганцю і алюмінію шляхом нейтралізації їх надлишкових кількостей;
___ Кальцій покращує механічний склад грунту і, таким чином, покращує її повітря-і водопроникність;
___ Кальцій і магній сприяють утворенню структури (агрегатів) грунту, переводячи її в більш бажане структурований стан.
Недолік кальцію в грунті призводить до деформації клітин рослин, слабкого формування покривних тканин, рясному розвитку межклетников, які слабо заповнюються лігніном. В результаті відбувається розпад коренів, що привертає ґрунтових фітопатогенів і сапрофітів, тому що є сприятливим субстратом для них.
Кальцій впливає на доступність рослинам ряду макро- і мікроелементів. При збільшенні кількості кальцію в грунті зростає надходження в рослину іонів амонію, молібдену, але знижується рухливість марганцю, цинку, бору.
Недолік катіонів кальцію в грунті призводить до надлишку іонів водню і підвищення кислотності ґрунтового розчину (якщо тільки грунт не засолена - не містить надлишок натрію). Підвищена кислотність ґрунтового розчину погіршує ріст коренів, негативно діючи на фізико-хімічні стан плазми клітин кореня і їх проникність. Це призводить до погіршення використання рослинами поживних в-в грунту і добрив, зниження їх стійкості, витривалості і конкурентної здатності до всього комплексу шкідливих організмів, особливо ґрунтових.
Кисла реакція ґрунтового розчину погіршує вуглеводний і білковий обмін в рослинах, послаблюючи синтез білка. Кількість небілкових форм азоту зростає. Пригнічується процес перетворення моносахаров в інші, більш складні органічні сполуки. Обмін в-в зсувається в сприятливу сторону для фітопатогенів грибної природи.
Вплив кальцію і кислотності ґрунтового розчину на шкідливі грунтові організми не цілком однозначно. Хвороби, що викликаються грибними паразитами, зазвичай, більш поширені на кислих грунтах, ніж на нейтральних. Вапнування кислих ґрунтів призводить до істотного оздоровлення грунту від токсикогенних для рослин видів (Penicillium, Fusarium і ін.). Проте, інші види патогенів (B.sorokiniana, Rhizoctonia solani) добре розвиваються в нейтральній і слабощелочной середовищі.
Стійкість картоплі до парші знижується при збільшенні концентрації кальцію в грунті, але наявність в грунті марганцю знижує шкідливість захворювання. Тому оптимальні співвідношення кальцію, водню (кислотність) і марганцю в грунті дозволяє пригнічувати розвиток парші картоплі.
Після вапнування кислих ґрунтів фізіолого-біохімічні процеси нормалізуються, поліпшуються умови для життєдіяльності грунтових мікроорганізмів: нитрификаторов (pH 6,8-7,9), вільноживучих азотфіксуючих бактерій: азотобактера (pH 6,8-7,8), клостридиум пастеріанум (pH 6 , 9-7,3), бульбочкових бактерій бобових (pH 6,6-7,0). Серед цих груп багато мають антагоністичну активність проти патогенів.
Більшість культурних рослин, також, як і ґрунтових мікроорганізмів, краще розвиваються при слабокислою і нейтральної реакції (pH 6-7)
Більшість культурних рослин, також, як і ґрунтових мікроорганізмів, краще розвиваються при слабокислою і нейтральної реакції (pH 6-7). Лужна і надмірно кисла реакція грунтового розчину несприятливі для багатьох с / г культур. Нижче в таблиці наведені найбільш сприятливі діапазони кислотності ґрунтового розчину для деяких культур.
Одні рослини зовсім не переносять кислу реакцію середовища: люцерна, цукрові буряки, коноплі, капуста, бавовник і ростуть тільки на нейтральних і слабколужних грунтах (pH 7-8).
Чутливе до підвищеної кислотності конюшина, огірки, цибуля, кукурудза, зернобобові, пшениця, ячмінь та ін. Вони краще розвиваються на нейтральних і слабокислих грунтах (pH 6-7).
Для деяких рослин: редису, томатів, тимофіївки, гречки, жита, проса характерний широкий інтервал pH 4,5-7,5 - вони можуть задовільно рости при кислому і слаболужною реакції, для інших - відносно вузький інтервал pH.
Гіпсування солонцюватих грунтів
Солонцюваті ґрунти переважно зосереджені в південній лісостепу і степу. У Сибіру вони зустрічаються у вигляді складних комплексів з більш подороднимі і чорноземними ґрунтами. Солонцюваті грунти мають більше 5% натрію в поглинає комплексі і лужну реакцію ґрунтового розчину.
Мінеральні і органічні колоїди грунту при насиченні їх натрієм за відсутності розчиненого кальцію легко руйнуються, частково переходять в пил, ґрунтові агрегати (грудочки) розпорошуються, зруйновані колоїди вимиваються з верхніх шарів грунту в нижні, утворюючи щільний солонцевих горизонт. У вологому стані солонцевих горизонт сильно набухає, стає маловодопроникного, в'язким, що мажуть, а в сухому стані перетворюється в тверду масу, не піддається обробці. Солонцевих горизонт перешкоджає проникненню всередину коренів рослин.
Надлишкова лужна реакція розчину солонців несприятлива для більшості рослин і ґрунтових організмів. При лужної реакції порушується обмін в-в в рослинах, зменшується розчинність і доступність сполук заліза, марганцю, бору, фосфорнокислий солей кальцію і магнію. Характерною ознакою пошкодження рослин є плямистість листя, і пошкодження їх верхівок, карликовість рослин.
Основним прийомом поліпшення солонців є їх гіпсування. Дози гіпсу або фосфогіпсу визначають в розрахунку на повне витіснення обмінного натрію з грунтового поглинаючого комплексу. Норма коливається від 0,5 до 3,0 кг / кв.метр, в середньому 1,3-1,5 кг / кв.метр.
Гіпсування грунтів забезпечує фізіологічну стійкість і витривалість рослин до всього комплексу шкідливих організмів і гнітючого дії солонців. Використання буркуну в сівозмінах зернових сприяє суттєвому оздоровленню грунту від інфекційних захворювань рослин на солонцях.
Різні види кальцієвих добрив і їх розчинність
Як кальцієвих добрив (і одночасно з метою розкислення грунту) використовують мелений вапняк, доломітовий вапняк, крейда, черепашник і т.д. основне з'єднання яких - карбонат кальцію (CaCO3). Це найкращі і досить повільно розчиняються в грунті вугільної кислотою (вуглекислим газом розчиненим у воді) кальцієві добрива.
Швидше розчиняється в грунті гашене вапно (пушенка) представляє собою гідроокис кальцію Ca (OH) 2 - слаборозчинні в воді речовина. Гашене вапно використовується для розкислення сильно кислих грунтів і приготування найстарішого фунгіциду - бордоської рідини. Гашене вапно є лугом і може обпалювати рослини.
Також слаборозчинні в воді є гіпс - сульфат кальцію CaSO4. Гіпс, як сказано вище, використовується на засолених грунтах.
Дуже добре розчинні у воді кальцієва селітра (нітрат кальцію) і хлорид кальцію. Кальцієву селітру часто використовують в якості підгодівлі для швидкої корекції постачання рослин кальцієм (і азотом) і нейтралізації фізіологічекой кислотності інших добрив.
Поради щодо використання кальцієвих (вапняних) добрив
___ Більшість грунтів потребують додаткового внесення кальцію.
___ Доломітова вапно і мелений вапняк не обпалює листя і коріння рослин і безпечні для них. Вони не заважають проростання насіння. Вносити їх можна в будь-який час року.
___ Вапняні матеріали слід ретельно перемішувати з грунтом, щоб вони вплинули на ріст рослин в поточному сезоні.
___ Кальцій одночасно нейтралізує кислотність грунту і є важливим поживним елементом для рослин.
___ На кислих грунтах слід використовувати доломітове вапно, на лужних (засолені) - гіпс.
___ Краще вносити вапно щорічно невеликими дозами, ніж один раз в 4-5 років.
___ Ознаки нестачі кальцію і бору схожі й кількість цих елементів грунті повинно бути збалансовано. Тому при вапнуванні грунту на 1 кг вапна додавайте 5-7 г борної кислоти або бури (це суміш 1 по Мітлайдера-Угарова).