W Polsce najintensywniejsze wymycie składników pokarmowych z gleby ma miejsce w okresie jesienno-zimowym. Wyjaśniamy, jakie składniki nawozowe są szczególnie podatne na wymycie.
W Polsce najintensywniejsze wymycie składników pokarmowych z gleby ma miejsce w okresie jesienno-zimowym, kiedy to występują największe opady atmosferyczne, a dodatkowo, ze względu na brak okrywy roślinnej, występuje ograniczone pobieranie pierwiastków przez rośliny. Składnikami nawozowymi szczególnie podatnymi na wymywanie są magnez, wapń, siarka i potas.
Jak jest tracony magnez i wapń?
Straty magnezu i wapnia z gleby zależą przede wszystkim od wielkości i intensywności opadu atmosferycznego. Jony wodorowe powstające podczas rozpadu kwasu węglowego obecnego w opadzie atmosferycznym wypierają jony wapniowe z gleby.
Jony wodorowe tworzą połączenia z wapniem, które łatwo rozpuszczają się w wodzie, co skutkuje przemieszczaniem się tego pierwiastka w głębsze warstwy gleby. Wymyty wapń może przedostawać się do wód, względnie osadzać się w postaci węglanu wapnia w niżej położonych warstwach gleby, przy czym poziom jego nagromadzenia jest głębszy w przypadku gleb lżejszych.
Jony magnezu są słabiej wiązane przez kompleks sorpcyjny gleby niż jony wapnia, stąd też są łatwiej wypierane z niego przez jony wodoru. Obecny w glebie wapń i magnez występuje w niej zarówno w formie związanej, jak i w roztworze glebowym, przy czym ich ilość zależy od tworzenia połączeń z rozpuszczalnymi w wodzie związkami organicznymi, których obecność z kolei uzależniona jest od rodzaju i koncentracji rozpuszczalnej materii organicznej.
W dużym stopniu do wymywania jonów wapnia i magnezu z gleby przyczynia się jej niski odczyn, a także jej mała zdolność do akumulacji jonów o charakterze zasadowym. Wymywanie jonów wapnia i magnezu z gleby charakteryzuje się różną intensywnością i zależy również od form występowania tych składników, czy też typu połączenia ich z innymi składnikami występującymi w glebie. Na wymycie wpływają również właściwości fizyczne i chemiczne gleby, w tym miedzy innymi jej skład granulometryczny i mineralny oraz obecność i charakter materii organicznej.
Wymywanie jonów wapnia i magnezu zależy również od sposobu rolniczego użytkowania i nawożenia gleby. Stosowanie nawożenia organicznego może prowadzić do zwiększenia strat wapnia, co jest związane z wydzielaniem do gleby dwutlenku węgla w związku z rozkładem materii organicznej.
Wapń i magnez ulegają wymyciu nie tylko w postaci kationów, ale również w innych formach, między innymi w formie związanej z substancjami organicznymi, lub też w postaci różnej trwałości połączeń organiczno-mineralnych.
W związku z tym wraz z wapniem i magnezem dochodzi do wymywania z gleby polifenoli, chinonów oraz frakcji związków próchnicznych, to jest fenylokwasów i kwasów huminowych. Prowadzi to nie tylko do strat wapnia i magnezu, ale także do strat materii organicznej z gleby i zwiększenia koncentracji tych substancji w wodach.
A co ze stratami siarki?
W okresie jesienno-zimowym dochodzi do wymywania z gleby jonów siarczanowych oraz niektórych organicznych związków siarki. Straty siarki zależą od wielu czynników, w tym głównie od składu chemicznego i rozpuszczalności związków siarki, właściwości fizycznych i chemicznych gleby, jej odczynu i temperatury oraz zawartości koloidów organicznych i charakteru minerałów ilastych, a także od składu mikroflory glebowej.
Najłatwiej wymywane są z gleby siarczany sodu, potasu i magnezu, a niekiedy także siarczany wapnia. Wynika to z faktu, że jony siarczanowe są stosunkowo słabo wiązane w glebie. Poza tym zdolność wiązania siarczanów w glebie zależy od jej odczynu i w dużym stopniu hamowana jest w obecności dużych ilości jonów wapnia. Stąd też wraz ze wzrostem pH gleby jej zdolność do zatrzymywania siarczanów maleje.
Natomiast maksymalne wiązanie tych jonów w glebie występuje przy pH od 2 do 4, bowiem wymyciu związków siarki przeciwdziałają tlenki glinu i żelaza obecne w glebach kwaśnych. Podobną zdolność do zatrzymywania siarczanów w glebie ma kaolinit.
Przyjmuje się, że w glebach o przy pH powyżej 6 siarczany są zatrzymywane w glebie w małych ilościach. Zdolność wiązania jonów siarczanowych może obniżać występowanie innych jonów. Z jonów nieorganicznych najsilniej obniżają ją jony fosforanowe (o około 40%), a z organicznych szczawiany (o około 50%). Podobny wpływ mają molibdeniany, arseniany, rodanki i seleniany.
Wymywanie jonów siarczanowych z gleby zależy również od obecności drobnoustrojów i roślin. W ciałach drobnoustrojów glebowych znajduje się najczęściej od 0,1 do 1% S, z kolei rośliny wiążą siarkę w ilościach proporcjonalnych do związanego przez nie azotu i węgla.
Co się dzieje z potasem w okresie jesienno-zimowym?
Pierwiastkiem traconym z gleby w okresie jesienno-zimowym jest również potas. Wymywaniu ulega potas obecny w roztworze glebowym. Intensywne wymywanie tego pierwiastka ma miejsce z gleb wytworzonych z utworów piaszczystych, a także z gleb organicznych, zwłaszcza torfowych.
Większe straty potasu stwierdza się na glebach lekkich, szczególnie zakwaszonych, ponieważ wraz ze wzrostem kwasowości gleby dochodzi do zmniejszenia wiązania potasu przez kompleks sorpcyjny gleby.
Na glebach torfowych w związku ze słabym wiązaniem potasu przez substancje organiczne również dochodzi do większego wymycia jonów potasowych pod wpływem opadów atmosferycznych.
Straty tego składnika pokarmowego zależą zarówno od rodzaju i właściwości gleby, jak też od jego zawartości w glebie oraz nasilenia opadów atmosferycznych. Większe straty potasu stwierdza się z gleb przy obfitych opadach oraz przy stosowaniu wyższego nawożenia potasowego.
Szacuje się, że w związku ze znacznym udziałem w Polsce gleb lekkich i bardzo lekkich w ciągu roku straty potasu w efekcie wymywania w głąb gleby mogą sięgać nawet kilkudziesięciu kilogramów z powierzchni jednego hektara.
Czy fosfor jest tracony w okresie jesienno-zimowym?
W odróżnieniu od wapnia, magnezu czy siarki wymywanie fosforu z gleby jest zdecydowanie mniejsze. Pierwiastek ten najczęściej pozostaje w warstwie gleby, do której został wprowadzony w formie nawozu.
W największym stopniu na jego wymycie wpływają opady atmosferyczne. Ma to zwłaszcza miejsce na glebach bardzo lekkich, najczęściej silnie zakwaszonych, jak również na glebach o dużej zawartości substancji organicznej. Należy przy tym podkreślić, że straty fosforu z gleb związane są również z przemieszczaniem się w głąb gleby bardzo drobnych cząstek stałych, które zawierają ten pierwiastek.
