Pondus hydrogenii (pH) je symbolom pôdnej reakcie, ktorá charakterizuje významnú agrochemickú vlastnosť pôdy s priamym vplyvom na rast a vývin rastlín. Nie je tajomstvom, že za ostatných 20 rokov dochádza k nárastu problémov vo výžive rastlín viac alebo menej spojených priamo s negatívnym vývojom pôdnej reakcie na mnohých pozemkoch. Ako je všeobecne známe, pôdna reakcia je formovaná mnohými procesmi, ktoré sú spojené buď s geologickým pôvodom a históriou vzniku konkrétnej pôdy, alebo procesmi spojenými s vývojom počasia, biologickými faktormi (koreňové exudáty) a antropogénnou činnosťou človeka (agrotechnika, hnojenie vápnikom).
Význam a podstata vplyvu pôdnej reakcie na úrodnosť pôdy sú jednoznačne preukázané a definované. Čo však stále zostáva otvorenou otázkou, je riešenie vzniknutých problémov z pohľadu trvaloudržateľných podmienok úrodnosti pôdy. S ohľadom na známe skutočnosti je potrebné si položiť otázku, akým spôsobom sme schopní stabilizovať pôdnu reakciu v nami požadovaných hodnotách.
Problém úrodnosti pôdy
Do určitej miery je príroda sama schopná regulovať vývoj pH na jednotlivých stanovištiach tak, aby zodpovedalo požiadavkám rastlinných spoločenstiev a to v súvislosti s koreňovými výlučkami, biologickou aktivitou a prirodzenou pufrovacou schopnosťou pôdy (ústojčivosťou). Avšak čím výraznejší vplyv človeka, tým výraznejšie narušenie biochemickej rovnováhy spojené so zmenami pôdnej reakcie, ktoré už nie je schopná pôda regulovať prirodzenými procesmi.
V minulosti sme riešenie problémov s pôdnou reakciu, najmä pri poklese pH, viac riešili vápnením. V súčasnosti po veľmi dlhej prestávke sa opäť vraciame k intenzívnejšiemu vápneniu, najmä preto, že v niektorých oblastiach už nie je ekonomicky udržateľné intenzívne hospodárenie na pôde z dôvodu výrazného poklesu úrodnosti pôdy, spojeného s poklesom hodnoty pH. Špecifickým problémom sú pôdy s alkalickou reakciou, kde vápnenie, ako spôsob neutralizácie pôdnej reakcie, neprichádza do úvahy.
Oba problémy s pôdnou reakciou však majú spoločného menovateľa, ktorým sme schopní neutralizovať a stabilizovať pôdnu reakciu. Je ním biologická aktivita pôdy a tomu podriadená agrotechnika a systém využívania priemyselných alebo organických hnojív. Neexistuje iné komplexné riešenie pôdnej reakcie ako rešpektovanie a podpora prirodzenej biologickej aktivity v pôde.
Vápnenie – fenomén budúcnosti
Je zaujímavé, ako sa v súčasnosti opäť dostáva do popredia otázka potreby vápnenia. Smutné je, že tomu tak nie je dobrovoľne, ale pod tlakom okolností. Jednak sú to problémy s nízkymi úrodami napriek „dostatočnej výžive“, alebo alarmujúce výsledky ASP rozborov. Jednoducho povedané – intenzívne hospodárenie podriadené iba tvorbe zisku priviedlo naše pôdy na okraj záujmu. Avšak nezáujem o stav a kvalitu pôdy nezostáva bez následkov! Preto tí, ktorí perspektívne a strategicky uvažujú o vykonávaní poľnohospodárskej činnosti aj v budúcnosti, sú nútení hľadať nový prístup k pôde a jej úrodnosti. Najjednoduchšie je, napriek ekonomickej náročnosti, ktorá v minulosti bola dôvodom na pokles výmery vápnených pozemkov, „pretože vápnenie nespadá do dotačných titulov“, vrátiť sa k aplikácii vápnika na pozemky. Otázkou zostáva, v akej forme a aplikačnej dávke?
V praxi sa stretávame so skutočnosťou, že dlhodobý deficit vápnika na konkrétnych pozemkoch sa snažia užívatelia pozemkov riešiť jednorázovou aplikáciou vápenatých hnojív podľa tabuľkových hodnôt. Je tento postup správny?
Pôda je organominerálny komplex
Ak budeme vnímať deficit vápnika iba ako číslo, môžeme pôde ešte viac ublížiť. Prečo? Pretože pôda je organominerálny komplex a ako taký pozostáva z dvoch zložiek. Organickej a minerálnej. Tvorba štruktúrnych agregátov je priamo spojená s dostatkom tzv. humusových miciel, ktoré sú súčasťou organickej zložky pôdy. Vápnik v tomto procese sprostredkováva väzbu medzi humusovou micelou a minerálnym základom pôdy (ílovité častice). V prípade, že dodáme neprimerané množstvo katiónov vápnika k obsahu humusovej zložky v pôde, spôsobíme spojenie minerálnych častíc, t.j. pôdu ešte viac zhutníme a presušíme. Na podobné účely využívame vápnik ako pojivo v stavebníctve.
Z pohľadu rozkladu organickej hmoty je potrebné zabezpečiť v čo možno najdlhšom čase aeróbny rozklad.
Pôdny sorpčný komplex
Ak nemáme v poriadku biologickú aktivitu, v pôde klesá objem organických látok. Dlhodobý deficit nie je možné nahradiť extrémne vysokou dávkou. Ak sa organizmus podvyživeného človeka rýchlo nasýti vysokou dávkou živín, dôjde u takéhoto človeka k zažívacím problémom. To isté platí aj vo vzťahu k pôde. Deficit vápnika, ktorý vznikal 20 rokov, nemôžeme jednorazovo nahradiť. Pôdna biológia sa postupom času prispôsobila podmienkam, v ktorých je nútená existovať. Ak veľmi rýchlo dôjde k zmene životného prostredia, t.j. výraznému nárastu pH, negatívne ovplyvníme biologickú činnosť v pôde a zároveň spôsobíme neprimerané zmeny v pôdnom sorpčnom komplexe. Dvojmocné katióny vápnika vytesnia väzby pre jednomocné katióny fosforu, draslíka a pod. a tým negatívne ovplyvnia vyváženú výživu porastov. K náprave pomerov v sorpčnom komplexe dôjde až postupným odčerpaním vápnika rastlinami alebo jeho vylúhovaním do nižších pôdnych horizontov. Tým môže dôjsť k výraznejším problémom s dosiahnutím požadovanej úrody v prvom a druhom roku po aplikácii vysokej dávky vápnika. V extrémnych prípadoch aj k výpadku porastu na takto degradovaných pôdach.
Aplikačné dávky vápnenia
Z uvedeného vyplýva, že rozhodnutie v súvislosti s aplikáciou vápnika je správne, ale nie podľa hodnôt z tabuliek, pretože tabuľky nevedia, k akým zmenám došlo v pôdach, vo vývoji počasia a pod. Cieľom vápnenia nemá byť náhrada za minulosť, ale potreba pre budúcnosť. Tá vychádza z priebehu zrážkovej činnosti v danej lokalite, druhu a typu pôdy a samozrejme sledu pestovaných plodín a ich potrieb. Vápnenie musí byť systematické, t.j. opakované v súlade s vhodnou agrotechnikou, ktorá rešpektuje biologickú aktivitu v pôde. Systém vápnenia by nemal byť založený na melioračnom vápnení (viac ako 2 t.ha-1), ale na udržiavacom vápnení (max. 2 t.ha-1). Nie je potrebné zásobne vápniť hlbšie horizonty ako fyziologicky využiteľný horizont, ktorý mimochodom v súčasnosti je výrazne negatívne ovplyvnený zhutnením spôsobeným technogénnou činnosťou človeka a vývojom počasia. Aplikácia vápnika nie je systémovým riešením problémov s pôdnou reakciou.
pH – vápnenie versus biologická aktivita
Ako príklad nevýrazného a relatívne krátkodobého účinku jednorázového vápnenia uvádzame výsledky meraní VÚAE na výskumnej báze v Milhostove (graf 1). Dlhodobé sledovanie zmien pôdnej reakcie v 3 agrotechnických postupoch na sledovanom pozemku preukázalo minimálny vplyv na zmenu pH aj po aplikácii vysokej dávky dolomitického vápenca. V roku 1996 bolo aplikovaných 6 t.ha-1 mletého vápenca, čo malo za následok mierne zvýšenie pH v nasledujúcom roku (o 0,2), následne počas 2 rokov bol zaznamenaný pokles pH až na pôvodnú hodnotu. V nasledujúcich 2 rokoch došlo k nárastu pH, čo však bolo zapríčinené lepšou biologickou aktivitou v pôde, pretože neexistuje logický dôvod, prečo by v prvých 2 rokoch malo dôjsť k poklesu uvoľňovania vápnika a potom k jeho intenzívnejšiemu uvoľneniu v 3. a 4. roku po aplikácii dolomitického vápenca. Počas ďalšieho obdobia je vidieť pozvoľný pokles hodnoty pH až k súčasnej hodnote. Na základe uvedených trendov vývoja pH po vápnení je zrejmé, že výsledná hodnota pH je len dočasným stavom a nie je daná iba koncentráciou katiónov vápnika v pôde. Hodnota pH pôdy je najmä výsledkom biologickej aktivity pôdy. Pôdnu reakciu dokážeme aplikáciou vápenatých hnojív dočasne upraviť, ale bez spolupráce biologickej zložky pôdy ju nikdy nedokážeme stabilizovať.
Graf 1: Vplyv jednorázového vápnenia na hodnoty pH
Chemické vlastnosti pôdy a teda aj pôdna reakcia sú výsledkom „biochemických procesov“, ktoré v nej prebiehajú. Preto hodnota pH nie je len ukazovateľom koncentrácie katiónov vápnika v sorpčnom komplexe, ale aj výsledkom zložitých mikrobiologických procesov rozkladu organickej hmoty v pôde. Z pohľadu rozkladu organickej hmoty je potrebné zabezpečiť v čo možno najdlhšom čase aeróbny rozklad, pretože výsledkom anaeróbneho rozkladu organickej hmoty sú voľné katióny vodíka, ktoré negatívne ovplyvňujú pôdnu reakciu a tým aj transformáciu živín.
Zvýšená biologická aktivita pôdy zintenzívňuje humifikačné procesy organických látok v aeróbnych podmienkach, a tým umožňuje pôde udržať si pH v neutrálnej oblasti zvýšenou produkciou organických aniónov (zásad) aj bez vápnenia.
Biologická aktivita pôdy je okrem iného daná aj priaznivými vlhkostnými podmienkami, t.j. okolo 60 % plnej vodnej kapacity, prevzdušnenosťou pôdy, teplotnými podmienkami v pôde a pôdnou reakciou okolo neutrálnej hodnoty. Na zhutnených pôdach však sú tieto požiadavky ťažko realizovateľné. Paradoxom je, že zlepšenie stavu zhutnenej pôdy môžeme dosiahnuť len podporou biologickej zložky v pôde. Preto je nutné začať s aktívnym využívaním organickej hmoty v aeróbnom rozklade a teda prispôsobiť agrotechniku, aby rešpektovala prirodzenú biológiu pôdy. V čo možno najväčšom rozsahu využívať organický model hnojenia, t.j. maximalizovať využitie živín z rastlinných zvyškov a organických hnojív, aby sa zlepšila biologická aktivita pôdnych organizmov prísunom uhlíka a stabilizovala, resp. zlepšila organická zložka pôdy. Biologická aktivita následne zlepší fyzikálne a chemické vlastnosti pôdy. Tu je na mieste podpora tvorby štruktúrnych agregátov prídavkom „rozumného“ množstva vápnika! Úpravou fyzikálno-chemických vlastností pôdy zlepšíme štruktúru a uzavrieme proces revitalizácie pôdy redukciou zhutnenia pôdy, zlepšením manažmentu pôdnej vody a vzduchu. Následne môžeme očakávať, že pôdna reakcia bude stabilizovaná, čím zlepšíme účinnosť živín z priemyselných hnojív a stabilizujeme výnosy aj v menej priaznivých podmienkach.
Záver
Reálnym dlhodobým riešením úpravy pH pôdy nie je iba samotné vápnenie, ale aj podpora biologickej aktivity v pôde, pretože len v takomto prípade je možné vytvoriť systém, ktorý dokáže do určitej miery eliminovať problémy spojené s pôdnou reakciou a tým aj s úrodnosťou pôdy a vyrovnanosťou úrod.
Autori: Ing. P. Balla, PhD., Ing. Ľ. Marhavý
