Ασβεστούχα εδάφη

Περιεχόμενα

1 Εισαγωγή στα ασβεστούχα εδάφη
- 1.1 Σχηματισμός και συσσώρευση των ανθρακικών
2 Πρόβλημα των ασβεστούχων εδαφών
3 Τα Χαρακτηριστικά των ασβεστούχων εδαφών
- 3.1 Συγκράτηση νερού από τα ασβεστούχα εδάφη
- 3.2 Σχηματισμός επιφανειακής κρούστας
4 Διαχείριση των Ασβεστούχων Εδαφών
5 Η Ανάπτυξη των φυτών στα Ασβεστούχα Εδάφη
6 Η Λίπανση των Καλλιεργειών στα Ασβεστούχα Εδάφη
7 Σχετικές σελίδες
8 Βιβλιογραφία

Εισαγωγή στα ασβεστούχα εδάφη

Τα ασβεστούχα εδάφη είναι πλούσια σε CaCO3. Το pH τους έχει αλκαλική τιμή που κυμαίνεται από 7,1-8,4. Δημιουργούνται υπό την επίδραση ξηροθερμικών συνθηκών και χαρσκτηρίζονται από τη συσσώρευση του CaCO3 σε κάποιο σημείο της κατατομής τους. Συναντώνται κάτω από ημιξηρικά και ξηρικά κλίματα ιδιαίτερα εκεί όπου υπάρχουν ασβεστούχα μητρικά υλικά σε επίπεδες η λοφώδεις περιοχές με αραιή βλάστηση ξηροφυτικών θάμνων και εφήμερων αγρωστωδών. Η συνολική έκταση των ασβεστούχων εδαφών (calcicols) σ' όλο τον κόσμο ανέρχεται σε 800 εκατομμ. ha και είναι κυρίως συγκεντρωμένα κάτω από το ξηρό μεσογειακό κλίμα. Γενικά, η έκταση των calcicols δεν μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια, διότι υπάρχουν πολλά αλατούχα εδάφη τα οποία είναι ασβεστούχα και δεν εντάσσονται στα calcicols. Ειδικότερα τα εδάφη αυτά αναγνωρίζονται από τα εξής χαρακτηριστικά: 1. Την ανάπτυξη και παρουσία του καλσικού ορίζοντα (Bca) ο οποίος μπορεί να έχει ως εξής: α. Να απουσιάζει τελείως από την κατατομή. β. Να διακρίνεται μερικώς, δηλαδή να απαντά ως μια διαχεόμενη συσσώρευση CaCO3, η οποία να εμφανίζεται υπό τη μορφή ψευδομυκηλίων με περιεκτικότητα CaCO3 < 40%. γ. Να είναι μετρίως διαφοροποιημένος και να περιέχει διαχεόμενα υπό μορφή κονδύλων (nodular), ανθρακικά άλατα, όπου οι κόνδυλοι (nodules) είναι σκληροί και περιέχουν CaCO3 < 60%. δ. Να είναι ευδιάκριτος και να έχει ένα μέρος αυτού εμφανιζόμενο ως επίστρωση (encrustation) ανθρακικού ασβεστίου, δηλαδή υπό μορφή λεπτής κρούστας, με περιεκτικότητα ανθρακικού ασβεστίου > 60%. 2. Την περιεκτικότητα σε ανθρακικά, την υφή και το πάχος του Α ορίζοντα. 3. Το χρώμα και τη δομή του <<επιπέδου>>.

Το χρώμα του <<επιπέδου>>, ήτοι του επιφανειακού ορίζοντα της κατατομής, μπορεί να είναι μαύρο και να έχει μια λεπτή και σταθερή δομή, ή να είναι σαφώς διακριτό (ευδιάκριτο) με ασθενή ή ασταθή δομή. Τα ασβεστούχα εδάφη απαντούν σ' όλο τον κόσμο και, όσον αφορά την περιοχή της Μεσογείου είναι ευρέως διαδεδομένα σ' όλες τις περιβάλλουσες αυτή χώρες. Και τούτο διότι η γένεση τους ευνοείται από τις ξηροθερμικές συνθήκες που επικρατούν. Τα πετρώματα από τα οποία προέρχονται τα ασβεστούχα εδάφη είναι αμιγώς ασβεστολιθικής προέλευσης και γι' αυτό είναι πλούσια σε CaCO3. Από απόψεως ταξινόμησης τα υπόψη εδάφη ταξινομούνται ως εξής: 1. Κατά το Αμερικανικό Σύστημα Ταξινόμησης: Xerochrepts (Inceptisols), Αrgids ή Orchrids (Aridosols), Rendosols ή Xerols (Mollisols) Xeralfs (Alfisols). 2. Κατα το σύστημα ταξινόμησης των εδαφών του FAO: Fluvisols, Rendzinas, Yermosols, Xerosols, Castanozemy ή Cambisols.

Από άποψη <<μορφολογική>> τα ασβεστούχα εδάφη διακρίνονται από την παρουσία των εξής οριζόντων. Στο μέσον της κατατομής απαντά ο καλσικός ορίζων Bca του οποίου τα ανθρακικά είναι μερικώς ορατά. Υπεράνω αυτού βρίσκεται ο ορίζων Α με λιγότερα ανθρακικά ενώ κάτωθεν του Bca είναι ο ορίζων C, ο οποίος μπορεί να είναι ασβεστολιθικής ή μη προέλευσης. Ο τρόπος κατανομής του CaCO3 στους ανωτέρω ορίζοντες Α, Βca και C καθορίζει το προφίλ των ασβεστούχων εδαφών. Ωστόσο, ο ορίζων Bca είναι αυτός που ουσιαστικά αποτελεί τη βάση της μορφολογικής αναγνώρισης των ασβεστούχων εδαφών. Σύμφωνα με τα προαναφερθέντα διακρίνουμε τους εξής τύπους κατατομής (προφίλ) των ασβεστούχων εδαφών. α) Εδάφη με ασθενώς διαφοροποιημένη κατατομή Το πάχος του Bca ορίζοντα είναι 20-50 cm, η ανάπτυξη του είναι ανεπαρκής και η περιεκτικότητα σε CaCO3 είναι υψηλότερη από την αντίτοιχη του Α ορίζοντα και ανέρχεται σε 10% περίπου. Το CaCO3 συσσωρεύεται στον Bca ορίζοντα υπό την τη μορφή λεπτών κόκκων. Τα άνω και κάτω όρια του Bca ορίζοντα είναι ασαφή (δυσδιάκριτα). β)Εδάφη με μετρίως διαφοροποιημένη κατατομή Ο Bca ορίζων εμφανίζει μερική συγκέντρωση CaCO3 υπό τη μορφή κονδύλων (nodules) που μπορεί να είναι μαλακοί ή σκληροί. Τα άνω και κάτω όρια του Bca ορίζοντα είναι ασαφή και περιέχουν CaCO3 λιγότερο από 50%. Το πάχος του Bca ορίζοντα είναι 20-100cm. γ) Εδάφη με καλώς διαφοροποιημένη κατατομή Ο Bca ορίζων έχει CaCO3 το οποίο κατανέμεται σε μια συνεχή στρώση υπό τη μορφή λεπτής κρούστας. Ο ορίζων αυτός είναι γνωστός ως <<πετροκαλσικός ορίζων>> (Petrocalcic horizon) μ' ένα πάχος που κυμαίνεται από 10-100cm.

Σχηματισμός και συσσώρευση των ανθρακικών

Ο σχηματισμός του δευτερογενούς ανθρακικού ασβεστίου και η συσσώρευση του κάτω από την επίδραση των ξηρικών ή ημιξηρικών συνθηκών λαμβάνει χώρα, όταν η συγκέντρωση των ανθρακικών στο εδαφοδιάλυμα είναι σταθερά υψηλή. Η συσσώρευση αρχίζει στους μίκρο και μέσο-πόρους στην επιφάνεια επαφής μεταξύ των εδαφικών τεμαχιδίων. Το CaCO3 συγκεντρώνεται κατά το μάλλον και το ήττον σε μια στενή ζώνη του εδάφους ή μπροεί να είναι περισσότερο διάσπαρτη, εξαρτώμενη από την ποσότητα και τη συχνότητα της βροχόπτωσης, την τοπογραφία, την υφή του εδάφους και τη βλάστηση. Σε ορισμένα εδάφη η συσσώρευση του CaCO3 λαμβάνει χώρα σε στρώσεις οι οπίες μπορεί να είναι σκληρές και αδιαπέραστες στο νερό, που είναι γνωστές με το όνομα "Caliche". Οι στρώσεις αυτές σχηματίζονται από το νερό της βροχής, το οποίο εκπλύνει τα αλάτα και τα μεταφέρει σε κάποιο βάθος του εδάφους όπου η περιεκτικότητα τους είναι τόσο χαμηλή που τα ανθρακικά κατακρημνίζονται. Επίσης, οι στρώσεις τύπου Caliche μπορεί να σχηματιστούν με την ανοδική πορεία (κίνηση) του νερού από τον φρεάτιο ορίζοντα και συνακόλουθα με την κατακρήμνιση των ανθρακικών στην κορυφή της παρυφής των τριχοειδών πόρων (σωλήνων) (FAO-2006).

Πρόβλημα των ασβεστούχων εδαφών

Η παρουσία του ανθρακικού ασβεστίου στα ασβεστούχα εδάφη και μάλιστα σε υψηλά επίπεδα (10-60%), ιδιαίτερα δε του ενεργού κλάσματος αυτού, επηρεάζει σημαντικά τις χημικές και φυσικές ιδιότητες, καθώς και τη γονιμότητα τους. Και εδώ ακριβώς δημιουργείται το πρόβλημα των ασβεστούχων εδαφών. Η επίδραση του CaCO3 εξαρτάται από το μέγεθος των κόκκων του. Και τούτο διότι στα ασβεστούχα εδάφη το ανθρακικό ασβέστιο δεν απαντά ως συνδετικός παράγων μεταξύ των τεμαχιδίων του εδάφους (Cementing agents), αλλά υπό τη μορφή κόκκων διαφόρου μεγέθους, οι οποίοι κατά τη μηχανική ανάλυση του εδάφους συμμετέχουν, ανάλογα με το μέγεθος τους, στα αντίστοιχα μηχανικά κλάσματα της άμμου, ιλύος και αργίλου. Η διαφορά μεταξύ των σωματιδίων της αργίλου και των κόκκων του CaCO3 σχετίζεται με το ότι η άργιλος φέρει εναλλακτικές βάσεις προσροφημένες στην επιφάνεια τους, ενώ τα αντίστοιχα τεμαχίδια του CaCO3 δε φέρουν εναλλακτικές βάσεις. Αντίθετα, το CaCO3 δημιουργεί πολλές φορές προβλήματα, όπως χλώρωση σιδήρου. Επίσης, η συμμετοχή των κόκκων του CaCO3 στα μηχανικά κλάσματα της άμμου, ιλύος και αργίλου συμβάλλει στη δημιουργία ψευδούς εικόνας για τη μηχανική ανάλυση.

Τα Χαρακτηριστικά των ασβεστούχων εδαφών

Το ανθρακικό ασβέστιο των ασβεστούχων εδαφών, καθώς πολλές φορές βρίσκεται σε υψηλές συγκεντρώσεις, επιδρά άμεσα στα διάφορα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά τους. Η επίδραση αυτή μπορεί να είναι θετική ή αρνητική, ανάλογα με το χαρακτηριστικό και ως εκ τούτου οι επιπτώσεις στο έδαφος μπορεί να έχουν ευνοϊκό ή δυσμενή χαρακτήρα.

Συγκράτηση νερού από τα ασβεστούχα εδάφη

Τα χαρακτηριστικά της συγκράτησης του νερού των υπόψη εδαφών σχετίζονται άμεσα με τα αναπτυσσόμενα φυτά. Το σχετικό ερώτημα που τίθεται εν προκειμένω είναι σε τι βαθμό το CaCO3 των ασβεστούχων εδαφών επηρεάζει τη σχέση τους με το νερό; Από τη συσσωρευμένη πειραματική μαρτυρία προκύπτει ότι η καμπύλη συγκράτησης του νερού από τα ασβεστούχα εδάφη υπό την τάση 1-15 atm είναι περίπου όμοια μ' εκείνη των ελαφρών αμμωδών εδαφών, όπου παρατηρείται μια έντονη μείωση του νερού του εδάφους στο επίπεδο τάσης 1 atm σε σύγκριση με τις υψηλότερες τάσεις. Με άλλα λόγια, η επίδραση του CaCO3 στη σχέση νερού-ασβεστούχων εδαφών φαίνεται ότι σχετίζεται περισσότερο με τη δράση του CaCO3 στο σχηματισμό των δομικών μονάδων του εδάφους (συσσωματώματα) παρά με την ικανότητα συγκράτησης νερού από τα εδάφη αυτά. Συνέπεια των ανωτέρω, η άρδευση των καλλιεργειών στα ασβεστούχα εδάφη θα πρέπει να γίνεται σε χαμηλή τάση, δηλαδή να εφαρμόζεται το νερό με μεγαλύτερη συχνότητα, ώστε να διατηρείται η τάση συγκράτησης του νερού χαμηλή. Το νερό στα ασβεστούχα εδάφη κινείται με μεγαλύτερη ταχύτητα απ' ότι σε κανονικό έδαφος της ίδιας μηχανικής σύστασης, που στερείται όμως του CaCO3. Όσο δε είναι μεγαλύτερη η περιεκτικότητα του, τόσο η διήθηση όσο και η κίνηση του νερού δια της μάζας του εδάφους είναι μεγαλύτερη. Αυτό εξηγείται εκ του ότι η παρουσία του CaCO3 συνεπάγεται τη βελτίωση της συσσωμάτωσης και κατ' επέκταση της δομής, με αποτέλεσμα να διευκολύνεται η κίνηση του νερού εντός της μάζας του εδάφους. Αυτή η ευνοϊκή δράση του CaCO3 ισχύει για αντίστοιχη περιεκτικότητα του ίση με 10-15%. Στο εύρος αυτά τα συσσωματώματα είναι σταθερά και εξασφαλίζεται η επιθυμητή αναλογία μάκρο προς μικροπόρους, ενώ σε υψηλότερα επίπεδα CaCO3 (> 15%) παρατηρούνται φαινόμενα κατακρήμνισης του CaCO3 στους χώρους των μακροπόρων με συνέπεια την την αύξηση των μικροπόρων, γεγονός που οδηγεί στον περιορισμό της περατότητας και στη δημιουργία δυσχερειών στην κίνηση του νερού. Η επίδραση αυτή του CaCO3 σχετίζεται περαιτέρω και με το μέγεθος και το βαθμό κατανομής των κόκκων του ανθρακικού ασβεστίου στο έδαφος, καθώς βέβαια και με την ολική περιεκτικότητα του. Από τα προαναφερθέντα προκύπτει ότι τόσο πιο αδρομερείς είναι οι κόκκοι του CaCO3, τόσο πιο αποτελεσματική θα είναι η κίνηση του νερού και επομένως θα είναι περισσότερο διαθέσιμο στα φυτά.

Σχηματισμός επιφανειακής κρούστας

Τα ασβεστούχα εδάφη σχηματίζουν συχνά μια επιφανειακή αδιαπέρατη σκληρή στρώση (κρούστα) που καθιστά δύσκολη τη βλάστηση και το φύτρωμα του σπόρου. Το φαινόμενο της κρούστας σχετίζεται με το ποσοστό του CaCO3 και κυρίως με το μέγεθος των κόκκων του. Γενικά, η εμφάνιση της κρούστας θεωρείται ως ένα από τα βασικά προβλήματα των ασβεστούχων εδαφών. Η κρούστα μειώνει σημαντικά τ φύτρωμα των σπορων και κατά συνέπεια ελαχιστοποιεί τη δυνατότητα επιτυχούς ανάπτυξης της καλλιέργειας, διότι πέραν των άλλων μειώνει τη διηθητικότητα και το βαθμό αερισμού του εδάφους. Στη δημιουργία της κρούστας συμβάλλει και η παρουσία της αργίλου, που σημαίνει ότι η κρουστοποίηση του εδάφους συναρτάται ευθέως και με την κοκκομετρική του σύσταση. Ο σχηματισμός της κρούστας στα ασβεστούχα εδάφη ακολουθεί μια σειρά φαινομένων τα οποία είναι τα εξής: α) παρατηρείται μια χαλάρωση του εδάφους, β) τα τεμαχίδια του εδάφους διασπώνται, γ) ακολουθεί ένας διαχωρισμός των τεμαχιδίων σε μικρότερα, δ) λαμβάνει χώρα η διάλυση του Ca(HCO3)2 και τέλος ε)πραγματοποείται μια επαναδιανομή και επανατοποθέτηση των εδαφικών τεμαχιδίων ή κόκκων συνοδευόμενη από την τσιμεντοποίηση τους με τη συμβολή του CaCO3 κατά την επακολουθούσα ξήρανση του επιφανειακού εδάφους.

Τα φυτά αντιμετωπίζουν σοβαρά προβλήματα κατά την ανάπτυξη τους στα ασβεστούχα εδάφη που σχηματίζουν επιφανειακή κρούστα. Εκτός από τις δυσκολίες τους που έχουν κατά το φύτρωμα, περιορίζεται και ο βαθμός ανάπτυξης τους λόγω του ανεπαρκούς εφοδιασμού με Ο2 και γενικότερα της δημιουργίας συνθηκών ελλιπούς αερισμού του εδάφους. Επίσης ο εφοδιασμός τους με νερό είναι ανεπαρκής λόγω της κρούστας. Ο περιορισμός του φυτρώματος του σπόρου στα εδάφη που δημιουργούν κρούστα οφείλεται βασικά στην ανεπαρκή διάχυση του Ο2 κατά μήκος της κατατομής όπου βρίσκεται ο σπόρος. Επίσης, το φύτρωμα των σπόρων στα κρουστοποιημένα εδάφη εξαρτάται από την τάση συγκράτησης της υγρασίας (νερού) από την κρούστα. Αλλά και ο βαθμός συνοχής των εδαφικών τεμαχιδίων, που συναποτελούν την κρούστα, συνιστά έναν επιπρόσθετο παράγοντα που μειώνει σημαντικά την ικανότητα του βλαστού να διέλθει διά μέσου της συνεκτικής και σκληρής κρούστας κατά το φύτρωμα του σπόρου. Επιπλέον η περιεκτικότητα της κρούστας σε CaCO3 επηρεάζει σημαντικά το σχηματισμό της κρούστας και κατά συνέπεια το φύτρωμα των σπόρων. Γενικά όμως η επίδραση του CaCO3 στο φύτρωμα θεωρείται μικρή. Ωστόσο περιεκτικότητα CaCO3 > 25% έχει αρνητική επίδραση στο σχηματισμό της κρούστας, διότι χαλαρώνει τις δυνάμεις συνοχής και συνάφειας και καθιστά την κρούστα διατρήσιμη στους βλαστάνοντες σπόρους. Άρα, το συμπέρασμα είναι ότι το CaCO3 ευνοεί το σχηματισμό της κρούστας μόνον όταν η περιεκτικότητα του είναι < 25% και συνδυάζεται με υψηλή τάση συγκράτησης νερού από την κρούστα αφενός και αφετέρου με τη βαθιά τοποθέτηση του σπόρου κατά τη σπορά. Συνεπώς, από την άποψη της καθημερινής γεωργικής πρακτικής, όσον αφορά το φύτρωμα στα ασβεστούχα εδάφη, ο μεν σπόρος δεν πρέπει να τοποθετείται βαθιά, η δε συγκράτηση του νερού από το έδαφος να διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα, ήτοι περίπου σε 0,33atm. Στα εδάφη βαρύτερης μηχανικής σύστασης η ποσότητα του σπόρου να είναι κατά τι αυξημένη για την άσκηση μεγαλύτερης πίεσης στην κρούστα κατά το φύτρωμα. Επίσης, συνιστάται η αποφυγή της σποράς, όταν το έδαφος είναι υγρό, διότι διαφορετικά υπάρχει ο κίνδυνος σχηματισμού ισχυρής κρούστας κατά την ξήρανση του εδάφους. Το σπάσιμο της κρούστας είναι μια πρακτική που μπορεί να συμβάλλει στην αύξηση του ποσοστού του φυτρώματος, σε συνδυασμό με την εφαρμογή νερού. Η συνεκτικότητα της κρούστας δηλαδή ο βαθμός συνοχής των εδαφικών τεμαχιδίων που την απαρτίζουν, σχετίζεται ιδιαίτερα με τις αποδόσεις των καλλιεργειών. Η μέτρηση της συνεκτικότητας της κρούστας πραγματοποιείται με ειδική συσκευή γνωστή ως διεισδυτόμετρο (penetrometer), που μετρά ουσιαστικά την αντοχή του εδάφους στη διάτρηση (sears strength). Γενικά, οι παράγοντες που επηρεάζουν το βαθμό συνεκτικότητας της κρούστας είναι οι εξής: α) η τάση συγκράτησης του νερού από το έδαφος β) η φαινόμενη ειδική πυκνότητα, η γνωστή ως ΦΕΒ, γ) το μέγεθος των κόκκων του εδάφους, δ) η περιεκτικότητα σε CaCO3 του εδάφους και ε) το ποσοστό της αργίλου και της ιλύος.

Η σειρά επίδρασης στη συνεκτικότητα και την αντοχή στη διάτρηση της κρούστας (sears strength) των ως άνω παραγόντων είναι η εξής: ΦΕΒ > Τάση συγκράτησης νερού > Ιλύς > Ιλύς + άργιλος > Άργιλος > CaCO3.

Διαχείριση των Ασβεστούχων Εδαφών

Η επιτυχής διαχείριση των ασβεστούχων εδαφών προϋποθέτει τη γνώση των ιδιαίτερων γνωρισμάτων των υπόψη εδαφών σε σχέση με τα προβλήματα που δημιουργούν στην ανάπτυξη των καλλιεργειών. Η διαχείριση των ασβεστούχων εδαφών στοχεύει στην άμβλυνση των προβλημάτων που δημιουργεί η υψηλή συγκέντρωση του CaCO3 και το υψηλό pH στο έδαφος και τα φυτά, με βασικό στόχο την βελτίωση της παραγωγικότητας του. Για την αποτελεσματική διαχείριση των ασβεστούχων εδαφών θα πρέπει να λάβουμε υπόψη τα εξής:

α) Σχέση εδάφους-νερού Η ικανότητα συγκράτησης του νερού από τα ασβεστούχα εδάφη είναι γενικά περιορισμένη. Σχετικές έρευνες έχουν δείξει ότι το διαθέσιμο νερό στα εδάφη αυτά μειώνεται απότομα και όχι βαθμιαία, όπως συμβαίνει με τα συνήθη (κανονικά) γεωργικά εδάφη, π.χ. στα ασβεστούχα εδάφη της Αιγύπτου το ποσοστό του διαθέσιμου νερού 10-23%, ως προς το σημείο μάρανσης 9-10% και ως προς την υδατοϊκανότητα από 19-21%. Η γνώση των σχέσεων <<νερού-εδάφους>> σχετικά με τα ασβεστούχα εδάφη έχει ιδιαίτερη σημασία και σπουδαιότητα, διότι σχετίζεται άμεσα με τις πρακτικές που εφαρμόζονται κατά την άρδευση των καλλιεργειών που αναπτύσσονται σ' αυτά.

β) Επιφανειακή κρούστα Ήδη αναφέρθηκε ότι ο σχηματισμός της επιφανειακής κρούστας επηρεάζει σημαντικά το υδατικό καθεστώς των ασβεστούχων εδαφών. Και τούτο διότι η κρούστα μειώνει τη διηθητικότητα και την κίνηση του νερού διά της μάζης του εδάφους. Τα ασβεστούχα εδάφη είναι γενικά πτωχά σε οργανική ουσία, γεγονός το οποίο συμβάλλει έμμεσα στη δημιουργία της κρούστας. Τα εδάφη αυτά προτού τεθούν για γεωργική αξιοποίηση (δηλαδή σε καλλιέργεια), έχουν συνήθως καλές φυσικές ιδιότητες. Όμως, μόλις αρχίσει η γεωργική αξιοποίηση τους, τα φυσικά χαρακτηριστικά τους αρχίζουν βαθμιαία, αλλά σταθερά να υποβαθμίζονται λόγω των διαφόρων χημικών μεταβολών. Έτσι, λαμβάνει χώρα η μετατροπή του ανθρακικού ασβεστίου σε όξινο διτανθρακικό ασβέστιο, το οποίο κατά τις περιόδους ξηρασίας κατακρημνίζεται ως ίζημα. Ελλείψει δε και της απαραίτητης οργανικής ουσίας και κάτω από την επίδραση της κατακρήμνισης ευνοείται η δημιουργία της κρούστας, η οποία επίσης ευνοείται επιπλέον και από την άργιλο και την παρουσία και άλλων, πλην του CaCO3, ανόργανων αλάτων. Επομένως, κατά τη διαχείριση των ασβεστούχων εδαφών θα πρέπει να καταβάλλεται προσπάθεια άμβλυνσης των επιπτώσεων της κρούστας τόσο στη σχέση εδάφους-νερού όσο και σε βάρος των φυτών.

γ) Ισοπέδωση του εδάφους Η ισοπέδωση των ασβεστούχων εδαφών είναι μια βασική ανάγκη για την ορθολογική αξιοποίηση τους, διότι μόνο σ' ένα ισοπεδωμένο έδαφος μπορεί να αξιοποιηθεί αποτελεσματικά η άρδευση με την επίτευξη της ομοιόμορφης κατανομής του νερού σ' όλη την επιφάνεια του.

δ) Μέθοδος άρδευσης Στα πλαίσια της ορθής διαχείρισης των ασβεστούχων εδαφών, ιδιαίτερη θέση έχει η επιλογή της κατάλληλης μεθόδου εφαρμογής του νερού κατά την άρδευση. Τούτο είναι εκ των ων ουκ άνευ, για τη διασφάλιση της κατά το δυνατόν ελάχιστης συσσώρευσης αλάτων. Σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να επιλέγεται η ανάλογη μέθοδος άρδευσης, κυριότερες των οποίων είναι οι εξής: α. κατάκλυση, β. άρδευση κατά ισοΰψεις, γ. αυλάκια, δ. τεχνητή βροχή, ε. κανονάκι και στ. στάγδην άρδευση.

ε) Μηχανκή καλλιέργεια του εδάφους Λόγω της ιδιαιτερότητας τους η μέθοδος της μηχανικής καλλιέργειας που θα εφαρμοστεί στα ασβεστούχα εδάφη έχει μεγάλη σημασία και σπουδαιότητα. Και τούτο διότι τα εδάφη αυτά μεταβάλλουν τα χαρακτηριστικά τους γνωρίσματα προς το χειρότερο, σε πολύ μικρή χρονική περίοδο, όταν αρδεύονται. Π.χ. τα εδάφη αυτά γίνονται πολύ σκληρά και αποκτούν μεγάλη αντοχή στη διάτρηση τους από τις ρίζες των φυτών, ιδιαίτερα σ' εκείνο το τμήμα της κατανομής όπου εναλλάσσεται η ξήρανση με την υφύγρανση. Επομένως, θα πρέπει να προσεχθεί ιδιαίτερα το βάθος της άροσης, διότι αποτελεί ένα σπουδαίο παράγοντα επιτυχίας ή αποτυχίας των αναπτυσσομένων φυτών. Εξάλλου, το επίπεδο της υγρασίας του εδάφους κατά την άροση είναι ένα άλλο αντικείμενο, το οποίο θα πρέπει να τύχει μεγάλης προσοχής. Το επίπεδο του νερού θα πρέπει να είναι τέτοιο, ώστε να μην καταστρέφεται το έδαφος, όταν αρχίζει η μηχανική επεξεργασία του. Συνεπώς, ο χρόνος άροσης είναι ένας συνακόλουθος παράγων που θα πρέπει, εν προκειμένω, να ληφθεί υπόψη. Έτσι η άροση θα πρέπει να γίνεται στα ασβεστούχα εδάφη 4-5 μέρες μετά την άρδευση.

στ) Είδος καλλιέργειας Η ορθολογική αξιοποίηση των ασβεστούχων εδαφών μπορεί να επιτευχθεί κατά τρόπον αποτελεσματικό, τηρουμένων των λοιπών διαχειριστικών μέτρων, με τη χρήση ποικιλιών που θα δύνανται να ευδοκιμούν επιτυχώς σε συνθήκες υψηλής συγκέντρωσης CaCO3. Η επιστήμη της γενετικής έχει δημιουργήσει τέτοιες ασβεστόφιλες καλλιέργειες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία στα ασβεστούχα εδάφη. Τα ασβεστούχα εδάφη μπορούν να βελτιωθούν με την καλλιέργεια του ρυζιού υπό συνθήκες κατάκλυσης με νερό. Η ριζική δραστηριότητα των φυτών και η ενεργότητα των μικροοργανισμών αυξάνουν τη μερική πίεση του CO2, το οποίο στη συνέχεια αυξάνει τη διαλυτοποίηση του CaCO3. Όμως η ορυζοκαλλιέργεια είναι εφικτή σε εδάφη σχετικά χαμηλής περατότητας.

ζ) Γονιμότητα των ασβεστούχων εδαφών Γενικά τα ασβεστούχα εδάφη χαρακτηρίζονται από μια χαμηλή γονιμότητα. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί εύκολα με βάση το υψηλό επίπεδο του ανθρακικού ασβεστίου και το υψηλό pH, τα οποία προκαλούν τη δέσμευση των μάκρο και μικροθρεπτικών, τις απώλειες λόγω εξαέρωσης της αμμωνίας και γενικά τη μείωση της διαθεσιμότητας των θρεπτικών και ιδίως των μικροθρεπτικών. Επίσης, το χαμηλό επίπεδο της οργανικής ουσίας καθιστά το πρόβλημα της φυσικής γονιμότητας των ασβεστούχων εδαφών οξύτερο. Καθώς τα εδάφη αυτά σχηματίζονται κάτω από την επίδραση ξηροθερμικών συνθηκών, η περιορισμένη ύπαρξη νερού συνιστά έναν επιπλέον ουσιαστικό παράγοντα, από το βαθμό παρουσίας του οποίου εξαρτάται η αξιοποίηση της όποιας εν δυνάμει γονιμότητας και παραγωγικότητας τους, διότι το νερό συμβάλλει στην ενεργοποίηση και ορθολογική εκμετάλλευση από τα φυτά, της γονιμότητας του εδάφους, δηλαδή των διαθέσιμων θρεπτικών στοιχείων. Τονίζοντας στο σημείο αυτό τη γενικότερη σημασία και σπουδαιότητα των πρακτικών διαχείρισης των ασβεστούχων εδαφών, θα πρέπει να υπογραμμιστεί ότι βασικός στόχος τους είναι η αποτελεσματική αξιοποίηση των εισροών, δηλαδή εν προκειμένω του νερού, δια της εφαρμογής της κατάλληλης μεθόδου άρδευσης σε τρόπο ώστε να εξασφαλιστούν συνθήκες κατά το δυνατόν άριστης εκμετάλλευσης της γονιμότητας και παραγωγικότητας του εδάφους. Κατά συνέπεια, για την επίτευξη του στόχου αυτού θα πρέπει να γίνει ο κατάλληλος προγραμματισμός της άρδευσης, της κατασκευής δικτύου στράγγισης για τον έλεγχο της αλατότητας και της εξασφάλισης της ικανοποιητικής κίνησης του νερού στο έδαφος, στόχος στον οποίο θα πρέπει να τείνουν οι πρακτικές διαχείρισης των ασβεστούχων εδαφών, με βασικό γνώμονα την ορθολογική αξιοποίηση της γονιμότητας του εδάφους. Γενικά, η διαχείριση των ασβεστούχων εδαφών απαιτεί αφενός μεν πρακτική εμπειρία και αφετέρου επιστημονική γνώση. Πολλές περιοχές του κόσμου που καλύπτονται από ασβεστούχα εδάφη έχουν καλλιεργηθεί επί αιώνες και έχει αποκτηθεί μια πλούσια πρακτική εμπειρία, η οποία μεταφέρεται από γενεά σε γενεά. Αυτή η εμπειρία αξιοποιούμενη ελεγχόμενα, στα πλαίσια της επιστημονικής γνώσης, μπορεί να αποβεί εξαιρετικά χρήσιμη, όσον αφορά την αξιοποίηση των ασβεστούχων εδαφών. Η επιστήμη της εδαφολογίας και των αρδεύσεων, έχοντας σημειώσει σημαντική πρόοδο, συνδυαζόμενη καταλλήλως με την σωρευθείσα πρακτική εμπειρία, θα μπορούσε να συμβάλει στην επιτυχή αντιμετώπιση των προβλημάτων των ασβεστούχων εδαφών. Οι επιστημονικές πληροφορίες που έχουν συγκεντρωθεί τα τελευταία 50 χρόνια σ' ότι αφορά τη γονιμότητα του εδάφους και την άρδευση των καλλιεργειών και κυρίως την κίνηση του νερού στο έδαφος, τη συσσώρευση των αλάτων και τις αντιδράσεις τους στο έδαφος, την ορθολογική λίπανση των καλλιεργειών, καθώς τα χημικά, φυσικά και βιολογικά χαρακτηριστικά τους, αποτελούν σημαντική βοήθεια για την κατάστρωση και εφαρμογή των κατάλληλων προγραμμάτων διαχείρισης των ασβεστούχων εδαφών και την καλύτερη κατανόηση των προβλημάτων τους, με τελικό πάντα στόχο την αποτελεσματική αξιοποίηση τους.

Η Ανάπτυξη των φυτών στα Ασβεστούχα Εδάφη

Τα φυτά που αναπτύσσονται στα ασβεστούχα εδάφη καλούνται Calcicoles. Η ανάπτυξη των φυτών στα εδάφη αυτά παρουσιάζει διάφορα χαρακτηριστικά τα οποία άπτονται των ειδικών γνωρισμάτων των εδαφών αυτών, ήτοι της χαμηλής γονιμότητας και παραγωγικότητας τους. Η αντιμετώπιση τους ανάγεται στην εφαρμογή κατάλληλων διαχειριστικών πρακτικών. Τα ασβεστούχα εδάφη έχουν υψηλή συγκέντρωση όξινων διτανθρακικών ανιόντων (HCO3) και χαρακτηρίζονται από υψηλό pH και μειωμένη διαθεσιμότητα θρεπτικών στοιχείων, ιδιαίτερα P και μικροθρεπτικών Zn, Fe, Mn και B, συνέπεια των οποίων οι καλλιέργειες συχνά υποφέρουν από τροφοπενίες, κυριότερη των οποίων είναι η χλώρωση του σιδήρου. Πράγματι, το φαινόμενο αυτό είναι πάρα πολύ διαδεδομένο στα ασβεστούχα εδάφη, με δυσμενέστατες επιπτώσεις στη γεωργική παραγωγή. Η τροφοπενία του σιδήρου στα ασβεστούχα εδάφη πολλές φορές ενισχύεται από τον ανεπαρκή αερισμό λόγω συμπίεσης του εδάφους και των χαμηλών θερμοκρασιών, οι οποίες διατηρούν το έδαφος σε ύφυγρη κατάσταση. Ωστόσο, η τροφοπενία αυτή δε δημιουργείται λόγω πιθανής έλλειψης του οξυγόνου, αλλά συνέπεια αύξησης της συγκέντρωσης των όξινων διτανθρακικών ανιόντων (HCO3). Στα ασβεστούχα εδάφη με την έντονη παρουσία του CaCO3, η αύξηση της συγκέντρωσης CO2 τελικά οδηγεί στην παραγωγή Ca(HCO3)2. Βέβαια, ο βαθμός παρουσίας ή μη της χλώρωσης σιδήρου εξαρτάται από το είδος της καλλιέργειας και από την αντίδραση του ριζικού συστήματος στην έλλειψη του σιδήρου. Π.χ. στα αγρωστώδη η έλλειψη σιδήρου δε σχετίζεται σημαντικά με την παρουσία των διττανθρακικών ανιόντων, αλλά σχετίζεται με τη μείωση των άμορφων οξειδίων του σιδήρου. Αντίθετα, στα μη αγρωστώδη, η χλώρωση σιδήρου ή τροφοπενία σιδήρου σχετίζεται στατιστικά σημαντικά με τη συγκέντρωση των HCO3. Τα ασβεστούχα εδάφη είναι ως επί το πλείστον ανεπαρκώς εφοδιασμένα με διαθέσιμο P. Το γεγονός αυτό αποτελεί και το μόνιμο πρόβλημα τους. Οφείλεται δε στη μεγάλη ικανότητα δέσμευσης του στοιχείου αυτού στα υπόψη εδάφη. Το χαρακτηριστικό αυτό κάνει αναγκαία την εφαρμογή ανάλογης διαχειριστικής πρακτικής με στόχο τη μείωση της δεσμευτικής ικανότητας των εδαφών αυτών σε τρόπο ώστε οι αναπτυσσόμενες καλλιέργειες να έχουν περισσότερο διαθέσιμο φωσφόρο. Έτσι, η φωσφορική λίπανση που πραγματοποιείται θα πρέπει να είναι ενισχυμένη κατά το βαθμό του συντελεστή δέσμευσης. Το ίδιο βέβαια ισχύει για την εφαρμογή όλων των θρεπτικών που υπόκεινταισε δέσμευση (π.χ. τα μικροθρεπτικά). Η χαμηλή εξάλλου περιεκτικότητα της οργανικής ουσίας που χαρακτηρίζει τα ασβεστούχα εδάφη, αντανακλά σε κάποιο βαθμό και το συνήθως ανεπαρκές επίπεδο του διαθέσιμου N καθώς και του S. Όλα αυτά τα προβλήματα της μειωμένης διαθεσιμότητας των θρεπτικών σχετίζονται με την εκτεταμένη παρουσία του HCO3 στα ασβεστούχα εδάφη. Τα ανιόντα αυτά επηρεάζουν άμεσα την πρόσληψη τους από τα φυτά και εμμέσως μπορεί να δημιουργούν τροποπενίες Fe και Mn. Ο αυξημένος εφοδιασμός τους με P μπορεί ωσαύτως να ενισχύσει τη χλώρωση του Fe λόγω του ανταγωνισμού P x Fe. Ο ρόλος του φωσφόρου στη χλώρωση σιδήρου είναι βέβαια πολύπλοκος. Π.χ. ο P μπορεί να παρεμποδίσει τη διαλυτοποίηση του Fe που περιέχεται στα οξείδια του σιδήρου εντός της μάζης του εδάφους και στην περιοχή της ριζόσφαιρας. Σε άλλες περιπτώσεις, οι υψηλές δόσεις P που εφαρμόζονται στα ασβεστούχα εδάφη μειώνουν την παραγωγή-έκκριση οργανικών οξέων από τις ρίζες, τα οποία υπο κανονικές συνθήκες έκκρισης συμβάλλουν στη διαλυτοποίηση του Fe στη ριζόσφαιρα. Επίσης, τα υψηλά επίπεδα του P στα φύλλα και γενικότερα στα φυτά μπορεί να προκαλέσουν απενεργοποίηση του σιδήρου, αν και περί του θέματος αυτού έχουν διατυπωθεί κι άλλες απόψεις, ότι η αυξημένη συγκέντρωση του P στα χλωρωτικά φυτά είναι κατά πάσα πιθανότητα το αποτέλεσμα του περιορισμού της αύξησης και επομένως είναι η συνέπεια και όχι το αίτιον της χλώρωσης σιδήρου. Επίσης, αυξημένη χορήγηση καλίου και αζώτου μπορεί να δημιουργήσει τροφοπενία σιδήρου στα ασβεστούχα εδάφη, λόγω της ήδη περιορισμένης διαθεσιμότητας του στοιχείου αυτού στα υπόψη εδάφη και της δράσης του φαινομένου της <<αραίωσης>> που προκαλεί κυρίως το N. Όμως, εκτός από το Fe μπορεί να παρατηρηθεί στα ασβεστούχα εδάφη και τροφοπενία χαλκού, όχι λόγω της υψηλής περιεκτικότητας του, CaCO3, αλλά συνέπεια της τυχόν υπάρχουσας σε υψηλό επίπεδο οργανικής ουσίας. Γενικά, λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε οργανική ουσία το θέμα της έλλειψης του Cu δεν είναι σοβαρό στα εδάφη αυτά. Η τροφοπενία, η οποία είναι κυρίως συχνή, είναι αυτή του ψευδαργύρου. Η μειωμένη διαθεσιμότητα του Zn στα εδάφη τα ασβεστούχα σχετίζεται όχι με την ποσότητα του CaCO3 αλλά κυρίως με το μέγεθος των κόκκων αυτού. Όσο πιο λεπτόκοκκο είναι το CaCO3, τόσο περισσότερο αυξάνει η δέσμευση του Zn και επομένως μειώνεται η διαθεσιμότητα του σ' αυτά. Σημαντική εξάλλου επίδραση ασκεί και το κλάσμα της αργίλου, του οποίου η επίδραση είναι ορισμένες φορές ισχυρότερη σε βάρος του Zn. Επίσης, η παρουσία υψηλών επιπέδων Mg ή δολομίτη στο έδαφος ασκεί έντονη ανταγωνιστική επίδραση στη διαθεσιμότητα του Zn. Τα ασβεστούχα εδάφη συχνά περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις δολομίτη (MgCO3 x CaCO3). Σημαντική επίδραση στη διαθεσιμότητα των θρεπτικών στοιχείων ασκεί και το pH των ασβεστούχων εδαφών. Παρόλον ότι το CaCO3 σχετίζεται με τις μεταβολές του pH, όμως φαίνεται πως η συνολική ποσότητα του δεν είναι ο καθοριστικός παράγων, αλλά ο ρυθμός διαλυτοποίησης του. Επίσης, στις μεταβολές του pH συμβάλλει και το ριζικό σύστημα των φυτών με την υπ' αυτών παραγωγή HCO3 και CO2 γεγονός που μειώνει (οξινοποιεί) το pH και μέχρι μια μονάδα της κλίμακας του pH.

Η Λίπανση των Καλλιεργειών στα Ασβεστούχα Εδάφη

Για την επίτευξη της ορθολογικής λίπανσης των καλλιεργειών, που αναπτύσσονται στα ασβεστούχα εδάφη, θα πρέπει να συνεκτιμηθουν τα προαναφερθέντα σε συνδυασμό και με τις ιδιαίτερες απαιτήσεις των καλλιεργειών και να εφαρμοστεί το κατάλληλο πρόγραμμα λίπανσης. Γενικά, τα ασβεστούχα εδάφη απαιτούν ενισχυμένη λίπανση λόγω της χαμηλής κατά μέσον όρο γονιμότητας τους η οποία, όπως τονίστηκε προηγουμένως, οφείλεται στην υψηλή δεσμευτική ικανότητα τους, τόσο των μακροθρεπτικών (P) όσο και των μικροθρεπτικών (Zn, Fe, Mn). Κατωτέρω, εξετάζεται λεπτομερώς το θέμα της λίπανσης των ασβεστούχων εδαφών, χωριστά για κάθε στοιχείο, και τονίζονται οι βασικές αρχές.

Λίπανση με άζωτο

Δεδομένης της κατά γενικό κανόνα χαμηλής περιεκτικότητας των ασβεστούχων εδαφών σε διαθέσιμο N, η εφαρμογή του N καθίσταται αδήριτη ανάγκη για τις αναπτυσσόμενες στα εδάφη αυτά καλλιέργειες. Καθώς το N υπόκειται σε μεγάλες απώλειες λόγω εξαέρωσης της NH3 στα υπόψη εδάφη, συνέπεια της επίδρασης του υψηλού pH και του CaCO3, οι εφαρμοζόμενες δόσεις αζώτου θα πρέπει να είναι μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες της απομάκρυνσης μέσω των συγκομιζόμενων προϊόντων. Το κατά πόσο μεγαλύτερες θα είναι οι εφαρμοζόμενες, αυτό θα εξαρτηθεί από το συνολικό ποσοστό απωλειών του N, ήτοι λόγω εξαέρωσης, απονιτροποίησης και έκπλυσης. Το ποσοστό αυτό μπορεί να υπολογιστεί με ακρίβεια από τη σχέση:

TNL = 100[(1-(1-pHNL x 10^-2)(1-CCNL x 10^-2)(1-LNL x 10^-2)(1-DNL x 10^-2)]

όπου: TNL = Ολική απώλεια N (%) pHNL = Απώλεια N λόγω pH (%) CCNL = Απώλεια N λόγω CaCO3 (%) LNL = Απώλεια N λόγω έκπλυσης νιτρικών (%) DNL = Απώλεια N λόγω απονιτροποίησης (%)

Οι απώλειες N λόγω εξαέρωσης στα ασβεστούχα εδάφη δεν αφορούν μόνο το αμμωνιακό N που προστίθεται υπό μορφή λιπασμάτων, αλλά επιπλέον και του αμμωνιακού N που παράγεται κατά τη διάσπαση των διάφορων οργανικών υλών καθώς και της οργανικής ουσίας του εδάφους. Οι απώλειες N στην τελευταία περίπτωση είναι πολύ μεγαλύτερες από εκείνες που λαμβάνουν χώρα σε βάρος του αμμωνιακού Ν των λιπασμάτων. Η συνολική απώλεια λόγω εξαέρωσης του N εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όμως πρωταρχικό ρόλο παίζει η ποσότητα του NH4 -N στο εδαφοδιάλυμα, το pH και το επίπεδο του ενεργού ανθρακικού ασβεστίου. Η προσθήκη του αμμωνιακού N μέσω των λιπασμάτων στο έδαφος υπόκειται στην πιο κάτω αντίδραση:

ΝΗ4- ΝΗ3 + Η

Η μετατροπή αυτή του αμμωνιακού κατιόντοςσε αμμωνία αρχίζει να λαμβάνει χώρα σε μεγάλη τιμή της εδαφικής αντίδρασης ήτοι, όταν το pH γίνεται > 7,5. Π.χ. σε pH 8 και 9,3 αντιστοιχούν απώλειες ίσες προς 10 και 50%, της NH3 των προστιθέμενων λιπασμάτων, συμπεριλαμβανόμενης και αυτής που προέρχεται από το NH4 -N του εδαφοδιαλύματος. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι οι απώλειες του Ν λαμβάνουν χώρα με την αύξηση του pH ή με τη δράση οποιουδήποτε παράγοντα που συμβάλλει στην αύξηση του pH, όπως π.χ.το CaCO3. Στα ασβεστούχα εδάφη λόγω του αλκαλικού pH, το οποίο στα περισσότερα απ' αυτά ρυθμίζεται στην τιμή γύρω από το 7,5, τα αζωτούχα λιπάσματα που περιέχουν NH4 -N υπόκεινται σε απώλειες λόγω εξαέρωσης. Έτσι, όταν προστίθεται η θειική αμμωνία, οι αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στο έδαφος είναι οι εξής:

(NH4)2SO4 + 2CaCO3 + H2O - 2NH4 + 2HCO3 + Ca^2 + 2OH + CaSO4 NH4 + HCO3 - NH3 + CO2 + H2O

Μελετώντας τις ανωτέρω χημικές αντιδράσεις, διαπιστώνουμε ότι από την πρώτη παράχθηκαν ανιόντα OH που αυξάνουν το pH, παράλληλα το Ca^2 και τα OH αντιδρούν με τη (NH4)2SO4 συνέπεια των οποίων παράγεται η πτητική αμμωνία ήτοι:

(NH4)2SO4 + Ca^2 + 2OH - 2NH3 + CO2 + H2O + CaSO4

Τελικά όλες οι παραπάνω αντιδράσεις συμποσούνται στην κατωτέρω αντίδραση

(NH4)2SO4 + CaCO3 - 2NH3 + CO2 + H2O + CaSO4

Δεδομένου ότι στην αντίδραση αυτή το άνυδρο θειικό ασβέστιο που παράγεται είναι ελαφρώς διαλυτό, υποχρεωτικά η αντίδραση χωρεί προς τα δεξιά και επομένως έχουμε συνεχή παραγωγή πτητικής αμμωνίας, η οποία διαχέεται στον ελεύθερο χώρο, και επομένως το N υπόκειται σε σημαντικές απώλειες. Σχετικά τονίζεται ότι στις απώλειες του N λόγω εξαέρωσης συντελούν και άλλοι παράγοντες, όπως π.χ. η ρυθμιστική ικανότητα του pH του εδάφους όπου όσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα αυτή, τόσο λιγότερες είναι οι απώλειες. Επίσης σημαντική επίδραση ασκεί και η θερμοκρασία του εδάφους στις απώλειες του N, με μεγίστη τους 45⁰C. Το NH4 των διάφορων λιπασμάτων υπόκειται σε διαφορετική απώλεια N λόγω εξαέρωσης της αμμωνίας. Γενικά, οι απώλειες αυτές στα ασβεστούχα εδάφη είναι υψηλότερες για τα λιπάσματα που περιέχουν ουριακό N (ήτοι ουρία (NH)2CO) απ' αυτά που περιέχουν NH4 - άλατα, εκτός βέβαια των λιπασμάτων εκείνων που δημιουργούν αδιάλυτα άλατα του Ca, οπότε υπόκεινται σε μεγάλες απώλειες. Επίσης, οι απώλειες του N είναι μεγαλύτερες στα υγρά λιπάσματα απ' ότι στα στερεά. Όσο μικρότερη είναι η διαλυτότητα των ενώσεων του ασβεστίου, τόσο μεγαλύτερες είναι οι απώλειες του N λόγω εξαέρωσης της αμμωνίας. Για όλους τους προαναφερθέντες λόγους η αζωτούχος λίπανση των καλλιεργειών, που αναπτύσσονται στα ασβεστούχα εδάφη, θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη όλες τις απώλειες, καθώς βέβαια και την απομάκρυνση του N κατά τη συγκομιδή των προϊόντων, η οποία αποτελεί μια βασική εκροή, και να αναπροσαρμόζεται αναλόγως η προς εφαρμογή δόση N, σε συνδυασμό βέβαια και με τις εισροές του ανόργανου N που παράγεται κατά τη νιτροποίηση. Επίσης, αζωτούχα λιπάσματα που προστίθενται κατά τη βασική λίπανση στα ασβεστούχα εδάφη, θα πρέπει οπωσδήποτε να ενσωματώνονται σε βάθος 10cm, ενώ κατά την επιφανειακή λίπανση να χρησιμοποιούνται αζωτούχα λιπάσματα που υπόκεινται σε μικρές απώλειες λόγω εξαέρωσης π.χ.η νιτρική αμμωνία.

Λίπανση με φωσφόρο

Τα ασβεστούχα εδάφη έχουν μεγάλη δεσμευτική ικανότητα, λογω της υψηλής περιεκτικότητας τους σε ανθρακικό ασβέστιο και του υψηλού τους pH. Κατά συνέπεια, ο προστιθέμενος P μπορεί να δεσμεύεται μέχρι και 60-70%. Η δέσμευση αυτή, ήτοι η μετατροπή του διαθέσιμου P σε μη διαθέσιμες αδιάλυτες μορφές, συνεπάγεται τη μειωμένη πρόσληψη του από τα φυτά. Κατά την προσθήκη του διαλυτού ορθοφωσφορικού ανιόντος (H2PO4) στο ασβεστούχο έδαφος λαμβάνει χώρα η εξής αντίδραση:

Ca(H2PO4)2 x H2O + 2CaCO3 - Ca3(PO4)2 + 2CO2 + 2H2O

Το φωσφορικό τριασβέστιο (Ca3(PO4)2) που σχηματίζεται είναι δυσδιάλυτο, με συνέπεια το διαλυτό ορθοφωσφορικό ασβέστιο να μετατρέπεται σε μορφές τέτοιες που να μην είναι προσιτός (διαθέσιμος) ο φώσφορος στα φυτά. Με την πάροδο δε του χρόνου, η ανωτέρω ένωση μετατρέπεται σε ακόμη πιο δυσδιάλυτες ενώσεις, όπως π.χ. σε υδροξύ, οξύ, ανθρακικές ή ενώσεις του φθοριοαπατίτη, όπως π.χ. φθοριοαπατίτη ([3Ca3(PO4)2] x CaF2), ανθρακικό απατίτη ([3Ca3(PO4)2] x CaCO3), υδροξυαπατίτη (Ca3(PO4)2 x Ca(OH)2 (I) οξυαπατίτη (Ca3(PO4)2 x CaCO), φωσφορικό οκτασβέστιο (Ca8H2(PO4)6 x 5H2O). Οι ενώσεις αυτές του φωσφόρου απαντώνται ευρέως και σε ποικίλλουσες συγκεντρώσεις στα ασβεστιούχα εδάφη. Συνέπεια της δέσμευσης του P, το προστιθέμενο στα ασβεστούχα εδάφη φωσφορικό λίπασμα πρέπει να έχει υδατοδιαλυτό φώσφορο κατά ένα σημαντικό ποσοστό (60%) για να είναι αποτελεσματικό ως προς την επίδραση του στα αναπτυσσόμενα φυτά. Η δέσμευση του φωσφόρου στα ασβεστούχα εδάφη δεν οφείλεται μόνο στις χημικές αντιδράσεις, αλλά και στην επίδραση των φυσικών φαινομένων, όπως αυτό της προσρόφησης. Έτσι, μια άλλη βασική αιτία δέσμευσης του P στα ασβεστούχα εδάφη είναι η προσρόφηση των ορθοφωσφορικών ανιόντων στα σωματίδια του CaCO3, τα οποία όσο πιο μικρό μέγεθος έχουν, τόσο περισσότερο P δεσμεύουν λόγω της μεγάλης ειδικής επιφάνειας τους. Υποστηρίζεται ακόμη ότι στα ασβεστούχα εδάφη ένα μικρό ποσοστό της δέσμευσης οφείλεται στην ύπαρξη προσμείξεων οξειδίων του Fe. Ωστόσο, στα ασβεστούχα εδάφη, που περιέχουν λεπτόκοκκο CaCO3 και άργιλο κορεσμένη με προσροφημένα κατιόντα ασβεστίου (δηλαδή με υψηλό κορεσμό με βάσεις), παρατηρείται μια έντονη έλλειψη P, λόγω του ανεπαρκούς εφοδιασμού τους με διαθέσιμο P, γεγονός βέβαια που οφείλεται στην υψηλή δεσμευτική ικανότητα των υπόψη εδαφών. Επίσης, σημαντική επίδραση στη δέσμευση του φωσφόρου στα ασβεστούχα εδάφη ασκεί επιπλέον και η μηχανική σύσταση τους. Όσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό της αργίλου, τόσο πιο μεγάλη αναμένεται να είναι η δέσμευση του προστιθέμενου P-κού λιπάσματος και επομένως μικρότερη η ανάκτηση του P από τα φυτά. Ένας άλλος σημαντικός παράγων που προκαλεί τη δέσμευση του P στα ασβεστούχα εδάφη είναι το pH. Η διαθεσιμότητα του στοιχείου αυτού στην περιοχή του pH 5,5-6,5 είναι μέγιστη. Στα ασβεστούχα όμως εδάφη, όπου το pH > 7,0 ο φωσφόρος δημιουργεί αδιάλυτα ιζήματα ενούμενος με το Ca. Στο χαμηλό pH 5,5-6,5 επικρατούν τα ορθοφωσφορικά ανιόντα H2PO4. Καθώς αυξάνει η τιμή του pH προς το 7,0, επικρατούν τα HPO4 και πέραν του 7,0 αρχίζουν να εμφανίζονται τα ανιόντα PO^34 τα οποία είναι ελάχιστα διαθέσιμα στα φυτά, διότι αντιδρούν με το Ca και σχηματίζουν δυσδιάλυτες ενώσεις. Μετά το pH 7,8 αρχίζει η κατακρήμνιση του CaCO3, η οποία καθίσταται εντονότερη με την περαιτέρω αύξηση του. Έτσι έχουμε σημαντική αύξηση της δέσμευσης με την άνοδο του pH. Συνέπεια των προαναφερθέντων λόγων, η φωσφορική λίπανση των ασβεστούχων εδαφών πρέπει να είναι ενισχυμένη τουλάχιστον κατά το ποσοστό δέσμευσης του P προσαυξημένη και κατά την ποσότητα απομάκρυνσης του από τις συγκομιζόμενες καλλιέργειες. Το ποσοστό δέσμευσης μπορεί να εκτιμηθεί με βάση το δείκτη δέσμευσης του φωσφόρου (P-fixation Index) (PFI).

Λίπανση με κάλιο

Οι συνθήκες που επικρατούν στα ασβεστούχα εδάφη είναι ιδιαίτερα ευνοϊκές για τη δέσμευση του Κ για τους εξής λόγους: Όπως ήδη τονίστηκε, τα εδάφη αυτά έχουν υψηλό pH το οποίο ευνοεί τη δέσμευση του K, διότι με την αύξηση του pH τα κατιόντα Ca^2+ προσροφώνται στην επιφάνεια των κολλοειδών, και αυξάνουν τις ελκτικές δυνάμεις, προσελκύοντας περισσότερα κατιόντα Κ+, τα οποία και δεσμεύονται. Επιπλέον της επίδρασης του pH στα ασβεστούχα εδάφη σημαντικό ρόλο στη δέσμευση του Κ παίζει και το είδος της αργίλου, καθώς και το ποσοστό της στο έδαφος. Το Κ δεσμεύεται σε υψηλά ποσοστά από την άργιλο του τύπου 2:1, όπως τον μοντμοριλλονίτη, ιλλίτη και σμεκτίτη. Επίσης, και η διαδοχική ξήρανση και υφύγρανση του εδάφους, καθώς και η ψύξη-απόψυξη, ευνοούν ιδιαίτερα τη δέσμευση του Κ. Πέραν των ανωτέρω, η παρουσία υψηλών συγκεντρώσεων Ca^2+ και ενίοτε Mg^2+ στα ασβεστούχα εδάφη αποτελεί έναν άλλο βασικό παράγοντα, ο οποίος συμβάλλει στον όχι πολλές φορές επαρκή εφοδιασμό των φυτών, που αναπτύσσονται στα ασβεστούχα εδάφη, με Κ. Το γεγονός αυτό οφείλεται στον ανταγωνισμό του Ca^2+ και Mg^2+ σε βάρος του Κ+ κατά την πρόσληψη του από τα φυτά. Έτσι, η πρόσληψη του Κ+ μειώνεται σημαντικά από την αυξημένη συγκέντρωση του Ca^2+ και Mg^2+ και για την αντιμετώπιση του φαινομένου αυτού θα πρέπει να αυξηθεί η συγκέντρωση του Κ στο εδαφοδιάλυμα. Η διαθεσιμότητα του Κ εξαρτάται, όσον αφορά τα ασβεστούχα εδάφη, από τη συγκέντρωση του Κ σε σχέση με αυτήν του Ca^2+ και Mg^2+. Μετά από τα προαναφερθέντα γίνεται φανερό ότι οι εφαρμοζόμενες δόσεις του Κ εκεί, όπου υπάρχει η σχετική ανάγκη και η οποία προκύπτει από την εδαφοανάλυση, θα πρέπει να είναι ενισχυμένες. Γίνεται σαφές ότι το CaCO3 όντως μειώνει σημαντικά την πρόσληψη του Κ+ και κατά συνέπεια τις αποδόσεις ξηράς ουσίας, για τους λόγους που ήδη ανεπτύχθησαν. Δυστυχώς, παρά το γεγονός ότι επιδρούν η δέσμευση, το pH και η ανταγωνιστική δράση του Ca^2+ και Mg^2+ στη διαθεσιμότητα του Κ+ στα ασβεστούχα εδάφη, οι παράγοντες αυτοί δεν συνεκτιμώνται από τα εδαφολογικά εργαστήρια κατά την ερμηνεία των αποτελεσμάτων της εδαφοανάλυσης και τη διατύπωση της συμβουλής λίπανσης των καλλιεργειών. Και τούτο σε πείσμα του γεγονότος ότι έχουν επιτευχθεί σταθερές και στατιστικά σημαντικές αυξήσεις στις αποδόσεις των καλλιεργειών σίτου και κριθαριού με προσθήκη Κ σε εδάφη τα οποία είχαν χαρακτηριστεί ως επαρκώς εφοδιασμένα με Κ.

Λίπανση με μαγνήσιο

Τα ασβεστούχα εδάφη είναι κατά κανόνα επαρκώς εφοδιασμένα με Mg, δεδομένου ότι πολλά απ' αυτά περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις δολομίτη (CaMg(CO3)2). Κατά συνέπεια, σπάνια απαιτείται η προσθήκη Mg, εκτός εάν αυτό επιβάλλεται από τα δεδομένα της ανάλυσης. Η εφαρμοσθησόμενη ποσότητα θα εξαρτηθεί από το επίπεδο του διαθέσιμου Mg στο έδαφος, το CaCO3 και την απομάκρυνση του θρεπτικού αυτού από το φυτό κατά τη συγκομιδή.

Λίπανση με μικροθρεπτικά

Τα περισσότερα μικροθρεπτικά στα ασβεστούχα εδάφη χαρακτηρίζονται από μειωμένη διαθεσιμότητα και ως εκ τούτου τα φυτά που αναπτύσσονται σ' αυτά συχνά υποφέρουν από συμπτώματα τροφοπενίας των υπόψη θρεπτικών στοιχείων. Το υψηλό pH και το μεγάλο ποσοστό του CaCO3 είναι υπεύθυνα για τα προβλήματα θρέψης που αντιμετωπίζουν τα φυτά στα ασβεστούχα εδάφη. Τα προβλήματα αυτά πολλές φορές επιτείνονται και από την επίδραση της αργίλου, η οποία μπορεί να δεσμεύσει σημαντικές ποσότητες μικροθρεπτικών. Ειδικότερα, το pH με την αύξηση του επηρεάζει σημαντικά τη διαθεσιμότητα των θρεπτικών τόσον μεν αρνητικά (Zn, Fe, Mn) όσο και θετικά (Mo, Β). Κατωτέρω εξετάζεται η λίπανση των καλλιεργειών με μικροθρεπτικά στα ασβεστούχα εδάφη και τονίζονται οι παράγοντες που επηρεάζουν τη διαθεσιμότητα και την πρόσληψη τους.

Λίπανση με σίδηρο

Η έλλειψη σιδήρου και τα συμπτώματα της στα φυτά, που αναπτύσσονται στα ασβεστούχα εδάφη, είναι πολύ συνηθισμένα. Το pH των εδαφών αυτών κυμαίνεται μεταξύ 7,3-8,4 και σ' αυτή την περιοχή παρατηρούνται τα περισσσότερα περιστατικά τροφοπενίας του Fe στις καλλιέργειες. Τούτο δε διότι ο σίδηρος σ' αυτή την περιοχή έχει τη μικρότερη διαλυτότητα. Όσον αφορά τη σχέση του CaCO3 με την τροφοπενία του σιδήρου, αναφέρεται ότι το CaCO3 καθεαυτό δεν προκαλεί την τροφοπενία του Fe, αλλά σε συνέργια με περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως με τη βροχόπτωση και το νερό που συγκρατείται από το έδαφος καθώς και με το βαθμό αερισμού του εδάφους. Είναι γνωστό ότι κατά την αντίδραση του CaCO3 με το νερό παράγονται ανιόντα διττανθρακικού τα οποία δημιουργούνται ως εξής:

CaCO3 + CO2 + H20 - Ca^2+ + 2HCO3

Εξετάζοντας την πιο πάνω αντίδραση, διαπιστώνουμε ότι αυτή λαμβάνει χώρα παρουσία του CO2. Κάτω από αναερόβιες συνθήκες παρατηρείται έντονη παραγωγή του CO2, γεγονός που συμβάλλει στην πραγματοποίηση της ως άνω αντίδρασης με υψηλούς ρυθμούς, οπότε στα ασβεστούχα εδάφη με ανεπαρκή στράγγιση παράγονται μεγάλες ποσότητες HCO3 που ευνοούν τη δημιουργία της χλώρωσης του σιδήρου (CaCO3 induced Fe deficiency). Στα εδάφη αυτά, εκτός από τη χλώρωση σιδήρου, που οφείλεται στην παρουσία του CaCO3, μπορεί να εμφανιστεί παρόμοια έλλειψη Fe στις ημίξηρες περιοχες, όπου το έδαφος είναι ανεπαρκώς εφοδιασμένο με οργανική ουσία και διαθέσιμο Fe. Τέτοιες τροφοπενίες σιδήρου συμβαίνουν σε περιοχές όπου τα εδάφη τους είναι διαβρωμένα και έχει αποκαλυφθεί το ασβεστούχο υπέδαφος. Η πραγματοποίηση ισοπεδώσεων σε ορισμένα εδάφη συχνά φέρει στην επιφάνεια ασβεστούχα υπεδάφη, τα οποία είναι ανεπαρκώς εφοδιασμένα με σίδηρο. Ο Fe κάτω από όξινες εδαφικές συνθήκες (pH < 7,0) έχει υψηλή διαλυτότητα. Όμως με την αύξηση του pH η διαλυτότητα του μειώνεται και ως εκ τούτου η διαθεσιμότητα του περιορίζεται. Καθώς όμως το pH αυξάνει, ο σίδηρος, από την τρισθενή ιοντική μορφή που βρίσκεται, μετατρέπεται σε υδροξείδιο το οποίο είναι χαμηλής διαλυτότητας ήτοι:

Fe3 - Fe(OH)^2 - Fe(OH)2+

Η τελευταία μορφή σε πολύ υψηλό pH μεταβάλλεται σε Fe (OH)3 που είναι και η πλέον δυσδιάλυτη. Το γεγονός αυτό έχει ως συνέπεια τη σημαντική μείωση της διαθεσιμότητας του Fe στα φυτά. Σε pH 7 η διαλυτότητα του Fe είναι μέγιστη, διότι ο σίδηρος απαντά υπό την τρισθενή μορφή (Fe^3+). Αυτό το κατιόν αρχίζει βέβαια να δημιουργείται σε τιμή pH λίγο πιο κάτω από το 7. Ένας βασικός παράγοντας που σχετίζεται με τη διαθεσιμότητα του Fe στο είναι η αλληλεπίδραση του pH με τον αερισμό του εδάφους. Καλώς αεριζόμενα ασβεστούχα εδάφη μερικές φορές είναι ανεπαρκώς εφοδιασμένα με διαθέσιμο Fe, αν και η ολική ποσότητα του μπορεί να είναι υψηλή. Αυτό οφείλεται στην ύπαρξη του Fe υπό την μορφή υδροξειδίων, λόγω του υψηλού pH, τα οποία είναι δυσδιάλυτα και επομένως ο Fe δεν είναι διαθέσιμος στα φυτά. Αντίθετα, στα εδάφη αυτά το Mo εμφανίζει αυξημένη διαθεσιμότητα, διότι η διαλυτότητα του ευνοείται από το υψηλό pH. Εκτός από τα προαναφερθέντα αίτια, που προκαλούν τη μείωση της διαθεσιμότητας του Fe, η ένωση του στοιχείου αυτού με ορισμένα ορυκτά του πυριτίου συμβάλλει στη δέσμευση του, διότι τα ιόντα του Fe εισέρχονται στη δομή των πυριτικών ορυκτών της αργίλου και ως εκ τούτου γίνονται δυσπρόσιτα στα φυτά. Έτσι, σημαντική δέσμευση προκαλούν τα ορυκτά του τύπου 2:1 εκτατής δομής. H δέσμευση μάλιστα αυτή είναι όμοια με εκείνη του Κ. Επίσης ένας άλλος παράγων πρόκλησης χλώρωσης του σιδήρου στα ασβεστούχα εδάφη είναι η ανάγκη της προσθήκης ενισχυμένων δόσεων P, για την υπέρβαση της δέσμευσης του στοιχείου αυτού, η οποία είναι πολύ έντονη στα υπόψη εδάφη. Ο P όμως ανταγωνίζεται τον Fe σε βαθμό, που να δημιουργεί τροφοπενία ή χλώρωση σιδήρου. Σε τέτοιες περιπτώσεις η αυξημένη φωσφορική λίπανση θα πρέπει να συνοδεύεται από αυξημένη προσθήκη σιδήρου, όχι βέβαια από εδάφους αλλά μέσω διαφυλλικών εφαρμογών. Η συνεκτίμηση των προαναφερθέντων παραγόντων κατά τη λίπανση των καλλιεργειών των ασβεστούχων εδαφών αποτελεί βασική προϋπόθεση για την επίτευξη της ορθολογικής λίπανσης με σίδηρο.

Λίπανση με ψευδάργυρο

Όπως με το Fe, έτσι και με το Zn, τα προβλήματα που δημιουργούνται στα ασβεστούχα εδάφη ως προς την ανάπτυξη των φυτών σχετίζονται με τη διαθεσιμότητα του Zn. Πολλοί παράγοντες επιδρούν στο βαθμό διαθεσιμότητας του στοιχείου αυτού. Οι κυριότεροι απ' αυτούς είναι οι εξής: το κλάσμα της αργίλου, η οργανική ουσία, τα οξείδια των διάφορων ορυκτών, η δημιουργία χηλικών ενώσεων με την οργανική ουσία, οι κλιματικές συνθήκες, το pH και τα σταθερά ανθρακικά άλατα. Τα ασβεστούχα εδάφη λόγω του υψηλού pH και του CaC03 είναι ιδιαίτερα επιρρεπή στην έλλειψη του Zn. Το pH επιδρά σημαντικά ανάλογα με την τιμή του στη διαλυτότητα του Zn και ως εκ τούτου αποτελεί βασικό παράγοντα της διαθεσιμότητας του στα φυτά. Τα φυτά, ως γνωστόν, προσλαμβάνουν τον ψευδάργυρο υπό τη δισθενή κατιονική μορφή του και ως εκ τούτου εκείνο που ενδιαφέρει περισσότερο σε σχέση με την ανάπτυξη των φυτών είναι η τιμή του pH, κατά την οποία ο Zn^2+ έχει μέγιστη διαλυτότητα. Το αυτό ισχύει και για το κατιόν Zn(OH), αλλά όχι για το Zn(OH)2^0, το οποίο έχει μια διαλυτότητα η οποία είναι σταθερή και ανεξάρτητη από τις μεταβολές του pH. Αντίθετα, η διαλυτότητα του Zn(OH)3 αυξάνει με την αύξηση του pH. Σε πολύ υψηλές τιμές του pH ο Zn^2+ κατακρημνίζεται ως άμορφος ψευδάργυρος του εδάφους ή ως ZnFeO4 ή ZnSiO4, τα οποία ενεργούν ως αναγωγικοί παράγοντες του Zn στο έδαφος. Από τα παραπάνω προκύπτει το συμπέρασμα ότι η διαλυτότητα του Zn είναι ισχυρώς εξαρτημένη από το pH και ότι σε υψηλό pH καθίσταται εξόχως δυσδιάλυτος ή ευδιάλυτος υπό την μορφή Ζn(OH)3, που όμως δεν μπορεί να προσληφθεί από τα φυτά. Στα ασβεστούχα εδάφη η συμπεριφορά του ψευδαργύρου ως προς τη διαθεσιμότητα του και την αντίστοιχη πρόσληψη του από τα φυτά αντανακλάται κατά τρόπο ανάγλυφο και ιδιαίτερα παραστατικό. Ωστόσο, και άλλοι παράγοντες πλήν του pH επηρεάζουν τη διαθεσιμότητα του Zn. Π.χ. η προσρόφηση του Zn στην επιφάνεια των τεμαχιδίων του CaCO3 είναι ωσαύτως υπεύθυνη και μάλιστα σε σημαντικό ποσοστό για τη δέσμευση του Zn στα ασβεστούχα εδάφη, όπου το CaCO3 αφθονεί. Η δημιουργία του ανθρακικού ψευδαργύρου (ZnCO3) δεν αποτελεί αιτία μειωμένης διαθεσιμότητας του Zn, διότι ή ένωση αυτή είναι μάλλον ισχυρώς διαλυτή. Επίσης, ο Zn μπορεί να προσροφηθεί από το μαγνεσίτη (MgCO3) στα ασβεστούχα εδάφη. Ακόμη, μπορεί να προσροφηθεί στο δολομίτη (CaCO3.MgCO3)και λιγότερο στον ασβεστίτη, δηλαδή στο ανθρακικό ασβέστιο των ασβεστούχων εδαφών. Τέλος, ο Zn είναι δυνατόν να δεσμευτεί στα ασβεστούχα εδάφη από τη λιγνίνη λόγω ακινητοποίησης, η οποία προέρχεται από τη διάσπαση των οργανικών υπολειμμάτων. Ένα άλλο βασικό αίτιο που επηρεάζει τη διαθεσιμότητα του Zn στα ασβεστούχα εδάφη είναι η πολλές φορές υποχρεωτική χρήση σε υψηλές δόσεις του P, ο οποίος ως γνωστόν ανταγωνίζεται τον Zn κατά την πρόσληψη του από τα φυτά. Για την αντιμετώπιση των προβλημάτων λίπανσης των καλλιεργειών με Zn θα πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ανωτέρω αίτια, που περιορίζουν τη διαθεσιμότητα του θρεπτικού αυτού, σε τρόπο ώστε να δοθεί στις καλλιέργειες η κατάλληλη δόση.