Гипс: стари производ са новом употребом
Гипс је калцијум сулфат (ЦаСО4). Рафинисани гипс у облику анхидрита (без воде) има 29,4 процената калцијума (Ца) и 23,5 процената сумпора (С). Обично, гипс има воду повезану у молекуларној структури (ЦаСО4·2Х2О) и има приближно 23,3 процената Ца и 18,5 процената С (париз гипс). Гипсано ђубриво обично има и друге нечистоће, тако да су разреди приближно 22 процента Ца и 17 процената С. Гипс је слабо растворљив (разлог зашто зидна плоча постаје мекана, али се не раствара одмах када се покваси, барем ако је само повремено влажна). Гипс је неутрална со јаке киселине и јаке базе и не повећава или смањује киселост. Растварање гипса у води или земљишту доводи до следеће реакције: ЦаСО4·2H2О=ца2плус плус СО42- плус 2Х2О. Додаје јоне калцијума (Ца2плус ) и сулфатне јоне (СО42-), али не додаје нити одузима јоне водоника (Х плус). Због тога не делује као материјал за кречење или закисељавање. Тхе Ца2плус јони једноставно ступају у интеракцију са местима размене у земљишту и сулфат остаје растворен у земљишној води.
Гипс као ђубриво?
Гипс је производ ђубрива и снабдева облик калцијума који је доступан за усеве (Ца2плус ) и сумпор (СО42-). Ако ови облици имају недостатак у земљишту, онда ће продуктивност усева бити од користи ако се примени гипс. Ово је велико "ако" за тла у Ајови. Истраживања нису показала недостатак Ца и обично се сваки потенцијални проблем са ниским нивоом Ца решава применом кречњака (ЦаЦО3). Проблеми са киселошћу ће се појавити пре недостатка Ца, тако да се кречење ефикасно брине и о Ца. Табела 1 наводи типичне измењиве нивое Ца за неколико земљишта у Ајови, и они су веома високи. За кречњачка земљишта (која садрже слободни креч) систем земљишта је засићен Ца, а снабдевање Ца и пХ земљишта контролише слободни креч.
За С, у основи је исто. Истраживања спроведена више од 35 година у бројним теренским испитивањима широм Ајове показала су само изоловани и веома мали принос кукуруза или соје одговор на С ђубрење (два позитивна и један негативан). Табела 2 даје резултате за недавна С испитивања на кукурузу и соји која су спроведена 2000. и 2001. године на шест локација широм Ајове. Ови резултати су типични за истраживања која су спроведена дуги низ година јер није дошло до повећања приноса примењеног С, гипса или Ца. Дакле, ако нема потребе за наношењем ђубрива Ца или С, онда наношење гипса једноставно није потребно из разлога ђубрења.
Гипс као додатак земљишту
На структуру земљишта утичу изменљиви катјони (позитивно наелектрисани јони). Мултивалентни катјони (више од једног позитивног наелектрисања) помажу да се честице земљишта држе заједно јер могу имати електростатичку (магнетну) привлачност између два или више места негативног наелектрисања (глина и органска материја имају нето негативни набој). Мултивалентни катјони укључују Ца2плус , Мг2плус , Зн2плус , и Ал3плус . Моновалентни катјони (само једно позитивно наелектрисање) не могу помоћи у структури земљишта због само једног позитивног наелектрисања, а са натријумом (На плус), на пример, могу деградирати структуру земљишта када велике количине заузму места размене земљишта (такође под утицајем велике јонске величине од На); према томе, земљишта са мало соли, али високим нивоом измењивог натријума (На плус ) имају лошу структуру земљишта. Осим веома мале површине Напа земљишта у долини реке Мисури, вишак На није проблем на земљиштима у Ајови, укључујући она са високим пХ. У сушним регионима где се акумулирају со и На (слано-натријумска тла), мелиорација може укључити употребу гипса. Гипс се користи за додавање великих количина Ца2плус јони који истискују На плус јоне са места размене, а када се исперу чистом водом и соли и На се уклањају из земљишта (гипс се користи уместо кречњака због веће растворљивости и нема повећања пХ земљишта). Међутим, чак и на овим локацијама ова пракса није ефикасна када подземље има ниску пропустљивост за воду. Ако земљиште има само високу растворљивост соли, онда се гипс не користи јер би то допринело проблему соли.
Структура тла је такође значајно побољшана органским материјалом тла, који помаже да се "лепе" честице тла. Земљишта Ајове имају висок садржај органске материје, која је подједнако важна за добру структуру земљишта као и изменљиви мултивалентни катјони. Најштетнији утицај на површинску структуру земљишта долази од физичког утицаја кишних капи. Површински остатак је најбоља одбрана од овог утицаја, а долази бесплатно од остатака усева. Дакле, побољшање инфилтрације воде најбоље се може постићи ограничавањем обраде тла како би се оставило што је могуће више остатака усева, а не применом гипса. Табела 2 показује недостатак реакције приноса кукуруза и соје на примењени гипс.
Укратко, гипс је одличан извор ђубрива Ца и С. Ако је потребна примена ових биљних есенцијалних хранљивих материја, онда добро функционише. Међутим, за тла у Ајови и Ца и С су у доброј снази. Земљиште у Ајови инхерентно има капацитет да обезбеди адекватне нивое изменљивог Ца и С за производњу усева. Дакле, више није нужно и боље.
