Кальций (Ca) является вторым по значимости макроэлементом после азота и фосфора в агрохимическом обеспечении растений. В почве кальций представлен в виде разнообразных соединений, включая карбонаты, силикаты, сульфаты и органические комплексы. Основная часть кальция содержится в минеральной форме, где он входит в состав известняков, доломитов, гипсов и полевых шпатов. Эти соединения характеризуются различной растворимостью, что определяет доступность кальция для растений.
Растворимые соли кальция, такие как CaCl₂, Ca(NO₃)₂, CaSO₄·2H₂O, находятся в почвенном растворе и непосредственно участвуют в питании растений. Менее растворимые формы, например карбонаты и силикатные минералы, могут быть источником кальция на протяжении длительного времени, медленно переходя в подвижные формы под влиянием почвенной реакции и микроорганизмов.
Резервная (неподвижная) форма Представлена карбонатами (CaCO₃), доломитами (CaMg(CO₃)₂) и силикатами. Эти соединения почти не растворяются в нейтральной или слабокислой среде, но при понижении pH или воздействии органических кислот они постепенно растворяются, высвобождая Ca²⁺.
Подвижная (обменная) форма Кальций находится в ионной форме на поверхности почвенных коллоидов (гумус, глинистые минералы). Обменный кальций легко доступен растениям и участвует в ионном обмене, влияя на структуру почвы и агрономические свойства.
Растворимый кальций в почвенном растворе Представлен в виде свободных ионов Ca²⁺ и солей. Доступность для растений максимальна, но содержание может быстро изменяться под влиянием вымывания, полива и потребления растениями.
Органические соединения кальция Кальций связывается с органическими кислотами, гуминовыми веществами и аминокислотами, образуя стабильные комплексы. Эти формы медленно отдают Ca²⁺ в почвенный раствор, действуя как долгосрочный резерв.
Адсорбция на минеральных коллоидах — основной механизм удержания обменного кальция. Глинистые минералы с отрицательным зарядом притягивают Ca²⁺, создавая так называемый катионный обменный потенциал (КЭП). Высокое содержание кальция способствует структурированию почвы, улучшая агрегатное состояние и водопроницаемость.
Миграция кальция в почве зависит от растворимости соединений и движения воды. Растворимый Ca²⁺ легко вымывается в нижние горизонты, что особенно важно на легких песчаных почвах. На тяжелых глинистых почвах кальций удерживается лучше за счет обменных и слаборастворимых форм.
Кальций выполняет ключевую функцию в поддержании структуры почвы, участвует в нейтрализации кислот, улучшает водо- и воздухопроницаемость почв. Он влияет на обменные процессы, стабилизирует коллоидные частицы и снижает токсичность алюминия и натрия. Высокое содержание кальция в почве способствует росту растений, улучшает качество урожая, повышает устойчивость к болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды.
Растворимый и обменный кальций напрямую участвует в питании растений, регулируя водный баланс, транспорт других ионов и ферментативные процессы. Комплексное использование природных и искусственных источников кальция позволяет поддерживать его оптимальный уровень в почве и обеспечивать эффективное агрохимическое управление.