Kalk og kalkprodukter

Ca-silikat – nytt landbruksprodukt

KARBONATISKE OG SILIKATISKE KALKTYPAR

Landbrukskalk kan vere av to hovudtypar når det gjeld kjemisk opphav: karbonat av kalsium og/eller magnesium, og silikat i første rekke saman med kalsium. I tillegg har vi kalsinerte kalktypar frå karbonat – oksid eller hydroksid av kalsium og/eller magnesium – men desse vert brukt i mindre mengder og til spesielle føremål.

Silikatiske kalkingsmiddel verkar til no framande for norsk landbruk, men har som slagg frå metallurgisk industri, spesielt jern- og stålverk, vore brukt i internasjonal samanheng gjennom lange tider. I Europa har bruken vore spesielt stor i Tyskland, men også i Finland, Frankrike, Belgia, Storbritannia og med tradisjonar i Sovjetunionen/Russland. I Tyskland har forsking omkring jern- og stålverksslagg til landbrukskalking gått føre seg i over 150 år. Fokus har både vore på særlege effektar på avling, men også klarlegging om tungmetall som krom, nikkel og delvis vanadium frå stålverksslagg (konverterslagg) held seg bundne i jord og ikkje endar som opptak i plantar. I Noreg hadde vi i tida med Norsk Jernverk i Mo i Rana ein viss bruk av masomnslagg frå råjernproduksjonen og konverterslagg frå stålframstillinga, men med omlegging til berre stålproduksjon i Mo Industripark har bruken av konverterslagg til landbrukskalking ikkje vorte gjenopptatt dei siste 25 åra.

Ein annan situasjon har oppstått med produksjon av solcellesilisium i Noreg. Det skjer i praksis på éin stad i landet, hos Elkem Solar i Vågsbygd ved Kristiansand. Av di solcellesilisium må vere superrein for ikkje å tape kvalitet i solcellepanela, må også råstoffa vere det, og slagget som kjem ut frå smelta som eit sideprodukt, er som følge like så rein. Innhaldet av sporelement, herunder tungmetall, er lågare enn i nokon annan landbrukskalk vi nyttar, jamvel om våre krystalline karbonat i Fennoskandia også er uvanleg reine i høve til sedimentære i store delar av Europa. Dette slagget går under produktnamnet Solaritt, og dei kjemiske sambindingane er ulike Ca-silikat (kalsiumsilikat) som syntetisk wollastonitt og rankitt, og i tillegg er det ganske små mengder fri kalsiumoksid.

 

KALKEFFEKT AV Ca-SILIKAT

Som kjent frå geokjemien er Si (silisium) det nest vanlegaste grunnstoffet i jordskorpa etter oksygen og utgjer 25,7% etter masse. Som oftast førekjem desse to elementa saman og kan danne sterkt krystalline mineral som kvarts, som er nesten uløyseleg i jord. Men industrielt kan vi framstille ukrystallin (amorf), finfordelt silisiumdioksid (som Microsilica) og lettløyselege Ca-silikat som det nemnde slagget.

Jordinkubasjonstestar har vist at dette Ca-silikatet i gradering 0-2 mm løyser seg ganske raskt, over få veker og månader, og effekten er full 1 år etter spreiing og innblanding i jord. Kalkverdien har enda på 53/53 ± 3 etter 1 år / 5 år. Det er fullt på høgde med det vi oppnår med vanlege kalksteinsmjøl, og i overkant raskare enn fin grovkalk, som har merkbart lågare 1-års kalkverdi. Men for vedlikehaldskalking i lange plantekulturar kjem desse nemnde produkta om lag likt ut.

 

SILISIUM SOM PLANTENÆRINGSSTOFF

Si var tidlegare knapt rekna som plantenæringsstoff, men dette har endra seg sterkt frå 1945. Vi karakteriserer no grunnstoffet som ikkje-essensielt, dvs. at plantane kan gjennomføre ein full livssyklus utan det, men det verkar planteforsterkande, gir betre vekst, ofte større avlingar og kan gi plantane større motstandskraft mot skadeorganismar, spesielt soppåtak. Ytre plantevev som kutikula vert forsterka med avleira Si, og det vert forska på biokjemiske signalverknader og antistoff aktive mot skadegjerarar. I verdslandbruket oppdaga ein først effektane i grasfamilien (Poaceae), i første rekke i dei viktige riskulturane, men også i andre kornslag, fôrgras og sukkerrøyr. Andre plantekulturar har kome til med gode effektar, som sitrusfrukter, fleire grønsaksslag,
poteter, og i veksthus agurk og roser.

Forsking har vist at i jordvæske kan løyst Si dytte fosfat ut frå jordkolloid og kjemiske kompleks av jern, aluminium og kalsium, og ut i jordvæske, og dermed fremme planteopptaket av fosfat. Si i mengder vert naturlegvis tatt opp i plantane parallelt.

 

VEKSTHUSFORSØK MED Ca-SILIKAT I TORV

Elkem Solar har som produsent gjort omfattande forsking under norske landbruksforhold, først som kalkingsmiddel og gjødselkjelde i vekstmatter (torvsekkar) for agurkproduksjon hos Helgøy gartneri i Fiskå på Søre Sunnmøre i 2011.

Ca-silikat var overlegen alle andre forsøksledd med omsyn til syreløyseleg og citratløyseleg silisium i dette vekstmediet, med svært høge nivå ved både byrjinga og slutten av sesongen. Kalkdolomitt åleine som alternativ gav naturlegvis låge Si-tal, men saman med Na-silikat (natriumsilikat) og Microsilica var løyst silisium på eit middels nivå.

Avlinga for Ca-silikat-ledd var statistisk sikkert høgre enn for dei andre ledda i 1. hald, og igjen skilde andre Si-kjelder saman med kalkdolomitt seg positivt ut frå kalkdolomitt åleine. Dei totale forskjellane var likevel ikkje store, berre nokre få prosent. For 2. hald var det ingen skilnader.

Det hadde vore venta sterke effektar på soppåtak, men det var svært god helsetilstand for plantematerialet og gunstige vêrtilhøve – kjøleg, gråaktig sommar og tidleg haust, ikkje vilkår for mjøldoggåtak og med lågt smitte­press frå svartprikk.

Potensialet og tryggleiken i agurkproduksjon med dette Ca-silikatet kom derimot endå sterkare fram i eit veksthusforsøk i Wageningen i Nederland i 2010. Der kom mjøldogg­åtak, og ved ein mjøldoggsvak, men yterik agurksort reduserte Ca-silikat i vekstmatta åtaket med 63%. Rett nok medførte auka silisiuminnhald i ytre vev på agurkfruktene ein reduksjon i strekningsvekst og der igjennom ein avlingsnedgang på 5-10%. Men dette vart meir enn oppvegd ved at mjøldoggsvake sortar gir 10-20% større avling enn mjøldoggsterke. Ca-silikat er ei sikring mot spesielt mjøldogg­åtak som kan kome, og alltid er uvarsla.

 

FELTFORSØK MED Ca-SILIKAT I KORN

I regi av Elkem Solar vart det i peri­oden 2009-2011 gjennomført tre feltforsøk med seksradsbygg ved Norsk Landbruksrådgiving sine avdelingar i Solør-Odal, Romerike og Rogaland. Ca-silikat i form av større startdosar var hovudfaktor. Samanliknande ledd var ein kalkdolomitt åleine og alternativt saman med flytande natriumsilikat, det siste årleg tilført, inntil ein sum som svarte til Si i Ca-silikat gitt ved starten.

Jordanalysar per felt og ledd hausten 2009 viste at syreløyseleg og citratløyseleg Si var signifikant høgre for Ca-silikat enn for noko anna ledd. For vassløyseleg Si var det berre ein tendens i denne retninga.

Vedrørande avlingar og plantekjemi var effektane av forsøksledd mest utprega det første året, med etterverknader følgande år. I tillegg var 2010 og 2011 vanskelege år med omsyn til vêrforhold og hausting. Analysar av effektar på avling avslørte at korn var mykje meir påverka av forsøkshandsaminga enn halm var, og kornavling er sjølvsagt det heilt sentrale. På alle forsøksfelta var det generelt ein trend at Ca-silikat gav største kornavlingar. Men berre i Solør-Odal i 2009 var det høg statistisk effekt, elles var det ein tendens i den retninga.

Ved overvaking av plantesjukdomar kunne det ikkje finnast signifikante skilnader mellom ledd, men ein overordna trend vart observert for Ca-silikat ved største mengde i Solør-Odal på slutten av juli 2009, og han viste mindre åtak av mjøldogg og byggbrunflekk. Slike effektar er avhengige av år og biologiske omstende.

I feltet på Romerike vart det ikkje funne skilnader. På den andre sida var det i Rogaland, med sitt tøffe atlantiske klima, i 2009 gjort viktige observasjonar vedrørande robuste eigenskapar mot vekslande vêrlag. Ca-silikat og Na-silikat gav klar stråforkorting, og det er kjent at silisium hemmar cellestrekking. Det var tydeleg korrelasjon med redusert aks- og stråknekk. Desse effektane var delvis gjentatt i 2010, saman med låge nivå av byggbrunflekk for Ca-silikatledd.

 

Print Friendly, PDF & Email
  • ad-1320