التكليس (تكليس التربة الزراعية)

تطور حموضة التربة عملية تحدث بشكل طبيعي في المناخات المعتدلة والرطبة. وفي المناطق الرطبة حيث يكثر هطول الأمطار بما فيه الكفاية، تصبح التربة حمضية بسبب رشح الكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم وركائز تبادلية أخرى ناتجة من الطبقات السطحية. يترك هذا الرشح وراءه الهيدروجين والألمنيوم التبادليين، وهي الأحماض في التربة المعدنية. في الأراضي المزروعة، تتطور الحموضة أيضاً من خلال أكسدة المواد العضوية المعقدة إلى أحماض عضوية. بعض الأسمدة، وخصوصاً الأسمدة العضوية أو الكيميائية، التي تحتوي على الأمونيوم والأسمدة العضوية القائمة على الكربون، تؤدي إلى تحمض التربة. امتصاص الأيونات الموجبة (⁺Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, NH₄ ) الذي يزيد على امتصاص الأيونات السالبة (^-H₂PO₄ , ^-2 SO₄ , ^- NO₃ ) من قبل النباتات يؤدي أيضاً إلى إنتاج صافٍ للحموضة في الجذور. تحمض التربة عملية طبيعية أو عملية ترتبط بإنتاج المحاصيل، ما عدا في المناطق التي يكون هطول الأمطار فيها منخفضاً نسبياً، حيث لا يحدث رشح للتربة، وحيث تكون حركة القواعد الصافية باتجاه الأعلى أحياناً بدلاً من أن تكون نحو الأسفل.

تختلف النباتات المزروعة كثيراً في استجابة نموها للتربة الحمضية. تصنف المحاصيل تقريباً إلى فئتين: الفئة المتسامحة مع الحمض، والفئة الحساسة للحمض. عموماً، المحاصيل التي أصولها من المناطق الاستوائية أو المعتدلة الرطبة في نصف الكرة الأرضية الغربي تكون متسامحةً مع الأحماض لأنها أصبحت متكيفة مع التربة الحمضية في هذه المنطقة. الذرة، والطماطم، والبطاطا، وفاصوليا الحديقة، واليقطين هي محاصيل متسامحة مع الحمض، حيث إن مصدرها من نصف الكرة الأرضية الغربية. وعلى النقيض، فإن المحاصيل التي تأتي من التربة المعتدلة أو القلوية في منطقة البحر الأبيض المتوسط وغرب وجنوب أوروبا، وآسيا الصغرى، وشمال أفريقيا تكون على الأرجح من النوع الحساس للحمض. العديد من محاصيلنا النباتية النامية، والخضروات، والأعشاب، والمصابيح المزهرة تم تدجينها في التربة المعتدلة أو القلوية من هذه المناطق .

حتى النباتات المتسامحة مع الحمض تنمو بشكل أفضل في التربة التي لديها درجة حموضة pH من 6 إلى 7 من التربة الحمضية، وذلك بسبب التأثيرات المناسبة لنطاق الحموضة هذا في توفر المواد المغذية للنبات.

في الولايات المتحدة، التربة التي هي شرق الخط الذي يمتد جنوباً من الحدود الشرقية من ولاية داكوتا الشمالية ( North Dakota ) إلى وسط شرق تكساس تتطلب تكليساً، لأن هطول الأمطار في هذه المنطقة كافٍ لرشح المواد القاعدية نحو الأسفل. التربة التي هي إلى الغرب من هذا الخط، مع وجود استثناءات لبعض التربة من الساحل الغربي، عادةً لا تتطلب التكليس. هذا الخط الجغرافي بين الشمال والجنوب غالباً ما يسمى خط التكليس.

التربة الحمضية غير الخصبة هي أعراض للمشاكل التي تؤثر في نمو النبات في التربة الحمضية. هذه المشاكل المعقدة تنشأ من السمية وأوجه النقص التي تحدث في التربة الحمضية. تركيز أيون الهيدروجين أو الحموضة على هذا النحو ليس عاملاً رئيسياً في النمو الضعيف للنباتات في التربة الحمضية. يجب أن تكون درجة حموضة التربة نحو 4 pH أو أقل لتكون أيونات الهيدروجين سامة للنباتات. من بين العوامل السامة في التربة الحمضية هنالك الألمنيوم وأيونات المنغنيز التي يزيد تركيزها في محلول التربة. جذور النباتات بشكل خاص لديها حساسية للإصابة جراء تركيزات مرتفعة للألمنيوم والمنغنيز القابلين للذوبان. الشتلات والنباتات الصغيرة هي أكثر حساسية لحموضة التربة من النباتات المعمرة. إن الآثار الضارة للألمنيوم والمنغنيز القابلين للذوبان هي أكبر من آثار أيونات الهيدروجين في نمو النبات في التربة المعدنية الحمضية، حتى في درجة الحموضة 4 pH .

قد تتطور في بعض أنواع التربة أوجه نقص في الكالسيوم والمغنيسيوم بسبب انخفاض كبير لقدرات تبادل الأيونات الموجبة، ولكن بصفة عامة، تورد الممارسات الإدارية، مثل إضافة بعض أسمدة الأملاح، والأسمدة العضوية المتخمرة، أو الروث تلك المواد الغذائية بشكل كافٍ للمحاصيل بحيث نادراً ما تكون هذه العناصر ناقصة حتى في التربة الحمضية. ومع ذلك، يقلل التحمض من توافر المواد الغذائية النباتية في التربة. هذا التأثير واضح في التربة الخشنة التي هي بطبيعتها منخفضة في المواد الغذائية، وتكون معزولةً بشكل ضعيف ضد تطور الحموضة. قد تؤدي حموضة التربة إلى ذوبان المواد الغذائية [في محلول التربة] ورشحها بعد ذلك من منطقة الجذور. يصبح هذا التأثير واضحاً مع مرور الوقت. في التربة المرتفعة الحموضة ذات درجة الحموضة ( PH<5 )، قد يتم تثبيط الأنشطة الميكروبيولوجية المتصلة بتحولات النيتروجين (أساساً النترجة)، ولكن الأهمية الزراعية لهذه الآثار غير واضحة. ويمكن توافر الفوسفور في التربة الحمضية محدوداً، جراء تشكل الحديد غير القابل للذوبان وفوسفات الألمنيوم. هذا التفاعل هو تثبيت الفوسفور، هو مصدر قلق كبير في نمو وتسميد المحاصيل في التربة الحمضية. كذلك، يصبح الموليبدنوم غير قابل للذوبان في التربة الحمضية إلى درجة أن بعض المحاصيل تصبح ناقصة في هذا المغذي الدقيق.

وقد لاحَظَ مزارعو المنتجات العضوية أن الرصد الدقيق لحموضة التربة مهم لنجاح عملياتهم. على سبيل المثال، يوفر الفوسفات الصخري قليلاً من الفوسفور للمحاصيل في التربة التي درجة الحموضة فيها أعلى من 5.5 أو أقل من 5 مع كميات عالية من الحديد والألمنيوم.

تصحيح حموضة التربة عن طريق تطبيق مواد الكلس الزراعي (ويشار إليها عادة بالتكليس) عادة ما تخفف من المشاكل التي تنتج من قلة خصوبة التربة الحمضية. تحتوي مواد التكليس الزراعية على مركبات كالكربونات، هيدروكسيدات ( Hydroxides )، أو أكاسيد الكالسيوم والمغنيسيوم (الجدول 1). تحيد الأيونات السالبة الموجبة لهذه المركبات أيونات الهيدروجين في محلول التربة وفي موقع تبادل غرويات ( Colloids ) التربة وتزيل المواد السامة من المحلول عن طريق الترسب .

الجدول 1

مواد التكليس للتربة الزراعية

باختصار، هناك ثلاث فوائد أساسية من تكليس التربة: (1) يقلل التكليس من سمية أيونات الألمنيوم والمنغنيز من خلال ترسيب هذه الأيونات من المحلول ويقلل من سمية أيونات الهيدروجين في محلول التربة بتحييدها [كهربائياً]. (2) تزيد من توافر المواد الغذائية التي تنقلها التربة ( N, P, MO ) بتأثير التكليس في تمعدن المادة العضوية، والنترجة، وفي ذوبان الفوسفور والموليبدنوم. (3) يعتبر الكلس من الأسمدة حيث إنه يورد الكالسيوم والمغنيسيوم إلى التربة.

مواد التكليس (الكلس)

الحجر الكلسي الزراعي

الحجر الكلسي هو مادة الكلس الرئيسية المستخدمة. وهو عادة ما يكون خليطاً متغيراً من كربونات الكالسيوم (الكالسيت) وكربونات المغنيسيوم (الدولوميت)، بحيث إن معادل كربونات الكالسيوم الفعلي (يعبر عن قوة الارتباط نسبةً إلى كربونات الكالسيوم النقي، انظر الجدول 1) لحجر كلسي معين يتراوح بين الكالسيت والدولوميت. هذا الخليط المتنوع للحجر الكلسي بين الكالسيت والدولوميت يسمى بينية أو استنساباً. تُعرف البينية المعينة بتركيزات المغنيسيوم، التي تتراوح ما بين 0.6 ٪ أو أقل من ذلك في الحجر الكلسي العالي الكالسيوم (معظمها من CaCO3 ) إلى نحو 13 ٪ في الدولوميت (CaCO3 • MgCO3). إن البينية المعروفة باسم الحجر الكلسي العالي المغنيسيوم يمكن أن تتضمن تركيزات مغنيسيوم عالية تصل إلى 6.5 ٪.

معادل كربونات الكالسيوم هو تعبير عن مجموع قدرة الكلس على تحييد الحمض في وحدات الوزن المئوية في كربونات الكالسيوم (الجدول 1). معادل الدولوميت في كربونات الكالسيوم أعلى قليلاً من معادل الكالسيت بسبب وزن كربونات المغنيسيوم الجزيئي الأدنى بالنسبة إلى كربونات الكالسيوم. التفاعلية، أي وتيرة تفاعل الحجر الكلسي في التربة، هي عامل أهم في تقييم قيمة الحجر الكلسي من معادل كربونات الكالسيوم. تخضع التفاعلية إلى صلابة وتكوين وحجم الجسيمات. تكون المواد الصلبة (مثل الدولوميت) أقل تفاعلاً من المواد اللينة (مثل الكالسيت). أخيراً تكون المواد المطحونة بشكل ناعم أكثر تفاعلاً من المواد الخشنة. وحيث إن مردودات المحاصيل الزراعية قد ربطت بالتحييد السريع لحموضة التربة، فمن المستحسن استخدام الحجر الكلسي الذي يتفاعل بسرعة مع التربة .

يتلخص تفاعل الحجر الكلسي مع الحمض في محلول التربة، باستخدام الكالسيت كنموذج، في المعادلة التالية (Equation 1)

التحييد [الكهربائي] هو وظيفة تفاعل الحمض مع كربونات الحجر الكلسي. يتفاعل الهيدروجين (الحموضة) مع الكربونات لتكوين الماء وثاني أكسيد الكربون. لا يحقق الكالسيوم (أو المغنيسيوم) في الحجر الكلسي التحييد، ولكن هذه الأيونات سوف تحل محل أيونات الهيدروجين في غرويات التربة مما يجبر أيونات الهيدروجين على الدخول في محلول التربة حيث تتفاعل مع الحجر الكلسي ويتم تحييدها (المعادلة 2 ).

H (2)+ على طين أو المادة العضوية الغروانية + ⁺Ca²⁺ ← Ca² على طين أو المادة العضوية الغروانية + H ⁺

الدولوميت هو مادة أصلب وتفاعله أقل قليلاً من تفاعل الكالسيت. لا تكون الجسيمات متساوية الحجم من الدولوميت فعالة في تحييد الحموضة مثل جسيمات الكالسيت في المدى القصير، ربما خلال سنة التطبيق. يكون هذا الفرق صغيراً، ولا سيما أن معادل الدولوميت من كربونات الكالسيوم أعلى من الكالسيت. الاختلافات بين أنواع الحجر الكلسي المختلفة التركيب لا تكون ملحوظةً بعد السنة الأولى.

عموماً، يكتمل تفاعل الحجر الكلسي مع التربة في سنتين أو 3 سنوات، ولكن الكثير من هذه التفاعلات تحدث خلال الأسابيع أو الأشهر القليلة الأولى. هذه النتيجة تعني أنه يتم تحقيق معظم الفائدة من الكلس بعد وقت قصير من تطبيقات الجير على الأرض. يحيد الحجر الكلسي المطحون بشكل ناعم حموضة التربة بسرعة أكبر ويعزز مردود المحاصيل أكثر من الحجر الكلسي الخشن. السحق أو الطحن يضيف إلى تكلفة المنتج، لذا يجب أن تكون فوائد نعومة الحجر الكلسي وتكلفة الطحن متوازنة. تشير شبكة الحجر الكلسي إلى  جم الجسيمات التي يحددها طحن الصخور من خلال شاشة. تشير الشبكة إلى عدد الفتحات في كل بوصة خطية من الشاشة. عموماً، الحجر الكلسي المطحون الذي يمر في شاشة 60 للشبكة يوفر فوائد تحييد سريعة لحموضة التربة ويكون ذا فاعلية من حيث التكلفة. والحجر الكلسي المطحون بنعومة أكثر من شبكة 60 إلى 100 قد يكون مكلفاً للغاية، ويمكن أن تحدث خسائر من خلال تطاير الحجر الكلسي أثناء نثره. الجسيمات الأكبر من شبكة 10 ليس لديها تقريباً أي تأثير في حموضة التربة بكميات التطبيق العادية على المدى القصير. على الرغم من بقاء المواد المطحونة بخشونة لفترة طويلة في التربة، فإنها تعطي فوائد قليلة لنمو المحاصيل ما لم تطبق بكميات أكبر بكثير من تلك التي تستخدم مع الحجر الكلسي المطحون الناعم. بالتالي، يتم فقدان الفعالية من تكلفة شراء الحجر الكلسي الخشن بسبب الحاجة إلى شراء المزيد من تلك المواد مقارنة بالحجر الكلسي المطحون بنعومة.

الفرق في القدرة على التحييد بين الكالسيت والدولوميت يرتفع كلما أصبحت الجزيئات أكثر خشونة، ولكن بجسيمات تمر عبر شبكة 60 أو أدق، يكون الفرق صغير جداً. عملياً، الحجر الكلسي الزراعي هو مزيج من الكالسيت والدولوميت بحيث إذا كانت الجزيئات أدق من شبكة 60 ، فقد تكون الاختلافات بين أنواع (بينية) الحجر الكلسي غير ملحوظة. الحجر الكلسي الدولوميتي لديه ميزة توفير المغنيسيوم وكذلك الكالسيوم، وسيكون الخيار المفضل على هذا الأساس. تحليلات الكالسيوم والمغنيسيوم موجودة على أكياس الحجر الكلسي، التي ينبغي أن تكون متاحةً من قِبَل بائع الحجر الكلسي بالجملة. ينبغي مراقبة الاستخدام المتكرر للحجر الكلسي الغني بالمغنيسيوم أو الدولوميت باختبار التربة لضمان أن لا يَصِلَ المغنيسيوم في التربة للتركيزات التي قد تحد من إنتاج المحاصيل.

الكلس السريع والكلس الرطب

في بعض الأحيان يسمى الكلس السريع بالكلس المحروق أو كلس الحديقة. تحلل الحرارة الناتجة من حرق المواد كربونات الحجر الكلسي إلى الأكسيدات مع خسارة ثاني أكسيد الكربون في الهواء. أكسيدات المغنيسيوم والكالسيوم تتشكل بتناسب مع كمية كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم الموجودة في الحجر. المعادلة التالية توضح التفاعل الذي يحدث مع الكالسيت (المعادلة 3 ).

للتحييد السريع لدرجة الحموضة pH ، أو لرفع درجة الحموضة أعلى من 6.5 pH ، ينبغي على المزارعين النظر في استخدام الكلس السريع أو الكلس الرطب. يتكون الكلس الرطب عن طريق تفاعل الكلس السريع مع الماء (المعادلة 4).

تسمى هذه العملية عملية الإطفاء، من هنا، فإن اسم الكلس المطفي يستخدم عادة للكلس الرطب. الكلس الرطب الممزوج مع المياه هو مبيض (Whitewash). يُعتبر الكلس السريع والكلس الرطب كلساً عضوياً من قبل منظمات الاعتماد.

التفاعلات الأساسية لتحديد الحموضة بهذه المركبات هي كما يلي (المعادلات 5 و 6 ).

يحدث التحييد بتفاعل أيونات الهيدروجين (حمض) مع الأكسيد أو الهيدروكسيد وتشكل المياه الناتج. أيونات الكالسيوم التي تم تشكيلها تحل مكان أيونات الهيدروجين الملتصقة على المواد الغروية، وتجبرها للانتقال إلى داخل المحلول حيث تحيد بالكلس (المعادلة 2).

قبل عام 1900 ، كان معظم الكلس المستخدم من الكلس السريع. يؤمن الحَرق غرضين على الأقل عدا تحقيق التفاعل السريع للكلس مع التربة. يخفض الحرق الوزن للنقل (فقدان ثاني أكسيد الكربون يعطي خسارة 44 % من الوزن)، وحيث إن مطاحن الصخور أو الصدف لم تكن في المكان الملائم، فقد كان الحرق يسهل تحويل المنتج إلى الحالة المناسبة من التفتت، فالكلس المحترق يكون أقل تشكلاً من الحجر الكلسي البلوري أو الصدف. الكلس السريع لا يُستعمل كثيراً اليوم، ما عدا عندما يكون لدى المزارع حاجة لتعجيل رفع pH التربة. وكالات إصدار الشهادة العضوية لا تصدق على الكلس السريع للزراعة العضوية، لأن هذه الوكالات تشعر بأن الكلس السريع شديد التفاعل للاستعمال الآمن مع المحاصيل.

رماد الخشب

حرق الخَشَب واللحاء أو الورق ينتج رمادَ الورق الذي ترتبط تركيبته بكميات المعادن القلوية (الكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم) الموجودة في المواد الأصلية. المنتجات الأولى هي أكسيدات. مع تقدم الوقت، تطغى هذه الأكسيدات إلى هيدروكسيدات، وفي نهاية المطاف فإنها تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون في الهواء لتشكيل الكربونات. فعالية رماد الخشب ككلس تعتمد على تكويناته، التي تختلف بحسب المنتج المحروق وبحسب التعامل معها (القدم، والرشح). بصفة عامة، يحتوي رماد الخشب على نحو النصف أو أكثر من معادل كربونات الكالسيوم من الحجر الكلسي الزراعي. من المرجح أن يكون في رماد الأخشاب الصلبة معادل كربونات كالسيوم أعلى من رماد الأخشاب اللينة لأن الأخشاب الصلبة لديها تركيزات كالسيوم ومغنيسيوم وبوتاسيوم أعلى من الأخشاب اللينة. يضيف رماد الخشب البوتاسيوم بكميات كبيرة إلى التربة، ويعتبر من الأسمدة التي تحتوي على البوتاسيوم. كما أنه يضيف كميات كبيرة من الكالسيوم والمغنيسيوم إلى التربة. رماد الخشب لا يضيف الكثير من الفوسفور.

الإدارة المتعلقة بتطبيق الكلس

تختلف استجابة المحاصيل المختلفة للكلس، وحتى لأصناف المحاصيل في التربة ذاتها، ويمكن تحديد هذه الاستجابة من خلال التجريب فقط. مع ذلك، معظم المزارعين ليسوا مهتمين بعمل اختبار للكلس لتحديد متطلبات التربة للكلس. من هنا، فإن اختبار التربة هو وسيلة شائعة لتقدير الاحتياجات للكلس. حموضة التربة pH هي المعيار الأساسي الذي يستخدم في تحديد الحاجة للكلس. وحموضة التربة pH هي تعبير عن الحموضة النشطة، التي تمثل أيونات الهيدروجين في محلول التربة (الشكل 1 ). ومع ذلك، توجد معظم الحموضة في غرويات التربة التي هي في المقام الأول من الطين والمواد العضوية. هذا الجزء، المشار إليه كاحتياطي للحموضة، يشكل الجزء الأكبر من حموضة التربة. قد يلزم كمية صغيرة من الحجر الكلسي فقط - بضعة أرطال - لتحييد الحموضة النشطة، بينما الآلاف من الأرطال مطلوبة لتحييد الجزء الاحتياطي. بسبب هذه الحقيقة، يختلف الطلب على الكلس مع نسيج التربة ودرجة حموضتها pH. التربة اللينة النسيج (على سبيل المثال، الطفال الرملي، والطمي، والطين) تتطلب كمية مواد التكليس أكثر من التربة خشنة النسيج (على سبيل المثال، الرمل، والرمل طفيلي، والطمى الرملية) للوصول إلى درجة الحموضة pH المطلوبة. في الأسفل بعض المبادئ التوجيهية لتحديد متطلبات الكلس للتربة من مختلف النسائج (الجدول 2).

الأمثلة على تطبيق المبادئ التوجيهية المذكورة أعلاه (جدول رقم 2) هي كما يلي. تتطلب الرمال 1.5 طن من الحجر الكلسي لرفع درجة حموضتها من 5 لدرجة حموضة 6.5 ( pH 1.5 درجة حموضة pH ضرب 1.00 طن لكل وحدة). قد تتطلب الطمي الرملية بدرجة حموضة 5 pH 2.0 طن من الحجر الكلسي الزراعي لرفعها إلى درجة الحموضة 6.5 ( pH 1.5 درجة حموضة pH ضرب 1.33 طن لكل وحدة).

الشكل 1 الحموضة الاحتياطية المعلقة على غرويات التربة (الطين والمادة العضوية) في حالة توازن مع الحموضة النشطة في محلول التربة.

الجدول 2

الحجر الكلسي الزراعي المطلوب لرفع درجة الحموضة للتربة بمقدار وحدة واحدة*

* تركز التوصيات على الحجر الكلسي الزراعي من شبكة 60 المدمج بعمق 3 بوصة في التربة.

تتطلب التربة الطينية الطفالية 3.75 طن من الحجر الكلسي ( 1.5 درجة الحموضة pH ضرب 2.50 طن لكل وحدة) التحييد نفس درجة الحموضة .pH المواد الأكثر قوة، كالكلس السريع والكلس الرطب، يمكن استخدامها بكميات أقل من الحجر الكلسي الزراعي. استخدام نحو ٪ 50 من نفس القدر من الكلس السريع (معادل كربونات الكالسيوم نحو 180)، ونحو ٪ 75 من نفس القدر من الكلس الرطب (معادل كربونات الكالسيوم نحو 133) لتحقيق نفس التحييد لدرجة الحموضة pH الذي تقدمه إضافة الحجر الكلسي الزراعي. لتكليس التربة الرملية الطفالية في المثال السابق لدرجة الحموضة pH 6.5 ، يمكن أن يستخدم 1.1 طن من الكلس السريع (بدلاً من 2 طن من الحجر الكلسي الزراعي) (الجدول 3). كمية الكلس الرطب اللازمة لتقوم بنفس عملية التحييد تكون 1.5 طن للفدان. يتم عرض بعض التحويلات الأخرى في الجدول 3.

بما أن المبادئ التوجيهية المرتكزة على أساس درجة الحموضة ونسيج التربة هي قواعد تجريبية فقط، فقد تم تطوير طرق أكثر دقة لتقدير متطلبات الكلس من قبل مختبرات فحص التربة. نتائج هذه الاختبارات تُعرَض كمخفف درجة الحموضة pH أو متطلبات الكلس (أو كمؤشر الكلس، أي كمية الجير اللازمة لرفع التربة إلى مستوى درجة حموضة معينة 6.5 أو نحو ذلك). درجة الحموضة pH المخففة هي تعبير عن مجموع الحموضة النشطة والاحتياطية، أو ما يشار إليها باسم الحموضة التي يمكن قياسها، وتستخدم في مختبر اختبار التربة لتحديد متطلبات الكلس من البيانات المستمدة تجريبياً الواردة في المخططات. درجة الحموضة المخففة ليست مفيدة للمزارعين. المزارعون يجب أن يرجِعوا إلى مقاييس pH نظامية لتقييم حموضة التربة.

الجدول 3

أمثلة على كميات الكلس المختلفة اللازمة لرفع درجة حموضة الرمل، والتربة الرملية الطفالية، أو الطين، أو التربة الطينية الطفالية من pH 5 إلى pH 6.5

عادةً، ينبغي أن يطبق الكلس عملياً قبل فترة طويلة قبل البذر أو زراعة أي محصول جديد. عموماً الوقت المطلوب الموصى به هو من 3 أشهر إلى سنة. في الخريف، قبل أن يزرع المحصول الربيعي هو موعد مناسب للتكليس لأن هذا الوقت يسمح للكلس بالتفاعل مع التربة قبل الزراعة في الربيع. في فصل الخريف، أيضاً، من المرجح أن تكون الأرض جافة، مما يجعل من السهل دخول المعدات إلى الحقول. عادةً، قد يهمل المزارعون تطبيق الكلس إلى ما بعد تحضير المشتل في الموسم الجاري. في هذه الحالة، يمكن استخدام الكلس السريع أو الكلس المطفي، على الرغم من أن الحجر الكلسي الزراعي المطحون بشكل ناعم المطبق عند الغرس عادة يعطي النتائج المرجوة لرفع درجة الحموضة بشكل كافٍ لإنتاج المحاصيل في العام الجاري. عموماً، يجب أن لا يطبق أكثر من 0.5 إلى 0.75 طن من الكلس السريع أو الرطب للفدان الواحد سنوياً. فهذه المواد تعمل بسرعة كبيرة في التربة. وآثارها تنخفض أيضاً بشكل أسرع من تلك التي تأتي من الحجر الكلسي الزراعي. من الملاحظ أن الكلس السريع والرطب غير مسموح بهما كمادة عضوية من قبل المنظمات المصدرة لشهادات التصديق.

يطبق الحجر الكلسي الزراعي على سطح التربة بكميات من 1 إلى 6 أطنان لكل فدان وعادةً يتم خلطه في التربة بواسطة الحراثة، يسوى بعجلة قرصية أو يمهد في الحقول المحروثة. وكثيراً ما يحدث خلط غير موحد في طبقة الحراثة. قد يؤدي الخلط الضعيف للكلس إلى ضعف في التحييد للتربة على المدى القصير.

على مدى فترة من الزمن، ومع المزيد من الحرث والخلط، يصبح التحييد موحداً. التطبيق الأفقي الموحد عبر كامل سطح التربة مهم. وهذه الخطوة هي أكثر أهمية من المزج العامودي الموحد في التربة. الكلس المطبق بالمعدلات الموصى بها لا يحتاج إلى أن يخلط في التربة بأعمق من نحو 3 بوصات. من المهم أن يتم ضبط درجة الحموضة بشكل صحيح في هذه المنطقة لحماية البذور النابتة من التربة الحمضية حتى يكتمل نحو الشتلات. إذا خُلِطَ الجير في التربة على عمق أكبر، فينبغي زيادة الكمية المطبقة للحفاظ على مساواة وزن الكلس لكل وحدة من وزن من التربة.

لا ينصح بحرث الكلس إلى أسفل التربة باستعمال المحراث القلب، لأن عملية الحرث هذه تؤدي إلى دفن الكلس عميقاً في التربة وتترك المنطقة السطحية حمضية وغير متفاعلة مع الكلس. لا تحصل البذور والشتلات في المنطقة السطحية على الفائدة من الكلس الذي يتم حرثه عميقاً تحت الأرض بعيداً عن متناول جذور النباتات. نثر الكلس بالقرص أو تمهيده في الحقل المحروث هي أفضل ممارسات لدمج الكلس في التربة.

بسبب الخلط السيئ الكلسي أو نشره المتفاوت على امتداد السطح، قد تنشأ جيوب ذات تركيزات عالية من الكلس. تحدث هذه الحالة غالباً عندما يتم خلط الكلس مع تربة رطبة. وقد تؤدي هذه الجيوب إلى حالة تعرف باسم تأثير التكليس المفرط. نظراً لإمكانية حدوث تأثير التكليس المفرط، يوصي المهندسون الزراعيون بتطبيقات لا تزيد على 4 طن من الحجر الكلسي للفدان الواحد في السنة، حتى في حال تجاوزت الحاجة للجير 4 أطنان للفدان الواحد. ينبغي تأمين متطلبات الكلس التي تزيد على 4 أطنان للفدان الواحد بتطبيقات مقسمة على سنتين. على سبيل المثال، يمكن أن يكون تأمين الحاجة إلى 6 طن من خلال تطبيق 4 أطنان في السنة الأولى وطنين في السنة التالية، أو 3 طن في السنة الأولى و 3 في السنة التالية.

في معظم الحالات قد لا تُلاحَظ آثار التكليس المفرط نظراً لأن آثارها السلبية أقل من الآثار المفيدة لتصحيح حموضة التربة (الشكل 2). أسباب الآثار الضارة من التكليس المفرط غير معروفة، لكنها لا تدوم طويلاً وعادة ما تكون غير ملحوظة بعد سنتين، في الوقت الذي يظهر فيه أقصى قدر من منافع الكلس في مردود غلة المحاصيل. المشكلة الرئيسية الناتجة من الخلط السيء للكلس في التربة هو تحييد الحموضة غير المكتمل وما ينجم عنه من تغيير بطيء في درجة الحموضة pH . التقديرات الفائضة للحاجة إلى الكلس ومراكمة رماد الخشب على الأرض هي من الأخطاء الشائعة التي تؤدي إلى التكليس المفرط.

الشكل 2 مخطط مردود المحاصيل كدالة لتطبيق الحجر الكلسي في سنة واحدة. يرجع انخفاض المحصول إلى التكليس المفرط الذي يحدث في السنة الأولى أو التطبيقين التاليين.

بمجرد رفع حموضة قطعة أرض معينة إلى نحو pH 6.5 ، ستظل عند مستوى ثابت مع تطبيقات متوسطة (على سبيل المثال، 2 طن/ فدان) من الكلس على فترة نحو 5 سنوات. تطبيقات أكثر تواتراً من الكلس سوف تبقي درجة الحموضة pH ثابتة من سنة لأخرى أكثر من التكليس على فترات لمدة 5 سنوات أو أكثر. تخضع الحاجة لإعادة التكليس إلى عدة عوامل، منها نسيج التربة والرشح وزراعة المحاصيل والممارسات الزراعية والتخمير، وطبيعة ودقة أو صغر مواد الكلس الأصلية، فضلاً عن المحاصيل التي ستُزرع. يجب فحص درجة الحموضة pH كل سنتين إلى 3 سنوات لضمان أن الحموضة لم ترتفع إلى المستوى الذي من شأنه أن يحد من مردود المحاصيل. ومن المستحسن عادة أن لا تقل حموضة التربة عن 6.0.