Gleba jest środowiskiem heterogenicznym. Składa się z trzech faz: fazy stałej, płynnej i gazowej. Wszystkie trzy fazy spełniają określoną rolę w zaopatrywaniu roślin w składniki pokarmowe oraz są podstawą funkcjonowania wszystkich biotycznych składników gleby – bakterii, fauny glebowej. Jednym z zabiegów agrotechnicznych pozwalającym na prawidłowe funkcjonowanie gleby, jako środowiska heterogenicznego, jest jej wapnowanie.

Przez wapnowanie rozumie się wnoszenie do gleby związków wapnia w celu zobojętnienia jej kwasowości oraz usunięcia z roztworu glebowego wolnych jonów glinu. Wyróżnia się kwasowość czynną / aktualną / wynikającą ze stężenia jonów H⁺ w roztworze glebowym oraz potencjalną, która obejmuje również jony H⁺ znajdujące się w kompleksie sorbcyjnym gleby. W praktyce, z uwagi na niskie zawartości jonów H⁺ w roztworze glebowym, odczyn gleby wyrażamy w wartości pH – ujemnym logarytmie stężenia jonów H⁺

 

Potrzeby wapnowania, każdorazowo powinny być określane w oparciu o aktualny odczyn gleby, jej rodzaj, skład mechaniczny oraz rodzaj uprawianych roślin i ich następstwo. Przyjęto bowiem zasadę, że nie koniecznie wymagają wapnowania gleby lekkie o   pH_w≥ 5,5, gleby średnie o pH_w ≥ 6,0, gleby ciężkie o pH_w = 7,0, o ile nie uprawiamy roślin wymagających odczynu zasadowego lub zbliżonego do zasadowego. Ustalając dawkę nawozu wapniowego należy brać pod uwagę nie tylko pH gleby ale również stopnień wysycenia jonami H⁺ koloidów glebowych, rodzaj gleby oraz zawartość części spławialnych. Dotyczy to w szczególności gleb o wysokiej zawartości frakcji ilastych, których pH należy utrzymywać powyżej 6,5. Wapnowanie ma na celu nie tylko optymalizację  odczynu gleby, ale zwiększa również stopień jej wysycenia kationem Ca⁺.

Jon wapnia dzięki swym właściwościom koagulującym wraz z minerałami ilastymi przyczynia się do tworzenia trwałych agregatów glebowych, a tym samy do poprawy jej struktury. Gleba o odpowiedniej strukturze posiada większą zdolność magazynowania wody oraz utrzymywania odpowiedniej ilości powietrza. Wpływa to na poprawę intensywności procesów biologicznych, a w szczególności dotyczy bakterii wiążących azot atmosferyczny, takich jak Azotobacter oraz bakterii z rodzaju  Rhizobium, żyjących w symbiozie z roślinami motylkowymi. Ponadto ma wpływ na mikrobiologicznie przemiany azotu w glebie – proces nitryfikacji i amonifikacji. Jest ważnym elementem zarządzania nawożeniem azotem, zwłaszcza dotyczy to jego form – amonowej i azotanowej. Pobieranie jon amonowego najintensywniej przebiega w środowisku obojętnym i maleje wraz ze spadkiem pH.  Odwrotna zależność występuje w przypadku jonu azotanowego. Intensywność pobierania tej formy azotu wzrasta wraz ze spadkiem pH.

Utrzymywanie optymalnego odczynu, dla danego rodzaju gleby, pozwala na ograniczenie strat azotu w formie gazowej, ze stosowanych pogłównie nawozów azotowych. Przy stosowaniu form amonowych na glebach o wysokim pH, z alkalicznymi włącznie, ulatniają się do atmosfery znaczne ilości amoniaku. Na takich glebach należy zatem unikać stosowania nawozów azotowych typu amonowego. W przypadku gleb alkalicznych zależność ta dotyczy również mocznika stosowanego pogłównie.