Jak podnieść efektywność azotu z nawozów

Azot jest kluczowym składnikiem pokarmowym. Z gleby pobierany jest przez korzenie roślin tylko w formie mineralnej (NH₄ ⁺, NO₃ ^-), następnie jest metabolizowany i transportowany w roślinie głównie w postaci grupy aminowej. Dalej przekształca się w aminokwasy i białko roślinne. Białka to największa frakcja związków azotowych w roślinie, ale azot jest obecny wszędzie, w enzymach, witaminach itd.

Współzależność pobierania
Tak w telegraficznym skrócie można przedstawić znaczenie w rozwoju roślin i jego przemiany. Biorąc pod uwagę obowiązujący „Program działań mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu” i przepisy związane z ograniczaniem emisji amoniaku, każdy rolnik musi zmienić praktykę rolniczą w zakresie nawożenia azotem. Przepisy ograniczające okresy i maksymalne dawki stosowania azotu działającego w niektórych punktach odstają od zasad dobrej praktyki rolniczej. Chodzi mi w szczególności o zbyt późną możliwość zastosowania ważnej dawki startowej azotu wiosną w oziminach.

Generalnie nowe zasady zmuszają do bardziej racjonalnego i dobrze obliczonego stosowania azotu. Sprzyjają poprawie efektywności tego składnika i ograniczeniu jego strat. Biorąc to wszystko pod uwagę, dzisiaj chcemy przypomnieć najważniejsze cechy form azotu dostępnych w nawozach mineralnych, wskazać czynniki decydujące o efektywności azotu i czynniki ograniczające straty.

Niedawno przedstawialiśmy w „Tygodniku Poradniku Rolniczym” przykłady antagonizmów i synergii działania składników pokarmowych opisywanych przez prof. dr. hab. Czesława Szewczuka. Tę wiedzę warto pogłębiać a mówiąc dziś o azocie przypomnę, że słaby, ale jednak antagonizm, występuje między azotem i borem oraz między formą amonową azotu i potasem. Co ważne, między potasem i formą saletrzaną azotu mamy synergizm działania, podobnie jak między magnezem i formą saletrzaną azotu. Zależności spotykanych w praktyce rolniczej jest więcej. Profesor za przykład podaje, że przy nadmiernym zaopatrzeniu roślin w azot, miedź może tworzyć kompleksy z aminokwasami i białkami. To prowadzi do niedoboru miedzi w roślinach. Mówimy tutaj oczywiście o sytuacji wysokiego nawożenia azotem i wtedy należy wesprzeć rośliny dokarmiając je dolistnie miedzią i molibdenem.

Antagonizm między potasem i formą amonową azotu ma miejsce, ale też należy podkreślić, że dochodzi do głosu przy wysokiej zasobności gleb w potas. W takiej sytuacji bardzo dobrze przyswajana jest forma saletrzana i sprzyja pobieraniu potasu. Potas nawozowy to często także chlor (sole potasowe) i tutaj warto podkreślić, że nadmiar chloru w roztworze glebowym (pomijając, że chlorki szkodzą niektórym roślinom – np. ziemniakom) zwiększa jego zawartość w roślinie kosztem azotanów prowadząc w efekcie do ich wymywania i strat azotu. Przy omawianiu antagonizmów pisaliśmy też o dużym znaczeniu siarki i jej współdziałaniu z azotem. To prawda, ale trzeba dodać, że wysokie dawki siarki wnoszone w odpowiedniej proporcji z azotem (standard w nawożeniu rzepaku) mogą utrudniać pobieranie molibdenu.


Ziemniaki preferują azot amonowy
To od formy azotu zależy szybkość działania i straty czystego składnika i, jak każdy rolnik wie, azot w nawozach mineralnych występuje w formie amonowej, azotanowej (saletrzanej), saletrzano- amonowej i amidowej. Rośliny pobierają azot głównie w formie anionów azotanowych (saletrzanych) i kationów amonowych. Forma saletrzana jest najszybciej przyswajana, ale forma amonowa w roślinie nie musi ulegać redukcji i nie wymaga dodatkowego nakładu energii roślin. Forma saletrzana lepiej sprawdza się na glebach kwaśnych, forma amonowa na glebach obojętnych. Forma saletrzana gorzej jest pobierana w warunkach chłodnej wiosny, niż forma amonowa, której to nie przeszkadza.

To kilka najbardziej istotnych różnic między azotem saletrzanym i amonowym. Oczywiście azot amonowy jest typowo przedsiewną formą azotu, dobrze zatrzymywaną (sorbowaną) w glebie. Ogólnie jest wolniej pobierana przez rośliny, dobrze działa również w niskich temperaturach. Przy temperaturze gleby poniżej 10–12 st. C forma amonowa pobierana jest w większych ilościach niż forma saletrzana. Wskazane jest wymieszanie formy amonowej z glebą. Ulega ona mniejszym stratom po przykryciu nawozu glebą i w warunkach dobrego jej uwilgotnienia i niezbyt wysokiego odczynu pH. Największe straty azotu amonowego zachodzą na glebach świeżo wapnowanych i suchych.

Azot amonowy sprzyja rozwojowi systemu korzeniowego, lepszemu krzewieniu, sprzyja pobieraniu fosforu, siarki, boru, czyli pierwiastków stymulujących prawidłowe krzewienie, fotosyntezę, odporność roślin itd. Jej stosowanie ogranicza akumulację azotanów w roślinach. Forma amonowa jest lepiej pobierana przez rośliny niż forma azotanowa (saletrzana) w warunkach gleb o odczynie obojętnym. Dodatnio na nawożenie formą amonową reagują ziemniaki i kukurydza oraz rośliny tolerujące niskie pH gleby, gdyż kationy amonowe są fizjologicznie kwaśne i zakwaszają glebę w trakcie pobierania. Z publikacji ZA Puławy wynika, że na zobojętnienie zakwaszającego działania 1 kg N zastosowanego w moczniku, trzeba zużyć od 1,9 do 2,1 kg CaO; zastosowanego w saletrze amonowej od 2,6 do 2,9 kg CaO, a zastosowanego w siarczanie amonu, gdzie azot jest tylko w fizjologicznie kwaśnej formie amonowej od 9,4 do 14,2 kg CaO.

Azotany lubią towarzystwo potasu
Forma azotanowa (saletrzana) jest typowo pogłówna – nie jest zatrzymywana w glebie (łatwo ulega wymywaniu). Straty formy saletrzanej są tym większe, im dłużej nawóz czeka na pobranie przez korzenie roślin. Do większych strat azotu w tej formie dochodzi na glebach ciężkich i wilgotnych (denitryfikacja) i na glebach najlżejszych, z których jest wymywany przez opady atmosferyczne. Azot azotanowy lepiej działa w wyższych temperaturach (w niskich działa bardzo wolno) i nie wymaga mieszania z glebą. Azot saletrzany zaleca się stosować w czasie intensywnego wzrostu roślin (saletra sodowa, magnezowa, potasowa i wapniowa). Stosowanie formy saletrzanej wpływa korzystnie na pobieranie przez rośliny potasu, magnezu i wapnia. Wpływa jednak na gromadzenie azotanów w roślinach, szczególnie w tych o krótkim okresie wegetacji, uprawianych w niższych temperaturach, podczas krótkiego dnia (wczesna wiosna, jesień), oraz zbieranych we wczesnych fazach ich rozwoju (np. pokosy traw).

Azotany powodują większe uwodnienie roślin, co obniża ich mrozoodporność, dlatego nie wolno stosować ich jesienią, a także pogarszają właściwości przechowalnicze płodów rolnych. Ta forma azotu powoduje zasolenie gleby. Dodatnio na nawożenie formą saletrzaną reagują buraki cukrowe. Uniwersalna jest forma saletrzano- amonowa azotu. Łączy w sobie cechy formy saletrzanej (pogłównej) i amonowej (przedsiewnej) i zawierają ją wszystkie saletry amonowe i występujące na rynku pod różnymi nazwami saletrzaki.

Występująca w moczniku forma amidowa azotu czyni go chemicznie nawozem organicznym. Roślina może skorzystać z azotu z mocznika dopiero po jego hydrolizie do formy amonowej i dalej do formy saletrzanej. Forma amidowa charakteryzuje się wolnym działaniem i polecana jest do wiosennego nawożenia roślin. Szybkość przemiany mocznika (hydrolizy) zależy od temperatury. Przy temp. 30 st. C hydroliza mocznika zachodzi w ciągu 2 dni, w temp. 20 st. C – w 7 dni, ale już w temp. 10 st. C hydroliza mocznika zachodzi w 21 dni, a przy niższej temperaturze trwa jeszcze dłużej.

Największe straty z mocznika
Mocznik jest nawozem uniwersalnym i oczywiście działającym szybciej przy wyższej temperaturze. Znacznie mniej zasala gleby niż pozostałe nawozy azotowe i lepiej niż inne formy ogranicza kumulację azotanów w roślinie. Nie powinien być stosowany wczesną wiosną pod rośliny o szybkim początkowym wzroście. Wolny początkowy wzrost mają ziemniaki i kukurydza i tam mocznik sprawdza się doskonale.

Niestety, badania pokazują, że mocznik jest najgorszym nawozem azotowym, bo przyczynia się do największych strat azotu w postaci emisji amoniaku, a dodatkowo większość rolników stosuje go w Polsce pogłównie. Np. w Niemczech można stosować mocznik tylko z inhibitorami ureazy, które realnie zwiększają dostępność azotu z mocznika dla roślin w 6–8 tygodni (zwykły mocznik) do 8–16 tygodni (mocznik z inhibitorem). Dodatek inhibitora ureazy redukuje emisję gazowego amoniaku z mocznika w postaci stałej aż o 70%, a z roztworu saletrzano- mocznikowego (RSM) o 40%. Są też wersje mocznika otoczkowanego polimerami (ogranicza to emisję amioniaku o 30%).

Takie nawozy są oczywiście droższe, ale też należy zaznaczyć, że są jeszcze prostsze i bardziej efektywne sposoby ograniczenia emisji amoniaku z mocznika. Jak pokazują badania, iniekcja mocznika w głąb gleby (musimy mieć jednak siewnik umożliwiający wprowadzenie nawozu) ogranicza emisję amoniaku nawet o 90%. Z uwagi na straty azotu z mocznika w postaci amoniaku, nawozu tego nie powinniśmy stosować pogłównie i nie powinniśmy stosować na suchą glebę, na stanowiska o pH powyżej 7,0 lub świeżo wapnowane. Najlepiej jest, jak zaznaczyłem, stosować mocznik iniekcyjnie, przy czym natychmiastowe przykrycie wysianego mocznika z glebą daje obniżenie emisji amoniaku o 50–80%. Niestety, w niesprzyjających warunkach pogodowych i przy błędach w aplikacji, straty azotu z mocznika mogą sięgać do 50%.

Rynek azotowych
Unia Europejska kładzie nacisk, aby mocznik zastąpić w praktyce rolniczej saletrą amonową, co realnie może ograniczyć straty azotu w formie gazowej nawet o 90% w porównaniu z tradycyjnym mocznikiem. Zaleca się stosowanie dobrze wykorzystywanego przez rośliny fosforanu amonu i siarczanu amonu. Straty azotu zmniejsza stosowanie przedsiewnych nawozów wieloskładnikowych.

Oczywiście nadal bardzo ważnym nawozem jest w Polsce mocznik, ale też rynek azotowych jest bardzo bogaty. To wspomniane także moczniki z inhibitorami ureazy, moczniki otoczkowane polimerami, nawozy z różnymi stosowanymi technologiami, charakteryzowane jako nawozy z azotem o spowolnionym działaniu.

Na rynku są też produkty mikrobiologiczne (głównie Azotobacter) mobilizujące środowisko glebowe do wiązania azotu atmosferycznego. Azot mineralny warto i trzeba wykorzystywać umiejętnie. Pamiętajmy, że znaczne jego ilości, za darmo, może nam dać uprawa roślin bobowatych.

Marek Kalinowski