Wykład 2, 27.02.2008

Temat: Podział, definicje i ogólne zasady stosowania nawozów.

Dz. U. 07.147.1033 - Najnowsza ustawa o nawozach.

Nawozy to produkty przeznaczone do dostarczania roślinom składników pokarmowych oraz zwiększania żyzności gleb.

Wytwarzane w gospodarstwach rolnych oraz produkowane przez przemysł nawozy dzieli się na:

• Nawozy naturalne - stanowią mieszaninę stałych i płynnych odchodów zwierząt z dodatkiem ściółki w postaci słomy, trocin etc. (innego materiału pochodzenia organicznego) albo z dodatkiem wody służącej do usuwania odchodów z pomieszczeń inwentarskich. Zaliczamy tu: obornik, pomiot ptasi, gnojówkę i gnojowicę. Ustawa zabrania używania odchodów pszczół i zwierząt futerkowych. Ustawa nakazuje, by 70% nawozu wyprodukowanego zużyć we własnym zakresie.

• Nawozy mineralne - uzyskuje się na drodze procesów chemicznych lub przeróbki mechanicznej (rozdrabniania) surowców mineralnych oraz mieszanie gotowych komponentów.

• Nawozy organiczne - to substancje organiczne i ich mieszaniny zawierające składniki pokarmowe dla roślin. Zaliczamy tutaj słomę, komposty wyprodukowane tradycyjnymi metodami z odpadów gospodarczych; wytworzone z odpadów przemysłowych i komunalnych nawozy zielone i inne (np. komunalne osady ściekowe po przejściu procesu stabilizacji i higienizacji) oraz wermikomposty.

• Nawozy mineralno - organiczne - mieszaniny nawozów mineralnych z organicznymi lub substancjami pochodzenia organicznego.

Występujące w nawozach składniki pokarmowe dla roślin dzielimy na:

• Podstawowe składniki pokarmowe, tj. azot, fosfor, potas.

• Drugorzędowe składniki pokarmowe, tj. wapń, magnez, siarka, sód.

• Mikroskładniki pokarmowe, tj. bor, kobalt, miedź, żelazo, mangan, molibden, cynk.

W określonych ilościach to pierwiastki niezbędne do prawidłowego rozwoju i wzrostu. Niektóre z nich zaliczane są do grupy metali ciężkich. Ich nadmiar może działać szkodliwie (miedź, cynk). Metale ciężkie to pierwiastki, których ciężar właściwy przekracza 4,5g/cm³.

Zgodnie z obowiązującym ustawodawstwem oraz zasadami dobrej praktyki rolniczej i ogrodniczej, przyjęto następujące ogólne zasady stosowania nawozów:

• Stosując nawozy należy dobierać wielkość dawek, formy i terminów ich wprowadzenia do gleb w taki sposób, by uzyskać:

• Największe i o optymalnej jakości plony roślin.

• Bez ujemnego oddziaływania na środowisko.

• Dopuszczalna dawka nawozu naturalnego zastosowana w ciągu roku nie powinna zawierać więcej niż 170kg N/ha.

• Nawozy naturalne i organiczne w postaci stałej i płynnej mogą być stosowane tylko od 01.03 do 30.11. wyjątek stanowi stosowanie ich pod osłonami.

• Zabrania się stosowania nawozów naturalnych i mineralnych na glebach zalanych wodą, przykrytych śniegiem lub zamarzniętych do 30cm.

• Nie stosuje się nawozów naturalnych w postaci płynnej oraz mineralnych azotowych na glebach bez okrywy roślin położonych na stokach o nachyleniu większym niż 10%.

• Dozwolone jest stosowanie nawozów naturalnych lub organicznych w postaci stałej podczas wegetacji roślin tylko na łąkach i wieloletnich uprawach poletkowych traw.

• Zabrania się stosowania nawozów organicznych i organiczno-mineralnych otrzymywanych z ubocznych produktów zwierzęcych (np. mączka kostna).

• Zabrania się stosowania nawozów naturalnych w postaci płynnej podczas wegetacji roślin przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi.

• Nawozy naturalne mogą być stosowane w odległości co najmniej 20m od strefy ochronnej źródeł wody, ujęć wody, brzegów zbiorników oraz cieków wodnych, kąpielisk zlokalizowanych na wodach powierzchniowych oraz obszarów morskiego pasa nadbrzeżnego.

• Nawozy naturalne w postaci płynnej mogą być stosowane, gdy poziom wody podziemnej jest niższy niż 1,2m.

Nawozy mineralne

W zależności od technologii produkcji, składu chemicznego oraz formy, w jakiej występuje, dzielimy na:

• Proste (jednoskładnikowe) - to nawozy z deklarowaną zawartością tylko jednego podstawowego składnika pokarmowego dla roślin (azot, fosfor, potas).

• Wieloskładnikowe - z deklarowaną zawartością, co najmniej 2 podstawowych składników pokarmowych. Otrzymuje się je w wyniku reakcji chemicznej lub w procesie mieszania nawozów prostych. Możemy je także otrzymać stosując obie te metody razem.

• Nawozy do odkwaszania gleb - likwidują kwaśny odczyn gleby; zawierają Ca i Mg.

• Nawozy kompleksowe - wieloskładnikowe, otrzymywane w reakcjach chemicznych w procesie rozpuszczania albo w stanie stałym w procesie granulacji; mają zdeklarowaną zawartość co najmniej 2 podstawowych składników pokarmowych.

• Nawozy mieszane - powstają przez zmieszanie na sucho kilku nawozów, bez udziału reakcji chemicznych.

• Nawozy płynne - występują w postaci płynnej bądź zawiesiny.

• Nawozy dolistne - występują w formie roztworu wodnego, z którego składniki pokarmowe pobierane są przez organy wegetatywne roślin.

Nawozy WE - w gospodarstwach rolnych można stosować tylko te nawozy, które posiadają takie oznaczenie (są dopuszczone do obrotu handlowego przez Ministerstwo Rolnictwa
i Rozwoju Wsi). Nawozy nieposiadające tego oznaczenia, muszą być poddane badaniom na zawartość metali ciężkich.

Pod względem fizycznym dzielimy je na:

• Nawozy stałe w formie pylistej, krystalicznej, granulowanej.

• Nawozy płynne nadające się do wprowadzenia do gleb lub po odpowiednim rozcieńczeniu do karmienia dolistnego roślin.

Zalety i wady nawozów prostych:

Zalety	Wady
Możliwość stosowania jednego składnika jako uzupełnienia nawozów wieloskładnikowych. Możliwość stosowania jednego składnika pogłównie np. azotu, jako dodatek do dopełnienia dawki ogólnej. Możliwość wyboru formy nawozu, np. forma amonowa lub saletrzana nawozów azotowych.	Niska z reguły koncentracja składników pokarmu. Zawartość w niektórych nawozach metali ciężkich. Zwiększone koszta transportu w porównaniu z nawozami wieloskładnikowymi.

Zalety i wady nawozów wieloskładnikowych:

Zalety	Wady
Duża koncentracja składnika pokarmowego. Jednorodność składników chemicznych w granulkach. Możliwość doboru nawozu do potrzeb nawozowych gleb i roślin. Niższe koszta transportu w porównaniu z nawozami prostymi. Przydatność do nawożenia zlokalizowanego.	Wraz z usunięciem balastu z niektórych nawozów usuwa się także dodatki - źródła pierwiastków śladowych. Konieczność pogłównego stosowania nawozów prostych pod niektóre rośliny lub na gleby o wyraźnym niedoborze danego składnika.

Azot w glebie:

• Zawartość w glebach waha się od 0,2 do 0,35%. W glebach organicznych może być 1~4%.

• Źródła to:

• Opady i wyładowania atmosferyczne 3~20kg N/ha rocznie.

• Działalność życiowa mikroorganizmów glebowych:

• Bakterie wolnożyjące (Azotobacter, Clostridium) 9~20kg N/ha rocznie.

• Bakterie symbiotyczne (Rhizobium) - 60~270kg N/ha rocznie.

• Nawozy naturalne, mineralne i organiczne (w zależności od wysokości dawek).

• Rozkładające się w glebach resztki roślin i zwierząt.

• Występuje w glebach w formie:

• Organicznej - ulega mineralizacji.

• Mineralnej - nie jest stabilna i pod wpływem mikroorganizmów ulega przemianom.

• Gazowej - może przechodzić w formie NH₃ do atmosfery.

Przemiany azotu w glebach zależą od trzech procesów:

• Amonifikacja - to proces polegający na rozkładzie związków organicznych występujących w glebie do amoniaku. Proces przebiega w warunkach tlenowych lub beztlenowych z udziałem bakterii zwanych amonifikatorami.

• Nitryfikacja - polega na utlenieniu powstałego w procesie amonifikacji amoniaku do azotanów (III) i azotanów (V). Proces ten zachodzi pod wpływem bakterii Nitrosomonas i Nitrobacter.

• Denitryfikacja - powoduje uwolnienie azotu. Redukcja formy azotanowej (V) do wolnego azotu. Procesowi towarzyszą bakterie denitryfikujące Pseudomonas i Micrococcus.

Zawartość azotu w glebie zależy od:

• Zawartości masy organicznej, tj. stosunku C:N (najlepszy to 1:10).

• Składu mechanicznego gleb.

• Szaty roślinnej.

• Działalności człowieka.

• Ukształtowania terenu (erozja).

Straty azotu z gleb powstają wskutek:

• Uprawy roślin.

• Wymywania azotu w głąb profilu gleb (zasolenie i eutrofizacja wód).

• Utlenianie azotu do atmosfery (N→NH₃) - do 25%.

• Nitryfikacja.

• Denitryfikacja (przyczynia się do strat azotu - przejścia do atmosfery).

• Nieumiejętnego stosowania nawozów i środków ochrony roślin.

Azot w roślinie:

• Pobierany jest przez roślinę za pomocą korzeni i liści w formach NH₄, NO₃ i czasem NH₂.

• Forma NO₃ ulega redukcji do NO₂ i NO.

• Bierze udział w procesach przemian biochemicznych i enzymatycznych w roślinie.

• Przetwarzany jest na aminokwasy, z których na drodze syntezy powstają białka.

• Zwiększa plony.

• Poprawia wskaźniki jakości plonów.

Objawy niedoboru azotu w roślinie:

• Silnie zahamowany wzrost..

• Liście początkowo jasnozielone, później żółkną (chloroza, która wpierw dotyka liście starsze). U niektórych roślin nerwy lub cała blaszka liściowa przybierają barwę czerwoną, lub fioletowawą.

• Strzelisty pokrój roślin (brak krzewienia).

• Rośliny obficie kwitną, jednakże wytwarzają niewiele owoców (zahamowane plonowanie), często zdeformowanych (np. ogórek).

Objawy nadmiaru azotu:

• Przedłużenie okresu dojrzewania roślin (opóźnia zbiory).

• Zmniejszenie odporności rośliny na choroby.

• Zmniejszenie odporności na wymarzanie.

• Nagromadzenie się nadmiaru wolnych aminokwasów.

• Wyleganie roślin.

• Azotan (V) ulega redukcji do azotanu (III) i powstają aminy, które w organizmie zwierzęcym powodują przejście hemoglobiny w metahemoglobinę będącą sprawcą zaburzeń gospodarki tlenem.

Nawozy azotowe:

Zawierają azot w formie bezpośrednio pobieranej przez rośliny z gleb. Są to:

• Forma amonowa (NH₄^-).

• Azotanowa, zwana saletrzanową (NO₃^-).

• Amidowa (NH₂), która w glebach pod wpływem wilgoci i enzymów ureazy przechodzi w formę amonową.

Podstawowymi składnikami do produkcji nawozów azotowych są azot i wodór. Z tych surowców otrzymuje się amoniak. Nawozy powstałe na bazie amoniaku to: nawozy saletrzanowe, saletrzano-amonowe, amonowe, amidowe, roztwór saletrzano-mocznikowy (RSM), amoniakaty, nawozy wieloskładnikowe.

Grupy nawozów azotowych:

• Amonowe - zawierają azot w formie amonowej.

• Azotanowe - zawierają azot w formie azotanowej.

• Azotanowo-amonowe - zawierają azot w formach azotanowej i amonowej.

• Amidowe - zawierają azot w formie amidowej.

• Płynne nawozy - mogą zawierać azot w formie amonowej, amidowej i azotanowej.

• Nawozy o specyficznym działaniu.

Nawozy amonowe charakteryzują się:

• Dobrą rozpuszczalnością w wodzie.

• Kation oznaczony NH₊₄ ulega sorpcji biologicznej i wymiennej.

• Po wprowadzeniu do gleb siarczanu amonu korzenie roślin szybciej pobierają jon NH₄⁺ aniżeli aniony SO₄^2-. Powoduje to zakwaszanie gleb, można je likwidować przez wapnowanie.

• Nawozy te nadają się do stosowania pogłównego.

• Przykładami są: siarczan amonu, amoniak ciekły, amoniakaty.

• Siarczan amonu (NH₄)₂SO₄:

Nawóz ten otrzymuje się na drodze syntezy amoniaku z kwasem siarkowym (VI).

Siarczan (VI) amonu zawiera 20~21%N, 24%S oraz do 0,3% wolnego H₂SO₄ i do 1,5% wody. Jest to nawóz mało higroskopijny, fizjologicznie kwaśny, o barwie białej, poprzez żółtą, różową do brunatnej. Ma postać krystaliczną.

• Amoniak ciekły NH₃:

Zawiera ok. 83% N. Jest to najbardziej skoncentrowany nawóz azotowy.

• Amoniakaty:

Są roztworami różnych związków azotu (głównie mocznika i saletry amonowej) w wodzie. Nawozy te zawierają od 30 do 50% azotu.