WYŻSZA SZKOŁA AGROBIZNESU
w ŁOMŻY
Zdzisław Ciećko
PODSTAWY CHEMII ROLNEJ
Łomża 2001
S p i s t r e ś c i
str
1. |
Wstęp |
3
|
2. |
Zadania i zakres chemii rolnej |
4
|
3. |
Gleba jako środowisko odżywiania roślin |
7
|
4. |
Składniki pokarmowe w glebie |
15
|
5. |
Nawozy stosowane w gospodarstwie rolnym |
16
|
6. |
Znaczenie nawozów organicznych w intensywnej produkcji rolnej |
17
|
7. |
Nawozy mineralne |
27
|
8. |
Nawozy do odkwaszania gleb |
36
|
9. |
Zasady ustalania dawek nawozów |
39
|
10. |
Nawożenie wybranych roślin uprawnych |
50
|
11. |
Oddziaływanie nawożenia na jakość plonów |
59
|
12. |
Wpływ nawożenia na środowisko |
62
|
13. |
Efektywność, opłacalność i organizacja nawożenia |
63
|
14. |
Literatura uzupełniająca |
67
|
Wstęp
Chemia rolna jest dziedziną wiedzy rolniczej, która kształtuje warunki odżywiania się roślin na poziomie umożliwiającym wyprodukowanie wysokich plonów o dobrej jakości konsumpcyjnej, paszowej i technologicznej. Cele te realizuje przez poznanie wzajemnych relacji pomiędzy glebą, nawozami i rośliną. Dokładna znajomość tych procesów umożliwia modyfikowanie czynników wzrostu i rozwoju roślin w sposób zapewniający optymalne ich odżywianie przy jednoczesnym zwiększeniu żyzności gleby.
W przedmiocie chemia rolna szczególnie dużo miejsca poświęca się charakterystyce nawozów i zasadom ich stosowania. Odnosząc się do tej problematyki należy podkreślić, że od roku 1960 do 1989 następował u nas w kraju mniej więcej systematyczny wzrost zużycia nawozów mineralnych. Zużycie tych nawozów w odniesieniu do sumy N+P2O5+K2O na 1 hektar użytków rolnych w wymienionych skrajnych latach odpowiednio wynosiło 39 i 196 kg. W konsekwencji tych zmian plony poszczególnych roślin uprawnych wzrosły 2-3 krotnie, gdy tymczasem poprzednio utrzymywały się przez całe wieki na zbliżonym poziomie. Należy oczywiście wyjaśnić, że w tym ogromnym wzroście plonów, jaki miał miejsce w drugiej połowie minionego wieku, obok nawożenia, dużą rolę odegrały również inne czynniki. W ostatnim dziesięcioleciu zużycie nawozów mineralnych znacznie obniżyło się do poziomu 62-85 kg. Ponadto w tej minionej dekadzie lat nastąpiło również znaczne zmniejszenie zużycia nawozów organicznych - obornika i gnojowicy z powodu dużego spadku pogłowia zwierząt gospodarskich.
Mam nadzieję, że przedkładany skrypt pomoże w zrozumieniu zasad współczesnego nawożenia, które powinno być efektywne i przyjazne dla środowiska.
Autor
2. Zadania i zakres chemii rolnej
Chemia rolna jest nauką zajmującą się żyznością gleby, żywieniem roślin, właściwościami nawozów i nawożeniem.
Zadaniem tej dyscypliny jest poznanie wzajemnych stosunków między glebą, rośliną a stosowanymi nawozami. Istniejącą współzależność można podać następująco ( rys.1).
Rys. 1. Zakres działania chemii rolnej ( według M. Górskiego i L. Kuszelewskiego)
Podwójne strzałki wskazują, że gleba wpływa na roślinę, ale i roślina wywiera wpływ na glebę, np. na zawartość substancji organicznej lub składników pokarmowych w glebie. Nawozy wywierają wpływ na roślinę, ale i roślina wywiera wpływ na nawozy. Nie ulega wątpliwości, że nawozy wpływają na glebę, zarazem i gleba oddziałuje na nawozy, np. na ich przemiany i wykorzystanie. Wszystkie te trzy czynniki - gleba, roślina i nawożenie nawzajem na siebie oddziałują.
Chemia rolna jako nauka biologiczna graniczy z fizjologią roślin, gleboznawstwem i mikrobiologią gleby. Opiera się na rozwoju chemii jako nauce podstawowej. Chemia rolna poprzez poznanie odżywiania się roślin i warunków glebowych dąży do poprawienia żyzności gleby i powiększenia plonów głównie poprzez odpowiednie nawożenie.
Nawozy są to substancje lub materiały dostarczające zarówno składników pokarmowych roślinom, jak i podnoszące żyzność gleby.
Ludzie od dawna znali pozytywne działanie na rośliny odchodów zwierzęcych, marglu, popiołu i nawozów zielonych.
Pierwsze doświadczenie z zakresu odżywiania się roślin przeprowadził na początku XVII wieku holenderski lekarz Jan van Helmont. Posadził on w glinianym naczyniu z 200 funtami gleby dokładnie zważoną gałąź wierzby. W ciągu 5 lat wierzbę podlewał wodą deszczową, ponieważ wiedział, że taka woda pozbawiona jest substancji mineralnych. Po 5 latach gałąź ważyła 169 funtów*, podczas gdy gleba straciła zaledwie kilka uncji**.
Na podstawie tego doświadczenia badacz wysunął mylny wniosek, że przyrost drewna, kory i korzeni pochodził tylko z samej wody. Nie wiedział wówczas nic o asymilacji dwutlenku węgla z powietrza.
Badania i odkrycia XVIII i XIX wieku Priesteleya Lavoisiera, Ingenhoussa i innych stworzyły podwaliny do poznania fizjologii odżywiania się roślin i ich nawożenia.
W rolnictwie na początku XIX wieku panowała teoria próchnicznego odżywiania roślin, której twórcą i propagatorem był Albrecht Thaer. Uważał on, że organiczna substancja gleby jest źródłem węgla oraz jedynym, oprócz wody, pokarmem dla roślin. Thaer podkreśla dużą rolę roślin motylkowatych i obornika w żyzności gleby. Widział on również korzystną rolę składników mineralnych gleby, lecz tylko jako substancji przyśpieszających rozkład materii organicznej, dzięki czemu staje się ona bardziej dostępna dla roślin. Uczniem Thaera i propagatorem teorii próchnicznej w Polsce był Michał Oczapowski.
* 1 funt = 453,6 g |
** 1 uncja = 28,35 g |
Przeciwstawieniem teorii próchnicowej była teoria mineralnego odżywiania się roślin. Opierała się ona na nowoczesnych, jak na owe czasy, podstawach naukowych opracowanych przez wielu badaczy, z których największe zasługi mieli Sprengel, Boussingault i Liebig.
Teorię mineralnego odżywiania się roślin można ująć następująco:
1) Rośliny odżywiają się składnikami mineralnymi (popielnymi), które pobierają korzeniami oraz dwutlenkiem węgla asymilując go z powietrza za pomocą liści.
2) Próchnica nie jest niezbędną substancją dla wzrostu i rozwoju roślin.
3) Związki organiczne przedstawiają tylko taką wartość odżywczą dla roślin, jaką mają substancje mineralną pozostającą po ich spopieleniu; azot zawarty w tych związkach nie przedstawia żadnej wartości.
4) Wydzielający się w trakcie rozkładu próchnicy węgiel, pobierany jest przez rośliny w postaci CO2 z powietrza.
5) Składniki odżywcze pobrane przez rośliny należy zwracać glebie w postaci nawozów.
6) Różne rośliny potrzebują niejednakowych ilości tych samych składników pokarmowych ( np. motylkowate - dużo wapna, okopowe - dużo potasu), dlatego w celu zmniejszenia wyczerpania gleb należy stosować zmianowanie.
7) Jeden pierwiastek odżywczy nie może być zastąpiony innym.
8) Wysokość plonu zależy od składnika pokarmowego, występującego w glebie w najmniejszej ilości ( prawo minimum Liebiga).
Dużą zasługą Liebiga było stworzenie naukowych podstaw żywienia roślin. Teoria jego była rewolucyjna i wywarła ogromny wpływ na praktykę rolniczą, mimo pewnych nieścisłości.
Od czasu Liebiga datuje się rozwój przemysłu nawozowego, przede wszystkim zaś fosforowego. Zaczyna się przerabiać kości na nawozy fosforowe oraz użytkować żużle Thomasa. Rozbudowuje się przemysł potasowy ( głównie w Niemczech ), a na rynkach światowych pojawia się saletra chilijska, jako nawóz azotowy.
3. Gleba jako środowisko odżywiania roślin
Gleba jako środowisko odżywcze dla roślin składa się z 3 faz: stałej, ciekłej (roztwór glebowy ) i gazowej (powietrze glebowe). Do fazy stałej zalicza się również mikroorganizmy glebowe. Wszystkie te fazy są bardzo ważne i spełniają określoną rolę w zaopatrywaniu roślin w składniki pokarmowe. Pomiędzy tymi fazami występują określone zależności.
Faza gazowa gleby, zwana inaczej powietrzem glebowym, jest mieszaniną gazów i pary wodnej. Zawartość powietrza glebowego wpływa na prawidłowe zaopatrzenie korzeni w tlen i na aktywność biologiczną gleby.
Faza ciekła gleby to woda, w której rozpuszczone są związki mineralne i organiczne tworząc roztwór glebowy. W fazie ciekłej, czyli w roztworze glebowym, odbywa się transport składników pokarmowych, w tym przemieszczanie w kierunku korzeni roślin a także w głąb profilu glebowego. Składniki zawarte w roztworze glebowym występują głównie w formie jonów, które są bezpośrednio dostępne dla roślin.
Faza stała gleby obejmuje cząstki mineralne, organiczne i mineralno-organiczne o różnym stopniu rozdrobnienia. Stałe cząstki gleby są źródłem składników pokarmowych. Źródłem tych składników mogą być części mineralne i organiczne, a przede wszystkim kompleks sorpcyjny. Część mineralna fazy stałej zawiera składniki o charakterze kationów: potas, sód, wapń, magnez, żelazo, mangan, miedź, cynk i kobalt, podczas gdy część organiczna fazy stałej jest głównie źródłem azotu, a w mniejszym stopniu fosforu i siarki. Minerały glebowe i ich połączenia organiczno-mineralne stanowią w glebie ił koloidalny, który jest najistotniejszą częścią składową gleby, działa strukturotwórczo oraz zwiększa możliwości magazynowania (sorbowania) składników pokarmowych. W przeciętnych, lżejszych glebach polskich o właściwościach sorpcyjnych decyduje w znacznym stopniu substancja organiczna gleby. Substancja organiczna występuje w glebach w różnych ilościach i z reguły im więcej minerałów ilastych zawiera gleba ( im gleby cięższe ), tym więcej również zawiera próchnicy. Z punktu widzenia właściwości fizykochemicznych gleb - w glebach lekkich, czyli w glebach o niskiej zawartości iłu koloidalnego, gdzie akumulacja próchnicy następuje znacznie słabiej, zawartość próchnicy powinna być jak najwyższa. Stąd na glebach lżejszych konieczna jest bardziej staranna, zbilansowana gospodarka masą organiczną.
Właściwości sorpcyjne gleb
Koloidy glebowe w zależności od ładunku mogą być naładowane ujemnie lub dodatnio. Ujemnie naładowane koloidy przyciągają kationy, czyli jony z ładunkiem dodatnim: sód, potas, wapń, magnez, jon amonowy. Każdy kation w zależności od średnicy jonu, może być z różną siłą przyciągany, to znaczy wiązany z koloidami glebowymi. Jeżeli kation wiązany jest słabą siłą, to ulega łatwo wymianie, natomiast wiązany dużymi siłami, trudno podlega wymianie.
Koloidy glebowe wiążą również aniony, ale ich sorpcja jest mniejsza.
Koloidy glebowe, jako najdrobniejsza faza stała gleby, tworzą glebowy kompleks sorpcyjny. Dzięki posiadaniu ładunku elektrycznego ( + lub - ) oraz dużej powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej, kompleks sorpcyjny jest zdolny do sorbowania jonów i całych cząsteczek. Dzięki sorpcji, gleby mogą gromadzić składniki pokarmowe i chronić przed stratami, takimi jak uwstecznianie chemiczne, wymywanie itp.
Rodzaje sorpcji
Sorpcja to całokształt zjawisk, w wyniku których gleba zatrzymuje drobne zawiesiny, mikroorganizmy, molekuły, jony, pary i gazy.
W gleboznawstwie i chemii rolnej wyróżnia się kilka rodzajów sorpcji:
Sorpcja mechaniczna - polega na zatrzymaniu zawiesin i drobnoustrojów w mniejszych od nich przestworach glebowych;
sorpcja fizyczna - to zdolność gleby do zatrzymania gazów, par, zawiesin i molekuł na powierzchni stałej gleby;
sorpcja chemiczna - to powstawanie w glebach nierozpuszczalnych związków soli, np. fosforanu wapnia i glinu. Wytrącane, nierozpuszczalne sole nie są wymywane z gleby, ale stają się mniej dostępne dla roślin;
sorpcja biologiczna - to pobieranie składników pokarmowych przez mikroorganizmy glebowe i system korzeniowy roślin. Sorpcja ta ma duże znaczenie w przypadku azotu, gdyż wiązany przez mikroorganizmy azot saletrzany nie podlega wymyciu z gleby. Saletrzana (azotanowa) forma azotu nie podlega w glebie innym sorpcjom, stąd tak łatwo może być wymywana;
sorpcja wymienna lub fizykochemiczna, to równoważna wymiana jonów pomiędzy glebowym kompleksem sorpcyjnym i roztworem glebowym. Sorpcja ta jest najważniejszą w procesie nawożenia gleb i odżywiania roślin, gdyż wprowadzane z nawozami składniki pokarmowe są w glebie zatrzymywane. Dzięki tej sorpcji stężenie roztworu glebowego po nawożeniu nie ulega dużym zmianom. Nawozy, czyli sole są wiązane w glebowym kompleksie sorpcyjnym i ich wymywanie przez wodę glebową jest ograniczone.
Ze względu na tak ważną funkcję jaką spełnia sorpcja wymienna, konieczne jest dbanie o utrzymanie wysokich zdolności sorpcyjnych gleb. Zdolność sorpcyjna gleb zależy od ilości iłu koloidalnego w glebie, na co rolnik nie ma wpływu. W dużym jednak stopniu pojemność sorpcyjna zależy od zawartości próchnicy glebowej, czyli od systematycznego dostarczania substancji organicznej, szczególnie na glebach lżejszych, w których następuje jej szybki rozkład.
Odczyn i kwasowość gleby
Odczyn gleby, czyli stężenie jonów wodorowych w roztworze glebowym albo w standardowym roztworze ekstrakcyjnym, np. 1M KCl, wyraża się symbolem pH. Jeżeli pH kształtuje się w granicach 6,8 - 7,2 to odczyn jest obojętny, pH poniżej 6,8 oznacza odczyn kwaśny, a powyżej 7,2 - zasadowy. Z odczynem gleby ściśle związana jest kwasowość gleby.
Kwasowość gleby oznacza ilość jonów wodorowych i glinowych związanych wymiennie lub niewymiennie z fazą stałą gleby.
Wyróżnia się dwa rodzaje kwasowości, a mianowicie: czynną i potencjalną, która dzieli się na wymienną i hydrolityczną.
Kwasowość czynna pochodzi od jonów H+ zawartych w roztworze glebowym. Ze względu na bezpośredni kontakt z systemem korzeniowym roślin i z organizmami glebowymi jest ona najbardziej szkodliwa. Oznaczamy ją w wyciągu wodnym bądź w zawiesinie glebowej.
Kwasowość potencjalna uwarunkowana jest jonami H+ i Al+++ zaadsorbowanymi przez koloidy glebowe, czyli tzw. kompleks sorpcyjny. Ujawnia się ona pod działaniem roztworów soli.
Kwasowość wymienna pochodzi od jonów H+ wypieranych z kompleksu sorpcyjnego przez roztwory soli obojętnych ( np. KCl, CaCl2 itp. ) oraz od jonów H+, które powstają w wyniku hydrolizy AlCl3. Chlorek glinu w środowisku wodnym jest solą nietrwałą i rozpada się wg reakcji:
AlCl3 + 3 HOH Al (OH)3 + 3 HCl
( HCl dysocjuje na H+ i Cl-)
Kwasowość wymienna świadczy o zaawansowanym procesie zakwaszenia gleby. Jej wartość orientuje o stopniu szkodliwości dla bytujących roślin. Gleby o dużej kwasowości wymiennej nazywamy glebami sorpcyjnie nienasyconymi. Zwykle posiadają one słabe właściwości chłonne, próchnica kwaśna, bowiem działa jako koloid ochronny i sprzyja wymywaniu innych koloidów w głąb profilu. Kwasowość wymienna zaznacza się już w glebach lekko kwaśnych, w glebach natomiast o pH poniżej 5,5 występuje wyraźnie.
Kwasowość hydrolityczna ujawnia się pod działaniem soli hydrolizujących zasadowo, jak np. octanu wapnia, sodu czy amonu. W wyniku działania soli hydrolizujących zasadowo są wypierane z kompleksu sorpcyjnego jony kwasowości wymiennej oraz jony wodoru i glinu bardzo silnie związane z koloidami glebowymi. Stąd też kwasowość hydrolityczna jest zawsze większa od wymiennej. Kwasowość ta występuje we wszystkich glebach, nawet słabo zasadowych. Na podstawie całkowitej kwasowości hydrolitycznej oblicza się dawkę wapna potrzebną do odkwaszenia danej gleby.
Przyczyny zakwaszenia gleb
Proces zakwaszenia gleb wiąże się ściśle z przemieszczaniem soli i kationów o charakterze zasadowym z wierzchnich warstw w głąb profilu glebowego. Procesom przemieszczania (ługowania) sprzyjają opady oraz kwasy organiczne i nieorganiczne ( głównie węglowy) będące produktami działalności życiowej mikroorganizmów i roślin wyższych, następnie sole fizjologicznie kwaśne i sole hydrolizujące kwaśne ( AlCl3).
W naszych warunkach klimatycznych, w których opady przeważają nad parowaniem, ilość gleb zakwaszonych jest znaczna.
W klimacie aridowym, o bardzo małych opadach i stosunkowo dużym parowaniu, mamy do czynienia z ruchem wody od dołu ku górze. W takich warunkach następuje gromadzenie soli w górnych częściach profilu i na powierzchni. Powstają tu gleby o odczynie zasadowym ( gleby słone ).
Inną przyczyną zakwaszenia gleb są tzw. kwaśne deszcze, których ilość może być duża.
Odczyn gleby a wzrost roślin
Zmiana odczynu gleby wywołuje równocześnie zmiany we wzroście i rozwoju roślin. Zmiany odczynu nie we wszystkich glebach są w jednakowym stopniu szkodliwe dla roślin. Negatywne skutki zakwaszenia są tym groźniejsze dla organizmów zamieszkujących gleby, im bardziej została zachwiana równowaga pierwiastków.
Wpływ jonów wodorowych na pobieranie składników przez rośliny może być bezpośredni lub pośredni.
Bezpośrednie oddziaływanie jonów wodorowych polega na ich toksyczności w dużych koncentracjach. Toksyczne działanie jonów H+ jest tym większe im stosunek pierwiastków odżywczych jest bardziej zachwiany. Jeśli ten stosunek jest zbliżony do optymalnego, to toksyczność jonów wodorowych jest mniejsza.
Wpływ pośredni jonów H+ polega na tym, że przy dużym zakwaszeniu ( poniżej pH 5) następuje uruchomienie niektórych składników, np. glinu, manganu i żelaza, które przy większych koncentracjach są toksyczne ( szczególnie to dotyczy glinu). Również formy składników i ich przyswajalności zależą od stopnia zakwaszenia gleby. Wzrost pH z 5 do 7,5 czy 8 zmniejsza ilość przyswajalnego żelaza, manganu i cynku. Przyswajalność molibdenu kształtuje się odwrotnie. Fosfor najmniej trwałe połączenia tworzy przy pH około 6,5 i dlatego przy takim odczynie gleby jest najłatwiej przyswajalny. Przy wysokim pH jony węglanowe (HCO3) mogą przeszkadzać w pobieraniu innych anionów przez rośliny.
W tabeli 1 przedstawiono zależność między pH gleby a przyswajalnością składników pokarmowych.
Właściwości buforowe gleb
Buforowością gleb nazywa się właściwość gleby polegającą na przeciwdziałaniu zmianom swego odczynu w czasie działania na nią kwasami lub zasadami.
Właściwości buforowe zależą od zawartości w glebie koloidów mineralnych i organicznych, od rodzaju kationów wymiennych oraz zawartości węglanów.
Wysokie właściwości buforowe stosunku do kwasów mają gleby węglanowe oraz gleby ciężkie, silnie próchniczne o odczynie zbliżonym do obojętnego. Niską buforowością charakteryzują się gleby piaszczyste, ubogie w próchnicę i części koloidalne.
Gwałtowne zmiany odczynu są zjawiskiem niepożądanym, gdyż wywołują one zakłócenia w środowisku glebowym w przyswajalności składników pokarmowych.
Tabela 1
Optymalny przedział pH dla wybranych roślin
/według Todta za T. Lityńskim/
Roślina |
PH
|
|||||||
|
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
7,0 |
7,5 |
8,0
|
Żyto, owies, seradela, ziemniaki, kukurydza |
|
|
|
|
|
|||
Pszenica, jęczmień, buraki pastewne, rzepik |
|
|
|
|
|
|||
Rzepak, lucerna, buraki cukrowe |
|
|
|
|
|
|||
Gryka, łubin gorzki |
|
|
|
|
|
|||
Koniczyna, esparceta |
|
|
|
|
||||
Użytki zielone, żyto pastewne, słonecznik, len, kukurydza na zielono, wierzba wiciowa |
|
|
|
|
|
|||
Gorczyca biała, rzepa ścierniskowa, mak siewny, tytoń, winorośl |
|
|
|
|
|
|||
Chmiel, kapusta pastewna, życica |
|
|
|
|
|
|
||
Konopie siewne |
|
|
|
|
|
|
||
Chryzantema, konwalia majowa, goździk, róża, wyka |
|
|
|
|
|
|
||
Begonia, gloksynia, primula, paproć, cyklamena |
|
|
|
|
|
|
||
Pelargonia, fuksja |
|
|
|
|
|
|||
Rododendron, azalia, hortensja, kamelia, erika /pH 4,0 - 4,5 / |
|
|
|
|
|
|
|
|
Kapusta, sałata, szpinak, szparagi, poziomka |
|
|
|
|
|
|
||
Warzywa korzeniowe, cebula, selery |
|
|
|
|
|
|
||
Ogórki, rabarbar |
|
|
|
|
|
|||
Pomidory |
|
|
|
|
||||
Drzewa owocowe, krzewy |
|
|
|
|
|
4. Składniki pokarmowe w glebie
Azot ( N ) - zawartość azotu ogółem w glebie zależy od ilości w niej substancji organicznej i wynosi od 0,002 do 0,6 %, a w glebach torfowych do 3,5 %.
Siarka ( S ) - zawartość tego pierwiastka najczęściej waha się w granicach od 0,001 do 0,2 %. Wyższe zawartości są w glebach organicznych.
Fosfor ( P ) - ogólna zawartość fosforu wynosi od 0,02 do 0,3 % P2O5. Fosfor jest pierwiastkiem, w przeciwieństwie do azotu, bardzo słabo przemieszczającym się w glebie.
Potas ( K ) - zawartość potasu ogółem w glebach Polski wynosi od 0,01 do 2,0 % K2O i jest z reguły niższa, im gleba jest lżejsza. Małe ilości potasu zawierają również gleby organiczne, w tym głównie torfy.
Wapń ( Ca ) - występuje dość obficie w glebach naszej strefy klimatycznej. Jego zawartość waha się od 0,01 do 0,5 % CaO, a w niektórych glebach, np. rędzinach przekracza 5 %.
Magnez ( Mg ) - jego zawartość ogółem wynosi od 0,05 do 0,6 % Mg. Im gleba jest lżejsza, tym z reguły bardziej uboga w magnez.
Bor ( B ) - zawartość ogólna tego pierwiastka waha się od 4 do 100 mg B w 1 kg gleby. Gleby lekkie zawierają z reguły mniej boru niż gleby cięższe. Ponad 70 % naszych gleb jest ubogich w bor.
Mangan ( Mn ) - zawartość manganu ogółem w glebach jest wyższa niż innych mikroelementów i wynosi od 20 do 5000 mg Mn w 1 kg gleby. Brak jest korelacji pomiędzy składem granulometrycznym gleby a zawartością tego pierwiastka.
Miedź ( Cu ) - zawartość tego pierwiastka ogółem w glebach wynosi od 1 do 100 mg Cu na 1 kg gleby. Najuboższe w miedź są gleby lekkie i im gleba jest cięższa, tym z reguły jest zasobniejsza w ten mikroelement.
Cynk ( Zn ) - zawartość ogółem cynku wynosi od około 10 do ponad 200 mg Zn w 1 kg gleby. Nie stwierdza się zależności pomiędzy składem granulometrycznym gleby a zawartością w niej cynku.
Molibden ( Mo ) - występuje w glebach znacznie w mniejszych ilościach niż omówione mikroelementy, w zakresie od 0,1 do 5 mg Mo w 1 kg gleby. Z reguły im gleba jest cięższa, tym zasobniejsza w ten pierwiastek. Większe ilości molibdenu zawierają gleby wapienne i bagienne. Niedobory molibdenu występują głównie w glebach lekkich i torfowych.
Metody określania zasobności gleb w przyswajalne dla roślin składniki pokarmowe
Metody te dzieli się następująco:
1) polowe,
a) wizualne,
b) ścisłego doświadczenia polowego,
2) wazonowe,
3) laboratoryjne.
5. Nawozy stosowane w rolnictwie
Nawozy stosowane w gospodarstwie rolnym dzielimy na dwie grupy: organiczne i mineralne.
Do nawozów organicznych zaliczamy obornik, gnojówkę, gnojowicę, kompost i nawozy zielone.
Nawozy mineralne dzielimy na: azotowe, fosforowe, potasowe, wapniowe, magnezowe, wieloskładnikowe oraz mikronawozy.
Nawozy organiczne wytwarzane są w gospodarstwie, mineralne zaś produkuje przemysł w fabrykach nawozów mineralnych lub wydobywa się je w postaci kopalin, które po rozdrobnieniu stosuje się do nawożenia pól.
6. Znaczenie nawozów organicznych w intensywnej produkcji rolnej
1) Nawozy organiczne są ważnym źródłem próchnicy w glebie, dzięki której można zwiększyć pojemność sorpcyjną gleb.
2) Nawozy organiczne są prawie wyłącznym czynnikiem poprawienia struktury i pojemności wodnej gleb.
3) Nawozy organiczne są źródłem składników pokarmowych i energii dla drobnoustrojów gleby. Przy większych dawkach nawozów mineralnych życie biologiczne powinno być również intensywniejsze.
4) Nawozy organiczne łagodzą ujemny wpływ niezrównoważonego nawożenia mineralnego oraz silnego zakwaszenia.
5) Nawozy organiczne zawierają wszystkie niezbędne dla roślin składniki pokarmowe, w tym są prawie wyłącznym źródłem mikroelementów.
Charakterystyka nawozów organicznych
Obornik. Wszystkie zwierzęta wydalają azot (N) w połowie w kale i moczu. Fosfor (P) wydalany jest głównie w kale. Potas wydalany jest głównie z moczem.
Jak obliczyć ilość produkowanego obornika w gospodarstwie?
1) Poprzez przeliczenie stanu zwierząt na dorosłe sztuki obornikowe (DSO). Za dorosłą sztukę obornikową przyjmuje się krowę dojną o masie około 500 kg, przebywającą cały rok w oborze i zużywającą 1,4 t ściółki. Produkcja obornika od 1 DSO wynosi 10 t.
2) Można również oszacować na podstawie kubatury przyjmując, że 1m3 obornika ubitego waży:
700 kg - obornik świeży nieprzefermentowany,
900 kg - obornik całkowicie przefermentowany.
Przeciętny skład chemiczny obornika mieszanego (od wszystkich zwierząt w gospodarstwie) przedstawia się następująco:
Azot ( N) - 0,5 % Bor (B) - 5,3 ppm
Fosfor (P2O5) - 0,3 % Miedź (Cu) - 5,0 ppm
Potas (K2O) - 0,7 % Mangan (Mn) - 65 ppm
Wapń (Ca) - 0,36 % Cynk (Zn) - 35 ppm
Magnez (Mg) - 0,12 % Molibden (Mo) - 0,43 ppm
W tabeli 2 przedstawiono skład chemiczny odchodów zwierząt.
Tabela 2
Skład chemiczny odchodów zwierzęcych
Skład chemiczny odchodów zwierząt |
||||||
Kał/mocz |
sucha masa % |
Zawartość składników w świeżej masie |
||||
|
|
N |
P |
K |
Ca |
Mg |
Kał -bydlęcy -trzody ch. -koński -owczy -drobiu |
16 12 24 34 45 |
0,30 0,60 0,50 0,60 1,60 |
0,10 0,17 0,13 0,09 0,65 |
0,08 0,33 0,25 0,17 0,66 |
0,07 0,14 0,14 0,28 1,70 |
0,02 0,02 0,05 0,10 0,06 |
Mocz -bydlęcy -trzody ch. -koński -owczy |
6 3 10 12 |
0,60 0,50 1,20 1,50 |
0,04 0,03 0,03 0,04 |
1,26 0,83 1,26 1,51 |
0,02 0,12 0,11 0,22 |
0,01 0,04 0,03 0,06 |
Sposoby przechowywania obornika
Najczęściej obornik jest składany w specjalnych gnojowniach, ale niekiedy przechowywany jest w oborach głębokich lub na polu. Wyróżnia się następujące sposoby przechowywania tego nawozu:
1) przechowywanie obornika w gnojowni,
2) przechowywanie obornika w oborach głębokich,
3) przechowywanie obornika w polu,
4) metanowa fermentacja obornika.
Sposoby ograniczenia strat składników pokarmowych podczas przechowywania obornika
- Posypywanie kolejnych warstw obornika superfosfatem pylistym
Ca(H2PO4)2 + NH3 NH4H2PO4 + CaHPO4
H3PO4 + NH3 NH4H2PO4
- Można również dodawać związki o charakterze zasadowym, np. z mączką fosforytową (zawierającą CaO) i z nawozami wapniowymi. Ulatnianie się amoniaku jest wprawdzie większe w środowisku zasadowym, jednakże dodatek tych nawozów zmniejsza hydrolizę białek i amonifikację aminokwasów, a tym samym zmniejsza straty azotu (N).
- Wskazanym jest oddzielenie gnojówki od obornika. W gnojówce są związki azotu, które łatwo ulegają amonifikacji i większe mogą być straty tego składnika.
Przemiany związków organicznych w czasie przechowywania obornika
Przemiany związków węgla
Podczas fermentacji obornika wielocukry ulegają najpierw hydrolizie do prostych związków organicznych. Proces ten zachodzi zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Kierunek dalszych przemian organicznych związków węgla (mineralizacja) zależy już od dostępu tlenu.
- W warunkach tlenowych ostatecznym produktem mineralizacji jest CO2 i H2O.
- W warunkach beztlenowych produktami są CO2 i CH4
C6H10O5 + 6O2 + H2O 6 CO2 + 6 H2O
C6H10O5 + H2O 3 CH4 + 3 CO2
Przemiany związków azotu
I etap
Makrocząsteczkowe związki azotu ulegają hydrolizie do aminokwasów.
Hydroliza ta zachodzi pod wpływem enzymów hydrolaz.
II etap
W drugim etapie aminokwasy ulegają amonifikacji do amoniaku:
CH2NH2COOH + 1
O2 NH3 + 2 CO2 + H2O
Amonifikacji ulegają również rozpuszczalne związki azotu występujące w moczu, takie jak mocznik, kwas moczowy i kwas hipurowy
CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2
Powstały azot amonowy może podlegać dalszym procesom oksydoredukcyjnym podobnym do tych jakie zachodzą w glebie.
Długość okresu fermentacji obornika a jego wartość nawozowa
Zawartość węgla i azotu różni się dość znacznie w oborniku świeżym i fermentowanym prze kilka miesięcy. Jest to spowodowane stratami C i N, jakie zachodzą w czasie fermentacji. Nawet przy dobrym przechowywaniu obornika przez kilka miesięcy, straty węgla przekraczają zazwyczaj 30 % a azotu 10 %. Większe straty węgla niż azotu sprawiają, że w czasie fermentacji zawęża się stosunek C:N w oborniku. Stosunek ten w komponentach obornika, w oborniku świeżym i przefermentowanym oraz w glebie jest następujący (N=1) :
- w słomie zbóż ozimych 80-100 :1
- w kale 20-30 :1
- w oborniku świeżym 30 :1
- w oborniku przefermentowanym 20 :1
- w glebie 10:1
- w ciałach bakterii 5 :1
Przyorywanie obornika świeżego, który ma szeroki stosunek C:N, sprzyja silnemu rozwojowi bakterii w glebie, które to pobierają dużo azotu z gleby. Tak więc te bakterie są konkurencyjne w stosunku do roślin - w pobieraniu azotu. Zjawisko to określa się biologiczną immobilizacją azotu.
Gnojowica. Jest płynną mieszaniną kału i moczu zwierząt hodowlanych z dodatkiem odpowiedniej ilości wody. Jeśli udział suchej masy stanowi poniżej 8 % to mamy do czynienia z gnojowicą rozcieńczoną, a gdy ten udział suchej masy przekracza 8 % to jest gnojowica gęsta. Udział wody w dużym stopniu decyduje o składzie chemicznym gnojowicy.
Gnojowica jest wartościowym nawozem organicznym, o wysokiej zawartości składników pokarmowych w formach łatwo dostępnych dla roślin.
Skład chemiczny gnojowicy przeciętnie przedstawia się następująco:
azot (N) - 0,3 - 0,4 %
fosfor (P2O5) - 0,18 - 0,22 %
potas (K2O) - 0,40 - 0,42 % (gnojowica trzody chlewnej zawiera mniej potasu)
Z powyższego wynika, że w gnojowicy jest mniej składników pokarmowych niż w świeżej masie obornika.
O wartości nawozowej gnojowicy decyduje stopień wykorzystania składników pokarmowych przez rośliny, co jest w dużej mierze uzależnione od form, w jakich te składniki występują.
Azot z gnojowicy jest wykorzystywany podobnie jak z nawozów mineralnych, wyraźnie lepiej i szybciej niż z obornika. Ogólne wykorzystanie azotu z gnojowicy waha się w granicach 40-80 %. Fosfor i potas z gnojowicy są wykorzystane przez rośliny w takim samym stopniu jak z nawozów mineralnych. Ogólne wykorzystanie fosforu wynosi 65 %, a potasu 55-90 %. Gnojowica jest także bogatym źródłem mikroelementów.
Przy ocenie wartości nawozowej gnojowicy uwzględnia się równoważniki nawozowe. Równoważnik nawozowy określa w jakim stopniu składniki gnojowicy odpowiadają w działaniu składnikom nawozów mineralnych zastosowanych w podobnych warunkach. Pozwalają one na dokładniejsze planowanie nawożenia gnojowicą, która powinna przynajmniej w połowie pokrywać potrzeby pokarmowe roślin na azot. Równoważnik, np. 70 dla azotu oznacza, że 100 kg N w gnojowicy równoważy w działaniu 70 kg azotu nawozów mineralnych.
W tabeli 3 podano wartości równoważników nawozowych gnojowicy w odniesieniu do azotu i potasu. W przypadku fosforu gnojowicy równoważnik ten równa się 100.
Tabela 3
Równoważniki nawozowe gnojowicy
Gleba |
Termin wywozu (miesiące) |
|||||||
|
VIII - IX |
X - XI |
XII - II |
III - VII |
||||
|
Azot |
Potas |
Azot |
Potas |
Azot |
Potas |
Azot |
Potas |
Lekka |
30 |
55 |
45 |
70 |
60 |
80 |
75 |
90 |
Średnia |
45 |
75 |
60 |
80 |
75 |
90 |
80 |
90 |
Ciężka |
70 |
90 |
70 |
90 |
85 |
100 |
80 |
100 |
Torfowa |
50 |
50 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
90 |
Rozpatrując wartość nawozową gnojowicy należy jednocześnie zaznaczyć jej znacznie węższy niż obornika stosunek C:N, który średnio wynosi 6,8:1. Jest on zbliżony do stosunku C:N substancji organicznej gleby. Przy takim stosunku nie zachodzi sorpcja biologiczna azotu gnojowicy.
Gnojowicę w pierwszym rzędzie powinno się wykorzystywać pod rośliny okopowe i pastewne oraz kukurydzę. Może być również stosowana pod zboża, głównie jare.
Dawkę gnojowicy określa się na podstawie zawartości azotu, a w przypadku użytków zielonych na glebach zasobnych w potas w oparciu o zawartość potasu w nawozie. Jeżeli gnojowica jest rozcieńczona nadmiernie wodą, wówczas chcąc pokryć potrzeby nawozowe roślin należy stosować znacznie wyższe dawki, co podraża nawożenie i może spowodować niekorzystne działanie na glebę.
Po rozlaniu gnojowicę należy natychmiast wymieszać z glebą celem ograniczenia strat azotu w formie NH3. Dobre wyniki uzyskuje się stosując gnojowicę razem ze słomą, tak pod względem ponów, jak i zabezpieczenia dodatniego bilansu próchnicy glebowej.
Gnojówka. Jest to przefermentowany mocz zwierząt gospodarskich, którą gromadzi się w specjalnych zbiornikach. Skład chemiczny gnojówki uzależniony jest przede wszystkim od gatunku zwierząt oraz od sposobu i długości okresu jej przechowywania. Stosunkowo dużo zawiera azotu i potasu, a mało fosforu. Jest nawozem szybko działającym. Przeciętnie gnojówka zawiera:
azotu ( N ) - 0,3-0,4 %
fosforu (P2O5) - 0,01 %
potasu (K2O) - 0,8-1,0 %
Pomiot ptasi. Pomiot ptasi jest nawozem organicznym wyjątkowo bogatym w składniki pokarmowe, poza tym jego działanie jest szybkie. W zależności od gatunku i sposobu żywienia pomiot zawiera:
azot ( N ) - 0,5 - 4%
fosfor (P2O5) - 0,3-2,5 %
potas (K2O) - 0,4 - 2 %
Azot w pomiocie ptasim występuje przeważnie w formie kwasu moczowego, który szybko może się rozłożyć do amoniaku. Stąd też nieodpowiednio przechowywany pomiot ptasi może stracić w ciągu 1-2 miesięcy do 50 % azotu.
Słoma jako nawóz organiczny. Słoma podobnie jak i inne nawozy organiczne, zwiększa zawartość próchnicy w glebie. Jakkolwiek taką zależność wykazuje się w doświadczeniach, to jednak panuje przekonanie, że przyorana słoma zmniejsza plony w pierwszym roku. Zjawisko to należy tłumaczyć tym, że po przyoraniu słomy bardzo szybko rozwijają się bakterie, które do budowy własnego ciała pobierają znaczne ilości azotu mineralnego z gleby. Wielocukry słomy są bowiem dobrym źródłem energetycznym dla rozwoju bakterii ( 1 kg słomy = 12 kJ) i dlatego po przyoraniu słomy znacznie zwiększa się biologiczna działalność bakterii celulolitycznych.
Rozwój bakterii po przyoraniu słomy będzie tym intensywniejszy im szerszy jest stosunek C:N w słomie i im więcej słomy zostanie przyorane. Stosunek C:N w słomie zbóż ozimych jest bardzo szeroki (80-100:1) w porównaniu z glebą ( 8-12:1). Dla zniwelowania ujemnego oddziaływania przyoranej słomy na plony roślin, wskazane jest stosowanie, razem ze słomą, pewnej ilości azotu mineralnego. Na glebach ubogich w azot należy zastosować co najmniej taką ilość N mineralnego, jaką bakterie potrzebują pobrać podczas rozkładu słomy. Na rozłożenie 100 kg słomy bakterie pobierają około 0,8 kg N. Tak więc takie ilości azotu należy zastosować na każde 100 kg przyoranej słomy - w nawozach mineralnych, gnojowicy, gnojówce, poplonach motylkowatych i innych.
Uwaga praktyczna: słomy nie wolno palić, należy ją przyorać z dodatkiem azotu mineralnego.
Komposty. Surowcem do produkcji kompostów mogą być różne odpadowe materiały roślinne, takie jak chwasty, zniszczona słoma, łęty ziemniaczane, torf, zmiotki magazynowe, nie nadające się na paszę plewy, nieużyteczne odpady kuchenne, szlam z rowów i wiele innych odpadów.
W produkcji kompostów, szczególnie z odpadów trudniej się rozkładających, warto stosować dodatki aktywizujące rozwój mikroflory, jak np. gnojówkę, gnojowicę, kurzy pomiot i fekalia. Dodatki takie są niezbędne przy produkcji kompostów torfowych. Wzbogacając kompost w składniki pokarmowe stosuje się też niekiedy dodatki mineralne, jak np. popiół. W celu ułatwienia rozkładu materiału kompostowanego wykorzystuje się wapno. Jeżeli materiał kompostowany jest ubogi w azot to należy go wzbogacić w ten składnik. W tym celu można stosować fekalia, gnojowicę, zielonkę roślin motylkowatych, a nawet dodatek możliwie najtańszego nawozu azotowego.
Komposty formuje się w pryzmach o szerokości 2-2,5 m i wysokości 1,5 m. Pryzmy takie należy układać w terenie podwyższonym i zacienionym. Stosy kompostowe powinny być polewane wodą gnojową, gnojówką czy samą wodą aby utrzymać wilgotność pryzmy na poziomie 60 %. Przy takiej wilgotności najlepiej rozwijają się bakterie celulolityczne i substancja organiczna najszybciej ulega rozkładowi. Bakterie te potrzebują do budowy własnego ciała azotu mineralnego i dlatego przy kompostowaniu materiału o małej zawartości azotu, gdy stosunek C:N jest szerszy niż 30:1, należy dodawać azotu mineralnego. Im szerszy jest stosunek tych składników w kompostowanej masie, tym więcej azotu mineralnego należy dodać.
W pierwszym etapie kompostowania azot mineralny ulega immobilizacji i zmniejsza się jego ilość ( rys.2 ).
Rys. 2. Zmiany stosunku węgla do azotu w masie kompostowej podczas kompostowania (według M. Fotymy i S. Mercika)
W końcowym etapie kompostowania przeważa rozkład azotu organicznego nad immobilizacją. Równowaga immobilizacji i mineralizacji następuje przy stosunku C:N równym 30-20:1 i wówczas kompostowanie należy zakończyć.
Skład gotowego kompostu zależy od kompostowanego materiału i bywa bardzo zmienny. Kompost gospodarczy przeciętnie zawiera:
azot ( N ) - 0,3 - 0,4 %
fosfor (P2O5) - 0,2 %
potas (K2O) - 0,4 %
O wartości kompostu decyduje przede wszystkim duża zawartość substancji organicznej, i to w formie szczególnie korzystnej dla tworzenia próchnicy.
Nawozy zielone. Nawozami zielonymi nazywamy przyorane, niedojrzałe rośliny. W roślinach tych znaczna część azotu i węgla występuje w związkach prostych, łatwiej ulegających mineralizacji w glebie, niż w roślinach dojrzałych. Tak więc działanie nawozowe nawozów zielonych jest znacznie przyśpieszone w stosunku do działania nawozowego słomy, a nawet obornika. Okres działania nawozów zielonych określa się na 1-2 lata, obornika na 2-3 a słomy nawet na 3-4 lata.
Wyróżnia się trzy sposoby wykorzystania roślin na nawozy zielone:
- przyorywanie całych roślin;
- przyorywanie tylko resztek pożniwnych po wykłoszeniu lub wypasieniu głównej masy części nadziemnych;
- przyoranie świeżych roślin przywiezionych z innego pola.
Na nawozy zielone uprawia się przeważnie rośliny motylkowate, mające dużą przewagę nad innymi, głównie ze względu na duże wzbogacenie gleby w azot.
Do roślin motylkowatych, najczęściej uprawianych na nawozy zielone, zaliczamy: łubiny, seradelę, nostrzyk biały i inkarnatkę. Wartość nawozowa przyoranych roślin zależy od wielkości biomasy oraz od zawartości składników pokarmowych w przyorywanych roślinach ( tabela 4 ).
7. Nawozy mineralne
Nawozy mineralne dzieli się na grupy w zależności od występującego w nich głównego składnika pokarmowego. Są to następujące grupy:
a) Nawozy azotowe,
b) Nawozy fosforowe,
c) Nawozy potasowe,
d) Nawozy zawierające magnez,
e) Mikronawozy,
f) Nawozy wieloskładnikowe.
Tabela 4
Zawartość składników pokarmowych ( w kg N, P, K/ha) w plonie
części nadziemnych i w resztkach pożniwnych (według M. Batalina)
Roślina |
Plon w t s.m. z ha |
Zawartość |
||
|
|
N |
P |
K |
Łubin żółty - części nadziemne - korzenie - razem |
7,1 4,5 11,6 |
180 70 250 |
13,3 6,9 20,2 |
130 18 148
|
Peluszka - części nadziemne - korzenie - razem |
7,2 3,8 11,0 |
185 73 258 |
24,9 7,3 32,2 |
100 8 108
|
Seradela - części nadziemne - korzenie - razem |
6,7 3,6 10,3 |
154 63 217 |
16,3 7,7 24,0 |
194 9 203 |
Żyto w fazie strzelania w źdźbło - części nadziemne - korzenie - razem |
7,0 2,0 9,0 |
105 20 125 |
18,2 7,0 25,2 |
112 20 132
|
a) Nawozy azotowe
W nawozach azotowych azot może występować w formach: azotanowej
(NO3-), amonowej (NH4+), amidowej, lub łącznie w formie amonowej i azotanowej.
Podstawowym produktem do otrzymywania nawozów azotowych jest amoniak. Gaz ten otrzymuje się poprzez syntezę azotu z wodorem: N2 + 3 H2= 2 NH3
Z amoniaku poprzez spalenie w obecności katalizatorów uzyskuje się kwas azotowy HNO3.
Zobojętnienie kwasu azotowego lub amoniaku pozwolą na uzyskanie różnych soli zawierających azot:
2NH3 + H2SO4 (NH4) 2 SO4
2HNO3 + Na2CO3 2NaNO3 + CO2 + H2O
NH3 + HNO3 NH4NO3
Z amoniaku możemy również otrzymać mocznik
2NH3 + CO2 CO(NH2)2 + H2O
Podział nawozów azotowych:
1) Nawozy saletrzane
- saletra sodowa NaNO3 (zawiera 15 % N)
- saletra wapniowa Ca(NO3)2 (zawiera 15 % N)
2) Nawozy amonowe
- siarczan amonowy (NH4)2SO4 (zawiera 20 % N i 24 % S)
3) Nawozy saletrzano-amonowe
- saletra amonowa NH4NO3 (zawiera 34 % N)
- saletrzak NH4NO3+CaCO3 (zawiera 25 % N oraz około 20% CaCO3)
4) Nawozy amidowe
- mocznik CO(NH2)2 (zawiera 46 % N)
b) Nawozy fosforowe
Nawozy te zawierają fosfor w postaci reszt kwasu ortofosforowego H3PO4.
Surowcami do ich produkcji są minerały zawierające fosfor - apatyty i fosforyty oraz w mniejszym zakresie odpadki przemysłowe (kości).
Nawozy te dzieli się w zależności od szybkości rozpuszczania w glebie:
- szybko działające rozpuszczalne w wodzie. Należą tu superfosfaty, są to fosforany 1-wapniowe Ca(H2PO4)2. W handlu są superfosfaty pojedyncze o zawartości P2O5 18% i superfosfaty potrójne o zawartości P2O5 46 %.
- wolno działające, które są rozpuszczalne w słabych kwasach (supertomasyna - obecnie nie produkuje się jej).
- bardzo wolno działające, rozpuszczalne w mocnych kwasach. Są to mączki fosforytowe - Ca3(PO)4)2. Zawierają 29 % P2O5.
c) Nawozy potasowe
Surowcami do produkcji nawozów potasowych są złoża surowych soli potasowych.
Produkcja nawozów potasowych polega na oddzieleniu metodą krystalizacji technicznego chlorku potasowego oraz mieszaniu go w różnych proporcjach z surowymi solami potasowymi.
Wyodrębnia się następujące rodzaje nawozów potasowych:
- Sole potasowe 40,50,57 i 60 procentowe.
Kainit. Jest to niskoprocentowa sól potasowa, zawierająca 12-16 % K2O. Zawiera również 3-8 % MgO.
Siarczan potasowy K2SO4. Nawóz ten zawiera około 50 % K2O.
d) Nawozy zawierające magnez
- Siarczan magnezowy MgSO4 . 7 H2O (zwany również solą gorzką). Zawiera 16 % MgO.
- Kizeryt. Jest to również siarczan magnezowy MgSO4 . H2O. Zawiera więcej magnezu, około 27 % MgO.
e) Mikronawozy
Są to sole techniczne, jak np. siarczany, azotany lub chlorki miedzi, manganu i cynku, a także boraks (Na2B4O7.10H2O) i kwas borowy (H3BO3) oraz molibdenian amonowy ( NH4)2MoO4 lub sodowy (Na2MoO4).
Zasady mieszania nawozów
W przypadku stosowania nawozów pojedynczych celem usprawnienia wysiewu często zachodzi potrzeba sporządzenia mieszanki nawozów ( tab.5). Warunkiem dobrego działania mieszanek nawozowych jest właściwe wymieszanie nawozów pojedynczych, wchodzących w skład mieszanki.
Przy sporządzaniu mieszanek nawozowych najważniejszy jest dobór nawozów pojedynczych. Nie wszystkie bowiem nawozy można ze sobą mieszać. Przez niewłaściwy dobór nawozów pojedynczych mogą następować straty składników pokarmowych przez tworzenie się związków gazowych ( np. NH3), składniki pokarmowe mogą przechodzić z form łatwo przyswajalnych w formy trudno przyswajalne - np. Ca3(PO4)2, albo też mogą pogarszać się właściwości fizyczne nawozu.
Nie sporządza się również mieszanek tych nawozów, których nie można wysiewać w tym samym czasie (np. przedsiewnych z pogłównymi), ani też tych, które wysiewa się w bardzo różnych ilościach ( np. wapniowych z innymi). Wprawdzie nie zachodzą niekorzystne zmiany, gdy wymiesza się nawozy wapniowe z potasowymi, albo z mączką fosforytową, ale zasady technologii wapnowania i stosowania nawozów mineralnych w zasadzie wykluczają zasadność przygotowania takich mieszanek.
Przy doborze nawozów pojedynczych do sporządzania mieszanek należy kierować się następującymi zasadami ( tab. 5 ):
1) nie mieszać nawozów azotowych zawierających azot w formie amonowej ( siarczanu amonowego, saletry amonowej, saletrzaków, fosforanu amonowego, polifoski) z nawozami o odczynie zasadowym (mączki fosforytowe), gdyż może ulatniać się z mieszanki amoniak wg reakcji:
(NH4)2SO4 + CaO CaSO4 + 2 ႭNH3 + H2O
2) nie można mieszać nawozów zawierających fosfor w związkach rozpuszczalnych w wodzie (superfosfaty, fosforan amonowy, polifoska) z nawozami zawierającymi wapń w związkach rozpuszczalnych w wodzie ( saletra wapniowa, mączki fosforytowe). W tym przypadku rozpuszczalne związki fosforu mogą przechodzić w związki nierozpuszczalne dwu- lub trójwapniowe wg reakcji:
Ca(H2PO4)2 + 2 CaO + H2O Ca3(PO4)2 + 4 H2O
NH4H2PO4 + Ca(OH)2 CaHPO4 + NH3 + 2 H2O
3) nie można również mieszać superfosfatów zawierających pewną część fosforu w formie kwasu fosforowego z nawozami zawierającymi azot w formie azotanowej. Mogą wówczas następować straty azotu przez ulatnianie się tlenku azotowego wg reakcji:
Ca(NO3)2 + H3PO4 Ca HPO4 + 2 HNO3
2 HNO3 Ⴍ NO2 + O2 + H2O
4) nie można mieszać (szczególnie, gdy mieszanka nie jest wysiewana w tym samym dniu) nawozów higroskopijnych (saletra amonowa, mocznik, saletra wapniowa, saletrzak) z innymi nawozami. Zachodzi bowiem niebezpieczeństwo silnego uwilgotnienia, a tym samym zbrylenia takiej mieszanki.
5) nie należy również mieszać nawozów o bardzo zróżnicowanym uziarnieniu - np. pylistych z granulowanymi. Może wówczas dojść do rozwarstwienia komponentów mieszanki w czasie transportu i wysiewu.
Nawozy wieloskładnikowe
Nawozami wieloskładnikowymi nazywamy nawozy, które zawierają dwa lub więcej składników pokarmowych, tj. N, P, K, a niekiedy również Mg. Nawozy te dzielimy na dwie grupy: na nawozy mieszane i na nawozy kompleksowe. Nawozy mieszane powstają przez mechaniczne wymieszanie dwóch lub więcej nawozów pojedynczych o dowolnym stosunku wagowym. Nawozy kompleksowe natomiast otrzymuje się w procesie reakcji chemicznych i zawierają co najmniej dwa ( z czterech) podstawowych składników pokarmowych ( N, P, K, Mg) w jednej cząsteczce związku chemicznego.
W przypadku tych nawozów podaje się ich nazwę fabryczną lub chemiczną oraz stosunek N:P2O5:K2O. Na przykład nawóz 10:10:10 będzie zawierał w 100 kg: 10 kg N, 10 kg P2O5 i 10 kg K2O. Jeśli nawóz zawiera więcej składników - to podaje się je na czwartym miejscu, może to być Mg czy S . Przykłady nawozów wieloskładnikowych produkowanych przez Zakłady Chemiczne „Police” podano w tab.6.
Przykłady nawozów wieloskładnikowych
1) Fosforan amonowy - jest mieszaniną fosforanu jednoamonowego z dwuamonowym [ NH4H2PO4 + ( NH4)2HPO4]. Zawiera 46 % P2O5 i 18 % N. Jest to nawóz granulowany, przydatny do nawożenia wszystkich roślin;
2) Saletra potasowa - jest nawozem dwuskładnikowym zawierającym azot i potas - 13 % N i 45% K2O. Łatwo rozpuszcza się w wodzie i jest najczęściej stosowany w ogrodnictwie szklarniowym.
Tabela 5
Tabela mieszania nawozów mineralnych
Nawozy |
Siarczan amonowy |
Saletra amonowa |
Saletrzak |
Mocznik |
Superfosfat |
Mączka fosforytowa |
Sól potasowa |
Kainit |
Siarczan Potasowy |
Fosforan amonowy |
Polifoska
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11
|
Siarczan amonowy |
+ |
o |
o |
o |
ၿ |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+
|
Saletra amonowa |
o |
+ |
+ |
- |
- |
o |
o |
O |
O |
o |
o
|
Saletrzak |
o |
+ |
+ |
- |
- |
o |
o |
O |
O |
o |
o
|
Mocznik |
o |
- |
- |
+ |
- |
o |
o |
- |
O |
o |
o
|
Superfosfat |
ၿ |
- |
- |
- |
+ |
- |
o |
O |
+ |
o |
o
|
Mączka fosforytowa |
- |
o |
o |
o |
- |
+ |
+ |
O |
+ |
- |
-
|
Sól potasowa |
+ |
o |
o |
o |
o |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+
|
Kainit |
+ |
o |
o |
- |
o |
o |
+ |
+ |
+ |
+ |
+
|
Siarczan potasowy |
+ |
o |
o |
o |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+
|
Fosforan amonowy |
+ |
o |
o |
o |
o |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+
|
Polifoska |
+ |
o |
o |
o |
o |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+
|
+ - nawozy, które można mieszać w dowolnym czasie;
o - nawozy, które, jeśli są suche, można mieszać ze sobą tylko bezpośrednio przed siewem przy suchej pogodzie;
- - nawozy, których nie można ze sobą mieszać;
ၿ - mieszanka twardnieje i podsusza się, do wysiewu lub przechowywania luzem nadaje się po rozdrobnieniu, nie wcześniej jednak niż po upływie doby.
3) Polifoska - jest mieszanina fosforanów amonowych i chlorku potasowego. Dziś Zakłady Chemiczne w Policach produkują pięć rodzai polifoski. Są one następujące:
-Polifoska 6 - Polifoska 11
NPK 6 - 20- 30 NPK 11 - 22 - 16
- Polifoska 8 - Polifoska 12 + S
NPK 8 - 24 - 24 NPK 12 - 12 - 12 - 11
- Polifoska 15 + Mg
NPK Mg 15 - 15 - 15 - 2
4) Polimag - nawóz ten zawiera cztery składniki N, P, K i Mg. Aktualnie Zakłady Chemiczne w Policach produkują trzy rodzaje tego nawozu:
- Polimag 305
NPK Mg 5 - 16 -24 - 8
- Polimag 306
NPK Mg 6 - 19 - 19 - 8
- Polimag 309
NPK Mg 9 - 17 -12 - 8
5) Flora - jest przykładem nawozu wieloskładnikowego mieszanego. Zawiera 8,2 % N, 12,4 % P2O5, 23,1 % K2O, 4,9 % MgO oraz miedź, cynk, mangan, żelazo, molibden i bor.
Zalety i wady stosowania nawozów wieloskładnikowych
Do zalet można zaliczyć:
- duża zawartość czystego składnika w nawozach wieloskładnikowych w porównaniu z nawozami pojedynczymi. Zmniejsza to koszt magazynowania transportu i stosowania,
- jednakowy skład chemiczny wszystkich granul nawozu wieloskładnikowego. Zwiększa to równomierność wysiewu wszystkich składników pokarmowych zawartych w tym nawozie,
Tabela 6
Asortyment nawozów wieloskładnikowych produkowanych przez Zakłady Chemiczne „Police” S.A. (według. R. Czuby)
L.p. |
Nazwa nawozu |
Zawartość składników pokarmowych roślin |
Przeznaczenie w rolnictwie
|
1. |
MOCZNIK N 46 |
azot (N) 46 % |
Uniwersalny nawóz azotowy do stosowania przedsiewnego, pogłównego i dolistnego.W stosowaniu doglebowym ograniczać rozsiew nawozu na glebach bardzo kwaśnych i świeżo zwapnowanych
|
2. |
POLIDAP NP 18-46 |
azot (N) 18 % fosfor (P2O5) 46 % |
Nawóz przedsiewny do nawożenia zbóż ozimych i jarych, rzepaku, okopowych i użytków zielonych
|
3. |
POLIMAP NP 12-52 |
azot (N) 12 % fosfor (P2O5) 52 % |
Nawóz przedsiewny do nawożenia zbóż ozimych i jarych, rzepaku, strączkowych, okopowych i użytków zielonych. Nadaje się do produkcji nawozów zawiesinowych
|
4. |
POLIFOSKA 6 NPK 6-20-30 |
azot (N) 6 % fosfor (P2O5) 20 % potas (K2O) 30 % |
Nawóz przedsiewny do stosowania pod okopowe, zboża ozime i jare, rzepak i strączkowe
|
5. |
POLIFOSKA 8 NPK 8-24-24 |
azot (N) 8 % fosfor (P2O5) 24 % potas (K2O) 24 % |
Nawóz przedsiewny do nawożenia zbóż ozimych i jarych, rzepaku i użytków zielonych
|
6. |
POLIFOSKA 11 NPK 11-22-16 |
azot (N) 11 % fosfor (P2O5) 22 % potas (K2O) 16 % |
Nawóz przedsiewny do nawożenia zbóż, w pierwszej kolejności uprawianych na glebach zasobnych w potas i ubogich w fosfor
|
7. |
POLIFOSKA 12+S NPK 12-12-12-11 |
azot (N) 12 % fosfor (P2O5) 12 % potas (K2O) 12 % siarka (S) 11% |
Nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej kolejności na glebach ubogich w siarkę, do nawożenia zbóż jarych, roślin krzyżowych, motylkowych i okopowych na oborniku
|
8. |
POLIFOSKA 15+Mg NPK Mg 15-15-15-2 |
azot (N) 15 % fosfor (P2O5) 15 % potas (K2O) 15 % magnez (MgO) 2 % |
Nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej kolejności na glebach ubogich w magnez przyswajalny, do nawożenia zbóż jarych, roślin okopowych i użytków zielonych
|
9. |
POLIMAG 305 NPK Mg 5-16-24-8 |
azot (N) 5 % fosfor (P2O5) 16 % potas (K2O) 24 % magnez (MgO) 8 % |
Nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej kolejności na glebach ubogich w magnez i potas przyswajalny, do nawożenia zbóż ozimych, roślin okopowych i rzepaku
|
10. |
POLIMAG 306 NPK Mg 6-19-19-8 |
azot (N) 6 % fosfor (P2O5) 19 % potas (K2O) 19 % magnez (Mg) 8 % |
Nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej kolejności na glebach ubogich w magnez przyswajalny, do nawożenia zbóż ozimych i jarych, rzepaku i użytków zielonych
|
11. |
POLIMAG 309 NPK Mg 9-17-12-8 |
azot (N) 9 % fosfor (P2O5) 17 % potas (K2O) 12 % magnez (MgO) 8 % |
Nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej kolejności na glebach ubogich w magnez i fosfor przyswajalny, do nawożenia zbóż ozimych i jarych, rzepaku i użytków zielonych
|
- lepsze właściwości fizyczne nawozów wieloskładnikowych w porównaniu z niektórymi nawozami pojedynczymi,
- zmniejszenie niebezpieczeństwa ujemnego wpływu nawożenia jednostronnego lub niezrównoważonego.
A oto wady nawozów wieloskładnikowych:
- większy koszt produkcji 1 kg czystego składnika w nawozach wieloskładnikowych niż w pojedynczych,
- z góry ustalony stosunek N:P:K, co utrudnia dawkowanie tych składników zgodnie z zasobnością gleb i wymaganiami pokarmowymi roślin,
- brak balastu w nawozach wieloskładnikowych eliminuje dostarczenie roślinom pozostałych składników pokarmowych makro- i mikroelementów.
8. Nawozy do odkwaszania gleb
Zużycie nawozów wapniowych w ostatnim 10-leciu było w Polsce dość ustabilizowane i wynosiło średnio 108 kg Ca/ha/rok. Natomiast straty wapnia z gleby przez wymywanie wynoszą szacunkowo około 100 kg Ca/ha. Tak więc zachodzi potrzeba wyraźnego zwiększenia zużycia nawozów wapniowych.
Wapń w nawozach wapniowych może występować w formie tlenkowej (CaO), węglanowej (CaCO3) i krzemianowej (CaSiO3).
Na glebach lekkich należy stosować wapno tylko w formie węglanowej.
Głównym surowcem do produkcji nawozów odkwaszających są skały węglanowe wapniowe i wapniowo-magnezowe. Skały te mogą być stosowane jako nawóz bez przeróbki termicznej (po rozdrobnieniu) albo też po wypaleniu w temperaturze 1100-1200oC. Niewypalane skały muszą być tak rozdrobnione, aby co najmniej 50 % materiału przechodziło przez oczka sita o średnicy 0,50 mm. Im drobniej jest zmielony wapniak, tym szybsze jest jego działanie odkwaszające. Podczas prażenia skał wapiennych ulatnia się ze skały CO2 zgodnie z reakcją:
CaCO3 CaO + CO2
Otrzymany tlenek wapniowy może również łatwo pochłaniać wodę, nawet z pary wodnej z powietrza. Powstaje wtedy wodorotlenek wapniowy, który znacznie ( o około 30 %) zwiększa objętość masy.
Do odkwaszania gleb stosuje się również nawozy wapniowo-magnezowe. Głównie są to złoża dolomitowe CaCO3 + MgCO3. Dolomity, podobnie jak skały wapienne, mogą być stosowane bez przeróbki termicznej, po bardzo silnym rozdrobnieniu, albo też mogą być prażone i wówczas otrzymujemy nawozy tlenkowe wapniowo-magnezowe: CaCO3 + MgCO3 CaO + MgO + 2 CO2.
Nawozy wapniowe pochodzące ze źródeł naturalnych
Nawóz wapniowy tlenkowy ( wapno rolnicze palone) jest dostarczany w dwóch rodzajach - o zawartości 60 i 80 % CaO.
Nawóz wapniowy tlenkowy mieszany ( wapno rolnicze mieszane) o zawartości 50 % CaO. Jest otrzymywany przez zmieszanie nawozu wapniowego tlenkowego z nawozem wapniowym węglanowym zwyczajnym w stosunku 1:1.
Nawóz wapniowy węglanowy zwyczajny ( wapniak mielony rolniczy) o zawartości 45 % CaCO3 otrzymywany jest przez zmielenie kamienia wapiennego.
Nawóz wapniowy kredowy o zawartości 45 % CaO w formie CaCO3.
Nawóz wapniowy węglanowy - kreda o zawartości 40 % CaO w formie CaCO3 jest to naturalna kreda łąkowa lub jeziorna otrzymywana jako kopalina z odkrywek łąkowych. Po wydobyciu nawóz suszy się celem obniżenia zawartości wody poniżej 30 %.
Nawozy wapniowe oraz wapniowo-magnezowe stanowiące produkty uboczne oraz odpady różnych gałęzi przemysłu
Odpady przemysłowe używane do wapnowania i magnezowania ze względu na ilość, w jakich są wprowadzane do gleby, muszą być stosowane ze szczególną ostrożnością. Są to bowiem odpady z zakładów produkcyjnych i mogą zawierać szkodliwe dla ludzi lub zwierząt pierwiastki lub związki. Mogą one na długo "zanieczyścić" glebę. Surowce te obok znacznej ilości wapnia i magnezu mogą zawierać pewna ilość pierwiastków szkodliwych, takich jak fluor, metale ciężkie i in. Stosowanie tych materiałów w rolnictwie do odkwaszania gleb, musi być poprzedzone wnikliwymi badaniami. Badania w tym zakresie wykazują, że nie należy dopuścić do obrotu tych surowców wtórnych, które zawierają zbyt dużo domieszek szkodliwych takich jak sód, chlor, siarkę siarczkową i metale ciężkie. Zawartość chloru w wapnie posodowym i in. nie może przekroczyć 3,5 %, a siarki siarczkowej 1,5 %. Zawartość cynku, ołowiu i kadmu nie powinny przekroczyć odpowiednio 4000, 200 i 8 ppm w nawozach wapniowych oraz 4000, 500 i 15 ppm w wapniowo-magnezowych. Zawartości te są podane w przeliczeniu na kilogram sumy CaO+MgO. Duże różnice w dopuszczalnej zawartości tych metali wynikają stąd, że niektóre metale ciężkie pobierane są przez rośliny zbyt szybko (np. kadm), a inne znacznie wolniej ( np. ołów).
Przykłady nawozów wapniowych poprzemysłowych:
Wapno magnezowe tlenkowe zawierające 65 % CaO + MgO, w tym 10-20 % MgO, jest produktem Chrzanowskich Zakładów Materiałów Ogniotrwałych, Zakładów Materiałów Ogniotrwałych Huty Sędzimira i in.
Wapno magnezowe tlenkowe zawierające 45 % CaO + MgO, w tym 7-15 % MgO, jest to produkt uboczny otrzymywany przy przeróbce żużli w hucie Sędzimira.
- Wapno magnezowe tlenkowe zawiera 40 % CaO + MgO, w tym 10-20 % MgO. Jest to materiał odpadowy, uzyskiwany przy produkcji cynku oraz przy flotacji rud cynkowo-ołowiowych i miedziowych. Może także zawierać domieszki kadmu, cynku, miedzi, manganu i kobaltu.
Nawóz wapniowy posodowy ( wapno posodowe) zawiera 40-50 % CaO w formie węglanowej. Jeżeli nie wykazuje zbyt wysokiej zawartości chloru - to może być stosowane.
Nawóz wapniowy węglanowy pokekowy ( wapno pokekowe) otrzymywane przy produkcji kwasu siarkowego, zawiera 35 % CaO. Może zanieczyszczać glebę siarką.
Nawóz wapniowy węglanowy po flotacji siarki ( wapno poflotacyjne). Powstaje w kopalnictwie siarki, zawiera 40 % CaO.
Nawóz wapniowy pocelulozowy ( wapno pocelulozowe) zawiera 40 % CaO. Można go stosować jeżeli nie zanieczyszcza gleby chlorem. Zawartość chloru nie może przekraczać 5 %, a siarką 1,5 %.
Wapno defekacyjne - około 20 % CaO.
Pyły cementowe - około 40 % CaO.
9. Zasady ustalania dawek nawozów
Wysokość dawek wszystkich stosowanych nawozów powinna być optymalna. Taki poziom nawożenia zapewnia uzyskanie wysokich i jakościowo dobrych plonów oraz przyczynia się do stałego podnoszenia żyzności gleby.
Punktem wyjścia do ustalenia optymalnych dawek nawozów, zawierających poszczególne składniki pokarmowe, jest rozpoznanie uprawianych roślin pod względem ich wymagań pokarmowych i potrzeb nawozowych.
Pod pojęciem wymagań pokarmowych rozumie się masę składników jaką rośliny muszą pobrać w czasie swojego rozwoju ontogenetycznego aby wydać określone plony.
Potrzeby nawozowe to ta ilość składników, jaką należy dostarczyć w formie nawozów, aby rośliny mogły pokryć swoje wymagania pokarmowe.
Przy uprawie roślin w środowisku bezglebowym wymagania pokarmowe odpowiadają potrzebom nawozowym.
W warunkach środowiska glebowego potrzeby nawozowe mogą być mniejsze lub większe od wymagań pokarmowych. Są one mniejsze wówczas, gdy gleba wykazuje dużą naturalną zasobność w składniki mineralne i rośliny pobierają znaczne ilości biogenów z tego źródła. Z większymi potrzebami nawozowymi roślin, w stosunku do ich wymagań pokarmowych, mamy do czynienia na glebach o niskiej zasobności. W tych glebach dużo składników z nawozów przechodzi w formy niedostępne bądź jest wymywana.
Wielkość dawek nawozów mineralnych jest uzależniona od wielu czynników, które rolnik powinien uwzględnić w planie nawożenia. Do najważniejszych należą:
1. Gatunek i odmiana. Na przykład większe zapotrzebowanie na potas wykazują buraki cukrowe niż zboża. Nowe odmiany tzw. intensywne wymagają większych dawek.
2. Przewidywana wielkość plonu. Rolnik popełnia tu najczęstsze i największe błędy, gdyż rzadko uwzględnia wielkość plonu i stosuje nadmiar lub niedobór składników.
3. Stanowisko (przedplon). Odnosi się to przede wszystkim do roślin motylkowatych wzbogacających glebę w azot i pozostawiających często kilkadziesiąt kilogramów N/ha. Nie uwzględnienie tych zasobów powoduje często wyleganie pszenicy ozimej.
4. Zasobność gleby w przyswajalny fosfor, potas i magnez.
5. Opady i ich rozkład. Po suchych i ostrych zimach wypłukanie azotu, potasu i magnezu jest mniejsze i dawki można obniżyć. Natomiast ogólnie przyjęto, że na każde 10 mm opadu zimowego powyżej normy (od października do marca), powinno się zwiększać dawkę azotu o 1 kg N/ha.
6. Kompleks przydatności rolniczej gleb. Na kompleksach pszennych bardzo dobrych i żytnich słabych, potrzeby nawożenia zbóż azotem są mniejsze niż na kompleksach pszennych dobrych i żytnich bardzo dobrych.
7. Przeznaczenie plonu roślin np. wyższe dawki N stosuje się w uprawie zbóż konsumpcyjnych i pastewnych w celu zwiększenia zawartości białka, natomiast niższe dawki N uwzględnia się pod jęczmień browarny z uwagi na wymaganą optymalna zawartość białka w granicach 9-12 %.
8. Poziom kultury gleby. Duże dawki nawozów można stosować tylko na glebach o wysokiej kulturze-uregulowany odczyn, wysoka zasobność w fosfor, potas i magnez, dobre właściwości wodno-powietrzne.
9. Stopień wykorzystania składników pokarmowych z nawozów mineralnych i organicznych. Zależnie od właściwości chemicznych nawozów i biologicznych roślin, wykorzystanie składników pokarmowych waha się w granicach 15-90 % i jest najmniejsze dla fosforu 15-40 %.
Wymagania pokarmowe roślin
Roślina składa się z wody związków organicznych i mineralnych. Pobrane z otoczenia składniki pokarmowe rośliny przetwarzają na związki organiczne i mineralne.
Składniki pokarmowe pobierane przez rośliny w dużych ilościach nazywa się makroskładnikami, zaś pobierane w niewielkich ilościach lecz niezbędnych do normalnego wzrostu i rozwoju, określa się mianem mikroskładników lub pierwiastków śladowych.
Do niezbędnych dla roślin zalicza się 21 pierwiastków: makroskładniki - C, O, H, N, P, K, Ca, Mg, S oraz mikroskładniki - Fe, Cl, Na, Mn, B, Zn, Cu, Mo, Co, V, Si
i Al.
Każdy z 21 pierwiastków niezbędnych dla roślin jest równie ważny, choć wielkość zapotrzebowania na nie jest bardzo różna.
Roślina nie może się właściwie rozwijać bez któregokolwiek z wymienionych pierwiastków, co więcej, o jej rozwoju decyduje właśnie ten składnik, którego roślina ma najmniej w stosunku do swoich potrzeb. To fundamentalne dla żywienia roślin „prawo minimum" sformułował już w wieku XIX twórca chemii rolnej i podstaw nawożenia Justus Liebig. Działanie prawa minimum obrazowo można przedstawić w postaci beczki o nierównych klepkach.
W żywieniu roślin nie można zastępować jednego składnika drugim, rośliny muszą mieć zapewnione, w odpowiednich proporcjach, wszystkie niezbędne dla ich życia składniki.
Do określenia wymagań pokarmowych i potrzeb nawozowych niezbędna jest znajomość składu chemicznego roślin.
Tabela 7 obrazuje średnią zawartość składników pokarmowych w suchej masie płodów roślinnych, a w tabeli 8 podano końcowe ich pobranie przez rośliny uprawne.
Z danych tabeli 8 wynika, że większość roślin oprócz rzepaku, motylkowatych i strączkowych, pobiera najwięcej potasu, mniej azotu i najmniej fosforu.
Zapotrzebowanie roślin na poszczególne składniki pokarmowe jest zróżnicowane podczas wegetacji. Rośliny młode zawierają na ogół więcej składników pokarmowych niż rośliny starsze.
W żywieniu roślin ważnym jest znajomość pobrania zarówno ilości składników pokarmowych, jak i tempa ich pobrania w okresie wegetacji. Szczególnie dobrego zaopatrzenia w składniki pokarmowe wymagają młode rośliny. Niedobór składników może powodować wystąpienie na różnych częściach roślin charakterystycznych objawów chorobowych.
Gleba jako źródło składników pokarmowych
Potrzebne dla roślin składniki pokarmowe występują w glebie w różnych formach i ilościach. Jednak tylko niewielka ich ilość występuje w związkach dostępnych dla roślin. Dane o ich zawartości obrazuje tabela 9.
Porównując te dane z wymaganiami pokarmowymi roślin odnosi się wrażenie, że ilość składników przyswajalnych w glebie w stosunku do potrzeb pokarmowych roślin jest wystarczająca. W rzeczywistości tak jednak nie jest, gdyż system korzeniowy roślin nie styka się z całą masą gleby. W sumie rośliny wykorzystują z gleby nie więcej niż 20 % składników przyswajalnych występujących w glebie.
Zasobność gleb jest różna, a niedobór większości składników występuje w glebach lekkich. Do wyjątku należy zaliczyć żelazo i mangan, których to w tych glebach nie brakuje.
Tabela 7
Średnie zawartości suchej masy i makroskładników w roślinach uprawnych
Roślina |
Plon |
Sucha masa % |
% w suchej masie |
||||
|
|
|
N |
P |
K |
Ca |
Mg |
Pszenica ozima |
ziarno słoma |
85 88 |
1,95 0,64 |
0,36 0,10 |
0,40 1,02 |
0,04 0,27 |
0,13 0,10 |
Pszenica jara |
ziarno słoma |
85 88 |
2,14 0,69 |
0,39 0,12 |
0,44 1,10 |
0,08 0,27 |
0,13 0,08 |
Jęczmień |
ziarno słoma |
85 88 |
1,87 0,75 |
0,39 0,11 |
0,50 1,34 |
0,06 0,45 |
0,14 0,12 |
Owies |
ziarno słoma |
85 88 |
1,85 0,73 |
0,37 0,14 |
0,51 1,90 |
0,11 0,37 |
0,13 0,11 |
Żyto |
ziarno słoma |
85 88 |
1,57 0,58 |
0,36 0,11 |
0,52 1,00 |
0,07 0,23 |
0,12 0,08 |
Pszenżyto ozime |
ziarno słoma |
85 88 |
1,84 0,56 |
0,34 0,10 |
0,51 1,03 |
0,07 0,22 |
0,12 0,08 |
Kukurydza |
ziarno słoma |
85 80 |
1,55 1,19 |
0,34 0,20 |
0,66 1,87 |
0,09 0,40 |
0,18 0,28 |
Rzepak ozimy |
nasiona słoma |
87 85 |
3,70 0,68 |
0,60 0,10 |
0,75 1,39 |
0,39 1,67 |
0,22 0,11 |
Len włóknisty |
nasiona słoma |
86 85 |
3,74 0,71 |
0,64 0,15 |
0,85 1,22 |
0,19 0,72 |
0,26 0,25 |
Łubiny |
nasiona słoma |
87 85 |
6,15 1,07 |
0,59 0,14 |
1,03 1,54 |
0,25 1,25 |
0,32 0,12 |
Grochy |
nasiona słoma |
86 85 |
3,41 1,51 |
0,41 0,11 |
1,12 1,52 |
0,07 1,85 |
0,15 0,15 |
Bobik |
nasiona słoma |
87 85 |
4,56 0,97 |
0,58 0,14 |
1,11 1,58 |
0,15 1,07 |
0,12 0,11 |
Burak cukrowy |
korzenie liście |
25 15 |
0,88 2,55 |
0,20 0,31 |
0,79 3,44 |
0,39 0,84 |
0,17 0,66 |
Burak pastewny |
korzenie liście |
12 14 |
1,79 3,35 |
0,24 0,29 |
2,67 3,73 |
0,18 0,95 |
0,14 0,79 |
Ziemniak |
bulwy łęty |
25 30 |
1,38 1,85 |
0,24 0,17 |
2,32 2,66 |
0,08 2,27 |
0,13 0,36 |
Owies |
zielonka |
22 |
1,85 |
0,26 |
3,10 |
0,28 |
0,07 |
Żyto |
zielonka |
22 |
2,45 |
0,31 |
2,76 |
0,47 |
0,09 |
Kukurydza |
zielonka |
30 |
1,64 |
0,24 |
1,11 |
0,47 |
0,12 |
Kapusta pastewna |
zielonka |
12 |
2,50 |
0,36 |
3,37 |
1,47 |
0,12 |
Trawy |
zielonka |
22 |
1,80 |
0,35 |
2,66 |
0,50 |
0,19 |
Koniczyna łąkowa |
zielonka |
22 |
2,30 |
0,26 |
2,46 |
1,15 |
0,25 |
Lucerna siewna |
zielonka |
22 |
3,10 |
0,35 |
2,99 |
1,37 |
0,23 |
Tabela 7 (c.d.)
Średnie zawartości mikroskładników w roślinach uprawnych
(mg/kg s.m.)
Roślina |
Plon |
|
|
|
|
|
|
|
B |
Cu |
Mn |
Mo |
Zn |
Pszenica ozima |
ziarno słoma |
1,7 3,1 |
4,4 3,5 |
39 40 |
0,30 0,36 |
37 22 |
Pszenica jara |
ziarno słoma |
1,5 3,4 |
4,4 2,9 |
44 51 |
0,30 0,37 |
42 25 |
Jęczmień |
ziarno słoma |
1,3 4,7 |
5,6 4,1 |
26 40 |
0,37 0,32 |
39 24 |
Owies |
ziarno słoma |
1,3 3,8 |
4,6 3,6 |
70 106 |
0,41 0,32 |
43 38 |
Żyto |
ziarno słoma |
1,6 2,5 |
4,4 3,1 |
48 55 |
0,33 0,35 |
37 28 |
Pszenżyto ozime |
ziarno słoma |
1,7 2,8 |
4,1 3,6 |
46 41 |
0,31 0,35 |
46 27 |
Kukurydza |
ziarno słoma |
2,6 5,4 |
4,4 6,0 |
20 55 |
0,24 0,44 |
33 38 |
Rzepak ozimy |
nasiona słoma |
9,8 16,4 |
3,2 3,1 |
40 28 |
0,33 0,36 |
35 16 |
Łubiny |
nasiona słoma |
14,7 11,9 |
11,3 5,2 |
169 243 |
1,32 0,62 |
77 44 |
Grochy |
nasiona słoma |
7,2 19,1 |
5,7 4,5 |
25 78 |
1,45 0,60 |
40 30 |
Bobik |
nasiona słoma |
8,2 15,7 |
10,9 4,6 |
24 30 |
1,28 0,34 |
46 29 |
Burak cukrowy |
korzenie liście |
12,2 34,8 |
5,2 10,1 |
44 125 |
0,29 0,63 |
26 60 |
Burak pastewny |
korzenie liście |
13,5 36,4 |
6,0 4,8 |
55 237 |
0,36 0,58 |
49 88 |
Ziemniak |
bulwy łęty |
7,0 17,0 |
6,4 9,2 |
20 188 |
0,29 0,39 |
24 66 |
Owies |
zielonka |
5,4 |
7,0 |
94 |
0,44 |
43 |
Żyto |
zielonka |
4,6 |
7,3 |
67 |
0,44 |
37 |
Kukurydza |
zielonka |
5,7 |
4,2 |
50 |
0,50 |
48 |
Kapusta pastewna |
zielonka |
28,0 |
2,8 |
35 |
0,50 |
20 |
Trawy |
zielonka |
4,8 |
6,4 |
125 |
0,70 |
33 |
Koniczyna łąkowa |
zielonka |
18,6 |
7,8 |
60 |
0,51 |
40 |
Lucerna siewna |
zielonka |
25,0 |
7,0 |
48 |
0,69 |
40 |
Tabela 8
Pobranie końcowe makroskładników przez 1 t plonu głównego
wraz z odpowiednią ilością plonu ubocznego w kg
Roślina |
N |
P1/ |
K2/ |
Ca3/ |
Mg4/
|
Żyto |
23,8 |
5,1 |
19,2 |
3,9 |
2,3 |
Pszenica ozima intensywna |
26,5 |
4,7 |
15,6 |
3,6 |
2,3 |
Pszenica ozima średnio intensywna |
25,0 |
5,0 |
20,0 |
4,3 |
3,2 |
Pszenica jara |
30,0 |
5,4 |
18,1 |
4,3 |
2,3 |
Pszenżyto |
28,3 |
4,9 |
17,6 |
3,7 |
2,2 |
Jęczmień ozimy |
23,0 |
4,5 |
20,7 |
7,1 |
2,5 |
Jęczmień jary |
26,2 |
5,0 |
18,4 |
5,2 |
2,6 |
Owies |
29,1 |
5,5 |
32,6 |
7,2 |
2,9 |
Kukurydza na ziarno |
33,3 |
6,3 |
34,6 |
6,7 |
5,7 |
Burak cukrowy |
5,78 |
0,82 |
6,92 |
4,99 |
1,11 |
Burak pastewny |
4,12 |
0,60 |
6,35 |
1,33 |
0,63 |
Ziemniaki |
3,37 |
0,63 |
5,62 |
0,40 |
0,33 |
Rzepak |
50,9 |
10,1 |
51,1 |
41,3 |
5,7 |
Len na włókno |
11,7 |
2,3 |
13,2 |
3,4 |
6,3 |
Łubiny |
89,0 |
10,9 |
51,4 |
24,9 |
6,8 |
Grochy |
50,7 |
5,9 |
25,7 |
18,5 |
3,2 |
Bobik |
60,0 |
6,0 |
31,5 |
15,0 |
3,3 |
Rośliny uprawiane na zieloną masę: |
|
|
|
|
|
Żyto na zielonkę (18 % s.m.) |
4,9 |
0,7 |
4,5 |
0,6 |
0,2 |
Owies na zielonkę (20 % s.m.) |
3,7 |
0,5 |
5,8 |
0,7 |
0,26 |
Żyto z wyką |
4,7 |
0,6 |
4,8 |
1,6 |
0,2 |
Kukurydza na silos (30 % s.m.) |
5,1 |
0,81 |
5,01 |
1,48 |
0,48 |
Trawy |
4,8 |
0,8 |
7,4 |
1,0 |
0,4 |
Motylkowate z trawami (22 % s.m.) |
5,7 |
0,8 |
5,9 |
2,2 |
0,44 |
Lucerna |
6,7 |
0,7 |
5,9 |
3,2 |
0,5 |
Koniczyna |
5,5 |
0,6 |
5,1 |
2,7 |
0,5 |
Kapusta pastewna (12 % s.m.) |
3,3 |
0,4 |
2,8 |
3,0 |
0,3 |
Słonecznik |
2,1 |
0,6 |
4,6 |
1,7 |
0,4 |
1/ przy przeliczeniu na P2O5 pomnożyć przez 2,29
2/ przy przeliczeniu na K2O pomnożyć przez 1,2
3/ przy przeliczeniu na CaO pomnożyć przez 1,4
4/ przy przeliczeniu na MgO pomnożyć przez 1,66
Tabela 9
Zawartość składników pokarmowych w warstwie uprawnej gleby
( według W.Łoginowa)
Pierwiastek |
Zawartość ogólna
|
Zawartość form przyswajalnych |
||
|
% |
kg na 1 ha |
ppm |
kg na 1 ha |
N |
0,03-0,3 |
900-9000 |
10-100 |
30-300 |
P |
0,01-0,1 |
300-3000 |
15-75 |
45-225 (100-500 kg P2O5) |
K |
0,2-3,0 |
6000-90000 |
30-200 |
90-600 (110-720 kg K2O) |
Mg |
0,1-1,0 |
3000-30000 |
5-50 |
15-150 (25-250 kg MgO) |
Zn |
0,001-0,03 |
30-900 |
0,2-0,8 |
0,60-2,40 |
B |
0,0005-0,01 |
15-300 |
0,2-0,7 |
0,60-2,10 |
Cu |
0,0005-0,01 |
15-300 |
0,8-6,5 |
2,40-19,50 |
Mo |
0,00005-0,0005 |
1,5-15 |
0,05-0,15 |
0,15-0,50 |
W glebie następują ciągłe przemiany pierwiastków - przechodzenie z form niedostępnych w formy dostępne, ale i także z form dostępnych w formy niedostępne. Przemiany te następują głównie pod wpływem mikroorganizmów glebowych. W sumie nie ma stałej granicy między formą przyswajalną i nieprzyswajalną danego pierwiastka. W wyniku niektórych procesów ulegają stopniowemu uruchomieniu formy uprzednio dla roślin nieprzyswajalne. W innych procesach, określanych nazwą uwsteczniania, następuje utrata przyswajalności.
Rozpuszczalne formy składników pokarmowych ulegają wymywaniu w głąb gleby poza zasięg systemu korzeniowego, a więc stają się dla roślin również niedostępne. Wymywaniu przeciwstawia się dość skutecznie sorpcja, w wyniku której są zatrzymywane przez glebę, w formie dostępnej dla roślin - potas, wapń, magnez i częściowo również azot w formie NH4
Przykładem zjawiska uwsteczniania jest przejście rozpuszczalnych form fosforu w formy nierozpuszczalne. Zjawisko to zachodzi zarówno w glebach kwaśnych, jak i zasadowych. W przypadku gleb kwaśnych są znaczne ilości glinu i żelaza, które łatwo reagują z jonami fosforanowymi.
Ca(H2PO4)2 + 2 Al(OH)3 2 AlPO4 + Ca(OH)2 + 4 H2O
Ca (H2PO4)2 + 2 Fe(OH)3 2 FePO4 + Ca(OH)2 + 4 H2O
W glebach zasadowych, zawierających nadmiar wapnia, powstają fosforany trójwapniowe :
Ca (H2PO4)2 2 CaHPO4 Ca3(PO4)2
Powstające fosforany glinu, żelaza, a także fosforan trójwapniowy należą do związków praktycznie nierozpuszczalnych, a więc bezpośrednio nieprzyswajalnych dla roślin.
Ograniczenie strat składników pokarmowych i procesu ich uwsteczniania się w glebie ma ważne znaczenie. Jednym ze sposobów ograniczenia uwsteczniania fosforu w glebie jest stosowanie nawożenia organicznego. Substancja organiczna zwiększa ruchliwość fosforu poprzez chelatowanie jonów Ca++, Al+++ i Fe+++. Ponadto przypuszczalnie tworzą się względnie ruchliwe kompleksy fosforowo-próchniczne.
Przed ustaleniem, ile i jakich składników należy dostarczyć roślinom do pełnego zaspokojenia ich potrzeb, trzeba określić zawartość przyswajalnych form tych składników w glebie. W tym celu opracowano mapy zasobności gleb w przyswajalny fosfor, potas, magnez oraz mikroskładniki. Zasobność gleb w wapń ocenia się na podstawie ich odczynu. Dużym problemem jest ocena gleby pod względem zawartości przyswajalnych form azotu, gdyż do tego celu nie ma w pełni zadawalających metod. Gleby nasze są przeważnie ubogie w azot i stąd staramy się poprzez nawożenie pokryć zapotrzebowanie roślin na ten składnik, mający tak duży wpływ na wysokość plonów.
Ocenę stanu zasobności gleb w składniki pokarmowe dla roślin wykonują okręgowe stacje chemiczno-rolnicze.
Potrzeby nawozowe roślin
Naturalna zasobność gleb nie może zapewnić uzyskania wysokich plonów roślin. Bez nawożenia mineralnego musi nieuchronnie nastąpić spadek plonów, aż do poziomu zupełnie niskiego. Dawniej spadek plonów był przez wiele lat skutecznie hamowany przez powszechne stosowanie obornika. Ten naturalny nawóz zawiera wszystkie składniki potrzebne roślinom. Aktualnie, przy osiąganiu stosunkowo wysokich plonów, samo nawożenie obornikiem nie zabezpiecza wymagań pokarmowych roślin.
Im większe są wymagania pokarmowe roślin, tym większe należy stosować ilości nawozów. Planując dawki poszczególnych składników należy uwzględnić ich zawartość w glebie oraz zdolność ich pobierania przez poszczególne gatunki roślin. Na wspomnianą zdolność pobierania składa się długość okresu wegetacji i budowa systemu korzeniowego. Rośliny o dłuższym okresie wegetacji i bardziej rozwiniętym systemie korzeniowym mogą pobierać większe ilości składników pokarmowych z gleby.
Dawki nawozów powinny być ściśle dostosowane do wymagań pokarmowych roślin i do zasobności gleby.
Stopień wykorzystania nawozu przez roślinę wykazuje znaczne różnice w zależności od składnika pokarmowego. Dla potasu może on wynosić nawet 80-90 %, natomiast dla azotu wynosi 60-70 %, a dla fosforu wynosi zaledwie 30-50 %, w zależności od rodzaju gleby.
Stopień wykorzystania składników pokarmowych z gleby powinno się przyjmować bardzo ostrożnie, jeśli dbamy o utrzymanie czy poprawienie jej zasobności.
Nawożenie powinno nie tylko zwiększać plony, ale i podnosić żyzność gleby.
Planując nawożenie należy tak dobierać nawozy, aby zwiększały one zasobność gleby we wszystkie składniki pokarmowe potrzebne roślinom. Jednostronne nawożenie nie daje efektów, a często nawet przynosi szkody. Jako przykład można wziąć sytuacje w niektórych gospodarstwach posiadających gleby lekkie, które wykazują skrajnie niską zawartość przyswajalnego magnezu. W tych to warunkach stosowanie wyłącznie azotu, fosforu i potasu nie daje tu żadnych efektów produkcyjnych. Dopiero po zastosowaniu nawozu magnezowego składniki te zaczynają działać, dając nawet znaczne zwyżki plonów.
Na efekt produkcyjny nawozów wpływa szereg czynników, jak na przykład warunki meteorologiczne oraz rodzaj gleby. Na bardzo lekkich glebach nie można uzyskać wysokich plonów, niezależnie od poziomu nawożenia.
Technologia nawożenia mineralnego
Najpowszechniej stosuje się nawożenie doglebowe. Polega ono na bezpośrednim wprowadzeniu nawozów do gleby. Stosuje się również, ale rzadziej, nawożenie dolistne roślin, polegające na opryskiwaniu ich roztworami substancji nawozowych. Nawożenie to często łączy się z zabiegami ochrony roślin. Innym sposobem dostarczenia roślinom mikroskładników jest nawożenie donasienne. Polega ono na suchym lub mokrym zaprawianiu nasion odpowiednimi składnikami pokarmowymi. W tym przypadku nawozy umiejscawia się na nasionach, a nie w glebie. Sposób ten praktycznie ogranicza się do mikroskładników pobieranych przez rośliny w szczególnie małych ilościach.
Rozróżnia się dwa zasadnicze terminy stosowania nawozów: nawożenie przedsiewne i pogłówne. Najbardziej rozpowszechnione jest nawożenie przedsiewne. Nawożenie pogłówne polega na stosowaniu nawozów już w czasie wegetacji roślin. Pogłównie najczęściej stosuje się azot.
Niektóre nawozy, jak np. saletra amonowa i mocznik, mają charakter uniwersalny. Inne nadają się wyłącznie do nawożenia przedsiewnego ( siarczan amonu, superfosfat) lub pogłównego ( saletra sodowa).
Nawożenie w zmianowaniu
Działanie nawozów nie ogranicza się tylko do wpływu na rośliny, pod które je bezpośrednio zastosowano, lecz rozciąga się także na rośliny uprawiane w latach następnych. Jest to tzw. działanie następcze nawożenia, z którym należy zawsze się liczyć w związku z pozostawieniem w glebie części niewykorzystanych w pierwszym roku składników pokarmowych zawartych w nawozach.
Planowa gospodarka nawozowa, obejmująca cały cykl zmianowania, jest warunkiem najlepszego i najoszczędniejszego wykorzystania nawozów mineralnych. W nowoczesnym rolnictwie dąży się do nawożenia w zmianowaniu, a więc planowania nawożenia, a zwłaszcza wapnowania, na cały cykl zmianowania roślin. Uwzględnia się przy tym oczywiście specyfikę wymagań pokarmowych kolejno uprawianych roślin.
Poszczególne zmianowania różnią się między sobą pod względem "pojemności nawozowej", czyli masy nawozów, jakie można w nich efektywnie zastosować. Dobór roślin silniej reagujących na nawożenie, a także wprowadzenie dodatkowych międzyplonów pozwala na wydatne zwiększenie "pojemności nawozowej". Korzystnym tego rezultatem jest wzrost produkcji roślinnej gospodarstwa.
Cennym elementem systemu nawożenia w zmianowaniu jest możliwość pełniejszego uwzględnienia powiązań nawożenia mineralnego i organicznego.
Nowoczesna gospodarka nawozowa obejmuje system nawożenia organicznego i mineralnego w zmianowaniu. Jednocześnie uwzględnia się wpływ nawozów organicznych na efektywniejsze wykorzystanie przez rośliny nawozów mineralnych. Najlepsze rezultaty uzyskuje się przez kompleksowe stosowanie nawozów mineralnych i organicznych, gdyż funkcje ich uzupełniają się wzajemnie.
10. Nawożenie wybranych roślin uprawnych
Dawki nawozów mineralnych pod rośliny uprawne przedstawiono w tabelach 10 - 13.
Pszenica ozima
Przy określaniu dawek nawozów należy kierować się przewidywaną wysokością plonu oraz zawartością składników pokarmowych w glebie.
Przyjmuje się, że wzajemny stosunek N:P2O5:K2O w nawozach powinien wynosić 1:0,8:1. Dawka azotu powinna być zróżnicowana w zależności od odmiany. Na przykład:
- dla odmian Asty, Alcedo, Jany, Modrej, Polanki, Bety i Begry zaleca się stosować 60 - 120 kg N/ha;
- dla odmian Grany, Liwilli, Emiki, Salwy, Pandy, Gamy, Roty, Jawy i Wendy proponuje się dawki 80-130 kg N/ha.
Niższe dawki stosuje się na glebach bardzo dobrych, po bogatym w azot przedplonie, a także przy niskim poziomie plonowania. Dawki azotu należy dzielić na dwie lub trzy części. Pierwszą część (40-50 kg) stosuje się wczesną wiosną w celu wspomożenia krzewienia i wytworzenia większej liczby kłosów. Drugą dawkę (20-30 kg) należy stosować w pełni strzelania w źdźbło zaś trzecią (40-60 kg) - krótko przed kłoszeniem. Stosowanie drugiej dawki powinno być bardzo ostrożne ze względu na zwiększenie podatności na wyleganie, natomiast stosowanie trzeciej dawki jest trudne technicznie - tylko wysiew ręczny, samolotem lub specjalnym zestawem o dużym prześwicie.
Fosfor i potas należy dawkować w zależności od zasobności gleby i spodziewanych plonów. Zaleca się 30 -100 kg P2O5 w formie superfosfatu i 50-120 kg K2O w formie wysokoprocentowych soli potasowych. Duże znaczenie ma również wapnowanie gleb, które można wykonać pod przedplon lub w czasie upraw pożniwnych.
Tabela 10
Dawki nawozów mineralnych pod zboża,
w czystym składniku, w kg/ha
Roślina |
Plon t/ha |
Dawki
|
|||||||
|
|
azotu ( N ) |
fosforu ( P2O5) |
Potasu (K2O) |
|||||
|
|
stanowisko |
zawartość składników |
pokarmowych w glebie |
|||||
|
|
dobre |
słabe |
niska |
średnia |
wysoka |
niska |
średnia |
wysoka |
Żyto |
3,5 3,5 4,0 |
60 70 80 |
80 90 100 |
80 90 100 |
60 70 80 |
40 50 60 |
90 100 110 |
70 80 90 |
50 60 70 |
Pszenica odmiany intensywne |
4,5 6,0 |
85 100 |
105 120 |
90 105 |
65 80 |
35 45 |
100 120 |
80 100 |
60 80 |
Jęczmień ozimy
jary browarny
jary pastewny
|
4,0 6,0 3,0 5,0 4,0 6,0 |
90 110 30 40 70 90 |
100 120 40 50 80 100 |
80 100 80 100 80 100 |
60 80 60 75 60 80 |
50 60 40 60 50 60 |
90 110 90 110 100 120 |
70 90 70 90 80 100 |
60 80 50 70 60 80 |
Owies |
3,0 4,0 5,0 |
50 60 70 |
60 70 80 |
80 90 100 |
50 70 80 |
30 40 50 |
80 130 160 |
60 110 140 |
40 80 105 |
Tabela 11
Dawki nawozów mineralnych pod rośliny okopowe,
w czystym składniku, w kg/ha
( według K. Lehmanna)
Roślina |
Plon t/ha |
Dawki |
|||||||
|
|
azotu ( N ) |
fosforu ( P2O5) |
potasu (K2O) |
|||||
|
|
stanowisko |
zawartość składników |
pokarmowych w glebie |
|||||
|
|
dobre |
słabe |
niska |
średnia |
wysoka |
niska |
średnia |
wysoka |
Ziemniaki na oborniku na bardzo wczesny zbiór sadzeniaki
jadalne
pastewne i przemysłowe |
10,0 15,0 18,0 20,0 25,0 25,0 30,0 |
40 50 70 80 100 90 110 |
50 60 80 90 110 100 120 |
70 90 120 90 110 90 110 |
50 70 100 70 90 80 90 |
40 60 70 60 70 50 70 |
80 120 140 140 170 180 210 |
60 100 120 120 150 160 180 |
50 80 110 100 120 140 160 |
Buraki cukrowe (na oborniku) |
35,0 40,0 45,0 |
90 100 120 |
110 120 140 |
115 130 140 |
90 100 110 |
60 80 90 |
150 190 240 |
130 160 200 |
105 130 160 |
Tabela 12
Dawki nawozów mineralnych pod rzepak, groch, łubin i len włóknisty,
w czystym składniku, w kg/ha
( według K. Lehmanna)
Roślina |
Plon t/ha |
Dawki |
|||||||
|
|
azotu ( N ) |
fosforu ( P2O5) |
potasu (K2O) |
|||||
|
|
Stanowisko |
zawartość składników |
pokarmowych w glebie |
|||||
|
|
dobre |
słabe |
niska |
średnia |
wysoka |
niska |
średnia |
wysoka |
Rzepak |
2,5 3,0 3,5 |
140 160 180 |
160 180 200 |
90 100 110 |
75 85 95 |
40 50 60 |
105 130 155 |
85 110 135 |
60 85 110 |
Groch |
1,5 2,5 |
10 20 |
20 30 |
50 70 |
40 50 |
30 40 |
60 80 |
50 70 |
40 60 |
Łubin |
1,5 2,0 2,5 |
- - - |
- - - |
75 85 95 |
40 50 55 |
30 35 45 |
50 70 95 |
40 50 75 |
40 40 50 |
Len włóknisty |
4,0 5,0 6,0 |
20 25 30 |
40 45 50 |
60 70 80 |
40 50 60 |
30 35 40 |
70 85 100 |
60 70 80 |
45 55 60 |
Tabela 13
Dawki nawozów mineralnych pod główne rośliny pastewne,
w czystym składniku, w kg/ha
( według K. Lehmanna)
Roślina |
Plon t/ha |
Dawki |
|||||||
|
|
azotu ( N ) |
fosforu ( P2O5) |
potasu (K2O) |
|||||
|
|
stanowisko |
zawartość składników |
pokarmowych w glebie |
|||||
|
|
dobre |
słabe |
niska |
średnia |
wysoka |
niska |
średnia |
wysoka |
Buraki cukrowe pastewne (Poly-Past) |
50,0 60,0 70,0 |
140 155 170 |
160 175 190 |
115 130 145 |
75 90 110 |
65 80 95 |
185 235 285 |
165 215 265 |
140 190 240 |
Koniczyna (na zielonkę) |
30,0 40,0 50,0 |
- - - |
- - - |
80 90 100 |
60 70 80 |
40 50 60 |
160 200 250 |
140 180 220 |
110 160 200 |
Lucerna (na zielonkę)
|
40,0 50,0 60,0 |
- - - |
- - - |
100 110 120 |
80 90 100 |
60 80 90 |
220 250 280 |
200 230 260 |
170 200 230 |
Kukurydza (na zielonkę) |
50,0 60,0 70,0 |
120 130 140 |
140 150 160 |
70 90 110 |
60 70 80 |
40 50 60 |
180 190 220 |
160 180 200 |
140 170 180 |
Żyto (na zielonkę) |
20 25,0 30,0 |
90 100 120 |
100 120 140 |
70 75 80 |
45 50 55 |
30 35 40 |
95 125 150 |
75 105 130 |
50 80 110 |
Żyto ozime
Żyto pobiera składniki pokarmowe przez cały okres wegetacji, jednak największe potrzeby pokarmowe wykazuje wczesną wiosną. Przy wysokich plonach ilość pobieranych składników pokarmowych jest często wyższa niż u innych zbóż. Należy jednak zaznaczyć, że żyto ma duże zdolności pobierania N, P, i K ze związków trudno dostępnych i nawożenie nie musi pokrywać w pełni zapotrzebowania, szczególnie na glebach żyznych. Celem uzyskania plonów 3,0-4,0 t/ha należy zastosować: przy dobrej zasobności gleby 40-50 kg P2O5 i 60 kg K2O, zaś na glebach mało zasobnych - 100 kg P2O5 i 120 kg K2O.
Nawożenie azotem musi być bardzo precyzyjne i dostosowane do warunków i wyglądu roślin. Potrzeby nawozowe zaspakaja 40-120 kg azotu stosowanego w małych dawkach.
Na glebach słabych i ubogich celowe jest zastosować już jesienią 20-30 kg N. Wiosną na zamarzniętą jeszcze glebę należy zastosować podstawową dawkę 40-50 kg N. Wczesne dostarczenie azotu jest bardzo ważne ze względu na szybki rozwój żyta w miarę rozmarzania pola. Drugą część dawki należy zastosować stosownie do wyglądu roślin. Przy słabym ich rozwoju można zastosować 30-40 kg N/ha w połowie okresu strzelania w źdźbło. W przypadku bujnego wzrostu roślin należy zrezygnować z tego nawożenia azotem. Jeśli mamy możliwość wysiewu azotu samolotem lub ręcznie w okresie kłoszenia-kwitnienia to należy go zastosować. Nawożenie to nie spowoduje wylegania, natomiast bardzo wyraźnie może zwiększyć plony.
Jakkolwiek żyto znosi kwaśne gleby to jednak zastosowanie pod tą roślinę wapna może dać dobre efekty, szczególnie jeżeli zastosowane będzie wapno magnezowe.
Ziemniak
Potrzeby pokarmowe ziemniaka są duże i bardzo zróżnicowane w zależności od odmian. Ziemniak należy do roślin doskonale wykorzystujących obornik. W naszych warunkach 1 tona obornika zwiększa plon bulw średnio o 200 kg. Obornik wyraźnie wzmaga działanie nawożenia mineralnego, zwiększa zawartość skrobi, poprawia właściwości smakowe bulw. W miarę wzrostu dawek nawozów mineralnych znaczenie obornika jako źródła NPK maleje, jednak nadal pozostaje on głównym źródłem mikroelementów, a przede wszystkim substancji organicznej. Optymalna dawka obornika wynosi od 25 do 30 t na 1 ha, wyższe dawki są mało efektywne. W gospodarstwach nie dysponujących obornikiem zamiast tego nawozu można przyorać słomę wzbogaconą uprzednio azotem w ilości 1 kg N na 100 kg słomy. Innym źródłem nawozów organicznych mogą być nawozy zielone.
Głównym źródłem nawozów NPK dla ziemniaków są nawozy mineralne. Dawki tych nawozów zależą głównie od przeznaczenia zbioru i odmiany. Plantacje sadzeniaków nie mogą być zbyt silnie nawożone azotem, wymagają jednak obfitego nawożenia fosforem i potasem. Stosunek N:P2O5:K2O dla tego typu uprawy powinien wynosić 1:1,2:1,6 przy dawce 70 kg N/ha. Również ziemniaki wczesne przeznaczone na wczesny zbiór ( w czerwcu i lipcu) nawozi się niewielką dawką azotu - w granicach 60-70 kg N/ha przy zachowaniu stosunku N:P2O5:K2O = 1:1,5:1,5. Dla pozostałych kierunków użytkowania i wszystkich odmian uprawianych na wszystkich glebach można stosować uniwersalną dawkę 90-100 kg N/ha, zachowując stosunek N:P2O5:K2O= jak 1:1,5:1,5.
W przypadku uprawy niektórych odmian dawka azotu może wynosić nawet 120 kg N na 1 ha, a proporcja składników zależy wtedy od kierunku użytkowania ziemniaków.
Nawozy fosforowe i potasowe rozsiewa się pod orkę przedzimową, a tylko na glebach bardzo lekkich lepiej jest dać nawozy potasowe wiosną. Całą dawkę azotu należy stosować wiosną przed sadzeniem ziemniaków, gdyż nawożenie pogłówne nie podnosi plonu, ale może opóźniać dojrzewanie i zwiększać podatność na choroby.
Burak cukrowy
Obornik pod buraki cukrowe zaleca się stosować w dawkach 30-40 t/ha. Źródłem substancji organicznej mogą być również nawozy zielone, słoma i gnojowica. W przypadku słomy należy dodać około 10 kg N na 1 t słomy. Zalecana dawka gnojowicy wynosi około 40 m3/ha. Wapnowanie pól o niskim pH najlepiej wykonać pod lub po sprzęcie przedplonu buraków. Na glebach ciężkich celem przeciwdziałania zaskorupieniu się gleby zaleca się stosować wiosną około 0,5-1,0 t/ha wapna węglanowego nawet gdy pH nie wymaga zabiegu wapnowania.
Nawozy fosforowe i potasowe dla plonów korzeni w przedziale 30-50 t/ha stosuje się w dawkach 60-140 kg P2O5 i 100-240 kg K2O/ha pod pług łącznie z obornikiem.
Buraki uprawiane na oborniku reagują opłacalną zwyżką plonu korzeni do dawki 160 kg N/ha. Wyższe dawki zwiększają plon liści powodując, jednak silny wzrost w nich zawartości azotanów, które są szkodliwe dla zwierząt i ponadto obniżają wartość technologiczną korzeni. Pierwsza dawka azotu powinna być stosowana nie później niż 8-10 dni przed siewem w ilości nie wyższej niż 80 kg N/ha i wymieszana z glebą na głębokość 6-8 cm za pomocą narzędzi do przedsiewnej uprawy roli. Pozostałą część azotu brakującą do zalecanego poziomu wysiewa się pogłównie po pojedynkowaniu roślin. Nawozy azotowe można w całości stosować przedsiewnie, jednak należy je głęboko wymieszać z glebą, aby uniknąć uszkodzeń kiełków buraka przez duże stężenie związków azotu w roztworze glebowym.
Rzepak ozimy
Rzepak nawozi się z zasady tylko nawozami mineralnymi choć jeśli jest możliwe to wskazane jest także stosowanie obornika lub gnojowicy.
Nawozy fosforowe i potasowe dawkuje się według zasobności gleb w te składniki, wysiewając je na podorywkę i przykrywając orką siewną. Na glebach lżejszych nie zakwaszonych fosfor stosuje się w superfosfacie pojedynczym, a na glebach zwięźlejszych w superfosfacie potrójnym.
Z nawozów potasowych zaleca się stosować wysokoprocentowe sole potasowe.
Jesienne nawożenie azotem powinno być umiarkowane, gdyż zastosowane w nadmiarze pogarsza zimotrwałość roślin. Nawozy azotowe stosuje się na zaoraną rolę pod bronę w dowolnej formie, jednak na glebach zakwaszonych nie powinno się stosować siarczanu amonu. Znacznie większych ilości azotu potrzebuje rzepak wiosną. Stosuje się go w całości na przedwiośniu krótko przed ruszeniem wegetacji lub w momencie jej ruszania. Dawkę wiosenną azotu można też podzielić na dwie części. Wówczas połowę wysiewa się przed ruszeniem wegetacji, a drugą połowę stosuje się w okresie pąkowania roślin. Przedwiosenną dawkę azotu poleca się stosować w saletrze amonowej, a dawkę wczesnowiosenną w moczniku. Rzepak można także dokarmiać azotem dolistnie w okresie pąkowania i na początku kwitnienia Florogamą R w ilości 10-15 l/ha w roztworze wodnym o koncentracji nie przekraczającej 10 %.
Przy uprawie rzepaku na oborniku zmniejsza się dawki nawozów mineralnych o około 25 %, a przy uprawie na gnojowicy zmniejsza się dawki fosforu i azotu.
11. Oddziaływanie nawożenia na jakość plonów
Podstawowym celem nawożenia jest zwiększenie plonów i utrzymanie należytej żyzności gleby. W związku ze zmianą warunków żywienia roślin może również następować zmiana w jakości plonów.
Najogólniej można przyjąć, że właściwe nawożenie mineralne poprawia jakość plonów, natomiast nieodpowiednie nawożenie może pogarszać jego jakość.
Pojęcie jakości plonu jest bardzo szerokie. Można rozumieć przez nie zróżnicowanie cech zewnętrznych, takich jak dorodność ziarna, wielkość bulw czy korzeni, ich kształt itp., a także ich skład chemiczny, w szczególności zawartość białka, skrobi czy tłuszczu. Do istotnych cech jakościowych należy również wartość odżywcza produktów roślinnych, ich walory smakowe, zdolność przechowalnicza, a dla produktów stanowiących surowce przemysłowe - ich przydatność technologiczna.
Z punktu widzenia płodów roślinnych ważne znaczenie ma dostarczenie im wszystkich potrzebnych makro- i mikroskładników w odpowiednich proporcjach. Nawożenie jednostronne, pomijane lub ograniczanie niektórych składników, wpływa ujemnie zarówno na wielkość jak i jakość plonów.
Na cechy jakościowe produktów roślinnych szczególnie duży wpływ ma azot. Jeżeli rośliny są wystarczająco zaopatrzone w inne składniki, to wpływ azotu jest na ogół korzystny. Dzięki nawożeniu uzyskuje się plony dorodne i lepiej wykształcone. Przenawożenie azotem może być bardzo szkodliwe. Jedynie właściwe dawki azotu pozwalają uzyskać wysokie plony dobrej jakości.
Nawożenie azotem powoduje istotne zmiany w składzie chemicznym roślin. Do zmian najważniejszych należy duży wzrost zawartości białka, dotyczy to zarówno części zielonych, jak i ziarna, nasion, bulw czy korzeni. Dla roślin pastewnych jest to niewątpliwie bardzo korzystne. Należy jednak pamiętać, że przy bardzo wysokich dawkach azotu wartość odżywcza białka może ulec pewnemu pogorszeniu.
W zakresie dawek rolniczo uzasadnionych takie niekorzystne zmiany występują rzadko i zaznaczają się dopiero przy zdecydowanym przenawożeniu azotem.
Nawożenie azotem może wpływać także na zmianę zawartości skrobi w bulwach ziemniaka, cukru w burakach czy tłuszczu w roślinach oleistych. Zazwyczaj zawartość tych składników w miarę zwiększania dawek azotu początkowo rośnie, następnie utrzymuje się na określonym poziomie, a dopiero przy dawkach szczególnie wysokich - mniej lub bardziej wyraźnie spada.
Przedstawione zależności zmuszają nas w niektórych wypadkach do ograniczenia dawek azotu.
Przy niewłaściwym stosowaniu azotu lub zbyt wysokich jego dawkach uzyskane produkty roślinne w skrajnych przypadkach mogą być szkodliwe. Na przykład duże trudności nastręcza intensywne nawożenie azotem roślin uprawianych na zieloną masę. Rośliny takie, żywione azotem " luksusowo" nie nadążają za jego przetworzeniem na białko. W rezultacie otrzymana zielonka może zawierać zbyt dużo azotanów, co jest szkodliwe dla żywionych nią zwierząt. Takie niebezpieczeństwo zmniejsza się wprawdzie znacznie w przypadku suszenia zielonki i skarmiania siana, gdyż w trakcie suszenia zawartość azotanów zwykle spada.
Nawożenie potasem wpływa korzystnie na gromadzenie węglowodanów w roślinach, np. zwiększa zawartość skrobi w ziemniakach. Wpływ ten jest jednak niekiedy ograniczony przez szkodliwe działanie jonów chlorkowych, wprowadzanych wraz z solą potasową. Potas reguluje gospodarkę wodną roślin, co ma szczególne znaczenie dla jakości plonu upraw na zieloną masę oraz dla roślin użytków zielonych.
Zdrowa pasza odznacza się właściwym stosunkiem K:Ca:Mg, który można łatwo zniekształcić przez nadmierne nawożenie potasem.
Rośliny w wypadku dobrego zaopatrzenia w potas mają skłonność do pobierania go w nadmiernych ilościach. Następstwem jest to, że nadmiar potasu ogranicza jednocześnie pobieranie Mg i Ca. Wówczas rośliny wykazują zaniżoną zawartość Ca, Mg, a często również i Na. Pasza uzyskana w tych warunkach może być w skrajnych wypadkach bardzo szkodliwa dla zwierząt. Dotyczy to również trwałych użytków zielonych a zwłaszcza pastwisk. Stąd też nawozów potasowych nie powinno się stosować w nadmiernych dawkach.
W odróżnieniu od azotu fosfor nie wykazuje tendencji do gromadzenia się w roślinach, nawet stosowany w dużych dawkach. Intensywne nawożenie azotem i potasem powoduje skłonność do obniżania zawartości fosforu w roślinach, jeżeli nie przeciwdziała temu wystarczający poziom nawożenia fosforem. Oddziaływanie fosforu na jakość plonów jest na ogół korzystne. Sprzyja on w szczególności zwiększeniu zawartości węglowodanów oraz dobremu wykształcaniu się nasion, a zatem uzyskaniu materiału nasiennego dobrej jakości.
Na jakość plonów wpływają oczywiście i inne składniki pokarmowe. Wpływ ten daje się zaobserwować najwyraźniej przy niedoborze dowolnego składnika pokarmowego. Objawia się odchyleniem w rozwoju określonych organów roślinnych, a często powstawaniem objawów chorobowych, szczególnie na liściach.
Ogólnie można stwierdzić, że aby właściwie nawozić, trzeba stale kontrolować warunki wzrostu roślin i zasobność gleb w składniki pokarmowe i na tej podstawie wyrównywać wszelkie ujawnione niedobory. Należy jednak również unikać „przekarmiania” roślin nadmiernymi dawkami nawozów, do czego może prowadzić nieuwzględnianie naturalnej zasobności gleby.
12. Wpływ nawożenia na środowisko
Nawozy oddziałują przede wszystkim na właściwości gleby oraz na wody gruntowe i powierzchniowe, a pośrednio na otwarte zbiorniki wodne i rzeki. Wynika to z faktu, że nawozy mają głównie charakter rozpuszczalnych soli i wprowadzane są do gleby w dużych dawkach.
Nadmiar soli może wpływać ujemnie na właściwości fizyczne gleby. Skutecznie temu przeciwdziała stosowanie nawozów bardziej skoncentrowanych. Na przykład stosując wysokoprocentowe sole potasowe przy tej samej dawce potasu wprowadza się do gleby 3-4 razy mniej soli niż przy stosowaniu np. kainitu. Ponadto nawożąc glebę żywi się nie tylko rośliny uprawne, ale i pożyteczna mikroflorę, wpływającą bardzo korzystnie na jej żyzność. Podobnie działa równoległe stosowanie nawozów organicznych, sprzyjające utrzymywaniu zawartości próchnicy w glebie. W sumie można oczekiwać pozytywnego wpływu nawożenia na glebę. Oczywiście nieprzestrzeganie zasad właściwego nawożenia, szczególnie przez stosowanie nadmiernych dawek, i to na glebach lżejszych, może być niekorzystne. Realne niebezpieczeństwo stwarza np. spotykane niekiedy stosowanie nadmiernych ilości gnojowicy, przekraczających znacznie potrzeby nawozowe roślin. Rzadziej już spotyka się przypadki nadmiernego wapnowania gleb, które przyspiesza rozkład próchnicy i uwstecznia niektóre składniki pokarmowe.
Bardzo złożony jest problem oddziaływania nawożenia na stan wód. Jeżeli następują straty składników pokarmowych przez wymywanie, należy mieć na względzie, że dostają się one do wód gruntowych, a następnie do rzek i otwartych zbiorników wodnych. Może to spowodować zachwianie równowagi biologicznej w wodach. Nadmiar składników pokarmowych powoduje zbyt intensywny rozwój wielu organizmów żyjących w wodzie, co prowadzi do jej wyczerpania z tlenu, a w ostateczności - do zamierania życia. To niekorzystne zjawisko, określane jako eutrofizacja, spotyka się niestety stosunkowo często. Jego przyczyną jak dotychczas jest jednak raczej dopływ różnorodnych ścieków niż wpływ nawożenia. Nie mniej coraz częściej pojawiają się informacje o niepokojącym wzroście stężenia składników nawozowych w wodach gruntowych na terenach, gdzie stosuje się intensywne nawożenie. Zjawiskom tym możemy skutecznie przeciwdziałać, nawożąc gleby w optymalnych terminach i dzieląc wyższe dawki nawozów nawet wtedy, gdy nie daje to wyraźnych korzyści ekonomicznych. Przestrzeganie tych zasad będzie niezbędne przy dalszym zwiększaniu poziomu nawożenia. Natomiast lokalnie bardzo wyraźne zagrożenie czystości wód może stwarzać stosowanie nadmiernych dawek gnojowicy.
13. Efektywność, opłacalność i organizacja nawożenia
Zależność plonu od poziomu nawożenia
Nawożenie składnikiem, który występuje w glebie w ilościach niewystarczających dla pokrycia wymagań pokarmowych rośliny, powoduje zawsze zwiększenie plonu. Wzrost plonu nie jest proporcjonalny do ilości zastosowanego nawozu, aż do uzyskania wartości maksymalnej. Kolejne dawki nawozu dają coraz to mniejsze przyrosty plonu. Po przekroczeniu określonego poziomu nawożenia następuje spadek plonu, związany z niekorzystnym wpływem nadmiaru składnika pokarmowego. Dawka, przy której uzyskuje się plon maksymalny, zależy od rośliny, zasobności gleby w ten składnik i od ogólnych warunków rozwoju roślin. Po jej przekroczeniu plon początkowo już się nie zmienia, chociaż rośliny mogą nadal pobierać składnik wprowadzany z nawozem, gromadząc go często zupełnie niepotrzebnie w dużym nieraz nadmiarze. Jest to tzw. luksusowe żywienie roślin.
Przy dalszym podnoszeniu poziomu nawożenia następuje wyraźny, nieraz gwałtowny spadek plonu.
Zależność wysokości plonu od poziomu nawożenia ma charakter bardzo złożony. Pełny efekt nawożenia można uzyskać tylko przez pokrycie wymagań pokarmowych oraz zapewniając optymalne warunki rozwoju roślin, m.in. przez właściwe i terminowe wykonywanie wszelkich zabiegów agrotechnicznych. Próby nadrobienia jakichkolwiek błędów czy niedociągnięć agrotechnicznych nadmiernym nawożeniem są całkowicie niecelowe i są tylko marnowaniem cennych składników pokarmowych.
Przy intensywnym nawożeniu trzeba zwracać uwagę na możliwość przedawkowania nawozów. Dotyczy to również stosowania mikroskładników. W najlepszym wypadku ponosi się zbędne koszty, często jednak może to być przyczyną spadku plonu, a także niekorzystnych zmian w jego jakości.
Efektywność i opłacalność nawożenia
Dla scharakteryzowania wyników nawożeniem roślin wprowadzono pojęcie jego efektywności. Najprościej jest wyznaczyć tzw. przeciętną efektywność brutto. W tym celu dzieli się uzyskany plon przez dawkę składnika pokarmowego i wynik wyraża się w kilogramach plonu przypadających na 1 kg zastosowanego składnika. Licząc w ten sposób przypisuje się nawożeniu całkowity plon, łącznie z jego częścią uzyskaną z naturalnych zasobów gleby. Dokładniejsze dane uzyskuje się, wyznaczając efektywność netto. Do tego celu konieczna jest informacja o wysokości plonu uzyskanego w tych samych warunkach bez nawożenia. Informację taką można uzyskać tylko z odpowiednich doświadczeń polowych. Efektywność netto oblicza się, odejmując plon "zerowy" (bez nawożenia) od plonu uzyskiwanego przy określonym nawożeniu i dzieląc wynik przez dawkę zastosowanego składnika. Przykładowe dane o przeciętnej efektywności nawożenia niektórych roślin podano w tabeli 14.
Efektywność nawożenia stopniowo spada, w miarę wzrostu dawki nawozu.
Zbliżając się do plonu maksymalnego osiąga ona wartości tak małe, że dalszy wzrost poziomu nawożenia staje się praktycznie niecelowy i nieopłacalny. Zwiększenie dawki jest ekonomicznie nieuzasadnione, jeżeli koszt kolejnego zwiększenia dawki nawozu przekracza wartość uzyskanej dzięki temu zwyżki plonu.
Jednakże dokładniejsza ocena opłacalności nawożenia jest bardziej skomplikowana.
Tabela 14
Efektywność netto nawożenia niektórych roślin uprawnych
(w kg plonu na 1 kg składnika pokarmowego)
Roślina i rodzaj plonu |
Nawożenie azotem
N |
Nawożenie fosforem
P2O4 |
Nawożenie potasem
K2O |
Żyto - ziarno |
8-10 |
4-5 |
2,5-3 |
Pszenica ozima - ziarno |
6-7 |
3-4 |
2,5-3,5 |
Jęczmień jary - ziarno |
10-13 |
3-4 |
2-2,5 |
Rzepak ozimy - nasiona |
6-7 |
1,5-2 |
2-2,5 |
Ziemniaki - bulwy |
60-75 |
30-40 |
15-25 |
Buraki cukrowe -korzenie |
50-70 |
20-30 |
15-25 |
Buraki pastewne -korzenie |
100-125 |
35-45 |
40-50 |
Trawy -zielona masa |
70-85 |
5-10 |
15-20 |
Zastosowanie nawozu, niezależnie od pokrycia wszystkich poniesionych kosztów, powinno dać jeszcze rolnikowi pewien zysk. Przyjmuje się, że nawożenie opłacalne jest dopiero wtedy, gdy przychód z uzyskanej zwyżki plonu jest conajmniej o 50 % wyższy od poniesionych kosztów. Jest to ustalenie umowne, jednak niezbędne ze względu na złożoność wyliczeń. Jako optymalny można określić plon, który zapewnia rolnikowi uzyskanie najwyższego dochodu. Plon optymalny będzie zawsze niższy od plonu maksymalnego, przy którym uzyskuje się najwyższą produkcję, ale stosunkowo wysokim kosztem. Różnicę tę można do pewnego stopnia zmniejszyć, poprawiając organizację i technikę nawożenia, a tym samym obniżając koszty.
Istnieje pewna możliwość wpływu na efektywność nawożenia. Zwiększa ją z reguły poprawa właściwości, a tym samym produkcyjności gleby, staranna uprawa roli, odpowiedni dobór odmian roślin uprawnych, właściwe zmianowanie, a także dobór nawozów, ich dawek oraz sposobu nawożenia. Oczywiście istnieją również obiektywne czynniki ograniczające efektywność. Do takich czynników należy rodzaj gleby oraz warunki meteorologiczne. W Polsce częstą przyczyną zaniżania efektywności nawożenia jest np. okresowy niedobór wody. Dlatego też, szczególnie w ogrodnictwie, na użytkach zielonych w polowej uprawie roślin pastewnych, bardzo duży wpływ na efektywność nawożenia ma deszczowanie.
W latach suchych deszczowanie tych roślin może nawet podwoić efektywność nawożenia.
Organizacja gospodarki nawozowej
Gospodarka nawozowa w Polsce sprowadza się do istnienia dość gęstej sieci punktów sprzedaży nawozów, w których zaopatrują się rolnicy, oraz odrębnego systemu zaopatrywania w nawozy gospodarstw państwowych, dysponujących własnymi magazynami nawozowymi.
Rozwiązaniem przyszłościowym, realizowanym dotychczas tylko w niewielkim zakresie, jest dostarczanie nawozów bezpośrednio do gospodarstw rolnych oraz system usług nawozowych wykonywanych na zamówienie rolnika przez przedsiębiorstwa specjalistyczne. Tego rodzaju rozwiązania, usprawniające pracę w rolnictwie, a przy tym gwarantujące fachową kontrolę nad procesem nawożenia oraz możliwość zastosowania najnowocześniejszej techniki, istnieją już w niektórych krajach - np. w USA i w Niemczech. Oczywiście wprowadzenie takiego systemu usług nie oznacza równoległego funkcjonowania przedsiębiorstw prowadzących normalną sprzedaż nawozów.
Bardzo ważnym elementem właściwej gospodarki nawozowej jest istnienie sieci poradnictwa nawozowego dla rolników oraz stwarzanie możliwości ich systematycznego doszkalania w zakresie nowych technologii nawożenia. Podstawowe znaczenie ma też dalszy rozwój działalności usługowej okręgowych stacji chemiczno-rolniczych.
14. Literatura uzupełniająca
1. Czuba R., Mazur T., Wpływ nawożenia na jakość plonów, PWN, Warszawa 1988.
2. Czuba R. i wsp., Nawożenie mineralne roślin uprawnych, Police 1996.
3. Fotyma M., Nawozy mineralne i nawożenie, PWRiL, Warszawa 1987.
4. Fotyma M., Mercik S., Chemia rolna, PWN, Warszawa 1995.
5. Gorlach E. i wsp., Przewodnik do ćwiczeń z chemii rolnej, AR, Kraków 1999.
6. Gorlach E., Mazur T., Chemia rolna, PWN, Warszawa 2001.
7. Kabata-Pendias A., Pendias H., Biogeochemia pierwiastków śladowych, PWN 1999.
8. Koter M., Chemia rolna, PWN, Warszawa 1987.
9. Krauze A., Domska D. i wsp., Ćwiczenia specjalistyczne z chemii rolnej, ART, Olsztyn 1991.
10. Lityński T., Jurkowska H., Żyzność gleby i odżywianie się roślin, PWN 1982.
11. Mazur T., Mineev M., Debreczeni B., Nawożenie w rolnictwie biologicznym, ART, Olsztyn 1993.
12. Mazur T. i wsp., Azot w glebach uprawnych, PWN, Warszawa 1991.
13. Panak H. i wsp., Przewodnik metodyczny do ćwiczeń z chemii rolnej, ART, Olsztyn 1990.
59
Roślina
Glebayya
Nawóz
1200ႰC
1200ႰC
Ca2+
Ca2+