Slajd 1. Analiza gospodarki azotowej w gospodarstwach saksońskich na podstawie bilansu składników pokarmowych przy uŝyciu BEFU i REPRO

Transkrypt

1 Slajd 1 Analiza gospodarki azotowej w gospodarstwach saksońskich na podstawie bilansu składników pokarmowych przy uŝyciu BEFU i REPRO Dr Erhard Albert, Dział: Uprawa roślin, surowce odnawialne Slajd 2 Slajd 3 Stan chemiczny Wody gruntowe: parametr azotan Zgodnie z Dyrektywą Wodną, z powodu zawartości azotanów 24% saksońskich wód gruntowych jest w złym stanie chemicznym Slajd 4 Emisje azotu do wód saksońskich podział ze względu na źródło emisji Relatywny udział emisji azotu ze źródeł rozproszonych i punktowych w Wolnym Kraju Związkowym Saksonii Pola uprawne Inne powierzchnie Otwarte zbiorniki wodne UŜytki zielone Las liściasty Las iglasty Sady/winnice Osiedla Źródło: Atlas składników pokarmowych nanoszonych do wód, rok 2005, LfULG 2009

2 Slajd 5 Analiza gospodarki azotowej w gospodarstwach saksońskich Treść projektu Kulisy Ramowa Dyrektywa Wodna dobry stan wód gruntowych i powierzchniowych Główny cel Redukcja rozproszonych źródeł namywania azotu z powierzchni uŝytkowanych rolniczo Przewidywanie Zmniejszenie nadmiernej ilości azotu obciąŝającego wody podziemne Sposób postępowania Wybór gospodarstw (n=16) Analiza gospodarki azotowej Okres trwania bilansu: 3 lata (Ŝniwne) Bilanse BEFU Zastosowanie modelu REPRO INL- Instytut Rolnictwa ZrównowaŜonego Prezentacja potencjału optymalizacji gospodarstwa przy uŝyciu REPRO Slajd 6 Charakterystyka warunków stanowiska 16 gospodarstw: 9 gospodarstw na glebach dyluwialnych (gospodarstwa D - 1 do D - 9) 7 gospodarstw na glebach lessowych (gospodarstwa Lö - 1 do Lö 7) Ilości opadów pomiędzy 540 a 700 mm (wieloletnia średnia roczna) rok 2006 za suchy, 2007 ponadprzeciętnie wysokie opady, częściowo dotyczy to takŝe roku 2008 Ilość wód infiltracyjnych pomiędzy 100 a 250 mm (obliczenie przy pomocy REPRO) Slajd 7 Charakterystyka struktury gospodarstw 3 gospodarstwa <500ha, 6 gospodarstw > ha, 6 gospodarstw > ha w sumie ha

3 D 5, Lö 3 i Lö 4: gospodarstwa towarowe Obsada zwierząt: 0,1 do 1,3 sztuki duŝej/ha, przewaŝa hodowla krów matek Dominujące uprawy : pszenica ozima (28% powierzchni) rzepak (18% powierzchni) jęczmień ozimy (15% powierzchni) Slajd 8 Slajd 9 Bilans składników pokarmowych z BEFU Schemat bilansu powierzchni za DüV Pobieranie składników pokarmowych składniki pokarmowe z hodowli zwierzęcej pobór nawozów naturalnych pochodzenia zwierzęcego nawozy organiczne inne substancje nawozy handlowe wiązanie azotu Płaszczyzna odniesienia Powierzchnia gospodarstwa Oddawanie składników pokarmowych zbiór produktów roślinnych (Ŝniwa) oddawanie nawozów naturalnych pochodzenia zwierzęcego nieunikniony nadmiar azotu/ wymagane dodawanie azotu

4 Slajd 10 REPRO Saldo bilansu azotowego w odniesieniu do powierzchni gospodarstwa Saldo N = dodawanie N pobór N - N org Zanieczyszczenie N Powierzchnia gospodarstwa, pole Materiał siewny N org zapas ** Wiązanie N 2 Pobór N * NawoŜenie mineralne N saldo Straty N NawoŜenie organiczne * Pobór N w czasie Ŝniw (zbiór plonu głównego i produktów ubocznych) ** Zmiana zapasów N w glebie (netto mineralizacja/- wiązanie) Źródło: REPRO Slajd 11 Slajd 12 Wyniki bilansu składników pokarmowych Doprowadzanie i pobór N w badanych gospodarstwach (Wyniki REPRO, średnia trzyletnia : * 2007 do 2009) Pobór N na glebach dyluwialnych: 116 kg N/ha Pobór N na glebach lessowych: 185 kg N/ha

5 Slajd 13 Wyniki bilansu azotowego Zastosowanie organicznych i mineralnych nawozów azotowych w gospodarstwach (Wyniki REPRO, średnia trzyletnia : * 2007 do 2009) Gleby lessowe: relatywnie równomierny poziom średnio 180 kg N/ha Gleby dyluwialne: zróŝnicowane nawoŝenie azotowe (pomiędzy kg N/ha) Slajd 14 Wyniki bilansu azotowego Saldo N w badanych gospodarstwach za BEFU i REPRO (średnia trzyletnia : * 2007 do 2009) Średnie saldo N BEFU: 43 kg N/ha (pomiędzy 17 a 93 kg N/ha) Średnie saldo N REPRO: 70 kg N/ha (pomiędzy 43 a 105 kg N/ha) Slajd 15 Wyniki bilansu azotowego Salda N dla specyficznych pól za REPRO (średnia trzyletnia ) Slajd 16 Potencjalne nawoŝenie azotanowe z wodą infiltracyjną NawoŜenie azotanowe i koncentracja azotanów w wodzie infiltracyjnej za REPRO (średnia trzyletnia : * 2007 do 2009) Średnia koncentracja NO 3 w wodzie infiltracyjnej Gleby lessowe: 98 mg NO 3 /l Gleby dyluwialne; 134 mg NO 3 /l

6 Slajd 17 Potencjalne nawoŝenie azotanowe z wodą infiltracyjną Związek pomiędzy (A) nawoŝeniem azotanowym i koncentracją azotanów (Obliczenia przy pomocy REPRO) Maksymalne nawoŝenie azotanowe dla zachowania wartości granicznej 50 mg NO 3 /l: 23 kg N/ha Slajd 18 Potencjalne nawoŝenie azotanowe z wodą infiltracyjną Związek pomiędzy (B) saldem azotowym i nawoŝeniem azotowym (Obliczenia przy pomocy REPRO) Przy maksymalnym tolerowanym wymywaniu 23kg N/ha, zgodnie z obliczeniami REPRO powstaje orientacyjna wartość nadmiaru bilansowego w wysokości 22 kg/ha. Slajd 19 Slajd 20 Optymalizacja z REPRO Scenariusze rachunkowe dla poprawy efektywności wykorzystania N Na przykładzie 9 gospodarstw Punkty cięŝkości: a) Konserwacja wolnego azotu w okresie pozawegetacyjnym b) Zmniejszenie zagroŝonego stratami nadmiernego nawoŝenia azotowego Działania 1) Poszerzenie uprawy międzyplonów do wszystkich roślin jarych 2) Optymalizacja azotowego nawoŝenia mineralnego

7 Slajd 21 Optymalizacja z REPRO Scenariusze rachunkowe dla poprawy efektywności wykorzystania N Potencjały redukcyjne nawoŝenia azotowego przy uprawie międzyplonów i zoptymalizowanym nawoŝeniu azotowym (Wyniki scenariuszy rachunkowych REPRO) Stan obecny Uprawa międzyplonów Uprawa międzyplonów + redukcja nawoŝenia N Uprawa międzyplonów: redukcja koncentracji NO 3 o średnio 6% Uprawa międzyplonów + optymalizacja nawoŝenia azotowego: redukcja o średnio 24% Slajd 22 Slajd 23 Podsumowanie (1) Bilansowanie N jako kontrola sukcesu zastosowanego nawoŝenia Saldo N = suma wiązań azotu potencjalnie zagraŝających środowisku Ocena oddziaływania na środowisko i trwałości systemu wykorzystania uŝytków rolnych Ze względu na warunki panujące na danym stanowisku istnieje duŝe niebezpieczeństwo wymywania nadmiaru azotu Saldo N za DüV 60kg/ha brak gwarancji dla niewielkiej koncentracji azotanów w wodach infiltracyjnych Slajd 24 Podsumowanie (2) W scenariuszach uprawa międzyplonów i redukcja nawoŝenia azotowego prowadziły do wyraźnie zmniejszonego salda N i zmniejszenia potencjalnego wymywania azotanów istotny potencjał dla zmniejszenia obciąŝenia środowiska Przede wszystkim dzięki: zwiększeniu efektywności nawoŝenia azotowego (poziom plonów uzaleŝniony od stanowiska, warunki specyficzne dla danego roku, nawoŝenie naturalne ) Uprawa międzyplonów skutecznie zmniejsza koncentrację azotanów, jednak azot pozostaje na powierzchniach i prędzej czy później zostanie zmineralizowany musi to być uwzględniane podczas planowania nawoŝenia!

8 Slajd 25 Działania mające na celu optymalizację gospodarki azotowej (1) Realistyczne oszacowanie potencjalnego plonu na poszczególnych polach, w zaleŝności od specyficznych warunków glebowych i siedliskowych Dopasowanie oczekiwań w stosunku do plonu do czynników gospodarczych (np. termin siewu, przedplon) w aktualnym roku uprawowym Określenie potrzeby nawoŝenia azotowego dla kaŝdego z pól na podstawie minimalnej zawartości azotu w glebie wczesną wiosną, a takŝe dodatkowego dostarczania azotu podczas okresu wegetacji Optymalizacja określenia potrzeby nawoŝenia azotowego poprzez wykorzystanie analizy roślin, techniki czujników i działań, takich jak uzaleŝnione od masy nawoŝenie rzepaku zimowego Slajd 26 Działania mające na celu optymalizację gospodarki azotowej (2) Odpowiednie do zapotrzebowania nawoŝenie fosforowe, potasowe i wapniowe, a takŝe optymalizacja wszystkich innych działań w uprawie roli i roślin NawoŜenie specyficzne dla fragmentów powierzchni uzaleŝnione od potencjału plonu danego miejsca (szczególnie na duŝych polach z duŝym zróŝnicowaniem gleb) Konserwująca uprawa gleby z siewem w materiał mulczowy lub siew bezpośredni: im intensywniej uprawiana jest gleba tym wyŝsza jest mineralizacja azotu i w związku z tym takŝe zagroŝenie wymywaniem (szczególnie po uprawie rzepaku) Zastosowanie stabilizowanych nawozów azotowych/ nawozów o przedłuŝonym działaniu (ENTEC, CULTAN) w szczególności na glebach o małej miąŝszości i przy uprawie roślin późno rozpoczynających wegetację, o długim okresie uprawy Slajd 27 Działania mające na celu optymalizację gospodarki azotowej (3) Uprawa międzyplonów: zapewnia dobre wykorzystanie resztek azotu i jego uwolnienie jesienią, zmniejszone zostają straty azotu i związane z nimi zanieczyszczenia wód gruntowych Wydajność wiązania azotu przez gorczycę Ŝółtą, rzodkiew oleistą i facelię wynosi pomiędzy 50 a 200 kg N/ha Uwzględnienie wydajności wiązania azotu podczas określania potrzeby nawoŝenia kolejnej uprawy do 50 % azotu związanego przez międzyplony trafia do plonu kolejnej uprawy Slajd 28 Działania mające na celu optymalizację gospodarki azotowej (4) W czasie szacowania potrzeby zastosowania mineralnego nawozu azotowego naleŝy uwzględniać aktywny azot z nawozów organicznych (równowaŝnik nawoŝenia mineralnego) Regularne określanie i uwzględnianie zawartości azotu w płynnych nawozach organicznych NawoŜenie nawozem naturalnym przy uwzględnieniu wieloletnich, specyficznych dla danego pola bilansów humusu Nie naleŝy nawozić nawozami naturalnymi po zbiorach: większość gatunków w niewystarczający sposób moŝe wykorzystać dostarczony w taki sposób azot (wyjątki dotyczą nawoŝenia pod międzyplony, uŝytki zielone i rzepak)

9 Slajd 29 Działania mające na celu optymalizację gospodarki azotowej (5) Ograniczenie jesienią nawoŝenia azotowego na rozkładającą się słomę Zastosowanie spowalniaczy nitryfikacji w gnojowicy pod gatunki, które późno rozpoczynają wegetację i nie wywoŝenie gnojowicy na rosnące uprawy (np. kukurydza, ziemniaki, buraki) Zwiększenie powierzchni przechowywania nawozów organicznych: umoŝliwia ich wywoŝenie w czasie największego zapotrzebowania roślin na azot i podczas korzystnych warunków pogodowych Podczas nawoŝenia zastosowanie sprzętów działających ochronnie na strukturę gleby (włóki, szczeliny, iniekcje) o duŝej dokładności rozrzucania nawozów organicznych Slajd 30 Więcej informacji: Optymalizacja gospodarki azotowej Seria wydawnicza, Zeszyt 25/ Slajd 31 Dziękuję za uwagę