Optymalizacja nawożenia według Integrowanej Ochrony Ziemniaka Dr inż. Cezary Trawczyński Zakład Agronomii Ziemniaka IHAR-PIB Oddział w Jadwisinie
Czynniki determinujące plonowanie ziemniaka
Elementy agrotechniki - % udział w tworzeniu plonu Zmianowanie 5 10 % Uprawa roli 5 10 % Nawożenie 30 35 % Sadzeniaki i sadzenie 40 45 % Pielęgnacja 10 15 % Zbiór 10 15 %
Specyfika wymagań określająca nawożenie ziemniaka Płytkie zaleganie systemu korzeniowego (głównie w warstwie do 40 cm) Uprawa w szerokich rzędach (duża podatność na zachwaszczenie) Mechaniczna pielęgnacja międzyrzędzi (wzmożona mineralizacja i zubażanie gleby w próchnicę) Wysoka masa towarowa plonu (do 40 60 t/ha) Wysokie wymagania pokarmowe (na 1 t bulw ok. 5 kg azotu, 1,5 kg fosforu, 7 kg potasu) Duże wymagania wodne (300 450 mm) Długi okres pobierania składników (4 6 miesięcy)
Wymagania ziemniaka w zmianowaniu Gleba o strukturze gruzełkowatej Głęboka miąższość warstwy ornej (powyżej 25 cm) Wysoka zawartość próchnicy (powyżej 2 %) Uprawa na nawozach naturalnych lub organicznych Uregulowany odczyn gleby (ph w KCl 5,5-6,5) Co najmniej średnia zawartość podstawowych składników (PKMg) Pole wolne od chwastów rozłogowych (perzu) i korzeniowych (ostrożnia, komosy) Stanowisko bez kamieni (należy odkamienić jeżeli masa przekracza 10 t/ha) Co najmniej 4-letnia przerwa w uprawie na tym samym polu Właściwy przedplon
Wartość przedplonów i przykładowe człony zmianowania z udziałem ziemniaka Przedplon Człony zmianowań z udziałem ziemniaka Wartość Roślina 20 % 25 % 33 % Bardzo dobra Wieloletnie rośliny motylkowe i ich Ziemniak** Zboża ozime Zbożajare+ Ziemniak** Zboża ozime Zboża jare Ziemniak** Zboża jare Strączkowe mieszanki z wsiewka Strączkowe trawami, strączkowe motylkowych z trawami (2 lata) Dobra Trawy, buraki, Ziemniak* Ziemniak** Ziemniak** zboża+poplon z motylkowych Zboża jare Strączkowe Zboża ozime Zboża jare Strączkowe Zboża ozime+ Zboża ozime Zboża jare+ poplon Buraki* poplon z motylkowych motylkowych Średnia Zboża Ziemniak** Ziemniak** Ziemniak** Zboża jare Zboża jare Zboża ozime Strączkowe Strączkowe Zboża jare Zboża ozime Zboża ozime Zboża jare ** - pełna dawka obornika (25 t/ha); * - połowa dawki obornika (12,5 t/ha) z
Analiza pobierania składników i kumulacji plonu
Fazy rozwojowe ziemniaka w skali BBCH
Dynamika przyrostu masy bulw ziemniaka w okresie wegetacji (plon świeżej masy bulw w t/ha)* Data 10VI 20VI 1VII 10VII 20VII 1VIII 10VIII 20VIII 1IX 10IX 20IX Faza BBCH cz.nadziemna 50 55 60 65 70 75 80 85 90 99 - Faza BBCH bulwy 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 - Wczesne** 2,0 5,0 16,0 23,0 29,0 33,0 36,0 39,0 40,0 40,0 Faza BBCH cz.nadziemna 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 99 Faza BBCH bulwy 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Śr. wczesne - 2,5 9,0 17,0 23,0 28,0 32,0 35,0 38,0 40,0 40,0 *- na podstawie badań własnych; **-wysadzone po podkiełkowywaniu przez 4 tygodnie.
Pobranie składników pokarmowych w okresie wegetacji przez rośliny ziemniaka (w kg z ha). Miesiąc Faza BBCH cz. nadziemna Azot (N) Fosfor (P) Potas (K) Magnez (Mg) Sód (Na) Czerwiec 51 65 39 54 4 5 24 33 12 15 2 6 Lipiec 65 80 81 96 16 19 111 117 12 21 2 12 Sierpień 80 90 54 72 10 12 60 84 12 15 2 9 Wrzesień 90-99 30 6 54 9 3
Potrzeby pokarmowe roślin ziemniaka Składnik potas (K) azot (N) wapń (Ca) fosfor (P) magnez (Mg) żelazo (Fe) mangan (Mn) cynk (Zn) bor (B) miedź (Cu) molibden (Mo) Potrzeby na wyprodukowanie 1 t bulw 6,0 kg 5,0 kg 0,8 kg 0,7 kg 0,4 kg 43,0 g 7,7 g 7,5 g 2,7 g 2,2 g 0,1 g
Nawożenie organiczne i naturalne
Źródła substancji organicznej Substancja organiczna Masa na 1 ha Zalecenia Słoma+Międzyplony 5 t + 30 t Stosować jak wyżej Obornik 30 t Stosować dobrze przefermentowany wcześnie wiosną lub w okresie jesiennym Gnojowica 45 m 3 Stosować wcześnie wiosną pod ziemniaki przemysłowe Gnojówka 20 m 3 Stosować wiosną i natychmiast wymieszać z glebą Pomiot kurzy 5 t Stosować w okresie jesiennym lub wiosennym Kompost 40 t Stosować jak wyżej Słoma 5 t Rozdrobnić, wysiać 0,8-1,0 kg N/100 kg słomy i przyorać bezpośrednio po żniwach Międzyplony 30 t Przyorać jesienią
Wnoszenie składników makroelementowych w nawozach naturalnych i organicznych Rodzaj nawozu Ilość składników w kg N P 2 O 5 K 2 O CaO MgO obornik (30 t) 150 90 180 150 60 gnojówka (20 m 3 ) 60 140 gnojowica (45 m 3 ) 170 125 170 90 50 słoma (5 t) 25 15 50 90 50 międzyplon (łubin) - 30 t 300 45 255 45 25 międzyplon(gorczyca)-30t 120 40 195 105 45
Wnoszenie składników mikroelementowych w nawozach naturalnych i organicznych Rodzaj nawozu Ilość składników w g Fe Mn Zn Cu B obornik (30 t) 13750 1830 1000 125 120 gnojówka (20 m 3 ) 660 60 50 10 40 gnojowica (45 m 3 ) 4000 640 650 70 80 słoma (5 t) 280 400 150 20 20 międzyplon (łubin) - 30 t 600 430 240 45 105 międzyplon(gorczyca) 30 t 975 300 285 45 150
Słoma jako nawóz organiczny
Skład chemiczny różnych rodzajów słomy i obornika (w % s.m.) Rodzaj słomy N P K Mg Żyto 0,58 0,11 1,00 0,08 Pszenica oz. 0,64 0,10 1,05 0,09 Jęczmień j. 0,75 0,11 1,34 0,12 Owies 0,73 0,15 1,90 0,11 Obornik 2,38 0,62 2,76 0,76
Międzyplony jako nawozy organiczne
Zalecane rośliny poplonowe pod ziemniaki Forma międzyplonu Roślina Termin siewu Norma wysiewu kg/ha Wsiewki strączkowych i motylkowych z trawami Seradela Koniczyna + trawy IV-V IV 50-60 10 + 10 Międzyplony ścierniskowe z roślin strączkowych Peluszka + łubin żółty + seradela Wyka j. + peluszka. + łubin żółty Łubin żółty + seradela Wyka ozima + łubin żółty Łubin żółty + peluszka Łubin żółty + peluszka + wyka oz. Łubin wąskolistny + peluszka Peluszka Łubin żółty Seradela Bobik + peluszka + wyka oz. do końca lipca 100 + 80 + 20 40 + 120 + 60 130 + 30 40 + 100 100 + 100 120 + 60 + 40 140 + 100 200 200 70 90 + 60 + 50 Międzyplony ścierniskowe z innych roślin Gorczyca biała Facelia Rzepak Słonecznik Gorczyca biała + facelia Gorczyca biała + rzepak do 15 sierpnia 20 10 10 35 15 + 5 10 + 5
c. d. Zalecane rośliny poplonowe pod ziemniaki Forma międzyplonu Roślina Termin siewu Norma wysiewu kg/ha Międzyplony ścierniskowe z roślin strączkowych i innych Peluszka + słonecznik Łubin żółty + facelia Facelia + seradela Seradela + gryka Facelia + wyka ozima Bobik + groch past. + słonecz. Bobik + wyka j. + słonecz. Peluszka + wyka j. + rzepak do 5 sierpnia 150 + 15 80 + 4 5 + 30 40 + 40 6 + 40 100 + 100 + 15 80 + 100 + 15 50 + 20 + 4 Międzyplony ozime Żyto Żyto + wyka ozima Rzepak ozimy Rzepik ozimy do 5 września 180 80 + 50 20 20
Wpływ różnych gatunków roślin międzyplonowych w porównaniu do obornika i nawożenia mineralnego na plon bulw ziemniaka. IHAR Oddział Jadwisin 30 25 20 t/ha 15 10 5 0 NPK Obornik+NPK Gorczyca+NPK Facelia+NPK Peluszka z owsem+npk NIR
Wpływ Użyźniacza Glebowego (UG max) na plon bulw ziemniaka. IHAR Oddział Jadwisin 108% 107% (43,9 t) 106% 104% 102% 100% 100% (41,0 t) 98% 96% Kontrola Ug max
Wpływ Użyźniacza Glebowego (UG max) na poziom próchnicy w glebie. IHAR Oddział Jadwisin 120% 115% 116% (1,22 %) 110% 105% 100% 100% (1,05 %) 95% 90% Kontrola Ug max
Nawożenie mineralne
Nawożenie mineralne fosforem i potasem
Współczynniki* do przeliczenia ilości składników pobieranych z plonem bulw ziemniaka na dawki nawozów fosforowych i potasowych Nawożenie organiczne Składniki bardzo niska Klasa zasobności gleby niska średnia wysoka bardzo wysoka fosfor 2,8 1,8 1,0 0,5 0,3 Na oborniku potas 0,9 0,8 0,6 0,4 0,2 Bez obornika fosfor 3,0 2,0 1,2 0,7 0,5 potas 1,3 1,2 1,0 0,7 0,5 - ilość składnika pobranego z oczekiwanym plonem należy pomnożyć przez określony współczynnik.
Zalecane dawki nawożenia fosforem (P 2 O 5 kg/ha) wynikające z zasobności gleby przy przewidywanym plonie ziemniaków - 30 t z ha. Zawartość P 2 O 5 w mg/100g gleby Bardzo niska poniżej 5 Uprawa ziemniaków na oborniku bez obornika (25 t ha -1 ) 126 135 Niska 5 10 Średnia 10-15 Wysoka 15-20 Bardzo wysoka powyżej 20 81 45 23 14 90 54 32 23
Zalecane dawki nawożenia potasem (K 2 O kg/ha) wynikające z zasobności gleby przy przewidywanym plonie ziemniaków 30 t z ha Zawartość K 2 O w mg/100g gleby Uprawa ziemniaków na oborniku bez obornika (25 t ha -1 ) Bardzo niska poniżej 5 Niska 5 10 Średnia 10-15 Wysoka 15-20 Bardzo wysoka powyżej 20 189 168 126 84 42 273 252 210 147 105
Nawożenie mineralne azotem
Potrzeby nawożenia azotem na podstawie zawartości azotu mineralnego w glebie (wg Fotymy). Klasa potrzeb Ocena potrzeb nawożenia Zawartość azotu mineralnego (kg/ha) Warstwa gleby 0 60cm Warstwa gleby 0 90cm V Bardzo duże bardzo lekka lekka Kategoria agronomiczna gleby średnia i ciężka bardzo lekka lekka średnia i ciężka < 30 < 40 < 50 < 40 < 50 < 60 IV Duże 31 50 41 60 51-70 41 65 51-80 61 90 III Średnie 51 70 61 80 71 90 68 85 81 105 91 115 II Małe 71 90 I Bardzo małe 81 100 91 110 86 120 106 130 116 140 >90 >100 > 110 > 120 > 130 > 140
N-ogółem w glebach organicznych (1-4%) N- ogółem w glebach mineralnych (0,01-0,30%) N-organiczny (ok. 95%) a) 2/3 jako azot aminowy, aminocukrów i amidów b) 1/3 jako azot kwasów nikleinowych i substancji huminowych N-mineralny (ok. 5%) N-NH 4 + N-NO 3 - a) w roztworze glebowym b) wymiennie związany w KS c) niewymienne związany w KS w roztworze glebowym
Plon t.ha-1 y=-0,0005x2 + 0,1601x + 28,10 Reakcja plonu bulw na wzrastające dawki azotu. IHAR Oddział Jadwisin 45 40 35 30 25 20 15 10 0 50 100 150 200 Dawka kg.ha -1 N zalecana 120 160 Dawka maksymalna
Jednostkowa efektywność nawożenia ziemniaka azotem odmian wczesnych w zależności od terminu zbioru. IHAR Oddział Jadwisin Termin zbioru kg bulw na 1 kg N w przedziale dawek 0-40 40-80 80-120 120-160 160-200 Po 60 dniach 15 10 2-2 -10 Po 75 dniach 45 27 12-2 -20 Po dojrzeniu 92 65 42 15-12
Wymagania odmian ziemniaka (N) z przeznaczeniem na wczesny zbiór. Wczesność Odmiany o wymaganiach w stosunku do azotu (N) Bardzo wczesne Wczesno ść małych (50 kg N/ha) Odmiany o wymaganiach w stosunku do azotu (N) małych średnich średnich (70 kg N/ha) (50-60 kg N/ha) (70-80 kg N/ha) Bardzo Arielle, Berber, Denar, Justa, Lord, wczesne Impala, Krasa. Molli, Velox, Viviana. Wczesne Krasa. Augusta, Ewelina. Bila, Cyprian, Gracja, Michalina, Oman, Vineta. Arielle, Berber, Impala, Denar, Ingrid, Justa, Lord, Molli, Velox, Viviana. Wczesne Augusta, Ewelina. Bila, Cyprian, Gracja, Michalina, Oman, Vineta. dużych (90-100 kg N/ha) Irys, Miłek. Altesse, Aruba, Bellarosa, Etola, Eugenia, Gwiazda, Hubal, Ignacy, Lady Claire, Rosalind. dużych (90 kg N/ha) Irys, Miłek. Altesse, Aruba, Bellarosa, Etola, Eugenia, Gwiazda, Hubal, Ignacy, Lady Claire, Rosalind.
Wymagania nawozowe (N) odmian ziemniaka Wymagania nawozowe odmian (N) Odmiany małe (ok. 100 kg N/ha) średnie (ok. 120 kg N/ha) Augusta, Ignacy, Impala, Viviana, Bila, Ewelina, Latona, Miłek, Oman, Owacja, Rosalind, Agnes, Asterix, Ditta, Malaga, Marlen, Roxana, Satina, Stasia, Fianna, Jelly, Roko Boryna, Glada, Harpun, Jubilat, Kaszub, Pasat, Rumpel, Ikar, Gandawa, Jasia, Kuras, Pokusa, Rudawa Altesse, Arielle, Aruba, Denar, Ingrid, Justa, Krasa, Augusta, Bellarossa, Fresco, Gracja, Lady Claire, Michalina, Vineta, Gawin, Gustaw, Almera, Ametyst, Bryza, Etiuda, Finezja, Jurata, Jurek, Jutrzenka, Legenda, Tajfun, Victoria, Bryza, Syrena, Zagłoba, Zenia Kuba, Bzura, Hinga, Inwestor, Skawa duże (ok. 140 kg N/ha) Berber, Cyprian, Irys, Lord, Etola, Gwiazda, Oman, Cekin, Irga, Oberon, Sagitta, Sante Cedron, Pasja Pomorska
Nawożenie azotem zasady Jadalne i dla przetwórstwa spożywczego odmiany o małych wymaganiach 100-140 kg N/ha odmiany o średnich wymaganiach 120-160 kg N/ha odmiany o dużych wymaganiach 140-180 kg N/ha Na wczesny zbiór odmiany o małych wymaganiach 50-60 kg N/ha odmiany o średnich wymaganiach 70-80 kg N/ha odmiany o dużych wymaganiach 90-100 kg N/ha Dawki powyżej 100 kg N/ha powinny być dzielone: I przed sadzeniem (około 60 % dawki całkowitej) II przed wschodami (około 40 % dawki całkowitej) III dolistne dokarmianie (2 3 zabiegi)
Wpływ nawożenia mineralnego azotem na plonu i jakość bulw
Niekorzystne zmiany zewnętrznych i wewnętrznych cech jakości bulw wynikające z nieracjonalnego nawożenia mineralnego Cechy jakości Wysoka dawka N Niska dawka P Niska dawka K Plon bulw dużych Wzrasta Brak wpływu Brak wpływu Deformacje Wzrasta Brak wpływu Brak wpływu Mechaniczne uszkodzenia Wzrasta Wzrasta Brak wpływu Trwałość przechowalnicza Maleje Maleje Maleje Ciemnienie miąższu Wzrasta Brak wpływu Wzrasta Sucha masa Maleje Brak wpływu Maleje Skrobia Maleje Brak wpływu Maleje Cukry red. Wzrasta Brak wpływu Wzrasta Azotany Wzrasta Brak wpływu Brak wpływu Witamina C Maleje Brak wpływu Maleje Glikoalkaloidy Brak wpływu Brak wpływu Brak wpływu
Dolistne dokarmianie roślin
Czynniki decydujące o potrzebie dolistnego dokarmiania roślin wygląd roślin (barwa, pokrój) niekorzystny przebieg warunków pogodowych, obniżone dawki nawozów doglebowych, intensywna technologia uprawy,
Objawy niedoboru fosforu
Objawy niedoboru potasu
Objawy niedoboru magnezu
Objawy niedoboru boru
Zabiegi pielęgnacji, ochrony i dokarmiania na tle faz rozwojowych roślin ziemniaka
Metody oceny stanu odżywienia roślin w trakcie wegetacji Ocena wizualna (wzrokowa) wygląd roślin Ocena analityczna (laboratoryjna) analiza składu chemicznego (liście, łodygi) Ocena instrumentalna (fotooptyczna) przyrządy fotooptyczne (chlorofilomierze, fluorymetry, czujniki)
Testy roślinne Indeks odżywienia azotem, potasem NNI, KNI (analiza chemiczna zawartości składników w suchej masie organów rośliny) Na/Nc=1optymalny Indeks zieloności liścia SPAD (N-Tester, pomiar określa zawartość chlorofilu) SPAD = 43 optymalny Indeks pomiaru fotosyntezy (Fluorymetr) (określenie intensywności fotosyntezy i dostępności podstawowych makro- i mikroelementów w roślinach)
Ocena pomiaru składników przy wykorzystaniu fluorymetru
Nowa generacja nawozów dolistnych
Technologie produkcji nawozów dolistnych oparte na związkach soli formy chelatowe z wykorzystaniem aktywacji naturalnych zmielonych na pył minerałów skalnych na bazie aminokwasów z alg morskich na bazie aminokwasów roślinnych (kiełki, zarodki, nasiona) na bazie aminokwasów zwierzęcych (kolagen)
Charakterystyka warunków klimatycznych okresu wegetacji w Jadwisinie. Lata 2011-2013 Odchylenie od średniej wieloletniej (normy) Rok Opady w mm i miesiąc Temperatura pow. o C i miesiąc V VI VII VIII IX V VI VII VIII IX 2011-22,9-30,2 +200,1-1,9-30,5-0,4 +1,0-1,5-2,4 +0,6 2012-2,6 +20,6 +13,2 +27,2-21,1 +0,3-0,9-3,2-0,3-0,3 2013 +73,0 +29,4-59,9 +37,7 +45,0 +2,1 +0,7 +0,3 +0,5-2,7
Skład nawozu Herbagreen: CaO 41,8 % SiO2 17,5 % Fe2O3 3,1 % MgO 2,2 % K2O 0,5 % TiO2 0,5 % Na2O 0,4 % SO3 0,4 % P2O5 0,1 % MnO2 0,1 % + B, Cu, Zn
Wpływ dolistnego dokarmiania Herbagreen (3x2,5 kg/ha) na plon bulw ziemniaków (t/ha). Kontrola Herbagreen 70 60 50 40 30 20 10 114,8% 100% 105,5% 100% 109,0% 100% 0 2011 2012 2011-2012
Wpływ dolistnego stosowania nawozów biostymulujących aminokwasowych z grupy Tecamin (4x1-3 l/ha) na plon bulw ziemniaków (t/ha). Kontrola Tecaminy 70 60 50 40 30 20 10 100% 111,2% 121,1% 100% 113,8% 100% 0 2012 2013 2011-2013
Wpływ doglebowego i dolistnego stosowania nawozów pojedynczych i wieloskładnikowych na plon bulw ziemniaków (t/ha). Obiekty Lata 2013 niekorzystny Miernik Standard + u.dolistny Standard + F. Axis Standard + F. Gold Eurofertil + u.dolistny Eurofertil + F. Axis Eurofertil + F. Gold plon 31,9 35,8 34,8 35,9 38,0 39,1 przyrost t/ha - 3,9 2,9 4,0 6,1 7,2 przyrost % 100 112 109 113 119 123 plon 50,9 53,1 52,1 52,7 55,2 54,1 2014 korzystny przyrost t/ha - 2,2 1,2 1,8 4,3 3,2 przyrost % 100 104 102 104 108 106 plon 41,4 44,4 43,4 44,2 46,5 46,6 średnia 2013-2014 przyrost t/ha - 3,0 2,0 2,8 5,1 5,2 przyrost % 100 108 105 107 112 113
Podsumowanie Nawożenie w integrowanej produkcji ziemniaka powinno opierać się na stosowaniu nawozów naturalnych lub organicznych oraz zrównoważonym nawożeniu mineralnym wynikającym z zasobności gleby w fosfor i potas, zaś azotem powinno być dostosowane do wymagań nawozowych uprawianych odmian czy kierunku użytkowania bulw i ewentualnie uzupełniane w formie dolistnego dokarmiania roślin składnikami niedoborowymi stwierdzonymi najlepiej przy wykorzystaniu testów roślinnych.
Dziękuję za uwagę