Aktualne problemy nawożenia roślin w kontekście ograniczenia skażenia wód Anna Kocoń Zakład Żywienia Roślin i Nawożenia IUNG - PIB w Puławach
Plan prezentacji Podstawy żywienia roślin Potrzeby pokarmowe i nawozowe roślin Nawożenie roślin w kontekście ograniczenia skażenia wód pierwiastkami biogennymi azotem oraz fosforem
Pierwiastek niezbędny przy braku składnika roślina nie może przejść pełnego cyklu rozwojowego, działanie składnika nie może być zastąpione przez żaden inny pierwiastek, pierwiastek musi brać bezpośredni udział w procesach metabolicznych rośliny jako część składowa metabolitu lub aktywator enzymów.
Pierwiastki niezbędne Makroelementy węgiel (C) wodór (H) tlen (O) azot (N) fosfor (P) potas (K) siarka (S) wapń (Ca) magnez (Mg) Mikroelementy żelazo (Fe) mangan (Mn) cynk (Zn) miedź (Cu) bor (B) molibden (Mo) chlor (Cl) nikiel (Ni)
Wahania zawartości pierwiastków w roślinach lądowych Makroelementy Azot Potas Wapń Magnez Fosfor Siarka % s.m. 0,1-6,0 0,5-10,0 0,2-5,0 0,5-0,8 0,04-1,0 0,05-0,8
Wahania zawartości pierwiastków w roślinach lądowych Mikroelementy mg/kg s.m. Chlor Żelazo Miedź Bor Cynk Mangan Molibden Nikiel 10-5500 50-1000 1 30 1-15 20-1500 20-500 0,1-2 0,1-1
Rośliny do wzrostu, rozwoju i wydania odpowiedniego plonu potrzebują wszystkich niezbędnych składników pokarmowych; w odpowiednich ilościach i proporcjach
Zrównoważone nawożenie roślin to nawożenie zgodne z ich potrzebami pokarmowymi
Potrzeby pokarmowe roślin - jak się je ustalana?
Średnia zawartość wybranych makroelementów w plonie niektórych roślin uprawnych Roślina Plon Zawartość makroelementów w % s. m. N P K Mg S Pszenica ziarno 1,96 0,36 0,42 0,12 0,21 ozima słoma 0,69 0,11 1,06 0,09 0,15 Rzepak nasiona słoma 3,37 0,72 0,70 0,13 0,89 1,76 0,26 0,13 0,84 0,39 Kukurydza ziarno słoma 1,57 1,19 0,36 0,20 0,77 0,87 0,16 0,28 0,17 0,17 Ziemniak bulwy łęty 1,38 1,85 0,24 0,17 2,32 2,66 0,13 0,36 0,19 0,18 Groch nasiona słoma 3,41 1,51 0,41 0,11 1,22 1,52 0,15 0,15 0,28 0,34
Średnie pobranie wybranych makroskładników przez rośliny uprawne (w przelicz. na 1 t plonu głównego wraz z odpowiednią ilością plonu pobocznego) Roślina Makroelementy w kg/ha N P K Mg Ca Pszenica ozima-ziarno 26,5 4,7 15,6 2,3 3,6 Pszenica jara - ziarno 30,0 5,4 18,1 2,3 4,2 Kukurydza-ziarno 33,3 6,3 34,6 5,7 6,7 Rzepak-nasiona 50,9 10,1 51,1 5,7 41,3 Ziemniak-bulwy* 3,4 0,6 5,6 0,3 0,4 B.cukrowy.-korzenie* 5,8 0,8 6,9 1,1 5,0 Koniczyna czerw-ziel.* 5,5 0,6 5,1 0,5 2,7 *- świeża masa
Średnie pobranie składników pokarmowych z plonem głównym wybranych roślin wraz z odpowiednią ilością plonu pobocznego Roślina Plon Makroelementy w kg/ha z ha N P K Mg Ca Pszenica ozima-ziarno 6 t 180 28 94 14 22 Pszenica jara - ziarno 5 t 150 27 90 12 21 Kukurydza-ziarno 6 t 200 38 208 34 40 Rzepak ozimy -nasiona 3 t 153 30 153 17 124 Ziemniak-bulwy* 30 t 102 18 168 9 12 B.cukrowy.-korzenie* 40 t 232 32 276 44 200 Koniczyna czerw-ziel. 40 t 220 24 204 20 108 *- świeża masa
Potrzeby nawożenia Potrzeby nawożenia azotem = potrzeby pokarmowe roślin = plon x pobranie N/t Potrzeby nawożenia P i K = potrzeby pokarmowe roślin =plon x pobranie K/t x współczynnik korekcyjny Wartość współczynnika korekcyjnego Zawartość w glebie P i K bardzo niska średni wysoka bardzo wysoka niska 1,5 1,25 a1 0,75 0,5 Podstawą racjonalnego nawożenia jest rozpoznanie zasobności gleby w składniki pokarmowe (analiza gleby) oraz uregulowany odczyn gleby
Zakwaszenie gleb Udział gleb bardzo kwaśnych i kwaśnych 21-40% 41-60% 61-80% Polska 52% Źródło: Ochal 2012
Wpływ odczynu gleby na dostępność makroi mikroelementów dla roślin Źródło: Kopcewicz i in. 2007
Czym nawozić? Nawozy naturalne: obornik, gnojówka i gnojowica i inne Nawozy organiczne: komposty, słoma i inne Nawozy mineralne: azotowe, kilkuskładnikowe, wieloskładnikowe (nawozy sypie, płynne)
Rosnąca rola nawozów naturalnych i organicznych Znaczenie nawozów naturalnych oraz organicznych wzrasta, w ostatnim czasie, głównie ze względu: potrzebę wzrostu odnawialnej zawartości próchnicy w glebie - wzrost żyzności gleby źródła cennych składników pokarmowych oraz rosnących cen nawozów mineralnych
Wykorzystanie azotu z nawozów naturalnych Obornik (czas rozkładu 2,5 do 4 lat) pod rośliny o długim okresie wegetacji, tj. okopowe i kukurydza, następnie rzepak i zboża, dawkę wyznacza się w oparciu o tzw. N działający z uwzględnieniem równoważnika nawozowego, który dla obornika wynosi 0,3 ( przy wiosennym i jesiennym stosowaniu) Gnojowica (50-60% N w formie NH 4 ) działa szybciej niż obornik, dawkę wyznacza się w oparciu o tzw. N działający z uwzględnieniem równoważnika nawozowego; 0,7 przy wiosennym stosowaniu i 0,5 przy jesiennym Gnojówka cały N w formie NH 4 równoważnik nawozowy wynosi 0,7 przy wiosennym stosowaniu i 0,5 przy jesiennym
Obliczenie dawek nawozów mineralnych Dawka nawozu mineralnego = potrzeby nawożenia składniki dostępne z gleby i innych źródeł (np. nawozy naturalne, organiczne) Nawozy mineralne powinny uzupełniać ilości składników potrzebnych do pokrycia potrzeb nawozowych roślin
Zmniejszenie dawek nawożenia N mineralnego przy stosowaniu nawozów naturalnych Dawki azotu można zmniejszyć po zastosowaniu: obornika o 15 kg N gnojowicy bydlęcej o 17 kg N gnojowicy świńskiej o 20 kg N gnojówki o 20 kg N na każde 10 ton (m 3 ) zastosowanego nawozu naturalnego. Na przykład zastosowanie 30 ton obornika na hektar pozwala zmniejszyć dawkę azotu o 45 kg/ha.
Korekta dawki azotu na podstawie testu N min Jeżeli wykonano analizę zawartości N min w glebie, można wykorzystać jej wynik do korekty planowanej dawki nawozów azotowych. Jeśli wynik testu N min wykazuje wysoką lub bardzo wysoką zawartość składnika w glebie do głębokości 60 cm, to planowaną dawkę nawozów można zmniejszyć o różnicę pomiędzy zawartością N min stwierdzoną w glebie pobranej z pola i górną granicą zawartości średniej dla takiej gleby.
Ocena zawartości N min (kg/ha) w glebie do głębokości 60 cm wczesną wiosną Kategoria agronomiczna gleby Bardzo lekka Lekka Średnia i ciężka bardzo niska do 30 do 40 do 50 Zawartość N min niska średnia wysoka bardzo wysoka 31-50 41-60 51-70 51-70 61-80 71-90 71-90 81-100 91-100 pow. 90 pow. 100 pow. 100
Obliczenie potrzeb pokarmowych i nawozowych (N i K) rzepaku ozimego (3t nasion/ha) Pobranie w kg na 1 t plonu Roślina azot potas Plon t/ha azot potas N K N K Potrzeby pokarmowe w kg/ha Rzepak 50,9 51,1 3 152,7 153,3 Obliczenie potrzeb wiosennego nawożenia N = 153 kg N [ N min. 30 kg + (10m 3 gnojowicy świńskiej x 4,9 N /t wykorzystanie azotu x 0,5 równoważnik azotowy tj. 24,5 kg N]= 153kg N -54,5 kg N= 98,5 kg N wiosną z czego w gnojowicy podajemy 34,3 kg N (10 m 3 x 4,9 x 0,7= 34,3 N) = 64,2 kg N podajemy w dwu dawkach w postaci nawozów mineralnych w fazie rozety i fazie pąkowania Obliczenie potrzeb nawożenia K ( gleba wysokiej zawartości K) 153 x 0,75= 115 kg K z czego 64 kg K 2 0 podano gnojowicy świńskiej ( tj. 20m 3 x 3,2 = 64 x 0,83 = 52kg K) 153 kg K 52 kg K = 101 kg K podano w nawozach mineralnych (jesienią)
Obliczenie potrzeb nawozowych (N i P) pszenicy jarej (6 t/ha ziarna) na przykładowym polu Pobranie w kg na 1 t plonu Roślina azot fosfor Plon t/ha azot fosfor N P N P Potrzeby pokarmowe w kg/ha Pszenica 30 6 6 180 36 jara Obliczenie nawożenia N : 180 kg N/ha. Założenia: N min. 40 kg, przedplon 20 kg N =60 kg N 180 kg N - 60 kg N= 120 kg N/ha 120 kg N ; podajemy w 2-3 dawkach ; ok. 50-60 % dawki przed siewem Obliczenie nawożenia P: ( niska zawartość P wynik analizy gleby) 36 x 1,25 (współ. korekcyjny)= 45 kg K
Azot i fosfor dodatni wpływ na plonowanie 1 kg N = 17 kg ziarna 1 kg P 2 O 5 = 6 kg ziarna eutrofizacja: 0.7 mg P0 4 /l 2.2 mg N-NO 3 /l ujemny wpływ na jakość wód
Stosowanie azotu dostosować do dynamiki pobierania przez rośliny Dynamika pobierania składników mineralnych przez rzepak
Stosowanie azotu dostosować do dynamiki pobierania przez rośliny Dynamika pobierania składników mineralnych przez kukurydzę
Przyczyny zanieczyszczeń Straty składników nie wykorzystanych przez rośliny: - zbyt wysokie dawki nawozów - nieodpowiednie terminy stosowania - niewłaściwa technika Wymywanie azotu (azotanowego) do wód gruntowych Odpływ N i P z wodami drenarskimi do wód powierzchniowych Przemieszczanie N i P z cząsteczkami gleby do wód powierzchniowych w wyniku erozji wodnej i wietrznej
Terminy i dawki stosowania nawozów azotowych dla wybranych roślin Rośliny I dawka II dawka III dawka Zboża ozime przed ruszeniem wegetacji wiosną faza strzelania w źdźbło Zboża jare przedsiewnie faza strzelania w źdźbło Kukurydza przedsiewnie do wysokości roślin ok. 30 cm Rzepak Ziemniaki średnio późne i późne Trawy, w latach pełnego użytkowania przed ruszeniem wegetacji wiosną przed sadzeniem przed ruszeniem wegetacji wiosną faza rozety początek wschodów po I pokosie początek kłoszenia początek kłoszenia początek pąkowania po II pokosie
Ograniczenie strat składników pokarmowych poprzez właściwą technikę aplikacji nawozów W zlokalizowanym stosowaniu nawozu, nawóz zostaje umieszczony w glebie wraz z nasionami, na głębokości 6-7 cm i w odległości 7 cm od nasion np. buraka czy kukurydzy, Nawożenie zlokalizowane - aplikator z siewnikiem
Właściwa aplikacja nawozów płynnych
Zużycie nawozów mineralnych w Polsce (źródło GUS) 117,9 kg NPK/ha UR (68 : 23,3 : 26,6) 32,9 kg CaO/ha
Działania prowadzące do ograniczenia zanieczyszczenia wód N NO 3 wynikające z nawożenia roślin Przestrzeganie zasad Kodeksu Zwykłej Dobrej Praktyki Rolniczej : stosowanie i przechowywanie nawozów, dawki nawozów, rolnicze wykorzystanie osadów ściekowych i in. Prowadzenie bilansu azotu - na polach, w gospodarstwie Sporządzanie planów nawożenia
Plan nawozowy obejmuje prawidłowy rozdział nawozów naturalnych, organicznych i mineralnych pod poszczególne rośliny i pola w gospodarstwie rolniczym z uwzględnieniem ich dawek i terminów stosowania, a także stanu zakwaszenia i zasobności gleb w przyswajalne formy składników pokarmowych. Musi on być dostosowany do lokalnych warunków glebowo-siedliskowych, co jest szczególnie istotne w gospodarowaniu na użytkach zielonych. Najważniejszym celem planu nawozowego jest oszacowanie i maksymalne wykorzystanie rezerw składników pokarmowych, jakie tkwią we własnym gospodarstwie. Dotyczy to nie tylko wyceny wartości nawozowej obornika, gnojówki, gnojowicy czy słomy, ale uwzględnienia w nawożeniu także przychodu azotu z opadów atmosferycznych, z roślin motylkowatych uprawianych w gospodarstwie czy składników będących efektem następczego działania nawozów. Dopiero na tej podstawie należy oszacować potrzeby w zakresie nawożenia mineralnego. Plan nawozowy ma wyraźnie zaznaczone dwa aspekty: rolniczy i ochrony środowiska.
Programy komputerowe obliczania dawek nawozu
Dziękuję Państwu za uwagę Warszawa, 18.12.2012 r.