Ziemniak Polski 2011 nr 4 1 Agrotechnika i mechanizacja WŁAŚCIWE STOSOWANIE NAWOZÓW NATURALNYCH LUB ORGANICZNYCH ZAPEWNIA WYSOKI PLON ZIEMNIAKÓW dr inż. Cezary Trawczyński IHAR PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka, 05-140 Serock e-mail: c.trawczynski@ihar.edu.pl N awozy organiczne i naturalne są źródłem próchnicy oraz makro- i mikroelementów niezbędnych do prawidłowego rozwoju roślin. Poprawiają strukturę gleby, a także korzystnie oddziałują na jej właściwości fizyczne (stosunki powietrzne i wodne) i biologiczne (rozwój mikroorganizmów). Przyczyniają się również do lepszego wykorzystania i wyższej efektywności nawozów mineralnych. Nawozami powszechnie stosowanymi pod ziemniaki są: w gospodarstwach utrzymujących zwierzęta na ściółce obornik, w gospodarstwach prowadzących bezściółkowe utrzymywanie zwierząt gnojowica, zaś w gospodarstwach bezinwentarzowych może to być słoma, biomasa roślin międzyplonowych lub kompost. Przy utrzymywaniu zwierząt w pomieszczeniach inwentarskich płytkich, w których każdego dnia usuwa się ściółkę wraz z odchodami, dodatkowy nawóz może stanowić gnojówka, czyli część moczu niewchłonięta przez ściółkę oraz woda używana do higieny pomieszczeń. Zgodnie z nomenklaturą ustawową nawozy wnoszące substancję organiczną typu obornik, gnojówka i gnojowica nazywane są nawozami naturalnymi, zaś kompost, słoma czy przyorywane międzyplony organicznymi. W artykule omówiono zalecenia dotyczące stosowania oraz właściwości wyżej wymienionych nawozów naturalnych i organicznych. Na podstawie wyników badań uzyskanych w oddziale Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Jadwisinie przedstawiono oddziaływanie niektórych z nich głównie na wielkość plonu ziemniaków. Najlepszym nawozem naturalnym pod ziemniaki jest obornik, który stanowi znaczne źródło podstawowych makroelementów (N, P, K, Ca, Mg) oraz niezbędnych mikroelementów (Mn, Zn, Cu, B, Fe, Mo). Obornik pod ziemniaki powinien być dobrze przefermentowany i należy go zastosować w dawce ok. 25 t/ha. Wraz z dawką 25 t/ha obornika wprowadza się do gleby m.in. 125 kg azotu (N), 75 kg fosforu (P 2 O 5 ), 180 kg potasu (K 2 O), 125 kg wapnia (CaO) i 50 kg magnezu (MgO). Wykorzystanie przez ziemniaki składników z obornika w pierwszym roku może wynieść do 50%. W uprawie ziemniaków obornik należy zastosować jesienią, gdyż rozkład i mineralizacja tego nawozu przebiegają powoli i wykorzystanie składników pokarmowych przy wiosennym stosowaniu może być mniejsze. Badania wykazały, że obornik zastosowany jesienią daje wyższe plony ziemniaków niż podobna dawka zastosowana wiosną (tab. 1). Przy poziomie plonu 20-25 t/ha różnica może wynieść nawet ok. 6 t z ha na korzyść jesiennego terminu stosowania obornika. Przewaga obornika jesiennego nad wiosennym, oprócz wyższych plonów, wynika również z dotrzymania optymalnego terminu sadzenia oraz dokładniejszego i równomiernego sadzenia sadzarkami (tab. 2).
2 Ziemniak Polski 2011 nr 4 Wpływ terminu stosowania obornika na poziom plonu ziemniaków Tabela 1 Termin Plon (t/ha) w doświadczeniach przy poziomie plonów (t/ha) stosowania obornika do 20 20-25 25-30 30-35 35-40 pow. 40 Jesień 19,0 29,0 29,9 34,0 39,9 43,0 Wiosna 14,4 22,9 27,0 32,4 38,6 41,8 Różnica na korzyść terminu jesiennego 4,6 6,1 2,9 1,6 1,3 1,2 Wybrane wskaźniki dotyczące pracy sadzarek na polu z jesiennym i wiosennym terminem stosowania obornika Tabela 2 Wskaźnik Termin stosowania obornika jesienny wiosenny Głębokość sadzenia sadzarką (cm) 6,6 10,0 Prędkość jazdy sadzarki (km/godz.) 4,1 2,9 Przepusty przy sadzeniu (%) 2,0 6,1 Puste miejsca na polu (%) 3,3 10,3 Wydajność sadzarki (ha/godz.) 0,55 0,41 Zużycie paliwa w czasie sadzenia (l/ha) 5,4 7,3 Głębokość zalegania bulw w glebie jesienią (cm) 16,0 18,0 Jesienią obornik można zastosować na trzy sposoby: bezpośrednio po zbiorze przedplonu wywózka obornika i pogłębiona podorywka (10- -12 cm), następnie pielęgnacja podorywki (bronowanie) i przed zimą orki przedzimowa; podorywka bezpośrednio po zbiorze przedplonu, pielęgnacja podorywki, przed zimą orka głęboka z przyoraniem obornika; bezpośrednio po zbiorze przedplonu podorywka i siew poplonu, skarmianie poplonu lub przyoranie wraz z obornikiem. Znaczna część azotu w oborniku występuje w postaci amonowej. W tej formie łatwo ulatnia się on do atmosfery. Aby temu zapobiec, należy obornik po rozrzuceniu na polu przyorać jeszcze w tym samym dniu. Jest to podstawowa reguła, która niestety bardzo często nie jest przestrzegana. Ograniczeniu strat azotu sprzyja również stosowanie obornika w dni bezwietrzne i pochmurne lub dżdżyste. Gnojowica podobnie jak obornik zawiera makroelementy i niezbędne w żywieniu roślin mikroelementy oraz substancję organiczną. W 1 m 3 gnojowicy znajduje się przeciętnie 3-4 kg azotu, 2-3 kg fosforu (P 2 O 5 ), 3- -4 kg potasu (K 2 O), ok. 2 kg wapnia (CaO) i ok. 1 kg magnezu (MgO). Składniki mineralne zawarte w gnojowicy występują w formie łatwiej przyswajalnej dla roślin niż te w oborniku. Stąd jest to nawóz szybko działający, w znacznym stopniu zbliżony pod tym względem do nawozów mineralnych. Działanie następcze gnojowicy na rośliny nie przekracza z reguły 2 lat. Nie należy stosować jej w nadmiernych dawkach ze względu na bezpieczeństwo środowiska przyrodniczego, a zwłaszcza ochronę wód powierzchniowych i gruntowych. W gospodarstwach, które dysponują gnojowicą, można ją polecać jako wartościowy nawóz naturalny szczególnie pod ziemniaki przemysłowe i paszowe. Należy unikać nawożenia gnojowicą ziemniaków jadalnych, gdyż może to pogorszyć jakość bulw. Najbardziej racjonalnym terminem stosowania gnojowicy, szczególnie na glebach
Ziemniak Polski 2011 nr 4 3 lekkich, jest wczesna wiosna, a na glebach zwięzłych także jesień. Ustalając dawkę gnojowicy, przyjmuje się, że nie powinna przekraczać więcej niż 50-70% zapotrzebowania roślin na azot, co w warunkach gleb lżejszych stanowi przeciętnie ok. 50-60 tys. l/ha (50-60 m 3 ) gnojowicy bydlęcej lub ok. 50 tys. l/ha gnojowicy trzody chlewnej, która zawiera więcej azotu ogólnego niż bydlęca. Na glebach zwięzłych dawkę należy obniżyć o ok. 20%. Badania przeprowadzone w warunkach gleb średnich (glina lekka) wykazały, że ziemniaki nawożone gnojowicą w okresie wiosennym (II dekada kwietnia) plonowały wyżej niż nawożone jesienią, w I dekadzie listopada (tab. 3). W doświadczeniach polowych w oddziale IHAR w Jadwisinie na glebie lekkiej plon ziemniaków uzyskany na oborniku (25 t/ha) był zbliżony do plonu po zastosowaniu gnojowicy trzody chlewnej w dawce równoważnej w stosunku do obornika pod względem ilości składników (tab. 4). Tabela 3 Wpływ terminu stosowania gnojowicy trzody chlewnej na plon ziemniaków Termin stosowania Plon bulw (t/ha) przy dawce N (kg/ha) stosowanej wiosną* Średnio dla terminu stosowania gnojowicy 0 40 80 120 gnojowicy Jesień 31,9 33,4 34,5 35,5 33,8 Wiosna 35,3 37,5 36,7 37,6 36,8 * dawka P i K wynosiła: 120 kg P 2 O 5 i 180 kg K 2 O na 1 ha Tabela 4 Wpływ nawozów naturalnych i dawek azotu na plon ziemniaków (t/ha) Nawozy Dawki azotu (kg/ha) Średnio naturalne* 0 80 120 160 Obornik 22,7 27,0 32,2 32,1 28,5 Gnojowica 22,4 27,6 30,2 32,7 28,2 * nawozy stosowano w listopadzie przed orką przedzimową; źródło: badania IHAR Oddział Jadwisin Tabela 5 Skład chemiczny różnych rodzajów słomy i obornika (zawartość procentowa w suchej masie) Rodzaj słomy N P K Mg Żyto 0,58 0,11 1,00 0,08 Pszenica 0,64 0,10 1,05 0,09 Jęczmień 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 Źródło: Chemia Rolna podstawy teoretyczne i praktyczne. Red. S. Mercik. 2002. Wyd. SGGW Gnojówka z kolei jest nawozem potasowo-azotowym. Zawiera jedynie znikome ilości fosforu, dlatego nawożąc gnojówką, należy pamiętać o uzupełnieniu tego składnika. W 1 m 3 gnojówki znajduje się przeciętnie 3 kg azotu (N) i 7 kg potasu (K 2 O) oraz mikroelementy. Gnojówkę pod ziemniaki najlepiej stosować wiosną w dawce 15-20 tys. l/ha (20-30 m 3 ). Azot w gnojówce występuje w całości w formie amonowej, łatwo dla roślin dostępnej, ale i łatwo ulatniającej się do atmosfery. W celu zmniejszenia strat azotu należy gnojówkę stosować w dni bezwietrzne i pochmurne i natychmiast wymieszać z glebą. Działanie nawozowe gnojówki ogranicza się do jednego roku. Dobry materiał próchnicotwórczy stanowi słoma, natomiast ma ona mniejsze znaczenie jako źródło składników pokarmowych (tab. 5). Z ilościowych proporcji azotu, fosforu i potasu wynika, że słoma jest głównie nawozem
4 Ziemniak Polski 2011 nr 4 potasowym. Zawartość w niej fosforu jest na ogół kilkakrotnie niższa niż potasu. Ponadto słoma jęczmienna i owsiana zawiera więcej składników mineralnych niż żytnia i pszenna. Przytoczone w tabeli 5 zawartości poszczególnych składników mineralnych wskazują, że z dawką 5 t/ha słomy wprowadza się do gleby przeciętnie ok. 30 kg/ha N, 6 kg/ha P, 65 kg/ha K i 5 kg/ha Mg. Z danych tych wynika również, że zawartość składników mineralnych w słomie jest znacznie mniejsza niż w oborniku. Dlatego działanie tego nawozu na środowisko glebowe polega więc głównie na korzystnym wpływie na właściwości gleby, a w mniejszym stopniu niż inne nawozy organiczne ma znaczenie jako źródło składników pokarmowych. Słoma roślin zbożowych powinna zostać rozdrobniona na odcinki krótsze niż 10 cm i przyorana natychmiast po zbiorze ziarna. W tym celu najlepiej jest zastosować do zbioru ziarna kombajn z zamontowanym rozdrabniaczem słomy i bezpośrednio po zbiorze wykonać podorywkę na głębokość 10-12 cm. Badania w Jadwisinie wykazały, że plon ziemniaków uprawianych na słomie pociętej i przyoranej bezpośrednio po żniwach był o ok. 9% wyższy od uzyskanego na słomie przyoranej z 4-tygodniowym opóźnieniem. Specyficzną cechą słomy jest szeroki stosunek C:N, wynoszący 80-100:1, podczas gdy w oborniku waha się on w granicach 20-25:1, zaś w glebie 8-12:1. Wprowadzenie do gleby materiału (słomy) o tak dużej zawartości węgla powoduje biologiczne (przez mikroorganizmy glebowe) unieruchomienie azotu w glebie. Chcąc zapobiec temu niekorzystnemu procesowi i przyspieszyć rozkład słomy, należy zastosować dodatek azotu mineralnego w ilości 0,8-1,0 kg N na 100 kg słomy, co oznacza, że pozostawienie przeciętnego plonu słomy wynoszącego 5 t/ha na polu i przyoranie po rozdrobnieniu, wymaga dodatkowego nawożenia w wysokości 40-50 kg/ha N. Najlepiej zastosować na pociętą słomę mocznik. W badaniach oddziału IHAR w Jadwisinie plon ziemniaków uzyskany na słomie przyoranej z dodatkiem azotu był średnio tylko o ok. 5% niższy od uzyskanego po zastosowaniu obornika (tab. 6). Tabela 6 Wpływ nawożenia obornikiem i słomą oraz dawek azotu na plon ziemniaków (t/ha) Rodzaj Dawki azotu (kg/ha) Średnio nawozu 0 50 100 150 Obornik 25 t/ha 23,1 28,3 27,9 26,7 26,5 Słoma 5 t/ha 1 kg N na 100 kg słomy 20,3 26,3 27,4 26,8 25,2 Dobre działanie przyspieszające rozkład słomy wykazują też wdrażane w ostatnich latach do praktyki rolniczej różnego rodzaju efektywne mikroorganizmy. W badaniach w Jadwisinie preparat UG max zastosowany na słomę po żniwach, bezpośrednio przed jej przyoraniem, spowodował przyrost plonu bulw o 7% w stosunku do obiektu kontrolnego (bez użycia UG max). Na glebach o wysokiej kulturze rolnej i w warunkach intensywnego rolnictwa, w którym stosuje się duże dawki nawozów azotowych, można zrezygnować z dodatkowego azotu mineralnego przed przyorywaniem słomy. W takich warunkach po zbiorze roślin pozostaje w glebie pewna ilość azotu, która jest wystarczająca do mineralizacji słomy. Ponadto w gospodarstwach stosujących intensywne nawożenie przyorywanie słomy po zbiorze roślin może pełnić rolę ochronną, wiążąc nadmiar azotu mineralnego i nie dopuszczając do jego wymycia. Godna polecenia jest też uprawa ziemniaków po przyorywanych międzyplonach, szczególnie ścierniskowych, czyli wysiewanych po zbiorze roślin zbożowych i przyory-
Międzyplony ścierniskowe z roślin strączkowych lekka średnia Ziemniak Polski 2011 nr 4 5 wanych jesienią tego samego roku. Nie zaleca się natomiast uprawy ziemniaków po międzyplonach ozimych, czyli wysiewanych jesienią i przyorywanych wiosną następnego roku, gdyż może to prowadzić do obniżenia plonu bulw ze względu na późniejszy termin sadzenia. Oprócz dostarczania biomasy rośliny międzyplonowe chronią glebę przed erozją wodną i wietrzną, przyczyniając się również do poprawy warunków fitosanitarnych w zmianowaniu roślin. Dodatkową korzyścią z uprawy roślin międzyplonowych jest jeszcze to, że dzięki głęboko sięgającemu systemowi korzeniowemu możliwe jest przemieszczanie się makro- i mikroelementów z głębszych warstw gleby do wierzchnich. Warunkiem udania się międzyplonów ścierniskowych (uzyskania możliwie największej ilości biomasy) jest: możliwie wczesny zbiór z pola rośliny przedplonowej; wysiew nawozów fosforowych (40-50 kg/ha P 2 O 5 ), potasowych (60-80 kg/ha K 2 O) oraz azotowych (60-90 kg/ha N) w przypadku uprawy roślin niemotylkowych, na ścierń, i natychmiastowa orka na głębokość 15-18 cm, najlepiej połączona z wyrównaniem pola (brona, wał strunowy); dobór właściwych gatunków roślin (tab. 7); wysiew roślin międzyplonowych w optymalnym terminie (tab. 7); odpowiednia ilość opadów deszczu w sierpniu i wrześniu. Międzyplony ścierniskowe należy przyorać jesienią (po wystąpieniu pierwszych przymrozków). Celem lepszego przykrycia biomasy roślin poplonowych przed orką wskazany jest zabieg talerzowania. Wartościowe źródło próchnicy oraz znaczącej ilości składników pokarmowych dla ziemniaków mogą stanowić różnego rodzaju komposty. Kompost jest nawozem organicznym uzyskiwanym przez tlenowy rozkład materii organicznej ułożonej w specjalnej pryzmie. Do kompostowania mogą być zastosowane wszelkie odpadowe materiały organiczne. Najlepiej mieszać ze sobą materiały o dużym stosunku C:N (słoma, trociny, kora itp.) z materiałami o małym stosunku (odchody zwierząt, fekalia, pomiot ptasi, liście itp.). Forma międzyplonu Rośliny zalecane jako międzyplony ścierniskowe pod ziemniaki Roślina Kategoria gleby Termin siewu Tabela 7 Norma wysiewu (kg/ha) peluszka łubin żółty seradela wyka jara peluszka łubin żółty łubin żółty seradela wyka ozima łubin żółty łubin żółty peluszka łubin żółty peluszka wyka ozima łubin wąskolistny peluszka peluszka łubin żółty seradela bobik peluszka wyka ozima 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 roślin strączkowych i innych Międzyplony ścierniskowe z innych roślin 6 Ziemniak Polski 2011 nr 4 gorczyca biała facelia rzepak słonecznik gorczyca biała facelia gorczyca biała rzepak do 15 sierpnia 20 10 10 35 15 5 10 5 peluszka słonecznik łubin żółty facelia facelia seradela seradela gryka facelia wyka ozima bobik peluszka słonecznik bobik wyka jara słonecznik peluszka wyka jara rzepak peluszka owies do 5 sierpnia 150 15 80 4 5 30 40 40 6 40 100 100 15 80 100 15 50 20 4 200 60 Źródło: Produkcja ziemniaków. Technologia Ekonomika Marketing. Red J. Chotkowski. 1997 W produkcji kompostów wyjściowy materiał organiczny formuje się w pryzmy i utrzymuje przez kilka miesięcy, zapewniając napowietrzenie (kilkakrotne mieszanie masy organicznej) i wilgotność 60-70%. Materiał jest gotowy do użycia, gdy stosunek C:N osiąga poziom 30-20:1, a masa kompostowa zatraci strukturę wyjściowej substancji organicznej i stanie się jednolita. Ze względu na różnorodność użytych materiałów zawartość składników nawozowych w gotowym kompoście może się wahać w szerokim zakresie. Kompost gospodarczy powstały z odpadów rolnych może zawierać średnio: 0,6% N, 0,1% P i 0,3% K w świeżej masie i można zastosować go pod ziemniaki w dawce do 40 t/ha. Badania przeprowadzone na glebie lekkiej w Jadwisinie wykazały, że rośliny międzyplonowe przyczyniły się do uzyskania korzystnego plonu ziemniaków w porównaniu z tradycyjnie stosowanym obornikiem (tab. 8). Najwyższy plon uzyskano w stanowisku z obornikiem, a zdecydowanie niższy tam, gdzie pod ziemniaki zastosowano wyłącznie nawozy mineralne. Ziemniaki uprawiane po międzyplonie z facelii i gorczycy charakteryzowały się wyższą zawartością skrobi niż te ze stanowisk po oborniku i peluszce z owsem oraz bez nawożenia organicznego. Z uwagi na to, że ziemniak jest zaliczany do roślin o ujemnym współczynniku reprodukcji glebowej substancji organicznej, tzn. jego uprawa prowadzi do znacznego ubytku próchnicy w glebie, co może pogorszać jej właściwości fizyczne i chemiczne, a jednocześnie ma on duże potrzeby pokarmowe, nie należy pomijać nawożenia organicznego czy naturalnego. Wyszczególnienie Plon bulw i zawartość skrobi w zależności od formy nawożenia Nawozy Obornik 25 t/ha nawozy Gorczyca 25,9 t/ha nawozy Facelia 26,6 t/ha nawozy Tabela 8 Peluszka z owsem 18,6 t/ha nawozy Plon bulw (t z ha) 21,4 28,0 26,8 27,3 26,3 Zawartość skrobi (%) 13,3 13,2 13,5 13,6 13,1 * dawka NPK wynosiła: 100 kg N, 80 kg P 2 O 5 i 120 kg K 2 O na 1 ha
Ziemniak Polski 2011 nr 4 7 Literatura 1. Chotkowski J. 1997. Produkcja ziemniaków. Technologia-Ekonomika-Marketing. Pr. zbior. pod red. J. Chotkowskiego. IHAR Oddz. Bonin; 2. Duer I. 2001/2002. Kształtowanie żyzności gleby w rolnictwie zrównoważonym. Mater. szkol. nr 80/01. IUNG Puławy; 3. Grześkiewicz H., Soćko J. 1989. Wpływ nawożenia gnojowicą na plon i jakość bulw ziemniaka. Biul. Inst. Ziemn. 39: 29-45; 4. Grześkiewicz H., Trawczyński C. 1997. Poplony ścierniskowe jako nawóz organiczny w uprawie ziemniaka. Biul. IHAR 48/II: 73-82; 5. Gorlach E., Mazur T. 2001. Chemia rolna. Wyd. PWN Warszawa; 6. Mercik S. 2002. Chemia rolna podstawy teoretyczne i praktyczne. Wyd. SGGW Warszawa; 7. Trawczyński C. 2005. Nawożenie integrowana produkcja ziemniaków. IHAR Oddz. Jadwisin; 8. Trawczyński C. 2007. Wykorzystanie Użyźniacza Glebowego w uprawie ziemniaków. Ziemn. Pol. 3: 26-29