Zasady ustalania dawek nawozów Celem nawożenia jest uzyskanie w określonych warunkach glebowo -agrotechnicznych największego plonu roślin o określonych parametrach jakości, z zachowaniem optymalnego poziomu żyzności gleby przy równoczesnym ograniczeniu ujemnego wpływu rolnictwa na stan środowiska przyrodniczego. Z tego powodu wielkość dawek nawozów powinna być wyznaczona na podstawie potrzeb pokarmowych roślin i zasobności gleby w przyswajalne dla roślin formy składnika pokarmowego. Określenie potrzeb nawożenia azotem Dawkę azotu określa się, przeprowadzając bilans azotu na polu. W bilansie tym od wielkości potrzeb pokarmowych roślin odejmuje się ilość azotu działającego, jaką wprowadzono do gleby z obornikiem, z nawozami mineralnymi pod przedplon lub w resztkach roślin motylkowych. Azot działający w glebie jest to frakcja tego składnika, która wykazuje działanie plonotwórcze w danym roku uprawy roślin. Chcąc określić jego ilość w oborniku, należy pomnożyć ogólną ilość azotu wnoszoną w tym nawozie na pole przez równoważnik azotowy obornika. Równoważnik azotowy nawozów naturalnych to taka ilość azotu w nawozie mineralnym, jaka wykazuje takie samo działanie plonotwórcze co 1 kg N ogólnego w nawozie naturalnym. Wartość równoważnika azotowego wynosi: dla obornika - 0,3 w pierwszym i 0,1 w drugim roku po nawożeniu dla gnojówki i gnojowicy - 0,6 w pierwszym roku i 0,1 w drugim roku po nawożeniu. W dawce 30 t obornika ha -1 zawierającego 0,5% N wnoszone jest 150 kg N-ha -1, w tym 45 kg-ha -1 azotu działającego w pierwszym roku po zastosowaniu tego nawozu oraz 15 kg ha - 1 azotu działającego w drugim roku. Działanie następcze nawozów azotowych zastosowanych pod przedplon można obliczyć, mnożąc wielkość dawki azotu zastosowanego pod przedplon przez odpowiedni równoważnik azotowy azotu zastosowanego pod przedplon. Wartość tego równoważnika jest uzależniona od rodzaju uprawianych roślin (jare, ozime) oraz od ilości opadów w okresie zimy i jest tym większa, im mniejsze są potencjalne straty azotu z pola (tab.).
Na przykład pod ziemniaki, będące przedplonem dla jęczmienia jarego, zastosowano 90 kg N ha -1. Opady w okresie zimy były większe od przeciętnych w wieloleciu. Ilość azotu działającego, pozostającego po przedplonie, wynosi więc: 90 0,05 = 4,5 kg ha -1. Tabela. Równoważniki azotowe nawozów mineralnych zastosowanych pod przedplon Ilość opadów w zimie Rośliny ozime Rośliny jare Poniżej normy 0,3 0,25 W normie 0,26 0,17 Powyżej normy 0,2 0,05 Ilość azotu działającego, jaka pozostaje w glebie w postaci resztek pożniwnych roślin motylkowatych, przedstawiono w tabeli. Ilość opadów w zimie Rośliny motylkowate Rośliny motylkowate drobnonasienne grubonasienne Poniżej normy 50 30 W normie 40 20 Powyżej normy 30 15 Obliczmy bilans azotu na polu, przyjmując, że potrzeby pokarmowe jęczmienia uprawianego po ziemniakach nawożonych 30 t obornika ha 1 i dawką 90 kg N ha -1 wynoszą 85 kg N ha _1. Bilans N (Potrzeba Nawozowa) = potrzeby pokarmowe - N działający obornika - N działający przedplonu Bilans N = 85 kg - 15 kg - 4,5 kg = 65,5 kg N ha -1 Obliczoną ilość azotu, jaką należy dostarczyć na pole w postaci nawozu mineralnego, trzeba powiększyć, uwzględniając stopień wykorzystania N przez rośliny. Dokonuje się tego, dzieląc wielkość potrzeb pokarmowych roślin przez współczynnik wykorzystania azotu. Zboża wykorzystują przeciętnie 70%, buraki 70-90%, a rzepak i ziemniaki ok. 50% dawki azotu. Dlatego współczynnik dla tych roślin wynosi odpowiednio: 0,7, 0,7-0,9 i 0,5.
Obliczmy dawkę azotu, jaką należy zastosować pod jęczmień jary: Dawka N = 65,5 kg N ha -1 /0,7 = 93 kg N ha -1 Podobną kalkulację można przeprowadzić, znając zawartość azotu mineralnego w glebie oznaczoną wiosną przed ruszeniem wegetacji. Do przeliczenia zawartości mineralnych form azotu w glebie na zawartość azotu działającego stosuje się równoważnik azotu mineralnego (tab.). Równoważnik azotu mineralnego jest to taka ilość azotu, jaką należy zastosować w postaci nawozów mineralnych, która wykazuje takie samo działanie plonotwórcze co 1 kg N mineralnego znajdującego się w glebie. Wartość tego + - równoważnika jest uzależniona od głębokości zalegania N-NH 4 i N-N0 3 W profilu glebowym. Im głębiej zalega N mineralny w glebie, tym mniejsze jest jego działanie plonotwórcze. Tabela. Równoważniki azotu mineralnego Zboża ozime Zboża jare Rozkład zawartości N min. w profilu glebowym 0,9 0,6 równomierny 1 0,7 przewaga w warstwie 0-30 cm 0,8 0,5 przewaga w warstwie 30-60 cm Zawartość azotu mineralnego w glebie można zmierzyć, przekazując próby glebowe w stanie świeżym do okręgowego oddziału Stacji Chemiczno-Rolniczej. W przypadku braku indywidualnych pomiarów, można wykorzystać dane o zawartości N mineralnego w glebach różnych regionów Polski corocznie udostępnianych na stronie internetowej Instytutu Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach w okresie wiosny (www.iung.pulawy.pl). Ustalając dawkę azotu, należy od wielkości potrzeb pokarmowych roślin odjąć ilość działającego azotu mineralnego w glebie, a następnie, uwzględniając stopień wykorzystania N przez rośliny, obliczyć dawkę nawozu. Dawki azotu przekraczające 90 kg N ha -1 należy podzielić na dwie części w stosunku 60-40% lub 40-60% w zależności od ilości azotu mineralnego w glebie oznaczonego wiosną.
Pierwszą część dawki stosuje się wiosną przedsiewnie lub przed ruszeniem wegetacji ozimin. Drugą część stosuje się w okresie od strzelania w źdźbło do początku kłoszenia. W celu zwiększenia zawartości białka w ziarnie stosuje się dodatkowo dokarmianie azotem w okresie od kłoszenia do początku kwitnienia w ilości 30-40 kg N ha -1. Tej ilości azotu nie wlicza się do ogólnej dawki składnika. Jeśli dawka azotu przewidziana pod kukurydzę na ziarno nie przekracza 80 kg-ha -1, nie ma konieczności podziału dawki. Większe dawki dzieli się na dwie części. Pierwszą z nich stosuje się wiosna przedsiewnie, a drugą pogłównie, gdy rośliny wykształcą 5-7 liści. Ponieważ granule nawozu mogą w tym okresie uszkodzić blaszki liściowe, stosuje się często nawożenie dolistne w postaci oprysku. Buraki nawozi się dawką 80-100 kg N ha -1 wiosną przed siewem, a pozostałą część stosuje się pogłównie w trakcie zabiegów pielęgnacyjnych. W przypadku dużej dawki azotu pod ziemniaki przekraczającej 80 kg N ha -1, należy ją podzielić na dwie równe części. Pierwszą z nich stosuje się w terminie wiosennym, a drugą pogłównie, gdy rośliny osiągną wysokość 20-25 cm. Rzepak ozimy powinien być nawożony przedsiewnie dawką startową azotu 20-30 kg N ha -1. Jesienią nie można stosować większych dawek azotu pod rzepak ozimy, ponieważ pogarsza to jego zimowanie. Wiosną, wraz z ruszeniem wegetacji, stosuje się 50% dawki azotu, a po dwóch tygodniach następne 50% dawki tego składnika. Ustalenie dawki określonego nawozu jest możliwe dzięki znajomości procentowej zawartości azotu. Załóżmy, że pod uprawę należy zastosować 75 kg N ha -1 w postaci mocznika (46% N) przed ruszeniem wegetacji i 66 kg N ha -1 pogłównie, w postaci saletry amonowej (34% N). Dawka mocznika = (100/46) 75 kg N ha -1 =163 kg mocznika ha -1 Dawka saletry amonowej = (100/34) 66 kg N ha -1 = 194 kg saletry amonowej ha -1 Określenie potrzeb nawożenia em i em. Dawki nawozów owych i owych są wyznaczane na podstawie potrzeb pokarmowych roślin oraz zasobności gleby w składniki pokarmowe w formie dla nich przyswajalnej. W pierwszym etapie wyliczeń należy określić wielkość potrzeb
pokarmowych roślin. Następnie oblicza się wielkość dawki składnika, korzystając ze współczynnika bilansowego (tab.). Współczynnik bilansowy jest to wyznaczony doświadczalnie stosunek dawki nawozu do pobrania składnika przez roślinę. Współczynnik bilansowy większy od 1 wskazuje, że zasobność gleby w składnik jest niska lub bardzo niska. Oznacza to, że w stosunku do potrzeb pokarmowych roślin konieczne jest zastosowanie większej ilości składnika w nawozie w celu zwiększenia zasobności gleby. Wartość współczynnika mniejsza od 1 wskazuje na wysoką lub bardzo wysoką zasobność gleby w składnik pokarmowy. Rośliny mogą korzystać z jego glebowych zasobów, a dawka składnika w nawozie może być mniejsza od potrzeb pokarmowych roślin. Tabela. Współczynniki bilansowe dla u i u Kategoria agronomiczna gleby Zasobność gleby w i bardzo niska niska średnia wysoka bardzo wysoka Bardzo lekka 2,163 1,953 1,708 1,685 1,253 1,350 0,798 1,015 0,343 0,680 Lekka 1,975 1,733 1,565 1,458 1,555 1,183 0,745 0,908 0,335 0,633 Średnia 1,860 1,641 1,480 1,370 1,10 1,099 0,720 0,833 0,340 0,562 Ciężka 1,768 1,560 1,403 1,290 1,038 1,020 0,673 0,750 0,308 0,480 Obliczmy dawkę u (i superfosfatu potrójnego granulowanego) oraz u (soli owej 60) dla pszenicy charakteryzującej się potrzebami pokarmowymi wynoszącymi 35 kg P ha -1 i 118 kg K ha -1. Zasobność gleby średniej w wynosi 31 mg P kg -1 gleby i 107 mg K kg -1 gleby. Z porównania danych zamieszczonych w tab. 2.4 wynika, że zasobność gleby w jest niska, a w - średnia. Wartość współczynnika bilansowego u (na glebie średniej) wynosi więc 1,480, a u 1,099. Dawka u = 35 1,480 = 51,8 kg P ha -1 Dawka u = 118 1,099 = 129,7 kg K ha -1 Mając wyliczone dawki czystego składnika, można obliczyć dawki nawozów (np. superfosfatu potrójnego i soli owej). Obliczeń dokonuje się, wykorzystując procentową zawartość składnika pokarmowego w nawozie (odpowiednio 20% i 53%). Dawka superfosfatu = (100/20) 51,8 kg ha -1 = 259 kg ha -1 260 kg ha -1
Dawka soli owej 60 = (100/53) 129,7 kgha -1 = 244,7 kg ha -1 245 kg ha -1 W praktyce rolniczej wykorzystuje się ostatnio programy komputerowe umożliwiające sporządzenie planu nawożenia dla gospodarstwa. Aktualnie wykorzystuje się programy: NAW 3, NawSald, Agronom, Macrobil, PlanoRS. Programy te dają możliwość zarządzania produkcją roślinną w gospodarstwie w zakresie ustalenia dawek nawozów mineralnych i naturalnych pod określone gatunki roślin, oszacowania wielkości produkcji nawozów naturalnych i ich dystrybucji na polach gospodarstwa, bilansu składników pokarmowych w gospodarstwie. Wyliczenie dawek składników i skorzystanie z innych funkcji programów jest możliwe po wpisaniu do bazy danych programu informacji o wielkości i ilości pól w gospodarstwie, następstwie roślin, odczynie i zasobności gleby w składniki pokarmowe, przewidywanego poziomu agrotechniki, ochronie roślin i przebiegu pogody. Informacje o tych programach można znaleźć na stronach internetowych: www.iung.pulawy.pl oraz www.usoft.pl. Tabela. Orientacyjne dawki składników pokarmowych roślin pod główne rośliny uprawne (kg ha -1 ) Roślina N P K Pszenica 70-140 22-44 50-100 Jęczmień na paszę 22-44 50-100 60-120 browarny 18-44 40-85 50-100 Pszenżyto 50-120 18-44 50-100 Żyto 50-100 18-40 40-90 Kukurydza na na oborniku 13-40 30-100 40-120 ziarno bez obornika 13-44 100-135 120-160 Kukurydza na na oborniku 22-40 66-135 80-160 zielonkę bez obornika 35-53 110-180 140-220 sadzeniaki 26-48 60-125 80-150 typ Ziemniaki 26-48 80-140 100-170 ogólnoużytkowy (+obornik) pastewne 22-48 110-175 140-210 przemysłowe 26-53 90-150 110-180 Buraki cukrowe (+ obornik) 90-140 30-66 90-200 Buraki pastewne (+ obornik) 140-190 30-53 90-200 Rzepak 120-200 26-53 66-132
Koniczyna czerwona 0-30 35-53 100-150 Lucerna 0-30 44-70 100-150 Bobik 30-40 40-53 130-170 Łubin 0-20 22-35 50-100 Łąka 120-180 22-40 110-150 Pastwisko 120-180 5-44 80-135 Potrzeby wapnowania gleb Dawki nawozów wapniowych wyznacza się na podstawie oceny potrzeb wapnowania gleby dokonanej przez stację chemiczno-rolniczą i kategorii agronomicznej gleby (tab.). Tabela. Zalecane dawki nawozów wapniowych (t CaO ha -1 ) Ocena potrzeb Kategoria agronomiczna gleb ornych wapnowania bardzo lekka lekka średnia ciężka Konieczne 3,0 3,5 4,5 6,0 Potrzebne 2,0 2,5 3,0 3,0 Wskazane 1,0 1,5 1,7 2,0 Ograniczone - - 1,0 1,0 Obliczanie dawek nawozów mineralnych jest elementem planu nawożenia w gospodarstwie, nad którym prace należy rozpocząć od sporządzenia planu pól (szkicu sytuacyjnego) o niezmiennym w wieloleciu układzie i powierzchni. Równocześnie wykonuje się tabelaryczny wykaz pól, zawierający szczegółowe informacje dotyczące zasobności gleby i stanu jej zakwaszenia. Informacje te powinny być zintegrowane z danymi dotyczącymi struktury użytków rolnych w gospodarstwie i struktury zasiewów. Następną czynnością jest określenie spodziewanych plonów roślin i wielkości pobrania składników pokarmowych przez uprawiane rośliny (potrzeb pokarmowych) i przystąpienie do oszacowania wielkości produkcji nawozów naturalnych w gospodarstwie (na podstawie obsady sztuk obornikowych), wyznaczenie dawek nawozów naturalnych na poszczególnych polach pod określone rośliny oraz harmonogramu ich stosowania. Na tym etapie można obliczyć potrzeby nawozowe uprawianych roślin.
Dane te należy zestawić w tabeli, w której poszczególnym roślinom uprawianym na poszczególnych polach przypisuje się dawki nawozów naturalnych oraz mineralnych w postaci czystego składnika N, P, K i CaO. W pierwszej części tabeli dawki te są wyrażone w kg składnika oraz w tonach lub m 3 nawozu na 1 ha pola, a w drugiej części - na całą powierzchnię pól. Ostatnim zadaniem przy sporządzaniu planu nawożenia jest przygotowanie wykazu nawozów stosowanych na poszczególnych polach i ich ilości, będącego zestawieniem zapotrzebowania gospodarstwa na nawozy. Efektywność i opłacalność nawożenia Efektywność nawożenia może być obliczana w różny sposób. Przyrost plonu (w kg) przypadający na 1 kg składnika pokarmowego zastosowanego w nawozach wyraża efektywność nawożenia netto. Efektywność tę ustala się najczęściej w doświadczeniach nawozowych z wydzielonymi poletkami kontrolnymi (bez nawożenia). Różnica plonu uzyskanego na poletkach nawożonych i kontrolnych pozwala na stwierdzenie wielkości przyrostu plonu uzyskanego wyłącznie pod wpływem nawożenia. Na polach uprawnych nie można ustalić, jaka część plonu została uzyskana pod wpływem nawożenia, a jaka z glebowych zasobów składników pokarmowych. Dlatego w praktyce rolniczej można wyliczyć jedynie efektywność nawożenia brutto. Efektywność tę oblicza się, dzieląc wielkość uzyskanego plonu przez dawkę nawozów NPK. Celem działalności gospodarczej, jaką stanowi produkcja roślinna, jest osiągnięcie możliwie największej opłacalności nawożenia. Na ogół w praktyce rolniczej można wyliczyć jedynie opłacalność nawożenia brutto. Jest to stosunek wartości 1 kg plonu do ceny 1 kg NPK wraz z kosztem jego transportu, magazynowania i wysiewu.