Bilansowanie składników pokarmowych – bilans azotu

Głównym celem nawożenia jest zaspokojenie potrzeb pokarmowych roślin w stopniu umożliwiającym uzyskanie wysokich plonów  o dobrej jakości. Funkcją drugorzędną jest utrzymanie optymalnej (średniej) zawartości składników pokarmowych w glebie.

Niedobór składników pokarmowych obniża plonowanie i pogarsza jakość produktów  roślinnych. Dla prawidłowego rozwoju i plonowania roślin niezbędne jest zrównoważone żywienie wszystkim składnikami pokarmowymi. Deficyt któregokolwiek makro- lub nawet mikroelementu ogranicza plonowanie i zmniejsza efektywność wykorzystania pozostałych składników pokarmowych.

Stosowanie nawozów w ilościach przekraczających rzeczywiste potrzeby obniża efektywność nawożenia i prowadzi do strat składników na skutek ich przemieszczania poza granice pól uprawnych i poza zasięg systemu korzeniowego  roślin. „Ucieczka” składników mineralnych oznacza realne straty finansowe dla rolnika, a jednocześnie stwarza zagrożenie dla środowiska naturalnego, w szczególności wodnego. Najbardziej uciążliwymi składnikami  są pod tym względem azot i fosfor. Są one jednocześnie składnikami o najsilniejszym działaniu plonotwórczym, dlatego ich dawkowanie powinno być precyzyjnie dostosowane do wymagań pokarmowych roślin oraz warunków ich wzrostu.

W celu uniknięcia strat składników należy stosować je w takich ilościach, które będą  pobrane przez rośliny. Zaleca się zatem planowanie nawożenia w oparciu o bilans składników pokarmowych tzw. metodą na powierzchni pola. Zakłada się, że dopływ składników do gleby ze wszystkich źródeł  (jakie potrafimy ilościowo zidentyfikować) powinien równoważyć potrzeby nawożenia. Źródła dopływu oraz sposób określania potrzeb nawożenia zależą od rozpatrywanego składnika pokarmowego. We wszystkich przypadkach głównymi źródłami składników są nawozy mineralne, naturalne i organiczne, a głównym elementem potrzeb nawożenia są potrzeby pokarmowe roślin.

BILANS AZOTU
W systemie nawożenia zrównoważonego zakłada się, że wnoszenie składników w nawozach powinno być równe ich pobraniu z plonami roślin. Jest to oczywiście pewne uproszczenie ponieważ wykorzystanie składników z nawozów nie jest stuprocentowe i określone nadwyżki nawozów są nieuniknione.

Azot jest składnikiem bardzo mobilnym i pozostawiony w glebie po zbiorze roślin łatwo ulega stratom w wyniku wymywania do wód podziemnych lub ulatniania z gleby do atmosfery. Dlatego celem gospodarowania azotem jest jego maksymalne pobranie przez rośliny, aby pozostałości w glebie były jak najmniejsze.

Ilość pobieranego przez rośliny azotu zależy od wymagań poszczególnych gatunków i wielkości uzyskiwanych plonów.

W tabeli 1 przedstawiono po branie azotu na wyprodukowanie jednostki plonu z odpowiednią ilością produktów ubocznych.

Tabela 1. Pobranie azotu z plonem roślin uprawnych kg/dt

Potrzeby pokarmowe roślin na danym polu oblicza się mnożąc przewidywany plon przez pobranie składnika według tabeli. Potrzeby nawożenia fosforem i potasem oprócz potrzeb pokarmowych uwzględniaj ą tzw. naddatek na poprawę zasobności gleby w ilości 25% (w stosunku do pobrania) na glebach o niskiej zawartości składnika i 50% na glebach o zawartości bardzo niskiej. Dla przykładu potrzeby nawożenia pszenicy przy założonym plonie 60 dt/ha na glebie o niskiej zawartości fosforu i wysokiej zawartości potasu wynoszą:

Azot: 60 dt/ha· 2,37 kg N/dt = 142 kg N/ha

Zgodnie z zasad ą bilansu rozchód składników (pobranie) musi być równoważony dopływem z nawozów lub innych źródeł.

Ważnym źródłem dopływu azotu są nawozy naturalne i organiczne. Ilość składnika wnoszonego w nawozach naturalnych można wyznaczyć na podstawie analizy chemicznej próbki nawozu lub w oparciu o standardowe ilości w poszczególnych rodzajach nawozów. W przypadku stosowania nawozów organicznych pochodzących z zakupu, ilość wnoszonego składnika określa się na podstawie informacji producenta o składzie chemicznym nawozu.

W bilansie azotu uwzględnia się także dopływ w opadzie atmosferycznym, jakkolwiek nawozowe znaczenie tego źródła składnika jest niewielkie. Przyjmuje się , że w ciągu roku na 1 ha powierzchni opad wynosi przeciętnie 17 kg N. Zważywszy, że okres pobierania azotu przez rośliny wynosi rośliny trwa 3-4 miesiące, można przyjąć , że rośliny z tego źródła mogą pobrać do 25%, czyli ok. 5 kg N/ha.

Najtrudniejszymi do oszacowania źródłami azotu są resztki po żniwne roślin motylkowatych oraz mineralizacja glebowej materii organicznej. W systemie doradztwa nawozowego przyjęto, że ilość azotu pochodzącego z mineralizacji resztek pożniwnych roślin motylkowatych jest równa 25-30% ilości azotu akumulowanego przez te rośliny w masie nadziemnej, którą można oszacować mnożąc uzyskany plon rośliny motylkowatej lub jej mieszanki przez pobranie azotu wg tabeli. Rozkład resztek po żniwnych bogatych w azot przebiega stosunkowo szybko, zatem równoważnik nawozowy azotu z tego źródła można przyjąć taki jak dla obornika tj. 0,3. Sposób obliczania ilości azotu działającego, wyrażonego w równoważnikach nawozowych przedstawia tabela 2. Ujemna wartość równoważnika nawozowego dla słomy zbóż i rzepaku oznacza, że ich przyoranie powoduje tzw. immobilizację azotu mineralnego, co w praktyce oznacza potrzebę zwiększenia dawki nawozów azotowych.

Ilość azotu pochodzącego z mineralizacji glebowej materii organicznej wyznaczona jest jako pobranie przez rośliny nienawożone azotem. Waha się ona od 30 do 60 kg N/ha w przypadku gleby o zawarto ś ci substancji organicznej ok. 1%.

Przy planowaniu nawożenia azotem zakłada się , że dopływ składnika działającego z różnych źródeł (tab. 3) powinien równoważyć pobranie, czyli nawozy mineralne powinny pokryć różnicę pomiędzy przewidywanym pobraniem i ilością azotu działającego z innych źródeł (poz. 1-5 w tabeli 3).

Jeśli oszacowaną w ten sposób ilość azotu z nawozów mineralnych podzielimy przez wskaźnik wykorzystania to otrzymamy dawkę nawozów mineralnych, jaką w danych warunkach należy zastosować. Wykorzystanie azotu z nawozów mineralnych nie jest całkowite i zależy od wielu czynników, m.in. od sposobu aplikacji, układu warunków pogodowych itp. Można przyjąć, że w dobrych warunkach rośliny wykorzystują ok. 70% azotu zastosowanego w nawozach mineralnych. Planując nawożenie „a priori” należy zakładać warunki optymalne, a zatem wskaźnik wykorzystania N z nawozów mineralnych możemy przyjąć na poziomie 0,7.

Podany powyżej sposób szacowania ilości azotu działającego, pochodzącego z różnych źródeł może być zastąpiony bezpośrednią metodą pomiaru zawartości azotu mineralnego w glebie bezpośrednio przed siewem. Pomiaru dokonuje się metodami laboratoryjnymi w próbkach gleby pobranych z warstw 0-30 cm i 30-60 cm.
 

Źródło: Planowanie nawożenia w oparciu o bilans składników pokarmowych w skali pola
Tamara Jadczyszyn, IUNG-PIB Puławy