Potrzeby pokarmowe i nawozowe roślin

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
Chlor
Żelazo
Miedź
Bor
Cynk
Mangan
Molibden
Nikiel
mg/kg s.m.
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
Pszenica
ozima
Zawartość makroelementów w % s. m.
N
P
K
Mg
S
ziarno
słoma
1,96
0,69
0,36
0,11
0,42
1,06
0,12
0,09
0,21
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
z ha
Makroelementy w kg/ha
N
P
K
Mg
Ca
Pszenica ozima-ziarno
6t
180
28
94
14
22
Pszenica jara - ziarno
5t
150
27
90
12
21
Kukurydza-ziarno
6t
200
38
208
34
40
Rzepak ozimy -nasiona
3t
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
bardzo
niska
1,5
Zawartość w glebie P i K
niska średni wysoka bardzo wysoka
a
1,25
1
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%
Polska – 52%
61-80%
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 NH4) 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 NH4 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 (m3) 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
Zawartość N min
bardzo
niska
niska
średnia
wysoka
bardzo
wysoka
Bardzo lekka
Lekka
Średnia i ciężka
do 30
do 40
do 50
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)
Roślina
Rzepak
Pobranie w kg na 1 t plonu
azot
potas
Plon t/ha
N
K
50,9
51,1
3
Potrzeby pokarmowe w kg/ha
azot
N
potas
K
152,7
153,3
Obliczenie potrzeb wiosennego nawożenia N = 153 kg N – [ N min. 30 kg +
(10m3 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 m3 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 K20 podano gnojowicy świńskiej ( tj.
20m3x 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
Roślina
Pobranie w kg na 1 t plonu
azot
fosfor
Plon t/ha
N
P
Potrzeby pokarmowe w kg/ha
azot
N
fosfor
P
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
eutrofizacja: 0.7 mg P04/l
2.2 mg N-NO3/l
1 kg N = 17 kg ziarna
1 kg P2O5 = 6 kg ziarna
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
początek
kłoszenia
Zboża jare
przedsiewnie
faza strzelania
w źdźbło
początek
kłoszenia
Kukurydza
przedsiewnie
do wysokości
roślin ok. 30 cm
Rzepak
przed ruszeniem
wegetacji wiosną
faza rozety
Ziemniaki średnio przed sadzeniem
późne i późne
początek
wschodów
Trawy, w latach
pełnego
użytkowania
po I pokosie
przed ruszeniem
wegetacji wiosną
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
117,9 kg NPK/ha UR (68 : 23,3 : 26,6)
32,9 kg CaO/ha
(źródło GUS)
Działania prowadzące do ograniczenia
zanieczyszczenia wód N –NO3 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.