perspektywy nawo enia ro ślin siarką

OKRĘGOWA STACJA CHEMICZNO-ROLNICZA
W BIAŁYMSTOKU
PERSPEKTYWY
NAWOŻENIA ROŚLIN
SIARKĄ
mgr inż. Rafał Piszcz
Białystok, 17.03.2010
Plan prezentacji
Siarka jako pierwiastek
Źródła siarki i jej formy występujące w glebie
Graniczne zawartości siarki w glebach Polski
Aktualne zawartości siarki siarczanowej w glebach
Nawożenie siarką
Podsumowanie
Perspektywy nawożenia roślin siarką
2
SIARKA JAKO PIERWIASTEK
Siarka (S) łac. sulphur jest pierwiastkiem
bardzo rozpowszechnionym w przyrodzie.
Jest ona niezbędna do życia. Wchodzi w
skład dwóch aminokwasów kodowanych –
metioniny i cysteiny oraz wielu innych
biologicznie ważnych związków np. witamin.
Spełnia bardzo ważne funkcje w
kształtowaniu jakości białka roślinnego.
W glebie siarka prawie w 100% występuje w
formie organicznej,
a o zawartości formy mineralnej pobieranej
przez roślinę decyduje intensywność
mineralizacji resztek roślinnych, nawozów
organicznych i próchnicy.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
3
SIARKA JAKO PIERWIASTEK C.D
W Polsce złoża siarki w stanie
rodzimym występują w okolicach
Tarnobrzega (Piaseczno, Machów,
Jeziórko oraz Osiek), w rejonie
Staszowa (Grzybów) oraz koło
Lubaczowa (Horyniec-Zdrój,
Basznia).
Perspektywy nawożenia roślin siarką
4
SIARKA JAKO PIERWIASTEK C.D
Na świecie natomiast m.in. na Sycylii,
w Luizjanie i Teksasie (USA), na Ukrainie,
w Japonii, w Turkmenistanie i Uzbekistanie.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
5
Źródła siarki i jej formy
występujące w glebie
Siarka w glebie ma postać wiązań organicznych i nieorganicznych. W zależności od stanu
gleby siarka nieorganiczna występuje w różnych stopniach utleniania (siarczki, siarczany,
tiosiarczany). Związki organiczne zawierające siarkę to m.in.: aminokwasy, białka i
polipeptydy.
Siarka w procentach
Przemianom siarki organicznej w formę mineralną sprzyjają np. wysoki odczyn gleby.
Wzrost jego wartości do 7,5 zwiększa szybkość mineralizacji. W glebach o odczynie pH
powyżej 6,0 siarka (siarczanowa) występuje całkowicie w roztworze glebowym.
Optymalna wilgotność do uwalniania siarczanów wynosi 60% pojemności wodnej gleby, a
optymalna temperatura 20-30°C. Takie warunki zapewniają procesowi mineralizacji
korzystny przebieg.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
6
Źródła siarki i jej formy
występujące w glebie c.d.
W glebach zawartość jej waha się w szerokich granicach od 0,001 do 1,8%, najczęściej do 0, 2% S.
Zawartość przyswajalnej siarki w glebach waha się w szerokich granicach od 0,3 do 50 mg/100g
gleby.
Udział siarki organicznej wynosi 50-80, a nawet 97% siarki ogółem. Związki mineralne siarki występują
w formie siarczanów, a w glebach podmokłych, w warunkach beztlenowych, również siarczków. W
wyniku rozkładu materii organicznej gleb znajdująca się w niej siarka może być udostępniana
roślinom.
Nawozy
naturalne (np. obornik – 0,08%),
Nawozy
mineralne (np. siarczan amonowy – 24%, siarczan potasowy – 18%)
Perspektywy nawożenia roślin siarką
7
Źródła siarki i jej formy
występujące w glebie c.d.
Siarka z nieba
Źródłem siarki w glebie mogą być również kwaśne deszcze. Podczas spalania takich nośników
energii jak węgiel, ropa naftowa i jej pochodne, siarka ulatniająca się w postaci dwutlenku (SO2)
rozprzestrzenia się w atmosferze i reaguje z parą wodną w powietrzu, przyczyniając się do
powstawania kwaśnych deszczy.
Ze względu na kryzys gospodarczy na początku lat 90 oraz ograniczone zużycie energii i coraz
lepsze odsiarczanie spalin, emisja siarki do atmosfery w Polsce zmalała. Coraz powszechniejsze
stosowanie wysokoprocentowych nawozów spowodowało również, że ilość dostarczanej do gleby
siarki maleje.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
8
Źródła siarki i jej formy
występujące w glebie c.d.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
9
Źródła siarki i jej formy
występujące w glebie c.d.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
10
Graniczne zawartości siarki
w glebach Polski
Terelak i in. 2008
Perspektywy nawożenia roślin siarką
11
Aktualne zawartości siarki
siarczanowej w glebach
Terelak i in. 2008
Perspektywy nawożenia roślin siarką
12
Aktualne zawartości siarki
siarczanowej w glebach c.d.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
13
Aktualne zawartości siarki
siarczanowej w glebach c.d.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
14
Aktualne zawartości siarki
siarczanowej w glebach
Analizując wyniki badań siarki w glebach województwa
podlaskiego jak również części województwa warmińskomazurskiego za rok 2009 /ponad 70 przebadanych prób/
stwierdzam, iż zawartość siarki S-SO4 w mg/100 g gleby
wahała się od 0,01 do 2,66
Znacząca większość badanych prób charakteryzowała się
zasobnością bardzo niską i niską, sporadycznie średnią, zaś
w wyjątkowych sytuacjach wysoką /duże gospodarstwa
prowadzące intensywną produkcję rolniczą/
Wyniki potwierdzają, iż województwo podlaskie, a właściwie
cały region północno-wschodni jest zubożały w siarkę
Perspektywy nawożenia roślin siarką
15
Nawożenie siarką
Jest niezbędna w procesie syntezy aminokwasów
siarkowych i bierze udział w ogólnej syntezie protein.
Podnosi skuteczność azotu.
Aktywuje enzymy ważne dla przemiany energii i kwasów
tłuszczowych.
Ważna podczas kształtowania pierwotnych składników
odżywczych roślin (wpływających na smak i zapach
wielu roślin uprawnych, jak np.: oleje gorczycy i czosnku)
Siarka jest składnikiem witaminy B1 (ziarna zbóż, rośliny
motylkowe).
Jest niezbędna do produkcji roślinnych przeciwciał
(fitoaleksyny, glutation).
Perspektywy nawożenia roślin siarką
16
Nawożenie siarką c.d
1.
2.
3.
Pod względem wymagań w stosunku do siarki rośliny
uprawne można podzielić na trzy grupy:
Rośliny o bardzo dużym zapotrzebowaniu na siarkę.
Należą do nich rośliny krzyżowe: rzepak, kapusty,
gorczyca, rzodkiew i rzepa oraz liliowate: cebula i
czosnek. Ze średnim plonem rośliny te pobierają
powyżej 40 (do 80) kg siarki (S) z 1 ha,
Rośliny o dużym zapotrzebowaniu na siarkę. Są to
rośliny motylkowate a także kukurydza i buraki.
Pobierają one od 20 do 40 kg siarki z 1 ha,
Rośliny o stosunkowo niewielkim zapotrzebowaniu na
siarkę. Do tej grupy należą trawy w tym zboża, a także
ziemniak. Pobierają one od 12 do 25 kg siarki z
powierzchni 1 ha.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
17
Nawożenie siarką c.d
Najbardziej narażony na niedobór siarki jest rzepak,
który pobiera ponad 50 kg S/ha. Górne liście młodych
roślin mają jasnozielone zabarwienie krawędzi,
następnie liście robią się marmurkowate, sztywne,
kruche, o pokroju łyżkowatym. Wykształcają się
mniejsze kwiaty, barwy jasnożółtej i jako mniej
atrakcyjne (powabne) dla owadów - gorzej zapylane.
Mniejsza jest również liczba i wielkość łuszczyn, czyli
niższy plon nasion.
Dawka siarki pod rzepak nie powinna przekraczać 50 kg
S/ha. Wyższe dawki siarki mogą wpływać na nadmierny
wzrost zawartości glukozynolanów w nasionach, czyli
pogorszyć jakość nasion.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
18
Nawożenie siarką c.d
Niedobór siarki ogranicza przede wszystkim zawartość i
jakość białka, obniża zawartość cukrów, tłuszczu oraz
ogranicza nadmierne gromadzenie się azotanów w
roślinie. W przypadku roślin oleistych niedobór tego
pierwiastka prowadzi do zmniejszenia zawartości
tłuszczu. Siarka pobierana jest przez rośliny w dużych
ilościach, często tak dużych jak fosfor.
Im wyższe stosuje się dawki azotu, tym rośliny pobierają
więcej siarki i tym częściej niedobór siarki może
ograniczać plonowanie roślin. Nie jest możliwe
prawidłowe działanie plonotwórcze azotu bez
dobrego zaopatrzenia rośliny w siarkę.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
19
Nawożenie siarką c.d
Wysoką efektywność siarki uzyskuje się także na
użytkach zielonych położonych na glebach
organicznych. Wzrasta udział roślin motylkowatych i
aktywność bakterii brodawkowych, a także zwiększa się
efektywność nawożenia azotem.
Zbyt wysokie dawki siarki źle wpływają na rośliny i glebę.
Stosowana w formie gipsu, który stanowi ponad połowę
masy superfosfatów pojedynczych, przyspiesza procesy
przemywania gleb.
Dla większości roślin stosunek azotu do siarki powinien
wynosić 10 : 1, a dla roślin o dużych potrzebach
względem siarki stosunek N : S powinien wynosić od
7:1 do 5:1.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
20
Nawożenie siarką c.d
W rolniczych regionach kraju, odległych od większych
ośrodków przemysłowych i miejskich stwierdza się
niedostatek siarki w glebie. Ubogich w siarkę jest 57%
naszych gleb. Dlatego coraz częściej obserwuje się
wysoką efektywność nawożenia siarką, a analizy
chemiczne roślin wskazują na jej niską zawartość, czyli
występowanie objawów utajonych. Objawy utajone to
niedobór pierwiastka, który ogranicza rozwój i plon
rośliny pomimo braku wyraźnych, zewnętrznych,
widocznych gołym okiem objawów niedoboru na roślinie.
Dotyczy to zwłaszcza roślin z obszarów z przewagą gleb
lekkich lub z intensywną produkcją rolniczą oraz gdzie
uprawia się dużo rzepaku i warzyw kapustnych.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
21
Nawożenie siarką c.d
Objawy niedoboru ujawniają się na roślinach dopiero
przy bardzo dużym braku siarki. Podobne są one do
objawów niedoborów azotu, jednak niedobór siarki
widoczny jest na młodszych częściach roślin, podczas
gdy niedobór azotu na starszych. Rośliny stają się
wówczas blade, występuje jasnozielone zabarwienie
krawędzi liścia, tkanki na nerwach są jeszcze zielone,
liście sztywne, wyprostowane, kruche, mniejsze.
Ograniczony jest wzrost roślin, gorsze kwitnienie i w
konsekwencji plonowanie. Im wyższe stosuje się dawki
NPK, w tym głównie azotu, tym rośliny więcej pobierają
siarki i tym częściej niedobór tego składnika może
ograniczać plonowanie roślin.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
22
Podsumowanie
Pomimo wyraźnego wpływu antropopresji i innych czynników na występowanie
S-SO4 w glebach Polski, około 57% gleb znajduje się w klasie zawartości
naturalnej, a więc wykazuje niską zasobność w siarkę przyswajalną. Wyższą
zawartością S-SO4 charakteryzuje się natomiast 25% gleb UR w kraju.
Według danych Stacji Chemiczno Rolniczych, obejmujących wyniki analiz ponad
37 tys. próbek z warstwy ornej, zawartość S-SO4, w połowie lat 90. ubiegłego
wieku, wahała się od 0,01 do 50,00 mg/100 g gleby. Tak szeroki zakres wahań
wskazuje, że w naszym kraju występują gleby zarówno bardzo ubogie w siarkę
dostępną dla roślin, jak i silnie zasiarczone.
Aktualnie prowadzony monitoring siarki przez OSCh-R-y /ponad 1500 punktów
rozmieszczonych równomiernie w całej Polsce/ pozwoli doprecyzować liczby
graniczne do wyceny zawartości siarki w glebie.
Należy zwrócić uwagę i położyć większy nacisk na badania siarki przez samych
rolników, ponieważ wiedza o zasobności w ten składnik jak było widać w tej
prezentacji jest bardzo ważna.
Perspektywy nawożenia roślin siarką
23
Dziękuję
za uwagę
W prezentacji wykorzystano m.in. materiały p. Anny Podleśnej
Zakład Żywienia Roślin i Nawożenia IUNG Puławy
Perspektywy nawożenia roślin siarką
24