Podstawowym celem nawożenia jest dostarczenie roślinom składników pokarmowych w ilościach niezbędnych do uzyskania wysokiego plonu (zależnego od warunków glebowoklimatycznych) o pożądanej jakości technologicznej oraz poprawa lub utrzymanie odpowiedniej żyzności gleby. Przy czym, w racjonalnym gospodarowaniu trzeba mieć także na uwadze, że przeprowadzone nawożenie powinno być opłacalne ekonomicznie (aspekt ekonomiczny należy rozważać na przestrzeni dłuższego okresu czasu, przykładowo zmianowania, gdyż niektóre nawozy działają przez okres kilku lat). Zatem w praktyce powinna obowiązywać zasada, że nie tylko liczy się plon z hektara, który uzyskamy lecz przede wszystkim zysk (nie opłaca się uzyskiwać rekordowych plonów za wszelką cenę). Poza tym, nawożenie powinno być tak opracowane, aby z jednej strony spełniało w/w wymagania, a z drugiej było bezpieczne dla środowiska.

Tym nie mniej trzeba podkreślić, że stosowanie nawozów, które jest warunkiem niezbędnym do realizacji potencjału plonotwórczego roślin (rezygnacja z nawożenia skutkowałaby znacznym spadkiem plonów, szczególnie w dłuższym okresie czasu), stanowi zawsze pewne zagrożenie dla środowiska naturalnego, a zadaniem rolnika jest takie postępowanie w zakresie szeroko pojętej agrotechniki, tj. zmianowania, uprawy, nawożenia, ochrony itp., aby to zagrożenie minimalizować. Stąd też w praktyce prawidłowa strategia nawożenia roślin uprawnych powinna przede wszystkim skupiać się na tym, aby kontrolować plonotwórcze działanie azotu, gdyż jak powszechnie wiadomo jest to zarazem główny składnik plonotwórczy, jak i jeden ze składników, który w nadmiarze jest szczególnie niebezpieczny dla środowiska.

W pierwszej kolejności kontrola ta polega na eliminacji tzw. czynników „minimum”, tj. regulacji odczynu gleby oraz jej zasobności w przyswajalny fosfor i potas, a następnie na optymalizacji nawożenia azotem poprzez:

  • racjonalne ustalenie dawki nawozowej azotu;
  • zwiększenie pobierania i efektywności plonotwórczej pobranego azotu poprzez:
    − bilansowanie azotu składnikami drugoplanowymi (S, Mg);
    − profilaktyczne stosowanie mikroelementów (B, Mn, Mo, Cu, Fe, Zn i inne).

Trzeba podkreślić, że nawet najlepsza strategia nawożenia jest tylko jednym z czynników, który decyduje o plonie roślin. Stąd też zanim przystąpimy do opracowania nawożenia warto przeanalizować warunki gospodarowania w gospodarstwie, a także swoje postępowanie w latach poprzednich. Ma to na celu z jednej strony określenie realnego plonu, który jesteśmy w stanie w danym roku uzyskać (nawożenie, szczególnie składnikami ruchliwymi, tj. azotem i siarką powinno być przeprowadzone pod określony plon, gdyż w przypadku przenawożenia składniki te mogą stanowić realne zagrożenie dla środowiska), a z drugiej wyodrębnienie obszarów, które należy bezwzględnie naprawić lub które warto dopracować, aby uzyskać zakładane cele. Przykładowo warto mieć na uwadze, że rośliny aby mogły pobierać i przetwarzać składniki w plon, muszą mieć zapewnione nie tylko odpowiednie warunki związane z glebą, która jak wiadomo stanowi środowisko ich życia, tj. wodę, odczyn, materię organiczną, zasobność, strukturę itp., lecz także powinny być zdrowe. Gdyż w innym przypadku przeprowadzone nawożenie jest mało efektywne (rysunek 1).

Rysunek 1 Wpływ ochrony fungicydowej na tle obiektów kontrolnych na efektywność plonotwórczą azotu w uprawie pszenicy ozimej

Jednym z podstawowych czynników produkcji, który rzutuje na poziom plonowania roślin, a w konsekwencji na stan finansowy gospodarstwa jest odczyn gleby, czyli stopień jej zakwaszenia. Rośliny uprawne plonują najlepiej pod warunkiem, że rosną w glebie o optymalnym lub tolerowanym przez nie zakresie odczynu. Przyjmuje się, że większość roślin uprawnych najlepiej rozwija się na glebach o odczynie mieszczącym się w zakresie od lekko kwaśnego do obojętnego (pH od 6,0-7,0 - obowiązuje zasada, że im gleba cięższa tym wyższa wartość odczynu w podanym przedziale).

Odczyn gleby, którego miernikiem jest wartość pH ma tak podstawowe znaczenie dla prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin, że gdy jest niekorzystny (zwykle zbyt niski) rośliny reagują znacznym spadkiem plonu. Jednakże reakcji tej nie da się porównać z niedoborem żadnego ze składników pokarmowych, takich jak przykładowo azotu, fosforu czy potasu, gdyż w przeciwieństwie do ich niedoborów, które bezpośrednio ograniczają wzrost roślin, wartość pH ma kolosalny wpływ na środowisko ich życia, tj. glebę. Decyduje o tym, co żyje w danej glebie od najmniejszego mikroorganizmu przez bakterie czy grzyby (odpowiada za życie biologiczne gleby) po rośliny uprawne. Wpływa na toksyczność niektórych pierwiastków, przykładowo glinu, który może przy niskim pH (już poniżej 5,5) stanowić zagrożenie dla rozwoju roślin (glin ogranicza przede wszystkim rozwój systemu korzeniowego). Wpływa również na procesy wietrzenia minerałów i magazynowania składników pokarmowych w glebie (sorpcja), co decyduje o ilości składników pokarmowych dostępnych dla roślin. Wartość pH ma także wpływ na jakość i tempo powstawania w glebie próchnicy, jak również na procesy uwalniania z niej oraz z przyoranych nawozów organicznych i naturalnych, składników pokarmowych. A przede wszystkim decyduje o dostępności składników pokarmowych z gleby dla roślin i to zarówno makro, jak i mikroelementów. Poza tym, odczyn ma bardzo istotny wpływ na strukturę gleby (wapń stanowi lepiszcze agregatów glebowych - gruzełków). Są to tylko niektóre, najważniejsze procesy, na które wpływ ma odczyn, ale przykłady te w zupełności wystarczają, by stwierdzić, że utrzymywanie odpowiedniej wartości pH jest kwestią podstawową. Należy jednak podkreślić, że nie można przesadzić z odkwaszaniem, gdyż zbyt wysokie pH jest tak samo szkodliwe, jak zbyt niskie. Przykładowo zwiększa straty gazowe azotu w postaci amoniaku (w środowisku zasadowym forma NH4+ szybciej przekształca się w NH3) czy zmniejsza dostępność fosforu oraz większości mikroelementów - wyjątek stanowi molibden, którego dostępność rośnie w miarę wzrostu pH. Zatem w racjonalnej agrotechnice, ze względu na swoją wagę, regulacja odczynu gleby (wapnowanie), gdy istnieje taka potrzeba, ma pierwszeństwo zarówno przed nawożeniem nawozami mineralnymi, jak i naturalnymi, gdyż nawet najlepsze nawożenie gleb kwaśnych jest mało efektywne, a przez to stanowi większe zagrożenie dla środowiska.

Jak już wspomniano w optymalnym nawożeniu roślin trzeba zadbać nie tylko o racjonalne ustalenie dawki nawozowej azotu, lecz także o składniki, które między innymi są odpowiedzialne za pobieranie i przetwarzanie tego składnika w plon (zarówno w sposób bezpośredni, jak i pośredni). Stąd też nie można zapominać o fosforze, potasie, magnezie i siarce oraz o mikroelementach. Rola tych składników jest nie do przecenienia, gdyż poza tym, że kontrolują gospodarkę azotową roślin, mają one między innymi korzystny wpływ na:

Fosfor

  • szybkość wzrostu i rozwój systemu korzeniowego (dobrze rozwinięty system korzeniowy umożliwia pobieranie wody i składników pokarmowych z głębszych warstw gleby oraz z większej jej objętości; między innymi sprawia to, że roślina jest w większym stopniu odporna na suszę);
  • zimotrwałość i regenerację uszkodzeń pozimowych;
  • wigor na wiosnę;
  • zdrowotność roślin (rośliny dobrze odżywione fosforem są mniej podatne na porażenie przez choroby, przykładowo: pszenica - zgorzel podstawy źdźbła; kukurydza - zgnilizna korzeniowa; ziemniaki - zaraza ziemniaczana, liściozwój);
  • zawiązywanie nasion i ziarna oraz ich wykształcenie (MTN);
  • zawartość białka i witamin A i B1;
  • zawartość węglowodanów, tj. między innymi sacharozy w burakach cukrowych i skrobi w ziemniakach.

Potas

  • gospodarkę wodną (rośliny dobrze odżywione potasem efektywniej gospodarują wodą);
  • zdrowotność roślin;
  • zimotrwałość roślin (wysoka koncentracja jonów potasowych w soku komórkowym obniża punkt jego zamarzania, poza tym potas sprawia, że komórki roślinne są bardziej elastyczne w wyniku większej zawartości węglowodanów w błonach komórkowych, przez co w czasie mrozów po zamarznięciu soku komórkowego, a co się z tym wiąże zwiększeniu przez niego objętości rozciągają się, a nie rozrywają, co prowadziłoby do śmierci komórek, a nawet całej rośliny;
  • wyleganie, głównie zbóż - potas jest odpowiedzialny za tworzenie się związków ścian komórkowych tkanek mechanicznych roślin, przez co źdźbła zbóż są grubsze i bardziej sztywne;
  • zawartość węglowodanów, tj. między innymi sacharozy w burakach cukrowych i skrobi w ziemniakach.

Magnez i siarka

  • proces fotosyntezy (magnez jest częścią składową chlorofilu, tj. zielonego barwnika, który jest niezbędny do tego, aby zachodziły procesy życiowe w roślinie);
  • transport asymilatów i ich przemiany;
  • pobieranie innych składników pokarmowych;
  • zdrowotność roślin;
  • jakość roślin (zawartość białka, tłuszczu, sacharozy, skrobi itp.).

Mikroelementy

  • proces fotosyntezy - Fe, Cu, Mn, Zn;
  • funkcjonowanie układów hormonalnych - Zn, Mn, Cu, B;
  • zdrowotność roślin - Fe, Mn, Cu, B;
  • jakość roślin (przykładowo Cu - zawartość białka w ziarnie zbóż; B - zawartość sacharozy u buraków; Mn - zawartość tłuszczu w nasionach rzepaku).

Zatem jak wynika z powyższego zestawienia rośliny uprawne powinny być nawożone wielokierunkowo, a nie tylko azotem, tj. głównym składnikiem plonotwórczym. Oczywiście nie wszystkie ww. składniki trzeba stosować pod każdą roślinę, gdyż konieczność nawożenia wynika zarówno z preferencji rośliny względem składnika (przykładowo zboża potrzebują śladowe ilości molibdenu), jak i jego dostępności z gleby. Stąd też przystępując do opracowania planu nawozowego w gospodarstwie warto mieć rozpoznaną zasobność gleb w przyswajalne (fosfor, potas i magnez) oraz dostępne (azot i siarka) składniki pokarmowe. Gdyż wiedza o zasobności gleby stanowi punkt wyjścia do dalszych rozważań, które jak już wspomniano powinny uwzględniać także aspekt środowiskowy.

Jednocześnie trzeba zaznaczyć, że strategia nawożenia wysoko plonujących roślin nie powinna opierać się tylko na doglebowym stosowaniu nawozów. Równie ważne, jak nawożenie doglebowe jest dokarmianie roślin przez liście. Warto wiedzieć, że dokarmianie roślin przez liście, nie dość, że zwykle jest bardziej efektywne od nawożenia doglebowego przez co jest również bardziej bezpieczne dla środowiska, to przede wszystkim pozwala na szybsze uzupełnienie składników w roślinie niż przy ich stosowaniu doglebowym, co ma szczególne znaczenie, gdy przykładowo występują objawy niedoboru lub z różnych przyczyn składniki są słabo pobierane z gleby. Trzeba wiedzieć, że wspomaganie roślin przez liście to nie jest zbędny luksus (niestety pojawiają się takie opinie), tylko posiada określone zadania do spełnienia. Do najważniejszych zalicza się:

  • stymulację wzrostu organów nadziemnych i systemu korzeniowego (dokarmianie roślin przez liście poprzez korzystny wpływ na rozwój systemu korzeniowego przekłada się często na większą efektywność pobierania składników z gleby, co generalnie skutkuje szybszym tempem wzrostu oraz ich zwiększoną akumulacją w roślinie; ten sam aspekt dokarmiania dolistnego wpływa również na lepszą dostępność wody, a także przekłada się na wzrost jej produktywności);
  • poprawę stanu odżywienia roślin w krytycznych fazach wzrostu (dokarmianie roślin przez liście w okresach, w których decyduje się plon, efektywnie wspomaga dostarczanie składników przez system korzeniowy);
  • dostarczenie niezbędnych składników pokarmowych przed/na początku okresu suchego (prawidłowo przeprowadzone dokarmianie w pewnym stopniu uodparnia/przygotowuje roślinę na stres, przy czym musi być wykonane zanim ten stres wystąpi. Zatem najpóźniej na początku okresu suchego, gdy w glebie jest jeszcze tyle wody, że rośliny w pełni odzyskują turgor, w innym przypadku dokarmianie może być nieskuteczne, a nawet szkodliwe).

dr hab. Witold Szczepaniak
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie

Adres

ul. Pszczelińska 99
05-840 Brwinów

Telefon/fax

+48 22 729 66 34 do 38
+48 22 729 72 91

Adres e-mail

sekretariat@cdr.gov.pl
© Woda w Rolnictwie i na Obszarach Wiejskich 2022
Wykonanie: Solmedia.pl