Szczęśliwcom, którym udało się zakwalifikować (lista uczestników zakwalifikowanych do IV edycji programu Grunt to Wiedza została opublikowana na stronie nawozy.eu) organizatorzy bezpłatnie przebadają odczyn pH gleb oraz ich zasobność w przyswajalne formy fosforu, potasu, magnezu i siarki.
W cyklu artykułów poświęconych wiedzy o glebie informowaliśmy o wnioskach płynących z badań polskich gleb w programie Grunt to Wiedza oraz wszystkich badań realizowanych w Okręgowych Stacjach Chemiczno-Rolniczych. Generalnie polskie gleby mają wiele mankamentów, a największym jest nieodpowiedni odczyn pH.
Odczyn bardzo kwaśny i kwaśny ma 45% polskich gleb, a wapnowanie jest konieczne, potrzebne i wskazane na 53% gleb. Drugim pod względem ważności czynnikiem ograniczającym plonowanie roślin jest mała zasobność polskich gleb w potas. Średnio w Polsce niska i bardzo niska zawartość przyswajalnego potasu dotyczy 46% gleb. Z fosforem jest nieco lepiej, bo niską i bardzo niską zawartość jego przyswajalnych form stwierdza się na 33% gleb. Wiele polskich gleb jest ubogich w próchnicę, a z tym wiąże się zmniejszona pojemność sorpcyjna gleb i ograniczone możliwości gromadzenia zapasów wody glebowej.
Z dostępnych analiz naukowych wynika, że potencjał produkcyjny przeciętnego hektara naszych gleb odpowiada potencjałowi przeciętnych 0,6 ha gruntów ornych krajów Unii Europejskiej. Wynika to z faktu, iż w ogólnej powierzchni polskich gruntów ornych znajduje się prawie 32% gruntów słabych i bardzo słabych, a tylko ok. 29% gleb wysokiej produktywności należących do klas bonitacyjnych I, II, IIIa i IIIb.
Wiedza w praktyce
Takie są fakty, trzeba z nich wyciągać wnioski, poprawiać jakość gleby i uwzględniać ograniczenia w tworzeniu planów nawozowych i nawożeniu roślin. Wiedza o glebie jest niezwykle ważna i można ją poznać tylko dzięki analizom chemicznym. Wielu rolników miało możliwość zakwalifikowania się do programu Grunt to Wiedza i nieodpłatnego przebadania gleb, ale jak informowaliśmy, nie jest to badanie kosztowne. Zakładając, że reprezentatywną próbkę pobiera się z 4 ha, a badania powtarza się co 4 lata, to koszt takiej podstawowej analizy w przeliczeniu na rok i na 1 ha oscyluje w granicach 1 zł.
Jakie są efekty praktycznego wykorzystania wiedzy o glebie? Są olbrzymie i to na wielu płaszczyznach, o czym mówili na łamach „Tygodnika Poradnika Rolniczego” uczetsnicy programu Grunt to Wiedza, a konkretnie Piotr Sochocki ze wsi Karnkowo (woj. kujawsko-pomorskie), Jan Balcerzak z Suchodębia (woj. łódzkie) i Mariusz Szulczewski z Wargawki Młodej (woj. łódzkie). Dla nich badania gleby pozwoliły znacząco poprawić efektywność nawożenia roślin. Jak podkreślał Mariusz Szulczewski wyniki analizy nowo zakupionych gruntów były wielkim zaskoczeniem, bo nigdy nie spodziewałby się, że ich odczyn ma zaledwie pH 4. Z kolei Jan Balcerzak podkreślał, że odkąd bada gleby, odtąd w kwestii nawożenia nie musi poruszać się po omacku.
Straty składników
Tyle tytułem wstępu i krótkiej analizy celów i efektów programu Grunt to Wiedza. W ostatnich tygodniach staraliśmy się przypomnieć szereg informacji korespondujących z badaniami gleb i nawożeniem. Nawożenie powinno być racjonalne, a stosowane dawki składników w nawozach mineralnych efektywne. Wyniki licznych badań wskazują, że w zakresie efektywności nawożenia jest jeszcze bardzo dużo do zrobienia. Z wniesionych do gleby nawozów podstawowych rzepak potrafi wykorzystać tylko część zawartych tam składników. Z nawozów azotowych wykorzystuje nie więcej niż 70%, z fosforowych nie więcej niż 30–40%, a z potasowych nie więcej 60–70% ilości dostarczonych składników mineralnych. Ich wykorzystanie z gleb o nieuregulowanym odczynie pH będzie jeszcze niższe. Z tego punktu widzenia trafne i zbilansowane nawożenie powinno opierać się na zbadanym odczynie pH gleby, jej zasobności w fosfor i potas, ale także w azot mineralny i najważniejsze dla rzepaku drugoplanowe składniki pokarmowe – siarkę i magnez. Mając te informacje powinniśmy opracować racjonalny system nawożenia na jesień i wiosnę.
Straty (np. wypłukiwanie, uwstecznianie, utlenianie, nitryfikacja) są zawsze i dotyczą także pierwiastków wnoszonych z nawozami mineralnymi. Odliczając w bilansie straty od wniesionych ilości, to co pozostanie nie jest dostępne w roku stosowania. W przypadku nawozów organicznych jest to dla każdego oczywiste. W przypadku nawozów mineralnych jest jednak podobnie. W pierwszym roku od zastosowania nawozu mineralnego część jest od razu dostępna dla roślin, część jest wiązana w glebie chemicznie i biologicznie. Nie są to bezpowrotne straty. Związane pierwiastki stają się dostępne w kolejnych latach. W przypadku azotu dzieje się to po obumarciu mikroorganizmów, które wykorzystały ten pierwiastek do swojego rozwoju i rozkładu masy organicznej.
W przypadku fosforu i potasu ich uwalnianie w dużej mierze zależy od pH gleby.
Są to oczywiście bardzo skomplikowane procesy zachodzące w glebie. Chcę jedynie zwrócić uwagę na to, że z wniesionych w nawozach mineralnych składników (w roku ich stosowania) tylko ich część będzie dostępna dla roślin (poziom dostępności w % prezentuje tabela 1). Pamiętajmy, że sorpcja gleb zwięzłych jest znacznie mocniejsza. Oczywiście mniejsze są na takich glebach straty ogółem wniesionych pierwiastków, ale mniejsza jest ich dostępność dla roślin w roku stosowania.
Efektywność NPK
Uznaje się, że najbardziej plonotwórczym składnikiem pokarmowym jest azot, ale w niektórych uprawach (np. burak cukrowy) jego rola jest nieco przeceniana. W racjonalnym nawożeniu roślin istotna jest efektywność zastosowanych dawek nawozów, a w przypadku azotu zależy ona nie tylko od gatunku uprawianej rośliny, formy, dawki, sposobu i terminu aplikacji azotu, ale także – a może przede wszystkim – od wzajemnych proporcji N:P:K:S:Mg oraz dostępności kluczowych mikroelementów.
Efektywność plonotwórcza azotu jest najwyższa, gdy ten najważniejszy składnik jest obudowany odpowiednim odczynem pH gleby, odpowiednią ilością fosforu, potasu, siarki, magnezu i mikroelementów. Dla efektywności azotu szczególne znaczenie ma siarka i cynk. Badania dowodzą, że np. niedobór 1 kg siarki może skutecznie zablokować pobranie przez roślinę od 9 do 15 kg azotu. Dlatego, zależnie od rośliny, stosunek N:S w nawożeniu powinien wynosić jak 1:0,1–0,15.
W licznych doświadczeniach udowodniona jest duża poprawa efektywności azotu, zwłaszcza w warunkach stresowych dla roślin (susza, wysokie temperatury), nawożonych cynkiem. Jego stosowanie doceniło już wielu producentów kukurydzy, a np. z badań w uprawie kukurydzy na glebie lekkiej z 2006 r. prezentowanych przez dr. Witolda Szczepaniaka wynika, że zastosowanie 1,5 kg cynku na hektar w fazie 3 liści kukurydzy w porównaniu z kontrolą bez nawożenia cynkiem, dało przyrost plonu ziarna odmiany wczesnej o 17,9%, odmiany średnio wczesnej ok. 15% a odmiany średnio późnej aż o 31,8%. W większości to zasługa wpływu cynku na poprawę efektywności azotu, czyli lepszego jego wykorzystania przez rośliny.
W literaturze naukowej można spotkać się z efektywnością przeciętną i skrajną NPK. Takie dane literaturowe dla azotu, fosforu i potasu przedstawiam niżej, z zastrzeżeniem jednak, aby traktować je z dużą dozą nieufności. Wynika to z tego, że efektywność nawet przy tych samych dawkach i tej samej roślinie może się bardzo różnić, a ponadto większość takich badań wykonywana kilkadziesiąt lat temu. Przez ten okres zmieniły się technologie uprawy, nawożenia, segment nawozów, jak i potencjał plonotwórczy roślin. Niemniej w publikacjach podaje się, że przy umiarkowanych dawkach efektywność nawożenia azotem, czyli wzrost plonu przypadający na 1 kg zastosowanego azotu wynosi:
- 10–15 kg ziarna zbóż,
- 40–200 kg zielonej masy kukurydzy,
- 50–100 kg korzeni buraka cukrowego,
- 50–150 kg korzeni buraka pastewnego,
- 40–150 kg zielonej masy traw w uprawie polowej,
- 4–15 kg nasion rzepaku,
- 15–100 kg bulw ziemniaka.
W przypadku fosforu wskaźniki te są nieco niższe, ale bez dostępności tego pierwiastka roślin gospodarują azotem znacznie gorzej. Efektywność nawożenia 1 kg fosforu stosowanego zgodnie z potrzebami nawozowymi wynosi odpowiednio: - 3,5–5,5 kg ziarna zbóż,
- 20–70 kg zielonej masy koniczyny czerwonej,
- 100–150 kg zielonej masy lucerny,
- 10–20 kg korzeni buraka pastewnego,
- 10–45 kg korzeni buraka cukrowego,
- 20–45 kg bulw ziemniaka,
- 1–5 kg nasion rzepaku,
- 2–4 kg nasion roślin strączkowych.
- Efektywność nawożenia roślin 1 kilogramem potasu wynosi natomiast:
- 2–3 kg ziarna zbóż,
- 10–45 kg zielonej masy koniczyny czerwonej,
- 50–70 kg zielonej masy lucerny,
- 5–10 kg korzeni buraka pastewnego,
- 10–40 kg korzeni buraka cukrowego,
- 10–30 kg bulw ziemniaka,
- 1–4 kg nasion rzepaku,
- 1–2 kg nasion roślin strączkowych.
Musi być woda
Analizując wartość polskich gleb przebadanych w programie Grunt to Wiedza, zwracaliśmy uwagę na znaczenie próchnicy glebowej tak dla pojemności sorpcyjnej, jak i pojemności wody glebowej. Biorąc pod uwagę często powtarzające się sezony z niedoborami opadów warto zwrócić na to uwagę, dbać o próchnicę i przez racjonalne nawożenie lepiej wykorzystywać potencjał plonotwórczy roślin. Np. z badań prof. Witolda Grzebisza dotyczących produktywności jednostkowej wody w kontekście plonowania pszenicy wynika, że o ile przy 5 tys. m sześciennych wody/ha (to 500 mm opadu) rolnicy zbierają realnie 5 ton ziarna pszenicy, to potencjał jej plonowania przy tym ograniczeniu, ale z odpowiednim przemyślanym nawożeniem i dbałością o zapasy wody wynosi 8 ton ziarna/ha. To duża różnica pozwalająca uzyskiwać w warunkach niedoboru wody w Polsce znacznie lepsze plony. Jest to oczywiście możliwe, jeżeli badamy glebę i dokładnie wiemy czego brakuje.
Przeliczanie czystego składnika
Na zakończenie chcę zwrócić uwagę rolników na „czysty składnik” składników pokarmowych. Z azotem sprawa jest prosta – niezależnie od nawozu i form zawartość azotu podawana jest w czystej formie – N. Z fosforem i potasem sprawy czasami się komplikują. O ile zalecenia nawozowe zawsze dotyczą fosforu w formie P2O5 i potasu w formie K2O, to rolnicy pogłębiający wiedzę z ambitnych prac naukowych spotykają się z badaniami, gdzie raz czytają o tlenkach, a drugi raz o czystych formach P i K. Często sami naukowcy upraszczają sprawę i przekazują błędne informacje. Mówiąc o czystym składniku podają wartości dla tlenków czystego składnika. W zakresie nawożenia roślin są to bardzo istotne różnice ilościowe.
Jeżeli np. ktoś podaje nam potrzeby pokarmowe danej rośliny na fosfor w czystym składniku (P), to aby kupić odpowiednią ilość nawozu powinniśmy to przeliczyć na formę tlenkową (P2O5) występującą w nawozach. Oczywiście nie trzeba się tych przeliczników uczyć na pamięć. Trzeba mieć jednak świadomość, że czysty składnik to nie to samo co jego tlenek. Np. 40 kg P (czystego składnika) znajduje się w 91,6 kg P2O5 (patrz na mnożnik w tabeli 2: 40 x 2,291 = 91,6). Na szczęście z koniecznością takiego przeliczania rolnicy praktycznie się nie spotykają.
Zalecenia nawożenia podawanesą w kilogramach tlenków, a producenci nawozów podają procentową ich zawartość w nawozie. Największy mętlik pojawić się może przy siarce. Jej zawartość w nawozach przedstawiana jest w formie pierwiastkowej (S) lub w formie tlenkowej SO3 (kiedyś także w formie SO4), a w opracowaniach dotyczących ochrony środowiska najczęściej podawana jest w formie SO2. Zależnie od tego, jakie informacje mamy na opakowaniu, a jakie w zaleceniach nawozowych, z których korzystamy, konieczne może być przeliczenie formy pierwiastkowej na tlenkową lub odwrotnie. Mnożniki dla przeliczania pierwiastków przedstawiamy w tabeli 2.
Marek Kalinowski
