Czas na diagnozę

Wprawdzie kalendarzowo jesteśmy jeszcze w pełni zimy jednak już teraz czas przygotować strategię nawożenia na wiosnę. Tym bardziej, że pogoda tej zimy raczej wiosenna. Wbrew pozorom decyzje podejmowane na przedwiośniu, zwłaszcza odnośnie nawożenia azotem, mogą okazać się kluczowe dlanastroju rolnika w pełni lata lub wczesną jesienią

Do nawożenia wiosennego trzeba się dobrze przygotować i to bez względu na to czy mamy już na polu roślinę ozimą czy planujemy dopiero siew gatunku jarego. W obu przypadkach niezbędna jest diagnoza zawartości azotu mineralnego w glebie. We współczesnym rolnictwie określenie zasobów tego składnika w strefie korzenienia się roślin, krótko przed ruszeniem wiosennej wegetacji roślin lub przed siewem, musi być już standardem?!. Tak, powinno być obligatoryjne – a nie jest. To jeden z najczęściej popełnianych błędów przez rolników.

Moi studenci wiedzą, że nie ma nic gorszego niż wykładowca, który sam zadaje sobie pytania a następnie na nie odpowiada. Jedynym wyjątkiem jest sytuacja, gdy rzecz cała ma miejsce na egzaminie. No cóż…. zaryzykuję i zadam sobie kilka ważnych pytań:

1. Dlaczego azot w glebie powinien być oznaczany na przełomie lutego i marca – przecież wygodniej byłoby to zrobić jesienią?
2. W jaki sposób pobrać próbkę i w jakim stanie dostarczyć glebę do laboratorium?
3. Czy procedura diagnostyczna dotyczy wszystkich upraw?
4. Jak wykorzystać uzyskane wyniki analiz?

Dlaczego wiosną

Azot jest najważniejszym składnikiem plonotwórczym – to wiedzą wszyscy, którzy choć trochę znają się na rolnictwie. Jednocześnie składnik ten jest jednak łatwo rozpraszany w środowisku. Dla roślin uprawnych ważne są dwie formy azotu: amonowa (podatna na ulatnianie do atmosfery) i azotanowa (łatwo wymywana do głębszych warstw profilu glebowego). Nie będę oryginalny jeśli stwierdzę, że w okresie zimy problemem jest wymywanie azotanów, szczególnie takiej zimy jaką mamy do tej pory. Gleba jest niezamarznięta, opady deszczu dość częste. Efekt: intensywne przemieszczanie się anionów azotanowych do głębszych warstw profilu glebowego, poza zasięg systemu korzeniowego roślin. Ilości, które pozostały w glebie trzeba oszacować wiosną, nie jesienią. Mamy więc gotową odpowiedź na pierwsze pytanie.

Dobrze pobrać próbę

W przypadku azotu nie wystarczy pobranie próby z warstwy ornej. Jeśli założymy duże pionowe przemieszczanie azotu, oceny musimy dokonać do głębokości 90 cm (w przypadku plantacji zbóż jarych i buraków cukrowych wystarczy 60 cm). Najlepiej pobrać kilkanaście próbek pojedynczych z jednego hektara, z których stworzymy jedną próbę zbiorczą. W ścisłych badaniach można pobierać próby z trzech warstw tj. 0-30; 31-60; 61-90 a wyniki analiz zsumować. Tak pobrane próby w stanie wilgotnym należy dostarczyć do laboratorium. Jeśli nie możemy tego zrobić w dniu pobrania próby, glebę należy zamrozić lub umieścić w temperaturze < 5^oC. Chodzi o to, by podczas przechowywania próby w wysokiej temperaturze nie zachodziły procesy mineralizacji azotu organicznego, co spowodowałoby zawyżenie ilości oznaczonych form mineralnych, a wyliczone dawki azotu w nawozach byłyby zaniżone.

Fotografia 1. To wystarczy aby pobrać próbę do oceny zawartości azotu mineralnego w glebie (test Nmin.)

Jakie uprawy?

Diagnoza zawartości dostępnego azotu w glebie dotyczy praktycznie wszystkich upraw. Wyobraźmy sobie następującą sytuację. W gospodarstwie mamy pola z pszenicą ozimą i rzepakiem ozimym, wiosną planujemy siew jęczmienia jarego i buraków cukrowych. W każdym stanowisku analiza chemiczna gleby jest niezbędna, lecz szczególnie ważna w przypadku jęczmienia i buraków. Dlaczego? Nawożenie azotem to nie tylko wielkość plonu, lecz także jakość płodów rolnych. Celem uprawy jęczmienia jarego – skupmy się na odmianach browarnych – jest pozyskanie substratu do produkcji piwa dobrej jakości, która zależy od parametrów ziarna, w tym zawartości białka. Nawożenie azotem zawsze zwiększa zawartość białka. W przypadku ziarna jęczmienia przeznaczonego dla przemysłu browarnianego nadmiar białka jest niewskazany (optymalna zawartość 9 – 11,5%), gdyż zmniejsza szybkość filtrowania, zwiększa chłonność wody a to prowadzi do strat. Poza tym zbyt duża akumulacja białka w ziarnie powoduje, że piwo staje się mętne. A to, przyznaj szanowny Czytelniku, już niemal problem społeczny. Dlatego tak ważne jest precyzyjne ustalenie dawki azotu. Nie przesadzę jeśli napiszę, że każdy kilogram azotu dostarczonego z nawozem ma znaczenie. Wróćmy jednak do naszego gospodarstwa. Kolejną ważną rośliną jest burak cukrowy. Cele uprawy oczywiste – możliwie duży plon korzeni, o odpowiedniej polaryzacji. Także w tym przypadku poziom nawożenia azotem ma ogromny wpływ na ostateczny wynik finansowy. Zbyt duży poziom nawożenia azotem, to więcej białka a mniej cukru w korzeniach buraków, czego wykładnikiem jest między innymi podwyższona zawartość azotu alfa-aminowego, oznaczanego w cukrowni. Każdy plantator buraków cukrowych wie, co to oznacza.

W kwestii doboru pierwszej dawki azotu w uprawie roślin ozimych, w rozpatrywanym przykładzie pszenicy i rzepaku, istotne są aspekty ekonomiczne (optymalizacja dawki) i ekologiczne (rozpraszanie azotu w środowisku). W tym przypadku wpływ wiosennej aplikacji azotu na jakość plonu ma mniejsze znaczenie, lecz zwykle jest to wpływ dodatni.

Dobrze wykorzystać wyniki analiz

Poszukując odpowiedzi na czwarte z postawionych wcześniej pytań prześledźmy sposób wykorzystanie uzyskanych wyników analiz chemicznych dla czterech upraw w naszym przykładowym gospodarstwie. Sposób wyliczenia wiosennej dawki nawozu azotowego zamieszczono w poniższej tabeli.

Tabela 1. Przykłady obliczenia wiosennych dawek azotu

• Niezależnie od tego z jaką rośliną mamy do czynienia zawsze punktem wyjścia jest ocena zawartości azotu w glebie (test N_min). Zasobność gleb polskich w azot mineralny określona na przedwiośniu może być bardzo różna. Notowane wyniki wahają się zwykle w przedziale 30 – 70 kg N/ha, choć znam przypadki, że w dobrych stanowiskach oznaczono ponad 100 kg N/ha. Dlatego tak ważna jest dokładna ocena gleby.
• Kolejnym etapem jest założenie określonego plonu. Myślę, że nie trzeba nikogo przekonywać dlaczego. Zwracam tylko uwagę, że w przedstawionych przykładach podano tzw. pobrania jednostkowe dla poszczególnych roślin (Pj), które odnoszą się do 1 tony plonu. Zatem aby wyliczyć zapotrzebowanie na składnik, zakładając przykładowo plon 6 t/ha wartość Pj mnożymy x 6.
• Ostatnim krokiem jest wyliczenie dawki nawozu (D) poprzez skorzystanie z odpowiedniego algorytmu przedstawionego w tabeli.

Przyjrzyjmy się dokładniej naszym uprawom.

(1) Na plantacji buraków przyjęto względnie dużą zawartość N_min w glebie, wychodząc z założenia, że gatunek ten uprawiany jest zwykle w dobrych stanowiskach. W przypadku buraków cukrowych należy uwzględnić także tzw. uwalnianie azotu z zasobów glebowych. Chodzi o mineralizację organicznych związków azotu glebowego. W ten sposób uruchamia się pewna pula azotu, która może być pobrana przez buraki w drugiej połowie sezonu wegetacyjnego. Dlaczego tak późno? Ponieważ intensywność mineralizacji wyraźnie wzrasta w wysokich temperaturach, przy odpowiedniej wilgotności gleby. W naszej strefie klimatycznej optimum dla tego procesu przypada w miesiącach letnich (czerwiec – sierpień), stąd znaczenie azotu uwalnianego latem z gleby odnosimy głównie do plantacji buraków cukrowych i kukurydzy. W uprawie zbóż i rzepaku ta ilość azotu ma niewielkie znaczenie. Jeśli na polu przeznaczonym pod zasiew buraków stosowano obornik, może przyjąć dopływ około 50 kg N/ha [170 kg N/ha to maksymalna możliwa dawka azotu wniesiona z obornikiem x 0,3 (wykorzystane N z nawozu w pierwszym roku) = 51]. Spójrzmy w tabelę 1. Jeśli wyliczylibyśmy zapotrzebowanie na azot tylko na podstawie pobrania jednostkowego Pj (wartości podawane w podręcznikach, poradnikach i innych materiałach) okazałoby się, że powinniśmy zastosować 240 kg N/ha. Uwzględniając nawet dopływ z gleby (30 kg N/ha) i z obornika (50 kg N/ha) poziom nawożenia wyniósłby odpowiednio 210 i 160 kg N/ha, co w kontekście jakości plonu (polaryzacji) byłoby co najmniej dyskusyjne.

(2) Dla jęczmienia jarego przyjęto relatywnie małą zawartość N_min w glebie. Mimo to, wyliczona dawka azotu dla plonu 6 t/ha wyniesie tylko 60 kg N/ha. Z praktyki wiem, że stosowane ilości azotu na polach z jęczmieniem jarym są zdecydowanie większe, przez co pogarsza się jakość ziarna przeznaczonego dla przemysłu browarnianego.

(3) W stanowiskach z rzepakiem ozimym wahania zawartości azotu w glebie są znaczne, gdyż gatunek ten wykazuje dużą plastyczność tj. zdolność przystosowania się do warunków glebowo-klimatycznych w okresie jesiennej wegetacji. Stąd pobranie azotu z gleby przez rzepak ozimy w tym okresie jest często wielką zagadką. Spośród wszystkich upraw, wiosenne nawożenie azotem najwcześniej wykonuje się właśnie na plantacjach rzepaku, dlatego analizy gleby należy wykonać już w drugiej połowie lutego. Po wyznaczeniu poziomu nawożenia azotem (na podstawie założonego plonu, pobrania jednostkowego i wyniku testu Nmin) dokonujemy podziału sumarycznej ilości na dwie dawki. Najczęściej przyjmuje się, że pierwsza dawka powinna stanowić 60-70% całej ilości (w tabeli 1 dla rzepaku przyjęto przelicznik 0,6). Jest to jednak problem dość złożony i powinien być rozwiązywany indywidualnie w każdym gospodarstwie. Przy podejmowaniu decyzji należy bowiem uwzględnić stan plantacji po zimie, termin wykonania nawożenia (możliwość wjazdu na pole), przedplon, rodzaj nawozu i inne czynniki. W niektórych gospodarstwach na polach z rzepakiem ozimym azot stosuje się jeden raz w całej wyliczonej dawce.

(4) Technologia nawożenia azotem pszenicy ozimej odmian konsumpcyjnych obejmuje trzy terminy aplikacji, natomiast w przypadku przeznaczenia ziarna na paszę nawożenie wykonuje się zwykle w dwóch dawkach. Nie mniej wyznaczenie pierwszej wiosennej dawki azotu opiera na tych samych zasadach. Obliczona ilość azotu do zastosowania w pierwszej dawce, wynosząca 65 kg N/ha, jest poziomem często stosowanym przez rolników.

Co z innymi składnikami?

Diagnozowaniu potrzeb nawożenia innymi składnikami poświęcę oddzielny artykuł. W tym momencie tylko informacja, że na polach przeznaczonych pod zasiew roślin jarych próbki gleby można pobrać i przeanalizować jeszcze wiosną, lecz analiza taka ma sens tylko wtedy, gdy nie wykonano wcześniej wysiewu nawozów fosforowych, potasowych i innych. Poza analizą azotu (o czym mowa wyżej) i siarki, próbki gleby do oceny zasobności dostarczamy do laboratorium w stanie suchym. Jeśli okaże się, że zasobność gleby jest bardzo niska lub niska i konieczne są duże dawki nawozów, regulację zasobności należy rozłożyć na dwa sezony wegetacyjne.

Na koniec kilka ogólnych zasad pobierania prób glebowych

• Próby pobieramy zawsze z miejsc podobnych pod względem: kategorii agronomicznej gleby, uprawianej rośliny, nawożenia (dotyczy zwłaszcza stosowania nawozów naturalnych i organicznych);
• Z powierzchni 1ha należy pobrać 20-40 próbek jednostkowych, z których tworzymy jedną próbę zbiorczą, o masie około 0,5 kg. Ważna jest odpowiednia reprezentatywność pobierania próbek (rycina 1);

Rycina 1. Sposoby pobierania próbek jednostkowych na polu

• Jeśli na powierzchni 1ha występuje duża zmienność wynikająca z właściwości gleby lub warunków uprawy, każdy obszar traktujemy oddzielnie;
• Do oznaczenia zawartości azotu mineralnego próbę pobieramy do głębokości co najmniej 60 cm i w stanie wilgotnym dostarczamy do laboratorium. Jeśli chcemy dokonać oceny pod względem zasobności w pozostałe składniki lub określić potrzeby odkwaszania gleby próbę pobieramy z warstwy ornej (0-25 cm). O ile w przypadku testu N_min musimy dysponować specjalnym świdrem (na rycinie 2 oznaczonym jako „a” lub ewentualnie „b”), to do pobrania próbki z warstwy ornej wystarczy laska Egnera („c”) lub nawet zwykła łopata;

Fotografia 2. Świdry i laska Egnera do pobierania prób glebowych

• Bardzo ważny jest termin pobrania próby. Dla testu N_min jedynym możliwym terminem jest przedwiośnie (tuż przed wiosennym ruszeniem wegetacji), a próbę pobieramy co roku. Oceny zasobności gleby i odczynu najlepiej dokonać latem lub jesienią po zbiorze roślin, pobierając jednak próbę przed wysiewem nawozu. Analizę taką wystarczy wykonać raz na 3-4 lata.