O wartości słomy i potrzebach rzepaku ozimego

W tym tygodniu, ze względu na prowadzone doświadczenia, miałem okazję bywać w różnych regionach Wielkopolski. Żniwa w pełni, w niektórych gospodarstwach mówią wręcz, że na ukończeniu. Na komentarze związane z zakończonym sezonem wegetacyjnym zbóż i rzepaku ozimego przyjdzie jeszcze czas, gdy poznamy choćby wstępne wyniki z poszczególnych gospodarstw i doświadczeń. Widok – taki jak na zdjęciu tytułowym – zawsze prowadzi do refleksji na temat zagospodarowania słomy, w kontekście wartości nawozowej. Dlatego dzisiaj  zajmiemy się tym tematem. W drugiej części wpisu wspomnę o potrzebach pokarmowych rzepaku ozimego, ponieważ czasu na przygotowanie stanowiska nie zostało dużo.

Wartość nawozowa słomy

Zdaję sobie sprawę z tego, że zagospodarowanie słomy to problem złożony, ponieważ obejmuje nie tylko kwestie związane bezpośrednio z produkcją rolniczą (roślinną i zwierzęcą), lecz także odnosi się do wyniku ekonomicznego gospodarstwa. Nie raz słyszałem, także od niektórych moich studentów, że pewnie to co mówią na wykładach jest słuszne, ale: „wie pan jak to jest, sprzedana słoma to szybki pieniądz, dlatego u nas wysokość ścierniska mierzona jest milimetrach”. O ile słoma sprzedawana jest do innego gospodarstwa z myślą o produkcji obornika, to z założenia – po przetworzeniu – wróci do gleby. Gorzej jeśli trafia poza „obieg rolniczy”. Nie zmienia to faktu, że w obu przypadkach sprzedający zubaża własny warsztat pracy jakim przecież jest gleba. Jako przyrodnik nie potrafię tego zaakceptować.

Moi studenci w pracach dyplomowych dotyczących bilansu składników, w konkretnych gospodarstwach, w obliczeniach uwzględniają wymianę między rolnikami w myśl zasady: „słoma za obornik”. To zupełnie inna sytuacja, niż te opisane wyżej.

Słoma to przede wszystkim materiał – fachowo powiemy substrat – do tworzenia próchnicy glebowej. Przekształcenie słomy w tak zwany humus to proces złożony, odbywający się z udziałem mikroorganizmów glebowych, które też mają określone wymagania względem siedliska (odczyn, dostępność azotu). Prawdą jest, co mówią mi studenci, że to nie jest szybki pieniądz, w dodatku trudny do oszacowania. Jest to jednak długofalowa inwestycja w glebę, której efektem w przyszłości będą na pewno:

1. większa pojemność wodna;
2. wzrost pojemności sorpcyjnej czyli zwiększenie magazynu gleby, w którym wiązane są składniki mineralne;
3. poprawa struktury gleby;
4. większa aktywność mikroorganizmów glebowych, które odpowiadają przecież za wiele ważnych procesów glebowych.

Dla lepszego zobrazowania powagi problemu przywołam teraz mapy z opracowań naukowych pokazujące jak przedstawia się pojemność sorpcyjna (tu zwana pojemnością wymienną względem kationów) i wodna polskich gleb na tle Europy – ryciny 1 i 2.

Rycina 1. Pojemność wymienna gleby względem kationów (CEC). Źródło: Ballabio i in. (2019); Mapping LUCAS topsoil chemical properties at European scale Rusing Gaussian process regression

Rycina 2. Pojemność wodna gleb (AWC). Źródło: Ballabio i in. (2016);  Mapping topsoil physical properties at European scale using the LUCAS database. Metodykę wyznaczenia AWC przedstawiono w źródłowej publikacji.

To jednak nie wszystko. Warto pamiętać, że resztki roślinne i słoma to źródło składników mineralnych dla roślin uprawnych. Z danych zamieszczonych poniżej wynika, że z plonem ubocznym wprowadzamy do gleby znaczne ilości nie tylko azotu, lecz przede wszystkim potasu, a w dalszej kolejności także wapnia. Proszę również zwrócić uwagę na wartość żywieniową słomy rzepaku ozimego, która jest większa niż zbóż (tab. 1). Wrócimy jeszcze do tego, gdy mowa będzie o potrzebach rzepaku.

Tabela 1. Zawartość składników mineralnych w plonie ubocznym pszenicy ozimej i rzepaku ozimego (źródło: Grzebisz 2009)

Rozkład słomy przebiega z różną intensywnością zależnie od rodzaju gleby, temperatury i opadów. Orientacyjne wartości wykorzystania składników ze słomy w kolejnych latach zamieszczono w tabeli 2. Jak zaznaczono wcześniej rozkład słomy prowadzony jest przez mikroorganizmy glebowe. Dostarczając materiał organiczny o szerokiej relacji C:N (w przypadku słomy zbóż 90-100 : 1) musimy założyć wzrost populacji mikrobów, które mają też określone zapotrzebowanie na azot. Dlatego aby zrównoważyć ilość azotu w glebie należy wprowadzić niewielką ilość azotu mineralnego (dla słomy zbóż około 5-7 kg N/t słomy), po to by zwiększyć efektywność procesu mineralizacji i ograniczyć ewentualny przejściowy (podkreślam przejściowy) deficyt azotu dla roślin. Dawkę nawozu mineralnego, o której mowa, można wyliczyć bardzo precyzyjnie, lecz aby to zrobić musielibyśmy znać dokładnie skład chemiczny słomy. Dlatego, dokonując pewnego uproszczenia, możemy założyć, że im spodziewana mniejsza zawartość azotu w słomie (małe dawki nawozów stosowane w sezonie wegetacyjnym i/lub gorsze warunki wzrostu ograniczające pobieranie azotu) tym większa ilość azotu stosowanego na słomę. Słoma rzepaczana jest zwykle bogatsza w azot, dlatego w tym przypadku ilość stosowanego azotu może być mniejsza (niektórzy autorzy sugerują wręcz pominięcie aplikacji). I jeszcze jedna uwaga: azot zastosowany na słomę nie jest stracony, będzie systematycznie wracał do obiegu w kolejnych miesiącach w miarę postępowania procesu mineralizacji.

Z oczywistych względów uwalnianie składników ze słomy jest rozłożone w czasie. Z danych zamieszczonych w tabeli 2 wynika jednak, że sumaryczne wykorzystanie poszczególnych makroskładników z plonu ubocznego nie odbiega od przeciętnych wartości przyjmowanych dla nawozów mineralnych.

Tabela 2. Średnie wykorzystanie makroskładników pierwszoplanowych ze słomy przez rośliny uprawne (opracowano na podstawie danych różnych autorów), %

Zakładając plon słomy pszenicy ozimej na poziomie 8 t/ha, a rzepaku ozimego 10 t/ha (przy plonie nasion 4 t/ha) możemy spodziewać się sumarycznego (w latach) dopływu składników na poziomie:

Słoma pszenicy ozimej

Azot = 8 (słoma) · 7 (N w słomie, tab. 1) · 0,55 (% wykorzystania, tab. 2) = 31 kg N/ha

Potas = 8 (słoma)· 15 (K₂O w słomie, tab. 1) · 0,70 (% wykorzystania, tab. 2) = 84 kg K₂O /ha

Fosfor = 8 (słoma) · 3 (P₂O₅ w słomie, tab. 1) · 0,35 (% wykorzystania, tab. 2) = 8 kg P₂O₅/ha

Słoma rzepaku ozimego

Azot = 10 (słoma) · 10 (N w słomie, tab. 1) · 0,55 (% wykorzystania, tab. 2) = 55 kg N/ha

Potas = 10 (słoma) · 25 (K₂O w słomie, tab. 1) · 0,70 (% wykorzystania, tab. 2) = 175 kg K₂O /ha

Fosfor = 10 (słoma) · 6 (P₂O₅ w słomie, tab. 1) · 0,35 (% wykorzystania, tab. 2) = 21 kg P₂O₅/ha

Potrzeby rzepaku ozimego

Ostatnie dni sierpnia to okres siewu rzepaku ozimego. Warto więc omówić najważniejsze aspekty zapotrzebowania tego gatunku na składniki mineralne. Zanim to zrobimy jeszcze krótkie odniesienie do odczynu gleby. Zwykle przed siewem rzepaku ozimego czasu na wykonanie podstawowych zabiegów agrotechnicznych jest niewiele. Tym bardziej więc trudne jest uwzględnienie odkwaszania w kalendarzu przewidzianych zabiegów. W sytuacji, w której nie ma wyjścia i trzeba wapnować, warto zastosować nawóz typu kreda, którego właściwości fizyko-chemiczne powodują szybsze działanie, w porównaniu z klasycznymi węglanami wapnia i magnezu. Wynika to z względnie dużej chłonności wody i zdolności do tworzenia zawiesiny penetrującej profil glebowy. W przypadku gdy mamy do czynienia z glebą lekko kwaśną i doszliśmy do wniosku, że odkwaszanie wykonamy w kolejnym roku dobrym rozwiązaniem będzie zastosowanie tzw. stabilizatora odczynu. Jest to grupa nawozów, które zawierają związki powodujące stabilizację odczynu gleby i neutralizację aktywnych kationów glinu uruchamiających się w zakwaszonych stanowiskach. Kryterium to spełnia na przykład produkowany w firmie LUVENA S.A. nawóz Luboplon CAL-MAG. Zaletą tego nawozu jest duża zawartość wapnia – składnika pobieranego przez rzepak w znacznych ilościach. Stąd tak duża zawartość wapnia w słomie rzepaczanej, o czym była mowa wcześniej.

Dane dotyczące potrzeb pokarmowych rzepaku ozimego zamieszczono w tabeli 3, natomiast sposób wyliczenia dawki nawozu, dla konkretnych warunków glebowych omówiono w 5 rozdziale publikacji Zbilansowane nawożenie a wykorzystanie potencjału roślin.

Tabela 3. Pobranie jednostkowe składników potrzebnych na wyprodukowanie 1 tony plonu wraz z odpowiednią ilością słomy, kg/t

Nawożenie rzepaku ozimego, bez względu na rodzaj gleby, musi kojarzyć ze stosowaniem siarki. Dla siarki faza krytyczna czyli okres wzmożonej wrażliwości rośliny na niedobór składnik rozpoczyna się już jesienią, a kończy 2-3 tygodnie po kwitnieniu, co jest ewenementem wśród roślin uprawnych. Z tego powodu jeśli nie stosujemy innego nośnika siarki, w zespole uprawek przedsiewnych, zaleca się wprowadzenie siarczanu magnezu. Można to zrobić na przykład w formie Lubplonu MAG-MAKS. Ewentualnie produkt ten można zastosować także na przedwiośniu pamiętając, że plantacja rzepaku ozimego będzie akumulować siarkę do końca wegetacji (rycina 3). Spoglądając na przywołaną rycinę proszę zwrócić także uwagę na fakt, że około 30% puli fosforu, rzepak ozimy pobiera jeszcze w okresie po kwitnieniu.

Rycina 3. Dynamika pobierania składników mineralnych przez rzepak ozimy w sezonie wegetacyjnym, %

Na koniec, dla stałych Czytelników krótkie przypomnienie, dla Nowych zapoznanie z Lubofosem RS – nawozem opracowanym i systematycznie modyfikowanym dla potrzeb plantatorów rzepaku ozimego:

1. Zawiera formę amonową azotu, która jest dobrze sorbowana (zatrzymywana) w glebie a to znaczy, że azot wprowadzony przed siewem i wymieszany z glebą nie będzie szybko tracony w wyniku oddziaływania nawalnych deszczy (jak to miało miejsce w niektórych regionach Polski jesienią 2020);
2. Relacja potasu do fosforu jest szeroka wynosi 2,6. W ten sposób uwzględniono szczególnie duże zapotrzebowanie rzepaku ozimego na potas. W tym miejscu drobne uzupełnienie – budowa systemu korzeniowego rzepaku pozwala na pobieranie potasu i innych składników także z podglebia;
3. Fosfor znajduje się w formie częściowo rozłożonego fosforytu. To jest formulacja chemiczna bardzo dobrze wykorzystywana przez rzepak i inne rośliny krzyżowe. Ogromną zaletą częściowo rozłożonych fosforytów jest stopniowe uwalnianie fosforu z granuli nawozowej, a to jest zgodne z fazami krytycznymi dla fosforu, z których jedna przypada na okres nalewania nasion (ryc. 3);
4. Posiada w swoim składzie wapń – składnik związany ze zwiększeniem odporności roślin na stresy biotyczne i abiotyczne, którego rzepak pobiera szczególnie dużo;
5. Zawiera magnez – pierwiastek o ogromnym znaczeniu w procesach energetycznych, kontrolujący aktywność fotosyntetyczną roślin oraz zwiększający efektywność nawożenia azotem;
6. Jest bogatym źródłem siarki, która znajduje się w dwóch formach, różniących się szybkością działania. Łatwo rozpuszczalne związki uruchamiają się jeszcze jesienią, natomiast pozostała pula składnika staje dostępna wiosną;
7. Do nawozu wprowadzono dodatkowo bor – mikroelement, którego niedobór zwiększa podatność roślin na choroby oraz powoduje zaburzenia kwitnienia (rośliny zawiązują mniej łuszczyn).