Kluczowym warunkiem pozwalającym na zwiększenie wykorzystania azotu przez rośliny jest stosowanie efektywnego systemu zarządzania tym składnikiem.
Azot (N) jest podstawowym składnikiem plonotwórczym występującym w tzw. liebiegowskim minimum i to on w pierwszej kolejności limituje produkcję roślinną. Jako składnik związków konstytucyjnych, nośników energii, informacji genetycznej, a także związków regulujących metabolizm decyduje o szybkości wzrostu, wielkości i jakości masy wyprodukowanej przez rośliny. Jednocześnie należy do składników, które w nadmiarze są szczególnie niebezpieczne dla środowiska.
Wykorzystanie azotu z nawozów mineralnych stosowanych w doświadczeniach polowych mieści się zazwyczaj w granicach 45-65%, podczas gdy w gospodarstwach rolników często nie przekracza 40%. Pozostała część podlega stratom do wód i atmosfery oraz immobilizacji przez mikroorganizmy glebowe.
Podstawowym warunkiem pozwalającym na zwiększenie wykorzystania azotu przez rośliny jest stosowanie efektywnego systemu gospodarki azotem nawozowym, uwzględniającego przede wszystkim:
- odpowiednio zastosowany nawóz azotowy
- właściwy gatunek/odmianę rośliny
- ochronę roślin przed chwastami, patogenami i szkodnikami
- kontrolowanie pH oraz stanu zasobności gleby w składniki pokarmowe, co warunkuje pobieranie i przetwarzanie azotu w plon oraz kształtuje wykorzystanie dostępnych zasobów wody i N (tabela 1).
Tabela 1. Wybrane czynniki warunkujące efektywność wykorzystania azotu przez rośliny z nawozów mineralnych.
| Czynnik | Charakterystyka |
|---|
| Odpowiednio zastosowany nawóz azotowy | Azot efektywnie oddziałuje na plon, jeśli zsynchronizujemy uwalnianie dostępnych jego form z dynamiką pobierania, a tym samym zapewnimy optymalne zaopatrzenie roślin w N w krytycznych fazach formowania plonu. Stosowanie azotu niedostosowane do potrzeb nawozowych agroekosystemów przyczynia się do pogorszenia jakości i wielkości plonów, obniża efektywność jego wykorzystania i nasila straty. Stąd kluczowym czynnikiem jest postępowanie zgodnie z zasadą tzw. 4R (Right fertilizer source at the Right rate, at the Right time and in the Right place), tj. właściwa forma nawozu zastosowana we właściwej dawce, we właściwym czasie i właściwie umiejscowiona. |
| Właściwie dobrany gatunek/odmiana rośliny | Każda roślina posiada genetycznie uwarunkowany potencjał plonowania, a szybkość gromadzenia azotu w krytycznych fazach formowania plonu określa stopień jego realizacji. Rośliny uprawne różnią się nie tylko wymaganiami pokarmowymi, ale również zróżnicowanym zapotrzebowaniem na powietrze i zdolnością do pokonywania barier mechanicznych. Poprzez dobór roślin w zmianowaniu możemy aktywnie kształtować zasoby glebowe w sposób pozwalający na uzyskiwanie ekonomicznie opłacalnych plonów. |
| Ochrona przed chwastami, patogenami i szkodnikami | Chwasty łatwo aklimatyzujące się do niekorzystnych warunków wzrostu, oddziałujące allelopatycznie i tworzące zbiorowiska wielogatunkowe stanowią konkurencję dla roślin uprawnych w stosunku do wody, światła oraz składników pokarmowych, szczególnie tych bardziej labilnych jak N, w fazach formowania plonu. Choroby i szkodniki, oprócz chwastów, należą do grupy biologicznych czynników ograniczających wzrost i plonowanie roślin. Przy czym wyraźnie korzystniejszy efekt plonotwórczy azotu można otrzymać, gdy w pierwszej kolejności chronimy organy absorpcji składników pokarmowych (korzenie) oraz zapewnimy dostateczne zaopatrzenie roślin w składniki zwiększające szybkość przemian azotu w białka (K, Mg, S) czy mechaniczną odporność na infekcję i/lub atak szkodników (Ca, B, Cu). |
| Dostępność wody w glebie | Woda stanowi naturalny nośnik azotu z gleby do rośliny, a ze względu na fakt, że produkcja roślinna zazwyczaj przebiega w warunkach ograniczonej jej dostępności w krytycznych fazach formowania się plonu, istotnie limituje realizację potencjału plonotwórczego roślin uprawnych. Szczególnie susze występujące podczas wiosennego i wczesnoletniego okresu wegetacji silnie hamują wzrost roślin, co skutkuje redukcją plonowania. Nie należy przy tym zapominać, że procesy fizjologiczne roślin przebiegają w miarę sprawnie podczas stresu wodnego, gdy są dobrze zaopatrzone w składniki pokarmowe przed i w trakcie działania czynnika stresowego. |
| Regulacja pH | Obniżenie wartości pH gleby poniżej poziomu optymalnego dla azotu (pH 6-8) prowadzi do szybkiego spadku jego efektywności plonotwórczej. Przy pH < 4,8 występują zakłócenia w jego pobieraniu i znaczne ograniczenie efektywności nawożenia. Nasilają się również straty N. Obserwowany przyrost plonów pod wpływem aplikacji wapna nawozowego jest w głównej mierze wynikiem poprawy systemu korzeniowego oraz polepszenia właściwości środowiska wzrostu roślin (właściwości fizycznych, fizykochemicznych i biologicznych), co przyczynia się do lepszego wykorzystania składników |
Literatura:1. Filipek T., Badora A., Lipiński W., Brodowska M. S., Domańska J., Harasim P., Kozłowska–Strawska J., Skowron P., Skowrońska M., Tkaczyk P. 2015. Zakwaszenie i wapnowanie gleb. Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa FAPA, Warszawa.2. Grzebisz W. 2008. Nawożenie roślin uprawnych, t. 1 i 2. Podstawy nawożenia, Nawozy i systemy nawożenia, PWRiL, Poznań.Nutrient Management Handbook. 2016. IFA, WFO and GACSA.3. Skowrońska M., Filipek T. 2017. Możliwości ograniczenia emisji N2O z gleb nawożonych azotem mineralnym. W: Krajowe wyniki prac badawczych oraz działań szacowania oddziaływań w zakresie ochrony środowiska i zmian klimatu w sektorze rolnictwa, Opracowanie monograficzne. Monografia wykonana pod redakcją/J. Walczaka, W. Krawczyka, Kraków, Instytut Zootechniki – Państwowy Instytut Badawczy, 48-67.