Sorpcja biologiczna to po prostu pobieranie składników pokarmowych z gleby przez organizmy żywe – drobnoustroje, ale także rośliny (poprzez system korzeniowy). Jeśli przez sorpcję biologiczną rozumiemy pobieranie pierwiastków przez mikroorganizmy glebowe, może być ona zjawiskiem niekorzystnym (drobnoustroje zmniejszają pulę składników pokarmowych, z której mogą korzystać rośliny). Warto więc wiedzieć, jak zapobiegać sorpcji biologicznej.
Sorpcja azotu po nawożeniu słomą
Sorpcja biologiczna może dotyczyć różnych pierwiastków. Z biologiczną sorpcją azotu (zbiałczaniem azotu mineralnego) możemy mieć do czynienia po nawożeniu słomą. Słoma to materiał o małej zawartości azotu – ok. 0,6-1% s.m., nieco więcej azotu znajduje się w słomie roślin bobowatych (Mercik 2004). Zawartość węgla jest ok. 50-100 razy większa od zawartości azotu.
Obecne w glebie drobnoustroje, rozkładając słomę, szybko wykorzystują zawarty w niej azot (którego jest niewiele). Potrzebują go do rozwoju, zaczynają go więc pobierać z zapasów glebowych – tych samych, które wykorzystują rośliny. Najłatwiej dostępne źródło azotu to azot azotanowy NO3- i amonowy NH4+. Jest to podstawowa pula azotu mineralnego, z którego korzystają rośliny.
Ważna wartość C:N
Wartość stosunku C:N (czyli stosunku zawartości węgla organicznego do azotu ogółem) materiału organicznego decyduje o tym, czy drobnoustroje będą korzystać z azotu glebowego, zmniejszając jego pulę dla roślin.
| Materiał | Wartość stosunku C:N |
|---|---|
| Liście | 30-60 |
| Słoma | 50-100 |
| Trociny | 100-500 |
| Obornik | 10-30 |
| Trawa | 12-25 |
Źródło: Glanz 2012, Gorlach i Mazur 2002
Jeśli wartość C:N jest mała (< 40-50:1), azotu w materiale organicznym jest dużo. Wystarczy go i dla drobnoustrojów rozkładających materiał organiczny, i dla roślin (zwiększy się zawartość azotu w glebie).
Jeśli wartość C:N wynosi ok. 40-50:1, azotu w materiale jest dokładnie tyle, że wystarczy go dla drobnoustrojów. Nie będzie wzbogacenia gleby w azot mineralny, ale nie będzie też strat azotu glebowego.
Przy wartości C:N większej od 50, azotu w materiale jest zbyt mało. Drobnoustroje korzystać będą z zapasów glebowych, a więc pula azotu mineralnego dla roślin się zmniejszy.
| Wartość stosunku C:N w materiale organicznym | Co dzieje się z azotem po wprowadzeniu materiału do gleby? |
|---|---|
| < 40-50:1 | Zawartość azotu w materiale jest duża, wzbogaci on pulę azotu glebowego. |
| 40-50:1 | Zawartość azotu w materiale odpowiada potrzebom drobnoustrojów rozkładających materiał organiczny. Nie będzie wzbogacenia ani zubożenia gleby. |
| > 50:1 | Zawartość azotu w materiale jest zbyt mała, po wyczerpaniu azotu obecnego w rozkładanym materiale drobnoustroje będą korzystać z glebowych zapasów tego pierwiastka. |
Źródło: Gorlach i Mazur 2002
Jak uzupełnić azot?
Azot mineralny, który pobiorą drobnoustroje rozkładając materiały organiczne o dużej wartości C:N, nie znika z gleby na zawsze. Po obumarciu i rozkładzie drobnoustrojów będzie znów dostępny dla organizmów żywych, wymaga to jednak czasu. Ważne, aby roślina wprowadzona od razu po nawożeniu słomą nie rozwijała się w warunkach niedoboru azotu. Żeby przeciwdziałać zbiałczaniu azotu, nawożenie słomą (czy innym materiałem organicznym o dużej wartości stosunku C:N) należy połączyć z uzupełniającym nawożeniem azotem mineralnym. Grzebisz (2009) podaje, że na każdą tonę plonu ubocznego pszenicy ozimej niedobór azotu wynosi 5-8 kg. Na każdą tonę plonu ubocznego żyta ozimego i jęczmienia jarego jest to odpowiednio 6-8 kg i 2-6 kg. Im więcej przyoranej słomy, tym więcej azotu należy dostarczyć drobnoustrojom. Przyjmuje się, że rozkład każdej tony słomy wiąże się z pobraniem przez drobnoustroje glebowe 6-8 kg azotu, a więc przyoranie 5 ton słomy wymaga nawożenia azotem mineralnym w dawce 30-40 kg (Mercik 2004). Popławski (1996) zwraca uwagę na to, że im lżejsza gleba, tym dawka azotu powinna być większa, a więc w przypadku nawożenia gleb lekkich na każdą tonę słomy należy zastosować 12 kg azotu, gleb średnich – 9 kg azotu, a ciężkich – 6 kg azotu. Alternatywą dla nawozów mineralnych może być gnojowica. Z uzupełniającego nawożenia azotem można zrezygnować, jeśli gleba zawiera dużo azotu mineralnego.
Według innego podejścia (Pietr 2016), aby przeciwdziałać sorpcji biologicznej, po wprowadzeniu słomy nie należy nawozić gleby azotem, a wapnować wapnem węglanowym w stosunkowo niedużych dawkach. Wpływa to korzystnie na zachodzące w glebie procesy przekształceń słomy. Sprzyja też rozwojowi drobnoustrojów zdolnych do wiązania azotu atmosferycznego (tzw. drobnoustrojów wolnożyjących, nie podejmujących symbiozy z roślinami). Dzięki ich aktywności gleba wzbogaci się w azot. Kluczem do sukcesu jest wcześniejsza regulacja wartości pH gleby (gleba już przed zabiegiem musi mieć uregulowany odczyn).
Literatura:
1. Glanz R. 2012. Teoretyczne podstawy kompostowania. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych. 5, 10, 80-97.
2. Grzebisz W. 2009. Nawożenie roślin uprawnych. Tom 2. Nawozy i systemy nawożenia. PWRiL, Poznań.
3. Gorlach E., Mazur T. 2002. Chemia Rolna. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
4. Mercik S. (red.). 2004. Chemia rolna. Podstawy teoretyczne i praktyczne. Wydawnictwo SGGW, Warszawa.
5. Pietr S.J. 2016. Racjonalne wykorzystanie resztek pożniwnych czyli jak wykorzystać mikroorganizmy glebowe. Szkolenie „Budowa materii organicznej w glebie w oparciu innowacyjne metody agrotechniczne – zalecenia dla praktyki rolniczej”. 15 czerwca 2016, Konary.
6. Popławski Z. 2006. Słoma – jako nawóz organiczny. IUNG, Puławy.
