Biorąc pod uwagę szczególne miejsce, które zajmuje sektor produkcji rolniczej w emisji zanieczyszczeń do środowiska, proponowane są różne praktyki ograniczania tego zjawiska, a wśród nich stosowanie inhibitorów ureazy i nitryfikacji. Kwestia wymogu ograniczenia emisji lotnych związków azotu z mocznika podlega w Polsce (i innych państwach członkowskich Unii Europejskiej) regulacjom prawnym. Obecnie, zgodnie z zapisem zawartym w Ustawie o nawozach i nawożeniu, dopuszcza się stosowanie mocznika w formie granulowanej tylko, jeżeli zawiera w składzie inhibitor ureazy lub gdy granule pokryte są powłoką biodegradowalną. Wykorzystanie inhibitorów ureazy i nitryfikacji to korzyść nie tylko dla środowiska, ale również dla rolnika poprzez zwiększenie efektywności prowadzonej produkcji.
Formy azotu w nawozach mineralnych i co warto o nich wiedzieć
Stosowanie nawozów zawierających azot stanowi niemalże nieodłączny element produkcji roślinnej. W nawozach mineralnych pierwiastek ten występuje w trzech formach – azotanowej (NO3–), amonowej (NH4+) i amidowej (NH2). Najszybciej pobieraną i preferowaną przez rośliny jest forma azotanowa, jednocześnie jest ona najbardziej mobilna w glebie. Forma amonowa działa wolniej, również może zostać przyswojona przez rośliny, cechuje się ograniczoną mobilnością, a proces jej przekształcenia do jonów azotanowych zależy od stopnia uwilgotnienia gleby, jej temperatury, wartości pH i aktywności zasiedlających ją mikroorganizmów. Natomiast forma amidowa, aby mogła zostać pobrana przez system korzeniowy roślin, musi ulec hydrolizie podczas, której powstaje forma amonowa. Proces ten jest zależny od warunków środowiska (takich jak w przypadku transformacji jonów amonowych) oraz aktywności ureazy.
Należy mieć na uwadze, że rośliny wykorzystują dostarczony w nawozie azot tylko częściowo, a pozostała niewykorzystana ilość może zostać utracona. Wśród czynników determinujących stopień nasilenia tego zjawiska można wymienić rodzaj zastosowanego nawozu i technikę jego aplikacji, warunki pogodowe, a także właściwości gleby. Forma azotanowa podlega procesowi wymywania i denitryfikacji, natomiast forma amonowa może ulotnić się do atmosfery. Są to niepożądane zjawiska, zarówno z punktu widzenia rolnika, jak i środowiska. W pewnym stopniu mogą być regulowane poprzez dostosowanie dawki nawozu czy kontrolę tempa przemian poszczególnych form azotu, na drodze stosowania stabilizatorów – inhibitorów ureazy, bądź nitryfikacji. Zastosowanie tych preparatów pozwala na wykorzystanie maksymalnej (prawnie dopuszczonej) dawki azotu w jak największym stopniu, zwiększając tym samym opłacalność inwestycji w nawóz. Można wykorzystać nawóz azotowy już zawierający w składzie inhibitor – Pulrea + INu (inhibitor ureazy), bądź zaopatrzyć się w płynny preparat Azovilen G lub Azovilen S przeznaczony do stosowania jako dodatek do mieszania z roztworami saletrzano-mocznikowymi RSM i pokrywania granul mocznika.
Stosowanie inhibitorów jednym ze sposobów zatrzymania azotu w glebie
Na rynku oferowane są dwa rodzaje inhibitorów: ureazy i nitryfikacji, a różnią się mechanizmem działania.
Koszt zastosowania dodatkowego środka produkcji w postaci inhibitorów równoważy większe pobranie jednostkowe azotu przez rośliny, a w efekcie przyrost wielkości i jakości plonu oraz zmniejszenie wielkości ubytku składnika na drodze wymywania lub ulatniania. Inhibitory ureazy działają na enzym ureazę katalizującą (przyśpieszającą) hydrolizę mocznika do węglanu amonu, a następnie amoniaku i dwutlenku węgla. Ureaza występuje w komórkach organizmów zasiedlających glebę, w tym w roślinach i mikroorganizmach (zwłaszcza bakteriach). Ulatnianie się azotu podczas procesu rozkładu mocznika wynika ze zwiększenia się wartości pH gleby wokół granuli nawozu ulegającej hydrolizie.
Inhibitory ureazy działają na powierzchni gleby na nawóz, który nie został z nią wymieszany (aplikacja pogłówna) lub gdy po jego aplikacji nie wystąpiły opady atmosferyczne. Ma to szczególne znaczenie biorąc pod uwagę fakt, iż na przestrzeni ostatnich lat corocznie w wielu miejscach w Polsce obserwuje się narastający problem niedoboru wody. Po wystąpieniu opadów deszczu granule nawozu rozpuszczając się przenikają w głąb profilu glebowego, gdzie następuje rozkład formy amidowej NH2 do jonów amonowych NH4+.
Inhibitory nitryfikacji działają na ograniczenie aktywności mikroorganizmów przeprowadzających proces nitryfikacji wewnątrz gleby, spowalniając przejście formy amonowej azotu NH4+ do formy azotanowej NO3–. W efekcie, w określonym przedziale czasowym zmniejsza się ilość tej puli pierwiastka, która może zostać wymyta lub przejść w postać lotną na skutek działalności organizmów przeprowadzających proces denitryfikacji. Obecnie, wraz z ograniczoną sumaryczną wielkością opadów atmosferycznych, zwiększa się częstotliwość występowania gwałtownych zjawisk pogodowych, którym bardzo często towarzyszą ulewne deszcze. Ich wystąpienie wzmaga wymywanie azotu, a także proces denitryfikacji wskutek tworzenia się zastoisk wody na polach uprawnych. Efektywność działania inhibitorów nitryfikacji będzie bardziej widoczna na glebach lekkich, podatnych na proces wymywania, ponieważ na takich stanowiskach straty azotu z reguły są większe.
Poza wydłużeniem czasu działania nawozu, stosowanie stabilizatorów azotu daje możliwość zaaplikowania większej dawki składnika w jednym zabiegu, a co za tym idzie zmniejszenia ich ilości (np. z trzech do dwóch dawek) i związanych z tym kosztów ich aplikacji (czas, eksploatacja maszyn, paliwo itp.). Dodatkowo, pojawia się możliwość lepszego dostosowania nawożenia do innych zabiegów agrotechnicznych i warunków pogodowych.
Literatura:
Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu. Tekst jednolity Dz.U. 2007 nr. 147 poz. 1033.
Curyło T. i in. 2007. Przewodnik do ćwiczeń z chemii rolnej: praca zbiorowa pod redakcją E. Gorlacha. Wydawnictwo AR, Kraków, ss. 162.
Grzebisz W. 2015. Nawożenie roślin uprawnych. Cz. 2. Nawozy i systemy nawożenia. PWRiL, Poznań, ss. 376.
