Azot w rolnictwie jest głównym czynnikiem plonotwórczym niezbędnym do uzyskania wysokich plonów. Niezależnie od tego, czy aplikujemy do gleby nawóz mineralny, czy organiczny dostarczamy roślinom azotu przyswajalnego w dwóch formach - formie azotanowej N-NO₃ i amonowej N-NH₄.

Przemiany różnych forma azotu w glebie

Azot azotanowy nie wiąże się z kompleksem sorpcyjnym i niepobrany przez rośliny jest wymywany z gleby, bądź ulatnia się w postaci gazów cieplarnianych^1/. Uwolniony z gleb wpływa negatywnie na środowisko powodując zanieczyszczenie wód gruntowych, eutrofizację wód powierzchniowych, a dla rolnika oznacza straty ekonomiczne. Pula azotu azotanowego wnoszona do gleby w postaci nawozu mineralnego zwiększa się w wyniku przemiany azotu amonowego do azotanowego w procesie nitryfikacji^2/. Proces mikrobiologicznego utleniania i całkowitej przemiany formy NH₄⁺ do NO₃^- przebiega bardzo sprawnie w ciepłej i wilgotnej glebie i trwa zazwyczaj 2-4 tygodnie. Zjawisko wymywania nasilają występujące coraz częściej ulewne deszcze. Szczególnie podatne na wymywanie są gleby lekkie, piaszczyste. W glebach tych opad deszczu w ilości 10 l/m² może przemieścić azot w formie azotanowej aż o 12 cm w głąb profilu gleby^3/. Amonowa forma azotu, w przeciwieństwie do azotanowej, podlega w glebie sorpcji i nie jest wymywana. Szacuje się, że wykorzystanie azotu przez rośliny z nawozów wynosi w pierwszym roku około 50%. Z pozostałej puli aż 20% azotu jest tracona na skutek wymywania i 5% w wyniku denitryfikacji^4/.

Azotany obecne w wodach powyżej dopuszczalnych norm obniżają jej przydatność do spożycia i stanowią realne zagrożenie dla zdrowia ludzi. Przeprowadzone w Polsce w latach 2004-2015 badania monitoringowe wykazały wzrost stężenia azotanów w wodach podziemnych w 19% punktów na obszarze całego kraju. Ponadnormatywne stężenia azotanów (powyżej 50 mg NO₃/dm³) wykryto w wodach drenarskich na nizinach środkowej Polski. Duże zanieczyszczenie wód gruntowych azotanami ujawniły także badania gleb trwałych użytków zielonych^5/. Największe potencjalne zagrożenie wymywaniem azotanów występuje na glebach lekkich i piaszczystych, a ponieważ takie dominują w Polsce problem ten jest znaczący dla naszego kraju^7/. Poziom akumulacji azotanów jest bardzo poważnym zagrożeniem dla wody pitnej również w Japonii, Chinach czy USA^6/.

Czym różnią się inhibitory nitryfikacji i ureazy?

Na świecie od lat podejmowane są działania mające na celu ograniczenie strat azotu z gleby i zatrzymanie formy dostępnej dla roślin przez możliwie najdłuższy czas. Dla zwiększenia efektywności stosowania składników pokarmowych w rolnictwie (NUE) wdrożono wiele nowych technologii. Powstały „inteligentne nawozy mineralne”, które wstrzymują przemiany i straty azotu z nawozów azotowych, których pojedyncza aplikacja może zaspokoić zapotrzebowanie roślin^8/. Stratom azotu z nawozów skutecznie zapobiegają stabilizatory azotu w postaci inhibitorów.

Na rynku dostępne są dwa rodzaje inhibitorów: inhibitory nitryfikacji, inhibitory ureazy które stosuje się po aplikacji nawozu do gleby oraz nawozy zawierające w swym składzie inhibitor.

Inhibitory nitryfikacji ograniczają rozwój bakterii Nitrosomonas i zmniejszają tempo mikrobiologicznych przemian jonów amonowych NH₄⁺ do jonów azotanowych NO₃^-. Krótko mówiąc - utrudniają utlenianie azotu amonowego, zawartego w nawozach, do azotynów (I etap nitryfikacji) i w dalszym etapie do azotanów NO₃:

Naukowcy dowodzą, że inhibitor może w 50% ograniczyć wydajność procesu nitryfikacji. Inhibitory nitryfikacji rekomendowane są do stosowania z nawozami zawierającymi zarówno formę amonową, jak i formę amidową azotu (saletra amonowa, saletrzak, RSM). Można je stosować przedsiewnie i pogłównie.

Inhibitory ureazy hamują w glebie aktywność enzymu ureazy, prowadzącej do rozkładu mocznika, aby azot mógł być pobrany przez rośliny. Amidowa forma azotu NH2 występująca w moczniku nawozowym i RSM nie jest bowiem bezpośrednio dostępna dla roślin. W wyniku hydrolizy mocznika w glebie intensywnie uwalniany jest azot amonowy w reakcji:

Azot amidowy już po 24 godzinach przekształca się w węglan amonu a następnie w lotny amoniak NO₃, a ulatniający się azot to „parujące pieniądze”, jak słusznie uznał jeden ze specjalistów. Inhibitory ureazy zapewniają ochronę formie amidowej do około 10 dni.

Jaki inhibitor dodać do nawozu? Może zastosować nawóz z inhibitorem?

Stabilizatory dodawane do nawozów azotowych dla zdecydowanej większości rolników stanowią jeszcze nowość, którą zaczynają testować w praktyce rolniczej. Dostępne informacje na temat stosowania inhibitorów nie są jasne. Najczęściej pojawia się pytanie: Jaka jest różnica między inhibitorem ureazy stosowanym w moczniku, a inhibitorem nitryfikacji? Odp.: Inhibitory ureazy chronią przed rozkładem formę mocznikową azotu do formy amonowej i działają na powierzchni gleby. Inhibitory nitryfikacji zapobiegają szybkiemu utlenianiu formy amonowej występującej w nawozach, ograniczają wymywane i ulatnianie się azotu, zapewniając dostępność składnika w glebie od 1 do 3 miesięcy. Inhibitorami ureazy pokrywa się granule mocznika bądź stosuje się łącznie z roztworem RSM, który zawiera 50% azotu mocznikowego.

Grupa Azoty rekomenduje płynne inhibitory ureazy Azovilen S i Azovilen G (NBPT) – do stosowania łącznie z RSM oraz mocznik pod nazwą handlową Pulrea+INu - zawierający w swoim składzie inhibitor ureazy. Z nawozami RSM (w składzie 25% N-NH4) zaleca się również stosowanie inhibitora nitryfikacji NovaTec One (DMPP), który działa w glebie i przerywa proces utleniania azotu amonowego na okres nawet 3 miesięcy.

Literatura:
1. Erisman i in. 2001; Ruetting i in. 2018.
2. Amberger 1996; Faber i Jarosz 2020.
3. Cameron i in. 2013.
4. Fotyma i in. 2010.
5. Rojek i in. 2017; Pietrzak 2012; Łopatka i in. 2021.
6. Kumazawa 2002;Wu 2019.
7. Jasiewicz i Baran 2006.
8. Trenkel 2010.