Mocznik stabilizowany inhibitorami – jak go stosować?

O rozwinięcie tego tematu poprosiliśmy prof. Hansgeorga Schönbergera z firmy doradczej N.U. Agrar podczas tegorocznego seminarium uprawowego. Warto go było posłuchać, gdyż za Odrą rolnicy stosują te nawozy już kilka lat i mają większe doświadczenie, dzięki czemu możemy uniknąć popełnionych przez nich błędów.

Aby przybliżyć ideę stosowania nawozów stabilizowanych trzeba wyjść od działania różnych form azotu, gdyż mocznik po zastopowaniu przemienia się w nie po kolei aż do formy azotanowej (saletrzanej). Po pierwsze, na początku, granula mocznika bardzo szybko rozpuszcza się w glebie pod wpływem zawartej w niej wodzie. Potem przechodzi szybko do formy w amoniaku. W tym przejściu udział bierze enzym znajdujący się w glebie – ureaza. Amoniak to gaz, który może szybko się ulatniać. Jest to strata dla rolnictwa oraz zanieczyszczenie atmosfery gazem cieplarnianym.

Następnie amoniak przechodzi w formę amonową. Jednak do tego musi być obecna woda i odpowiednie pH – nie za wysokie. Forma amonowa wchodzi w reakcje z innymi solami w glebie albo łączy się z kompleksem sorpcyjnym gleby. Następnie pod wpływem bakterii, np. Nitrosomonas forma amonowa przechodzi w formę azotynową a potem bardzo szybko pod wpływem bakterii Nitrobacter w formę azotanową.

Początkowy rozpad mocznika zależy od temperatury. Jeżeli gleba ma:

• 2 st. C to po 4 dniach 75% mocznika jest w formie amonowej;
• przy 10 st. C ma to miejsce już po 2 dniach;
• przy 20 st. C już na drugi dzień 75% mocznika jest w formie amonowej.

Etap rozpadu amidu (mocznika) do amoniaku można zahamować za pomocą inhibitorów ureazy (o tym dalej).

Drugi etap przemian mocznika, czyli przejście w formę azotanową także wymaga czasu i też zależy od temperatury. Przykładowo:

• przy 5 st. C to aż 6 tygodni;
• zaledwie 2 st. C więcej, czyli przy 8 st. C, to 4 tygodnie;
• przy 20 st. C. to 1 tydzień.

Do tego procesu muszą jednak być uregulowane stosunki wodno-powietrzne. Przebiega on optymalnie przy 50% polowej pojemności wodnej (PPW). Jeżeli jest bardziej sucho, czyli poniżej 40% PPW to czynnikiem limitującym jest brak wody, natomiast gdy PPW wynosi powyżej 60% limituje brak tlenu. Zależy to też od odczynu gleby – poniżej pH 5,5 prawie nie zachodzi nitryfikacja a optymalne warunki do tego procesu to pH 6–7. Powyżej pH 7 następują straty amoniaku i nitryfikacja też jest utrudniona z powodu braku substratu jakim jest forma amonowa. Przemiany formy amonowej do azotanowej hamuje inhibitor nitryfikacji.

W glebie zachodzi jeszcze proces denitryfikacji - z formy azotanowej powstają tlenki azotu, które nie dość, że nie są dostępne dla roślin, to zanieczyszczają atmosferę. Denitryfikacja zachodzi szybciej, jeżeli jest powyżej 15 st. C a wilgotność gleby jest powyżej 90%.

W wyniku różnych niekorzystnych procesów z mocznika możemy stracić 60–70% azotu. Tak jest tak w najgorszych warunkach, gdy zbiegną się wszystkie niekorzystne czynniki (np. upały, susza, wysokie pH gleby, potem bardzo mokra gleba i znowu gorąco. W normalnych warunkach straty nie są takie duże, ale nie oznacza to, że powinniśmy na nie pozwalać. Dlatego mocznik powinien być stosowany, tam, gdzie ryzyko strat jest niskie.

Niskie ryzyko strat jest, jeżeli mocznik jest zaraz po rozsianiu wymieszany z glebą. Jest mniejsze też przy wysokiej zawartości części spławianych (jeśli gleba jest wilgotna) a także przy pH poniżej 7. Mniejsze jest też, gdy jest chłodno (poniżej 15 st. C), ale panuje wysoka wilgotność powietrza. Ryzyko strat obniża stosowanie mocznika z inhibitorami ureazy lub z siarką.

Duże ryzyko strat ma miejsce, jeśli nawożenie pogłówne jest wykonywane na glebach piaszczystych i zasadowych (pH powyżej 7). Jest też ryzyko na glebach o odczynie obojętnym, gdyż podczas rozpuszczania granuli i przemiany amidu w amoniak wokół granuli pH chwilowo rośnie do poziomu zasadowego. Ryzyko strat zwiększa także susza i silny wiatr. Starty większe podczas stosowania r.s.m. są także jeżeli rozlewamy nawóz drobnymi dyszami.

Mocznik nie ma ładunku elektrycznego i jest neutralny w czasie krzewienia. Brak ładunku powoduje, że nie wiąże się on z wymiennikami glebowymi tak jak forma amonowa. Sam nie ma też wpływu na pH. Jednak chwilowo podczas rozpuszczania granuli i przejścia go w amoniak lokalnie, wokół granuli rośnie pH. Jednak dalej, gdy amoniak zmieniony w amon pobierany jest przez korzenie, to w jego miejsce widzialne są jony wodorowe, które zakwaszają. Zatem mocznik jest neutralny pod względem wpływu na odczyn.

Forma amonowa, która powstaje z mocznika na pierwszym etapie jego rozpadu jest naładowana dodatnio i wiąże się z ujemnie naładowanymi cząstkami gleby. Dlatego w warunkach suszy jest mocno związana z glebą i jest słabiej dostępna dla roślin. Wtedy powoli wchodzi do roztworu glebowego. Pod wpływem pobranej formy amonowej już w korzeniach tworzą się aminokwasy i dzięki temu korzenie lepiej się rozwijają. Rośliny też mniej się krzewią i mnie rosną na długość w części nadziemnej.

Z formy amonowej powstaje forma azotanowa (saletrzana), która jest naładowana ujemnie i nie jest zatrzymywana przez glebą. Dzięki temu szybciej jest pobierana na drodze przepływu masowanego. Taki przepływ lepiej wpływa na rozwój pędów niż korzeni. Mamy dzięki temu silniejsze krzewienie, większe komórki o słabszych ścianach i większe ryzyko wylegania i ataku patogenów podstawy źdźbła. Mamy też większy poziom cytokonin i gorsze przemieszczanie asymilatów w kierunku ziarna. Dlatego pod wpływem nawozów azotanowych słoma dłużej jest zielona, co nie jest korzystne.

Przemiany te i ich wpływ na różne etapy rozwoju roślin wpływają na stosowanie nawozów z inhibitorami. Ale kiedy zatem uwalnia się konkretna forma azotu z nawozów stabilizowanych. Okazuje się, że zależy to nie tylko od typu nawozu, ale też warunków jakie panują po ich zastosowaniu. Warunki te można sprowadzić do sumy stopniodni (st. C-dni). Jest to suma średnich temperatur w poszczególne dni. Jeżeli mamy trzy dni ze średnią temperaturą 10 st. C. to suma stopniodni za te trzy dni wynosi 30. Jeżeli mamy w pierwszy dzień 10 st. C, drugi 15 st. C a w trzeci 20 st. C, to suma za te 3 dni wynosi 45 stopniodni.

Mocznik:

• po 2 dniach (20 St. C-dni) w 25% jest w formie amonowej,
• po 70 st. C-dni (około tydzień) w 75% to forma amonowa,
• po kolejnym tygodniu (suma st. C-dni = 150) – 50% jego dawki to amon a 50% to azotan,
• po 4 tygodniach od zastosowania (330 st. C-dni) – 100% to azotan.

Mocznik z inhibitorem ureazy ma inny metabolizm:

• po 20 st. C-dniach 100% dalej jest w formie amidowej,
• po 70 st. C-dniach tylko 10% jego jest w formie amonowej,
• po 150 st. C-dniach 25% jest w formie amonowej a 10% w formie azotanowej,
• po 330 st. C-dniach – po 50% stanowią amon i azotan,
• po 450 st. C-dniach 100% stanowi azotan.

Nieco inaczej zachowuje się w glebie mocznik z dwoma inhibitorami - ureazy i nitryfikacji:

• do 70 st. C- dni zachowuje się tak samo jak mocznik z jednym inhibitorem - ureazy,
• od 150 st. C-dni azot jest tylko w formie amonowej – 25% (bez azotanowej),
• po czasie 330 st. C-dni jest 70% amonu i 30% azotanu,
• po 450 st. C-dniach jest 100% azotanu.

Dla porównania warto zobaczyć, jak zachowuje się azotan amonu (saletra amonowa i saletrzak):

• po 20 st. C-dniach jest po 50% forma amonowej i azotanowej,
• po 70 st. C-dniach zaczyna dominować forma azotanowa (40% amonu i 60% azotanu),
• po 150 st. C-dniach już tylko 20% to amon a 8% to azotan,
• całość dawki w formie azotanowej jest już po 330 st. C-dniach.

Teraz trzeba tylko dobrać stosowanie odpowiedniego nawozy, tak aby zadziałał on w odpowiedniej formie. Chodzi głównie o to, aby na plantacjach pszenicy, które wymagają rozkrzewienia uwolniona była jak największa ilość azotu azotanowego jeszcze w fazie BBCH 14/21 a najpóźniej BBCH 23–25. Jeżeli jednak plantacje są dobrze rozkrzewione, to dla rozwoju ich korzeni lepiej, aby w tych fazach była forma amonowa, szczególnie pod koniec krzewienia, aby nie doszło do redukcji pędów i kłosków. Natomiast na wybujałych plantacjach azot azotanowy powinien być dostępny w maksymalnej ilości w fazie BBCH 31/32.

A jak ma to się już do stosowania w konkretnych uprawach. Patrz poniżej zdjęcia slajdów.





tcz