Doświadczenia rolnicze - Efektywność nawożenia azotem

Azot to składnik, którego stosowanie daje największe przyrosty plonu przy odpowiednim zaopatrzeniu w pozostałe pierwiastki. Gdzie jednak leży granica, powyżej której podanie dodatkowej ilości azotu nie przyniesie poprawy plonowania lub nie będzie miało sensu ekonomicznego?

Nawożenie jest podstawowym elementem zaopatrzenia roślin w składniki pokarmowe, szczególnie w przypadku azotu, który nie jest kumulowany w glebie w dużych ilościach i na dłuższy okres. Pierwiastek ten jest najbardziej plonotwórczym składnikiem, to znaczy, że przyrost plonu po podaniu 1 kilograma nawozu powoduje większą zwyżkę plonowania niż podanie takiej samej ilości innych składników. Wynika to przede wszystkim z faktu, że pozostałe składniki są magazynowane w glebie w większej ilości, ale także dlatego, że azot jest elementem budulcowym białka – materiału odpowiedzialnego bezpośrednio za wzrost i budowę tkanek.

Potrzeby pokarmowe roślin są powszechnie znane i w przypadku pszenicy wynoszą około 20-25 kg czystego azotu na tonę ziarna wraz z towarzyszącym plonem słomy. Tak więc aby zapewnić niezbędną ilość azotu do uzyskania 6 ton pszenicy, należy dostarczyć ok 120-150 kg tego składnika, a przy planowanym plonie 8 ton pszenica potrzebuje 160-200 kg azotu /ha. Czy jest jednak sens dokładać dodatkową porcję azotu w nadziei na wyższy plon?

Coraz większy plon a coraz mniej w kieszeni

Każda roślina ma swoją granicę produkcyjności, a w przypadku roślin rolniczych największy, niezależny od rolnika wpływ ma na to wysokość opadów w trakcie wegetacji oraz jakość gleb. Wysokość nawożenia azotowego powinna być dobrana do stanowiska i jego możliwości produkcyjnych. Okazać się może bowiem, że chociaż zwiększenie nawożenia np. o 50 kg N/ha podniesie nieco plon, ale nie w takim stopniu, aby pokrył on dodatkowe nakłady na nawożenie. Warto także badać zawartość azotu mineralnego w glebie przed ruszeniem wegetacji, wtedy jeszcze precyzyjniej można określić potrzeby nawozowe zbóż – co może przynieść oszczędności, gdy okaże się, że zawartość azotu w glebie pozwoli zredukować nawożenie do zakładanego plonu.

Fot.1. Wysokość maksymalnej dawki azotu należy dostosować do produktywności gleb i przebiegu opadów w trakcie wegetacji.

Doświadczenia prowadzone na temat efektywności nawożenia azotem przynoszą bardzo rożne wyniki, w zależności od miejsca, a więc także od rozkładu opadów i jakości gleb. Cechą wspólną wszystkich doświadczeń nawozowych jest jednak to, że efektywność nawożenia azotem dynamiczne wzrasta w do około 100-130 kg N/ha a wyższe dawki azotu nie przynoszą już tak spektakularnego przyrostu plonu. Na glebach lekkich istnieje także udowodnione ryzyko spadku plonowania przy nadmiernym nawożeniu azotem w stosunku do stanowiska i pogody. Wiąże się to przede wszystkim z niedostateczną ilością wilgoci w glebie, w efekcie czego wzrasta stężenie składnika w glebie do poziomu toksycznego dla roślin, powodując ich przedwczesne zasychanie.

Poniżej przedstawimy wyniki efektywności stosowania wzrastających dawek azotu na podstawie dwóch doświadczeń polowych prowadzonych w województwie wielkopolskim na glebie mocnej utrzymywanej w dobrej kulturze z bardzo wysokimi zawartościami fosforu i potasu, przy dość wysokich opadach i dobrym ich rozkładzie w trakcie trwania trzy letnich doświadczeń. Drugie doświadczenie przeprowadzono w województwie kujawsko-pomorskim na glebie lekkiej, gdzie często występują posuchy majowo-czerwcowe które wystąpiły również podczas trzech lat doświadczeń.

Fot. 2. Doświadczenia prowadzone przez jednostki naukowe dostarczają cennej wiedzy, którą można wykorzystać w praktyce.

Efektywność nawożenia azotem na glebach dobrych

Na glebach dobrych, czyli takich które mają zdolność do utrzymywania przez dłuższy okres wilgoci, posiadających wysokie zasobności w składniki i próchnicę występuje mniejsze ryzyko przenawożenia azotem i braku efektywności ekonomicznej opłacalności. Na takich glebach można stosować wyższe dawki azotu i oczekiwać wyższych plonów niż na glebach lekkich, gdzie najwięcej zależy od opadów atmosferycznych.

Tab. 1. Ekonomiczna efektywność azotu na dobrej glebie przy optymalnych opadach

Analizując wyniki z trzech lat doświadczeń w województwie wielkopolskim, na glebie o dobrej kulturze i optymalnych opadach w trakcie wegetacji można wyciągnąć wnioski, że nawet bardzo wysokie nawożenie przyniosło oczekiwany zwrot inwestycji. Widać jednak, że najwyższy skok efektywności uzyskano zwiększając nawożenie z 0 do 60 kg N/ha. Uzyskano dzięki temu zwyżkę plonu na poziomie 2,27 t/ha, co przyniosło dodatkowy zysk na poziomie ok 1500 zł/ha. W tym przypadku każdy kilogram zastosowanego azotu przyczynił się do wyprodukowania 37,8 kg dodatkowej ilości nasion. Stosując 120 kg azotu na hektar również uzyskano opłacalną zwyżkę plonowania w stosunku do zastosowania 60 kg N/ha, lecz przyrost ten nie był już tak duży. Zastosowanie dodatkowej ilości azotu zwiększyło plon o 1,09 t/ha co przyniosło zysk ok. 550 zł/ha większy niż przy dawce 60 kg N/ha. Tutaj efektywność 1 kilograma azotu ponad 60 kg wyniosła 18,2 kg dodatkowych nasion, a więc niemal o połowę mniej niż w przypadku niższej dawki azotu. W miarę zwiększania nawożenia azotowego jego efektywność spada, a rośnie ryzyko, że zwyżka plonu nie będzie rekompensowała poniesionych nakładów. Zastosowanie 180 kg N/ha jest opłacalne w zasadzie tylko wtedy, gdy jest się pewnym, że uzyskany plon przekroczy 7,5 t/ha.

Efektywność nawożenia azotem na lekkich glebach

Tab. 2. Ekonomiczna efektywność azotu na glebie lekkiej przy niedoborach opadów

W przypadku uprawy roślin na glebach lekkich efektywność uprawy zależy przede wszystkim od opadów w trakcie wegetacji. Przy ich niedoborze efektywniejsze może się okazać niższe nawożenie. W doświadczeniu tym najlepszy efekt ekonomiczny uzyskano stosując zaledwie 80 kg N/ha. Zwiększenie nawożenia z poziomu 40 kg N/ha poskutkowało plonem wyższym o 610 kg/ha, co pozwoliło uzyskać zysk większy o ok 270 zł/ha, a jeden kilogram dodatkowego azotu pozwoli na wytworzenie 15 kilogramów pszenicy. Zwiększenie poziomu nawożenia o kolejne 40g do 120 kg N/ha zwiększyło plon zaledwie o 80 kg pszenicy /ha co w tym przypadku nie było opłacalne. Dodatkowy plon nie pokrył wydatków poniesionych na zwiększone nawożenie i poskutkowało to stratą 166 zł/ha w porównaniu do niższego nawożenia. Co zaskakujące dalsze zwiększanie nawożenia do 160 kg/ha powodowało spadek plonowania prawdopodobnie na skutek toksycznego działania nadmiaru azotu, czy tak zwanego przypalenia roślin. Na podstawie tego doświadczenia widać doskonale, jak bardzo należy zwracać na zbilansowane nawożenie gospodarując na słabszych glebach lub przy występujących suszach. Sytuacja z pewnością wyglądałaby inaczej przy wyższych opadach, zatem można mieć rezerwę pewnej ilości azotu i zastosować dodatkową dawkę, jeśli pojawią się sprzyjające warunki do jej wykorzystania.

Fot.3. Uprawiając pszenicę na glebach lekkich należy ostrożniej podchodzić do nawożenia, dzieląc dawki na mniejsze zależnie od występujących opadów.

Nawożenie a jakość pszenicy

Uzyskiwany plon jest ważnym efektem pracy rolnika, ale równie ważnym jest uzyskiwana jakość zbioru. W przypadku produkcji pszenicy na cele konsumpcyjne kluczowym jest uzyskanie jak najwyższej zawartości białka, gęstości i liczby opadania. Parametry te determinuje wysokość nawożenia azotowego. Przyrost parametrów jakościowych wzrasta najbardziej przy zbliżaniu się do granic maksymalnego plonowania w danych warunkach. To znaczy, że przy dużych dawkach azotu choć plon nie rośnie już tak dynamicznie, to znacząco podnoszą się parametry jakościowe. Dlatego chcąc mieć większe szanse na wyprodukowanie pszenicy konsumpcyjnej należy stosować nieco większe dawki azotu niż wynika to z normalnego plonowania. Wówczas zysk z takiego działania będzie stanowił nie tylko większy plon, ale także wyższa wartość konsumpcyjnego ziarna pszenicy.

Źródło:
1. Piekarczyk, M., Jaskulski, D., & Gałęzewski, L. (2011). Effect of nitrogen fertilization on yield and grain technological quality of some winter wheat cultivars grown on light soil. Acta Sci. Pol., Agricultura 10(2) 2011, 87-95

2. Waniorek, W., Sawinska, Z., Małecka-Jankowiak, I., Blecharczyk, A. (2018). Wpływ następczy łubinów i grochu na plonowanie pszenicy ozimej w zależności od uprawy roli i nawożenia azotem. Fragmenta Agronomica, 4, 67-79

Autor: Radek Nowicki

Pasjonat rolnictwa i nauki. Łączę oba te zainteresowania pracując w Rolniczym Zakładzie Doświadczalnym jako Specjalista ds. Doświadczalnictwa, oraz ucząc się w Szkole Doktorskiej UTP w dyscyplinie Rolnictwo i Ogrodnictwo. Tematem, którym się zajmuję to nowinka w postaci grochu ozimego i jego mieszanek z zbożami. Szczególnie interesuje mnie uprawa roślin, coraz dokładniejsze poznawanie i wyjaśnianie ich potrzeb. Dążę do tego, aby nauka ułatwiała pracę rolnikom, wskazywała nowe kierunki działań przynosząc zyski im i środowisku.

Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.   Wszystkie artykuły autora

Najnowsze artykuły autora:

• Konsumpcja z pszenicy B-klasowej. Czy to możliwe?
• Brak deszczu i nierówne wschody rzepaku – co robić?
• Pogotowie rzepakowe, czyli co robić w nagłych przypadkach
• Próby glebowe po żniwach odpowiedzą, ile dać nawozu
• Po żniwach czas na wapno