Nowa generacja nawozów fosforowych od Timac Agro

Gościem głównym był Josemaria Garcia Mina, zastępca dyrektora działu badawczo-rozwojowego Timac Agro w Grupie Roullier, dyrektor laboratorium badawczo-rozwojowego Timac Agro w Pampelunie w Hiszpanii oraz twórca nowej technologii Top-Phos.

Konferencję rozpoczął dr Maciej Sroczyński, szef działu upraw specjalnych Timac Agro Polska mówiąc, że firma chce przekroczyć nowy próg nawożenia fosforem.

Połączenie poprawiło przyswajalność

Prezentacja nowej metody nawożenia fosforowego prowadzona była przez Josemaria Garcia Minę. Rozpoczynając wspomniał o profesorze uniwersytetu rolniczego w Getyndze J Gerke, pracującym nad przyswajalnością fosforu już na początku lat 80. XX wieku.

Doszedł on do wniosku, że poprawa przyswajalności będzie możliwa poprzez połączenie tego pierwiastka z cząstkami humusowymi za pomocą mostka metalicznego, powstałego z glinu, żelaza czy wapnia.

Było wtedy wiadome, że substancje humusowe występujące wraz z metalami powodują nieprzyswajalność fosforu. Jego propozycja odbiegała od ówczesnych standardów. Zaproponował stworzenie cząsteczki, która pozwoli na łączenie się fosforu z istniejącymi substancjami humusowymi.

Fosfor, spośród wszystkich składników pokarmowych, jest najbardziej narażony na uwstecznianie, co zasadniczo ogranicza jego wykorzystanie przez rośliny. Proces ten polega na wiązaniu tego składnika z kationami aluminium, żelaza oraz wapnia, co powoduje przechodzenie do form, które są słabo rozpuszczalne w wodzie, a przez to słabo dostępne dla roślin.

Na intensywność tego procesu bardzo mocno wpływa odczyn gleby. Najwyższa dostępność fosforu występuje przy pH w zakresie 6,5-7,2.  

W środowisku kwaśnym przy pH < 6,5, uwstecznianie fosforu polega na łączeniu się tego składnika z kationami glinu i żelaza,  natomiast w środowisku zasadowym pH >7, uwstecznianie fosforu polega na łączeniu się tego składnika w trudno rozpuszczalne i niedostępne dla roślin fosforany wapniowe.

Cząsteczka, która dużo może

Zagadnienie zostało zbadane i wdrożone do produkcji dopiero współcześnie. - Dla nas, wytwórców nawozów ta propozycja brzmiała interesująco. Cząsteczka prof. Gerke miała zapewnić pozostawanie w glebie związków humusowych ale i poprawić interakcję z korzeniami rośliny - stwierdził  Mina.

W ramach prac prowadzonych na uczelni i w Timac Agro, problematykę badawczą podzielono na 3 etapy:

- demonstracja laboratoryjna obrazująca że taki kompleks da się stworzyć
- wpływ oddziaływania na rośliny
- zdolność wytwórcza na skalę przemysłową takiego nawozu w formie granulatu.

W warunkach laboratoryjnych należało stworzyć model molekularny, określić trwałość oraz zależności pomiędzy składnikami cząstki. Wreszcie stworzyć skompleksowane superfosfaty.

W trakcie badań zajęto się również wpływem oddziaływania na glebę i efektem przyswajanie fosforu przez rośliny w warunkach polowych. Zbadano również stabilności takich kompleksów, dla różnych metali i gleb o różnej kwasowości.

Tą samą metodą, którą badano stabilność określono istnienie zależności między częścią fosforową a metaliczną. Łączenie, które stworzono sprawiało, że fosfor w wiązaniu z mostkiem metalicznym faktycznie znacznie dłużej pozostawał w glebie w stanie stabilnym.

Badanie modeli chemicznych

Wraz z pracownikiem naukowym jednej z hiszpańskich uczelni, doktorem Mandado (wydział chemii teoretycznej) przeprowadzone zostało badanie modeli chemicznych, mających na celu określenie możliwości produkcji przemysłowej takich cząstek.

Stwierdzone zostało, że kompleksy fosforowo-metaliczne są stabilne w różnym Ph i że są kowalentne. Ta cecha sprawiała, że dzięki właściwej wartościowości składników, wiązanie jest  wystarczająco stabilne. Wystarczająco lecz nie hyperstabilne, gdyż w stanie nadstabilności fosfor nie byłby przyswajalne dla roślin.

Kluczem do sukcesu jest bowiem właśnie wartościowość. Dla przykładu, wapń posiadający ładunek dodatni, posiadający wartościowość Ca2+ silnie wiąże fosfor, lecz w kontakcie z również dodatnimi kwasami humusowymi uwalnianymi przez system korzeniowy roślin, zwiększa się wartościowość do Ca3, destabilizując wiązanie i uwalniając fosfor. Potwierdziło to również założenia prof. Gerke.

Odpowiedź na ważne pytanie

W jaki sposób można uzyskać kompleks fosforanowy z ładunkiem ujemnym, z cząstkami humusowymi również ujemnymi?

Używa się do tego mostków metalicznych - aluminium, żelazo, mangan, wapń, które mają ładunek dodatni. Wartościowość jest istotna z punktu widzenia stabilności cząstki.

Badania laboratoryjne były bardzo zadowalające, potwierdzając przydatność nowego fosforu, ale trzeba było również opracować produkcję przemysłową nowej formuły nawozowej.

Dotychczas znany proces produkcji superfosfatu uzupełniono w proces uzupełniania omawianych cząstek.

Proces produkcji został opatentowany w 2009 r w USA  oraz Brazylii. W Europie Grupa Roullier złożyła wniosek patentowy we Francji w 2010. Wnioski zostały udzielone.

Przyswajalność fosforu o 80 proc. większa

Kolejnym działaniem było udowodnienie skuteczności wytwarzanego przemysłowo nawozu w oddziaływaniu na rośliny. Nowy kompleks napotykając zawarte w glebie składniki nie uwstecznia się.

Dla standardowej formy fosforu, tylko 40 proc. masy może zostać przyswojone przez rośliny. Przyswajalność fosforu w nowej formule Top-Phos w glebach kwaśnych jest nawet o 80 proc. większa niż forma standardowa nawozu superfosfatowego.

Podobnie rzecz ma się dla ilości przyswajalnego fosforu w jednostkach czasu. Badania jakie przeprowadzono były różnorakie. Określono np. zawartość fosforu w słomie pszenicy po zbiorach. W roślinach nawożonych Top-Phos'em zawartość fosforu była wyraźnie wyższa.

Praktyczne wyniki osiągnięte przez LARA (niezależna organizacja badawcza, Francja) na trawie życicy włoskiej z wysiewu traktowanej superfosfatem i Top-Phos'em. O ile na początku różnice w pierwszym pokosie różnice były niewielkie, to przy 2 i 3, a szczególnie przy 4 pokosie różnice wynikające z dostępności fosforu w glebie były widoczne w ilości suchej masy trawy.

Doświadczenia na soi

W Brazylii i Urugwaju przeprowadzono również badania intensywności wzrostów soi. Na 23 doświadczenia tylko w jednym przypadku uzyskano wynik gorszy od standardowego nawożenia.

W Wielkiej Brytanii i Francji przeprowadzono szereg badań na kukurydzy, jęczmieniu i ziemniakach. Za każdym razem wyniki były zdecydowanie lepsze niż w przypadku standardowego nawożenia fosforem.

Podsumowując, dzięki takiemu działaniu nowej formy nawożenia fosforowego, możliwe jest stosowanie niższych dawek nawozów fosforowych. Będzie to oczywiście zależeć od rolnika, który podejmie decyzję, czy chce doinwestować uprawę uzyskując większy plon, czy też uzna, że redukcja nawożenia będzie skutkowała zmniejszeniem kosztów nawożenia przy stałym plonie.

Wzrost plonów robi wrażenie

Na podstawie badań jakie przeprowadzano wzrost plonów mieści się między 8 a 10 proc. i jest zróżnicowany w zależności od rodzaju uprawy.

W uprawie ziemniaków wzrost plonu na stanowisku nawożonym nową formułą wyniósł  12,5 proc., i był najwyższy ze wszystkich upraw. Również dla życicy włoskiej na cele paszowe dla 1 pokosu przyrost plonu wyniósł 12,7 proc. dla 2 - 22 proc.

W związku z tym, że fosfor jest mało mobilny, Timac Agro posiada preparaty podnoszące jego mobilność w glebie. Moment stosowania jest taki sam jak w przypadku innych nawozów, przy czym zakres czasowy jest szerszy. Stosuje się głównie przedsiewnie.

Mostkiem metalicznym w Top-Phos'ie zastosowaliśmy wapń. Top-Phos zwiększa o 80% dostępność fosforu, przy czym odczyn gleby nie różnicuje w sposób znaczny tej dostępności.

Korzenie siewek nie będą co prawda w stanie wytworzyć samodzielnie wystarczającej ilości kwasów humusowych aktywujących fosfor z formuły, ale w glebie znajduje się wiele substancji mikrobiotycznych uwalniających fosfor z formuły.

Problem niewytwarzania aktywatorów przez korzenie może wystąpić w uprawach hydroponicznych, ale nie w glebie.
W uprawach hydroponicznych można de facto mierzyć stężenie tych substancji w wodzie, gdzie właśnie stężenie kwasów humusowych obrazuje wygłodzenie fosforowe roślin.

***

Od dziś do palety sprzedaży wchodzą dwa produkty EUROFERTIL TOP 35 NP oraz EUROFERTIL TOP 51 NPK. Oba nawozy dedykowane są startowemu odżywianiu roślin jarych, w szczególności kukurydzy, buraków cukrowych, ziemniaków i warzyw.

Obok składników odżywczych oraz formuły TOP-PHOS zawierają one także znany i ceniony kompleks o działaniu biostymulującym PHYSIO+(aminopuryna), oraz wysoko reaktywny węglan wapnia MEZOCALC. Niebawem pojawią się także kolejne produkty w tej technologii, również dla producentów owoców.

***

Timac Agro, jako koncern należący do Grupy Roullier, korzysta z wiedzy i doświadczeń zespołu naukowców z całego świata, zajmujących się najnowszymi rozwiązaniami w dziedzinie odżywiania roślin i zwierząt.

Od wielu lat grupa ta prowadzi badania nad wykorzystaniem substancji biostymulujących pozyskanych z alg morskich. Od ponad 55 lat Timac Agro jest liderem biotechnologii morskiej, czego potwierdzeniem jest kilkadziesiąt opatentowanych substancji bioaktywnych.