Zastosowane jesienią działają efektywniej

Fosfor i potas zachowują się w glebie zupełnie inaczej niż azot, a to wymusza specyficzne podejście do nawożenia. Aby mogły efektywnie działać wymagają równomiernego wymieszania w całej warstwie ornej. Zadanie to najlepiej spełnia uprawa pożniwna, w tym orka zimowa.

Trudno wskazać inny składnik pokarmowy podobny do fosforu, którego dostępność uwarunkowana byłaby przez tak wiele czynników związanych zarówno z glebą, jak i z samą rośliną. Należy on do pierwiastków podstawowych i nie może być zastąpiony żadnym innym. Wpływa na liczne procesy zachodzące w komórkach, w tym głównie na produkcję i obieg energii. Jest niezbędny do budowy DNA, ścian komórkowych, błon cytoplazmatycznych, białek i licznych enzymów. Na początku wegetacji kształtuje wzrost i rozwój korzeni, natomiast w końcowym okresie determinuje kwitnienie, owocowanie, zawiązywanie i wypełnienie nasion.

Jego deficyt jest najbardziej dotkliwy w okresie pierwszych kilku tygodni po siewie, ponieważ wtedy odpowiada za wzrost systemu korzeniowego. Początkowy stan niedożywienia trudno zauważyć. Oznaki są niespecyficzne i mogą dotyczyć również innych składników. Obserwuje się zahamowanie wzrostu i pociemnienie roślin do barwy intensywnie zielonej z odcieniem niebieskim. Objawy ostrego deficytu najpierw pojawiają się na liściach starszych, które przybierają charakterystyczną brunatno-czerwoną barwę. Brak fosforu zakłóca przemianę produktów fotosyntezy w węglowodany złożone, jak skrobię czy celulozę. W efekcie wysokiej koncentracji cukrów prostych zachodzi synteza antocyjanów i występowanie fioletowych przebarwień na liściach.

Mało mobilny fosfor

Fosfor w porównaniu z innymi składnikami wyróżnia się wyjątkowo małą mobilnością w glebie. Podlega silnej sorpcji chemicznej. Pobierany jest głównie w formie jonów H₂PO₄^- i w niewielkim stopniu HPO₄^2-, przy pH od 5,5 do 7,0. W stanowiskach nadmiernie zakwaszonych wytrącają się nierozpuszczalne fosforany żelaza, glinu i manganu natomiast w zasadowych lub przewapnowanych sole wapnia. W obu przypadkach fosfor staje się czasowo lub trwale niedostępny dla roślin.

Z frakcji rozpuszczalnej fosfor przemieszcza się w kierunku korzeni drogą dyfuzji, a intensywność tego procesu szybko zmniejsza się wraz ze spadkiem wilgotności i temperatury gleby. Ponadto jest pobierany aktywnie. Wymaga więc nakładów energii pochodzącej z oddychania, do którego potrzebny jest tlen. Dlatego trudności z dostępnością fosforu często mają miejsce w warunkach niskich temperatur, deficytu lub nadmiaru wody oraz w glebach o wadliwej strukturze. W takim środowisku proces dyfuzji jest silnie spowolniony, wzrasta lepkość wody, brakuje tlenu oraz tworzą się fizyczne bariery, które ograniczają zarówno wzrost korzeni, jak i mobilność fosforu. Negatywnie na jego pobieranie wpływa też nadmiar azotu w formie saletrzanej.

Specyficzne zachowanie fosforu w środowisku glebowym sprawia, że jego wykorzystanie z nawozów, nawet w warunkach optymalnych, nie przekracza 30 proc. Należy więc dołożyć wszelkich starań, aby zapewnić możliwie najwyższą jego efektywność, tym bardziej, że jest to najdroższy składnik w nawozach.

Deficytowy potas

Niska zasobność gleb Polski w potas, zaraz po nadmiernym zakwaszeniu, uważana jest za główny czynnik ograniczający ich produktywność. Według danych GUS w latach 2016-2019 stwierdzono 38 proc. użytków rolnych o zasobności bardzo niskiej i niskiej. Dla porównania, niedobory magnezu odnotowano w 27 proc., natomiast fosforu w 25 proc. przebadanych gleb. Jednocześnie kwaśny odczyn zwiększa wymywanie składników pokarmowych, co dodatkowo pogarsza ich ujemny bilans. Potas w porównaniu do fosforu łatwiej przemieszcza się w glebie. Największe różnice występują w stanowiskach lekkich i kwaśnych, w których jest słabo wiązany i łatwo może zostać wymyty poza zasięg korzeni. Natomiast w glebach średnich i ciężkich jest silnie wiązany przez zdecydowanie większy kompleks sorpcyjny i wykazuje niską mobilność.

Potas bierze czynny udział w przemianach azotu i kształtuje jego efektywność. Przy niedożywieniu gromadzą się w roślinie proste związki azotowe, które są znakomitą pożywką dla patogenów. Reguluje gospodarkę wodną i gazową roślin, zapewnia wysoki turgor komórek oraz zwiększa tolerancję na deficyt wody. W stanowiskach zasobnych w potas w okresach suszy rośliny zdecydowanie później tracą turgor od tych niedostatecznie odżywionych. Wpływa na wydajność fotosyntezy, warunkuje szybki transport asymilatów z liści do korzeni oraz zwiększa odporność roślin na choroby i szkodniki.

Wizualne objawy niedoboru potasu pojawiają się zazwyczaj w późniejszym okresie wegetacji, szczególnie w warunkach suszy i wysokich temperatur. Starsze liście więdną, a na ich brzegach pojawiają się nekrozy krawędziowe rozwijające się do wnętrza blaszki. W miarę upływu czasu część ulistnienia odpada, a pozostałe jest pomarszczone, wąskie, zwiędłe i bez wigoru.

Kluczowy jest termin

W przypadku P i K termin stosowania nawozów ma kluczowe znaczenie dla efektywności działania. Wiosną uprawa roli z zasady jest płytka i ograniczona do niezbędnego minimum, a dodatkowo wierzchnia warstwa gleby szybko przesycha. Dlatego potrzeba sporo czasu, aby składniki przemieściły się na odpowiednią głębokość do strefy aktywnego pobierania. Przy niedostatku wody jest to bardzo trudne. Stąd też pierwiastki o mało mobilne bez mechanicznego wymieszania z glebą, nawet przy optymalnej wilgotności, pozostaną płytko przy powierzchni i nie będą dostępne. Rozkład nawozu w warstwie ornej, zastosowanego powierzchniowo po wymieszaniu z glebą przy pomocy różnych narzędzi uprawowych przedstawiono w tabeli 1. Z danych wynika, że uprawki pożniwne są kluczem do głębokiego i równomiernego rozmieszczenia składników w warstwie ornej, przy czym najbardziej efektywna jest orka zimowa.

Rolnicy, którzy nawożenie P i K z różnych powodów w całości przekładają na wiosnę muszą zdawać sobie sprawę, że bez głębokiego wymieszania z glebą nawożą roślinę następczą, a nie aktualnie uprawianą. Z tych samych powodów stosowanie fosforu i potasu w trakcie wegetacji roślin jest nieskuteczne i uzasadnione tylko w wyjątkowych sytuacjach. Chodzi głównie o uprawy wieloletnie lub rośliny ozime, które wymagają dodatkowego dokarmienia w celu regeneracji uszkodzeń pozimowych. Należy wówczas wybrać nawozy o bardzo wysokiej rozpuszczalności w wodzie, a nawożenie wykonać z kilkutygodniowym wyprzedzeniem w stosunku do potrzeb roślin. Składniki pokarmowe potrzebują czasu, aby dotrzeć do strefy aktywnego pobierania. Czas ten jest bardzo mocno powiązany z ich zdolnością do przemieszczania się w glebie. Niestety w warunkach suszy, nawet najlepszy produkt niewiele pomoże. Nie warto się również łudzić, że alternatywą może być dokarmianie dolistne. Drogą pozakorzeniową w stosunku do potrzeb pokarmowych można dostarczyć tylko śladowe ilości P i K. Warto pamiętać, że podstawowym źródłem fosforu i potasu dla roślin jest gleba, a organem fizjologicznie przystosowanym do ich pobierania jest korzeń, nie liść. Dokarmianie dolistne może stanowić uzupełnienie nawożenia doglebowego, ale głównie w przypadku mikroskładników.

Strategia nawożenia

Poziom nawożenia P i K,  tak jak w przypadku pozostałych składników, należy odnieść do wymagań pokarmowych roślin, które są iloczynem pobrania jednostkowego i zakładanego plonu. W końcowym bilansie potrzeby nawozowe są wypadkową potrzeb pokarmowych, zasobności gleby oraz składników dostępnych z nawozów naturalnych, zielonych czy poplonów.

Podstawową zasadą jest w pierwszej kolejności regulacja odczynu gleby do poziomu optymalnego dla danej kategorii agronomicznej oraz doprowadzenie i utrzymanie zasobności gleby na pograniczu klasy średniej i wysokiej. W odniesieniu do fosforu przy wycenie zasobności gleby uwzględnia się tylko zawartość składnika w glebie, natomiast w przypadku potasu dodatkowo bierze się pod uwagę kategorię agronomiczną gleby (tab. 2). Dopiero po spełnieniu powyższych warunków można liczyć na wysokie i stabilne plony, niezależnie od warunków pogodowych.

Przy zasobności średniej, ale w górnym zakresie przedziału, dawkę nawozów należy dostosować do potrzeb pokarmowych. Gdy zawartość jest wysoka i bardzo wysoka, dawki składników w relacji do potrzeb pokarmowych można ograniczyć odpowiednio o 25 i 50 proc., bez szkody dla żyzności gleby i wielkości plonów. Gdy zasobność plasuje się na poziomie niskim lub bardzo niskim należy stosować nawożenie przewyższające potrzeby pokarmowe roślin, w celu poprawy salda składników w glebie. Aby zwiększyć zasobność gleby o 1 mg/100 g gleby należy zastosować dodatkowo 30 kg P₂O₅ w nawozach. Dlatego o uzupełnieniu zasobów glebowych w P i K, gdy sytuacja tego wymaga, należy pomyśleć już dwa, trzy sezony przed uprawą roślin wymagających. Nie da się tego zrobić jednorazowo. Takie działanie wywołałoby zbyt gwałtowne zmiany we właściwościach gleby, co negatywnie odbiłoby się na jej produktywności. Poza tym jest niebezpieczne dla środowiska.

W stanowiskach lekkich i kwaśnych w rejonach o większych opadach w okresie jesienno-zimowym warto rozważyć podział całkowitej dawki potasu na jesienną i przedsiewną wiosenną, w proporcji odpowiednio 60-70 i 40-30 proc. Celem jest ograniczenie strat składnika w procesie wymywania. Efektywne dawki fosforu w okresie wiosennym powinny być ograniczone tylko do nawożenia startowego. Jeżeli jest to możliwe nawóz powinien być wymieszany z glebą na głębokość 10-20 cm.

W nawożeniu potasem należy zachować umiar. W przeciwnym razie zachodzi proces luksusowego pobierania, tzn. ponad potrzeby roślin, a jednocześnie blokowane jest pobieranie wapnia i magnezu. W efekcie dochodzi do zakłócenia metabolizmu rośliny. Poza tym wzrasta silnie zasolenie gleby, co jest bardzo niebezpieczne, szczególnie w okresie kiełkowania i wschodów w warunkach niedostatku wody.

Nawóz wybrać rozsądnie

Obecnie oferta rynkowa nawozów P i K jest ogromna. Są to nawozy pojedyncze i wieloskładnikowe, które można dalej podzielić na kompleksowe i mieszane. Wybór nie jest łatwy. Należy kierować się przede wszystkim zawartością składników, rozpuszczalnością w wodzie oraz przydatnością do równomiernego wysiewu. Tylko frakcja rozpuszczalna w wodzie może zostać bezpośrednio i szybko pobrana przez korzenie. Inne formy muszą przejść odpowiednią transformację, a to wymaga niekiedy długiego czasu. Poza tym każdy gatunek roślin ma swoje specyficzne wymagania. Dlatego w przypadku nawozów wieloskładnikowych ważny jest również stosunek składników w nawozie.

Fosfor o największej rozpuszczalności występuje w amofoskach (fosforan amonu) i nitrofoskach (orto- i polifosforany). Ten drugi typ nawozu zawiera azot w formie amonowej i saletrzanej. Zawartość azotu azotanowego zwiększa rozpuszczalność granulek. Obecnie najbardziej skoncentrowanym nawozem fosforowym na rynku jest superfosfat wzbogacony, który zawiera 40 proc. P₂O₅ całkowitego, w tym 23,5 proc. rozpuszczalnego w wodzie.

Najtańszym i najbardziej skoncentrowanym nawozem potasowym dostępnym na rynku jest 60 proc., krystaliczna sól potasowa. Droższym, ale zdecydowanie lepszym do równomiernego wysiewu jest forma granulowana. Poza tym do wyboru jest cała pula innych nawozów o różnej koncentracji potasu. Bardzo często znajdują się w nich dodatkowe składniki, np. siarka, magnez czy sód. Potas w nawozach występuje głównie w formie chlorków i siarczanów.

Tabela 1. Schemat rozmieszczenia nawozów mineralnych w glebie, w zależności od sposobu przykrycia. Wartości w tabeli wyrażają zawartość procentową nawozu w stosunku do jego masy

Źródło: Gorlach E., Mazur T. 2002. Chemia rolna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 347 ss.

Tabela 2. Obowiązujące liczby graniczne przyswajalnych form fosforu i potasu

Źródło: Kęsik K. 2016. Zastosowanie metody Mehlich 3 w systemie doradztwa nawozowego. Studia i Raporty IUNG – PIB 48(2): 96-104.

Artykuł ukazał się w wydaniu 08/2021 miesięcznika "Przedsiębiorca Rolny". ZAPRENUMERUJ