Nawozy azotowe

Spośród wszystkich składników pokarmowych pobieranych przez rośliny najważniejsze znaczenie ma azot.

Nawozy azotowe wpływają bowiem na intensywny wzrost i rozwój roślin, zwiększając ich masę zieloną oraz plon nasion, co jest korzystne, natomiast zmniejszają zawartość cukru w burakach, tłuszczu w nasionach rzepaku, czy skrobi w bulwach ziemniaka, co pogarsza jakość technologiczną tych roślin. Stosowane niewłaściwie, np. zbyt późno lub w zbyt dużych dawkach, mogą zmniejszać zimotrwałość roślin ozimych, zwiększać niebezpieczeństwo wylęgania roślin, np. zbóż i lnu, utrudniać zbiór, np. bujna nać u ziemniaków, czy opóźniać dojrzewanie roślin. Niedobór zaś azotu w glebie hamuje wzrost roślin i zmniejsza zawartość w nich chlorofilu, co powoduje zmniejszenie plonu.

Azot stosowany w nawozach mineralnych jest częściowo pobierany przez rośliny, częściowo przez mikroorganizmy glebowe, a pewne jego ilości są wymywane z warstwy ornej w głąb gleby przez wody opadowe, a więc dla roślin tracone bezpowrotnie. Straty azotu powstające na skutek wymywania zależą przede wszystkim od formy, w jakiej był stosowany, następnie od ilości opadów oraz od temperatury.

Najłatwiej wymywany jest azot azotanowy (saletrzany), gdyż nie jest przez glebę zatrzymywany (sorbowany). Pozostałe formy azotu (amonowa, amidowa) są sorbowane przez glebę i dlatego nie są wymywane przez wodę.

Działanie nawozów azotowych zawierających azot w formie azotanowej jest szybkie, natomiast pozostałych - wolniejsze, co spowodowane jest tym, że rośliny pobierają głównie jony azotanowe, a w niewielkim stopniu jony amonowe. Amonowe i amidowe formy azotu ulegają w glebie przemianom do azotanów i dopiero wtedy mogą być pobierane przez rośliny. Jest to proces wymagający czasu i dlatego działanie takich nawozów jest wolniejsze. Nawozy azotowe zawierające azot tylko w formie azotanowej nie są obecnie produkowane (saletra wapniowa, sodowa czy potasowa).

Uwzględniając szybkość działania nawozów azotowych dzieli się je obecnie na dwie grupy:

• szybko działające (saletra amonowa i saletrzak). Nawozy azotowe zaliczane do tej grupy zawierają azot w dwóch formach: azotanowej (NO-3) i amonowej (NH+4). Nawozy te można stosować zarówno przedsiewnie, jak i pogłównie.
  
• wolno działające (siarczan amonowy, woda amoniakalna i mocznik nawozowy ). Nawozy azotowe zaliczane do tej grupy zawierają azot w formie amonowej (NH+4 i amidowej (NH2+):

Niekorzystne dla środowiska jest nagromadzenie w glebie dużej ilości azotu mineralnego, zwłaszcza azotanów. Na zawartość azotanów w roślinach i w wodach decydujący wpływ ma poziom nawożenia azotem. Nawożenie w dawkach optymalnych nie powoduje zmian w środowisku glebowym, natomiast stosowanie dużych dawek nawozów azotowych wpływa na skażenie roślin i wód azotanami. Po zastosowaniu wysokich dawek nawozów azotowych dochodzi do nagromadzenia się nadmiernych ilości azotanów w roślinie i glebie, przy czym ta forma azotu nie pozostaje w glebie długo, lecz ulega wymyciu w głąb gleby i przenika do wód gruntowych. Nadmierne ilości azotanów w wodach pitnych oraz w pożywieniu lub w paszy mogą działać bardzo szkodliwie na zwierzęta i ludzi. Szkodliwość azotanów (NO3-) i powstających z ich redukcji azotynów (NO2-) polega na tym, że z hemoglobiny tworzy się methemoglobina, która nie jest zdolna do przenoszenia tlenu w organizmie, co może prowadzić do śmierci organizmu przez uduszenie wewnętrzne.
Poza tym azotany przyczyniają się do powstania w glebie i roślinie toksycznych związków zwanych nitrozoaminami, które to związki mogą wywoływać groźne choroby u ludzi i zwierząt (np. choroby nowotworowe).

Większość azotowych nawozów mineralnych wpływa zakwaszająco na glebę i tym samym przyczynia się do pogorszenia środowiska wzrostu i rozwoju roślin. Odczyn gleby jest jednym z najważniejszych czynników decydujących o żyzności gleby i plonowaniu roślin. Rośliny najlepiej rosną i rozwijają się na glebach o odczynie obojętnym.

Ekologiczne skutki stosowania nawozów azotowych to również ujemny wpływ tlenków azotu (N20 - podtlenek azotu i NO – tlenek azotu) na atmosferę. Emitowane do atmosfery tlenki azotu łącznie z takimi gazami jak dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), tlenek węgla (CO) tworzą tzw. gazy cieplarniane, które oddziaływują na zmianę klimatu. Ich działanie polega na pochłanianiu ziemskiego promieniowania podczerwonego i wywoływaniu tzw. efektu cieplarnianego, czyli podwyższaniu temperatury na Ziemi. Tlenki azotu dostające się do stratosfery mogą przyczyniać się też do powstawania tzw. dziury ozonowej, czyli do rozpadu ozonu. Warstwa ozonowa spełnia rolę filtru, nie przepuszczając na Ziemię zabójczych dla życia promieni UV (ultrafioletowych). Oprócz tego tlenki azotu w połączeniu z tlenkami siarki i opadami atmosferycznymi powodują powstawanie kwaśnych deszczy.

Duża koncentracja azotu mineralnego w glebie, powoduje zahamowanie rozwoju pożytecznych mikroorganizmów (bakterie) i wzrost ilości toksycznych grzybów, które wpływają niekorzystnie na rośliny uprawne.

Przedostające się do wody duże ilości związków azotu i fosforu mogą wywołać eutrofizację wód. Następuje wtedy przyspieszony rozwój fitoplanktonu i roślin nadbrzeżnych w zbiornikach wodnych. W takim przypadku może dojść do tzw. zakwitu wody, czyli intensywnego rozwoju glonów. W takich warunkach następuje ograniczenie ilości tlenu w wodzie, zmniejszenie ilości ryb, zmniejszenie przejrzystości wody i rozkład tej dużej ilości powstałej biomasy. Woda z takich ujęć jest niezdatna do picia, gdyż jej spożycie powodować może silne zatrucia.

Stosowanie nawozów azotowych.

Wybierając nawóz azotowy rolnik powinien uwzględnić zarówno właściwości nawozu, jak i gleby, na której będzie stosowany. Zwłaszcza trzeba zwracać uwagę na odczyn gleby. O wyborze nawozu azotowego decyduje również termin, w jakim nawóz ma być stosowany: przedsiewnie czy pogłównie, na przedwiośniu, gdy temperatura jest niska, czy później, gdy temperatura jest wyższa.

Na glebach o odczynie kwaśnym nie należy stosować nawozów fizjologicznie kwaśnych, np. siarczanu amonowego. Natomiast doskonale nadaje się woda amoniakalna czy mocznik. Na glebach o odczynie słabo kwaśnym można stosować siarczan amonowy, ale tylko pod rośliny dobrze znoszące taki odczyn gleby, tj. po ziemniaki, owies, żyto. Jednak w miarę, jak będzie się rozpowszechniało stosowanie nawozów wapniowych zmieniających odczyn gleby, będzie można coraz mniejszą uwagę zwracać na zakwaszające działanie niektórych nawozów azotowych.

Typowymi nawozami przedsiewnymi wymagającymi wymieszania z glebą są: siarczan amonowy i woda amoniakalna. Pozostałe nawozy można stosować zarówno przedsiewnie, jak i pogłównie. W tym drugim wypadku o wyborze nawozu decydować będzie odczyn gleby i wymagania roślin. Na glebach o odczynie zasadowym mocznik i saletra amonowa mogą być stosowane pogłównie tylko wówczas, gdy można je wymieszać z glebą, np. na polu pszenicy, którą się zawsze bronuje.

Pod rośliny wrażliwe na kwaśny odczyn gleby, np. buraki czy jęczmień, powinno się stosować nawozy fizjologicznie obojętne lub zasadowe, np. mocznik.


Tabelka 1. Niektóre właściwości nawozów azotowych