Innowacje w nawożeniu azotowym roślin uprawnych

Azot jest najbardziej plonotwórczym czynnikiem w produkcji roślinnej. Organizmy żywe, w tym rośliny, żyją na ziemi w atmosferze bogatej w ten pierwiastek, którego udział objętościowy stanowi ponad 78%. Jednak wolny azot z atmosfery nie jest przyjmowany przez rośliny, a dodatkowo 99% azotu glebowego pozostaje w związkach organicznych o zbyt złożonej budowie, by móc zostać przyjętym przez większość gatunków roślin. Rośliny muszą więc wydatkować dużą część związanej energii słonecznej na procesy powiązane z metabolizmem azotu.

Azot w glebie występuje prawie wyłącznie w postaci związków organicznych (głównie w substancjach próchnicznych), dlatego ilość tego składnika jest ściśle skorelowana z zawartością próchnicy w glebie. Substancje próchniczne wskutek działania wielu różnych mikroorganizmów glebowych ulegają powolnej amonifikacji, a związki amonowe nitryfikacji. Zawartość azotu ogółem w glebie zależy więc od zawartości materii organicznej i wynosi zwykle od 0,02 do 0,6%. W glebach mineralnych nie przekracza ona 1% azotu ogółem, a w glebach torfowych 3,5%. Rośliny nawozić azotem trzeba, tym bardziej, że pierwiastek ten jest bardzo ruchliwym składnikiem w glebie i podlega różnym procesom, które powodują jego straty (mogące wynosić od 30 do 50% i więcej).

W glebie azot ulega licznym, skomplikowanym przemianom, między innymi: zbiałczaniu (wbudowywaniu w ciała mikroorganizmów), amonifikacji (zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych), nitryfikacji (w warunkach dobrego natlenienia, odpowiedniej temperatury, wilgotności i pH gleby), denitryfikacji (w warunkach beztlenowych w głębszych warstwach gleby), sorpcji. Jeśli chodzi o wymywanie azotu z gleby, to jest ono większe w przypadku zastosowania dużych dawek tego składnika, podczas silnych opadów i na lżejszych glebach, a także  przy mniejszym stopniu pokrycia gleby przez rośliny. Zależy ono także od formy tego składnika – głównie wymywany jest azot azotanowy, amonowy jest zatrzymywany przez kompleks sorpcyjny gleby.
 
Aby ograniczyć straty azotu z nawozów azotowych należy zwrócić uwagę na fakt, że forma amonowa podlega mniejszym stratom w przypadku przykrycia jej glebą (przedsiewnie lub  podczas uprawek międzyrzędowych) oraz w warunkach dobrego uwilgotnienia gleby i niezbyt wysokiego odczynu. W warunkach gleb świeżo wapnowanych oraz przesuszonych, należy liczyć się z dużymi stratami azotu amonowego. Forma saletrzana azotu podlega większym stratom w przypadku długiego okresu od jej stosowania do pobrania przez roślinę lub gdy stosowana jest wczesną wiosną pod rośliny we wczesnych stadiach rozwojowych. Duże straty azotu saletrzanego mogą wystąpić szczególnie wtedy, gdy gleba jest cięższa i wilgotna wskutek denitryfikacji lub w glebach lżejszych, gdzie azot w tej formie łatwo wymywany jest w głębsze warstwy przez opady atmosferyczne.

Źródłem azotu dla roślin są: sole amonowe, azotany, mocznik, niektóre aminokwasy, wolny azot –tylko dla roślin motylkowatych. Sole azotanowe znajdują się w roztworze glebowym, sole amonowe są częściowo związane z kompleksem sorpcyjnym, wymiennie lub trwale, w przestrzeniach między pakietowych niektórych minerałów ilastych. Rośliny pobierają azot z gleby głównie w formie azotanowej (saletrzanej) i amonowej. Forma amidowa występująca w moczniku, pobierana jest głównie po enzymatycznym procesie rozkładu w glebie, najpierw do formy amonowej, a później również do saletrzanej (azot w trakcie transformacji z formy amidowej do amonowej podatny jest na straty wynikające z ulatniania amoniaku). Jedynie w ok. 1-2% forma amidowa występująca w moczniku może być bezpośrednio pobrana przez rośliny.

Po pobraniu azot zostaje przekształcony na aminokwasy, a z niego rośliny syntetyzują białka. Przy dobrym  zaopatrzeniu roślin w azot następuje szybki wzrost ich masy i powierzchni asymilacyjnej oraz szybkie przetwarzanie węglowodanów i amoniaku na białka protoplazmy. Z reguły forma saletrzana pobierana jest szybciej, a forma amonowa wolniej. W warunkach gleb kwaśnych lepiej pobierana jest forma saletrzana, a gleb obojętnych – amonowa. Forma azotanowa (saletrzana) działa dobrze w każdych warunkach glebowych. Zarówno przy odczynie silnie kwaśnym, jak i słabo zasadowym forma amonowa działa gorzej.

Przy odczynie zasadowym następuje częściowy rozkład soli amonowych, co prowadzi do uwalniania się wolnego amoniaku, który może działać fitotoksycznie. To szkodliwe działanie jest zwykle tym wyraźniejsze, im bardziej zasadowa jest gleba i im wyższe są dawki nawozów.

Zapotrzebowanie rośliny na azot jest bardzo duże, a nawożenie tradycyjne nie jest w pełni efektywne, ponieważ dochodzi do znaczących strat azotu poprzez: ulatnianie w postaci amoniaku,  ulatnianie się w wyniku denitryfikacji czy wymywanie.
Na rynku dostępne jest nowe innowacyjne rozwiązanie tego problemu poprawiające efektywność wykorzystania azotu, zarówno na poziomie jego dostępności w glebie, jak i wykorzystania azotu w roślinie – w zakresie poprawy efektywności pobierania oraz przemian tego składnika – technologia N-Process. Chroni ona azot i ogranicza jego straty w trakcie transformacji z formy mocznikowej do amonowej, a więc wtedy kiedy jest on podatny na straty wynikające z ulatniania się amoniaku.

Efekt ochronny zapewnia siatka organiczno-wapniowa, która redukuje straty związane z ulatnianiem się amoniaku, przez co znacząco ogranicza straty gazowe. Dzięki siatce utrzymującej mocznik w granuli nawozu, podczas procesu jego hydrolizy do formy amonowej technologia N-Process zmniejsza istotnie straty azotu związanie z reakcją ulatniania się tego składnika, ale także związanie z jego wypłukiwaniem i wymywaniem. Praktycznie cały zawarty w nawozie azot może być wykorzystany przez rośliny.

Uwalnianie dostępnego dla roślin azotu jest zależne od warunków panujących po aplikacji: wolny rozwój roślin = małe potrzeby pokarmowe, silny rozwój roślin = duże potrzeby pokarmowe. Jest wilgotno i ciepło – azot N-Process uwalnia się szybciej, jest zimno i sucho – azot czeka na lepsze warunki, co odpowiada zapotrzebowaniu roślin.
Azot podany roślinie w formie N-Process, to azot w dużo mniejszym stopniu narażony na straty, w dużo większym stopniu przeznaczony do odżywiania roślin, a podaż azotu dostosowana jest dodatkowo do potrzeb roślin.

Zastosowanie tej innowacyjnej technologii umożliwia stopniowe odżywianie roślin doskonale dostosowane do ich zmieniających się w czasie wegetacji potrzeb pokarmowych.
Technologia N-Process wpisuje się w aktualne zalecenie KE dotyczące zasobooszczędnej gospodarki azotem i fosforem oraz akcję MRiRW o rozsądnym gospodarowaniu nawozami azotowymi i fosforowymi – stop stratom azotu i fosforu! (oczywiście w części dotyczącej azotu).

N-Process to także oddziaływanie na wyższą aktywność mikroorganizmów glebowych uruchamiających azot organiczny, jak również oddziaływanie na wyższą efektywność przemian azotu w roślinie uprawnej.
Możemy zatem powiedzieć, że ta innowacyjna technologia w sposób bezpośredni zwiększa efektywność odżywiania roślin uprawnych azotem, co daje producentom rolnym możliwość uzyskania wyższych i coraz lepszej jakości plonów. Warto więc rozważyć możliwość zastosowania tej technologii w programach nawożenia upraw we własnym gospodarstwie.