Jesienne nawożenie zbóż
prof. UPP dr hab. Jarosław Potarzycki
Wykorzystywanie możliwości poszczególnych gatunków zbóż ozimych jest w Polsce niedostateczne. Porównanie wyników doświadczeń COBORU z danymi GUS odniesionymi do średnich plonów notowanych w ostatnich latach wskazuje na realizację potencjału plonotwórczego pszenicy ozimej na poziomie 50-60%. Przyczyn takiego stanu rzeczy jest wiele, lecz najważniejsze to uprawa wymagających zbóż (pszenicy i jęczmienia), także w stanowiskach o naturalnie mniejszej żyzności oraz niedostateczne zbilansowanie składników mineralnych. Oba wymienione czynniki wykazują współzależność polegającą na tym, że im gorsze stanowisko, tym ważniejsza systematyczna aplikacja składników mineralnych. W glebach o mniejszej zawartości aktywnych chemicznie koloidów pojemność sorpcyjna, czyli magazyn jonów jest niewielki. To oznacza mniejszą podaż składników do roztworu glebowego.
Jesienne nawożenie zbóż – jak je rozplanować?
Agrochemiczne przygotowanie stanowiska pod zasiew zbóż ozimych wymaga zapewnienia roślinom komfortu żywieniowego, co ze względu na długość sezonu wegetacyjnego nie jest proste. W tym roku, bardziej niż kiedykolwiek, rozważania na temat jesiennego nawożenia zbóż muszą być nakierowane na synergistyczne działania składników mineralnych w kształtowaniu efektywności azotu. Przystępując do opracowania strategii nawozowej należy uwzględnić:
- Ocenę i ewentualną korektę odczynu gleby rozumianą jako optymalizację warunków funkcjonowania nie tylko rośliny uprawnej (ściślej systemu korzeniowego), lecz także mikroorganizmów glebowych, których znaczenie w bilansie materii organicznej, gospodarce azotem, a także fosforem i siarką, jest kluczowe;
- Aplikację nawozów mineralnych w oparciu o bieżące potrzeby łanu oraz wymagania rośliny następczej – nawożenie w członie nawożenia;
- Rozwój i przygotowanie łanu do zimowego spoczynku;
- Indukcję w roślinie mechanizmów nakierowanych na przeciwdziałanie stresom abiotycznym (niedobór wody) i biotycznym (wpływ patogenów);
- Skuteczne obudowanie azotu po siewie, we wczesnowiosennej fazie wegetatywnej i po kwitnieniu, czyli w okresie nalewania ziarna. To z kolei wymaga zarówno precyzyjnego wyznaczenia dawki składnika, jak i wybrania nawozu o odpowiedniej formulacji chemicznej uwzględniającej fazy krytyczne charakterystyczne dla danego pierwiastka.
Odczyn gleby – punkt wyjścia
Problem zakwaszenia polskich gleb nie jest zagadnieniem nowym. Mimo to, na przeważającej powierzchni użytków rolnych wymagana jest interwencja w tym zakresie (ryc. 1). Niepokoi nie tylko obszarowa skala problemu, lecz także procentowy udział gleb w zakresach określanych jako kwaśne i silnie kwaśne (37% gruntów ornych). W tych warunkach ujawnia się destrukcyjne działanie kationów Al3+.
Toksyczność glinu polega na deformacji i zamieraniu wierzchołkowej części korzenia. Spowolnienie wzrostu komórek apoplastu jako efekt nadmiaru glinu i deficytu wapnia prowadzi do znacznego ograniczenia wzrostu pionowego oraz rozwoju korzeni bocznych. Aktywność jonów Al3+ przyczynia się też do zmniejszenia podaży anionów fosforanowych, stanowiących główny czynnik żywieniowy kontrolujący aparat pobierania wody i składników mineralnych. Proces ten określany jest jako uwstecznianie fosforu.
Opisana sekwencja zdarzeń ma szczególne znaczenie dla krzewienia zbóż i odnosi się zarówno do tworzenia zawiązków kolejnych źdźbeł (począwszy od stadium 4 liści), jak i rozwoju korzeni bocznych, co decyduje o realnej – nietymczasowej – liczbie źdźbeł kłosonośnych. Jeśli początkowy rozwój organów nadziemnych i korzeni okaże się niedostatecznie skoordynowany, powstałe źdźbła będą mało produktywne lub zostaną ostatecznie odrzucone.
Sprawa komplikuje się jeszcze bardziej, gdy rozważania na temat przygotowania stanowiska skonfrontujemy z efektywnością nawozów azotowych (ryc. 2). Upośledzony system korzeniowy to ograniczona penetracja międzyrzędzi i podglebia, co ostatecznie przełoży się na mniejsze wykorzystanie azotu z nawozów. Naturalną konsekwencją są straty ekonomiczne i ekologiczne odniesione do znacznego rozpraszania tego pierwiastka w środowisku. W glebach kwaśnych ilość azotu immobilizowanego, czyli włączonego w biomasę mikroorganizmów glebowych (ze względu na mniejszą ich liczebność i aktywność) przyjmuje zwykle mniejsze wartości.
Wieloletnie badania wykonane w Wielkiej Brytanii jednoznacznie wskazują na odczyn jako jeden z istotnych czynników ograniczających wykorzystanie potencjału plonotwórczego pszenicy ozimej (ryc. 3) i innych roślin uprawnych.
Potrzeby pokarmowe zbóż
U podstaw opracowania planu nawozowego stoi wyznaczenie potrzeb pokarmowych (PP), stanowiących iloczyn założonego plonu (P) i pobrania jednostkowego (PJ), zgodnie z formułą PP = P · PJ. Ważne, aby przyjęty poziom plonu był realny, czyli możliwy do osiągnięcia w danym stanowisku, a nie życzeniowy wynikający z ceny skupu ziarna.
Pojęcia potrzeby pokarmowe i nawozowe nie są tożsame, choć w pewnych warunkach wyliczone ilości mogą być takie same. Szczegółowe procedury związane z wyznaczeniem dawki nawozu (uwzględniające wynik testu glebowego i wykorzystanie poszczególnych składników z nawozów) znajdują się w podręcznikach akademickich i innych publikacjach. W pewnym uproszczeniu można założyć, że dla zbóż uprawianych w glebie o średniej zasobności dawka składnika (potrzeby nawozowe) będzie wynosiła 85-90% lub 95-100% potrzeb pokarmowych, odpowiednio dla potasu i fosforu.
W przypadku niskiej zasobności wyliczone potrzeby pokarmowe należy zwiększyć, zależnie od stopnia wyczerpania gleby, o 25–50%. Z kolei w stanowiskach zasobnych możliwa, wręcz wskazana, jest aplikacja składnika na poziomie mniejszym niż potrzeby pokarmowe (ryc. 4). W warunkach bardzo wysokiej zasobności aplikację potasu można ograniczyć do wiosennego nawożenia startowego w ilości około 6-7 kg K2O na 1 t oczekiwanego plonu.
W tym miejscu pojawia się kwestia diagnozy gleby, bez której rozważania na temat optymalizacji nawożenia stają się bezprzedmiotowe. W przypadku odczynu i makroskładników badania laboratoryjne gleby warto wykonać nie rzadziej niż raz na 3 lata.
Jesienne nawożenie zbóż w zmianowaniu
Przygotowanie zbóż do zimowego spoczynku
Przedsiewne nawożenie zbóż ozimych z założenia musi uwzględniać rozwój i przygotowanie roślin do zimy oraz uzupełnienie zasobów glebowych z myślą o całym sezonie wegetacyjnym. Celem jesiennego nawożenia jest osiągnięcie przez pszenicę ozimą odpowiedniego stadium rozwojowego, po to, by w okres zimowego spoczynku rośliny weszły częściowo rozkrzewione (dobrze rozwinięte 2-3 źdźbła boczne, z których każde rozwija „swój” fragment systemu korzeniowego). To z pozoru oczywiste stwierdzenie oznacza, że przeniesienie pełnego nawożenia podstawowego na okres wiosenny spowoduje zaburzenia w budowie pierwotnej struktury plonu, o uzależnieniu się od warunków wilgotnościowych na przedwiośniu, jak to miało miejsce w marcu 2022 r., nie wspominając.
Jesienne stosowanie azotu nie jest obligatoryjne. Zastosowanie nawozu azotowego, w ilości nie przekraczającej 30-35 kg N/ha należy rozważyć, gdy:
- zebrano dużo plonu rośliny przedplonowej,
- stosowano względnie małe dawki azotu w poprzednim sezonie wegetacyjnym,
- wystąpiły niekorzystne warunki do mineralizacji azotu glebowego,
- nastąpiło przyoranie słomy i nie skorygowano bieżącej dostępności azotu,
- opóźniono siew.
Rekomendacja do zastosowania pełnej dawki fosforu w terminie przedsiewnym wynika nie tyle z tradycji, ile ze spełnienia wymogu umieszczenia składnika na odpowiedniej głębokości, ponieważ aniony fosforanowe są z natury mało mobilne w profilu glebowym. Uwzględniając fizjologię plonowania, należy wskazać na dwie fazy krytyczne pobierania fosforu. Pierwsza, krótsza, lecz istotna, dotyczy rozwoju systemu korzeniowego w początkowym okresie wzrostu, stanowiąc inwestycję rośliny na przyszłość. Druga przypada na okres nalewania ziarna.
Oddalone w czasie okresy krytyczne to jedno z kryteriów, które należy uwzględnić, dokonując wyboru nośnika/nośników fosforu w nawozie. Rośliny odpowiednio zaopatrzone w fosfor gromadzą większe zasoby energii w ATP, która w okresie jesieni warunkuje budowę fundamentu pod przyszły plon, a na przedwiośniu pozwala dobrze wystartować. Warto pamiętać, że źdźbła wytworzone w okresie jesieni są stabilniejsze, czyli bardziej odporne na czynniki stresowe, a wytworzone zawiązki kłosów o zdefiniowanej wstępnie dużej piętrowości gwarantują większy plon. Skutki niedoboru fosforu, oprócz zaburzeń wzrostu, przejawiają się antocyjanowymi przebarwieniami (Fot. 1).
Odpowiednia podaż potasu w terminie przedsiewnym ma swoje fizjologiczne uzasadnienie. Rola potasu w przygotowaniu roślin do zimowego spoczynku wynika z kontroli procesów podziału i różnicowania komórek, odnosi się także do sprawnego pobierania i asymilacji azotu. Pamiętając, że cała potrzebna pula potasu zostaje zakumulowana do kwitnienia, konieczność wysycenia gleby potasem już w terminie jesiennym i ewentualne nawożenie startowe na przedwiośniu nie może budzić wątpliwości.
Antystresowe działanie składników
W okresie wegetacji większości roślin uprawnych, w tym zbóż, kluczowy jest moment kumulacji czynników stresowych. Im wcześniej nastąpi, tym większe konsekwencje dla plonu. Dlatego stresy żywieniowe (często utajone, bez objawów wizualnych) występujące jesienią mogą okazać się nieodwracalne w kolejnych stadiach rozwojowych (po wznowieniu wegetacji). Założenie, że przy braku jesiennego nawożenia zbóż odbudowa zasobów glebowych i poprawa stanu odżywienia możliwa jest jeszcze wczesną wiosną – bez konsekwencji związanych z realizacją potencjału plonotwórczego – jest jednym z najczęściej popełnianych błędów w nawożeniu, zwłaszcza w słabszych stanowiskach.
Jesienne nawożenie zbóż – makroelementy
Antystresowe działanie fosforu wiąże się z pewnym uniezależnieniem się roślin od warunków wilgotnościowych, poprzez intensywną penetrację podglebia w poszukiwaniu wody i składników mineralnych.
Potas warunkuje uruchomienie mechanizmów obronnych łanu w odpowiedzi na działanie stresów abiotycznych i biotycznych. Większa odporność na niskie temperatury wynika z roli potasu w syntezie cukrów wielkocząsteczkowych, co prowadzi do obniżenia punktu zamarzania soku komórkowego. Ponadto łan właściwie nawożony potasem racjonalniej gospodaruje wodą. Kationy potasowe zwiększają aktywność β-glukozydazy, a to z kolei wiąże się z syntezą związków fenolowych o silnej toksyczności dla grzybów, bakterii i wirusów.
Odpowiedź biochemiczna roślin na obecność patogena jest stymulowana także przez siarkę. Dlatego dokonując wyboru nawozu wieloskładnikowego warto uwzględnić obecność w granuli tego składnika. Dobrym rozwiązaniem będzie zastosowanie w okresie jesieni lub przed wiosennym ruszeniem wegetacji siarczanu magnezu, po to, by wspomóc rośliny w regeneracji tkanek roślinnych po zimie i przygotować łan do efektywnego pobierania azotu z pierwszej wiosennej dawki.
