Nawożenie azotem – nienawozowe produkty 
optymalizujące wzrost upraw

W warunkach glebowo-klimatycznych Polski azot jest czynnikiem determinującym żyzność gleb. Jest niezbędnym i niezastąpionym składnikiem pokarmowym roślin, umożliwiającym uzyskanie zadowalających plonów o wysokiej jakości. Rolnicy powinni mieć zatem stałą kontrolę nad nawożeniem azotem – elementem mającym ogromny wpływ na produkcję roślinną.

dr inż. Tomasz Piotrowski

Wadą mineralnych i naturalnych nawozów zawierających azot są straty, jakim ten składnik podlega po aplikacji. Pierwiastek niewykorzystany przez rośliny jest wymywany w głąb gleby, przemieszcza się do wód gruntowych oraz ulatnia się w powietrze. Zatem racjonalna gospodarka azotem wymaga bardzo dokładnego poznania procesów, jakim podlegają jego związki w środowisku.

Azot w środowisku 
glebowym

Gleba jest jednym z podstawowych źródeł azotu dla roślin. Przeciętna całkowita zawartość tego pierwiastka w glebach Polski wynosi 0,02–0,35% i jest związana z poziomem substancji organicznej w glebie. O odżywieniu roślin azotem z perspektywy nawożenia decydują dwie przyswajalne formy azotu nieorganicznego (NH4+ i NO3-), które są pobierane przez korzenie roślin z roztworu glebowego. Reprezentują one zaledwie 1–5% całkowitych zasobów azotu zawartego w glebach uprawnych, określanego w analizach glebowych jako azot mineralny (Nmin). Pozostałą część, czyli 95–99%, stanowią związki organiczne azotu, charakteryzujące się różnorodnością form i odmienną podatnością na rozkład. Zachodzą pomiędzy nimi dynamiczne procesy przemian, zależne od aktywności mikroorganizmów i warunków środowiska. Z ogólnej ilości azotu mineralnego mniej więcej 65% stanowi azot azotanowy (N-NO3-) – forma najłatwiej dostępna dla roślin. Zawartość azotu azotanowego wykazuje podobny rozkład w profilu glebowym, jak w przypadku rozkładu ogólnej zawartości azotu mineralnego. Niemal 40% całej puli azotanów w glebie znajduje się w warstwie na poziomie 0–30 cm. W warstwach środkowej i dolnej profilu glebowego jest go odpowiednio po mniej więcej 30%. Zawartość azotu mineralnego w glebie zależy głównie od kompleksu przydatności rolniczej i kategorii agronomicznej gleby. Na jej zróżnicowanie wpływ mają również warunki meteorologiczne, m.in.: poziom opadów, zakres temperatur, i agrotechniczne – w szczególności rodzaj przedplonu, a także poziom nawożenia organicznego i mineralnego stosowanego pod przedplon.

Źródła azotu mineralnego 
i działającego w glebie

Głównymi, a w praktyce wyłącznymi zewnętrznymi źródłami azotu mineralnego dla rolnictwa są nawozy mineralne i opad mineralnych połączeń azotu z atmosfery. Kolejnymi źródłami azotu, dostarczającymi jednak składnik w formie cząsteczkowych połączeń organicznych, są nawozy naturalne, resztki pożniwne roślin i azot wiązany biologicznie przez mikroorganizmy symbiotyczne i wolno żyjące. Azot ze związków organicznych jest dostępny dla roślin dopiero wówczas, gdy ulegnie procesowi mineralizacji do form jonowych NH4+ i NO3-. Procesy uwalniania tego składnika z połączeń organicznych wykazują bardzo duży stopień złożoności i określanie ilości uwalnianego azotu mineralnego – w sposób bezpośredni czy pośredni (z modeli) – może być obciążone dużym błędem. Bardziej praktyczne jest zatem podejście polegające na przeliczeniu azotu ze związków organicznych na tzw. azot działający, to znaczy wykazujący takie samo działanie nawozowe (plonotwórcze) jak odpowiednia jego ilość z nawozów mineralnych. Przeliczeń takich dokonuje się za pomocą wyznaczonych doświadczalnie równoważników nawozowych organicznych związków azotu.
Koncepcja azotu działającego obejmuje również azot mineralny w glebie i azot w opadach atmosferycznych. W tym ostatnim przypadku za działającą uznaje się tę część azotu z opadu atmosferycznego, która dostaje się do gleby w okresie wegetacji roślin.

Obieg azotu 
w ekosystemie rolniczym

Azot mineralny występujący w glebie w postaci jonów amonowych i jonów azotanowych stanowi ilościowo mało znaczącą, ale z uwagi na dynamikę przemian tego składnika i jego rolę w odżywianiu roślin najważniejszą pulę ogólnych zasobów azotu glebowego. Pula ta jest stale uzupełniana w wyniku procesów mineralizacji glebowej substancji organicznej, opadu związków azotu z atmosfery oraz poprzez stosowanie nawozów mineralnych. Równocześnie nieustannie następuje jej wyczerpywanie w efekcie pobierania azotu mineralnego przez rośliny i mikroorganizmy glebowe oraz strat na drodze wymywania jonów azotanowych i ulatniania się gazowych połączeń azotu. Cykl przemian azotu w glebie przedstawiono w formie schematycznej na rysunku. O przyswajalności azotu decydują więc biologiczne procesy mineralizacji związków organicznych, prowadzące do powstawania jonów NH4+ i NO3-. Procesy te są w znacznym stopniu uzależnione od warunków klimatycznych i glebowych. W efekcie ilość przyswajalnych form azotu w glebie podlega ciągłym zmianom w zależności od przebiegu temperatury i wilgotności gleby. W okresie wegetacji przemiany azotu charakteryzują się wyjątkowo dużą dynamiką, co powoduje spore trudności w określaniu zawartości azotu przyswajalnego w glebie. Pomimo to oznaczanie jego poziomu coraz częściej wykorzystywane jest zarówno w doradztwie nawozowym, jak i w kontroli stanu środowiska.

Nienawozowe źródła azotu

Coraz większego znaczenia w gospodarce rolnej nabiera zagadnienie dotyczące wpływu różnych populacji mikroorganizmów glebowych na wzrost i rozwój roślin. Około 80% ziemskiej atmosfery stanowi azot atmosferyczny N2. Niestety, w tej formie jest on niedostępny dla roślin. Procesem, który umożliwia jego wykorzystanie przez rośliny, jest biologiczne wiązanie azotu. Jest on ważny zarówno pod względem ekonomicznym, jak i ekologicznym. Zdolność uruchomienia tego procesu mają tylko pewne grupy mikroorganizmów, nazywane diazotrofami. Wśród powszechnie znanych i docenianych przez rolników systemów zdolnych do wiązania azotu ważne miejsce zajmuje symbiotyczny układ tworzony przez rośliny bobowate i bakterie z rodziny Rhizobiaceae. Duże znaczenie mają także drobnoustroje zaliczane do grupy bakterii promujących wzrost roślin, wśród których znajdują się m.in. bakterie z rodzaju Azotobacter. Należą one do niesymbiotycznych bakterii wiążących azot atmosferyczny, bez konieczności wchodzenia w symbiozę z roślinami. Zawierają nitrogenazę – enzym, który redukuje azot atmosferyczny do jonu amonowego (NH4+).
Zaopatrzenie roślin w dodatkowy azot jest możliwe dzięki Rhizosum N plus. Produkt ten oparty jest na nowym szczepie wolno żyjących w glebie bakterii Azotobacter salinestris. Mikroorganizmy te zasiedlają ryzosferę i asymilują azot. Ponadto poprawiają sprawność biologiczną gleby nie tylko w roku zastosowania, ale również podczas kolejnych sezonów wegetacyjnych. Co ważne, zapewniają dostępność azotu niezależnie od warunków pogodowych. Są bakteriami niesymbiotycznymi, dzięki czemu mogą być stosowane w dowolnej uprawie.

Uprawa	Kombinacja	Plon t/ha	Wzrost
rzepak ozimy Chrobry (2020)	kontrola – pełne NPK	2,38
	Rhizosum N – pełne NPK + 25 g Rhizosum N	2,86	+ 0,48t/ha
pszenica ozima Hondia (2020)	kontrola – pełne NPK	7,10
	Rhizosum N – pełne NPK + 25 g Rhizosum N	8,12	+ 1,02 t/ha

Badania naukowe dowodzą, że produkt Rhizosum N plus stosowany doglebowo w uprawach zbóż, rzepaku, buraków, tytoniu, ziemniaków lub warzyw przyczynia się do wzrostu plonu roślin. Bakterie Azotobacter salinestris wpływają na zasobność gleby w azot ogólny i mineralny, nie tylko poprzez zdolność do biologicznego wiązania tego składnika, ale także poprzez zwiększenie możliwości jego pobierania przez rośliny. Azotobacter salinestris to bakterie bardzo żywotne, które szybko się namnażają. Już niewielka ilość preparatu Rhizosum N plus, tj. 25 g/ha (1,3*106 jtk/g), wystarczy, aby zapewnić efektywne działanie i ekspresowe opanowanie środowiska glebowego. Podczas podziałów ich liczebność każdorazowo zwiększa się dwukrotnie. Poza bakteriami w składzie Rhizosum N plus znajduje się 80% substancji organicznej w suchej masie oraz 0,45% żelaza i 4,5% manganu rozpuszczalnego w wodzie. Produkt powinien być zastosowany przed siewem, w formie oprysku gleby.

Nawożenie azotem – Podsumowanie

W wielu doświadczeniach i badaniach udowodniono, że stosowanie preparatów z bakteriami z rodzaju Azotobacter przynosi korzyści zarówno dla środowiska naturalnego, jak i dla upraw rolnych i ich producentów. Bakterie wiążące azot atmosferyczny zawarte w Rhizosum N plus zmniejszają zapotrzebowanie roślin na mineralne i organiczne nawozy azotowe oraz poprawiają żyzność gleby. Nienawozowe źródła azotu wpływają pozytywnie na gospodarkę nawożenia azotem, dostosowując dostępność tego składnika w glebie do potrzeb rośliny.

W wyniku kilkuletnich badań odnotowano poprawę dostępności azotu w glebie w zależności od potrzeb rośliny i jej fazy rozwojowej. Niezależnie od systemu nawożenia i liczby aplikacji w czasie trwania sezonu po zastosowaniu Rhizosum N plus nastąpił wzrost koncentracji azotu w glebie. Pozytywny wpływ przedstawionych rozwiązań na wzrost i rozwój roślin oraz żyzność gleby wydaje się wychodzić naprzeciw obecnej polityce rolnej Unii Europejskiej i naszego kraju, mającej na celu zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska ze źródeł rolniczych.

Pamiętaj, że…

…zjawisko biologicznego wiązania azotu doskonale wpisuje się w założenia rolnictwa ekologicznego. Dzięki niemu można obniżyć ilość stosowanych nawozów mineralnych. Dlatego produkt Rhizosum N plus ma świadectwo kwalifikacji dla rolnictwa ekologicznego (nr NE/558/2020).