Podíl spotřeby dusíkatých hnojiv ve světovém zemědělství je největší ve srovnání s ostatními druhy minerálních hnojiv používaných ke krmení plodin. Právě výživa dusíkem stojí v popředí jednoho z hlavních způsobů regulace výnosů.
O významu dusíkatých hnojiv a jejich roli ve výživě rostlin hovořili odborníci z EuroChem, jednoho z lídrů ve výrobě minerálních hnojiv v Rusku, během webináře o minerální výživě zemědělských plodin.
V přirozeném prostředí je dusík obsažen v rostlinných zbytcích a v půdní organické hmotě – humusu a je převážně ve formě pro rostliny nepřístupné.
Dynamika spotřeby dusíkatých hnojiv
Pak vyvstává otázka, jak dusík přechází z nepřístupné formy do přístupné? Nejprve dochází k procesu amonifikace, při kterém se dusík z organické hmoty působením půdních amonifikačních bakterií přeměňuje na dostupnou amonnou formu. Hlavním problémem takto intenzivního přechodu je však přebytek amonia v půdě. Amonium je kationt, takže setrvává na jílovitých částicích půdy a částicích huminových látek. Rostliny se mohou přímo živit amoniem. Při amonifikačním procesu vzniká dosti velké množství amonia, zvláště pokud jsou pro tento proces vytvořeny vhodné půdní a klimatické podmínky.
Spotřeba různých forem dusíkatých hnojiv ve světě
Ve velkém množství má amonium toxický účinek na rostlinné buňky. Toho se však není třeba bát. Přímo s amonifikací začíná proces nitrifikace, který spočívá v přechodu amonia přes dusitany do formy dusičnanů. Prostřednictvím půdního roztoku se nitrátová forma stává rostlinám snadno přístupnou.
Chování dusičnanu amonného v půdě
Teorie dusíkové výživy
Hlavním problémem dusíkatých hnojiv je jejich ztráta. Amoniakální dusík uniká z půdy do ovzduší ve formě amoniaku. Zároveň se má za to, že dusičnanový dusík se z půdy ve větší míře vyplavuje. Zde je důležité pamatovat na takový proces, jako je denitrifikace – přechod iontů dusičnanu amonného v prostředí bez kyslíku do plynného stavu, v důsledku čehož se oxidy dusíku odpařují do atmosféry.
Dusíková výživa zemědělských plodin
K denitrifikace dochází pouze v anoxických prostředích. Nadměrné zhutnění půd nebo jejich zaplavení srážkami se stává překážkou pronikání kyslíku z atmosféry do půdy. A právě v procesu těkání ve formě oxidů do atmosféry, a ne v procesu vymývání srážením, se spouští proces denitrifikace, při kterém může ztráta dusičnanového dusíku dosáhnout 80 % i více.
Hlavní rozdíly mezi amonnou a dusičnanovou formou dusíku
Dusičnanová forma je rostlinami absorbována aktivním způsobem s výdejem energie. Amonná forma se vstřebává aktivně-pasivním způsobem – energie je také vynakládána, ale výrazně nižší.
Hlavní rozdíly mezi amonnou a dusičnanovou formou dusíku
Dusičnanová forma se vstřebává pouze za aerobních podmínek, tzn. v přítomnosti kyslíku v půdě. Amonný dusík je absorbován za anaerobních podmínek. To je jeden z důvodů, proč rýže rostoucí v záplavových podmínkách reaguje na amonnou formu, na rozdíl od nitrátové formy, kterou rostliny prostě nevstřebávají.
Nejlepší absorpce dusičnanové formy dusíku nastává při pH vyšším než 7 a amonné formy – při pH nižším než 7.
K začlenění nitrátové formy do metabolismu potřebuje rostlina vydat více energie než amonná forma. Jsou zde však i nuance: ačkoli amonná forma je rostlinou využita snadněji a vyžaduje méně energie, rostlina musí tuto energii okamžitě vydat. Ve velkém množství může být amonium v rostlinné buňce toxické. A proto pokaždé, když amonium vstoupí do buňky, musí být okamžitě „integrováno“ do metabolického procesu tvorby proteinových sloučenin. Tito. zase se dusičnany v buňce mohou relativně bezpečně akumulovat. Tyto rozdíly je třeba chápat zejména ve stresových podmínkách pěstování rostlin.
Amonné ionty jsou kationty, které mají synergický účinek, který podporuje absorpci jiných aniontů, například síry nebo fosforu.
Vlastnosti amidové formy dusíku
Amidová forma dusíku je dokonale absorbována listovým aparátem rostliny, takže je to nejlepší forma dusíku používaná pro listovou výživu. Je však třeba si uvědomit, že krmení na list může rostlinám poskytnout maximálně 10 % dusíku. Zbývajících 90 % by mělo být zajištěno prostřednictvím kořenové výživy.
Vlastnosti kořenové a listové výživy
Nahradit kořenovou výživu výživou listovou je nemožné.
Listová výživa je vynikajícím nástrojem pro podporu rostliny ve stresových podmínkách prostředí, zatímco výživa kořenů se stává neúčinnou kvůli nízkým teplotám, nedostatku vláhy a nepříznivému pH půdy. A právě listová výživa je zdůrazňována díky tomu, že může mít dobrý kompenzační účinek a pomoci rostlině přežít stres.
Amidová forma dusíku se v půdě „chová“ na stejném principu jako jakékoli jiné organické sloučeniny. Zpočátku se amidová forma mění na amonium, poté na dusičnany a poté je rostlinou absorbována.
Problémy se ztrátou dusíku
Ke ztrátě dusíku dochází čtyřmi hlavními způsoby:
- Imobilizace dusíku v půdě mikroorganismy v důsledku jejich aktivní životní aktivity. Stejné bakterie fixující dusík dočasně imobilizují část dusíku z půdy a po smrti jej uvolňují zpět do půdy.
- Dusičnanová forma dusíku je vyplavována z půdy srážkovou a drenážní vodou.
- Ztráty plynů z půdy při deintenzifikaci.
- Absorpce půdními minerály. Zde mluvíme konkrétně o amoniu. Absorpce může být buď dočasná, nebo dlouhodobá.
TOP hlavní dusíkatá hnojiva v zemědělství
Pro zemědělskou potřebu je dosud registrováno více než sto druhů dusíkatých hnojiv. Odborníci EuroChem na základě své praxe a zkušeností sestavili vlastní TOP dusíkatých hnojiv, která lze s úspěchem použít nejen na polní plodiny, ale také na ovocné a zeleninové plodiny ve volné a chráněné půdě.
- Močovina.
- Dusičnan amonný.
- KAS-32.
- Dusík-vápenec.
- Síran amonný.
TOP 5 dusíkatých hnojiv
Dusičnan amonný
Nejoblíbenější dusíkaté hnojivo v Rusku obsahující 34,4 % dusíku ve dvou formách: amonný (17,2 %) a dusičnan (17,2 %).
Vlastnosti dusičnanu amonného:
- dusík ve formách dostupných pro rychlou a prodlouženou absorpci – účinný pro jarní a letní krmení;
- Vynikající pro použití jako jarní krmení ozimých zrnin nebo jako hlavní hnojivo pro slunečnice, jarní zrní, kukuřici atd.;
- dobrá kompatibilita s jinými hnojivy;
- má dobré vlastnosti při skladování a přepravě;
- vysoká rozpustnost ve vodě.
Kromě svých výhod má dusičnan amonný také řadu nevýhod, mezi které patří:
- dusičnan amonný má omezení na přepravu a skladování;
- je nebezpečný náklad;
- vyžaduje určité podmínky skladování;
- vyznačující se zvýšenou spékavostí, a tedy krátkou skladovatelností (ne delší než tři měsíce).
Nezapomeňte, že dusičnan amonný při lokální aplikaci silně okyseluje půdu, což vyžaduje poměrně opatrné zacházení s hnojivem.
Hnojivo na bázi dusičnanu amonného
Popularita hnojiv s dusičnanem amonným právě začala nabírat na síle v Rusku, zatímco Evropa je aktivně používá na svých polích. Proč se evropští zemědělci spoléhají na toto hnojivo? Hlavní důvody jsou zde minimálně dva – prvním důvodem je nižší obsah dusíku než u dusičnanu amonného (pouze 1 %), což umožňuje obejít některé byrokratické záležitosti v evropských zemích. Některé z nich mají například omezení na používání dusičnanu amonného, zatímco hnojivo na bázi dusičnanu amonného je schváleno pro použití. Druhým důvodem jeho popularity v Evropě je jeho granulovaná forma. Granule jsou velké velikosti a mají zvýšenou pevnost, což ovlivňuje fyzikální vlastnosti hnojiva. Díky granulované formě hnojiva na bázi dusičnanu amonného je spékání mnohem méně, granule nevytvářejí prach ani se nedrolí. Důležitým plusem je delší skladování (6 měsíců oproti 3 měsícům u dusičnanu amonného).
Hnojivo ANU je méně náchylné ke spékání a drobení granulí ve srovnání s AN
Důležitou výhodou hnojiva na bázi dusičnanu amonného je větší rozmetací plocha. Pokud je průměrný rozptyl granulí dusičnanu amonného 25 m, pak se hnojivo dusičnanu amonného rozprostírá na 35 m, což snižuje počet průchodů zařízení, snižuje náklady na paliva a maziva, čas a náklady na pracovní sílu.
Nespornou výhodou hnojiva na bázi dusičnanu amonného je také rovnoměrnější distribuce bez efektu pruhování.
Dusíkato-vápencové hnojivo
Dusíkaté vápencové hnojivo je směs (slitina) dusičnanu amonného a mletého vápence. Jeho působení je podobné dusičnanu amonnému, ale na rozdíl od něj má následující výhody:
- fyziologicky neutrální s pH 7, což minimalizuje okyselení půdy;
- granulovaná forma;
- kromě obsahu dusíku (27 %) obsahuje hnojivo 12 % vápníku a 4 % hořčíku, což obecně poskytuje nejvyváženější výživu;
- nepeče;
- hygroskopický, má dobrou trvanlivost;
- Vhodné pro smíchání s fosfátovými a draselnými hnojivy.
KAS-32
Alternativou k hnojivům obsahujícím dusík je UAN-32 (směs močoviny a amonia) – kapalné hnojivo obsahující 32 % dusíku. Navíc, na rozdíl od tradičního dusičnanu, tato směs obsahuje tři formy dusíku: amonium – 8%, dusičnany – 8%, amidová forma – 16%. Hnojivo je vynikající nejen pro polní plodiny jako je pšenice, kukuřice, slunečnice, ale i pro plodiny, kde se používá hnojení – způsob aplikace hnojiva v kapalné formě současně se závlahou. Také díky třem formám dusíku poskytuje hnojivo při správné aplikaci dlouhodobou výživu plodinám.
CAS – platí bez chyb
Karbamid (močovina)
Nejoblíbenější suché granulované dusíkaté hnojivo na světě. Na rozdíl od dusičnanu obsahuje pouze amidovou formu dusíku, která není zdrojem výživy přes kořenový systém. Vzhledem k tomu, že všechny rostliny používají jako výživu kořenového dusíku pouze dusičnanové a amonné formy, vyvstává otázka: „Proč potřebujeme močovinu? Poté, co močovina vstoupí do půdy působením ureázy, speciálního enzymu vylučovaného určitými bakteriemi, se amidová forma přemění na dostupnou amonnou formu a poté na dusičnanovou formu. Při přechodu do amonné formy vzniká plyn – čpavek, který se odpařuje do atmosféry. To je důvod, proč se močovina nerozšířila tak jako tradiční dusičnan amonný.
Na tak tradiční plodinu, jako je rýže, se však nepoužívá ledek, ale močovina. Toto hnojivo je také vynikající pro krmení kořenů a listů. Právě v tomto segmentu je u nás nejoblíbenější.
Ledek nebo močovina? Hnojení ozimé pšenice dusíkem: výsledky experimentu
Síran amonný
V posledních letech je v půdě rozšířený nedostatek síry. Proto je síran amonný široce používán jako zdroj síry. Obsahuje 21 % dusíku ve formě amonia, 24 % síry.
Při použití močoviny musíte vždy pamatovat na to, že výrazně okyseluje půdu. Proto používejte opatrně na půdách s pH nižším než 6.
Jiná dusíkatá hnojiva
Méně rozšířeným typem dusíkatých hnojiv je čpavek. Teoreticky je toto hnojivo, zejména v kapalné formě, které obsahuje 82 % čistého dusíku, velmi účinné, ale zároveň má spoustu nevýhod:
- potíže v práci;
- použití speciálních zařízení pro aplikaci;
- obtížnost přepravy a skladování;
- problémy se získáním povolení.
Při správném provedení je hnojivo docela účinné.
Chlorid amonný obsahuje velké množství chlóru. Dnes, kdy je dostatek alternativních možností, ji proto nemá smysl používat.
Dusičnan sodný se svého času prosadil v zemědělském světě. Již nyní má však toto hnojivo úzký rozsah použití, zejména pro plodiny milující sodík.
Kyanamid vápenatý je jedno z nejstarších minerálních hnojiv, obsahující dusík ve formě, která je pro rostliny nepřístupná.
Uhličitan amonný a hydrogenuhličitan amonný mají podobné chemické vlastnosti, liší se velmi vysokými ztrátami, jak během aplikace, tak během skladování.
Sulfonitrát amonný je relativně nové hnojivo, které obsahuje dusík a síru, ale zároveň silně okyseluje půdu.
V dalším článku se dozvíte, jak dochází k odstraňování živin, výpočet správného dávkování hnojiv, strategie a pravidla používání dusíkatých hnojiv zaměřených na optimalizaci.
Dusík je jedním ze tří hlavních prvků výživy rostlin. Spolu s fosforem a draslíkem je základním prvkem. A právě dusíkatá hnojiva jsou nejžádanější.
Ve volné formě se dusík nachází v atmosféře ve formě plynu (78% obsah ve vzduchu), v půdě se nachází především ve formě různých chemických sloučenin. Obsah dusíku v různých půdách není stejný a pro dosažení plného výnosu vyžaduje většina plodin přidání dusíkatých hnojiv.
Stojí za zmínku, že dusík, na rozdíl od fosforu a draslíku, se z půdy snadno vymývá a je poměrně obtížné jej „uložit“ v půdě několik let.
Jaké druhy dusíkatých hnojiv existují?
Téměř všechny druhy dusíkatých hnojiv lze rozdělit do dvou velkých skupin – minerální a organická, existuje však i samostatná skupina – bakterie fixující dusík, o kterých bude řeč níže.
Minerální dusíkatá hnojiva
Nejjednodušší a technologicky nejpokročilejší k použití. Minerální dusíkaté hnojivo je zpravidla granulované, jak čistý dusík, tak komplexní s různým procentem dusíku. Na všech minerálních hnojivech je zpravidla napsán vzorec NPK. Například 10-54-10 +ME znamená, že složení obsahuje 10 % dusíku, 54 % fosforu, 10 % draslíku a další sadu mikroprvků, které jsou také důležité pro výživu rostlin, ale jsou vyžadovány v malých množstvích.
Čistě dusíkatá minerální hnojiva se obvykle používají brzy na jaře, nejoblíbenější a nejdostupnější je karbamid (močovina), obsah dusíku je 46 %. Dobře se rozpouští a velmi snadno se používá.
Ale častěji se dusík používá v kombinaci s jinými makro- a mikroprvky. Absorpce dusíku rostlinami úzce souvisí s přítomností dalších makro- a mikroprvků. Dusík zase ovlivňuje schopnost rostlin absorbovat další látky.
Mikroprvky měď, bór, molybden, které jsou v půdě přítomny v dostatečném množství, zvyšují schopnost absorbovat dusík. Nadměrné množství dusíku snižuje vstřebávání fosforu, draslíku, železa a některých dalších prvků: vápníku, hořčíku, manganu, zinku, mědi. Nedostatek dusíku narušuje vstřebávání draslíku, dále fosforu, hořčíku, železa, manganu a zinku.
Hlavní příznaky nedostatku dusíku
– barva listů ztrácí sytost;
– listy žloutnou a opadávají;
– růst rostlin se zpomaluje;
– velikost listů se zmenšuje;
– zastaví se růst výhonků a větví stromů;
– opadá vaječník nebo nezralé plody;
– U peckovin lze pozorovat zarudnutí kůry.
Nedostatek dusíku je výraznější na půdách s vysokou kyselostí a velkým množstvím plevelů, které odebírají plodinám vzácný dusík.
Za zmínku také stojí, že při přebytku dusíku při pěstování zeleniny se hromadí v zelenině samotné ve formě dusičnanů. Navíc nezáleží na tom, v jaké formě se dusík do půdy přidává – ve formě čerstvého hnoje nebo močoviny.
Dusík může být obsažen v dusíkatých hnojivech jako hlavní prvek v různých formách, které jsou uvedeny níže.
Dusičnan sodný, dusičnan vápenatý
Dusičnan amonný, vápno dusičnan amonný
Síran amonný, chlorid amonný
Močovina, kyanamid vápenatý
Amoniak, sloučeniny amoniaku, močovina dusičnan amonný
Organická dusíkatá hnojiva
V přírodě se dusík dostává do půdy při hnilobě rostlinných a živočišných zbytků, při pěstování rostlin se nejčastěji používají komponenty jako hnůj a různé komposty.
Stojí za to říci, že organická hnojiva, na rozdíl od všeobecného přesvědčení, neobsahují velké množství dusíku, pokud se nejedná o čerstvý hnůj, ale jeho použití je nežádoucí. Hodnota organických hnojiv je jinde: jsou důležitá pro tvorbu humusu, pro rozvoj půdní mikroflóry a obecně pro zvýšení úrodnosti.
Nejjednodušším způsobem se komposty a shnilý hnůj (humus) používají ve formě mulče a také se zaorávají do půdy.
Velmi oblíbená je tzv. kaše, která se připravuje ve formě nálevu z kopřiv nebo čerstvého hnoje. Na 30 litrů vody odebereme přibližně 10-15 litrů (objemově) čerstvého hovězího hnoje nebo čerstvě natrhané kopřivy zalijeme vodou a necháme 1-2 týdny. Tento „vývar“ obsahuje spoustu užitečných látek, ale není dostatek dusíku. Je vhodné přidat humát a nějaké čisté dusíkaté hnojivo, například dostupnou močovinu. Odeberte 1-2 litry vzniklého nálevu, zřeďte ho v 10 litrech vody a přidejte asi 20-40 gramů močoviny. Voda u kořene.
Podmínky aplikace dusíkatých hnojiv
Hlavní dávky dusíku se aplikují brzy na jaře a do poloviny léta, poté se dávky dusíku v hnojivech postupně snižují a na podzim jsou ponechány v minimálních množstvích nutných pro vstřebávání dalších makro- a mikroprvků. To je nezbytné, aby se zabránilo nadměrnému růstu na víceletých plodinách, které nebudou mít čas dozrát před zimou, a také pro zrání a plnění ovoce, protože s přebytkem dusíku jsou tyto procesy zpožděny.
Mikrobiologická dusíkatá hnojiva
V současné době se objevily nové produkty v podobě bakterií fixujících dusík. Droga se nazývá Azotovit. Obsahuje bakterii Beijerinckia fluminensis Bf 2806. Tyto bakterie fixují vzdušný dusík nacházející se v pórech půdy a přeměňují jej do formy přístupné rostlinám. Tato hnojiva dosud nenašla široké průmyslové využití.
* Fotografie k článku byly převzaty z internetu
