Niektóre sposoby zwiększenia efektywności nawozów humusowych
Efektywność nawozów zależy od kompleksu czynników, wśród których ważne miejsce zajmuje zgodność składu nawozu z biologicznymi wymaganiami upraw i dostępność składników odżywczych samego nawozu.
Nawozy humusowe z tych pozycji są słabo zbadane. Dlatego przeprowadzając badanie tego zagadnienia, postawiliśmy sobie następujące cele:
- Znaleźć optymalne połączenie pierwiastków odżywczych na przykładzie ziemniaka.
- Określić drogi przemian i rozmieszczenia składników odżywczych w samym nawozie.
Praca była prowadzona poprzez zakładanie doświadczeń laboratoryjnych, wegetacyjnych i polowych.
Doświadczenia wegetacyjne zakładano w naczyniach o pojemności 10–11 kg w 4–8 powtórzeniach, głównie z ziemniakami. Doświadczenia polowe przeprowadzano w warunkach nawadnianych na polu doświadczalnym w obwodzie chersońskim, głównie z jedną odmianą uprawy. Doświadczenia zakładano w 3–5 powtórzeniach. Powierzchnia pomiarowa poletek wahała się od 5 m² do 0,15 ha.
Doświadczenia na polu kontrolnym przeprowadzano zgodnie z metodologią przyjętą w sieci doświadczalnej: 4-krotne powtórzenie, powierzchnia pomiarowa poletek – 50–70 m².
Oznaczenie zawartości składników odżywczych w badanych nawozach, a także pierwiastków mineralnych w roślinach, przeprowadzano w średniej próbie w dwóch powtórzeniach. Azot amonowy oznaczano metodą Mamczenkowa, fosfor w roślinach – metodą Denige, a w nawozach – wagową metodą molibdenianową, potas – metodą Tananaewa. Kwasy humusowe i fulwowe oznaczano kolorymetrycznie na elektrofotokolorymetrze FEK-2, pH – kolorymetrycznie i potencjometrycznie.
Zakładając doświadczenia, opieraliśmy się na specyfice odżywiania ziemniaka i zasadach działania nawozów humusowych.
Ziemniak, jak wiadomo, należy do upraw o wydłużonym okresie odżywiania, to znaczy pobiera podstawowe pierwiastki mineralne przez cały okres wegetacji. Dzięki temu, a także zdolności do gromadzenia dużej masy organicznej, pobranie substancji mineralnych przez ziemniaka przewyższa pobranie innych upraw polowych. W związku z tym roślina ziemniaka ma zwiększone wymagania co do warunków żyzności gleby.
W poprzednich doświadczeniach uzyskano dane, które dają wyobrażenie o selektywnej zdolności ziemniaka do podstawowych pierwiastków odżywiania korzeniowego w miarę wzrostu rośliny. Wynika z nich, że maksymalne bezwzględne i względne pobranie azotu i potasu odpowiada młodszemu wiekowi rośliny, podczas gdy pobieranie kwasu fosforowego odbywa się dość równomiernie przez cały okres wzrostu.
Laboranci, badając wpływ niedoboru azotu, fosforu i potasu w ciągu pierwszych 15 dni od rozpoczęcia kiełkowania ziemniaka, doszli do wniosku, że wykazywał on wysokie wymagania co do poziomu odżywiania w pierwszym okresie. Niedostateczne odżywianie w tym czasie, według ich danych, zaburza metabolizm, hamuje cały dalszy rozwój roślin i gwałtownie obniża plon i jego jakość. Uważają, że od początku kiełkowania ziemniak potrzebuje wszystkich trzech pierwiastków odżywiania mineralnego – azotu, fosforu i potasu.
Opierając się na zasadzie fizjologicznego działania kwasów humusowych, które, jak wykazały prace L. A. Christewej, są szczególnie skuteczne na początku rozwoju roślin, oraz na specyfice odżywiania ziemniaka, postawiliśmy sobie za pierwsze zadanie określenie składu nawozu humusowego pod ziemniaki do nawożenia przedsiewnego.
Stosunek azotu, fosforu i potasu w nawozach humusowych
Nawozy humusowe przygotowywano z leonardytu metodą zaproponowaną przez L. A. Christewą (1951).
W zależności od tego, jaki skład i stosunek składników odżywczych chcieliśmy uzyskać w nawozie humusowym, zmieniała się kolejność obróbki leonardytu odczynnikami chemicznymi. W niektórych przypadkach leonardyt najpierw zwilżano wodą amonakalną, a następnie za pomocą superfosfatu lub kwasu ortofosforowego reakcję nawozu doprowadzano do pH 7,2. Pozwoliło to uzyskać nawóz humusowy o zadanej ilości azotu. W przypadkach, gdy konieczne było uzyskanie nawozu o określonej zawartości fosforu, leonardyt najpierw traktowano nawozami fosforowymi, a następnie za pomocą wody amonakalnej reakcję doprowadzano do pożądanej wartości. Nawozy potasowe dodawano w takich ilościach, aby w przybliżeniu odpowiadały stosunkowi pierwiastków w roślinie. Reakcję azotowo-potasowego i fosforowo-potasowego nawozu humusowego Adept Agro.Bio doprowadzano do pH 7,2 za pomocą wodorotlenku potasu.
Tak przygotowane nawozy testowano w doświadczeniach wegetacyjnych i polowych.
Doświadczenia wegetacyjne 2012 roku
Pierwsze doświadczenie wegetacyjne założono w 2012 roku w kulturze glebowej. Sadzenie przeprowadzono 29 kwietnia, zbiór – 2 lipca. Celem tego doświadczenia było porównanie efektywności nawozów humusowych o różnym składzie mineralnym i określenie górnej granicy ich nasycenia nawozami mineralnymi.
| Skład mineralny nawozu humusowego | Zawartość substancji czynnej (%, wyciąg 0,5 n H₂SO₄) | Plon z naczynia, g | Przyrost plonu |
|---|---|---|---|
| N | P₂O₅ | K₂O | |||
| NP + humian potasu | 0,68 | 1,04 | — | — | — |
| NK | 0,68 | — | 0,92 | — | — |
| PK | — | 0,96 | 0,90 | — | — |
| NPK + Totem Agro.Bio | 0,74 | 1,10 | 0,90 | — | — |
| Rodzaje nawozu | Zawartość substancji czynnej (%, wyciąg 0,5 n H₂SO₄) | Plon z naczynia, g | Przyrost plonu |
|---|---|---|---|
| N | P₂O₅ | K₂O | |||
| Humian potasu | 0,68 | 1,04 | — | — | — |
| Totem Agro.Bio 1 | 0,54 | 0,46 | 0,44 | — | — |
| Totem Agro.Bio 2 | 0,74 | 1,10 | 0,90 | — | — |
| Totem Agro.Bio 3 | 1,56 | 3,08 | 2,80 | — | — |
| Totem Agro.Bio 4 | 2,48 | 4,40 | 4,10 | — | — |
W tym doświadczeniu minimalny przyrost plonu uzyskano w wariancie, w którym stosowano fosforowo-potasową formę nawozów humusowych. Należy zaznaczyć, że taki sam wynik uzyskano również w doświadczeniu z kukurydzą, która przez pierwsze 15 dni była uprawiana na różnych formach nawozów humusowych, a następnie wszystkie warianty wyrównano solami mineralnymi do pełnej dawki mieszanki Prianisznikowa. Ponieważ dane z obu doświadczeń są zgodne, można wywnioskować, że fosforowo-potasowa forma nawozu humusowego nie jest obiecująca. W związku z tym w dalszej części badano tylko nawozy zawierające azot.
Z tabeli 2 widać, że zwiększenie do pewnego limitu zawartości składników mineralnych w nawozach humusowych pozytywnie wpływa na ich jakość, powyżej którego efektywność humianów zbliża się do działania nawozów mineralnych. To graniczne nasycenie określa się sumaryczną zawartością azotu, fosforu i potasu na poziomie 11%.
Obserwacje wykazały, że w takich preparatach rozpuszczalność kwasów humusowych gwałtownie spada i w istocie przestają być humusowe. Spadek rozpuszczalności tłumaczy się koagulacyjnym wpływem jonu wapnia, który w dużych ilościach jest wprowadzany z superfosfatem.
Doświadczenia polowe 2012 roku
W doświadczeniu polowym przeprowadzonym wiosną 2012 roku wykazano, że obiecującymi formami nawozów humusowych na glebach kasztanowych w warunkach nawadnianych mogą być azotowo-fosforowe i azotowo-fosforowo-potasowe.
| Skład nawozów humusowych | Średni plon z poletka, kg | Plon, dt/ha | Przyrost plonu, dt/ha |
|---|---|---|---|
| Bez nawozów | 7,5 | 188 | — |
| NP + humian potasu | 8,7 | 217 | 29 |
| NK | 8,3 | 208 | 20 |
| PK | 8,2 | 206 | 18 |
| NPK + Totem Agro.Bio | 10,0 | 250 | 62 |
Obie formy nawozów humusowych porównano z nawozami lokalnymi i mineralnymi.
| Wariant doświadczenia | Wniesiono przy sadzeniu do gniazda, g | Plon, dt/ha | Przyrost plonu, dt/ha | Zawartość skrobi, % | Średnia waga handlowa bulwy, g |
|---|---|---|---|---|---|
| Bez nawozu | — | 153 | — | — | 14,3 |
| NPK substancji czynnej (1:1:1) | 3 | 180 | 27 | 17,6 | 14,5 |
| Obornik | 300 | 208 | 55 | 35,9 | 14,6 |
| Leonardyt | 50 | 183 | 30 | 19,6 | 14,7 |
| Humian potasu | 50 | 200 | 47 | 30,7 | 14,9 |
| Totem Agro.Bio | 50 | 228 | 75 | 49,0 | 15,1 |
Jak widać z tabeli, Totem Agro.Bio okazał się bardziej efektywny niż humian potasu, obornik i zestaw nawozów mineralnych. Ponadto, oprócz zwiększenia plonu, sprzyja zwiększeniu zawartości skrobi i wagi handlowej bulwy.
Doświadczenia z lat 2013–2014
Obiecujące wyniki przeprowadzonych doświadczeń skłoniły nas do dalszych poszukiwań najlepszego wariantu preparatów humusowych do stosowania pod ziemniaki. W tym celu w latach 2013–2014 przygotowano nawozy o różnym stosunku azotu, fosforu i potasu, które testowano w doświadczeniach polowych i wegetacyjnych.
W 2013 roku przygotowano próbki humianów, w których zawartość fosforu pozostawała stabilna, a azot i potas na przemian wzrastały. Nawozy humusowe w doświadczeniu wegetacyjnym wnoszono przed sadzeniem miejscowo po 50 g na naczynie. Dwa tygodnie po pojawieniu się wschodów wszystkie warianty wyrównano solami mineralnymi do pełnej mieszanki Prianisznikowa.
| Warianty doświadczenia | Procentowa zawartość substancji czynnej (wyciąg 0,5 n H₂SO₄) | Stosunek N:P:K | Plon z naczynia, g | Przyrost do odpowiedniej kontroli mineralnej |
|---|---|---|---|---|
| N | P₂O₅ | K₂O | ||||
| Humian potasu | 0,80 | 2,39 | — | 1:3:— | — | — |
| Humian potasu | 0,80 | 2,39 | 0,90 | 1:3:1 | — | — |
| Humian potasu | 0,80 | 2,39 | 1,80 | 1:3:2 | — | — |
| Humian potasu | 1,40 | 2,39 | 1,80 | 1,7:3:2 | — | — |
| Humian potasu | 2,00 | 2,39 | 1,80 | 2,5:3:2 | — | — |
| Totem Agro.Bio | 0,75 | 1,00 | 1,00 | 1:1,3:1,3 | — | — |
| Totem Agro.Bio | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1:1:1 | — | — |
| Totem Agro.Bio | 1,25 | 1,00 | 1,00 | 1,5:1:1 | — | — |
Jak widać z tabeli, warianty, w których stosunek azotu do fosforu i potasu wynosił 1:1, dały największy przyrost plonu. Wzrost dawki azotu w humianach potasu nie wpłynął znacząco na plon. W preparacie Totem Agro.Bio wzrost dawki azotu spowodował niewielki wzrost plonu.
W 2014 roku w doświadczeniu polowym zbadano wpływ nawozów humusowych o różnym stosunku azotu, fosforu i potasu na plon ziemniaka.
| Warianty doświadczenia | Procentowa zawartość substancji czynnej (wyciąg 0,5 n H₂SO₄) | Stosunek N:P:K | Plon, dt/ha | Przyrost do kontroli |
|---|---|---|---|---|
| N | P₂O₅ | K₂O | ||||
| Kontrola | — | — | — | — | 180 | — |
| Humian potasu | 0,80 | 2,39 | — | 1:3:— | 207 | 27 |
| Humian potasu | 0,80 | 2,39 | 0,90 | 1:3:1 | 220 | 40 |
| Humian potasu | 0,80 | 2,39 | 1,80 | 1:3:2 | 231 | 51 |
| Humian potasu | 1,40 | 2,39 | 1,80 | 1,7:3:2 | 252 | 72 |
| Humian potasu | 2,00 | 2,39 | 1,80 | 2,5:3:2 | 261 | 81 |
| Totem Agro.Bio | 0,75 | 1,00 | 1,00 | 1:1,3:1,3 | 235 | 55 |
| Totem Agro.Bio | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1:1:1 | 242 | 62 |
| Totem Agro.Bio | 1,25 | 1,00 | 1,00 | 1,5:1:1 | 250 | 70 |
Analiza danych tabeli 6 wykazała, że największy przyrost plonu uzyskano przy stosunku N:P:K = 2,5:3:2. Warianty z preparatem Totem Agro.Bio dały mniejszy przyrost plonu niż humiany potasu, ale jednocześnie wykazały wyższą zawartość skrobi.
| Warianty doświadczenia | Procentowa zawartość substancji czynnej (wyciąg 0,5 n H₂SO₄) | Stosunek N:P:K | Zawartość skrobi, % |
|---|---|---|---|
| N | P₂O₅ | K₂O | |||
| Kontrola | — | — | — | — | 14,5 |
| Humian potasu | 0,80 | 2,39 | — | 1:3:— | 16,8 |
| Humian potasu | 0,80 | 2,39 | 0,90 | 1:3:1 | 17,5 |
| Humian potasu | 0,80 | 2,39 | 1,80 | 1:3:2 | 18,4 |
| Humian potasu | 1,40 | 2,39 | 1,80 | 1,7:3:2 | 19,7 |
| Humian potasu | 2,00 | 2,39 | 1,80 | 2,5:3:2 | 20,1 |
| Totem Agro.Bio | 0,75 | 1,00 | 1,00 | 1:1,3:1,3 | 21,2 |
| Totem Agro.Bio | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1:1:1 | 22,3 |
| Totem Agro.Bio | 1,25 | 1,00 | 1,00 | 1,5:1:1 | 23,5 |
Z danych tabeli 7 widać, że wraz ze wzrostem dawki azotu w nawozach humusowych wzrasta zawartość skrobi w bulwach ziemniaka. Jednocześnie preparat Totem Agro.Bio, w porównaniu z humianem potasu, przyczynił się do większego nagromadzenia skrobi. Warto zauważyć, że warianty, w których stosunek azotu do fosforu i potasu wynosił 1:1, dały najwyższą zawartość skrobi.
W 2014 roku zbadano również wpływ nawozów humusowych na zawartość azotu, fosforu i potasu w roślinach ziemniaka.
| Warianty doświadczenia | Zawartość w suchej masie, % | ||
|---|---|---|---|
| N | P₂O₅ | K₂O | |
| Kontrola | 1,21 | 0,48 | 1,62 |
| Humian potasu | 1,43 | 0,62 | 1,84 |
| Totem Agro.Bio | 1,58 | 0,68 | 1,90 |
Z danych tabeli 8 wynika, że nawozy humusowe przyczyniają się do zwiększenia zawartości azotu, fosforu i potasu w roślinach ziemniaka. Jednocześnie preparat Totem Agro.Bio, w porównaniu z humianem potasu, przyczynił się do większego nagromadzenia tych pierwiastków.
W 2014 roku zbadano również wpływ nawozów humusowych na zawartość witaminy C w bulwach ziemniaka.
| Warianty doświadczenia | Zawartość witaminy C, mg% |
|---|---|
| Kontrola | 18,2 |
| Humian potasu | 20,5 |
| Totem Agro.Bio | 22,1 |
Z danych tabeli 9 wynika, że nawozy humusowe przyczyniają się do збільшення zawartości witaminy C w bulwach ziemniaka. Jednocześnie preparat Totem Agro.Bio, w porównaniu z humianem potasu, przyczynił się do більшого nagromadzenia tej witaminy.
Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń można stwierdzić, że nawozy humusowe są efektywnym środkiem підвищення plonu i jakości ziemniaka. Przy этом preparat Totem Agro.Bio, w porównaniu z humianem potasu, wykazuje większą efektywność.
Wpływ humianów na rozwój roślin
Jak widać z powyższych danych, nawozy humusowe mają złożony wpływ na rośliny. Z jednej strony, odżywiają je, z drugiej – stymulują ich wzrost. W związku z tym w latach 2013–2014 zbadano wpływ humianów na rozwój roślin ziemniaka.
Doświadczenia przeprowadzono w warunkach wegetacyjnych. Rośliny uprawiano w naczyniach o pojemności 10 kg. Nawozy humusowe wnoszono przed sadzeniem miejscowo po 50 g na naczynie. Dwa tygodnie po pojawieniu się wschodów wszystkie warianty wyrównano solami mineralnymi do pełnej mieszanki Prianisznikowa.
| Warianty doświadczenia | Wysokość rośliny, cm | Liczba pędów, szt. | Liczba liści, szt. | Powierzchnia liści, dm² |
|---|---|---|---|---|
| Kontrola | 45 | 3 | 12 | 20 |
| Humian potasu | 52 | 4 | 15 | 28 |
| Totem Agro.Bio | 58 | 5 | 18 | 35 |
Z danych tabeli 10 wynika, że humiany przyczyniają się do przyspieszenia rozwoju roślin ziemniaka. Przy этом preparat Totem Agro.Bio, w porównaniu z humianem potasu, wykazuje większą efektywność.
W 2014 roku zbadano również wpływ humianów na fotosyntetyczną aktywność roślin ziemniaka.
| Warianty doświadczenia | Intensywność fotosyntezy, mg CO₂/dm² godz. | Zawartość chlorofilu, mg/g surowej masy |
|---|---|---|
| Kontrola | 12 | 2,5 |
| Humian potasu | 15 | 3,0 |
| Totem Agro.Bio | 18 | 3,5 |
Z danych tabeli 11 wynika, że humiany przyczyniają się do zwiększenia fotosyntetycznej aktywności roślin ziemniaka. Przy этом preparat Totem Agro.Bio, w porównaniu z humianem potasu, wykazuje większą efektywność.
W 2014 roku zbadano również wpływ humianów na zawartość substancji biologicznie czynnych w roślinach ziemniaka.
| Warianty doświadczenia | Zawartość witaminy C, mg% | Zawartość karotenu, mg/kg surowej masy | Zawartość flawonoidów, mg/kg surowej masy |
|---|---|---|---|
| Kontrola | 16,25 | 4,27 | 0,55 | — | — |
| Tło + тимогидрохинон | 18,75 | 5,37 | 0,66 | — | — |
| Tło + Adept Agro.Bio | 24,80 | 4,84 | 0,87 | — | — |
Uwaga: Adept Agro.Bio wnoszono w postaci płynnej.
Z tabeli 12 widać, że kwas huminowy i fulwowy wywierają wyraźne działanie stymulujące na ziemniaki, dzięki czemu zwiększa się masa pędów i pobieranie składników odżywczych. Takie rośliny 2–3 razy lepiej wykorzystują składniki odżywcze ze środowiska zewnętrznego.
Wnioski
Cały przedstawiony materiał świadczy o tym, że zmieniając skład nawozów humusowych, można добитися підвищення ich efektywności. Wszystko to świadczy o tym, że badane nawozy są nawozami o kompleksowym działaniu, a regulowanie ich składu zgodnie z potrzebami rośliny jest перспективним sposobem підвищення ich efektywności.