Wpływ nawożenia na jakość plonu marchwi

Straty azotu

Obecne w glebie jony azotanowe pochodzą, między innymi, z nawozów mineralnych, powstają także w procesie nitryfikacji. Proces ten polega na utlenieniu przez mikroorganizmy formy N-NH₄ do N-NO₂, a następnie do N-NO₃. Nitryfikacji ulegają zarówno jony amonowe wprowadzone do gleby wraz z nawozami, jak i te powstające w trakcie mineralizacji substancji organicznej zawartej w glebie. W czasie uprawy roślin w środowisku glebowym często występują warunki sprzyjające procesowi mineralizacji. Wskutek tego w roztworze glebowym może okresowo pojawić się nadmierna, w stosunku do potrzeb pokarmowych roślin, koncentracja jonów NO₃^–. W efekcie znaczna część tych jonówulega wymywaniu z gleby bądź w procesie denitryfikacji jest przekształcana w gazowy azot (N₂), który przedostaje się do atmosfery. Z tych względów przy podawaniu wysokich dawek nawozów azotowych efektywność wykorzystania azotu przez rośliny jest mała.

Blokowanie nitryfikacji

Negatywny wpływ N-NO₃ na środowisko usiłuje się ograniczyć, między innymi, poprzez zastosowanie różnych metod agrotechnicznych, na przykład przez dzielenie dawki nawozów azotowych, zapewniające lepsze wykorzystanie azotu przez rośliny. Problem ten próbuje się także rozwiązać poprzez użycie nawozów, które zawierają w swym składzie inhibitor nitryfikacji, ograniczający przekształcanie formy N-NH₄ do N-NO₃. Do takiej grupy należą nawozy z serii ENTEC^®. Inhibitor nitryfikacji zawarty w nich (3,4-dimetylopyrazolfosfat, w skrócie DMPP) stabilizuje w środowisku glebowym formę NH₄⁺, poprzez blokowanie działania bakterii z rodzaju Nitrosomonas, biorących udział w procesie nitryfikacji. Równocześnie DMPP nie wpływa na funkcjonowanie bakterii Nitrobacter spp., powodujących utlenienie formy azotynowej (N-NO₂) do azotanowej (N-NO₃).

Z dotychczasowych badań wynika, że zastosowanie nawozów z inhibitorem nitryfikacji w uprawie, między innymi marchwi, pora i sałaty, pozwala zmniejszyć nawet o połowę dawkę azotu, w porównaniu z nawożeniem konwencjonalnym, przy równoczesnym zachowaniu wysokiego plonowania roślin. Nawozy te zawierają głównie amonową formę azotu, dlatego rośliny nawożone nimi z reguły mają małą zawartość azotanów. Jednakże obecność formy N-NH₄ nadaje tym nawozom charakter fizjologicznie kwaśny, co może powodować obniżenie wartości pH gleby. W konsekwencji może przełożyć się to na wzrost mobilności fitodostępnych form metali ciężkich w środowisku glebowym, a tym samym na zwiększoną ich akumulację w plonie. Dodatkowo inhibitor nitryfikacji stabilizując formę N-NH₄, wydłuża — w porównaniu z działaniem tradycyjnych nawozów azotowych — jej fizjologicznie kwaśne oddziaływanie na środowisko glebowe.

Doświadczenia na plantacji produkcyjnej

W latach 2004–2005 przeprowadzono doświadczenie z polową uprawą marchwi na plantacji produkcyjnej w Trzcianie koło Rzeszowa, w gospodarstwie ogrodniczym Józefa i Bożeny Łobodów. Marchew odmiany Kazan F₁ uprawiano z zachowaniem odpowiedniego płodozmianu na glebie ciężkiej o pH >7,0 i średniej zawartości (w mg/dm³ gleby) P — 49, K — 60, Mg — 72, Ca — 6914.

Azot wprowadzono do gleby przedsiewnie (w dawce 35, 70 lub 105 kg N/ha) i pogłównie (w dawce 35, 70 lub 105 kg N/ha) w postaci saletry amonowej i nawozu ENTEC-26 (mieszanina siarczanu amonowego i saletry amonowej, a więc dwóch nawozów fizjologicznie kwaśnych). Kontrolę stanowiła uprawa marchwi nienawożona azotem. We wszystkich wariantach doświadczenia trzykrotnie dokarmiano rośliny dolistnie przy użyciu: 2% roztworu mocznika, 1% roztworu nawozu wieloskładnikowego Supervit R i, ponownie, 2% roztworu mocznika. Zabiegi te przeprowadzono w chwili pogłównego doglebowego nawożenia azotem oraz na początku i pod koniec sierpnia.

W większości kombinacji, w których zastosowano nawozy azotowe (poza nawożeniem saletrą amonową w dawce 105+105 kg N/ha), odnotowano wzrost wielkości plonu handlowego korzeni spichrzowych w stosunku do kontroli (tabela). Ogólnie nawożenie nawozem ENTEC-26 pozwoliło uzyskać plon marchwi z niższą zawartością azotanów w porównaniu z roślinami nawożonymi saletrą amonową.

Wpływ nawożenia azotowego na wielkość i jakość biologiczną plonu marchwi (średnie z lat 2004–2005 dla roślin dokarmianych i niedokarmianych dolistnie)

Wielkość i jakość plonu

Spośród wszystkich wariantów nawożenia doglebowego azotem najkorzystniej na wielkość i jakość plonu wpłynęło nawożenie nawozem ENTEC-26 w dawce 35+35 kg N/ha. W tej kombinacji odnotowano najwyższy plon marchwi — o 10 t/ha wyższy niż w obiekcie kontrolnym. Ponadto zawartość azotanów w tejmarchwi okazała się najniższa ze wszystkich kombinacji, w których nawożono azotem, i była ona zbliżona do zawartości N w uprawie kontrolnej. Również ten wariant aplikacji nawozu ENTEC-26 wpłynął korzystnie na zawartość karotenoidów, cukrów rozpuszczalnych i związków fenolowych. Jednakże u roślin nawożonych w ten sposób stwierdzono prawie dwukrotnie wyższą zawartość kadmu (0,041 mg Cd/kg ś.m.), w porównaniu z roślinami nawożonymi saletrą amonową w dawce 35+35 kg N/ha, ale tylko nieznacznie podwyższoną w stosunku do kontroli. Należy jednak zaznaczyć, że podwyższenie zawartości kadmu w tym obiekcie było spowodowane wpływem dokarmiania dolistnego (wykres; czyt. HO 10/2006). Podobny wpływ dokarmiania dolistnego na podwyższenie zawartości kadmu odnotowano w kontroli oraz u roślin nawożonych saletrą amonową w dawce 70+70 kg N/ha. Warto jednak zauważyć, że we wszystkich tych obiektach koncentracja kadmu była niższa niż dopuszczalna jego zawartość w marchwi przeznaczonej dla osób dorosłych (0,1 mg Cd/kg ś.m. — Dz. U. 2004 r. nr 120, poz. 1257), przekraczała jednak dopuszczalną normę dla marchwi przeznaczonej dla niemowląt i dzieci (0,01 mg Cd/kg ś.m.). Warto zaznaczyć, że rośliny uprawiano na glebie o stosunkowo małej zawartości kadmu, wynoszącej 0,29 mg Cd/kg gleby (tzw. naturalna zawartość kadmu w glebie). Z wcześniejszych badań przeprowadzonych przez pracowników AR w Krakowie wynika jednak, że w uprawie marchwi nawet na takich glebach niezwykle trudno jest uzyskać plon o zawartości kadmu spełniającej normy obowiązujące w przypadku surowca przeznaczonego na przetwory dla niemowląt i dzieci.

Wpływ nawożenia saletrą amonową i nawozem ENTEC-26 oraz dokarmiania dolistnego na wielkość i jakość plonu marchwi (średnie z lat 2004–2005)

A — kontrola (rośliny nienawożone azotem), B — ENTEC26 (70 kg N/ha),
C — ENTEC26 (140 kg N/ha), D — ENTEC26 (210 kg N/ha), E — NH₄NO₃ (70 kg N/ha),
F — NH₄NO₃ (140 kg N/ha), G — NH₄NO₃ (240 kg N/ha)

Wpływ wielu czynników

W badaniach zaprezentowanych powyżej oraz tych przedstawionych w pierwszej części artykułu użyto do dokarmiania dolistnego takich samych nawozów, które aplikowano w identycznych stężeniach, terminach i podobnych fazach rozwojowych marchwi (obydwa doświadczenia prowadzono na tej samej plantacji produkcyjnej). Uzyskane rezultaty wskazują, że wpływ dokarmiania dolistnego na wielkość i jakość biologiczną plonu marchwi uzależniony jest od dawki nawozu, terminu nawożenia oraz rodzaju nawozu azotowego zastosowanego doglebowo. Należy jednak podkreślić, że przebieg pogody w okresie uprawy roślin w znaczący sposób oddziałuje na interakcję dokarmiania dolistnego z doglebowym nawożeniem azotem, przede wszystkim w zakresie zróżnicowanej zawartości azotanów, kadmu i cukrów w marchwi.

Występujący w środowisku glebowym azot mineralny (N-NH₄, N-NO₃), którym żywią się rośliny, pochodzi przede wszystkim z procesu mineralizacji substancji organicznej zawartej w glebie oraz z wprowadzonych do gleby nawozów organicznych, a także mineralnych. W intensywnej produkcji roślinnej często zachodzi konieczność zwiększonego nawożenia azotem, by pokryć duże potrzeby pokarmowe roślin. Zbyt wysokie dawki azotu są jednak niekorzystne, ponieważ powodują obniżenie wielkości i jakości biologicznej plonu. Ponadto mają również negatywne konsekwencje dla środowiska naturalnego — wskutek wymywania z gleby azotu w formie jonów NO₃^–.