Zadania drugiej dawki azotu w zbożach

Celem stosowania drugiej dawki azotu jest kontrola struktury łanu, czyli liczby źdźbeł na jednostce powierzchni, zawiązanych kłosów oraz ziarniaków w kłosie.

Optymalne odżywienie pszenicy ozimej, a także innych zbóż w każdej fazie
ich wzrostu i rozwoju jest podstawowym gwarantem uzyskania plonu na poziomie potencjału plonotwórczego uprawianej odmiany. Ogólna dawka
azotu, jej podział i dobór nawozu azotowego muszą być dostosowane do
tempa wzrostu rośliny w taki sposób, aby nadmiar azotu w fazie krzewienia i jego niedobór w fazie kłoszenia nie prowadził do utraty plonu.

Ile azotu i kiedy?

Druga dawka azotu i termin jej aplikacji ściśle wiąże się z aktualnym stanem plantacji, który może być zróżnicowany zarówno regionalnie, jak również w gospodarstwie. Rozważania nad ilością i terminem stosowania N
najlepiej rozpocząć od zapoznania się z procesami fizjologicznymi zachodzącymi w zbożach w okresie od końca krzewienia aż do kłoszenia. W praktyce termin stosowania II dawki N określanej jako „dawka korekcyjna” rozpoczyna się bardzo wcześnie, gdyż już pod koniec fazy krzewienia (BBCH 29), a kończy w fazie ukazania się języczka liściowego ostatniego liścia (BBCH 39). W całym okresie wzrostu i rozwoju pszenicy zachodzi nie tylko intensywny przyrost masy, ale także ustala się struktura łanu, ściślej te elementy struktury plonu, które w największym stopniu decydują o plonie ziarna.

Celem stosowania drugiej dawki N jest kontrola struktury łanu, czyli liczby
źdźbeł na jednostce powierzchni, liczby zawiązanych kłosów i liczby ziarniaków w kłosie. Druga dawka azotu dla spodziewanego plonu ziarna 7 t/ha, w zależności od stanu łanu, powinna się kształtować w zakresie od 30
(łan dobry) do 50 kg N/ha (łan słaby). Wyznaczając drugą dawkę azotu, należy mieć na uwadze, że stanowi ona część planu nawożenia N i powinna być odnotowana w karcie pola. Zarówno niedobór, jak i nadmiar azotu wywołuje określone skutki produkcyjne. Zbyt duża dawka azotu w tym terminie nawożenia zbóż prowadzi do produkcji nadmiernej masy wegetatywnej, o dużej masie liści i słabych łodygach, a tym samym zwiększonej podatności na wyleganie i choroby grzybowe. Rośliny przenawożone azotem później osiągają fazę kwitnienia, wolniej dojrzewają,
co w konsekwencji prowadzi do spadku plonu ziarna. Podstawowym źródłem azotu w rozpatrywanym okresie rozwoju pszenicy jest nawóz, którego stosowanie ma za zadanie uzupełnienie potrzeb rośliny w okresach
krytycznych dla struktury łanu. Zasoby glebowe, nawet jeśli są zadowalające, nie są wystarczające dla łanów o wysokich plonach, gdyż szybkość mineralizacji azotu z zasobów glebowych jest zbyt mała w stosunku do aktualnego zapotrzebowania rośliny. Dobór nawozów azotowych do zastosowania w drugiej dawce nie stanowi w zasadzie większego problemu. W ofercie handlowej dostępne są stałe nawozy konwencjonalne, takie jak saletra wapniowa czy amonowa, oraz płynne, np. RSM, AgriN+S, które działają dostatecznie szybko i skutecznie korygują stan odżywienia łanu azotem. Decydując się na nawozy dolistne, należy pamiętać o zasadzie, że im starsza roślina, tym bardziej wrażliwa na stężenie składnika w nawozie. Zbyt wysokie stężenia składnika w roztworze, połączone z niewłaściwą porą stosowania, mogą być przyczyną uszkodzenia całej plantacji, które ostatecznie może skutkować znaczącą redukcją plonów. Natomiast w łanach słabszych korekta żywieniowa powinna być dodatkowo wzbogacona i uzupełniona nawozami dolistnymi zawierającymi magnez, miedź i mangan.

Azot nie działa sam

Głównym składnikiem plonotwórczym w okresie od końca krzewienia do kłoszenia jest nie tylko azot, ale także potas, magnez i miedź. Niedobór potasu w tych stadiach rozwojowych zbóż zakłóca potencjalny status podstawowych elementów struktury plonu, jakimi są liczba kłosów oraz liczba kłosków i ostatecznie liczba płodnych kwiatków w kłosku, naturalnie zależnych od odżywienia azotem. Rezultatem niezbilansowania dawek azotu potasem jest wzrost wylegania łanu oraz podatności roślin na choroby, a skutkiem finalnym relatywnie niski plon ziarna.
Działanie magnezu jest wielofunkcyjne, ale w tej fazie rozwojowej sprowadza się do wpływu na gospodarkę azotem, która ostatecznie przekłada się na liczbę wykształconych kłosów. Magnez spełnia dwie podstawowe funkcje fizjologiczne, polegające na kontrolowaniu
szybkości pobierania azotu oraz efektywności przetworzenia pobranego azotu w białko. Najlepsze efekty produkcyjne stosowanego magnezu osiąga się w dobrych stanowiskach, zasobnych w składniki pokarmowe, pod warunkiem umiarkowanej zawartości azotu. Znaczenie miedzi w fazie reprodukcyjnej sprowadza się do kształtowania dwóch ważnych fizjologicznie procesów odpowiedzialnych za:

• liczbę źdźbeł, poprzez kontrolę gospodarki azotowej zbóż. Decyduje
  o szybkości przetworzenia pobranego przez rośliny azotu w białko.
  Wzmacnia źdźbła, a także zwiększa odporność roślin na choroby,
• liczbę ziarniaków w kłosie. Proces ten bezpośrednio zależy od ingerencji
  miedzi w powstawanie i żywotność pyłku.

Niezbędna diagnostyka

Podstawowym organem diagnostycznym stanu odżywienia roślin zbożowych są liście. Niedobory azotu w zbożach przejawiają się w postaci jasnozielonej barwy liści starszych, a przy pogłębiającym się niedoborze składnika chloroza obejmuje całą powierzchnię blaszki liściowej. W skrajnych warunkach chloroza przechodzi w nekrozy, a w konsekwencji
najstarsze liście żółkną i usychają. W dalszej kolejności niedobór azotu ujawnia się w postaci skróconych i cienkich źdźbeł, które są słabo ulistnione. W stadium początkowym wizualne objawy niedoboru azotu można pomylić z niedoborami siarki i magnezu, gdyż przyjmują postać chlorozy międzynaczyniowej. Zasadnicza różnica pomiędzy składnikami sprowadza się do lokalizacji symptomów. Niedobory N ujawniają się na liściach starszych, natomiast siarki na najmłodszych. Ponadto deficyt niedoboru azotu od magnezu odróżniają nekrozy, które w przypadku magnezu pojawiają się we wczesnym stadium niedoboru składnika.

Stan odżywienia azotem przed zastosowaniem jego drugiej dawki można
określić precyzyjnie, stosując bezpośrednie lub pośrednie testy roślinne.
Testy bezpośrednie polegają na oznaczaniu całkowitej zawartości składnika w suchej masie roślin lub oznaczaniu zawartości azotanów w soku roślinnym. W grupie testów pośrednich wykorzystuje się proste urządzenia
pomiarowe, takie jak chlorofilometr (N-tester), czujniki optyczne oraz okna
nawozowe. Duża część azotu zawartego w liściach jest wbudowana w cząsteczki chlorofilu, dlatego też oznaczanie zawartości chlorofilu jest pośrednią miarą stanu odżywienia mineralnego rośliny azotem. W okresie wegetacji przepływ azotu ze starszych organów rośliny do młodszych zachodzi z różną szybkością. Pomiar zawartości chlorofilu w liściu przeprowadza się bezpośrednio na polu za pomocą N-testera, wykonując 30 pomiarów, które składają się na wynik średni wyświetlany na ekranie aparatu w formie tzw. jednostek SPAD. Przyrząd Hydro N-Tester SPAD-
502 mierzy różnice w absorpcji światła przez liść przy długości fali 650 i 940
nm. Iloraz tych różnic stanowi indeks zieloności liścia. Długość fali 650 nm
jest zbliżona do maksymalnej absorpcji światła przez chlorofil a (680 nm)
i chlorofil b (660 nm), natomiast 940 nm to promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni, którego absorpcja przez liść jest bardzo niewielka i wynosi ok. 10%. Końcowy wynik pomiarów stanowi średnią z 30 prawidłowych pojedynczych pomiarów, dokonywanych na kolejnych, w pełni rozwiniętych liściach. Wynik podawany jest w jednostkach
zwanych jednostkami SPAD (Soil-Plant Analysis Development). W trakcie wegetacji dodatkowym pomocnym wskaźnikiem przy ocenie wzrokowej stanu odżywienia azotem mogą być pozostawione „okna nawozowe”, czyli powierzchnie kontrolne, na których celowo zastosowano mniejsze dawki azotu.

Czujniki optyczne pomagają w nawożeniu

W gospodarstwach wielkoobszarowych nastawionych na intensywną produkcję wykorzystuje się technologie bardziej zaawansowane, polegające na zastosowaniu urządzeń optycznych sprzężonych z maszyną aplikującą nawóz. Spośród nowoczesnych narzędzi wykorzystywanych w precyzyjnym nawożeniu do najbardziej popularnych należą różnego rodzaju czujniki optyczne. Urządzenia te montuje się w głowicach umieszczonych z prawej i lewej strony ramienia zamontowanego na przednim zawieszeniu ciągnika.
Podczas pomiaru czujniki utrzymywane są na wysokości 80 cm nad
uprawą. Każda głowica skanuje powierzchnię o średnicy 50 cm. Urządzenie
może być również wykorzystywane zarówno w dzień, jak i w nocy, dzięki zastosowaniu aktywnego oświetlenia LED. Pomiar prowadzi się w sposób ciągły, wynikający z ruchu pojazdu. Zdolność barwników asymilacyjnych do pochłaniania światła wiąże się z ich budową chemiczną.

Wsparcie z powietrza

Duże gospodarstwa coraz częściej wykorzystują do obserwacji aktualnego stanu plantacji drony oraz zdjęcia satelitarne. Dron jest wyposażony w aparat fotograficzny, dzięki któremu możliwe jest wykonanie zdjęć w paśmie widzialnym i coraz częściej również w podczerwieni. Lot trwa około 20-30 min na wysokości 500 m, podczas którego wykonywanych jest ok. 200 zdjęć. Dzięki zastosowaniu wymienionych urządzeń można w krótkim czasie dokonać pomiaru pól i oceniać aktualny stan plantacji. Innym rozwiązaniem wykorzystywanym w diagnostyce są zdjęcia satelitarne. Nowoczesne technologie monitoringu satelitarnego na potrzeby gospodarstw oferowane są przez wyspecjalizowane firmy komercyjne.
Pozyskane informacje z tego typu źródeł pozwalają na: śledzenie zróżnicowania łanu w czasie i przestrzeni w połączeniu z danymi meteorologicznymi, kontrolowanie wzrostu konkretnej uprawy w poszczególnych sezonach wegetacyjnych i identyfikowanie różnego rodzaju anomalii spowodowanych niedoborem składników, suszą, wylegnięciem, wymarznięciem i chorobami. Możliwe jest korzystanie z komercyjnych satelitów o wysokiej rozdzielczości, które obserwują dany teren codziennie. Na podstawie ogólnodostępnych danych można także z kilkudniową
częstotliwością monitorować postęp wegetacji na polu. Aktualnie procesy
obróbki (przetwarzania) oraz pozyskiwania obrazów satelitarnych i ich implementacja dla potrzeb nawożenia w sezonie wegetacyjnym są w pełni zautomatyzowane i wdrażane przez firmy komercyjne.

tekst i fot. prof. dr hab. Renata Gaj

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Artykuł ukazał się w wydaniu 04/2021 miesięcznika „Nowoczesna Uprawa”