PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Trafnie ocenić zapotrzebowanie na azot

Trafnie ocenić zapotrzebowanie na azot Wyzwaniem, przed którym każdego roku stoi rolnik, jest podanie azotu w takiej ilości i czasie, aby wzrost i rozwój roślin przebiegały bez zakłóceń, fot. mat. Prasowe

Autor: Joanna Groszyk

Dodano: 28-05-2016 07:27

Tagi:

Pełne pokrycie potrzeb pokarmowych pszenicy ozimej na azot w trakcie wegetacji jest wyzwaniem dla wielu rolników. Dlatego warto przyjrzeć się metodom, które ułatwiają trafne określenie wysokości dawki.



Rola azotu w funkcjonowaniu roślin jest nieoceniona, bowiem makroelement ten wchodzi w skład białek, ale również innych ważnych biologicznie związków, m.in. kwasów nukleinowych, hormonów roślin, metabolitów wtórnych, witamin, enzymów oraz innych składników organicznych niezbędnych do wzrostu i rozwoju takich, jak cząsteczki chlorofilu, jak również nośników energii. Azot jest jednym z podstawowych czynników plonotwórczych, który równocześnie oddziałuje na cechy jakościowe ziarna. Wśród roślin zbożowych największymi wymaganiami pokarmowymi pod względem tego składnika charakteryzuje się pszenica ozima, w tym szczególnie uprawiana na cele konsumpcyjne (jakościowa). Rolnicy potrzeby nawozowe roślin najczęściej oceniają na podstawie analiz chemicznych gleby oraz oceny wzrokowej łanu. Inną możliwością jest zastosowanie testów roślinnych, które dzielą się na metody laboratoryjne (bardziej czasochłonne i stosowane z tego względu w badaniach naukowych) oraz metody teledetekcyjne oparte na stosowaniu czujników optycznych. Z uwagi na wysoki koszt tych urządzeń nie każde gospodarstwo jest w stanie pozwolić sobie na tego typu rozwiązanie. Przeznaczone są one głównie do gospodarstw o większym areale uprawy.

Wyzwaniem, przed którym każdego roku stoi rolnik, jest podanie azotu w takiej ilości i czasie, aby wzrost i rozwój roślin przebiegały bez zakłóceń. Należy mieć na uwadze, że azot w poszczególnych stadiach rozwojowych wpływa na składowe plonu, które finalnie decydują o wielkości i jakości uzyskanego plonu. Dlatego słuszne jest poznanie potrzeb pokarmowych pszenicy ozimej w kolejnych fazach rozwojowych. Pozwoli to na optymalne odżywianie roślin.

USTALANIE POTRZEB NAWOZOWYCH

Wstępem jest ustalenie potrzeb nawozowych. Wyliczając je, należy uwzględnić: zakładaną wysokość plonu, jednostkowe pobranie składnika i ilość azotu, który dostarcza gleba (azot mineralny). Pszenica konsumpcyjna, tzw. jakościowa, na wytworzenie plonu ziarna o zawartości białka na poziomie 12 proc. potrzebuje 28- 32 kg N, natomiast pszenica paszowa ma nieco mniejsze potrzeby rzędu 25 kg N/ha, gdyż w jej przypadku zawartość białka nie jest tak istotna.

Na glebach mocniejszych, bardziej zasobnych w azot mineralny przyjmuje się dolne wartości. Natomiast uprawiając pszenicę ozimą na gruntach lżejszych, o mniejszej zawartości próchnicy, trzeba do wyliczenia przyjmować wartości dolne.

Przy obliczeniu potrzeb nawozowych mnoży się zakładany plon (średnia z kilku lat) przez pobranie jednostkowe tego składnika. Przyjmując plon na poziomie 11 t/ha i zapotrzebowanie 30 kg N/ha otrzymujemy: 9 t x 30 = 270 kg N/ha. Od wyliczonej wielkości odejmujemy ilość azotu dostarczanego roślinom przez glebę. Przy braku analizy chemicznej gleby na przedwiośniu standardowo przyjmuje się, że w typowym płodozmianie zbożowym jest to od 40 do 55 kg N/ha. Zatem ostateczna wysokość nawożenia powinna wynosić 265 kg N/ha.

Kolejne bardzo ważne elementy to: ustalenie podziału dawki, terminu stosowania oraz sposobu aplikacji. Niejednokrotnie te elementy bardziej wpływają na ostateczny efekt niż wysokość dawki całkowitej.

Optymalne zaopatrzenie roślin w niezbędne składniki pokarmowe jest szczególnie ważne w tzw. fazach krytycznych. Niedobory pierwiastków w tych okresach wpływają znacząco na obniżenie wysokości i jakości plonu. Pierwszym momentem krytycznym jest koniec krzewienia - początek strzelania w źdźbło. W trakcie dynamicznego wzrostu zapotrzebowanie roślin na azot jest na tyle wysokie, że wyprzedza proces nagromadzenia suchej masy. W tym okresie dostępność azotu wpływa na ograniczenie redukcji pędów kłosonośnych i zawiązków kłosków.

Trzecia faza krytyczna przypada na stadium ukazania się liścia flagowego. Wysoka ilość dostępnego azotu w tym terminie decyduje o wielkości plonu oraz cechach jakościowych takich, jak zawartość białka, glutenu oraz masie tysiąca ziaren (MTZ).

Przy uprawie pszenicy paszowej celem nadrzędnym jest maksymalizacja plonu. Jego cechy jakościowe, np. zawartość białka czy jakość glutenu, są mniej istotne. Natomiast w uprawie pszenicy jakościowej duży nacisk kładzie się nie tylko na wysokość plonu, lecz także na cechy ziarna, jak: zawartość białka, skrobi, glutenu, wskaźnik sedymentacji oraz liczba opadania. Jak podaje literatura, przy dawce 240 kg/ha azotu w pszenicy jakościowej można uzyskać plon na poziomie 10 t/ha.

Wysokość poszczególnych dawek N zawsze wymaga korekty stosownie do stanu plantacji i panujących warunków (zapas wody w glebie). Dlatego bardzo ważne jest, aby w tych okresach możliwie dokładnie znać potrzeby roślin w stosunku do N. Do oceny stopnia zapotrzebowania roślin w azot wykorzystywanych jest wiele metod. Metodami tradycyjnymi są pomiary SPAD (indeks zieloności liści) oraz wskaźnik stanu odżywienia roślin - NNI. W praktyce rolniczej pomiary te nie są wykorzystywane ze względu na czaso- i pracochłoność. Zastosowanie znalazły jednak w badaniach naukowych.

Kolejną grupą metod są metody teledetekcyjne oparte na wykorzystaniu czujników optycznych, zdecydowanie mniej pracochłonne i nieszczące rośliny. Rolnicy mają do dyspozycji w zależności od możliwości finansowych rozwiązania tańsze, takie jak np. mobilna aplikacja czy ręczny czujnik, które mogą być narzędziami wspierającymi przy ustalanie dawki, natomiast nie cechuje ich wysoka precyzja. Zdecydowanie lepszym, a zarazem i droższym rozwiązaniem są czujniki optyczne zintegrowane z rozsiewaczem nawozu, który w trakcie przejazdu rozsiewa dawkę nawozu na podstawie przeprowadzonego pomiaru roślin. Wykorzystanie wysoko zaawansowanych urządzeń ma sens w gospodarstwach o dużym a reale powierzchni.

POMIAR SPAD

W badaniach naukowych do najczęściej stosowanych testów roślinnych określających stopień odżywienia roślin azotem należy pomiar SPAD. W praktyce rolniczej pomiar ten nie jest wykorzystywany.

Pomiar SPAD inaczej nazywany indeksem zieloności liści mierzony jest za pomocą chlorofilometru. Urządzenie służy do oceny zawartości chlorofilu w liściach. Barwnik ten pochłania głównie światło widzialne (niebieskie oraz czerwone), natomiast zielonego nie. W związku z tym rośliny lepiej odżywione są bardziej zielone z uwagi na odbijanie zielonego światła. Dzięki tej metodzie udało się m.in. określić optymalny moment podania pszenicy ozimej III dawki azotu, czyli w BBCH 37-39. Właśnie w tej fazie rozwojowej widoczna jest największa stałość odczytów, a termin przeprowadzenia odczytów SPAD pozwala na zastosowanie uzupełniające dawki nawozów azotowych. Miernik można wykorzystywać nie tylko przy pszenicy, lecz także w zasiewach: kukurydzy, soi, jęczmienia, owsa, pszenżyta, sorgo oraz ziemniaka. Z punkt widzenia praktyki rolniczej pomiary SPAD nie są zalecane do wykorzystywania zuwagi na fakt dużej pracochłonności.

WSKAŹNIK NNI

Kolejnym wskaźnikiem wykorzystywanym w badaniach naukowych jest indeks odżywienia roślin azotem (NNI) wyznaczany na podstawie aktualnej, oznaczonej w danej fazie rozwojowej rośliny zawartości azotu ogólnego - oznaczonego metodami chemicznymi. Następnie należy odnieść ilości azotu do tak zwanej krzywej zawartości azotu, która rozumiana jest jako minimalna zawartość składnika pozwalająca osiągnąć maksymalny plon.

METODY TELEDETEKCYJNE

Określane są także mianem zdalnych. Mają na celu pozyskiwanie informacji na podstawie rejestrowanego odbitego lub emitowanego promieniowania elektromagnetycznego. Obecnie w rolnictwie dane o stanie roślin pozyskiwane są z obrazów satelitarnych i lotniczych, jak również czujników (sensorów) urządzeń nadziemnych umieszczonych na maszynach oraz ciągnikach.

Umożliwiają one zdalne monitorowanie wzrostu i rozwoju roślin w poszczególnych fazach rozwojowych, nie niszcząc ich przy tym. W metodach teledetekcyjnych największe znaczenie odgrywają właściwości biologiczne i fizjologiczne nadziemnych części rośliny, w tym głównie liści.Metody te wykorzystywane są do monitorowania zbóż - szczególnie pszenicy, ale również kukurydzy i soi. W porównaniu z metodami tradycyjnymi są mniej czaso- i pracochłonne.

Najpopularniejszym wskaźnikiem jest NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) - znormalizowany wskaźnik roślinności, obliczany na podstawie ilorazu różnicy oraz sumy światła odbitego w zakresie bliskiej podczerwieni i światła odbitego w zakresie światła czerwonego. Wskaźnik ten wykorzystywany jest do oceny zieloności roślin, monitorowania i analizowania przestrzennych właściwości łanu. Ponadto analiza spektralna umożliwia określenie poziomu chlorofilu, a także obserwowanie procesu fotosyntezy w roślinach. Dodatkowo jest możliwość monitorowania czynników mogących zakłócić przebieg wzrostu roślin, takich jak występowanie szkodników bądź chorób. Identyfikacja tych trudnych do zauważenia dla ludzkiego oka stanów roślin pozwala na wczesne i dokładne co do miejsca reagowanie na zachodzące zmiany przy minimalnym nakładzie środków produkcji.

Powszechnie wielu rolników, przystępując do wiosennego nawożenia azotem, dokonuje wzrokowej oceny stanu łanu po zimie. Rośliny lepiej odżywione azotem są bardziej zielone. Związane jest to z tym, że ich liście odbijają więcej zielonego światła, które na nie pada. Taka ocena jest jednym z kryteriów przy ustaleniu kolejnej dawki nawożenia azotem. Metody teledetekcyjne w precyzyjny sposób określają te obserwacje.

Pomiary stanu odżywienia roślin azotem wykonywane są za pomocą czujników. Ze względu na źródło światła sensory zostały podzielone na dwie grupy: pasywne oraz aktywne. Te pierwsze jako źródło światła wykorzystują energię słoneczną, zaś te drugie mają własne światło i mogą działać niezależnie od pory dnia.

Do oceny stanu odżywienia roślin rolnicy mogą wykorzystać dostępne na polskim rynku urządzenia optyczne oraz aplikacje mobilne. Obecnie koszt wysoko zaawansowanych urządzeń jest wysoki - oznacza zakup przekraczający 100 tys. zł, do którego trzeba również doliczyć koszt rozsiewacza, czyli ok. 50 tys. zł. W przyszłości do oceny stopnia odżywienia roślin mogą również być wykorzystane bezzałogowe samoloty (UAV).

SPRZĘT Z OFERTY RYNKOWEJ

Ustalenie odpowiedniej dawki oraz terminu nawożenia azotem, aby osiągnąć wysoki plon przy zachowaniu wysokich parametrów jakościowych, jest zadaniem niezwykle trudnym. Dlatego tak ważne jest określenie stanu odżywienia roślin w krytycznych fazach rozwojowych. Stosowanie dawki azotu przed siewem, a następnie dawek uzupełniających na podstawie stanu zawartości azotu w roślinie i glebie jest jednym z elementów optymalizacji nawożenia tym pierwiastkiem. Przy stale rosnących cenach nawozów optymalizacja nawożenia pozwala zaoszczędzić, a także ograniczyć zanieczyszczenie środowiska spowodowane stosowaniem zbyt dużych dawek azotu. Ocenę kondycji roślin można przeprowadzić, wykorzystując wymienione metody. Rozważając zakup, należy jednak zdawać sobie sprawę z tego, że wiąże się on z wysokimi kosztami, które mogą zwrócić się jedynie w gospodarstwach o dużym areale. Przy zakupie czujników rolnik może otrzymać dodatkowe punktu w programie PROW.

Najtańszą i najprostszą możliwością do określenia poziomu dawek azotu jest mobilna aplikacja ImageiT firmy Yara. Chcąc z niej skorzystać, trzeba mieć smartfon lub tablet z aparatem fotograficznym oraz dostęp do internetu. Po wykonaniu kilku zdjęć roślin na plantacji przesyła się je na serwer firmy. Tam dokonywana jest ich analiza. Pocztą zwrotną otrzymujemy wyliczoną, rekomendowaną dawkę azotu. Zdecydowanie nie można traktować tej aplikacji jako głównego źródła informacji o stanie zaopatrzenia roślin w N, ponieważ nie cechuje się wysoką precyzją. Można ją wykorzystać w celach pomocniczych.

Najtańszym, ręcznym urządzeniem optycznym, opartym na wskaźniku NDVI, jest GreenSeeker Handheld. Pozwala ono na szybką ocenę stanu odżywienia roślin. Pomiar należy przeprowadzać, trzymając je 70-80 cm nad powierzchnią łanu. Pomiary najlepiej wykonywać 1 lub 2 razy w tygodniu w wybranym miejscu w celu monitorowania stanu odżywienia azotem. Wyniki należy odnieść do krzywej nawożenia i na tej podstawie ustalić odpowiednią dawkę nawozu. Urządzenie ma akumulator. Dzięki bezpłatnej aplikacji ConnectedFarm użytkownik może rejestrować wartość pomiaru wraz z miejscem jego wykonania (pozycja GPS). Koszt zakupu to ok. 1800 zł.

Kolejnym urządzeniem jest GreenSeeker Trimble RT200. Podczas przejazdu po polu dokonuje ono pomiaru i wyliczania dawki azotu, która powinna zostać rozsiana. Zawiera czujnik aktywny i własne źródło światła. System składa się z 4-8 elementów pomiarowych umieszczonych na ramie z przodu ciągnika. Przy wyliczaniu dawki nawozu urządzenie uwzględnia zagęszczenie roślin w łanie. Podstawową wersję urządzenia, składającą się z 4 czujników oraz systemu GreenSeeker Trimble bez monitora, można kupić za ok. 40 tys. zł, zaś wersja rozszerzona o dwa dodatkowe czujniki i monitor sterujący kosztuje ok. 100 tys. zł. Urządzenie w stosunku do innych czujników zintegrowanych z ciągnikiem wyróżnia się: przystępną ceną, opcją ręcznej regulacji, możliwością pracy systemu z monitorem wykorzystywanym do nawigacji oraz przeprowadzaniem pomiaru na całej szerokości roboczej. Użytkownik nie musi kalibrować urządzenia w stosunku do gatunku czy fazy rozwojowej.

Przykładem urządzenia optycznego znajdującego zastosowanie w ocenie kondycji roślin w poszczególnych fazach rozwojowych jest Crop Sensor Isaria firmy Claas. Pomiary wykonywane tym urządzeniem przeprowadzane są w trakcie wykonywania zabiegów nawożenia. Czujniki umieszczone są w dwóch głowicach, po lewej i prawej stronie na jednej ramie zamontowanej z przodu ciągnika. Pozwala to na dokładny pomiar roślin bezpośrednio metr nad łanem roślin. Zakres monitorowanego pola obejmuje obszar przed ciągnikiem i w zasięgu 3 m na zewnątrz od jego kół. Sam czujnik ma system aktywnego pomiaru składający się z 4 diod LED, w związku z tym może pracować w dzień i w nocy. System identyfikuje ilość pobranego składnika przez rośliny w danym momencie i przy właściwym algorytmie obliczana jest wielkość dawki, która ma być rozsiana. Czujnik Crop Sensor Isaria jako jedyny na rynku pracuje w standardzie w ISOBUS. Ciągniki wyposażone w tę technologię mogą współpracować z tym czujnikiem. Koszt zakupu takiego urządzenia mieści się w granicach 105-130 tys.zł.

Kolejnymi rozwiązaniami są proponowane przez firmę Yara urządzenia: N-SENSORTM oraz N-SENSOR ALS (aktywne źródło światła), które mogą pracować w standardzie ISOBUS. Są one montowane na dachu ciągnika, który porusza się po ścieżkach technologicznych w tempie rozsiewacza, określając precyzyjnie poziom azotu w łanie roślin. Zasada działania obu czujników nie opiera się na klasycznym modelu NDVI. Czujniki mierzą światło odbite przez łan roślin i na tej podstawie wyliczany jest indeks spektralny, który obrazuje aktualne zaopatrzenie łanu roślin w azot. Na wartość indeksu spektralnego składa się zarówno zawartość azotu, jak i ilość biomasy. Reprezentatywne pole pomiaru wynosi 3,5 m.

Efektem działania urządzenia Yara N-SENSOR jest w pierwszej kolejności precyzyjna ocena stanu zaopatrzenia roślin wyrażona w ilości pobranego azotu (kg N/ha). Za zapisywanie wyników pracy N-Sensora, przeliczanie rekomendacji i kontrolę pracy odpowiada sterownik PFbox Panasonic CF- 19. Koszt takiego urządzenia może dochodzić do 44 tys. euro.

PODSUMOWANIE

Zasobność gleby w składniki pokarmowe jest różna w związku z tym obszary pola charakteryzują się dużą zmiennością glebową, a rośliny mają różny stopnień odżywienia. Dlatego warto zastosować rozwiązania oceniające stopnień odżywienie roślin. Taka ocena pozwoli na zastosowania zmiennej dawki. W tych miejscach, w których widoczny jest niedobór azotu, zastosowana zostanie wyższa dawka nawożenia, a w miejscach o dobrym stanie roślin - niższa dawka.

 Artykuł ukazał się w majowym wydaniu miesięcznika "Farmer"

Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (7)

  • kuba 2016-05-31 09:29:43
    wsch może u Ciebie nie inwestują ale u mnie od saletry było biało, wczoraj liczyłem i arkadia 11 pięter, na zachodzie sucho a u mnie owies gnił od deszczu
  • wsch 2016-05-28 22:19:59
    U was susza a na wschodzie po prostu wymarzło lub przemarzło na tyle że pszenice liście mają jak u kukurydzy bo i obsada jak w kukurydzy i choć łan z boku wygląda to już z góry można żaby oglądać . Nikt w takie uprawy nie inwestował i nie inwestuje bo ile by nie nasypać to nie namłóci .
  • VDAN 2016-05-28 16:29:22
    Max 4 tony, a azot to może jesienią kupię a może nie?
  • przecietniak 2016-05-28 15:30:52
    Racja. W tym roku wykorzystanie nawozow ograniczyly doplaty w 3 ratach a teraz susza. Po co dawki jakosciowe jak roslinka nie wykorzystala jeszcze 50% azotu z dotychczasowej dawki
  • synek 2016-05-28 15:17:20
    Azotowych nawozów pełne magazyny,nikt nie kupuje bo po co,susza jak diabli.A w prognozach pogody deszcz z zachodu na wschód,z południa na północ i odwrotnie tylko że wirtualny.I tak "leje" od 3 miesięcy a zbiory coraz wyższe,pewnie też wirtualne.
  • avens 2016-05-28 12:17:22
    Autor artykułu ma poważne problemy z matematyką, widocznie bardziej uważał na lekcjach języka polskiego ;)
  • ryzyk 2016-05-28 09:51:23
    To 11 czy 9 ton?
ZOBACZ WSZYSTKIE KOMENTARZE

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 54.224.85.115
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin serwisu

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Zgłoś swoje propozycje zmian!


Dziękujemy za współpracę!