Denitryfikacja, wymywanie i wolatylizacja (ulatnianie) to trzy procesy wrogie rolnikom. Rośliny pobierają azot z gleby w formie amonowej bądź azotanowej. Forma azotanowa w przeciwieństwie do amonowej nie może zostać zatrzymana przez kompleks sorpcyjny, przez co jest podatna na wymywanie oraz denitryfikację. Jak sama nazwa wskazuje, wymywanie polega na przemieszczaniu się azotanów wraz z wodą opadową w głąb profilu glebowego, poniżej strefy systemu korzeniowego, na skutek długotrwałych lub nawalnych deszczy. Z kolei denitryfikacja, zachodząca w warunkach beztlenowych, skutkuje ulatnianiem do atmosfery gazowych związków tlenków azotu lub azotu cząsteczkowego. Temu procesowi sprzyja zwykle nadmierne uwilgotnienie gleby.

Z procesem wolatylizacji możemy mieć do czynienia podczas aplikacji nawozów naturalnych bądź mineralnych zawierających azot w formie amonowej i amidowej. Jeżeli wyżej wymienione nawozy nie zostaną odpowiednio szybko wymieszane z glebą, następują procesy chemiczne prowadzące do powstania węglanu amonu, który następnie ulega rozkładowi do amoniaku i dwutlenku węgla. Jeżeli natomiast zastosowany nawóz zostanie wymieszany z glebą, powstawanie lotnych związków chemicznych jest ograniczone dzięki sorpcji jonów powstających w wyniku hydrolizy.

Szacuje się, że dostarczony w nawozach azot tylko w ok. 50 proc. pobierany jest przez rośliny. Średnio 25 proc. z całej puli ulega immobilizacji, a pozostałe 25 proc. tracimy na skutek denitryfikacji (5 proc.) oraz wymywania (20 proc.). W świetle tych liczb zasadne staje się wdrożenie taktyki, dzięki której kosztowne nawozy można wykorzystać jak najefektywniej. Oprócz oczywistych szkód finansowych straty azotu oddziałują negatywnie na środowisko, przyczyniając się do zanieczyszczenia wód powierzchniowych oraz globalnego ocieplenia klimatu.

Ograniczenie czynników ryzyka

Podstawą zapobiegania stratom azotu jest unikanie czynników ryzyka związanych z warunkami atmosferycznymi i glebowymi, mogącymi przyczynić się do intensyfikacji procesów prowadzących do strat azotu. Amoniak ulatnia się szczególnie intensywnie, gdy nawozy aplikowane są podczas wysokich temperatur, w dni wietrzne i bez opadów. Z tego powodu najlepszym terminem na zastosowanie nawozów naturalnych są chłodne, bezwietrzne wieczory. Wzmożone ulatnianie amoniaku zachodzi na stanowiskach o wysokim odczynie lub świeżo wapnowanych, gdyż wysoki odczyn wzmaga ulatnianie amoniaku. Właśnie dlatego nie należy łączyć wapnowania i nawożenia np. obornikiem. Nie oznacza to oczywiście, że możemy dopuścić do zakwaszenia gleb – zbyt niski odczyn również wpływa negatywnie na pobieranie azotu przez rośliny. Niezwykle istotnym czynnikiem, mającym wpływ na ograniczenie strat azotu w postaci amoniaku, jest czas. Przykrycie nawozów naturalnych oraz mocznika glebą natychmiast po ich zastosowaniu pozwala na ograniczenie emisji amoniaku nawet o 90 proc.

Dobre praktyki rolnicze ze wsparciem nowoczesnych technologii

Często wystarczy zacząć od przestrzegania podstawowych zaleceń dobrej praktyki rolniczej, niewymagających wysokich nakładów. Duży nacisk powinno się położyć na nawożenie dopasowane do potrzeb. W tym zakresie pomocne będzie przestrzeganie planu nawozowego uwzględniającego potrzeby pokarmowe roślin i stopień ich pokrycia z zasobów własnych. W celu zwiększenia efektywności wykorzystania nawozu zaleca się także podział całkowitej dawki azotu na kilka części. Azotem nie powinno się nawozić „na wyrost”, ponieważ niepobrane przez roślinę, ruchliwe jony azotanowe łatwo ulegają wymyciu.

Szczególne ryzyko strat występuje, gdy gleba nie pozostaje odkryta po zbiorze roślin uprawnych. Warto wówczas rozważyć siew mieszanek międzyplonowych. Azot, który pozostał w glebie po żniwach, zamiast zostać wymyty, zostanie pobrany przez korzenie rosnących roślin i wykorzystany do ich wzrostu. Szczególne zdolności w tym zakresie mają takie gatunki roślin międzyplonowych, jak gorczyca, rzepa ścierniskowa czy rzodkiew oleista. Zakumulowany azot zostanie następnie uwolniony z pozostałości międzyplonu i wykorzystany ponownie przez kolejne rośliny uprawiane w plonie głównym.

Na rynku coraz częściej można spotkać nawozy azotowe z dodatkiem inhibitorów lub otoczkowane. Działanie inhibitorów nitryfikacji (w produktach dostępnych na rynku najczęściej spotykany jest DMPP) spowalnia proces przemiany amonowej formy azotu w azotanową, podatną na wymywanie i denitryfikację. Z kolei inhibitory ureazy (w większości produktów stosowana jest mieszanka NBPT i NPPT) mają za zadanie hamowanie procesu przemiany formy amidowej w amonową, co pomaga ograniczyć ulatnianie amoniaku. Od 1 sierpnia tego roku mocznik będzie można stosować na polach tylko z dodatkiem inhibitora ureazy lub w biodegradowalnej otoczce. Więcej na ten temat przeczytacie w poprzednim artykule tego wydania „Farmera”.

Rozwiązania z zakresu uprawy i techniki rolniczej

W celu ograniczenia strat azotu z gleby pomocne będzie zmniejszenie intensywności uprawy, rezygnacja z orki i wprowadzenie praktyk uprawy konserwującej. Dzięki stosowaniu uprawy bezpłużnej, pasowej bądź zerowej dochodzi do poprawy właściwości gleby, dzięki czemu można uniknąć powstawania zastoisk wodnych prowadzących do strat azotu na skutek denitryfikacji. Systemy uprawy wykluczające orkę sprzyjają zwiększeniu zawartości próchnicy w glebie, która zapobiega wypłukiwaniu azotanów.

Przykładem rozwiązań pomocnych w ograniczeniu strat azotu mogą być siewniki dostosowane do jednoczesnej aplikacji nawozów, co zmniejsza ryzyko utraty składników nawozowych na skutek spływu powierzchniowego. Stosując nawozy naturalne w postaci płynnej, warto zainwestować w rozwiązania umożliwiające aplikację doglebową (ewentualnie naglebową) gnojowicy. Dzięki zastosowaniu np. aplikatorów szczelinowych można bardzo skutecznie ograniczyć straty azotu w postaci amoniaku dzięki maksymalnemu ograniczeniu kontaktu nawozu z powietrzem.