Niedawno opracowany i wydany przy udziale Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi Kodeks Doradczy Dobrej Praktyki Rolniczej Dotyczącej Ograniczenia Emisji Amoniaku w szerokim zakresie mówi o sposobach i możliwościach wdrożenia wielu praktyk w działalności rolniczej, mających na celu ograniczenie strat gazowych azotu do atmosfery. W poprzednim numerze "Farmera" skupiliśmy się na tym zagadnieniu w kontekście stosowania nawozów naturalnych (obornik, gnojówka, gnojowica). W tym natomiast pragniemy podać kilka przykładów, jak można redukować emisję amoniaku podczas stosowania nawozów mineralnych. Działania takie bowiem mają wymiar nie tylko prośrodowiskowy, lecz także ekonomiczny.

STRATY MOGĄ BYĆ DUŻE

Wielkości strat azotu w formie amoniaku z mineralnych nawozów azotowych uzależnione są od rodzaju i dawki nawozu, techniki aplikacji, typu gleby (struktury, zawartości substancji organicznej, zawartości wody, pH), warunków klimatycznych (temperatury, prędkości wiatru, opadów) oraz obecności roślin. Mogą zawierać się w szerokim przedziale od 5 do 40 proc. całkowitej ilości stosowanego azotu w nawozie. W najmniejszym stopniu takim procesom ulega azotan amonu (saletra, saletrzaki). W zależności od warunków szacuje się, że są to straty rzędu 0,5-5 proc. Stosowanie saletry jednak podwyższa ryzyko emisji N2O do atmosfery (denitryfikacja). Ma to głównie miejsce przy braku tlenu (nasycenie gruntu wodą w przypadku gleb wilgotnych i o drobnej teksturze).

POD LUPĘ - MOCZNIK

Z kolei najbardziej narażony na straty azotu w formie ulatniania się amoniaku jest mocznik. Straty te zaczynają się od momentu wysiania go na pole. Wynika to z właściwości chemicznych nawozu. Mocznik to nawóz o wysokiej zawartości azotu (46 proc. N), a azot w tym nawozie występuje w formie amidowej [CO(NH2)2]. Po wprowadzeniu go do gleby, przy obecności enzymu ureazy, już po 24 godzinach forma ta przekształca się w wodorowęglan amonu. Azot w tej formie ma tendencję do przekształcania się w lotny amoniak. Jeśli stosujemy ten nawóz niewłaściwie, narażamy się na poważne straty azotu, które mogą wynieść nawet 40 proc. całkowitej ilości tego składnika.

JAK NAJSZYBCIEJ WYMIESZAJ MOCZNIK Z GLEBĄ

Można jednak odpowiednimi działaniami ograniczyć te negatywne skutki. W celu zmniejszenia emisji NH3 z mocznika zaleca się jak najszybsze wymieszanie go z glebą. Dlaczego? Jeśli dochodzi do rozkładu azotu amidowego na powierzchni gleby, duża część azotu bezpowrotnie ulatnia się w formie amoniaku i dochodzi do niepożądanego wiązania się jonów amonowych w powierzchniowej warstwie gleby. Z tego powodu nawóz ten nie jest dobrym rozwiązaniem w przypadku stosowania nawożenia pogłównego.

Jeśli rozkład mocznika następuje po jego wymieszaniu z glebą, jony amonowe będą wyłapywane prze kompleks sorpcyjny gleby, a dokładniej przez ił koloidalny lub materię organiczną, lub będą tworzyć nielotne związki chemiczne. Po odpowiednich przemianach w glebie azot będzie mógł zostać pobrany przez rośliny. Z racji tego, że gleby lekkie zawierają mało iłu koloidalnego oraz/lub materii organicznej, charakteryzują się małą sorpcją amoniaku. I na tych glebach straty mogą być największe. Warto także pamiętać, że tempo rozkładu mocznika zależy od aktywności enzymatycznej (a więc i mikrobiologicznej) gleby. Z tego też powodu nawożenie mocznikiem najlepiej prowadzić w warunkach dobrej wilgotności gruntu i w temperaturze powyżej 10oC. Wyszacowano, że przykrycie mocznika glebą natychmiast po zastosowaniu daje obniżenie emisji amoniaku o 50-80 proc. Ograniczyć straty gazowe można także, stosując mocznik tuż przed większymi opadami deszczu. Pomaga także natychmiastowe deszczowniane pól po rozsiewie mocznika (dawka wody co najmniej 5 mm). W ten sposób można ograniczyć emisję tego gazu o 40-70 proc.

DOSTARCZYĆ W GŁĄB GLEBY

Dobrym rozwiązaniem jest bezpośrednie doglebowe stosowanie mocznika. Można tego dokonać, stosując siewniki wyposażone dodatkowo w redlice do aplikacji nawozów stałych lub wtrysk nawozów płynnych, które wprowadzają nawóz w głąb gleby. Nawóz musi być jednak zaaplikowany w odpowiedniej odległości od nasion, aby można było uniknąć hamowania kiełkowania i rozwoju roślin w początkowych fazach wzrostu (duże stężenie amoniaku działa fitotoksycznie). W suchych warunkach emisja amoniaku może być wyższa. Z kolei podczas pasowego stosowania lokalnie dochodzi do miejscowego wzrostu pH, a zasadowy odczyn sprzyja powstaniu lotnego amoniaku. Dlatego decydując się na to rozwiązanie, warto stosować mocznik z inhibitorem ureazy. Iniekcja mocznika w głąb gleby może ograniczyć emisję nawet o 90 proc.

MOCZNIK O SPOWOLNIONYM DZIAŁANIU

Inhibitory ureazy dodawane do mocznika nawozowego czasowo spowalniają jego enzymatyczną przemianę dzięki hamowaniu aktywności enzymu. Ograniczają i spowalniają tempo przemian azotu amidowego w moczniku do wodorotlenku amonowego i amoniaku. Najczęściej stosowanym inhibitorem spowalniającym rozkład mikrobiologiczny jest NBPT - N-(n-butylo) trójamid tiofosforowy. Może być dodawany do stopu mocznika przed granulacją, nanoszony na powierzchnie granulek w procesie ciągłym lub szarżowym, jak również dodawany do roztworu saletrzano-mocznikowego (RSM). Inhibitory powodują wydłużenie dostępności azotu dla roślin z 6-8 tygodni do 8-16 tygodni. Badania wskazują, że redukcja emisji gazowego amoniaku pod wpływem niewielkiego dodatku NBPT kształtuje się nawet na poziomie ok. 40 proc. w przypadku roztworu saletrzano-mocznikowego (RSM) oraz ok. 70 proc. w przypadku mocznika w postaci stałej. O ok. 30 proc. można zredukować te straty, wybierając mocznik otoczkowany polimerami. W badaniach naukowych stwierdzano jednak, że warstwa otoczki nie zawsze ulega degradacji równolegle z uwalnianiem składnika pokarmowego.