Zabránit vymývání dusíku

Hnojení dusíkem se zaměřuje především na výši a kvalitu výnosu pěstovaných plodin. Neméně důležité je však přihlížet i k vlivu dusíku na životní prostředí. Jde zejména o jeho vymývání v důsledku hnojení a nebezpečí zatížení podzemních vod. Je proto nutné využívat při aplikaci této živiny veškerých možností, které omezují, popř. zabraňují vymývání dusíku. Patří k nim mimo jiné i využívání stabilizátorů dusíku (inhibitorů nitrifikace), perspektivní se ukazuje i aplikace dusíku v amonné formě.

V první části svého příspěvku se německý odborník zabývá tím, jaké procesy probíhají v půdě i v rostlině při hnojení založeném na přísunu amonného dusíku (tedy s žádným, popř. malým zastoupením nitrátů).

Je známé, že využitím hnojiv s obsahem stabilizátorů dusíku (inhibitorů nitrifikace), ale také hnojiv neobsahujících nitráty, se dosahuje často pomalejšího, pozvolného působení dusíku. Této skutečnosti se často využívá k tomu, aby se těmto hnojivům bez nitrátů připisovala možnost uvolňování dusíku v době, kdy není zapotřebí. Spolu s viditelným působením dusíku z nitrátů, které vykazuje bujný růst a sytě zelené zbarvení porostů, bývá tato argumentace přijímána. Odborníci se nyní zaměřili na podrobnější sledování všech rozdílů při aplikaci dusíku v nitrátové formě (NO3-) a amonné formě (NH4+).

Harmonický růst začíná v kořenech

Příjem dusíku kořeny se uskutečňuje zčásti pasivně, zčásti aktivně, a to výměnou iontů OH- a HCO3-, popř. H+ za ionty NO3-, popř. NH4+ . Zatímco iont NH4+ je sorpčně vázán na půdní komplex, nitráty jsou velmi pohyblivé, osmoticky účinné a jejich transport se v rostlině uskutečňuje xylémem do listů, kde je redukován a přeměněn na proteiny. Iont NH4+ se naproti tomu již v kořenech zabudovává do uhlíkového skeletu při tvorbě aminokyselin a amidů a posléze se transportuje do rostliny a využívá mj. při tvorbě proteinů.

Tyto pochody pak odpovídají opticky viditelné reakci rostlin na různé formy dusíku.Vysoká nabídka nitrátového dusíku v půdě vede k jeho vysokému příjmu rostlinou. Přijatý dusík je pak transportován do listů a zde se za vysoké potřeby energie opět redukuje. Tento pochod vede k intenzivnější tvorbě chlorofylu, která se projevuje výrazným zeleným zbarvením porostu.

Jinak probíhá tento proces při výživě rostlin na bázi dusíku v amonné formě. Redukce amonného dusíku není v tomto případě nutná; dodatečná tvorba chlorofylu, která je potřebná po aplikaci nitrátů, neprobíhá, takže se neprojeví ani výrazněji zelené zbarvení rostlin. Energetická náročnost při tvorbě proteinů je tedy při výživě rostlin na bázi amonného dusíku nižší než při hnojení nitrátovým dusíkem. Zvláště za stresových podmínek (např. nedostatek světla v časném jaru) se projeví takováto přednost velmi intenzivně.

Kromě aktivního příjmu amonného dusíku a jeho okamžité přeměny na proteiny již v kořenech se vytváří i rovnováha k syntéze uhlohydrátů v nadzemní části rostlin. Vývoj nadzemní části i kořenů se podle německého odborníka při této výživě dostává při vysokém růstovém potenciálu do harmonické rovnováhy. Forma dusíku v půdě tedy vykazuje vliv na tvorbu kořenů. Výživa rostlin na bázi amonného dusíku podporuje podstatně intenzivnější tvorbu postranních kořenů a vede ke snížení hodnoty pH v rhizosféře, aniž by podstatně ovlivňovala pH půdy. V důsledku tohoto procesu se zlepšuje schopnost jak příjmu vody, tak živin rostlinou. Navíc se i další živiny, např. fosfor a stopové prvky (např. mangan) mobilizují a stávají dostupné pro rostliny.

Četné uvedené přednosti výživy rostlin na bázi amonného dusíku bylo možné prokázat i v polních podmínkách. Jsou přitom tím výraznější, čím lépe se podaří udržet dusík v amonné formě v půdě po co nejdelší časové období.

Využitím stabilizátorů dusíku optimalizovat hnojení

Výsledky modelových pokusů v polních podmínkách plně dokládají dosavadní kladné zkušenosti s využitím stabilizátorů dusíku, popř. inhibitorů nitrifikace. Hnojilo se k ozimé pšenici krátce před začátkem vegetační doby jednorázovou dávkou 150 kg N . ha-1 ve formě močoviny. Spolu s hnojivem se aplikoval i ověřovaný stabilizátor dusíku a hodnotil se vliv na obsah Nmin v půdě, obsah nitrátů a veškerého dusíku v rostlinách a konečně i výnos ve srovnání s variantou bez použití stabilizátoru dusíku. Vycházelo se přitom z toho, že v půdě probíhající procesy vedou ve sledovaném časovém období ve variantě bez stabilizátoru dusíku spíše k "nitrátové" a se stabilizátorem spíše k "amonné" výživě rostlin.

Byly stanoveny průměrné hodnoty ze tří měření na Nmin v období od začátku vegetační doby po začátek sloupkování u obilovin, obsah nitrátů a veškerého dusíku v rostlinách k termínu sloupkování a výnos zrna. Výsledky varianty bez stabilizátoru byly vzaty jako 100 %, aby změny při výživě na bázi amonného dusíku byly dobře patrné.

Důsledkem sorpční vazby amonného dusíku v půdě byl, vzhledem k nižším ztrátám, vyšší obsah rostlinám dostupného Nmin (amonný dusík). Nižší podíl nitrátového dusíku v půdě při výživě na bázi amonného dusíku, popř. použití stabilizátoru N vede vzhledem k přednostnímu příjmu amonného dusíku rostlinami k nízkému obsahu nitrátů v listech. Vyšší obsah veškerého dusíku v rostlině (měřeno ve fázi sloupkování) při výživě rostlin na bázi amonného dusíku ukazuje, že tuto formu dusíku přijímají rostliny stejně, ne-li lépe než formu nitrátovou. Rostliny přitom mohou být prostřednictvím této formy zásobeny dusíkem lépe a především rovnoměrněji.

Závěr

Amonný dusík je v půdě - podobně jako draslík - vázán sorpčně a rostliny si jej mohou z této půdní zásoby odebírat v souladu se svou potřebou. K stresovým stavům z nadměrného, popř. nedostatečného zásobení dusíkem proto nedochází. Při využití těchto mechanismů se mohou dávky dusíku (ve formě amonného dusíku a se stabilizátorem N) spojit, ztráty minimalizovat a rostliny zároveň optimálně vyživovat.

Neue Landwirtschaft, 11, 2000, č. 10, s. 56-57 (DK)