Jakość plonu a równowaga składników pokarmowych w nawożeniu

Jakość plonu a równowaga składników
pokarmowych w nawożeniu
Jan Łabętowicz, Wojciech Stępień
1. Względność pojęcia jakości plonu
2. Miejsce nawożenia w kształtowaniu jakości plonów
3. Azot jako główny czynnik wpływający na ilość i jakość plonu
4. Wpływ potasu na jakość plonu
5. Znaczenie fosforu, magnezu i siarki dla jakości plonu
6. Mikroelementy a jakość plonu
7. Współdziałanie nawożenia mineralnego i organicznego w
kształtowaniu jakości plonu
8. Podsumowanie
JAKOŚĆ
PLONU
Wartość
konsumpcyjna
Wartość
paszowa
Wartość
technologiczna
Zdrowotność
roślin
Wpływ nawożenia
na jakość plonu
bezpośredni
Na cechy użytkowe
plonu
pośredni
Poprawa właściwości gleby:
Zasobność w składniki pokarmowe
Odczyn gleby
Zawartość substancji organicznej
Wpływ pośredni nawożenia jest szczególnie istotny na
glebach lekkich
CZYNNIK
GENETYCZNY
WIEK
WARUNKI
KLIMATYCZNE
J A K O Ś Ć
P L O N Ó W
R O Ś L I N
WARUNKI
GLEBOWE
AGROTECHNIKA
OCHRONA ROŚLIN
NAWOŻENIE
Wpływ nawożenia azotem na plon i jego
jakość
jakość
plon
plon, jakość
2.
1
.
3.
Wpływ nawożenia azotem na cechy przemiałowe
ziarna pszenicy (średnia dla 10 odmian)
Cecha
Dawka azotu, kg N ha-1
90
120
150
180
Zawartość białka, %
11,3
11,7
12,5
12,7
Liczba opadania, s
215
217
214
204
Zawartość glutenu, %
27,9
30,0
32,2
33,7
Rozpływalność, mm
2,19
2,37
2,60
2,79
Wodochłonność maki, %
68,4
69,2
70,4
71,1
Rozmiękczenie ciasta, B.U.
34,0
31,5
26,9
25,1
Wskaźnik sedymentacji
26,6
28,9
30,4
31,3
Rezystencja ciasta
5,57
6,12
8,00
8,45
Wartość walorymetryczna
60,9
62,5
67,5
68,4
Źródło: Stankowski i in.
2008
Wpływ nawożenia na plon rzepaku ozimego
i zawartość tłuszczu i białka
Plon t/ha
Zawartość w %
Dawka
N
W kg/ha
nasion
tłuszczu
tłuszczu
białka
0
1,10
0,55
49,6
18,1
40
1,51
0,74
48,9
18,8
80
1,92
0,91
47,4
19,5
120
2,10
0,98
46,5
20,6
Wpływ potasu na przemiany
węglowodanów
• potas zwiększa syntezę dwucukrów i wielocukrów
Sacharoza → buraki cukrowe
Cukry
proste
Skrobia
→ ziemniaki
zboża
Celuloza → • wyleganie zbóż
• wartość technologiczna
włókna lnu i konopi
• Nawożenie potasem sprzyja nagromadzeniu rezerw węglowodanów
w organach zapasowych roślin wieloletnich i ozimych
• lepsze przezimowanie
• lepszy odrost wiosenny
Ponadto nawożenie potasem powoduje
- wzrost produkcji kwasów organicznych → poprawa jakości owoców
i warzyw
- wzrost zawartości witaminy C
Wpływ potasu na przemiany azotu
wpływ na zawartość azotu białkowego
K
azot niebiałkowy
• N mineralny
• aminokwasy
• aminy
• amidy
azot białkowy
• białko
Wpływ potasu na zawartość N ogólnego
i białkowego na przykładzie ziemniaków
Nawożenie
potasem
N ogólny
% s.m.
N białkowy
% s.m.
% N ogólnego
bez potasu
2.81
1.65
59
nawożenie
potasem
2.92
2.05
70
•
•
Wartość technologiczna buraka cukrowego
Wartość paszowa roślin pastewnych
Wpływ potasu na przemiany azotu
nitrozoaminy a nawożenie potasem
W warunkach niedoboru K w roślinach nagromadzają się
aminy (np. putrescyna)
Zawartość putrescyny w M/g
Rośliny
z niedoborem K
Rośliny dobrze
zaopatrzone w K
Stosunek
8.7
0.21
41 : 1
aminy + azotany → nitrozoaminy
↑
silnie rakotwórcze
związki
Wpływ potasu na przemiany azotu
zmniejszenie wysokich stężeń NH4+ w roślinie
białko
NH4+
K stymuluje proces syntezy
białek
• niedobór K w liściach roślin powoduje
objawy zatrucia jonami NH4
• chlorozy liści
• nekrozy
• uszkadzanie pędów
Wpływ potasu na przemiany azotu
zmniejszenie zawartości azotanów w korzeniach roślin
uprawnych
Liść
NO3- → NH2 → białko
K
KNO3
Korzeń
NO3-
Gleba - Roztwór glebowy
NO3K+
w postaci
soli
organicznyc
h
Ciemnienie bulw surowych
Związki
Fenolowe
utlenianie
Barwniki
melaninowe
(tyrozyna)
oksydaza
polifenolowa
Ciemnienie bulw ugotowanych
Związki
Fenolowe
(kwas chlorogenowy)
+
Fe
Ciemne związki
kompleksowe
Cukry redukujące
Duże dawki N
Kwas cytrynowy
Kwas askorbinowy
Nawożenie potasem
Zawartość sacharozy
- Azot obniża zawartość sacharozy
- Potas zmniejsza negatywny efekt
azotu
%
sacharozy
18
17
16
0
90 / 180
270
90 / 180
Kg K / ha
Kg N / ha
Fosfor a jakość plonu
Zboża
Wczesne fazy rozwojowe
Po kwitnieniu
Liczba kłosków na m2
Plon
Masa 1000 nasion
Wypełnienie ziarna
Ziemniaki
Zawartość skorbi
Zwiększa estryfikację
Plon skrobi
Wzrost kleistości
skrobi
Użytki zielone
Udział roślin motylkowatych
Przyspiesza
dojrzewanie bulw
Zmniejsza uszkodzenia
mechaniczne
Wpływ nawożenia fosforem na wybrane parametry
oceny jakościowej ziarna pszenicy ozimej
Cecha
Plon ziarna, t ha-1
Masa tysiąca
ziarna, g
Zawartość glutenu,
%
Rozpływalność
glutenu, mm
Plon glutenu, t ha 1
Dawki fosforu, kg ha-1
0
40
60
4,4
5,8
6,2
43,2
42,9
43,2
23,2
27,6
29,2
6
5
4
1,01
1,60
1,83
Źródło: Potarzycki 2003
Wpływ dolistnego dokarmiania magnezem
na masę pojedynczego ziarniaka zbóż
Masa pojedynczego ziarna, mg
48
y = -2735,9x2 + 653,42x + 7,6021
2
R = 0,87***
46
Dawka magnezu:
44
- 0 kg Mg ha-1
█ - 0,5 kg Mg ha-1
42
- 1 kg Mg ha-1
40
- 5 kg Mg ha-1
38
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
0,11
0,12
Zawartość Mg w ziarnie, %
Źródło: Grimme 1987
Wpływ nawożenia siarką na wybrane parametry
oceny jakościowej ziarna pszenicy
Cecha
Białko ogółem, %
Szklistość
ziarniaków, %
Zawartość glutenu,
%
Porowatość
miękiszu chleba, %
Objętość chleba,
cm3
Nawożenie siarką
-S
+S
12,9
13,3
3,7
4,2
22,9
23,6
72,7
75,6
293
334
Źródło: Podleśna i in. 2003
Wpływ nawożenia miedzią w formie CuSO4·5H2O w
fazie EC25 (I) i EC31(II) na plon i zawartość glutenu
w ziarnie pszenicy
Plon ziarna
Zawartość glutenu
5,2
31,0
Plon t ha-1
29,0
4,8
28,0
4,6
27,0
4,4
26,0
0
0,5(I)
0,5(II)
0,5+0,5(I+II)
Dawka i termin stosowania nawozu, kg ha -1
Źródło: Potarzycki 2004
Gluten, %
30,0
5,0
Wpływ nawożenia doglebowego oraz
dolistnego na zawartość cynku oraz skład
jakościowy białka w ziarniakach
Zawartość w ziarnie
Dawka Zn w kg / ha
0
7,5
7,5 + 0,33*
Cynk, mg Zn·kg-1
11,8
13,2
24,7
Polimery białkowe – glutenina
(% ogółu białek)
36,3
36,7
38,5
Gliadyna (% ogółu białek)
46,1
45,4
41,5
* - oprysk dolistny
Źródło: Peck i in. 2008
Współdziałanie nawożenia mineralnego i
organicznego
• Wpływ pośredni na jakość przez
oddziaływanie na żyzność gleby
• Nawozy organiczne jako czynnik buforujący
wobec niedoborów lub nadmiarów składników
pokarmowych
• Szczególne znaczenie
– Na glebach lekkich
– W warunkach rolnictwa ekstensywnego
Sposoby zapewnienia jakości
plonu w nawożeniu
• Zapewnienie równowagi składników w
nawożeniu
• Terminy stosowania nawozów
• Rola mikroelementów w zrównoważonym
rolnictwie
• Współdziałanie nawożenia mineralnego i
organicznego
Dziękuję za
uwagę