wpływ magnezu i cynku w nawozie wieloskładnikowym na plon

WPŁYW MAGNEZU I CYNKU W NAWOZIE WIELOSKŁADNIKOWYM NA PLON ZIARNA
KUKURYDZY UPRAWIANEJ W MONOKULTURZE
EFFECT OF MAGNESIUM AND ZINC ENRICHED NPK FERTILIZERS ON GRAIN YIELD OF
MAIZE CULTIVATED IN MONOCULTURE
Jarosław Potarzycki
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Katedra Chemii Rolnej
Wstęp
Wzrastający udział w strukturze zasiewów kukurydzy uprawianej z przeznaczeniem na ziarno, dość
powszechna uprawa tego gatunku w monokulturze oraz niedostatecznie wykorzystany względnie duŜy potencjał
plonotwórczy współczesnych odmian to najwaŜniejsze, choć nie jedyne czynniki, stanowiące punkt wyjścia do
podjęcia badań nad zwiększeniem efektywności nawoŜenia kukurydzy.
Plonotwórcza rola nawoŜenie jest najczęściej odnoszona do stosowania składników
pierwszoplanowych, zwłaszcza azotu. Tymczasem współczesne podejście do nawoŜenia wymaga zbilansowania
takŜe składników drugoplanowych i mikroelementów. W tym kontekście szczególną rolą odgrywają magnez i
cynk. Oba te pierwiastki poza specyficznymi funkcjami fizjologicznymi jakie spełniają w roślinie, odgrywają
istotną rolę w metabolizmie azotu (Marschner 1995). Kukurydza jest gatunkiem wykazującym szczególnie duŜe
zapotrzebowanie na cynk (Sturm i in. 1994) i silną reakcję plonotwórczą na nawoŜenie tym mikroelementem
(Wrońska i in. 2007).
Celem pracy było określenie wpływu magnezu i cynku w nawozie wieloskładnikowym na plon ziarna
kukurydzy uprawianej w monokulturze, w warunkach zróŜnicowanego nawoŜenia azotem.
Metodyka badań
Badania prowadzono w latach 2003-2007 na glebie brunatnej właściwej, wykształconej z gliny
zwałowej, klasy bonitacyjnej IIIb, o odczynie lekko kwaśnym, charakteryzującej się średnią zasobnością w
przyswajalny fosfor, potas i magnez oraz zawartością węgla organicznego wynoszącą 19,0 g·kg-1 gleby.
Kukurydzę odmiany Eurostar uprawiano w monokulturze, bilansując dawki fosforu i potasu na
poziomie 60 kg P2O5/ha i 120 kg K2O/ha.
Dwuczynnikowe doświadczenie prowadzono w układzie czterech bloków. Badano następujące
czynniki:
1. Rodzaj nawozu wieloskładnikowego
a. NPK (Lubofos PK + saletra amonowa)
b. NPK+Zn (Lubofos corn , zawierający 0,24% Zn + saletra amonowa)
c. NPK+Mg (Lubofos PKMg, zawierający 3% MgO + saletra amonowa)
2. Dawka azotu:
a. 80 kg N/ha
b. 140 kg N/ha
Wszystkie nawozy stosowano przedsiewnie około 2 tygodnie przed siewem kukurydzy. Plon określono
z powierzchni 24 m2. Ocenie poddano następujące elementy struktury plonu: masę 1000 ziarniaków, liczbę
rzędów na kolbie, liczbę ziarniaków w rzędzie i liczbę ziarniaków w kolbie.
Wykorzystanie azotu z nawozów wyliczono z wzoru: W = (Nn-Nk)/D [%],
gdzie:
Nn – pobranie składnika przez rośliny nawoŜone, kg
Nk – pobranie składnika przez rośliny kontrolne (nienawoŜone), kg
D – dawka składnika, kg
Omówienie wyników
Plon ziarna kukurydzy kształtował się na względnie wysokim poziomie, wynoszącym 9,5-10,1 i 10,4-10,7
t·ha-1, odpowiednio dla dawek 80 i 140 kg N/ha, co jest efektem współdziałania wielu czynników, wśród których
najwaŜniejsze to:
- odpowiednie stanowisko, charakteryzujące się duŜą produktywnością
- wysoki potencjał plonowania odmiany Eurostar
- zbilansowanie składników mineralnych w nawozach
- odpowiednia formulacja chemiczna uŜytych nawozów pojedynczych i wieloskładnikowych
Analizując poziom plonu w całym okresie badań naleŜy wskazać na wyraźnie załamanie się plonu w
ostatnim roku, mimo bardzo korzystnych warunków wilgotnościowych panujących w sezonie wegetacyjnym
2007. Uwzględniając pozytywne efekty uzyskane w latach wcześniejszych, depresja plonu wynikała
prawdopodobnie z negatywnego wpływu monokultury na plon roślin (kukurydza uprawiana piąty rok po sobie).
Wprawdzie zmniejszenie plonu nastąpiło juŜ rok wcześniej, lecz w roku 2006 rośliny były poddane stresowi
wilgotnościowemu w miesiącu lipcu. Optymalny rozkład opadów w roku 2005 (w lipcu i sierpniu) skutkował
największymi efektami plonotwórczymi. Ponadto w sezonie wegetacyjnym 2005 stwierdzono największe
zróŜnicowanie w działaniu testowanych nawozów. Z przeprowadzonych badań wynika zatem, Ŝe efektywność
nawozów wieloskładnikowych róŜniących się składem chemicznych zaleŜała od przebiegu pogody w okresie
wegetacji kukurydzy.
NiezaleŜnie od poziomu nawoŜenia azotem, najsilniejsze działanie plonotwórcze wykazał nawóz z
cynkiem (NPK+Zn > NPK+Mg, NPK), co udowodniono statystycznie (dla P < 0,01). Jednak działanie
poszczególnych nawozów było specyficzne i zaleŜało od dawki azotu. W warunkach umiarkowanego nawoŜenia
saletrą amonową (80 kg N/ha) plon ziarna kukurydzy był determinowany przez skład chemiczny nawozu
[NPK+Zn (10,1 t·ha-1) > NPK+Mg (9,89) > NPK (9,49)]. W sytuacji gdy stosowano większą dawkę azotu,
wynoszącą 140 kg N/ha, skład chemiczny nawozu odniesiony do zawartości cynku i magnezu nie odgrywał
większej roli w kształtowaniu plonu i elementów struktury plonu. ZwyŜki plonu w zakresie dawek azotu 80-140
kg N/ha wynosiły 5, 7, i 9% odpowiednio dla nawozów NPK+Mg, NPK+Zn i NPK. Dla praktyki rolniczej
oznacza to moŜliwość zmniejszenia dawki azotu (mniejsze nakłady na nawoŜenie, ograniczenie rozpraszania
azotu w środowisku) pod warunkiem obecności w nawozie magnezu lub(i) cynku.
Spośród badanych elementów struktury plonu ziarna kukurydzy największy wpływ na uzyskane efekty
plonotwórcza miała masa 1000 ziarniaków (MTZ). Rola magnezu i cynku w kształtowaniu MTZ ujawniła się
szczególnie w piątym roku badań, gdy plony były najmniejsze. W ostatnim roku badań, bez względu na dawkę
azotu, największy wpływ na wielkość ziarniaków miał cynk obecny w nawozie. Korzystny wpływ magnezu i
cynku na MTZ wiązał się jednak z nieznacznym zmniejszeniem liczby ziarniaków w kolbie. Najbardziej stabilną
składową plonu (niezaleŜną od czynników doświadczalnych) okazała się liczba rzędów na kolbach.
Istotnym problemem związanym z produkcją roślinną jest wykorzystanie azotu z nawozów, pierwiastka
o największym znaczeniu plonotwórczym, lecz jednocześnie ekologicznie niebezpiecznego. W
przeprowadzonych badaniach wykorzystanie azotu z saletry amonowej zaleŜało od dawki nawozu (było większe
z mniejszej dawki) oraz od rodzaju testowanego nawozu, lecz zróŜnicowanie uzyskanych wartości wystąpiło dla
mniejszej dawki azotu. Średnio, w okresie 5 lat, odzyskanie azotu (z dawki 80 kg N/ha) w wariantach NPK+Zn
i NPK+Mg wynosiło 91%, podczas gdy po zastosowaniu nawozu NPK kształtowało się na poziomie 74%.
Uzyskane wyniki badań jednoznacznie wskazują na rolę magnezu i cynku w zwiększaniu efektywności
stosowanych nawozów azotowych. Większe wykorzystanie azotu z saletry amonowej pozwala na zmniejszenie
dawek tego składnika przy podobnych efektach plonotwórczych, co z kolei prowadzi do zwiększenia
opłacalności nawoŜenia oraz ograniczenia zagroŜeń środowiskowych związanych ze stosowaniem nawozów.
1.
2.
3.
4.
Wnioski
W nawoŜeniu kukurydzy na ziarno istotną rolę odgrywa zawartość w nawozie wieloskładnikowym
magnezu i cynku
Plonotwórcza rola obu tych pierwiastków ujawnia się szczególnie w warunkach stosowania mniejszej
dawki azotu, wynoszącej 80 kg N/ha, co wskazuje na moŜliwości zmniejszenia zalecanych dawek
nawozów azotowych
Plon ziarna kukurydzy zaleŜał w pierwszej kolejności od składowej plonu kształtowanej najpóźniej
czyli masy tysiąca ziarniaków (MTZ), przy czym wpływ cynku na MTZ był większy niŜ magnezu.
Najbardziej stabilnym elementem struktury plonu okazała się liczba rzędów na kolbie.
Obecność magnezu i cynku w testowanych nawozach istotnie zwiększała wykorzystanie azotu z saletry
amonowej, co przyczynia się do zwiększenia opłacalności nawoŜenia, jednocześnie czyniąc je zgodnym
z Dobrą Praktyką Rolniczą.