Ztráty dusíku snižují efektivitu hnojení a stojí pěstitele peníze. Vzniklo mnoho agrotechnických postupů jak je omezit, řeší je ale také nové technologie. Jednou z nich je použití inhibitorů nitrifikace, které prodlouží dobu, po kterou má rostlina k dispozici méně mobilní amonnou formu dusíku. Hovořilo se o nich na konferenci Uplatnění inhibitorů nitrifikace při aplikaci hnojiv, která proběhla koncem února na České zemědělské univerzitě v Praze (ČZU) a druhý den i na Mendelově zemědělské a lesnické univerzitě v Brně (MZLU).
Jako první vystoupil prof. Ing. Jiří Balík, CSc. z ČZU, který připomněl, že nitrifikace je proces, který v půdě přirozeně probíhá. Jde o oxidaci amonného dusíku, který se uvolní mineralizací organické půdní hmoty, nebo se dostane do půdy příslušným hnojivem. Na svědomí ji mají především autotrofní bakterie. Proces nitrifikace lze rozdělit do dvou stupňů. Prvním je nitritace, podílejí se něm především bakterie Nitrosomonas, Nitrosospira a Nitrosocystis, které mění amonnou formu na dusitany. Ty se při druhém stupni, nitrataci, mění na dusičnany. V této fázi je rozhodující baktérie Nitrobacter.
Tyto procesy probíhají za následujících podmínek: teplota by se měla pohybovat mezi 20 – 35 °C (pod 5 °C se nitrifikace téměř zastaví), pH v rozmezí 5,0 – 8,5 a vlhkost půdy 60 – 70 % MVK.
„Inhibici nitrifikace způsobuje mnoho látek,“ zdůraznil prof. Balík. Vše, co nějakým způsobem omezuje mikrobiální činnost v půdě, projevuje se stejně na průběhu nitrifikace. Mimo jiné mají tento účinek také některé fungicidy. V praktickém využití jde o to, aby inhibice byla selektivní, působila jen na vybrané bakterie, toho lze ale velmi obtížně dosáhnout.
Inhibitor šetří dusík
Proč se vědci zabývají myšlenkou omezení nitrifikace? Důvodem je snaha zvýšit efektivnost využití dusíku dodávaného v hnojivu tak, aby byl maximálně přijímán rostlinou a pokud ne, aby byl co nejvíce zabudován do organických vazeb v půdě. Omezíme-li nitrifikaci, snížíme obsah nitrátového dusíku v půdě, a tím omezíme ztráty vyplavením a denitrifikací. Amonný dusík se váže do sorbčního komplexu, a proto je u něj nebezpečí vyplavení menší, než u nitrátového dusíku, zdůraznil prof. Balík. Cílem inhibitorů je zpomalit průběh nitrifikace o několik týdnů, aby se uvolňování dusíku a přechod na nitráty přesunuly do fáze, kdy se dusík nejvíce využije.
Prvním zkoušeným inhibitorem nitrifikace v ČR byl N-serve. Měl dobrou účinnost, ale z hlediska ochrany životního prostředí bylo jeho používání nepřijatelné, konstatoval prof. Balík. Uvedl také některé zkušenosti ze světa, podle kterých dobré výnosy poskytla například zavlažovaná rýže či ozimá pšenice, bavlník či kukuřice na zrno a siláž. Nárůst výnosu se pohyboval mezi 0,5 až 0,7 t/ha Také u nás se dělaly pokusy s cílem omezit ztráty vyplavením přes zimní období (až do dubna), to ale bylo v době, kdy se na podzim aplikovaly velké dávky dusíkatých hnojiv.
Na jarním ječmeni se v polních pokusech ukázal nárůst výnosu o 0,5 t/ha (N-serve), ale inhibitor se musel okamžitě zapravit, jinak se jeho účinnost snižovala. V současné době se aktivní látka přidává přímo ke granuli hnojiva, což je mnohem efektivnější. „Pro zemědělce je potom rozhodující cena, za kterou se hnojivo prodává,“ zdůraznil prof. Balík. Jak také upozornil, inhibice je biologický proces a jeho průběh proto záleží na mnoha faktorech. Například na vlhkosti a teplotě půdy (při optimálních podmínkách může trvat týden nebo 14 dní, při nepříznivých například šest týdnů), dále záleží na půdním druhu a typu, obsahu organických látek (inhibitor na ně může být sorbován, což sníží jeho efektivnost) atd. „Účinnost bude vždy záviset na konkrétních půdně-klimatických podmínkách,“ zdůraznil na závěr prof. Balík
ALZON® a PIADIN®
Svoje produkty na semináři představila německá společnost SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH. ALZON® 46 je hnojivo s obsahem 46 % močovinového dusíku a inhibitorů nitrifikace (dicyndiamid a 1H-1,2,3,4-triazolu), PIADIN® je pouze inhibitor (1H-1,2,3,4-triazol a 3-metylpyrazol), který se přidává do organických a statkových hnojiv.
Výsledky při použití těchto hnojiv v SRN prokázaly nárůst výnosu, ale není to jediný benefit, jak vysvětlil Dr. Klaus Brenner ze společnosti SKW. Redukcí počtu dávek se odstraní pracovní špičky, lépe se využije strojový park, zlepší se bilance dusíku a zároveň se chrání životní prostředí. U některých plodin se může dávka snížit o 20 % oproti konvenčním hnojivům při zachování stejné hladiny výnosu. Aplikace nebude závislá na průběhu počasí a zmenší se počet přejezdů po poli. Mimo to jsou po sklizni v půdě nízké hladiny nitrátů, sníží se ztráty únikem, a proto je vhodné použití inhibitorů v oblastech, kde je hnojení legislativně omezeno, doplnil ho jeho kolega Michael Fuchs. Ten také upozornil, že podle směrnic Evropské unie bude třeba snižovat emise skleníkových plynů, mezi které patří například čpavek a oxid dusný, které unikají právě při hnojení dusíkatými hnojivy.
M. Fuchs vyjmenoval i nedostatky používání těchto inhibitorů. Je to jednak jejich větší cena (přesto ale mají vyšší ekonomickou efektivitu), dále není možné použití inhibitorů při dávce menší než 60 kg N/ha a zpočátku jsou s používáním těchto hnojiv spojeny vyšší náklady na poradenství.
Jedna dávka často stačí
Dr. Klaus Brenner uvedl některé příklady hnojení a výsledků u konkrétních plodin. V řepce, doporučil místo dvou klasických dávek (80 – 120 a 60 – 100 kg N/ha) pouze jednu dávku ALZONu® (125 – 220 kg N/ha koncem února), což v pokusech přineslo zvýšení výnosu o 3 – 5 %.
Při použití v ozimém žitu a ječmeni zdůraznil Dr. Brenner také snížení počtu dávek. Oproti obvyklým třem dávkám dusíku (30 – 60 + 40 – 60 + 40 – 50 kg/ha) stačí dvě dávky ALZONu® (80 – 100 kg/ha ve fázi 25 BBCH a 60 – 80 kg/ha po fázi 31 BBCH), což v pokusech přineslo 4% nárůst výnosu, a nebo pouze jedna dávka ALZONu® (100 – 140 kg/ha, ve fázi 25 BBCH) s 1% nárůstem výnosu.
Podobně lze postupovat také v ozimé pšenici. Klasické tři dávky dusíku potřebné pro potravinářskou kvalitu (50 – 80 + 60 – 80 + 50 – 80 kg/ha) lze nahradit dvěmi dávkami ALZONu® (80 – 120 kg/ha po fázi 25 BBCH + 80 – 100 kg/ha před fází 32 BBCH) či jednou (do 160 kg/ha po fázi 25 BBCH) pro krmné účely. Dvojí dávka přinesla zvýšení výnosu o 5 %, jedna dávka poskytla výnos stejný jako konvenční tři dávky. Konkrétní výsledky ukázal pokus ve ZALF Dedelow v roce 2005. Při celkové dávce dusíku ve výši 190 kg/ha přinesla trojí aplikace ve formě LAV výnos zrna ve výši 9,23 t/ha, dvě dávky ALZONu® pak 10,37 t/ha a jedna dávka 9,92 t/ha. U této plodiny je ale třeba vzít v úvahu směr pěstování. Například u pšenice pro výrobu bioetanolu se oproti hnojení DAMem (60 + 70 + 50 kg N/ha při výnosu 10,18 t zrna a 65,3% škrobnatosti) dosáhlo mírného zvýšení výnosu škrobu na hektar jak při jedné, tak při dvou dávkách ALZONu®.
U potravinářské pšenice dvojí dávka ALZONu® (80 + 120) zvedala při stejném výnosu obsah N-látek až o 8 % oproti LAV.
Cukrovka reagovala 2 – 5% zvýšením výnosu při jedné dávce ALZONu® krátce před vzejitím (80 – 140 kg N/ha) oproti běžnému hnojení (60 – 120 + 30 – 40 do 20. 5.), přičemž klesl obsah alfa-aminodusíku o 18 %. Nárůst výnosu se projevil také u brambor, a to o 3 – 5 % při jedné dávce při výsadbě ve výši 80 – 140 kg N/ha (oproti dvojí 60 –120 + 30 – 40), přičemž mírně vzrostl obsah škrobu a výrazně poklesl obsah nitrátů v hlíze.
Jak Dr. Brenner uvedl, příznivé výsledky se podařilo dosáhnout také při použití PIADINu®, přidávaného do kejdy. Silážní kukuřice dala například o 21 % více čerstvé hmoty na hektar (při celkové dávce N 91 kg/ha kejdy), kukuřice na zrno o 13 % více a ozimá pšenice o 6 % více.
Také zde platí, že se sníží ztráty únikem nitrátů, ale kejdu lze z jara vyvézt dříve, tedy za chladného počasí, což nepřímo sníží ztráty způsobené únikem amoniaku, šetří se půdní struktura, dříve se vyprázdní sklady a díky převažujícímu obsahu amonného dusíku je výrazně nižší riziko přerůstání porostu, vypočítal výhody Dr. Brenner a dodal: „Pokud se ušetří 30 kg N v minerálních hnojivech, tak se vícenáklady na použití PIADINu® vrátí.“ Aplikace tohoto přípravku je možná v principu třemi způsoby. Inhibitor je možné buď smíchat s kejdou ve skladové jímce těsně před aplikací, případně přidávat pomocí dávkovače do aplikační techniky, nebo použít běžný postřikovač krátce před nebo po aplikaci organických zbytků. Je třeba ale také vzít v úvahu, že v oblasti pokusů mohou být jiné podmínky, především odlišné půdní druhy, proto je vhodné ekonomiku ověřit také v našich podmínkách.
Ing. Jiří Dostál, CSc., ze společnosti Agroeko Žamberk, s r. o., soudí, že cenově dostupné a účinné inhibitory nitrifikace se vyplatí především při hnojení kejdou na podzim na půdách bez plodin a zaorávek slámy. Náklady na kilogram uspořeného dusík by podle něj neměly být větší než devět korun.
Dlouhá cesta k inhibitoru
Jak Michael Fuchs uvedl, společnost SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH byla založena v roce 1915 a nyní je největším producentem amoniaku a močoviny v Německu, přičemž disponuje celkovou skladovací kapacitou na 240 000 t hnojiv. Spolupracuje s mnoha výzkumnými institucemi a univerzitami, ale má také rozsáhlý zemědělsky aplikovaný výzkum na vlastních pozemcích o výměře zhruba 140 ha . Nový inhibitor se nejprve zkouší v laboratořích a následně v nádobových a polních pokusech. Teprve poté je na řadě registrace, která musí splnit náročná toxikologická kritéria a přípravek samozřejmě nesmí mít nežádoucí vliv na životní prostředí.
Inhibitor musí splňovat některá další kritéria. Důležitá vlastnost inhibitorů z produkce SKW je selektivní působnost na baktérie rodu Nitrosomonas. „Musí je uspat, nikoliv usmrtit,“ zdůraznil M. Fuchs. Zároveň je třeba, aby se vhodným způsobem odbourával, nesmí mít problémy s rezistencí, rostliny ho musí dobře snášet a je nutné, aby se snadno formulovat spolu s hnojivem. Podle grafu, který M. Fuchs představil, zpomalí ALZON® průběh nitrifikace až do května (při aplikaci v březnu), poté podíl nitrátů na celkovém dusíku stoupá a na začátku července je stejný, jako u obvyklých hnojiv. Jak dodal, amonný dusík podporuje rozvoj kořenů rostliny, a zároveň v nich probíhá jeho zabudovávání do aminokyselin a jeho příjem je aktivní. To plodinu zvýhodňuje v případě horších růstových podmínek. Oproti tomu nitrátová forma putuje do listů, kde se teprve zabudovává, a její příjem závisí na koncentraci v půdě. K tomu dodal Prof. Ing. Vaněk Václav, CSc., z České zemědělské univerzity v Praze, že nelze přeceňovat výhody amonné formy dusíku, protože pokusy také ukázaly, že pro rostliny je nejlepší, když mají k dispozici obě formy dusíku.
