Jak ograniczyć emisję amoniaków w nawozach mineralnych?

Uprawa nawożenie

Data publikacji 02.12.2020r.

Całkowite wyeliminowanie strat składników pokarmowych pochodzących ze źródeł rolniczych nie jest możliwe. Znacząco można je jednak ograniczyć i wiele gospodarstw to robi. Niestety, efektywne rozwiązania wymagają zaplecza technicznego, a to kosztuje. Precyzyjna aplikacja nawozów ze zmiennym dawkowaniem z wykorzystaniem GPS, aplikacja gnojowicy zakwaszonej kwasem siarkowym, a nawet doglebowa aplikacja gnojowicy, to rozwiązania zalecane, bardzo dobre, ale poza zasięgiem ekonomicznym większości gospodarstw.

Zarejestruj się, i zaloguj aby przeczytać kolejne 3 artykuły.
Wszystkie przeczytasz dzięki prenumeracie lub kupując dostęp.

Zarejestruj się lub Zaloguj się

Czytaj bez ograniczeń

Kup dostęp

Z artykułu dowiesz się:

Jak ograniczyć emisję amoniaków w nawozach mineralnych?
Jak zmniejszyć emisję amoniaku z mocznika?
Dlaczego warto postawić na saletrę amonową?

r e k l a m a

Są jednak prostsze i skuteczne rozwiązania wymagające tylko wiedzy i chęci. Rolnicy mogą i powinni wdrażać dobrą praktykę rolniczą, której celem jest redukcja emisji amoniaku, ochrona wód przed zanieczyszczeniem azotanami pochodzącymi z rolnictwa. Wystarczy bardziej optymalnie zarządzać azotem pochodzącym ze wszystkich źródeł rolniczych, a przede wszystkim z nawozów naturalnych.

Emisję amoniaku ze stosowanych nawozów azotowych można zmniejszyć

A co konkretnie można i należy robić? W tym celu opracowano nowe zalecenia dla rolników: „Kodeks doradczy dobrej praktyki rolniczej dotyczący ograniczenia emisji amoniaku”. Według rekomendacji UE emisję amoniaku ze stosowanych nawozów azotowych można zmniejszyć m.in. przez zastąpienie nawozów na bazie mocznika nawozami na bazie azotanu amonu, przez zastępowanie nawozów mineralnych nawozami naturalnymi i generalnie nawożeniem azotem pod potrzeby roślin i w okresach ich krytycznego zapotrzebowania.

Do mocznika, który jest w Polsce powszechnie stosowany, a jednocześnie jest uważany za najbardziej emisyjny nawóz azotowy przejdziemy za chwilę. Na wstępie chcę przypomnieć, że każdego rolnika obowiązują pewne wytyczne do dobrowolnego stosowania, ale i obowiązki wynikające z obowiązującego prawa. W przypadku nawozów naturalnych nie można ich stosować na gruntach nasyconych wodą, zamarzniętych lub pokrytych śniegiem. W przypadku gnojowicy rekomendowane jest jej rozlewanie wozami asenizacyjnymi z wężami wleczonymi, a najlepiej aplikatorami doglebowymi. Obornik, jak i gnojowica powinny być po zastosowaniu na gruntach ornych przyorane w ciągu kilku godzin od aplikacji. Jaki ma to sens wyjaśnimy w dalszej części, ale pamiętajmy, że ograniczenie emisji amoniaku i zanieczyszczenia wód azotanami jest też celem wprowadzonego i obowiązującego tzw. „Programu działań”. Większość obowiązków z „Programu działań” rolnicy znają i jest to m.in. ustalona maksymalna roczna dawka azotu (170 kg/ha) z nawozów naturalnych, określone terminy, kiedy można stosować nawozy zawierające azot, maksymalne dawki azotu działającego ze wszystkich źródeł, a także tworzenie planu nawożenia azotem, o ile obowiązek ten dotyczy gospodarstwa.

Na temat metod ograniczania emisji amoniaku jest wiele publikacji i w przypadku np. chowu i hodowli zwierząt są opisane zalecenia kierunkowego bilansowania dawki pokarmowej z zastosowaniem np. skondensowanej taniny (poprawia gospodarkę azotem i redukuje emisję amoniaku od 24 do 56%), wprowadzanie żywienia wielofazowego bydła tak, aby zmniejszyć nadmiar białka w diecie krów, czy stosowanie w diecie większych ilości białka chronionego przed rozkładem w żwaczu. Są też opisywane tzw. niskoemisyjne systemy utrzymania zwierząt i niskoemisyjne systemy przechowywania nawozów naturalnych i ich aplikacji.

Azot jest drogi, a mocznik jest nawozem mineralnym z którego straty azotu są największe. Wiele działań pozwalających ograniczyć emisję amoniaku wymaga jedynie refleksji, opracowania planu nawożenia i jego realizacji

Straty z saletry amonowej są mniejsze

r e k l a m a

Rozpatrując możliwości redukcji emisji amoniaku trzeba przyjrzeć się całemu obiegowi azotu w gospodarstwie. Ale dziś najwięcej uwagi poświęcimy mocznikowi. Straty azotu w formie amoniaku z mineralnych nawozów azotowych mogą zawierać się w szerokim przedziale w zależności od warunków glebowo-klimatycznych, techniki aplikacji oraz rodzaju zastosowanego nawozu. Straty z nawozów azotowych takich jak: fosforan amonu, siarczan amonu, mocznik i roztwory mocznika szacuje się w zależności od warunków na 5–40%, przy czym te największe dotyczą mocznika. Natomiast straty z saletry amonowej są mniejsze, rzędu 0,5–5% całkowitej ilości stosowanego azotu.

W nawozach mineralnych azot występuje w formie amonowej, azotanowej (saletrzanej) i amidowej a szerzej o właściwościach poszczególnych form napiszemy za tydzień. Forma amidowa azotu zawarta jest w moczniku, który jest uważany za nawóz uniwersalny. Działa wolniej, gdyż musi ulec rozkładowi do formy amonowej, a następnie do azotanowej – dostępnej dla roślin.

W wyniku oddziaływań enzymu ureazy pochodzenia mikrobiologicznego, a także ureazy pozaustrojowej, związanej z glebą, zachodzi dynamiczny proces hydrolizy wniesionego do gleby mocznika, w wyniku czego powstaje nietrwały węglan amonu. Związek ten bardzo szybko ulega rozkładowi do NH3 i dwutlenku węgla. Jeśli rozkład mocznika następuje na powierzchni gleby, oba te gazy trafiają do atmosfery.

Poziom strat azotu z mocznika w postaci amoniaku zależy głównie od właściwości gleby (struktury, zawartości substancji organicznej, zawartości wody, pH), dawki nawozu, warunków klimatycznych (temperatury, prędkości wiatru, opadów) oraz obecności roślin. Na początku podaliśmy, że te straty azotu z mocznika dochodzą do 40%, ale w skrajnych przypadkach, zwłaszcza przy wysokich temperaturach, te straty mogą sięgać 60%, bowiem potencjał uwalniania się amoniaku podwaja się przy zwiększeniu temperatury o każde 5 0C. Przy takich faktach nie ma się co zastanawiać – trzeba redukować emisję amoniaku, bo można i warto. Przecież gdyby nie straty, dawki nawozowe azotu z mocznika można byłoby zmniejszyć o połowę.

Obornik to nawóz doskonały, ale w czasie jego aplikacji też uwalnia się amoniak. Powinien być przyorany niezwłocznie, bo każda godzina zwłoki oznacza konkretne straty azotu

Obornik to nawóz doskonały, ale w czasie jego aplikacji też uwalnia się amoniak. Powinien być przyorany niezwłocznie, bo każda godzina zwłoki oznacza konkretne straty azotu

Obornik to nawóz doskonały, ale w czasie jego aplikacji też uwalnia się amoniak. Powinien być przyorany niezwłocznie, bo każda godzina zwłoki oznacza konkretne straty azotu

Aplikuj skutecznie i bezpiecznie dla środowiska

W celu zmniejszenia emisji amoniaku z mocznika zaleca się jak najszybsze wymieszanie go z glebą. To najprostsze do wykonania i efektywne działanie, bowiem przykrycie mocznika glebą natychmiast po zastosowaniu daje obniżenie emisji amoniaku o ok. 50–80%. Szacuje się, że ta dobra praktyka jest stosowana w ok. 70% gospodarstw, a pozostałe 30% powinno przemyśleć popełniany błąd i ratować kupiony azot.

Bardziej skomplikowaną operacją jest iniekcja mocznika do gleby, najlepiej w czasie siewu roślin, ale uwaga – tak aby wprowadzony nawóz był możliwie jak najdalej od nasion, bo hamuje ich kiełkowanie. Z badań wynika, że taki sposób aplikacji może ograniczyć emisję amoniaku z mocznika nawet o 90%.

Kolejne rozwiązanie, które w 2022 r. będzie już w Polsce siłą rzeczy obowiązkowe, to stosowanie mocznika z inhibitorem ureazy. Inhibitor ma kilka plusów. Mocznik z inhibitorem wydłuża dostępność azotu dla roślin z 6–8 tygodni (mocznik) do 8–12 tygodni (mocznik z inhibitorem). Nawet niewielki dodatek inhibitora do mocznika redukuje emisję amoniaku o 70% (w przypadku RSM o 40%). Wydawać by się mogło, że to gorszy wynik niż szybkie przemieszanie nawozu z glebą. Pamiętajmy, że to dwie różne możliwości ograniczenia strat, bo jeżeli zastosujemy mocznik z inhibitorem i wprowadzimy nawóz do gleby – ograniczymy straty do minimum. Oczywiście nie zapominajmy o podstawowych zasadach stosowania nawozów azotowych, to jest w ilościach potrzebnych roślinom z uwzględnieniem azotu ze wszystkich źródeł i w podzielonych dawkach w okresach krytycznego zapotrzebowania roślin (przykład w tabeli).

Naukowcy radzą, aby najlepiej w nawożeniu azotowym zastąpić mocznik saletrą amonową, co może ograniczyć emisję amoniaku o 90%. Zwracają jednak uwagę, że jest to coś za coś. Uzyskamy redukcję amoniaku, ale wzrośnie emisja tlenku N20. Skupiliśmy się na moczniku, ale warto na koniec podać ważne fakty dotyczące strat azotu z nawozów naturalnych. W czasie magazynowania nawozów naturalnych (zależnie od technologii) straty azotu oceniane są na 2 do nawet 30%. Po przechowaniu przychodzi czas na aplikację, a na tym etapie ocenia się, że straty azotu w postaci amoniaku przy aplikacji na gruntach ornych wynoszą od 25 do 95%. Wpływa na to wiele czynników, a najczęściej popełnianym przez rolników błędem jest zbyt duża zwłoka z przyoraniem nawozów po aplikacji. Najlepiej zrobić to natychmiast (90% redukcja emisji), maksymalnie do 4 godzin po aplikacji (45–65% redukcja emisji amoniaku).

Gatunek rośliny	I dawka	II dawka	III dawka
zboża ozime	przed ruszeniem wegetacji wiosną	faza strzelania w źdźbło	początek kłoszenia
zboża jare	przedsiewnie	faza strzelania w źdźbło	początek kłoszenia
kukurydza	przedsiewnie	do wysokości roślin ok. 30 cm
ziemniaki średnio późne i późne	przed sadzeniem	początek wschodów
buraki cukrowe	przedsiewnie	po przerywce lub w fazie 4-6 liści
rzepak	przed ruszeniem wegetacji wiosną	faza rozety	początek pąkowania
trawy, motylkowate i ich mieszanki w roku siewu	przedsiewnie	po I pokosie *
trawy, motylkowate i ich mieszanki w latach pełnego użytkowania	przed ruszeniem wegetacji wiosną	po I pokosie	po II pokosie