Dusík (N) je kľúčovou rastlinnou živinou a je zvyčajne jedným z najviac limitujúcich prvkov pre rastlinnú výrobu. Straty dusíka znižujú efektivitu hnojenia a stoja pestovateľov nemalé peniaze.
Tieto straty N zahŕňajú vo vode rozpustné formy (napr. dusičnan NO3–) a plynné emisie [(napr. amoniak (NH3), oxid dusnatý (NO), molekulárny dusík (N2), resp. oxid dusný (N2O)]. Oxid dusný je perzistentný a škodlivý skleníkový plyn, ktorého potenciál globálneho otepľovania je 265 násobok oxidu uhličitého (CO2). Rozpätie týchto strát je extrémne variabilné a závisí od vzájomných interakcií rôznych faktorov: pôda (typ a druh, pH, vlhkosť, obsah organickej hmoty, katiónová výmenná kapacita), klimatické podmienky (množstvo a intenzita zrážok, teplota) a použitý typ dusíkatých hnojív (močovina, amónne a dusičnanové formy).
Hľadanie stratégií na maximalizáciu účinnosti používania dusíka a zníženie strát N je hlavným cieľom trvalo udržateľnej rastlinnej výroby.
Vzniklo mnoho agrotechnických postupov, ako straty dusíka obmedziť, pričom ich riešia rôzne technológie. Jednou z nich je použitie inhibítorov nitrifikácie, ktoré odďaľujú oxidáciu NH4+ na NO3–, čím sa predlžuje čas, kedy má rastlina k dispozícii menej mobilnú amónnu formu dusíka a súčasne sa znižuje vyplavovanie dusičnanov (NO3–) a znižujú sa emisie oxidov dusíka do atmosféry, ktoré sú priamo alebo nepriamo odvodené od nitrifikačného procesu. Aplikácia inhibítorov nitrifikácie je stratégia na zvýšenie účinnosti dusíka v poľnohospodárskych systémoch.
Hľadanie stratégií na maximalizáciu účinnosti používania dusíka a zníženie strát N je hlavným cieľom trvalo udržateľnej rastlinnej výroby.
Metaanalýzy vo všeobecnosti naznačujú, že používaním hnojív s inhibítormi nitrifikácie sa môžu výrazne znížiť emisie N2O (cca o 40 %) a v mnohých prípadoch aj straty NO3– vyplavovaním, avšak účinnosť týchto inhibítorov z pohľadu agronomickej účinnosti je menej zreteľná (nárast úrod pri rôznych plodinách od 1 % do 9 %). Jedno z možných vysvetlení relatívne nízkeho nárastu úrod je, že v pokusoch sa používali množstvá aplikovaného dusíka na dosiahnutie maximálnych úrod (vysoké dávky N), a preto každá potenciálna úspora N-hnojiva vyplývajúca z aplikácie hnojív s inhibítormi nitrifikácie v porovnaní s aplikáciou hnojív bez inhibítorov už neprispela k výraznému zvyšovaniu úrod.
Nitrifikácia je proces, ktorý v pôde prirodzene prebieha. Ide o oxidáciu amónneho dusíka, ktorý sa uvoľní mineralizáciou organickej pôdnej hmoty, alebo sa dostane do pôdy príslušným hnojivom. Na svedomí ju majú predovšetkým autotrofné baktérie. Proces nitrifikácie je možné rozdeliť do dvoch stupňov. Prvým je nitritácia, podieľajú sa na ňom predovšetkým baktérie Nitrosomonas, Nitrosospira a Nitrosocystis, ktoré menia amónnu formu na dusitany, ktoré sa pri druhom stupni, nitratácii, menia na dusičnany. V tejto druhej fáze je rozhodujúca baktéria Nitrobacter. Tieto procesy prebiehajú za nasledujúcich podmienok: teplota by sa mala pohybovať medzi 20 – 35 °C (pod 5 °C sa nitrifikácia takmer zastaví), pH v rozpätí 5,0 – 8,5 a vlhkosť pôdy 60 – 70 % MVK.
Inhibíciu nitrifikácie spôsobuje mnoho látok. Všetko, čo nejakým spôsobom obmedzuje mikrobiálnu činnosť v pôde, prejavuje sa takisto na priebehu nitrifikácie. Okrem iného takéto účinky majú aj niektoré fungicídy. V praktickom využití ide o to, aby inhibícia bola selektívna, teda aby pôsobila iba na vybrané baktérie, čo však je veľmi ťažké dosiahnuť.
Z inhibítorov nitrifikácie medzi najúčinnejšie a najpoužívanejšie látky patrí dikyándiamid (DCD), ktorý spoločne s TZ (triazol) je súčasťou hnojiva ENSIN, ktoré bolo testované v našom pokuse. Celkový obsah dusíka je 26 %. Síry sa tu nachádza v množstve 13 %. Toto hnojivo je inováciou hnojiva DASA, oproti tomuto hnojivu má však výhodu v jednorazovej aplikácii.
Poľný, poloprevádzkový, výživársky pokus s repkou ozimnou bol založený 27. 08. 2016 v podmienkach PD Mojmírovce, okres Nitra. Použitá bola bloková metóda s veľkosťou pokusnej parcely 600 m2 v troch opakovaniach. Vysiaty bol hybrid Artoga. Výsevok predstavoval 0,45 milióna klíčivých semien na 1 ha. Predplodinou bola pšenica letná forma ozimná (Triticum aestivum L.). Mojmírovce ležia v nadmorskej výške 140 m n. m. a patria do kukuričnej výrobnej oblasti. Táto oblasť je veľmi teplá, suchá s miernymi zimami. Priemerná ročná teplota je 11,9 °C s ročným úhrnom zrážok 436,7 mm. V poloprevádzkovom poľnom pokuse bol sledovaný vplyv aplikácie hnojiva s inhibítormi nitrifikácie na výšku úrody semena repky v porovnaní s hnojivom bez inhibítorov nitrifikácie. Pokus pozostával z troch variantov hnojenia. Prvý variant bol kontrolný, nehnojený. Variant 2ENSIN bol hnojený jednorazovou, celkovou dávkou dusíka 160 kg.ha-1 vo forme hnojiva ENSIN, ktorý je zložený z hnojiva DASA (dusičnan amónny + síran amónny; 26 % N a 13 % S) a inhibítorov nitrifikácie DCD a TZ (dikyándiamid a 1,2,4 triazol). Variant 3DASA bol hnojený rovnakou, jednorazovou dávkou dusíka 160 kg.ha-1 vo forme hnojiva DASA bez inhibítorov nitrifikácie. Oba varianty boli hnojené v rastovej fáze BBCH 20 (tab. 1). Z agrochemického rozboru pôdy vyplynulo, že obsah Nan sa pohyboval v kategórii stredná zásoba, obsah fosforu bol nízky, obsah draslíka bol dobrý, obsah horčíka veľmi vysoký. Pôdna reakcia bola neutrálna. Úhrn zrážok v období mesiacov február až apríl v roku 2017 bol v porovnaní s dlhodobým priemerom normálny, máj bol veľmi suchý a jún suchý. Z hľadiska teplôt bol február a marec normálny, pričom zvyšné mesiace vegetačného obdobia repky boli mimoriadne studené.
Z výsledkov pokusu vyplýva, že pridanie inhibítorov nitrifikácie má pozitívny vplyv na výšku úrody semena repky olejnej.
V pokusnom roku 2016/2017 v podmienkach PD Mojmírovce na variante 2ENSIN s pridaním inhibítorov nitrifikácie úroda predstavovala 3,74 t.ha-1, čo bola zároveň najvyššia dosiahnutá úroda spomedzi všetkých variantov pokusu (tab. 2). V porovnaní s variantom 3DASA, kde bolo aplikované rovnaké, dusíkato-sírne hnojivo bez inhibítorov nitrifikácie, bola úroda na variante 2ENSIN o 0,24 t.ha-1 vyššia.
Z výsledkov pokusu vyplýva, že pridanie inhibítorov nitrifikácie má pozitívny vplyv na výšku úrody semena repky olejnej. Tieto výsledky, ale aj výsledky iných štúdií naznačujú, že hnojivá s inhibítormi nitrifikácie môžu prispieť k dosiahnutiu vyšších úrod predovšetkým v podmienkach suboptimálnych dávok dusíka. Efektívnosť inhibítorov nitrifikácie sa s pribúdajúcim časom od aplikácie znižuje a samozrejme veľmi významným faktorom je aj pestovateľský ročník v závislosti od teplotných a zrážkových pomerov a takisto druh a typ pôdy.
Je potrebné podotknúť, že zvýšená účinnosť N hnojív s inhibítormi nitrifikácie obyčajne stojí poľnohospodára viac finančných prostriedkov ako bežne používané konvenčné N hnojivá, a preto je potrebné ich použitie vyhodnocovať vo vzťahu k ekonomickej efektívnosti hnojenia.
Tabuľka 1: Varianty hnojenia kapusty repkovej pravej (hybrid Artoga) v pokusnom roku 2016/2017 v podmienkach PD Mojmírovce.
| Variant | Úroveň hnojenia |
Celková dávka N (kg.ha-1) |
||
| Regeneračné hnojenie | Produkčné hnojenie | Kvalitatívne hnojenie | ||
| BBCH 20 | N (kg.ha-1) | |||
| N (kg.ha-1) | ||||
| 10 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2ENSIN | 160 | 0 | 0 | 160 |
| 3DASA | 160 | 0 | 0 | 160 |
Tabuľka 2: Vplyv variantov hnojenia na výšku úrody kapusty repkovej pravej (hybrid Artoga) v pokusnom roku 2016/2017 v podmienkach PD Mojmírovce.
| Variant | Úroda (t.ha-1) | ||
| 2016/2017 | Relatívne % | ||
| 10 | 1,94 ± 0,18 aA | 100,00 | |
| 2ENSIN | 3,74 ± 0,18 bB | 192,78 | |
| 3DASA | 3,54 ± 0,04 bB | 182,47 | |
| LSD varianty | 0,05 | 0,48 | – |
| 0,01 | 0,88 | – | |
Rozdiely medzi variantmi sú štatisticky preukazné na hladine významnosti α= 0,05 (malé písmená) a α= 0,01 (veľké písmená).
Autori: doc. Ing. L. Ducsay, Dr., Ing. M. Varényiová, PhD., SPU v Nitre
