Nawozy azotowe

Nawozy azotowe są podstawowymi nawozami rolniczymi. Zawierają azot (N), główny składnik pokarmowy, który jest niezbędny do budowy białek, chlorofilu, enzymów, hormonów i witamin. Dostępność azotu decyduje o wegetacji roślin, pobudza ich wzrost i wpływa na plonowanie. Do najpopularniejszych nawozów azotowych należą saletra amonowa, saletrzak, mocznik i RSM (roztwór saletrzano-mocznikowy).

Czym są nawozy azotowe?

Nawozy azotowe są obok wapna nawozowego najczęściej stosowanymi nawozami mineralnymi. Mogą mieć postać płynną lub stałą (forma granulatu). Nawozy płynne produkuje się z amoniaku oraz azotanu amonu (saletry amonowej). Nawozy w postaci stałej mogą zawierać mączkę dolomitową uzyskiwaną przez mielenie naturalnej skały, dolomitu (węglanu wapnia i magnezu). Podstawowym surowcem do produkcji nawozów azotowych jest amoniak, który uzyskuje się poprzez syntezę azotu i wodoru. Technologię tę opracował urodzony we Wrocławiu niemiecki chemik żydowskiego pochodzenia Fritz Haber, który za to osiągnięcie otrzymał w 1918 r. nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Opłacalną metodę produkcji amoniaku na skalę przemysłową opracował Carl Bosch. Syntezę amoniaku przeprowadza się w konwertorze, łącząc azot z wodorem w temperaturze 400-650°C przy ciśnieniu 200-400 atmosfer, gdzie rolę katalizatora pełni żelazo magnetytowe z odpowiednimi domieszkami. Wychodzący z konwertora gaz schładza się do temp. -50°C, żeby doprowadzić do skroplenia amoniaku. Roztwory wodne amoniaku łatwo łączą się z kwasami, tworząc sole np. azotan amonu (saletrę amonową), fosforan amonu, czy siarczan amonu, które należą do podstawowych składników nawozów azotowych. W wyniku połączenia amoniaku z dwutlenkiem węgla otrzymuje się diamid kwasu węglowego, czyli mocznik, który w postaci białego granulatu jest nawozem azotowym o najwyższym stężeniu czystego azotu. Z roztworu mocznika i azotanu amonu produkuje się roztwór saletrzano-mocznikowy (RSM). Azotan amonu (saletra amonowa) może być prekursorem, czyli surowcem do nielegalnej produkcji materiałów wybuchowych. Ze względów bezpieczeństwa każdy kupujący nawóz azotowy, w którym zawartość azotanu amonu przekracza 16%, musi okazać dokument tożsamości i podpisać oświadczenie o przeznaczeniu zakupionych nawozów. Ważnym nawozem azotowym jest azotan wapnia, czyli saletra wapniowa, którą otrzymuje się w wyniku reakcji kwasu azotowego z rozdrobnioną skałą wapienną.

Kiedy stosuje się nawozy azotowe?

Azot jest pierwiastkiem decydującym o przyroście zielonej masy i plonowaniu roślin, ułatwia też mineralizację resztek pożniwnych. Nawozy azotowe muszą być stosowane rozsądnie, tak by ograniczyć ulatnianie się azotu z gleby oraz zapobiegać zanieczyszczeniu wód azotanami. Zmienione Rozporządzenie Rady Ministrów z 31 stycznia 2023 r. w sprawie „Programu działań mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu” elastycznie określa terminy stosowania nawozów azotowych. Nawożenie azotem można rozpocząć przed 1 marca, jeśli średnia temperatura dobowa w kolejnych pięciu dniach przekracza 3℃ dla upraw ozimych, trwałych, wieloletnich i trwałych użytków zielonych oraz 5℃ dla pozostałych upraw. Informacje o przekroczeniu granicznych progów temperatury dla poszczególnych powiatów podaje codziennie IMiGW. Również jesienne nawożenie azotem może zostać przesunięte ze względu na warunki pogodowe lub konieczność zasilenia uprawy założonej jesienią po późno zebranym przedplonie i przeprowadzone po 31 października. Nie można nawozić, gdy gleba jest zamarznięta, pokryta śniegiem, przesiąknięta lub zalana wodą.

W jakim celu stosuje się nawozy azotowe?

Azot jest pierwiastkiem niezbędnym w procesie syntezy białek. Nawozy azotowe stosuje się w celu zwiększenia produkcji biomasy i uzyskania wysokich plonów. Związki azotu są niezbędne roślinom w okresie intensywnego wzrostu, czyli po wschodach oraz po okresie zimowego spoczynku. Nawozy azotowe mają zapewnić roślinom optymalne warunki startu oraz zaopatrzyć rośliny w podstawowe składniki pokarmowe w dalszych fazach rozwoju, gdy zaczyna ich ubywać z gleby. Nawożenie mineralne ze związkami azotu stosuje się też interwencyjnie po przebytych stresach środowiskowych, spowodowanych przez ekstremalne warunki pogodowe, inwazję szkodników lub choroby w celu szybkiej odbudowy tkanek. Zasilanie azotem powinno wspierać roślinę aż po fazy tworzenia owoców lub nasion, ponieważ w nich roślina gromadzi zapasy białka. W okresie wejścia w stan zimowego spoczynku zapotrzebowanie na azot spada do minimum. Przekarmienie roślin azotem może spowodować nadmierny rozrost wegetacyjny, wiotczenie liści i łodyg, większą podatność na choroby i osłabienie zimotrwałości roślin.

Jak stosować nawozy azotowe? Jak nawozić azotem?

Nawozy azotowe można stosować przedsiewnie lub pogłównie. Wszystko zależy od formy zawartego w nich azotu. Typowymi przedsiewnymi nawozami azotowymi są nawozy z azotem w formie amonowej, która w glebie stopniowo przekształcają się w formę azotanową, dzięki czemu azot jest dostępny dla korzeni roślin przez dłuższy czas. Nawozy azotowe w formie azotanowej (saletrzanej) mogą łatwo ulegać wypłukaniu, dlatego stosuje się je pogłównie w mniejszych dawkach. System korzeniowy służy roślinom do pobierania większości składników mineralnych, dlatego podstawowe znaczenie ma nawożenie doglebowe. Warunkiem koniecznym jest występowanie związków mineralnych w glebie w postaci wodnych roztworów. Nawożenie doglebowe najlepiej wykonywać przed spodziewanymi opadami deszczu, które zapewnią właściwą wilgotność gleby. W przypadku długotrwałych niedoborów wody lub intensywnych opadów wypłukujących azot w głąb profilu glebowego korzystniejsze jest nawożenie dolistne. Azot jest łatwo wchłaniany przez liście, a ponadto nawozy azotowe stosowane dolistnie są skuteczniej wykorzystywane przez rośliny niż nawozy doglebowe.

Dawkowanie nawozów azotowych

Właściwe dawkowanie nawozów azotowych jest podstawą dla osiągnięcia wysokich plonów i opłacalności produkcji rolnej. Dawki aplikowanego azotu zależą od spodziewanych plonów, warunków siedliskowych, zawartości azotu w warstwie gleby do głębokości 60 cm przed siewem lub wiosennym ruszeniem wegetacji upraw ozimych, fazy rozwojowej uprawianej rośliny oraz zapotrzebowania danego gatunku na azot. Przykładowo pszenica pobiera 27 kg azotu na każdą tonę uzyskanego plonu. Zakładając oczekiwany plon na 8 t/ha można przyjąć, że potrzeby zaopatrzenia w azot (w przeliczeniu na czysty składnik) w całym cyklu wegetacji wynoszą 216 kg/ha. Od tego trzeba odjąć azot, który już jest w glebie z różnych źródeł (np. po uprawie roślin bobowatych, z nawożenia organicznego). W pszenicy nawożenie azotowe przeprowadzane jest w trzech dawkach, przy czym pierwsza dawka azotu jest dawką startową. Dawkę nawozów można obliczyć, korzystając z dostępnych aplikacji.

Jakie są rodzaje nawozów azotowych?

Nawozy azotowe dzielimy ze względu na formę, w jakiej występuje w nich azot.

• Forma azotanowa (np. saletra wapniowa, saletra potasowa, saletra sodowa) nie wymaga mieszania z glebą i dobrze działa w wyższych temperaturach, w pełni okresu wegetacyjnego. Nie zatrzymuje się w glebie i łatwo ulega wypłukiwaniu, dlatego nawozy saletrzane stosowane są pogłównie. Saletra wapniowa podnosi odczyn gleby. Saletra potasowa dobrze rozpuszcza się w wodzie, dlatego nadaje się do nawożenia dolistnego.
• Forma amonowa (np. siarczan amonu, fosforan amonu, chlorek amonu, węglan amonu) potrzebuje czasu na przekształcenie azotu w przyswajalną przez rośliny formę azotanową. Dzięki temu nawozy w formie amonowej dłużej działają w glebie. Stosuje się je przedsiewnie, gdy rozwija się system korzeniowy roślin. W okresie suszy, przy wysokich temperaturach i obojętnym lub lekko zasadowym odczynie gleby może się z nich uwalniać lotny amoniak. Żeby temu zapobiec, nawóz należy zaraz po aplikacji przykryć glebą.
• Forma amidowa (mocznik) może być stosowana we wszystkich uprawach zarówno przedsiewnie, jak i pogłównie. Nie nadaje się do gleb kwaśnych, zasadowych i świeżo wapnowanych. Przy aplikacji doglebowej należy nawóz wymieszać z glebą, żeby uniknąć ulatniania się amoniaku (amoniak utrudnia wschody roślin). Od 2021 r. zakazane jest stosowanie mocznika w formie granulowanej bez inhibitora ureazy lub powłoki biodegradowalnej.
• Forma saletrzano-amonowa (saletra amonowa, saletrzak) dzięki połączeniu dwóch form występowania azotu może być stosowana zarówno przedsiewnie, jak i pogłównie. Na glebach zasadowych i obojętnych może się z nich ulatniać amoniak.
• RSM (roztwór saletrzano-mocznikowy) zawiera wszystkie trzy formy azotu. RSM stosuje się przedsiewnie i pogłównie. Nawóz ten jest szczególnie polecany na stanowiskach z okresowym niedoborem wody. Ze względu na ryzyko strat azotu w postaci gazowej RSM zaleca się stosować wraz z inhibitorem ureazy.

Który nawóz azotowy działa najszybciej?

Szybkość działania nawozów azotowych zależy od formy, w jakiej azot występuje w nawozie. Najszybsza w działaniu jest forma azotanowa, czyli saletrzana. Azotany są dobrze rozpuszczalne i szybko wchłaniane przez korzenie roślin. Ze względu na szybkość działania nawozy w formie azotanowej nadają się do nawożenia pogłównego, interwencyjnego uzupełniania niedoborów azotu w różnych fazach rozwoju i regeneracji po zimie lub stresach. Ze względu na łatwość wypłukiwania powinny być stosowane w mniejszych dawkach. Forma amonowa jest mało ruchliwa i dłużej utrzymuje się w glebie. Jony amonowe w roztworach wodnych stopniowo i równomiernie są pobierane przez korzenie roślin. Formy amonowe są doskonałym nawozem przedsiewnym, który działa w niższych temperaturach, typowych dla początku wegetacji. Najdłużej działają nawozy w formie amidowej, gdyż związki azotu muszą najpierw pod wpływem ureazy (naturalnego enzymu glebowego) przejść proces hydrolizy i przekształcić się w formę amonową, a następnie w formę azotanową.

W jakim nawozie jest najwięcej azotu?

Do opracowania efektywnego planu nawożenia azotowego konieczna jest znajomość form azotu w różnych rodzajach nawozów azotowych, sposobu, w jaki działają w glebie oraz zawartości czystego składnika (N) w poszczególnych produktach. Zawartość azotu może się nieco różnić w nawozach różnych producentów. Nawozy saletrzane (azotanowe) zawierają od 13-14% czystego azotu (saletra potasowa) do 15-16% (saletra wapniowa, saletra potasowa). Nieco więcej azotu jest w nawozach w formie amonowej. Siarczan amonu i woda amoniakalna zawierają 20,5-21% czystego azotu. Jeszcze więcej azotu całkowitego zawierają nawozy, w których azot występuje zarówno w formie azotanowej, jak i amonowej (saletrzak 27-28%, saletra amonowa 32-34%). RSM może zawierać 28%, 30% lub 32% czystego azotu, przy czym RSM 28 zawiera 35,8 kg azotu w 100 litrach roztworu, RSM 30 – 39 kg N/100 l, a RSM 32 – 42,2 kg N/100 l. Zdecydowanie największa zawartość azotu całkowitego (46%) występuje w moczniku.

Czym się różni saletrzak od saletry?

Do najczęściej stosowanych nawozów azotowych należą saletrzak i saletra amonowa. Swoją popularność zawdzięczają dobrej rozpuszczalności w wodzie, łatwości stosowania i uniwersalności (mogą być stosowane przedsiewnie i pogłównie). Zawierają w równych proporcjach azot w formie azotanowej (działa szybko) i azot w formie amonowej (działa długo), dzięki czemu rośliny efektywniej wykorzystują ten cenny pierwiastek. Saletrzak zawiera mniej czystego azotu (27-28%) niż saletra amonowa (32-34%), zawiera natomiast mączkę dolomitową, która ma zapobiegać zbrylaniu lub hydrolizie, ponieważ saletrzak ma właściwości higroskopijne. Ten dodatek sprawia, że saletrzak mniej zakwasza glebę. O stopniu zakwaszania gleby informuje tzw. równoważnik kwasowy, który określa, ile kilogramów węglanu wapnia trzeba zastosować dla zneutralizowania 100 kg nawozu. Dla saletry amonowej równoważnik kwasowy wynosi 61, a dla saletrzaku 30. Forma amonowa azotu szybciej utlenia się na glebach o odczynie zasadowym, dlatego saletrę amonową i saletrzak stosuje się na glebach o niskim pH. Saletrzak nieco wolniej rozkłada się w glebie, dzięki czemu można go stosować wcześniej bez większego ryzyka wypłukania azotanów.

Nawozy azotowe do nawożenia traw

Trawy, tak jak inne rośliny, potrzebują azotu dla prawidłowego krzewienia się, wzrostu i wybarwienia liści. Trawy mają stosunkowo płytki system korzeniowy, dlatego wymagają specyficznego nawożenia. Tradycyjne nawozy azotowe, a zwłaszcza ich łatwo rozpuszczalna forma azotanowa, mogłyby wraz z wodą opadową przenikać do głębszych warstw profilu glebowego, poza zasięg korzeni traw. Działanie takich nawozów byłoby krótkotrwałe, nieefektywne i nieekonomiczne, gdyż aplikację nawozu trzeba byłoby powtarzać nawet co miesiąc. Nawozy o szybkim działaniu można stosować do regeneracji traw po zimie lub po suszy. Do skutecznego nawożenia lepiej stosować nawozy granulowane o przedłużonym działaniu, w których dominuje forma amonowa azotu. Dodatkowo uwalnianie się związków azotu może być spowolnione przez specjalną, trudno rozpuszczalną otoczkę granul. Tempo uwalniania się azotu jest w nich bardziej równomierne oraz uzależnione od temperatury i wilgotności, co odpowiada cyklowi rozwojowemu traw.

Dlaczego nawozy sztuczne azotowe są istotne?

Azot decyduje o wielkości i jakości plonów. Azot w glebie może pochodzić z kilku źródeł:

• azot atmosferyczny wiązany przez bakterie azotowe wolno żyjące w glebie (Azotobacter, Clostridium) i bakterie symbiotyczne (Rhizobium);
• z rozpadu materii organicznej w wyniku procesów mineralizacji i humifikacji;
• z nawozów naturalnych i organicznych (obornik, gnojówka, gnojowica, kompost);
• z nawozów mineralnych.

Azot w glebie podlega nieustannym przemianom, nie zawsze niekorzystnym. Szczególnie podatne na utratę azotu są gleby lekkie, piaszczyste, które stanowią duży odsetek gleb w Polsce. Ponieważ azot jest niezbędny dla prawidłowego rozwoju roślin, trzeba dostosować jego zawartość w glebie do zmieniającego się w trakcie wegetacji zapotrzebowania roślin. Nawozy sztuczne azotowe mogą szybciej uzupełnić niedobory azotu i mogą być aplikowane wtedy, kiedy rośliny najbardziej ich potrzebują.

Jaka jest rola azotu w roślinach?

Azot jest pierwiastkiem niezbędnym do prawidłowego przebiegu procesów fotosyntezy i rozwoju roślin. Zapotrzebowanie poszczególnych gatunków roślin na związki azotu jest zmienne i zależy od warunków pogodowych, zawartości próchnicy w glebie, fazy rozwojowej roślin oraz obsady roślin. Azot jest głównym składnikiem aminokwasów i białek, czyli podstawowych budulców komórek roślinnych. Dzięki niemu następuje przyrost biomasy, zarówno części nadziemnych, jak i podziemnych. Pierwiastek ten jest składnikiem kwasów nukleinowych (RNA i DNA), chlorofilu (nadaje zielony kolor liściom), hormonów, witamin i enzymów. Występuje też w niektórych alkaloidach, olejkach eterycznych i glikozydach. Azot wpływa na przyswajanie innych składników pokarmowych i ma duże znaczenie w metabolizmie roślin. Pobieraniu i przyswajaniu azotu z gleby sprzyja obecność siarki. Niedobór azotu objawia się zaburzeniem procesów fotosyntezy i zahamowaniem rozwoju i wzrostu roślin. Rośliny stają się wątłe, o wyblakłych liściach, słabiej kwitną i owocują. Nadmiar azotu prowadzi do zbyt bujnej wegetacji, wiotczenia i osłabienia odporności roślin.

Ceny nawozów azotowych

Koszty ponoszone na nawożenie mają istotny wpływ na opłacalność produkcji. Cena nawozów azotowych może się różnić w zależności od producenta, wielkości opakowania, składu chemicznego i formy azotu w nawozie. Porównując ceny nawozów, warto je przeliczyć na zawartość czystego składnika. Ceny nawozów azotowych ulegają dużym wahaniom.

Na ceny nawozów azotowych wpływ mają:

• ceny surowców, takich jak amoniak i gaz ziemny (gaz ziemny to ok. 80-90% kosztów produkcji amoniaku);
• zmiany cen paliw (koszty transportu);
• zmienność cen nawozów na głównych rynkach;
• zaburzenia w łańcuchu dostaw;
• relacje cen pszenicy do cen nawozów azotowych;
• regulacje prawne (zakaz stosowania mocznika w formie granulowanej bez inhibitora ureazy lub powłoki biodegradowalnej).

Lukę na rynkach europejskich wykorzystują dostawcy tańszych nawozów z różnych krajów (w tym także z Rosji i Białorusi), oferujący towar wątpliwej jakości.