Technologie hnojení kapalnými dusíkatými hnojivy s využitím stabilizátoru dusíku StabilureN Autoři technologie : Ing. Pavel Růžek, CSc. a Ing. Helena Kusá, PhD. Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. v Praze-Ruzyni
Tato technologie je výstupem řešení výzkumného záměru Mze ČR č. 0002700604. Smlouva o uplatnění ověřené technologie byla uzavřena dne 22.12. 2009 mezi Výzkumným ústavem rostlinné výroby, v.v.i. v Praze Ruzyni a firmou AGRA GROUP, a.s. ve Střelských Hošticích. I) Cíl technologie : Cílem nových technologických postupů s využitím přípravku StabilureN při hnojení kapalnými dusíkatými hnojivy (DAM, SAM, LOVODAM, LOVOSAN, PIASAN, DUSADAM, roztoky močoviny apod.) je zvýšit efektivnost hnojení dusíkem, omezit znečišťování ovzduší a snížit rizika poškození rostlin při aplikaci uvedených hnojiv. II) Vlastní popis technologie Technologie je založena na nových technologických postupech při hnojení rostlin, které je možné použít při společné aplikaci kapalných dusíkatých hnojiv obsahujících močovinu (DAM, SAM, roztoky močoviny apod.) se stabilizátorem dusíku StabilureN. StabilureN obsahuje minimálně 20 % inhibitoru ureasy NBPT (N-(n-butyl)-thiophosphoric triamid), který stabilizuje močovinu, inhibuje její rozklad, omezuje ztráty dusíku po aplikaci a snižuje rizika poškození rostlin. V roce 2008 byl registrován pod číslem 3029 v Seznamu registrovaných hnojiv ÚKZÚZ a rozpouštědlový systém StabilureN je autorsky chráněn pod číslem PV 2006 – 422. Při společné aplikaci kapalných dusíkatých hnojiv s přípravkem StabilureN ve srovnání s běžně používanou aplikací hnojiv bez StabilureNu jsou působením inhibitoru ureasy eliminovány ztráty dusíku únikem amoniaku, vytvořeny lepší předpoklady pro transport nerozložené močoviny ke kořenům rostlin, omezeny negativní vlivy rozkladu močoviny (toxicita NH3, NO2-) na klíčení a vzcházení rostlin. Například při aplikaci StabilureNu v kombinaci s kapalným dusíkatým hnojivem DAM 390 může být po dobu efektivní účinnosti inhibitoru ureasy (zpravidla 5 – 14 dní v závislosti na teplotě vzduchu) po srážkách 50 – 75 % dusíku (nitrátová forma + nehydrolyzovaná močovina) transportováno ke kořenům rostlin, zatímco u klasického DAMu se po 2 - 4 dnech nachází převážná část dusíku v málo pohyblivé amoniakální formě, která zůstává na povrchu půdy a může být zdrojem ztrát dusíku únikem amoniaku. StabilureN se do kapalných dusíkatých hnojiv přidává nejlépe 1
přímo do postřikovače bezprostředně před aplikací, i když účinnost StabilureNu se významněji nesnížila ani po dvouměsíčním skladování DAMu se Stabilurenem. StabilureN lze po předchozí zkoušce mísitelnosti aplikovat společně s běžnými přípravky na ochranu rostlin. Vzhledem k uvedeným přínosům a eliminaci rizik při společné aplikaci kapalných Nhnojiv s přípravkem StabilureN je možné uplatňovat v zemědělské praxi následující nové technologické postupy při hnojení rostlin :
aplikace kapalných dusíkatých hnojiv postřikem k hlízám nebo přímo na hlízy při sázení brambor
povrchová lokální aplikace hnojiv pomocí aplikačních trubic v porostech zemědělských plodin, zejména ozimé pšenice
podpovrchová lokální aplikace vyšších dávek dusíku při tzv. „hnojení pod patu“ při zakládání porostů zemědělských plodin
aplikace vyšších dávek dusíku na povrch půdy při zakládání porostů zemědělských plodin a při přihnojení ozimů na začátku jarní vegetace rostlin
Uvedené postupy byly v letech 2006 – 2009 ověřovány v polních pokusech na různých stanovištích a v roce 2009 v provozních podmínkách zemědělských podniků (např. AGRO Bystřice, VOD Jetřichovec, Lupofyt Chrášťany ). II.1. Aplikace kapalných dusíkatých hnojiv postřikem k hlízám nebo přímo na hlízy při sázení brambor Při aplikaci kapalného hnojiva DAM 390 a obdobných kapalných dusíkatých hnojiv v kombinaci se StabilureNem postřikem k hlízám nebo přímo na hlízy při sázení brambor je ve srovnání s použitím samotného DAMu minimalizováno riziko poškození hlíz, klíčků a kořínků klíčících rostlin. Kromě toho může být při použití StabilureNu aplikována vyšší dávka hnojiva. V důsledku působení inhibitoru ureasy je inhibován po určitou dobu v závislosti na teplotě a vlastnostech půdy rozklad močoviny obsažené v kapalných dusíkatých hnojivech. Přitom nerozložená močovina nemá zpravidla nepříznivý vliv na hlízy brambor, klíčky a kořínky klíčících rostlin. Rozklad močoviny v použitých kapalných dusíkatých hnojivech s přídavkem StabilureNu je pozvolný a tím je omezen vznik vyšší koncentrace amoniaku a nitritů, které mohou poškodit klíčící rostliny. Při aplikaci kapalného hnojiva DAM k hlízám brambor se doporučuje při dávce do 100 litrů/ha přidat 150 ml StabilureNu /100 l hnojiva, při dávce 100 – 150 l/ha přidat 180 ml/100 l hnojiva a při dávce 150 – 200 l DAM/ha 220 ml StabilureNu/100 l hnojiva. Při aplikaci kapalného hnojiva DAM 2
přímo na hlízy se dávka StabilureNu zvyšuje o 10 %. Dávka StabilureNu se dále zvyšuje o 10 % po organickém hnojení k bramborám (hnůj, zelené hnojení, zapravení slámy apod.). Při dávce hnojiva postřikem na hlízy brambor vyšší než 150 l/ha je nutné brát v úvahu různou náchylnost odrůd brambor k poškození hlíz. Při aplikaci postřikem na hlízy je možné kombinovat použití hnojiv s pesticidy. Nedoporučuje se uplatňovat na naklíčené hlízy. Ve srovnání s lokální aplikací kapalných dusíkatých hnojiv po stranách hlíz (ve vzdálenosti 10 – 15 cm od středu hlízy) při sázení brambor, zaváděnou v posledních letech do zemědělské praxe, navržený technologický postup snižuje náklady na provoz a zvyšuje výkonnost sazeče při sázení brambor. Uvedený technologický postup byl v roce 2009 ověřen ve VOD Jetřichovec při sázení brambor (odrůda Pirol) sazečem GRIMME opatřeným speciálním postřikovačem na aplikaci kapalného hnojiva DAM 390 na hlízy brambor (dávka hnojiva DAM 390 = 200 l/ha, dávka StabilureNu = 200 ml/100 l hnojiva). II.2. Povrchová lokální aplikace hnojiv pomocí aplikačních trubic v porostech zemědělských plodin, zejména ozimé pšenice Povrchová lokální aplikace kapalných dusíkatých hnojiv pomocí aplikačních trubic omezuje ve srovnání s plošnou aplikací postřikem kontaktní plochu hnojiva s rostlinou, půdou a posklizňovými zbytky. Čím více posklizňových zbytků s širším poměrem C : N zůstává po předplodině u půdoochranných technologií zpracování půdy na jejím povrchu nebo v její povrchové vrstvě, tím větší je efekt lokální povrchové aplikace kapalných hnojiv pomocí aplikačních trubic. U půdoochranných technologií s posklizňovými zbytky na povrchu půdy je větší obsah enzymu ureasy v povrchové vrstvě půdy a dochází k větší imobilizaci dusíku z plošně aplikovaných hnojiv, k větším ztrátám dusíku z hnojiv volatilizací amoniaku apod. Přídavek StabilureNu do kapalných dusíkatých hnojiv obsahujících močovinu omezuje ztráty dusíku únikem amoniaku po aplikaci na půdu a jeho hlavní přínos spočívá v tom, že po dobu 1 – 2 týdny inhibuje rozklad močoviny, která může být po srážkách spolu s nitrátovou formou dusíku obsaženou v hnojivu transportována ke kořenům rostlin a vyrovnává horizontální rozdíly v koncentraci dusíku v půdě, k čemuž často dochází při aplikaci těchto hnojiv bez inhibitoru ureasy. Z aplikačních trubic, které jsou většinou instalovány na postřikovače ve vzdálenosti 25 cm (např. od výrobce Agrio Kremže), hnojivo vytéká přímo na povrch půdy nebo je aplikováno ve formě velkých kapek. Tento technologický postup hnojení přináší největší efekt v návaznosti na zakládání porostů obilnin plošným výsevem (např. secí stroje Horsch Concord, Horsch Sprinter, EXCELENT Premium apod.), kde je osivo vyséváno plošně do pásu o šířce 15 cm a mezi pásy je 10 cm mezera, ve které se ve vzrostlém porostu 3
pohybují aplikační trubice. Při aplikaci kapalných dusíkatých hnojiv spolu se StabilureNem pomocí aplikačních trubic je ve srovnání s aplikací postřikem významně omezeno riziko popálení porostů obilnin, poškození zdraví zvířat apod. a dusík aplikovaný tímto způsobem působí jako pozvolně působící hnojivo. Proto lze takto aplikovat např. v systému hnojení ozimé pšenice méně dávek dusíkatých hnojiv s vyšším množstvím dusíku (60 – 120 kg N/ha) bez negativních vlivů na strukturu porostu, zdravotní stav rostlin a kvalitu zrna. Doporučená dávka StabilureNu pro aplikaci kapalných dusíkatých hnojiv je 180 – 220 ml na 100 l hnojiva (např. DAM), přičemž vyšší dávku je třeba použít při teplotách vzduchu nad 15 °C a při ponechání posklizňových zbytků na povrchu půdy. Uvedený technologický postup byl v roce 2009 ověřen při hnojení ozimé pšenice v AGRO Bystřice, kde bylo pomocí aplikačních trubic aplikováno k ozimé pšenici hnojivo DAM v různých dávkách s přídavkem StabilureNu (200 ml/100 l hnojiva) na začátku sloupkování (fáze BBCH 30) a před metáním (fáze BBCH 47). II.3. Podpovrchová lokální aplikace vyšších dávek dusíku při tzv. „hnojení pod patu“ při zakládání porostů zemědělských plodin Při lokální podpovrchové aplikaci kapalného hnojiva DAM 390 a obdobných kapalných dusíkatých hnojiv v kombinaci se StabilureNem pod osivo (tzv. „hnojení pod patu“) nebo do řádku vedle řádku s osivem při zakládání porostů zemědělských plodin je ve srovnání s použitím samotného DAMu minimalizováno riziko poškození klíčků a kořínků klíčících rostlin. Kromě toho může být při použití StabilureNu aplikována vyšší dávka hnojiva a hnojivo může být umístěno v menší vzdálenosti od osiva. V důsledku působení inhibitoru ureasy je inhibován po určitou dobu, v závislosti na teplotě a vlastnostech půdy, rozklad močoviny obsažené v použitých kapalných dusíkatých hnojivech. Rozklad močoviny je pak pozvolný a tím je omezen vznik vyšší koncentrace amoniaku a nitritů, které mohou poškodit klíčící rostliny. Při podpovrchové lokální aplikaci kapalného hnojiva DAM v dávce 20 – 60 kg N/ha je doporučováno 150 – 200 ml StabilureNu /100 l hnojiva, přičemž vyšší dávku je třeba použít při teplotě půdy nad 15 °C, při setí do suché půdy, při aplikaci hnojiva ve vyšší dávce nebo v menší vzdálenosti od osiva než 2 cm, po organickém hnojení nebo při větším množství posklizňových zbytků v půdě. Tento technologický postup byl v letech 2008 a 2009 ověřen v řadě zemědělských podniků prostřednictvím poradenské sítě firmy AGRA GROUP, a.s. II.4. Aplikace vyšších dávek dusíku na povrch půdy
při zakládání porostů
zemědělských plodin a při přihnojení ozimů na začátku jarní vegetace rostlin 4
Aplikace kapalných dusíkatých hnojiv s obsahem močoviny s přídavkem StabilureNu na povrch půdy snižuje ve srovnání se samotnými hnojivy ztráty únikem amoniaku a vytváří lepší předpoklady pro transport dusíku do prokořeněného půdního profilu. To přináší efekt zejména při aplikaci postřikem na povrch půdy kapalného hnojiva DAM + StabilureN v kombinaci s půdními herbicidy po zasetí kukuřice. Dávka dusíku se většinou pohybuje od 60 do 120 kg N/ha a dávka StabilureNu od 220 do 250 ml/100 l DAMu, přičemž vyšší dávku StabilureNu je třeba použít při teplotě vzduchu nad 15 °C, po organickém hnojení ke kukuřici a při půdoochranném zpracování půdy. Při přihnojení ozimé řepky a ozimé pšenice kapalnými dusíkatými hnojivy s přídavkem StabilureNu na začátku jarní vegetace rostlin se doporučuje používat 3-otvorové, popř. 5-otvorové damové trysky, a to zejména u bezorebných technologií zpracování půdy. Doporučená dávka dusíku se většinou pohybuje od 60 do 100 kg N/ha a dávka StabilureNu od 180 do 220 ml/100 l DAMu, přičemž vyšší dávku StabilureNu je třeba použít při teplotě vzduchu nad 15 °C a u bezorebných systémů zpracování půdy. Vyšší dávky dusíku na začátku jarní vegetace rostlin přináší největší efekt v oblastech s častými jarními přísušky a po víceletém hospodaření na půdě bez orby s ponecháním posklizňových zbytků na povrchu nebo v povrchové vrstvičce půdy. Kapalná dusíkatá hnojiva s obsahem močoviny a s přídavkem StabilureNu není vhodné aplikovat na rostliny poškozené mrazem, herbicidy nebo na velmi slabé rostliny a zároveň není vhodné hnojit ve dnech, kdy klesá teplota vzduchu pod bod mrazu. Uvedené technologické postupy ve výživě rostlin byly v letech 2008 a 2009 ověřeny v řadě zemědělských podniků, např. v roce 2008 byla ověřena agronomickou službou SPZO (Svaz pěstitelů a zpracovatelů olejnin) aplikace vyšších jarních dávek dusíku v hnojivu DAM 390 s přídavkem StabilureNu k ozimé řepce. III) Srovnání „novosti postupů“ oproti původním technologickým postupům Zpracované nové technologické postupy ve výživě rostlin vychází z principu působení přípravku StabilureN, obsahujícího inhibitor ureasy NBPT (N-(n-butyl)-thiophosphoric triamid), který stabilizuje močovinu, inhibuje její rozklad, omezuje ztráty dusíku po aplikaci a snižuje rizika poškození rostlin. StabilureN byl v roce 2008 registrován v Seznamu registrovaných hnojiv ÚKZÚZ a od té doby umožňuje uplatňovat ve výživě rostlin v zemědělské praxi nové postupy při používání kapalných dusíkatých hnojiv na bázi močoviny. Při společné aplikaci kapalných dusíkatých hnojiv s přípravkem StabilureN ve srovnání s běžně používanou aplikací hnojiv bez StabilureNu jsou působením inhibitoru ureasy eliminovány ztráty dusíku únikem amoniaku, vytvořeny lepší předpoklady pro 5
transport nerozložené močoviny ke kořenům rostlin, omezeny negativní vlivy rozkladu močoviny (toxicita NH3, NO2-) na klíčení a vzcházení rostlin. Na základě těchto přínosů byly provedeny inovace a úpravy na aplikační technice (např. speciální trysky a aplikační trubice pro přihnojení pěstovaných plodin, zařízení pro aplikaci kapalných hnojiv při sázení brambor apod.), které umožňují uplatňovat výše uvedené nové technologické postupy při hnojení kapalnými dusíkatými hnojivy. Některé z uvedených technologických postupů jsou v zemědělské praxi již obdobně používány bez použití StabilureNu. Novost navržených postupů v těchto případech spočívá v omezení rizika poškození rostlin, v možnosti aplikace hnojiv ve vyšších dávkách a v omezení rizik ztrát dusíku z aplikovaných hnojiv. Širší uplatnění nových technologických postupů v zemědělské praxi je spojeno s vývojem a výrobou nových strojů na setí a aplikaci hnojiv, kde již probíhá
konkrétní spolupráce
s firmami Agrio Kremže, PL Biskupice, Farmet Česká Skalice. IV) Závěr Autoři technologie prohlašují, že zpracovaná technologie, vyvinutá v rámci řešení výzkumného záměru MZe ČR č. 0002700604 je prostřednictvím publikací, přednášek, praktických instruktáží apod. přístupná všem potenciálním uživatelům. V technologii uvedené nové technologické postupy byly v roce 2009 prezentovány a diskutovány na vědecké konferenci „Aktuální poznatky v pěstování, šlechtění, ochraně rostlin a zpracování produktů“, konané ve dnech 12.-13.11.2009 v Brně, odborné konferenci „Nové metody a postupy ve výživě a ochraně rostlin, pořádané 22.10. v Lukavci a na dalších 14 odborných akcích, pořádaných pro současné a potenciální uživatele ověřené technologie ze zemědělské praxe (viz příloha).
Dosažené víceleté výsledky s lokální aplikací kapalného hnojiva DAM +
Stabiluren byly publikovány v recenzované vědecké publikaci : „Nové postupy ve výživě rostlin s využitím inhibitorů ureasy“ uveřejněné ve vědecké příloze časopisu Úroda č. 12/2009. Autoři technologie budou průběžně zveřejňovat aktuální údaje o technologii a nových technologických postupech souvisejících s technologií ověřených a uplatněných v zemědělské praxi na webových stránkách http://www.vurv.cz ve složce výsledky výzkumu. Konečným uživatelem ověřené technologie jsou subjekty zemědělské výroby, které využívají nové technologické postupy při aplikaci kapalných dusíkatých hnojiv spolu s přípravkem StabilureN. Uživatel technologie dle smlouvy firma AGRA GROUP, a.s. je oprávněna na základě doporučení autora uplatňovat technologii v zemědělských podnicích. V případě potřeby budou s těmito podniky uzavřeny samostatné smlouvy o uplatnění technologie. Předpokládá se, že technologie bude v následujících letech uplatněna v desítkách 6
podniků na tisících hektarech orné půdy. Kromě výše uvedených, v praxi již ověřených, postupů jsou v současné době ověřovány v polních pokusech další nové postupy ve výživě rostlin, které budou v rámci této technologie v příštích letech ověřeny v provozních podmínkách zemědělských podniků a postupně zveřejňovány na uvedených webových stránkách. Uplatnění nových technologických postupů při společné aplikaci kapalných dusíkatých hnojiv se stabilizátorem dusíku StabilureN v zemědělské praxi má motivační účinek mimo jiné také na české výrobce zemědělské techniky vzhledem k tomu, že některé z uvedených technologických postupů budou vyžadovat nové stroje na aplikaci hnojiv. Například postřikovače se speciálními aplikačními trubicemi ve vzdálenosti 25 cm pro lokální povrchovou aplikaci kapalných hnojiv vyrábí firma Agrio Kremže.
S předpokládaným
uplatněním přípravku StabilureN v zemích EU (obdobný stabilizátor dusíku obsahující inhibitor ureasy není v EU dosud vyráběn) se vytváří potenciální trh nejen pro StabilureN a hnojiva vyráběná s jeho přídavkem (např. UREAstabil), ale i pro zemědělskou techniku související s využitím přípravku při aplikaci kapalných dusíkatých hnojiv.
7
Příloha č. 1 : Seznam odborných akcí, kde byly v roce 2009 prezentovány nové technologické postupy ve výživě rostlin, které jsou součástí ověřené technologie : 14.5. – Praktická polní instruktáž k novým postupům ve výživě rostlin, pořádaná ve spolupráci s AGRA GROUP, a.s. ve VÚRV,v.v.i. v Praze – Ruzyni 22.5. – Praktická instruktáž k lokální aplikaci kapalného hnojiva DAM + StabilureN pomocí aplikačních trubic k ozimé pšenici v zemědělském podniku AGRO Bystřice 4.6. – Polní den ve VÚRV v Praze – Ruzyni, prohlídka polních pokusů s ozimou pšenicí, ozimou řepkou a jarním ječmen s používáním nových technologických postupů ve výživě rostlin 18.6. – Polní den v Hrušovanech nad Jevišovkou zaměřený na efektivní výživu rostlin v suchých oblastech 13.8. – Odborný seminář zaměřený na pěstování brambor s prohlídkou pokusů pořádaný ÚBS ČR a Škrobárny Pelhřimov v Lukavci 1., 8., 9., 10. a 15. 9. – 5 workshopů ve spolupráci s AGRA GROUP, a.s zaměřených na nové technologie ve využití stabilizovaného amidického dusíku při hnojení řepky ozimé na podzim 5.11. – Odborná konference na ČZU v Praze zaměřená na variantní pěstitelské systémy pro 3. tisíciletí 24. a 25.11. – 2 odborné semináře zaměřené na technologie aplikace a výživu rostlin pořádané firmou PL, s.r.o. Biskupice v Hrubčicích a Velkém Meziříčí 3.- 4.12. – Odborný seminář zaměřený na pěstitelské technologie pořádaný ve spolupráci s ÚZEI Praha, AGRA GROUP, a.s. Střelské Hoštice a LUDWIG, s.r.o. Brno ve Vyškově
8
