Transcript Hnojivá

Základy poľnohodspodárstva, CV. č. 6
Hnojivá
Obsah:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Základná charakteristika a rozdelenie
Priemyselné hnojivá
Organické hnojivá
Prírodné zdroje živín
Nepriame hnojivá
Biodynamické preparáty
Bilancia živín
1. Hnojivá: látky slúžiace na podporu života v pôde a prirodzenej úrodnosti
umožňujúcej dlhodobo dosahovať požadovanú rastlinnú produkciu.
Podľa účinku:
Podľa pôvodu
• priame hnojivá (P)
• nepriame hnojivá (N)
•
•
•
•
priemyselné (P)
organické (P)
prírodné zdroje živín (P)
bakteriálne hnojivá – očkovacie látky (N)
Podľa skupenstva:
•
•
pevné (tuhé) – z priemyselných v závislosti od veľkosti častice:
práškové (prevládajú častice menšie ako 1mm)
zrnité (prevládajú väčšie ako 1 mm)
kvapalné – z priemyselných sú to jedno a viaczložkové. Vyrábajú sa
ako číre roztoky alebo substancie. Medzi jednozložkové patrí roztok
dusitanu vápenatého, roztok dusitanu horečnatého, viazložkovím je
NPK hnojivo - roztok
Využitie základných prvkov rastlinami
C – základná stavebná súčasť rastlinných a živočíšnych organizmov
H - je zložkou vody a organických zlúčenín, je potrebný pri fotosyntéze a rastliny ho
prijímajú vodou.
N – tvorba úrod, pri tvorbe aminokyselín, bielkovín, nasadzovanie plodov, nutričná hodnota,
príliš vysoké koncentrácie spôsobujú vodnatosť plodov, ľahšie podliehajú hnilobe
Hoci je dusík najrozšírenejší prvok zemskej atmosféry (78%), je v tejto forme pre rastliny
neprijateľný. Korene vyšších rastlín prijímajú dusík v nitrátovej forme (NO3) alebo ako
amónne soli (NH4NO3). Niektoré rastliny (bôbovité) dokážu pomocou symbiotických baktérií
žijúcich na koreňoch prijímať dusík priamo z atmosféry.
P – energetický metabolizmus, dôležité v skorších rastových fázach rastu rastliny na dobrý
rozbeh, príliš vysoké koncentrácie spôsobujú tzv. spálenie.
K – katalyzátor rôznych enzymatických reakcii, reguluje hospodárenie s vodou
Mg – dôležitá stavebná súčasť chlorofylu
Ca - význam pri metabolizme rastliny, tvorí zložku bunkovej steny
2. Priemyselné hnojivá (minerálne): výrobky chemického, banského,
stavebného a hutného priemyslu
jednozložkové
viaczložkové
•
•
•
•
•
fosforečné
dusíkaté
draselné
vápenaté
horečnaté
• dvojité – obsahujú dve hlavné živiny (NP, NK, PK)
• plné – obsahujú spravidla tri hlavné živiny (NPK)
2.1 Dusík (N)
Zdroje dusíka:
• dusík z pôdnej zásoby
priemerný obsahu 0,1 – 0,2 % N v pôde
• vzdušný dusík
získaný hrčkotvornými baktériami (Rhizobium), ďatelinoviny môžu
nahromadiť ročne viac ako 150 kg N/ha
• vzdušný dusík získaný nesymbiotickou fixáciou
baktérie Clostrídium, Azotobacter môžu nahromadiť 10 – 15 kg N/ha
• zrážky
ročne sa dostáva do pôdy 5 – 15 kg N/ha
• organické hnojivá
pri priemernom obsahu 0,45 % N v MH pri asi 40% využiteľnosti tohto N
rastlinami zodpovedá dávka 30 t/ha asi 50 kg N postupne prístupného
rastlinám
• priemyselné hnojivá
Vybrané typy priemyselných dusíkatých hnojív:
Hnojivá s nitrátovým N
- liadok vápenatý (dusičnan vápenatý) obsahuje min. 15 % N
- liadok sodný (dusičnan sodný) minimálny obsah N 16,5 %
- liadok draselný (dusičnan draselný) minimálny obsah N 13,5 % N
Hnojivá s amoniakálnym N
- síran amónny obsahuje min. 20,3 % N
- kvapalný (bezvodný) amoniak obsahuje 82,2% N, je najkoncentrovanejším dusíkatým hnojivom
- chlorid amónny - vedľajší produkt pri výrobe sódy obsahuje 21 – 24 % N
Hnojivá s dusíkom amidovým
- močovina obsahuje 46 % N, je najkoncentrovanejším tuhým dusíkatým hnojivom, podmienkou je čo
najrýchlejšia aplikácia ho pôdy
Dusíkaté vápno
- kyanid vápenatý obsahuje až 22 % N
Hnojivá s dvoma i viacerými formami dusíka
- liadok amónny (dusičnan amónny) 34 – 35 % N
- liadok amónny s vápencom obsahuje 25 – 26,8 N
- vodný roztok dusičnanu amónneho a močoviny s priemerným obsahom 30 % N
V ekologickom poľnohospodárstve nie je povolené používať priemyselné dusíkaté
hnojivá, preto výživa rastlín týmto prvkom spočíva v poznaní a využití jeho
prirodzeného kolobehu v prírode.
2.2 Fosfor (P)
Zdroje P
• primárne fosforečné minerály (apatity)
• sekundárne vyzrážané a adsorbované fosfáty
• organické zlúčeniny P
• fosforečné hnojivá
Vybrané typy priemyselných dusíkatých hnojív:
Superfosfát jednoduchý – dihydrogenfosforečnan vápentý 2 typy: S Kola
(vodorozpustná forma 8,14%, granulovaný 8,6%) a S Afrika (vodorozpustná f.7,26%,
granulovaný 7,7%)
Superfosfát dvojitý – koncentrované s obsahom 12 – 15 % P (agrochemické
vlastnosti podobné ako predchádzajúci, fyzikálno chemické sú lepšie)
Superfosfát trojitý – je to dihydrát dihydrogenfosforečnanu vápenatého, bez
síranu vápenatého obsahuje až 20,7% P, vodorozpustná f. 17,8% P.
Amfos – obsahuje 11 – 12 % N, 21,1 – 22,9 % P
Thomasova múčka – vedľajší produkt pri výrobe ocele, obsahuje 6,5 – 7%
P. Rozpustnosť v 2% kys. citrónovej je80 – 90%, okrem P obsahuje32 –
36% Ca, 1,2 – 2,4 % Mg, 3 – 4 % Si, 4,5 – 6 % Mn, 3,9 – 4,7 % Fe
Mleté fosfáty – vhodné len mäkké amorfné fosfority
2.3 Draslík (K)
Z celkového množstva K v pôde je rastlinám prístupných len 4 – 5 %.
Zdroje K:
• viazaný v minerálnej forme (nevýmenný a vodorozpustný)
• suchý a mokrý depozit (spolu 20 – 30 kg/ha)
• aplikácia hnojív
Vybrané typy priemyselných dusíkatých hnojív:
Chlórové draselné hnojivá
• Draseľná soľ 50% - obsahuje 48 – 52 % oxidu draselného, 37,8 – 43,2 % K vo forme
KCL a 10 – 16 % NaCl
• Chlorid draselný – obsahuje 60 % oxidu draselného, 49,8 K
Síranové draselné hnojivá
3. Organické hnojivá
Predstavujú objemové hnojivá, ktoré sa získavajú priamo v poľnohospodárskom
podniku, alebo v kooperačnom zoskupení s inými podnikmi (napr. obchod s
rašelinou)
Priaznivo pôsobia na úrodnosť pôdy:
•
•
•
•
•
•
Zlepšujú biologické vlastnosti pôdy
Zvyšujú sorbčnú schopnosť pôdy
Obohacujú pôdu o C
Zlepšujú prevzdušnenie pôdy
Priaznivo ovplyvňujú tepelný režim pôdy
Umožňujú lepšie prenikanie koreňov do pôdy
Rozdelenie:
• Maštaľný hnoj
• Močovka
• Hnojovica
• Tekutý hnoj (vzniká pri bezpodstielkovom ustajnení HD)
• Komposty
• Zelené hnojivo
• Slama na hnojenie
• Rašelina
Základné princípy rozkladu organickej hmoty:
Anaeróbne – zrenie hnoja, siláže – biochemické premeny látok prebiehajú za
nedostatku kyslíku.
Aerobné – mineralizácia za prítomnosti kyslíku má dve fázy: 1. karbonizačnú
– oxidácia zlúčenín uhlíku, 2. nitrifikačnú s oxidáciou dusíkatých látok
3.1 Maštaľný hnoj
Zmes podstielky, tuhých a tekutých výkalov HZ v určitom stupni fermentácie
Obsah živín v maštaľnom hnoji je určený:
•
•
•
•
•
•
Zložením a veľkosťou kŕmnej dávky
Druhom chovaných zvierat
Parametrami podstielky a jej množstvom
Spôsobom výroby
Technológiou spracovania
Technickou úrovňou hnojísk
Z celkového množstva skŕmeného krmiva prechádza do hnoja približne 90 % draslíka,
80% fosforu, 50 % dusíka a 40% organických látok.
Zloženie hospodárskych hnojív vyprodukovaných v ekologicky
hospodáriacich podnikoch v % (Kováčik, 1998 ex Lacko - Bartošová, 2005)
zviera
parameter
N
P
K
Mg
Ca
Org.látky
voda
hovädzí dobytok
0,48
0,12
0,52
0,05
0,37
18
76
hovädzí dobytok hp
0,7
0,15
0,66
0,13
0,5
20
75
ošípané
0,45
0,1
0,49
0,09
0,3
19
73
ovce
0,83
0,12
0,59
0,06
0,22
24
68
ovce hp
0,85
0,14
0,66
0,06
0,25
29
67
kozy
0,43
0,21
0,93
0,07
0,52
28
69
kone
0,65
0,13
0,53
0,07
0,24
20
71
králiky
0,52
0,2
0,93
0,1
0,46
26
71
sliepky
1,4
0,6
0,75
0,07
1,4
27
70
hydina (zmes)
1,3
0,51
0,71
0,09
1,68
25
71
hp - hlboká podstielka
Výroba a uskladnenie:
•
•
•
•
Za studena
Za horúca
Fermentácia s produkciou bioplynu
Kompostovanie
Použitie:
• aplikuje sa v 3 – 4 ročných cykloch
• pre zabezpečenie bezdeficitnej bilancie organických látok sa požaduje
zapracovať 32 – 40 t/ha raz za 4 roky
• na ľahkých pôdach sa zaoráva hlbšie, na ťažších plytšie
• najvhodnejší termín aplikácie je v mimovegetačnom období po zbere hlavných
plodín (letno – jesenné obdobie)
• Aplikačné dávky by nemali klesnúť pod 15 – 20 t/ha.
Celoročná maximálna dávka je limitovaná smernicou EÚ č. 91/676/EEC na
170 kg/ha/rok N.
3.2 Močovka
Je fermentovaný (prekvasený) moč hospodárskych zvierat. Podľa
zastúpenia hlavných živín je to hnojivo dusíkato – draselné, s nízkym až
zanedbateľným obsahom fosforu a organických látok.
Okrem živín obsahuje močovka aj látky slúžiace ako stimulátory rastu.
Aplikuje sa bez prítomnosti rastlinného krytu, na strnisko, alebo na
podmietku pred orbou. Pri aplikácii počas vegetácie sa vyžaduje
riedenie vodou v pomere 1 : 5 – 15 v prospech vody.
Okrem priamej aplikácie jiu môžeme využiť pri výrobe kompostov a pri
ošetrovaní hnoja s vysokým podielom slamy.
3.3 Hnojovica – tekutý hnoj
Prekvasená zmes tuhých a tekutých výkalov hospodárskych zvierat zriedených
vodou.
Hnojíme ňou všetky plodiny, ktoré hnojíme maštaľným hnojom alebo močovkou.
Aplikujeme ju predovšetkým v mimovegetačnom období na strniská po zbere obilnín
a olejnín, alebo spolu so zeleným hnojením. Jej riedenie s vodou v rôznych
pomeroch umožňuje jej aplikáciu aj počas vegetácie.
Z dôvodu vysokého podielu amónneho dusíka, až 50 % z celkového dusíka, si
vyžaduje zapracovávanie hnojovice do pôdy.
Vplyv termínu aplikácie a zrnitostného zloženia pôdy na straty dusíka
z hnojovice (Ďuďák, 2002 - upravené)
3.4 Hnojenie slamou
Slama obilnín je charakteristická širokým pomerom uhlíku a dusíku (C : N = 60 - 90 : 1).
Preto je potrebné tento pomer upraviť aplikáciou hnojovice, alebo močovky v množstve
10 kg N/t slamy (pomer C : N okolo 25:1). Pomer 20 - 30 :1 je optimálny.
• zvyšuje obsah humusu v pôde
• priaznivo pôsobí na pôdnu štruktúru
• pôdy sú vzdušnejšie (kyprejšie)
• rýchlejšie vysychajú a sú preto ľahšie obrábateľné
Slama obsahuje 80 – 82 % organických látok, z hlavných živín je najzastúpenejší draslík
K úplnému naplneniu potreby organických látok v pôde je nutné zaorať každoročne
v priemere 2 – 2,5 t slamy na 1 ha.
3.5
Komposty
Sú zmesou organických a minerálnych látok spolu s mikrobiálnym substrátom
(očkovacou látkou) prekonávajúcich procesy rozkladu a syntézy za aerobných
podmienok, ktorých priebeh bol riadený ľudskou činnosťou,
Najčastejšie kompostované org. látky:
• slama obilnín, olejnín
• lístie a konáre drevín z parkov, sadov a vinohradov
• hobliny
• piliny
• kôra
• stará senáž, siláž
• buriny neobsahujúce semená
• perie
• vlnený prach
Z minerálnych látok:
zemina, rybničné bahno, uhoľný prach, popolček, popol,
kaly z čističiek, z čistenia repky cukrovej.
Očkovacou látkou urýchľujúcou proces aerobnej fermentácie je zvyčajne močovka, alebo
hnojovica.
Fázy kompostovania:
V prvej fáze, v prvých dňoch po založení začína teplota stúpať a dosahuje až
50 - 65ºC. Príčinou tohto zahriatia je masové rozmnoženie mikroorganizmov
odbúravajúcich ľahko rozložiteľné látky. V tejto fáze dochádza k likvidácii
choroboplodných zárodkov a strate klíčivosti semien.
V druhej fáze, po troch týždňoch pokračuje rozklad horšie rozložiteľných látok
a teplota začína klesať.
V tretej fáze nasleduje látková premena a začína mineralizácia.
V poslednej, štvrtej fáze sú činnosťou mikroorganizmov a chemickými
reakciami produkované zložitejšie organické látky humusovej povahy.
Pri prekročení 65 ºC dochádza k významným stratám dusíka a hrozí
samosterilizácia, vznik neživého kompostu.
Vermikompostovanie
Výroba tekutých kompostov:
Jeden objemový diel hotového
kompostu sa zaleje 10 dielmi
vody, premieša sa a nechá sa
5 – 15 dní fermentovať. Počas
fermentácie sa denne aspoň
hodinu
mieša.
Stekutený
kompost sa následne prefiltruje
a zriedi s vodou v pomere 1 :
10 až 1: 50 a aplikuje na pôdu
alebo rastliny, ktoré dávajú
väčšie úrody a sú odolnejšie
voči chorobám a škodcom.
3.6 Zelené hnojenie
Zámerné pestovanie rastlín pre zapravenie do pôdy ako organického
hnojiva na mieste na ktorom boli vypestované
Význam zeleného hnojenia:
• zvýšenie obsahu rýchlo rozložiteľných látok v pôde
• zvýšenie fixácie vzdušného dusíka (pri využití ďateľovín a strukovín)
• zvýšenie aktivity edafónu
• zlepšenie výživy nasledujúcej plodiny
• zvýšenie obsahu humusu v pôde (ak je zapravená spolu so slamou predplodiny)
• zlepšenie fyzikálnych a chemických vlastností pôdy
• obmedzuje eróziu pôdy
• obmedzuje straty živín (najmä dusíku)
• regulácia sprievodnej vegetácie (spracovaním pôdy, konkurenciou)
• obmedzenie chorôb a škodcov (zlepšenie predplodinovej hodnoty – fytosanitárny
efekt)
• kŕmne využitie
Miera vplyvu závisí od:
•
•
•
•
druhu pestovaných rastlín
spôsobu pestovania
termínu zaorania
stanovištných podmienok
Druhy plodín:
Vhodné sú rastliny tvoriace dynamicky a v dostatočných množstvách nadzemnú
a podzemnú biomasu, ktorá po zaoraní do pôdy rýchlo mineralizuje.
Osobitné postavenie majú bôbovité rastliny, ktoré pomocou symbioticky
žijúcich nitrogénnych baktérií obohacujú pôdu v priemere o 150 kg/ha N.
Spôsoby pestovania: •
•
•
hlavná plodina
medziplodinu
podplodinu
Termín zaorania
• keď obsah organických látok v nadzemnej fytomase dosiahne úroveň 20 %,
t.j. vo fáze plného kvetu
• hĺbka zaorania nemá presiahnuť 25 cm
Vybrané druhy vhodné ako zelené hnojivo: bôb konský, vika huňatá a siata,
vlčie bôby, peluška, sója, facélia vratičolistá, horčica biela, repica olejnatá jarná,
slnečnica ročná, pohánka siata a i.
4. Prírodné zdroje živín
horniny obsahujúce vo významných
množstvách fosfor, draslík, horčík
a vápnik
účinnosť sa zvyšuje jemnosťou mletia
aplikácia
prírodných
guánových
minerálov obsahujúcich dusík nie je
povolená
5. Nepriame hnojivá (špeciálne látky)
Nie sú významnými nositeľmi živín, avšak ich použitím dochádza k lepšiemu
využitiu živín z pôdy, hospodárskych hnojív, mletých hornín, prípadne
k intenzívnejšej fixácii vzdušného dusíka.
V dôsledku ich pozitívneho vplyvu na úrodu rastlín negatívne ovplyvňujú bilanciu
živín v pôde, preto ich použitie musí byť spojené s aplikáciou hnojivých látok
Pôdnymi zlepšovačmi sú sekundárne ílové minerály (kaolinit, montmorillonit, illit,
halloyzit, bentonit), uhoľné prachy a zeolity (zemitá zmes minerálov typu illit a
spol).
Bakteriálne hnojivá a bakteriálne očkovacie látky
sú aplikované do pôdy a očkovacími látkami sa ošetrujú najmä osivá bôbovitých rastlín
6. Biodynamické preparáty
Biologicko – dynamické poľnohospodárstvo (od 1924) je jednou z foriem
alternatívnych poľnohospodárskych metód vychádzajúcou z holistickej filozofie
(antropozofie), že všetko živé je vyvážený celok nielen v pozemských, ale aj
kozmických súvislostiach. Antropozofia vychádza z preexistencie vedomia,
ktorého produktom je hmota. Život tu nie je považovaný len za funkciu oživenej
hmoty, ale za samostatnú entitu nesenú tzv. vitálnymi silami.
Využívanie biodynamických preparátov má za cieľ pútanie kozmických síl
v koncentrovanej forme. Preparáty sa používajú v homeopatických
dávkach.
7. Bilancia živín
pomer medzi zdrojmi a spotrebou živín v pôde
Metodika bilancie živín: metodiky vo všeobecnosti udávajú s ktorými
parametrami vstupov a výstupov prvkov je potrebné kalkulovať.
Vyjadriť ju môžeme vzorcom:
D=A–P
Kde: D – diferencia
A – aktívna položka (vstupy živín)
P – pasívna položka (živiny odobraté z pôdy)
Vstupy živín:
• Živiny uvoľnené zvetrávaním hornín a minerálov – čím je pôda viac prevzdušnená,
tým je intenzita zvetrávania väčšia
• Živiny dodané z atmosféry mokrou a suchou depozíciou
• Živiny uvoľnené rozložením pozberových zbytkov po pestovaných plodinách. Ich
množstvo závisí od druhu pestovanej plodiny a veľkosti úrody. Pre kvantifikovanie sa
môžu využívať tabuľkové údaje.
• Živiny dodané vo forme hnojív
• Živiny dodané osivami a sadivami
• Živiny (N) dodané symbiotickou a nesymbiotickou fixáciou
Živiny odobraté z pôdy:
• Úrodou hlavného a vedľajšieho produktu
• Straty živín vyplavením
• Straty veternou a vodnou eróziou
• Plynné straty dusíka denitrifikáciou (N2O, N2) a volatizáciou (NH3)
Zjednodušenie bilancie: Vstupy dusíka do pôdy suchým spádom, asimbiotickou
fixáciou a osivom je približne na úrovni jeho strát z pôdy denitrifikáciou, eróziou
a vyplavením.