Bazele științifice ale gestionării azotului în agricultura sustenabilă (sinteza 2)

Diversificarea dozelor de N și ale sistemului de fertilizare are la bază cunoștințe temeinice în legătură cu circuitul și disponibilitatea azotului în sistemul sol-plantă, precum și al specificului nutrițional al speciilor vegetale.

Necesarul de N al culturilor

Plantele agricole și horticole consumă aceste element esențial pe tot parcursul perioadei de vegetație la nivel mai scăzut la germinarea semințelor și crește semnificativ, chiar la nivele maxime în fenofazele de creștere în care se formează principalele organe vegetative, frunze, tulpini, vreji, lăstari ș.a. În perioadele de consum ridicat și maxim de N, plantele contează în principal pe absorbția principalilor ioni nutritivi ai azotului (nitric și amoniacal) din sol, care este dependent cantitativ atât de rezervele native ale solului, cât și de cantitățile de N aplicate cu îngrășămintele.

Cantitatea de N prelevat din sol prin recoltele principalelor culturi agricole și horticole este dependentă în mare măsură de consumul specific de N (în kg/t de producție principală și secundară) al speciei, soiului, hibridului și mărimea recoltei realizate:

Consumul specific de NPK (în kg/t producție, N, P₂O₅, K₂O)

• Grâu de toamnă: NPK 29-16-28;

• Porumb boabe : NPK 27-14-27

• Soia: NPK 74-22-34;

• Sfeclă de zahăr: NPK 8-3-8

• Cartof: NPK 8-4-10;

• Floarea soarelui: NPK 40-22-50

• Viță de vie: NPK 14-6-16;

• Piersic : NPK 10-6-12

• Tomate : NPK 5-2-6 ;

• Fasole : NPK 10-6-14

Diferența mare a conținutului consumurilor specifice explică și susține diversitatea lumii vegetale, aici a reprezentării și funcțiilor diferite ale elementelor nutritive în organele vegetative, precum și în cele valorificabile (boabe, tuberculi, rădăcini, fructe, struguri etc.). În datele de mai sus, consumurile specifice de N sunt apropiate cu valorile K-ului, primele pot fi mai mari la plantele ce sintetizează prioritar direcționat calitativ substanțe organice cu N (proteine simple, complexe, enzime etc.), așa cum sintetizează soia și chiar cerealele, iar cele ale K-lui la culturi la care se valorifică substanțe organice fără N (glucide, substanțe pectice, acizi organici), așa cum sintetizează vița de vie, legumele, sfecla de zahăr.

Particularitățile legate de consumul specific și necesarul de N al culturilor, continuat cu diferențierea acestuia și pe parcursul ciclului vital al plantelor, imprimă specificitate la aplicarea acestui element ca nutrient esențial prin îngrășăminte.

Azotul în sisteme de fertilizare integrate și sustenabile

Aplicarea în toate sistemele de fertilizare și la toate culturile realizează rolul esențial și complex al azotului în viața plantelor:

• Cu elementele C, O, H, azotul formează un număr extrem de mare de compuși organici cu roluri constitutive și de structurare a materiei vii vegetale, de aceea îl regăsim în protide, acizi nucleici, enzime, lipide complexe, compuși macroergici la toate plantele, care îi asigură un rol esențial, conferă materiei vii cantitate datorită acestuia, stabilitate, dar și labilitate cu elasticitate.

• Prin participarea la biosinteza proteinelor și prin intermediul clorofilei (fiind în compoziția acesteia), este factor determinant cantitativ și calitativ atât datorită prezenței în aminoacizi și proteine, cât și în fotosinteză.

De aceea, cu aceste roluri esențiale, la care se adaugă prezența în enzime metabolice, activ fiind și în circuitul altor elemente, azotul își asigură un loc de macroelement primar (alături de P și K), cu roluri cantitative și calitative în realizarea producției vegetale.

Sisteme de fertilizare integrată cu N

Azotul se regăsește component al tuturor sistemelor de fertilizare practicate în agricultură și horticultură:

• În fertilizările de bază:

  • organominerale: C+NP; C+NPK; C+AN; C+CAN; C+uree; C+UAN, C – componentă organică (gunoi animalier, resturi vegetale etc.)

  • minerale – complexe: NP; NPK; NP+ ; NPK+ - S+Mg ; S+Ca+Mg ; S+Mg+B+Zn; +Zn

complexe îmbogățite

• Fertilizări faziale:

  • AN; CAN; uree; UAN; ș.a.

  • AN; CAN; uree; UAN; + foliare.

Îngrășăminte cu N-NO₃ sau cu N-NH₄

• în condiții normale de vegetație, plantele folosesc la fel cele două forme minerale, cu unele particularități

• maximizarea nivelului recoltelor la aplicarea îngrășămintelor cu N cere concomitent optimizarea aplicării și altor elemente de nutriție

• pentru prevenirea stărilor negative (insuficiențe, exces) este utilă stabilirea pe cale analitică a concentrațiilor critice ale elementelor implicate

• la condiții optime, inclusiv pentru biota solului, moleculele NH₄ sunt transformate prin nitrificare în NO₃, cu puțin timp de la aplicarea îngrășămintelor, așa încât în multe circumstanțe se generalizează situația în care N-NO₃ este preponderent.

• reacția acidă a solului favorizează absorbția preferențială a N-NO₃, iar cea neutră a N-NH₄

• plantele tinere absorb preferențial N-NH₄, față de cele în vârstă care absorb preferențial N-NO₃

• speciile acidofile (calcifuge) absorb preferențial N-NH₄, iar cele care cresc bine pe soluri cu interval de pH mai larg absorb preferențial N-NO₃

• concentrațiile mari de N-NH₄ duc la scăderea conținutului de amidon, îl măresc pe cel de glucoză și frecvent toxicitatea de N-NH₄ este mai frecventă (ca toxicitate amoniacală) decât efectele excesului de N-NO₃

Optimizarea celor două forme minerale ale azotului în sistemul sol-plantă este o condiție determinantă în realizarea unor sisteme de fertilizare integrate cu azot de eficiență economică și nutritivă.