Na podstawie wyników doświadczeń realizowanych w ramach projektu EkoTechProduct okazało się, że bionawozy, mikoryzacja i ściółkowanie korzystnie wpływają na wzrost i plonowanie roślin. Dzięki brakowi destrukcyjnego ich wpływu na środowisko możliwe jest powszechne stosowanie tych produktów w ekologicznej, integrowanej i konwencjonalnej uprawie roślin sadowniczych. O celowość ich stosowania w uprawach ogrodniczych pytam dr hab. Lidią Sas-Paszt z IO w Skierniewicach.
Jest Pani pracownikiem naukowym Instytutu Ogrodnictwa w Skierniewicach, kierownikiem Pracowni Rizosfery. Co jest obszarem Pani zainteresowań i prac badawczych?
Dr hab. Lidia Sas-Paszt: Pracownia Rizosfery, w której pracuję prowadzi badania nad rolą korzeni i rizosfery we wzroście i plonowaniu roślin sadowniczych. Badania obejmują rozwój zrównoważonych metod uprawy i nawożenia roślin sadowniczych dla produkcji wysokiej jakości owoców, zwiększenia naturalnej żyzności gleby z wykorzystaniem nawozów organicznych, bakterii PGPR, grzybów mikoryzowych AMF i innych komponentów biosfery gleby. Zajmuję się nawożeniem roślin, badaniami rizosfery (strefy przykorzeniowej) oraz wzrostu korzeni roślin sadowniczych z użyciem technik destrukcyjnych i niedestrukcyjnych. Podczas mojego stażu podoktoranckiego na Uniwersytecie Zachodniej Australii (1998-2000) zajmowałam się badaniami funkcji i rozwoju korzeni szczotkowych łubinu białego w warunkach niedoboru P i N. Od 2000 r. rozpoczęłam prace badawcze nad opracowaniem zrównoważonych metod uprawy i nawożenia roślin sadowniczych
Co skłoniło Panią do zainteresowania się organicznymi nawozami o spowolnionym uwalnianiu azotu?
L.S-P.: Po raz pierwszy badałam organiczny nawóz o spowolnionym uwalnianiu azotu w ramach projektu CRAFT finansowanego przez Komisję Europejską (2004-2006). Byłam koordynatorem technicznym, członkiem Komisji Zarządzającej projektu i wykonawcą zadań badawczo-rozwojowych. Nawóz ten był skuteczny w stymulacji wzrostu wegetatywnego i plonowania roślin truskawki oraz roślin warzywnych. Jego kilkuletnia aplikacja miała korzystny wpływ na wzrost i plonowanie roślin sadowniczych, głównie jabłoni. Badania w tym zakresie wykazały, że stosowanie organicznych nawozów o spowolnionym uwalnianiu azotu jest bardzo dobrą formą nawożenia roślin, gdyż oprócz składników mineralnych dostarczana jest do gleby materia organiczna. Stosowanie organicznych nawozów o spowolnionym działaniu zwiększa pulę dostępnych dla roślin składników mineralnych, głównie azotu i węgla, zapewnia lepsze ich wykorzystanie z nawozu przez rośliny, poprawia żyzność i życie biologiczne gleby. Nawozy te są zalecane do jednorazowego stosowania w początkowej fazie wzrostu i rozwoju wegetatywnego roślin uprawnych, co istotnie zmniejsza koszty ich aplikacji. Nawozy te zwiększają potencjał plonotwórczy roślin i ograniczają liczbę zabiegów nawożenia mineralnego. Poprawiają fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości gleby. Dzięki dużej zawartości materii organicznej w tych nawozach ich stosowanie istotnie zwiększa w glebie dostępność wody i składników mineralnych dla roślin. Nawozy te wzbogacają glebę w substancję organiczną, łagodzą efekty uboczne nadmiernego nawożenia mineralnego lub deficytu składników mineralnych w glebie. Dlatego są polecane do stosowania na wszystkich rodzajach gleb, szczególnie na glebach ubogich w próchnicę.
Proszę wytłumaczyć na czym polega innowacyjność tego procesu.
L.S-P.: Zawartość azotu organicznego w nawozach organicznych o spowolnionym uwalnianiu azotu gwarantuje ich bardzo dobrą jakość, wysoką efektywność nawożenia azotowego, ogranicza koszty aplikacji poprzez jednokrotne ich stosowanie oraz zwiększa ekonomiczną opłacalność nawożenia różnych gatunków roślin uprawnych. Nawozy te zawierają organiczne formy rozpuszczalnego azotu i bardzo dużą zawartość węgla. Składniki nawozu zwiększają żyzność gleby i poprawiają stan odżywienia roślin w składniki mineralne. Wysoka zawartość węgla organicznego w tych nawozach gwarantuje ich bardzo dobrą biologiczną i nawozową wartość. Nawozy te są efektywnie rozkładane przez bakterie glebowe. Mikroorganizmy glebowe w procesie mineralizacji (w temperaturze gleby powyżej 8-10°C) rozkładają azot białkowy zawarty w nawozie do mineralnych form azotu (N-NH4 i N-NO3), które są pobierane przez rośliny. Procesy mineralizacji przebiegają w kilku etapach i polegają na rozkładzie materii organicznej z nawozu i uwalnianiu składników mineralnych dzięki aktywności metabolicznej wielu mikroorganizmów zasiedlających glebę.
W nawozach o spowolnionym uwalnianiu azotu zawartość węgla organicznego wynosi 40%. Jak przekłada się tak wysoka dawka tego pierwiastka na glebę i plonowanie roślin?
L.S-P.: Nawóz o spowolnionym uwalnianiu azotu jest bardzo dobrym, naturalnym źródłem pożywienia dla mikroorganizmów glebowych. Badania w tym zakresie wykazały, iż nawozy tego typu poprawiają żyzność gleby, wpływają na rozwój ogólnej populacji mikroorganizmów glebowych, w tym na zwiększenie populacji pożytecznych bakterii glebowych oraz korzystnych dla roślin grzybów mikoryzowych. Kluczową rolę odgrywa duża zawartość materii organicznej w nawozie, która zwiększa w glebie aktywność mikroorganizmów i dostępność składników mineralnych dla roślin. Stosowanie takiego nawozu w uprawach roślin sadowniczych wpłynęło korzystnie na fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości gleby, poprawiając stan odżywienia roślin w składniki mineralne oraz ich wzrost i plonowanie. Wykazano także, iż stosowanie tego typu nawozów organicznych jest skuteczną i ekonomicznie opłacalną alternatywą w stosunku do nawożenia nawozami mineralnym NPK. Powszechne stosowanie w uprawach roślin nawozów organicznych jest odpowiedzią na potrzebę wdrożenia nowych środków do produkcji ekologicznej oraz poprawy jakości gleb ogrodniczych i użytkowanych rolniczo, w tym zwiększenia zawartości próchnicy w glebie. Tego typu nawozy organiczne są innowacyjne w świetle aktualnego stanu wiedzy. Przewiduje się, iż powszechne stosowanie nawozów organicznych wpłynie na poprawę jakości plonów oraz właściwości bio-fizyko-chemiczne gleb uprawnych w Polsce. Podwyższenie zawartości substancji organicznej, a zwłaszcza próchnicy zwiększy zdolność retencji wody w glebie, aktywność pożytecznej mikroflory i fauny glebowej oraz dostępność składników mineralnych dla roślin. Nawozy te są szczególnie skuteczne, gdy są stosowane od początku uprawy. Produkty te zawierają azot i inne składniki mineralne, niezbędne dla zaspokojenia potrzeb pokarmowych roślin oraz dużą ilość substancji organicznej, a ich stosowanie zapewnia utrzymanie gleby w stanie należytej żyzności. Dodatkowo nawozy te mogą zostać wzbogacone o inne surowce organiczne, na przykład: przerobioną serwatkę lub melasę będące dodatkowym źródłem związków organicznych stymulujących rozwój mikroorganizmów glebowych.
Czy ważny jest stosunek węgla do azotu w nawozach o spowolnionym działaniu. Co to oznacza? Jaki to ma wpływ na rośliny?
L.S-P.: Wysoka zawartość węgla organicznego wpływa na zwiększenie aktywności procesów bio-fizyko-chemicznych zachodzących w rizosferze, istotnych w mineralnym odżywianiu roślin. Aplikacja takich nawozów zwiększa populację i aktywność mikroorganizmów glebowych w procesach mineralizacji materii organicznej oraz pulę dostępnych dla roślin form składników mineralnych w rizosferze.
Skala degradacji gleb uprawnych w Polsce, a także w innych krajach europejskich jest tak duża, że w tym kontekście bardzo ważna jest optymalizacja i zwiększenie zawartości materii organicznej i próchnicy w glebach uprawnych z wykorzystaniem nawozów organicznych, co wpłynie korzystnie na rozwój pożytecznej mikroflory glebowej, poprawi żyzność gleb oraz wzrost i plonowanie roślin uprawnych. Wzrost zawartości próchnicy zwiększy przede wszystkim aktywność biologiczną gleb, pojemność wodną, pojemność sorpcyjną, zmniejszy gęstość oraz poprawi wymianę gazową pomiędzy atmosferą a glebą. Wprowadzenie do praktyki ogrodniczej i rolniczej organicznych nawozów przyczyni się do poprawy produktywności roślin i jakości plonów. Nawozy te przyczynią się także do ochrony wód i środowiska glebowego poprzez redukcję chemicznych środków produkcji. Ważnym aspektem powszechnego stosowania tego typu nawozów jest wdrożenie ich do ekologicznych i zrównoważonych technologii produkcji roślin, ukierunkowanych na poprawę plonowania roślin, zwiększenie żyzności gleb oraz ograniczenie zjawiska zmęczenia gleby.
Na czym polega innowacyjność i unikalność badanych przez Panią produktów?
L.S-P.: Niektóre z badanych nawozów dzięki dużej zawartości materii organicznej (w tym aminokwasów, kwasów humusowych) stymulowały wzrost i rozwój roślin uprawnych. Zawierają one w swym składzie optymalne dawki składników mineralnych, niezbędne dla zaspokojenia potrzeb pokarmowych roślin oraz dawkę substancji organicznej, zapewniającą utrzymanie gleby w stanie należytej żyzności i ulepszonej strukturze. Innowacyjność takiego nawozu polega między innymi na dużej zawartości materii organicznej, w tym węgla organicznego. Zawarta w nawozie substancja organiczna podlega powolnemu rozkładowi, długotrwale poprawiając własności gleby m.in. poprzez uzupełnienie niedoboru związków organicznych w glebie. Zawarte w nawozie związki organiczne korzystnie wpływają na poprawę właściwości fizycznych, fizykochemicznych (w tym sorpcyjnych) i biologicznych gleb. Stanowią one istotne źródło składników pokarmowych, regulują stężenie roztworu glebowego poprzez sorpcję i uwalnianie do roztworu różnych jonów i związków chemicznych. Korzystnie wpływają na ochronę środowiska glebowego, gruntowo-wodnego oraz ekosystemów roślinnych przed skutkami zanieczyszczeń metalami ciężkimi oraz zwiększają ich podatność na biodegradację (dzięki ich sorpcji lub tworzeniu kompleksów z jonami tych metali).
Czy poradziłaby Pani rolnikom włączenie tej grupy preparatów do standardowych metod agrotechniki?
L.S-P.: Nawozy organiczne o spowolnionym uwalnianiu azotu powinny być wdrożone do produkcji ekologicznej, a także produkcji integrowanej i ekologicznej w celu poprawy wzrostu i plonowania roślin uprawnych oraz jakości i potencjału biologicznego gleb uprawnych w Polsce. Umożliwi to wyznaczenie parametrów biologicznych i chemicznych określających zwiększenie produkcyjności gleb w uprawach ogrodniczych i rolniczych (m.in. przeciwdziałanie zmęczeniu gleb w sadach).
Tego typu nawozy jako produkty handlowe są innowacyjne w kraju i w skali międzynarodowej. W Polsce istnieje popyt na tego typu produkty organiczne, które są konkurencyjne i bardziej skuteczne w stosunku do istniejących na rynku nawozów mineralnych. Polskie firmy produkujące nawozy organiczne o spowolnionym uwalnianiu składników mineralnych posiadają duże doświadczenie w komercjalizacji i w ich wdrażaniu do praktyki ogrodniczej i rolniczej.
Jaką rolę mogą odegrać te nawozy, jak i kiedy należy je stosować w praktyce?
L.S-P.: W ramach projektu ekologicznego EkoTechProdukt efektywność działania bionawozów porównywana jest z roślinami nawożonymi NPK oraz nawożonymi obornikiem granulowanym. Nawozy te należy stosować jednorazowo (stałe) lub kilkukrotnie (produkty płynne) w sezonie wegetacji roślin. Zastosowanie nawozów organicznych i biopreparatów korzystnie wpływało na wzrost i plonowanie roślin truskawki.
Opracowaliśmy zrównoważone metody uprawy roślin sadowniczych oraz technologie poprawy żyzności gleby poprzez aplikacje nawozów organicznych w połączeniu z aplikacją pożytecznych mikroorganizmów glebowych. Wprowadzenie tych metod do praktyki sadowniczej wpłynie korzystnie na jakość owoców, ochronę środowiska naturalnego i poprawę dochodowości gospodarstw sadowniczych. Dzięki korzystnemu wpływowi bionawozów, mikoryzacji i ściółkowania na wzrost i plonowanie roślin oraz braku destrukcyjnego wpływu na środowisko możliwe jest ich powszechne stosowanie w organicznej, integrowanej i konwencjonalnej uprawie roślin sadowniczych. Wyniki uzyskane w ramach projektu CRAFT (2004-2006) i projektu EkoTechProdukt (2009-20013) wskazują, iż aplikacja nawozów organicznych i bionawozów może być alternatywą ograniczającą stosowanie nawozów mineralnych i innych chemicznych środków produkcji roślin. Niezbędne są jednak dalsze badania nad skutecznością stymulującego wpływu tych produktów na wzrost, plonowanie i stan zdrowotny roślin oraz ich odporność na stresy środowiskowe. Badania te w miarę istniejących możliwości finansowych nadal będą kontynuowane, a ich wyniki systematycznie wdrażane do praktyki.
Dziękuję za rozmowę.
– rozmawiała Ewelina Przybyszewska
