Pierderile de azot din sol – cauze, prevenire

Azotul este unul dintre elementele esențiale pentru susținerea creșterii plantelor, iar insuficiența acestuia face culturile susceptibile la atacul bolilor, temperaturi scăzute sau umiditate ridicată.

Pe de altă parte, azotul este cunoscut și pentru faptul că este un element foarte „mobil” și poate fi pierdut prin mai multe căi. Nitratul este principala formă de azot lixiviat. Amoniul (NH4+) este cealaltă formă majoră de N anorganic din soluri, dar, în general, nu se deplasează prea mult în sol.

Căi de pierdere a azotului

Volatilizarea, nitrificarea, denitrificarea, pierderile de N2O, lexivierea, scurgerile și eroziunea sunt principalele căi de pierderile ale azotului din sol.

Unele pierderi pot avea loc imediat după aplicarea îngrășămintelor cu N în sol (de exemplu, volatilizarea), altele pot avea loc la luni sau chiar ani după aplicarea îngrășămintelor (de exemplu, denitrificarea).

Majoritatea pierderilor sunt determinate de condițiile de mediu, fie direct (de exemplu, intensitatea precipitațiilor), fie prin efecte indirecte asupra comunităților microbiene din sol care conduc multe dintre procesele componente.

Orice factor care influențează umiditatea solului (cum ar fi precipitațiile, irigarea, evaporarea și transpirația) va avea un impact asupra mișcării nitraților. În general, o mai mare infiltrare a apei are ca rezultat deplasarea nitraților mai adânc în profil.

Proprietățile solului au, de asemenea, un impact major asupra amplorii mișcării nitraților. Proprietățile solului influențează lixiviarea nitraților pentru că determină modul în care se mișcă apa.

Cunoașterea proprietăților solului și a factorilor climatici care determină pierderile de N este esențială pentru gestionarea solurilor în vederea reducerii la minimum a pierderilor de N și a maximizării eficienței utilizării N aplicat.

Amploarea deplasării nitraților în apele subterane depinde de condițiile de bază ale solului și ale rocilor, precum și de adâncimea apelor subterane.

O mare parte din percolarea apei și lixivierea nitraților are loc în porii mari ai solului. Acești pori se dezvoltă din contracția și umflarea argilei, canale rămase de la rădăcinile descompuse, și prin activitatea insectelor și animalelor.

Mișcarea apei prin crăpăturile solului și macropori poate fi de până la douăzeci de ori mai mare decât în același sol fără crăpături. Această mișcare poate permite nitraților să se scurgă prin sol mai repede decât s-ar putea aștepta.

Orice practică de gestionare a apei care limitează percolarea poate limita pierderea de nitrați.

Solurile cu textură fină (argiloase) sunt, în general, mai puțin susceptibile la mișcarea nitraților decât solurile cu textură nisipoasă, deoarece permeabilitatea apei este mult mai mică.

Cu toate acestea, solurile cu textură fină sunt mai predispuse la pierderi de nitrați prin denitrificare.

Cum reducem pierderile de azot din sol

Lixivierea nitraților de pe terenurile agricole este un proces complex, controlat de o serie de factori. Unii factori, cum ar fi tipul de cultură, momentul și rata de aplicare a îngrășămintelor sau practicile de cultivare solului pot fi influențate cât de cât influențate.

Pe de altă parte, factori precum tipul de sol sau cantitatea și distribuția precipitațiilor nu pot fi controlați sau pot fi controlați parțial. Lixivierea nitraților este puternic influențată de mineralizarea materiei organice din sol, de reziduurile de cultură și de îngrășămintele organice, cum ar fi gunoiul de grajd.

Atunci când ratele de mineralizare sunt încă ridicate la sfârșitul verii și la începutul toamnei, iar câmpurile sunt în repaus sau cultivate cu plante mici care absorb cantități mici de N, nitrații vor fi expuși riscului de lixiviere în timpul iernii.

Astfel, o practică cheie pentru reducerea pierderilor prin levigare este reducerea la minimum a cantității de nitrați prezenți în sol la un moment dat.

Precipitațiile abundente după înființarea culturilor semănate primăvara pot, de asemenea, duce la pierderi mari prin levigare, în special în cazul porumbului (este recomandată evitarea cultivării porumbului după porumb, care este mult mai puțin eficientă în ceea ce privește utilizarea N decât rotația porumb-soia).

Deoarece cultivarea solului favorizează mineralizarea și modifică structura solului, sistemele de lucrare a solului pot afecta levigarea nitraților.

Impactul agriculturii conservative asupra levigării nitraților este încă foarte dezbătut, deoarece studiile au concluzionat pierderi de levigare atât mai mari, cât și mai mici în cazul No-till, ceea ce ar sugera că acestea sunt influențate de o serie de factori (culturile alese, fertilizarea echilibrată etc.), nu doar de excluderea în sine a lucrării solului.

Studiile arată că utilizarea culturilor de acoperire reduc pierderile de nitrați.

În sistemul organic, în general, lixivierea azotului a fost întotdeauna mai mică decât cea din sistemele convenționale, datorită aportului total mai scăzut de azot în sistemele organice și compoziției rotației culturilor, care include utilizarea culturilor intermediare.

Cantitățile mari de azot neutilizat în sol, solul bine drenat și ploile abundente sunt principalele cauze ale levigării. Soluția pentru evitarea problemelor este să vă asigurați că aplicarea azotului este adaptată la nevoile culturii dumneavoastră.

Deoarece nitrații sunt susceptibili la multe transformări și căi de pierdere, concentrațiile ar trebui să fie optime, nu mai mult decât este necesar pentru a satisface nevoile nutriționale ale plantelor.

Temperaturile solului sprijină mineralizarea materiei organice pe tot parcursul anului, continuând să contribuie la acumularea de nitrați în sol pe tot parcursul anului.

V-ar putea plăcea și articolul Degradarea biologică a solului. Cum ne ajută „un sol viu” și cum să-l protejăm.

Recomandări pentru a evita pierderile de azot din sol:

• Determinarea conținutul de azot mineral al solului prin realizarea analizei solului, evaluarea necesităților culturii. Pe lângă impactul asupra solului, utilizarea în exces a azotului poate slăbi cultura, precum și reduce rezervele vitale de carbohidrați.
• Aplicarea cantităților de azot necesare în momentul optim. Este recomandată aplicarea etapizată pentru a ajusta disponibilitatea azotului în funcție de nevoile culturii.
• Asigurarea unei nutriții echilibrate (P, K, S) care va optimiza absorbția azotului.
• Includerea în asolament a unor culturi cu sistem radicular profund și extins pentru a capta nutrienții disponibili.
• Menținerea unui strat verde (de exemplu, culturi de acoperire) cât mai mult timp posibil pentru a absorbi excesul de azot și asigurarea că acesta este restabilit rapid după lucrarea solului.
• Menținerea structurii solului. Evitarea utilajelor agricole grele care duc la distrugerea stării structurale a solului şi intensificarea proceselor de degradare fizică prin compactare, crustificare, eroziune de suprafaţă.
• Aplicarea diferențiată, de precizie a îngrășămintelor în funcție de necesitățile fiecărei sole.
• Combinarea surselor de azot necesare pentru nutriția culturilor și evitarea carențelor (cultivarea leguminoaselor, îngrășămintelor verzi, a îngrășămintelor organice și minerale cu eliberare controlată, fertilizări foliare).
• Crearea unor benzi tampon între terenurile cultivate și cursurile de apă.

Plantele au tendința de a menține un mediu antioxidant în interiorul celulelor. Unii specialiști menționează că nitratul este o formă de îngrășământ „rea”, fie și necesară, mai ales că gestionarea nitraților este rareori făcută corect.

Lixivierea nitraților are loc numai atunci când apa trece prin sol, astfel încât gradul de levigare a nitraților este legat de cantitatea de apă de percolare. Orice practică de gestionare a apei care limitează percolarea poate limita pierderea de nitrați.

Surse:

1. Nitrogen loss pathways – how much do we lose and in what form under different situations.
2. Does no-tillage decrease nitrate leaching compared to ploughing under a long-term crop rotation in Switzerland?
3. Using Cover Crops to Reduce Nitrate Leaching in Nebraska Wellhead.
4. 10 ways to reduce nitrogen leaching.
5. Nitrogen leaching from conventional versus organic farming systems — a systems modelling approach.