Maksimum precyzji w wiosennym nawożeniu sadów - rozwiązania sadownictwa precyzyjnego

Idea sadownictwa precyzyjnego

Wiele źródeł oprócz standardowo przyjętych systemów produkcji rolniczej, to jest produkcji konwencjonalnej, ekologicznej oraz integrowanej, wyróżnia także rolnictwo precyzyjne.

Na czym ono polega? W najprostszym ujęciu na stosowaniu odpowiednich środków produkcji w najwłaściwszym na to czasie, w ilościach tylko takich, jakie są niezbędne dla uzyskania satysfakcjonującego plonu.

Korzyści, które płyną z wdrażania rozwiązań rolnictwa precyzyjnego to ograniczenie strat nawozów czy środków ochrony roślin oraz minimalizowanie ich negatywnego wpływu na środowisko. Chodzi o to, aby nie eliminować zużycia przemysłowych środków produkcji, czego wymaga od producentów idea rolnictwa ekologicznego, ale wykorzystywać je możliwie najskuteczniej. Nie stosować ich „w ciemno”.

Jest to stan kompromisu między koniecznością wydajnej produkcji owoców a coraz silniejszymi tendencjami rynkowymi, według których owoce mają być zdrowe i pozbawione pozostałości środków ochrony roślin. Dzięki sadownictwu precyzyjnemu konsument ma gwarancję, że zastosowano tylko tyle „chemii”, ile było konieczne dla wyprodukowania dla niego zdrowych owoców, natomiast sadownik jest pewien, że zainwestował w produkcję dokładnie tyle, ile było trzeba, a straty środków produkcji były minimalne.

Można odnieść to na przykład do zabiegu nawożenia, który już niebawem będzie przeprowadzany w większości polskich sadów. Standardowe, przestarzałe podejście do nawożenia, które polega na zadawaniu odgórnie określonych ilości składników pokarmowych we wszystkich kwaterach, nie uwzględnia różnic w lokalnych warunkach glebowych lub w zapotrzebowaniu roślin. Najlepiej pokazać to na przykładzie.

Przykład precyzji w nawożeniu i jej braku

Przykładem braku precyzji w nawożeniu może być rozsianie tuż przed ruszeniem wegetacji 100 kg azotu w postaci mocznika w każdej kwaterze porzeczki czarnej – bez brania pod uwagę wieku roślin, właściwości gleby, na której rosną (jej składu mechanicznego, który może powodować duże straty składnika wskutek jego wymywania bądź przeciwnie – umożliwiać skuteczne magazynowanie nadmiarowych ilości pierwiastka, odczynu gleby, zawartości materii organicznej), sposobu utrzymania gleby (na plantacjach z murawą w międzyrzędziach należy zastosować większą dawkę N, gdyż duża część składnika zostanie pobrana przez trawę) oraz stopnia odżywienia porzeczek innymi składnikami, które wpływają na wykorzystanie azotu przez krzewy (np. magnezem, mikroelementami).

W każdym przypadku należy także uwzględnić termin nawożenia oraz warunki pogodowe, które nie zawsze sprzyjają wykorzystaniu pierwiastka przez rośliny. W analizowanym przykładzie zastosowanie mocznika w tym terminie nie jest najlepszym posunięciem – azot występuje w moczniku w formie amidowej (organicznej); aby został pobrany przez rośliny, musi zostać przekształcony przez mikroorganizmy do jonu amonowego. W bardzo sprzyjających warunkach temperatury i wilgotności trwa to około tygodnia. W czasie suchej i chłodnej pogody, która często zdarza się wczesną wiosną, okres ten znacznie się wydłuża. Są zatem niskie szanse, że roślina w porę dostanie azot i skorzysta z niego wtedy, gdy będzie jej bardzo potrzebny przy budowaniu masy zielonej.

Minimum precyzji polegałoby na:

• Jesiennym badaniu odczynu gleby i - w razie potrzeby - przeprowadzeniu wapnowania. Jeżeli analizy wykażą niską zasobność gleby w magnez, należy zastosować część dawki wapna w postaci wapna magnezowego. Nie uregulowane (zbyt niskie bądź zbyt wysokie pH gleby) wpływa na gorszą dostępność azotu dla roślin. Na glebach zakwaszonych spowolnieniu ulegają przeprowadzane przez mikroorganizmy glebowe procesy mineralizacji materii organicznej, wskutek których ze związków organicznych uwalniane są łatwo dostępne dla roślin zasoby azotu w formach mineralnych. Tymczasem ponad 90% azotu w glebie zawarte jest właśnie w materii organicznej i nie jest dostępne dla roślin. Pobudzenie życia biologicznego gleby pozwala roślinom skorzystać z tej nie dostępnej dla nich formy azotu. Natomiast na glebach zasadowych znaczna część azotu z nawożenia ulega stratom wskutek ulatniania się amoniaku. Ten szkodliwy gaz nie tylko zabiera ze sobą azot z gleby, ale działa również toksycznie na systemy korzeniowe roślin. Dlatego regulowanie odczynu gleby ma zasadnicze znaczenie dla skuteczności nawożenia posypowego.
• Ustaleniu zasobności gleby w substancję organiczną oraz – opcjonalnie - azot mineralny, poprzez zlecenie jej analizy chemicznej. Na glebach o wyższej zawartości materii organicznej, dawki nawożenia azotem są niższe. Z kolei duża zasobność gleby w przyswajalne dla roślin formy mineralne azotu również pozwala częściowo ograniczyć dawkę nawożenia azotowego bez szkód dla plonu. Jednak w praktyce nawożenia roślin sadowniczych nie bada się gleby na zawartość N – mineralnego, stosując określone ilości pierwiastka w myśl zasady, że lepszy mały nadmiar niż mały niedobór.
• Dostosowaniu dawek nawożenia do wieku plantacji. Rośliny młode mają wyższe potrzeby nawozowe. Plantacje owocujące nawozi się inaczej niż nie owocujące.
• Podzieleniu dawki azotu, zadając połowę wczesną wiosną, a drugą połowę już po kwitnieniu. Umożliwia to lepsze wykorzystanie składnika przez rośliny. Powinno to być praktykowane szczególnie na glebach lekkich, które mają niską pojemność kompleksu sorpcyjnego i w mniejszym stopniu magazynują nie pobraną przez rośliny część azotu.
• W powyżej opisanym przypadku, azot tuż przed lub tuż po ruszeniu wegetacji lepiej zastosować w formie saletry amonowej niż mocznika. Saletra amonowa zawiera azot w dwóch formach – jonu saletrzanego, mobilnego, który szybko przemieści się w okolice systemu korzeniowego, zostanie pobrany przez rośliny i włączony w ich metabolizm oraz w formie amonowej, która dłużej działa w glebie. Jeżeli stosować mocznik, powinno się to zrobić jak najwcześniej, aby zdążył ulec hydrolizie i przemieścił się w glebie w okolice włośników roślin. Ponieważ porzeczka czarna rusza z wegetacją dość wcześnie, im wcześniej uda się zastosować mocznik, tym lepiej. Należy tylko pamiętać, że zgodnie z programem azotanowym nie można stosować nawozów azotowych przed 1 marca.

Jak widzimy na przykładzie porzeczek, wiele można osiągnąć dzięki modyfikacji podejścia do wiosennego nawożenia. Odpowiednia, dostosowana do potrzeb roślin i lokalnych warunków dawka azotu to nie tylko zysk dla plantatora, ale również ograniczenie szkodliwości dla środowiska - mniejszy spływ biogenów do wód powierzchniowych, niższa emisja amoniaku itd.

Różnicowanie dawek - podstawa rolnictwa precyzyjnego

Rozwijając temat precyzyjnego nawożenia ogrodów, trzeba wspomnieć, że podstawę stanowi w nim różnicowanie dawek nawożenia składnikami mineralnymi, na tyle, na ile jest to uzasadnione i wykonalne w danym gospodarstwie. Czasem wystarcza różnicowanie ich w obrębie kwater, ale czasem potrzebne jest bardziej indywidualne podejście. Wysiew jednakowej dawki nawozu na całej powierzchni pola w miejscach zasobnych w pierwiastki przyniesie stratę (bo można by zastosować nawozu mniej albo nie dawać go wcale), w innych zaś dawka ta okaże się niewystarczająca.

Dawki pierwiastków w nawozach powinno się dostosowywać do lokalnych warunków, zasobności gleby ustalanej poprzez analizy chemiczne (im dokładniej uda się określić zasobność, tym lepiej – w Polsce mamy taką mozaikowatość gleb, że dzieląc hektarowe pole na kilka pasów, można uzyskać trzy zupełnie różniące się od siebie wyniki analizy) czy potrzeb roślin ustalanych poprzez badania liści.

Nie traktuje się obszaru sadu jednolicie, lecz uwzględnia zmienność warunków w poszczególnych częściach pola. Właśnie na tym polega rolnictwo precyzyjne.

Wyższy stopień precyzji w sadownictwie

Podstawą rolnictwa precyzyjnego jest także prowadzenie szczegółowej dokumentacji. Nawet jeżeli w danej chwili wydaje się nam to zbędne, być może za parę lat pozyskane informacje okażą się bardzo potrzebne w podjęciu jakiejś decyzji. Dokumentacja powinna dotyczyć w szczególności podejmowanych działań, ponoszonych nakładów finansowych, stosowanego nawożenia czy uzyskiwanego plonu. Nie chodzi jednak wyłącznie o uogólniony plon z hektara plantacji, lecz o mapowanie plonu. W tym celu dzielimy kwaterę na dogodne dla nas przestrzenie i odnotowujemy, jaki plon z nich uzyskaliśmy.

Bardzo często zdarza się, że wybrane rzędy bądź ich części owocują gorzej niż pozostałe. Na tle innych widać dobrze, że nie wykorzystują w pełni swojego potencjału plonotwórczego, co zaniża nam całościowy plon. W przypadku, gdy uda się to ustalić, można potraktować je indywidualnie i rozpocząć poszukiwania przyczyny oraz próby jej wyeliminowania.

• Może przyczyną są miejscowo gorsze warunki glebowe? Wówczas można poprawić je, stosując nawozy naturalne czy preparaty humusowe.
• Może gorsze owocowanie wynika ze słabszego zaopatrzenia roślin w składniki odżywcze, w tym mikroelementy? Można bliżej przyjrzeć się roślinom w poszukiwaniu objawów niedoborów pierwiastków i podać je w nawożeniu posypowym lub przez dokarmianie dolistne.
• Może rośliny narażone są na przymrozki i rozwiązaniem będzie otoczenie ich od strony napływu zimnych mas powietrza żywopłotem?
• Może dany rząd narażony jest na silne wiatry, wskutek czego mniejsza jest aktywność owadów zapylających?
• Może przyczyna leży w historii pola, np. w danym miejscu znajdował się dół z wapnem?

I tak dalej.

W kolejnych latach można dzięki mapowaniu plonu sprawdzić, czy przyjęta strategia odniosła efekt. Taka wieloletnia dokumentacja stanowi skarb gospodarstwa, dzięki któremu sam sadownik, doradca rolniczy czy agronom, mogą dobrać właściwą strategię pielęgnacji ogrodu.

Najwyższy stopień precyzji

W swych założeniach rolnictwo precyzyjne bazuje na wiedzy oraz nowoczesnych technologiach, przede wszystkim informatycznych. Zaawansowane technologicznie gospodarstwa na Zachodzie wykorzystują cały zestaw maszyn, czujników i rozwiązań informatycznych, które pozwalają im na dostosowywanie intensywności zabiegów do potrzeb roślin.

Istnieją na przykład kombajny, które wyposażone są w rozwiązania dokonujące pomiaru plonu. Połączone są z systemem GPS, dzięki czemu w sposób automatyczny powstaje szczegółowa, cyfrowa mapa wydajności roślin na całym obszarze plantacji. Dzięki niej wiadomo na przykład, w której części pola agrest czy inna roślina plonuje wysoko, a gdzie owocowanie jest słabsze.

Poza tym w rolnictwie precyzyjnym stosuje się różnego rodzaju czujniki, które oceniają kondycję roślin na danym obszarze. Mogą być wbudowane w drony.

Jednym z rozwiązań jest test NDVI bazujący na ocenie odbijania przez rośliny promieniowania czerwonego. Na światło czerwone w zakresie aktywnym fotosyntetycznie (650 – 720 nm) przypada maksimum absorpcji chlorofilu. Tak więc rośliny dobrze odżywione, które mają w liściach dużą zawartość zielonego barwnika, powinny jak najwięcej tego promieniowania pochłaniać. Odbicie powinno wynosić do kilku procent. Jeżeli jest silniejsze, świadczy to o niższej zawartości chlorofilu w roślinach. Na tej podstawie można wnioskować o gorszym ich odżywieniu w składniki mineralne decydujące o produkcji chlorofilu, przede wszystkim azot, także magnez i inne.

Ciekawym rozwiązaniem są rozsiewacze do nawozów zsynchronizowane z systemem GPS, których sekcjami steruje w sposób automatyczny komputer. Dzięki temu dawka nawozu zadawana jest tylko w te miejsca, w których jest roślinom potrzebna. Mogą wykorzystywać mapy stworzone dzięki detektorom NDVI.

Inne rozwiązania rolnictwa precyzyjnego to różnicowanie dawki polewowej w zależności od stopnia uwilgotnienia gleby. Wykorzystuje się w tym celu system czujników. Ogranicza to straty wody, która podawana jest tylko w te miejsca, w których jest roślinom potrzebna.

Póki co, większość tych nowoczesnych rozwiązań jest dla nas nieosiągalna. Warto jednak wprowadzać do gospodarstwa ogrodniczego tyle precyzji, na ile w danych warunkach możemy sobie pozwolić. Najlepiej rozpocząć od badań gleby.

Związane z tematem

ABC wapnowania gleb w uprawach sadowniczych

Badania gleby - ich wykonanie, interpretacja i dobór dawki nawozu prostsze niż może się wydawać!