Istraživači iz Kine proveli su terenski pokus s dušikovim izotopom kako bi utvrdili kako veličina granula organskog gnojiva utječe na opskrbu tla dušikom i usvajanje hraniva u uzgoju duhana. Rezultati pokazuju da granule promjera 2 cm značajno povećavaju prinos lista, dok granule veće od 4 cm daju niže prinose.
Različite brzine otpuštanja hraniva
Pokus je uključivao primjenu granuliranog komposta dviju veličina – 2 cm i 4 cm u promjeru – te usporedbu s konvencionalnim gnojivom. Granule od 2 cm povećale su prinos duhana za približno 10% u odnosu na standardnu gnojidbu (1790 kg/ha u odnosu na 1631 kg/ha), dok su granule od 4 cm dale niži prinos od oba druga tretmana (1485 kg/ha).
Ključno otkriće odnosi se na dinamiku otpuštanja dušika tijekom vegetacijske sezone. Manji granule brže otpuštaju hranjive tvari u tlo, što bolje odgovara potrebama usjeva tijekom kritičnih faza rasta. Veće granule zadržavaju dušik dulje, što može biti korisno za dugoročnu plodnost tla, ali ne zadovoljava trenutne potrebe biljaka u fazama intenzivnog rasta. Istraživači su pratili koncentraciju dušika u tlu tijekom cijele vegetacije i ustanovili da su razlike bile najizraženije u prvim mjesecima nakon primjene gnojiva.
Mehanizam koji stoji iza ovih razlika povezan je s površinom granula izloženom mikrobiološkoj aktivnosti. Manji granule imaju veći omjer površine i volumena, što znači da mikroorganizmi u tlu mogu brže razgraditi organsku tvar i osloboditi hranjive tvari. Kod većih granula, razgradnja počinje na površini i postupno napreduje prema unutrašnjosti, što usporava ukupnu brzinu otpuštanja hraniva. Granule od 2 cm imale su približno osam puta manju masu po granuli nego granule od 4 cm, što je također utjecalo na dinamiku otpuštanja.
Dušik iz tla važniji od gnojiva
Praćenje izotopa dušika pokazalo je neočekivani rezultat koji mijenja razumijevanje načina djelovanja organskih gnojiva. Samo 2,8% dušika u biljkama duhana potjecalo je iz granuliranog gnojiva kod tretmana s manjim granulama (G2), dok je kod većih granula (G4) taj udio bio još manji, 2,2%. Više od 93% dušika biljke su usvajale iz samog tla, što je bilo iznenađenje za istraživače.
To znači da granulirano gnojivo ne djeluje toliko kao izravni izvor dušika, već potiče mineralizaciju i otpuštanje dušika koji je već prisutan u tlu. Ovaj mehanizam razlikuje se od brzotopljivih mineralnih gnojiva koja biljke izravno usvajaju. Organska tvar iz granula služi kao izvor energije za mikroorganizme u tlu, koji zatim razgrađuju postojeću organsku tvar tla i oslobađaju dušik u obliku koji biljke mogu koristiti.
Ovaj fenomen poznat je kao “priming efekt” – dodavanje svježe organske tvari stimulira mikrobiološku aktivnost i ubrzava razgradnju starije organske tvari u tlu. Istraživači su izmjerili povećanu aktivnost enzima koji sudjeluju u ciklusu dušika, što potvrđuje da je mikrobiološka aktivnost bila intenzivnija u tretmanima s granuliranim kompostom nego u kontrolnom tretmanu.
Ukupna akumulacija dušika u biljkama duhana bila je 63,27 kg/ha za tretman G2, što je bilo 46% više nego kod konvencionalnog gnojiva (43,34 kg/ha) i 48% više nego kod tretmana G4 (42,17 kg/ha). Ovo pokazuje da manji granule ne samo da bolje otpuštaju dušik, već i stimuliraju veće usvajanje dušika iz tla.
Različita raspodjela dušika u biljci
Zanimljivo je da se raspodjela dušika u različitim dijelovima biljke razlikovala između tretmana. Kod konvencionalnog gnojiva, sadržaj dušika u listovima bio je konzistentno viši nego u stabljikama i korijenu tijekom cijele vegetacije. Međutim, kod tretmana s granuliranim gnojivom (G2 i G4), u ranim fazama rasta sadržaj dušika u stabljikama i korijenu bio je viši nego u listovima.
Kada su donji listovi sazreli, sadržaj dušika u listovima tretmana G2 i G4 bio je značajno niži nego kod konvencionalnog gnojiva. No, kako su gornji listovi sazrijevali, sadržaj dušika u njima se povećavao i dostigao razine između 15 i 25 g/kg, što odgovara standardima za visokokvalitetan duhan. To pokazuje da granulirano gnojivo omogućava postupno otpuštanje i redistribuciju dušika u biljci tijekom vegetacije.
Zadržavanje dušika u tlu
Na kraju vegetacije, u tlu tretiranom granulama od 4 cm ostalo je znatno više dušika iz gnojiva (45,0 kg/ha) nego kod tretmana s granulama od 2 cm (11,04 kg/ha). To upućuje na sporiji mehanizam otpuštanja kod većih granula. S druge strane, kod tretmana G2 procijenjeno je da je 44,98 kg/ha dušika iz gnojiva bilo izgubljeno ili nije otpušteno, dok je kod G4 taj iznos bio samo 11,44 kg/ha.
Ovi podaci sugeriraju da manji granule brže otpuštaju dušik, ali i da postoji veći rizik gubitaka kroz ispiranje ili emisije plinova. Veće granule djeluju kao sporootpuštajuće gnojivo koje zadržava dušik dulje u tlu, što može biti korisno za dugoročnu plodnost, ali manje učinkovito za trenutne potrebe usjeva.
Problem ispiranja dušika posebno je važan u područjima s obilnim oborinama ili na lakim, pjeskovitim tlima gdje voda brzo prodire. U takvim uvjetima, brzo otpuštanje dušika iz manjih granula može dovesti do gubitaka ako se dušik ne usvoji odmah. Istraživači su pratili koncentraciju nitrata u dubljim slojevima tla, ali razlike nisu bile statistički značajne, što sugerira da u uvjetima pokusa rizik ispiranja nije bio kritičan.
Različiti oblici dušika u tlu
Istraživači su pratili i različite oblike dušika u tlu tijekom vegetacije. Anorganski dušik (InorgN) dosegao je vrhunac 45 dana nakon presađivanja u svim tretmanima, a zatim postupno opadao. Mikrobiološki dušik (MBN) u tretmanima G2 i G4 postupno se povećavao tijekom vegetacije, dok je kod konvencionalnog gnojiva opadao.
Kod tretmana G2, 45. dana nakon presađivanja, stabilni dušik u tlu (SSN) činio je 52% ukupnog dušika iz gnojiva, dok su umjereno labilni oblici (HWON i HCl-N) činili 26%, a labilni oblici 22%. Ova raspodjela se mijenjala tijekom vegetacije, što pokazuje dinamičku transformaciju različitih oblika dušika.
Kod tretmana G4, umjereno labilni oblici dušika (60-68%) dominirali su tijekom cijele vegetacije, što objašnjava sporije otpuštanje hraniva. Ova razlika u raspodjeli oblika dušika između G2 i G4 direktno je povezana s različitim brzinama otpuštanja i dostupnosti dušika biljkama.
Kvaliteta lista ostala nepromijenjena
Unatoč razlikama u prinosu i dinamici usvajanja dušika, kvaliteta duhana ostala je u prihvatljivom rasponu. Sadržaj dušika u srednjim i gornjim listovima tretmana G2 i G4 dostigao je ili se približio standardu za visokokvalitetan duhan (15-25 g/kg). To pokazuje da različite veličine granula ne utječu negativno na kemijski sastav lista, što je važno za tržišnu vrijednost proizvoda.
Istraživači su također izmjerili učinkovitost poticanja otpuštanja dušika iz tla (PEN – promotion efficiency of nitrogen). Tretman G4 pokazao je 19,2% nižu učinkovitost u poticanju otpuštanja dušika iz tla u usporedbi s G2. To znači da manji granule učinkovitije stimuliraju mineralizaciju dušika u tlu, što objašnjava veće usvajanje dušika i veći prinos kod tretmana G2.
Preporuke za praksu
Istraživanje potvrđuje da veličina granula organskog gnojiva ima značajan utjecaj na dinamiku hraniva u sustavu tlo-biljka. Za praktičnu primjenu, granule od 2 cm pokazuju bolje rezultate zbog većeg prinosa i veće učinkovitosti u poticanju otpuštanja dušika iz tla. Međutim, zahtijevaju pažljivije upravljanje kako bi se smanjili potencijalni gubici dušika.
Granule od 4 cm djeluju kao sporootpuštajuće gnojivo koje zadržava više dušika u tlu na kraju vegetacije, što može biti korisno za dugoročnu plodnost tla, ali rezultira nižim prinosima u tekućoj sezoni.
Istraživači napominju da je ovo preliminarno istraživanje provedeno samo jednu godinu na jednoj lokaciji. Buduća istraživanja trebala bi istražiti učinke različitih veličina granula u različitim klimatskim uvjetima, tipovima tla i usjevima kako bi se utvrdile optimalne strategije primjene granuliranog organskog gnojiva.
SAVJETODAVNI PARTNER
