Jak prawidłowo nawozić kukurydzę?

Kukurydza w Polsce jest gatunkiem o dużym znaczeniu gospodarczym ze względu na wszechstronne użytkowanie. Uprawiana na ziarno, całą roślinę na surowiec kiszonkarski, a także do produkcji biopaliw (etanol, biogaz). Ze względu na wysokie plony biomasy z hektara ma duże wymagania termiczne, wodne, glebowe oraz pokarmowe. Właściwe nawożenie stanowi jeden z warunków koniecznych do realizacji potencjału plonotwórczego kukurydzy.

Potencjał plonowania kukurydzy określa ilość dopływającej energii słonecznej oraz temperatura (metabolizm typu C₄ – większy przyrost biomasy). Tollenaara i Lee (2002 rok)  ocenili potencjał plonowania kukurydzy na poziomie od 20 do 32 t/ha. W 2018 farmer Charles Hula z miejscowości Charles w stanie Wirginia (USA) uzyskał 34 t/ha ziarna, ustanawiając rekord plonowania kukurydzy. W Polsce potencjał plonotwórczy kukurydzy szacuje się na 25 t/ha. Natomiast plony w kraju kształtują się na poziomie 7,1 t/ha (GUS 2017). Uzyskiwane przez Polskich rolników plony stanowią 50-60% potencjału plonotwórczego uprawianych odmian (COBORU).

Główne przyczyny ekstremalnie dużych wahań plonów tkwią w traktowaniu tej wymagającej rośliny jak klasycznego zboża, do tego tolerującego gleby o małym potencjale do gromadzenia wody z zapasów zimowych (gleby lekkie, a nawet bardzo lekkie). Podstawowe przyczyny niskiego plonowania kukurydzy w Polsce wynikają głównie z niedostatecznego zaopatrzenia roślin w okresie maksymalnego wzrostu w składniki mineralne z powodu:

1. uprawy na stanowiskach o niskiej produktywności gleby:
   1. naturalnie ubogie w składniki mineralne,
   2. zbyt kwaśnych (pH<5,5),
   3. o zdegradowanej żyzności naturalnej,
2. niedostosowania systemu nawożenia do potrzeb ilościowych, a zwłaszcza dynamiki pobierania składników mineralnych przez roślinę w okresie wegetacji.

Azot

Niedożywienie kukurydzy azotem we wczesnej fazie rozwoju rośliny zakłóca procesy formowania liści, kolby i elementów jej struktury. Zjawiska te ujawniają się bardzo wcześnie, gdyż niedobór azotu w stadium 8 liścia prowadzi do nieodwracalnej redukcji potencjalnej liczby zawiązków kolb i ziarniaków, nawet do 30%. Pobranie jednostkowe azotu przez kukurydzę jest bardzo szerokie, w zależności od warunków może kształtować się w zakresie od 20-30 kg N t^-1 ziarna + odpowiednia masa słomy. W praktyce niższe wartości pobrania jednostkowego przyjmuje się na glebach żyznych. Oczywiście na takich glebach zakładamy jednocześnie wyższe plony, gdyż trzeba pamiętać, że nawożenie azotem powinno być zawsze przeprowadzone pod określony plon. Zatem im wyższe zakładamy plony, tym przyjmuje się niższe pobranie jednostkowe.

W uprawie kukurydzy zaleca się stosowanie dawek dzielonych azotu, tj. 50-70% dawki przedsiewnie (im gleba lżejsza tym mniej) i pozostałą część pogłównie, najpóźniej do fazy 4-6 liścia. Zabieg pogłówny nie może być spóźniony, gdyż intensywne pobieranie składników pokarmowych przez kukurydzę rozpoczyna się od fazy 6-8 liści i trwa do końca kwitnienia. Krótko przed siewem kukurydzy nie należy stosować zbyt wysokich dawek azotu w formie amonowej (NH₄) a także amidowej (NH₂), gdyż formy te szczególnie w środowisku zasadowym łatwo przechodzą w amoniak (NH₃), co z jednej strony prowadzi do strat tego składnika z gleby, a z drugiej może prowadzić do zakłócenia wschodów. Kukurydzę można wspomagać azotem również przez liście w odpowiednim terminie. Przy użyciu tradycyjnego sprzętu kukurydzę możemy dokarmiać do 9 (10) w pełni rozwiniętego liścia, później rośliny są już zbyt wysokie. Uprawiając kukurydzę warto mieć na uwadze, że zawiązek kolby pojawia się już w fazie 5-6 liści. Dokarmianie w tym terminie lub nieco później może korzystnie wpłynąć na jej strukturę, tj. liczbę ziarniaków w kolbie. Natomiast przesunięcie dokarmiania na 9 (10) liść może być już nieco spóźnione, gdyż potencjał plonotwórczy kolby tworzy się do 12 liścia. Stąd też dokarmianie w drugim terminie ma za zadanie przede wszystkim ograniczenie redukcji już powstałych zawiązków plonotwórczych.

Optymalny dobór nawozu azotowego powinien uwzględniać:

1. Zasobność gleby w P i K:
2. a) Gleby słabe → nawozy NPK,
3. b) Gleby zasobne → saletrzaki, saletra amonowa, RSM;
4. Stymulację wzrostu rośliny w początkowym okresie wegetacji, nawożenie startowe → nawozy NP, NPK;
5. niedobór siarki → siarczan amonu, saletro-siarczany amonu;
6. nawożenie pogłówne → saletra amonowa, saletra wapniowa, saletra wapniowo-amonowa, RSM.

Kukurydza do utrzymania prawidłowego wzrostu (tab.1.) i rozwoju w trakcie wegetacji potrzebuje nie tylko azotu, ale również fosforu i potasu oraz właściwego zaopatrzenia w magnez i siarkę. Spośród mikroskładników o plonie ziarna decyduje również odżywienie cynkiem, a w stanowiskach na glebach lekkich, ubogich, również borem. Na glebach o odczynie powyżej pH 6,0 (a koniecznie powyżej 6,5) należy zwrócić szczególną uwagę na zaopatrzenie rośliny w mangan i żelazo.

Tabela 1. Krytyczne fazy reakcji kukurydzy na składniki pokarmowe (na podstawie różnych źródeł).

Fosfor i potas

Fosfor odgrywa kluczową rolę w całym okresie wegetacji, lecz szczególną uwagę należy koncentrować na bardzo wczesnych fazach rozwoju rośliny, aż do wykształcenia 8 liścia. W tej fazie rozwoju pobieranie fosforu zależy od jego stężenia w roztworze glebowym, dostępności magnezu, odczynu gleby oraz temperatury. Natomiast rolą potasu w kukurydzy jest efektywna gospodarka azotem oraz w latach suchych także wodą. Zawartość tego pierwiastka w glebie winna być dostatecznie duża w okresie maksymalnej szybkości wzrostu łanu. Kukurydza reaguje na nawożenie potasem nawet na stanowiskach o średniej zasobności, lecz pod warunkiem optymalizacji dawki azotu. Nadmiar azotu w połączeniu z bardzo wysokim nawożeniem w potas skutkuje nadmierną produkcja biomasy, tym samym skracając okres rozwoju generatywnego wpływa na obniżkę plonu ziarna. Wybór nawozów jest uzależniony od terminu i techniki ich stosowania. Można stosować

zarówno nawozy pojedyncze, jak i wieloskładnikowe. Wskazane jest, aby fosfor w nawozach był w formach dobrze rozpuszczalnych, co zapewnia lepszą dostępność fosforu dla roślin w okresach krytycznych. Dodatkowe zwiększenie stężenia fosforu w roztworze glebowym można uzyskać stosując nawożenie zlokalizowane, które wykonuje się łącznie z siewem nasion. Szczególnie dobre efekty daje zlokalizowane nawożenie kukurydzy nawozami wieloskładnikowymi, które oprócz fosforu zawierają azot w formie amonowej (N-NH₄), która to sprzyja pobieraniu fosforu. Jednocześnie z przeprowadzonych badań wynika, że zlokalizowane stosowanie nawozów pozwala znacznie zwiększyć ich efektywność (od kilkunastu nawet do 30%).

Potas w glebie tworzy stabilne połączenia z kompleksem sorpcyjnym, co w dużej mierze ogranicza możliwość wymycia składnika w głąb profilu glebowego. Uprawiając kukurydzę na glebach lekkich całą dawkę potasu aplikuje się wiosną, 7-14 dni przed siewem (lub 25% dawki można zastosować jesienią). Na glebach średnich i ciężkich 75% dawki całkowitej K₂O podaje się jesienią przed orką zimową, resztę dawki na wiosnę.

Aplikując nawozy fosforowo-potasowe należy wybierać te o szerokim stosunku fosforu do potasu (P:K), ponieważ kukurydza pobiera ok. 3-krotnie więcej potasu niż fosforu. Nawozy fosforowo-potasowe winny być dobrze wymieszane z glebą, na głębokości 10-20 cm.

Magnez i siarka

Ważnymi plonotwórczo, lecz zaniedbanymi makroskładnikami są magnez i siarka. Plonotwórcza rola obu pierwiastków ujawnia się na stanowiskach o małej żyzności gleby, jak i zasobnych w składniki pokarmowe. Wprowadzenie magnezu do technologii nawożenia kukurydzy zwiększa wykorzystanie azotu, zwłaszcza w aplikacji rzędowej. Jednak nadmiar magnezu w glebie może prowadzić do spadku plonu. Efektywne nawożenie azotem jest możliwe tylko przy dobrym odżywieniu kukurydzy magnezem i siarką. W standardowym postępowaniu szacując potrzeby nawozowe w przypadku magnezu oznacza się zawartość składnika przyswajalnego w glebie i wyznacza się tzw. zawartość krytyczną, którą stanowi środkowa zawartość magnezu dla średniej klasy zasobności w przyswajalny składnik (tab. 2.). W sytuacji, gdy gleba charakteryzuje się średnią zasobnością w przyswajalny magnez, ale poniżej zawartości krytycznej, to w zależności od żyzności gleby, (pH, zawartości materii organicznej, struktury itp.), przy braku nawożenia organicznego należy zastosować nawożenie doglebowe tym składnikiem w wysokości 75-100% potrzeb pokarmowych. Natomiast, gdy zawartość jest wyższa od zawartości krytycznej, to dawkę można zmniejszyć do 25-50% potrzeb pokarmowych. Jednocześnie, gdy gleba cechuje się niskim poziomem zasobności w przyswajalny magnez konieczne jest zwiększenie nawożenia, które ma na celu zarówno pokrycie potrzeb pokarmowych, jak i w dłuższym okresie podniesienie zasobności gleby do zawartości średnich. Gdy gleba charakteryzuje się wysoką lub bardzo wysoką zasobnością w magnez wskazane jest ograniczenie nawożenia mineralnego lub nawet jego zaniechanie. W takiej sytuacji zwykle wykonuje się tylko dokarmianie dolistne magnezem. Do nawożenia kukurydzy magnezem nadają się wszystkie nawozy, które zawierają ten składnik. Jednakże nawożenie regenerujące, tj. podnoszące zasobność gleby w przyswajalny składnik z przyczyn ekonomicznych najlepiej jest wykonać przy okazji wapnowania stosując wapno magnezowe. Natomiast nawożenie podstawowe, szczególnie gdy jest stosowane wiosną, należy wykonać nawozami szybko działającymi.

Siarką w przeciętnych warunkach glebowych bez nawożenia naturalnego i organicznego należy nawozić w wysokości około 1/5-1/8 dawki azotu. Przykładowo, gdy nawożenie azotem wynosi 150 kg N/ha to dawka winna kształtować się na poziomie 20-30 kg S/ha.

Tabela 2. Klasy zasobności w przyswajalny magnez w glebie, mg Mg/100g gleby (SCHR).

Cynk

Niedobór cynku prowadzi do zahamowania wzrostu korzeni przybyszowych, co tym samym ogranicza pobieranie wody i składników mineralnych z gleby. W okresie dojrzewania cynk korzystnie wpływa na strukturę plonu i gospodarkę azotową rośliny. Odmiany wczesne wykazują tendencje do większej reakcji na nawożenie cynkiem niż późne. Rośliny dobrze odżywione cynkiem w okresie od 7 do 9 liścia pobierają więcej azotu przekładając się to na szybszą akumulację suchej masy. W okresie kwitnienia cynk zwiększa żywotność ziaren pyłku, co w konsekwencji przekłada się na większą liczbę ziarniaków w kolbie.

Cynk w kukurydzy można zastosować na wiele sposobów, tj. doglebowo w nawozach stałych (zarówno w mikroelementowych, jak i w nawozach wieloskładnikowych wzbogaconych w ten składnik), doglebowo w postaci oprysku, a także dolistnie. Niestety wykorzystanie tego składnika z gleby jest bardzo niskie i zwykle kształtuje się w zakresie od kilku do kilkunastu procent. Dlatego przy nawożeniu doglebowym zaleca się kilku, a nawet kilkunastokrotnie większą ilość składnika niż wynika z pobrania. Z tego względu doglebowa aplikacja nawozów mikroelementowych jest zabiegiem kosztownym i stosunkowo rzadko stosowanym w praktyce. Najczęściej stosowane terminy aplikacji to okres bezpośrednio po siewie oraz w stadium 3-4 liści. Ważne, aby w powyższych terminach aplikacji składnik ten stosować w formie tlenku cynku, siarczanu cynku lub ich mieszaniny. W sytuacji, gdy nie przeprowadzono nawożenia cynkiem na początku wegetacji lub dodatkowo chcemy poprawić odżywienie roślin tym składnikiem wskazany jest oprysk w fazie 6–10 liści kukurydzy. W tym celu należy zastosować nawozy o szybkim działaniu. W tym czasie można przeprowadzić 1 lub 2 zabiegi dokarmiania stosując łącznie 300-500 g Zn/ha.

Bor

Drugim ważnym mikroskładnikiem w nawożeniu kukurydzy jest bor, który wpływa na zawiązanie ziarniaków. Biorąc pod uwagę niską zasobność gleb w Polsce w bor (około 80% gruntów rolnych w Polsce jest uboga w bor), należy założyć, że nawożenie tym pierwiastkiem korzystnie wpłynie na plon. Bor stosuje się przede wszystkim w sposób nalistny w podobnych stadiach rozwojowych, jak dokarmianie cynkiem. Dawka boru w zależności od dostępności tego składnika z gleby powinna mieścić się w zakresie od 200 do 500 g B/ha.

Tabela 3. Jednostkowe pobranie składników pokarmowych przez kukurydzę kukurydzy (Grzebisz, 2012 – modyfikacja).

Nawozy naturalne

Obornik czy gnojowica stanowią istotny element w nawożeniu kukurydzy, zwłaszcza azotem. Kukurydza w cyklu produkcyjnym może bardzo efektywnie wykorzystać składniki zawarte w oborniku, gdyż główny okres zapotrzebowania na azot i fosfor przypada na pełnię wegetacji (miesiące letnie). Optymalny termin stosowania obornika pod kukurydzę przypada na okres późnojesienny lub wiosenny. Stosowanie obornika w tych terminach ogranicza niebezpieczeństwo wymywania azotanów w okresie jesienno zimowym, zwłaszcza z gleb lekkich. Wczesny termin stosowania obornika czy gnojowicy zalecany jest natomiast na stanowiskach po zbożach, pozostawiających na polu dużą masę resztek pożniwnych. Wprowadzony obornik, podlegając mineralizacji, przyspiesza także rozkład słomy. Stosując obornik późno, wskazanym jest stosowanie startowej dawki nawozów azotowo-fosforowych, gdyż azot i fosfor z nawozów naturalnych i organicznych uruchamiają się powoli i z tego powodu mogą stać się składnikami ograniczającymi plonowanie kukurydzy. Dawka obornika, zgodnie z ustawą o Nawozach i Nawożeniu, nie może przekraczać wartości równej 170 kg N/ha.

Innym nawozem naturalnym produkowanym w gospodarstwie jest gnojowica. O wartości nawozowej azotu zawartego w tym nawozie decyduje termin aplikacji: im wcześniej jest stosowana gnojowica, tym posiada mniejszą wartość. Przykładowo, stosując jesienią 170 kg N/ha w postaci gnojowicy wartość dostępnego azotu (równoważnik nawozowy azotu) wynosi 51 kg N/ha, a wiosną już 119 kg N/ha. Stosowanie zatem gnojowicy wiosną w maksymalnej dawce w pełni pokrywa potrzeby pokarmowe kukurydzy dla plonu na poziomie 8-9 t/ha lub równoważnego plonu surowca kiszonkowego. Stosując gnojowicę należy pamiętać o dwóch aspektach. Po pierwsze, rośliny nawożone formą amonową azotu wykazują mniejszą początkową szybkość wzrostu, a ponadto kation NH₄⁺ wykazuje jednostronny antagonizm względem kationów potasu, wapnia i magnezu. W optymalnych warunkach pogodowych (wilgotny i ciepły lipiec) jest to problem przejściowy, który ustępuje w pełni wegetacji kukurydzy, gdyż kation amonowy utlenia się do anionu azotanowego (nitryfikacja), a tym samym umożliwia bardzo szybki przyrost masy rośliny. W warunkach niekorzystnych dla wegetacji kukurydzy (niskie temperatury wiosną i latem) proces uwalniania azotu azotanowego przebiega powoli, a nadmiar azotu w formie amonowej spowalnia wzrost rośliny. Praktycznym sposobem przezwyciężenia tego problemu jest stosowanie gnojowicy oraz mineralnych nawozów azotowych. W takim systemie nawożenia kukurydzy azotem udział składnika z nawozu naturalnego nie powinien przekraczać 2/3 (66%) potrzeb nawozowych łanu. Pokrycie części zapotrzebowania łanu na azot w formie mineralnej gwarantuje dobre odżywienie kukurydzy we wczesnych fazach rozwoju, a w formie organicznej w pełni wegetacji.