PROJEKT IRRI – PROJEKT NAVODNJAVANJA

1. PROJEKT IRRI – PROJEKT NAVODNJAVANJA • Prof.dr.sc. Vlado Kovačević; dr.sc. Marko Josipović ZNAČAJ ISHRANE BILJA U POLJOPRIVREDNOJ PROIZVODNJI U NAVODNJAVANJU: osnove ishrane bilja, makro i mikroelementi, plodnost tla, aktualni problemi u ishrani bilja, mjere popravke tla, učinci u praksi

2. Biljka za normalan rast i razvoj u poljskim uvjetima treba odgovarajuće agroekološke uvjete: • vodu, • svjetlost, • toplinu, • mineralne i organske tvari, • tlo određenih fizikalnih, kemijskih i bioloških svojstava. • Za svoju ishranu biljke koriste mineralne i organske tvari iz tla koja se zajednički zovu biljna hraniva. Istraživanjima je ustanovljeno da biljke trebaju za život ukupno 16 kemijskih elemenata (zovu se još i biogeni elementi). Neki su potrebni u većoj, a neki u manjoj količini, pa je na osnovu toga načinjena podjela hraniva na makroelemente i mikroelemente.

4. Ova podjela je samo na osnovu količine potrebnog određenog elementa, a ne prema njihovom značenju. Svi su jednako značajni, jer bez samo jednoga od njih nema normalnog razvoja biljaka. Organska atvar je pretežno sastavljena od tri organska elementa - kisika, ugljika i vodika – koji čine preko 90% biljne suhe tvari i oko 80% suhe tvari u ljudskom organizmu

5. Elementarni sastav organske tvari

6. Tlo kao izvor biljnih hraniva Tla se međusobno razlikuju u nizu svojstava pa po toj osnovi su manje ili više povoljna za uzgoj određenih poljoprivrednih kultura tj. imaju veću ili manju plodnost što znači da se uz istu agrotehniku i vremenske prilike na različitim tlima dobiju i različiti prinosi. • Tlo se sastoji od: • krute faze, • tekuće faze, • plinovite faze • žive faze (makro i mikroorganizmi).

7. Kruta faza tla: oko 50% volumena, od čega na neorganski dio otpada oko 95%, a na organski dio oko 5%. • Neorganski dio krute faze tla čine: • primarni minerali (pijesak i prah) • sekundarni minerali (glina). • Sekundarni minerali gline zajedno s organskom tvari čine aktivnu frakciju tla, koja u velikoj mjeri određuje količinu i pristupačnost pojedinih hraniva. Također, količina vode koju tlo može zadržati značajno ovisi o aktivnoj frakciji tla.

8. Tekuća faza tla: oko 25% volumena = vodena otopina soli i plinova • Plinovita faza tla: oko 25% volumena • 20,0% kisika (O2), • 78.6% elementarnog dušika (N2), • 0,5% ugljičnog dioksida (CO2) i dr. • U atmosferi je taj sadržaj • 21,0 O2, 78,03% N2 i 0,03% CO2. Živa faza tla: otprilike oko 5 t/ha = živi organizmi (bakterije, gljive, alge, nematode, gliste i dr.

9. Hraniva u tlu su podložna različitim procesima i sukladno tome mijenja se omjer dijela hraniva koja su: • raspoloživa za bijlke(vodotopivi i izmjenivi oblik) • urezervi (slabo ili teško pokretni ili nepristupačni oblik). Mobilizacija hraniva predstavlja procese u kojima se povećavaju količine pristupačne frakcije, Demobilzacija (fiksacija) = procesi u kojima se povećava udjel manje pristupačne ili nepristupačne frakcije.

10. Sadržaj biogenih elemenata u biljkama Sadržaj biogenih elemenata u biljkama je različit, a ovisi o biljnoj vrsti, svojstvima tla, agrotehnici i vremenskim prilikama. Pojedini dijelovi biljke, kao i isti dijelovi biljke u različitim fazama ravoja sadrže također različite koncentracije pojedinih elemenata. Nedovoljan sadržaj jednoga ili više hraniva postaje faktor ograničenja prinosa. Kemijskim analizama tla i biljnog materijala može se ustanoviti stupanj opskrbljenosti tla i biljke hranivima i odgovarajućom gnojidbom sanirati stanje i povećati prinose.

11. Stupanj opskrbe biogenim elementima i granične vrijednosti (Finck, 1969)

13. DUŠIK Atmosfera je bogata dušikom ( 78%), ali u elementarnom obliku (N2) nije pristupačan biljkama.Da bi bio pristupačan dušik se mora pretvoriti u mineralni oblik (nitratni: NO3) i amonijačni (NH4+). Dušik u tlu nalazi se u organskom obliku (kemijski vezan u organskoj tvari) i anorganskom obliku (nitratni i amonijačni oblik). Tlo sadrži od 0,1 do 0,3% dušika, ali je samo oko 5% te količine na raspolaganju bijkama (pristupačni oblici). Najveći dio rezervi dušika u tlu vezan je u organskoj tvari (humusu). Zato tla bogata humusom imaju i više dušika. Obzirom na činjenicu da su potrebe biljaka za dušikom velike, a pristupačne zalihe skromne, u intenzivoj biljnoj proizvodnji je dodavanje dušika gnojidbom redovita agrotehnička mjera.

14. Razgradnjom organske tvari se povećavaju količine biljkama pristupačnog dušika, a u kolikoj mjeri će ovaj proces biti izraže ovisi o klimi određenog područja (količina oborina, temperatura), svojstvima tla (npr reakcija tla ili pH i dr.), Dio toga dušika uzima biljka putem korijena, a dio se gubi ispiranjem vodom, hlapljenjem (volatizacija) ili se ugrađuje u mikroorganizme tla koji se hrane dušikom. • Suha tvar biljaka sadrži između 2 i 4% dušika. Nedostatak dušika se najviše od svih elemenata manifestira nižim rastom i smanjenjem prinosa. Simptomi nedostatka dušika se lako prepoznaju. Bijlke su nžeg rasta, blijedozelene do žute boje, Kod pšenice je slabo busanje ili izostaje, klas je sitan s malim brojem cvjetova, a u konačnici s malim brojem zrna koja su štura i sitna.

15. Višak dušika manifestira se bujnim porastom vegetativne mase, intenzivnom zelenom do tamnozelenom bojom i usporenijim tijekom vegetacijei osjetljivosti na infekcije bolestima, te sklonosti polijeganju. Tlo i biljke u takvim uvjetima imaju višak nitrata koji je opasan za zdravlje ljudi i životinja. • Nitrati se ispiru u vodotoke i onečišćavaju životnu sredinu, unose se u životinski i ljudski organizam hranom i izazivaju opasne poremećaje u metabolizmu (stvaranje kancerogenih nitrosamina u probavnom traktu).

18. FOSFOR Sadražaj P u tlu varira od 0.02 do 0.15%, a pnastaje razgradnjom matičnih stijena prilikom formiranja tla (pedogeneza). Veći dio te količine je u mineralnom obliku (40-80%), a udjel organskog fosfora (vezanog u organskoj tvari tla, uključujući i mikroorganizme) u tlu je od 20 do 60% od ukupnog • Postoje tri frakcije mineralnog P u tlu: fosfor topiv u vodi (vodotopiva frakPostojecija), fosfor topiv u kiselinama, fosfor topiv u lužnatim otopinama i teško topivi fosfor. Vodotopive frakcije fosfora ima najmanje (obično ispod 1 kg P/ha). Frakcija P topiva u kiselinama dijeli se na podfrakciju topivu u slabim kiselinama i frakciju topivu u jakim kiselinama. Prva podfrakcija je biljkama pristupačna (najčešće se određuje ekstrakcijom u otopini amonijevog-acetat laktata ( AL otopina = AL-topivi fosfor). • Ostale frakcije P su biljkama nepristupačne. Koncentracije P u biljkama su obično u rasponu 0.1 do 0.5%.

20. Nedostatak P u biljkama je česta pojava, a izraženija je na kiselim tlima. Korijenov sustav takvih biljaka je slabo razvijen, kasni cvatnja i zrioba, prinos i kvaliteta prinosa su niski.Tamnozelena boja lišća uz crvenkastu ili violetnu nijansu je tipičan znak akutnog nedostatka P. Hladno i vlažno vrijeme u proljeće može izazvati prolazne simptome nedostatka P kod npr. pšenice, ili kukuruza u ranom porastu, jer primanje P u biljku značajno opada sa snižavanjem temperature okoline.

21. U kiseloj sredini je pristupačnost P manja jer se biljkama pristupačna frakcija fosfora većim dijelom prelazi u manje pristupačnu ili nepristupačnu frakciju vezivanjem za ione aluminija i željeza (stvaranje fosfata alumija i željeza) = fiksacija fosfora. • Također,u karbonatnim tlima se dio pristupačnog fosfora veže u teško topive i netopive kalcijeve fosfate. Višak fosfora u biljkama je rijetka pojava. Usporen porast, tamnomrke pjege na lišću i ubrzani rast i razvoj biljaka (skraćivanje vegetacije) često su u vezi s viškom P.

22. KALIJ • Sadržaj kalija u tlu je visok ( obično u rasponu od 0.2 do 3.0%), ali je samo manji dio pristupačan biljkama. Postoji nekoliko frakcija K u tlu koja se razlikuje u njegovoj pristupačnosti za biljke: kalij u vodenoj otopini tla izmjenjivi K (vezan na površini minerala gline) kalij fiksiran (vezan) u unutrašnjosti minerala gline ili kemijski vezan u spojevima Samo prve dvije frakcije (vodotopivi i izmjenjivi K) su na raspolaganju biljkama, dok se fiksirani K u unutrašnjosti minerala gline sporo ili nikako ne ulazi i izmjenjivu frakciju.

23. Kalij je uz dušik najzastupljeniji biogeni element u biljkama i obično ga treba u intenzivnoj biljnoj proizvodnji redovito dodavati gnojidbom. • U našim uvjetima ustanovljen je nedostatak kalija na ritskim crnicama županjske brodske i novogradiške Posavine • Sušenje listova od ruba prema sredini (rubna nekroza listova), slab porast, mali i nedovršen klip i polijeganje na kraju vegetacije, simptomi su nedostatka kalija u kukuruzu. Slični su i simptomi kod pšenice. Simptomi nedostatka bK javljaju se prvo na starijem lišću. Otpornost biljaka prema suši je značajno smanjena u uvjetima nedostatka kalija. Višak kalija rijetka je pojava jer su biljke tolerantne na visoke koncentracije K. Višak K može izazvati probleme i primanju dušika (amonijski oblik), kalcija i magnezija.

29. KALCIJ Ukupna količina kalcija (Ca) u tlu je u rasponu od 0.1 do 1.2%. Glinovita tla u pravilu imaju više Ca od pjeskovitih. U plodnim tlima udjel Ca vezanog adsorpcijom (zamjenjivi kalcij) treba iznositi 50-80% od ukupnih zamjenjivik kationa (K, Mg i dr.). • U vlažnoj klimi, te u kiselim i laganim (pjeskovita tla) tlima je naglašen gubitak kalcija iz tla ispiranjem. Tako u vlažnoj (humidnoj) klimi može se godišnje izgubiti ispiranjem od 100 do čak 600 kg/ha Ca. Obzirom da je kalcij u biljci slabo pokretan, nedostatak se prvo javlja u mlađim dijelovima (npr. listovi na vrhu biljke). Listovi su nitasti i savijeni (ufrkani), kasnije se suše uslijed gubitka vode. Na plodvima jabuke javaljaju se “gorke pjege”. U intenzivnom uzgoju rajčice i paprike javlja se “vršna trulež” plodova

31. MAGNEZIJ Količina Mg u tlu varira od 0.05% (lagana pjeskovita tla) do 0.50% (teža glinasta tla). • Kao i kod kalcija i kalija, postoje i različite frakcije Mg u tlu, koje se razlikuju u pristupačnosti za biljke. • Višak biljkama pristupačnog Mg može ometati primanje kalija i kalcija u biljke (antagonizam). • Ova pojava je evidentirana na ritskim crnicama Posavine. • Tla tipa černozem, smeđe tlo i aluvijalna tla (nanosti uz riječne tokove) obično su bogata magnezijem.

32. Biljke obično sadrže između 0.1 i 0.5 % Mg u suhoj tvari. Mg je dobro pokretan u biljci pa se simptomi nedostatka javljaju prvo na starijem lišću. Međužilna kloroza (žućenje dijelova lista između žila, dok žile ostaju zelene) je tipičan znak nedostatka Mg u biljkama, a u kasnijoj fazi slijedi nekroza (posmeđenje i sušenje). Kod vinove loze je tipično za nedostatak Mg pojava kloroze koja se po listu prstoliko širi među žilama prema peteljci, a kasnije se javlja “ukočenost peteljke”. • Višak Mg rijetko se javlja, a stvara problem u ishrani biljaka kalijem i kalcijem.

34. NEDOSTATAK CINKA U SJEMENSKOM KUKURUZU – OPZ LOVAS

43. NEDOSTATK CINKA NA POLJOPRIVREDNOM INSTITUTU OSIJEK

44. Pokusno polje Poljoprivrednog instituta Osijek Stanje usjeva kukuruza nakon folijarne prihrane 0.5% topinom cinkovog sulfata Nedostatak cinka u kukuruzu

45. MJERE POPRAVKE TLA – GNOJIDBA IKALCIZACIJA

46. Uloga kalcija u tlu: Ca ima značajne uloge u tlu kojima uglavnom povećava njegovu plodnost ♦ biljno je hranivo ♦ neutralizira kiselost ♦ smanjuje mobilnost Fe, Al, Mn, koji u većim količinama štete biljkama ♦ popravlja strukturu tla jer ima ulogu koagulacije koloida ♦ neutralizira huminske kiseline stvaranjem njihovih soli (Ca-humati), što je preduvjet stabilne strukturne agregate u vodenoj otopini ♦ stimulira biokomponentu tla, a time i razgradnju organske tvari ♦ mobilizira većinu ostalih hraniva s adsorpcijskog kompleksa ♦ blokira pristupačnost mikroelemenata (osim molibdena) = negativni učinci za plodnost tla ♦ blokada pristupačnosti određenih elemenata ima i pozitivne učinke, ako je riječ o blokadi primanja štetnih teškim metala (npr. kadmij i dr.)

47. Dinamika kalcija u tlu: kalcij u tlu podložan je promjenama stanja koja idu u pravcu povećanja ili smanjivanja njegovog sadržaja • ♦ Ispiranje Ca stvaranjem mobilnog (podložan ispiranju) Ca-hidrokarbonata. Prvo spajanjem CO2 i vode nastaje ugljična kiselina (H2CO3). Ona se raspada na H + i HCO3- i nastaje vezivanjem s kalcijem CaHCO3 ili kalcijev hidrokarbonat.Ovaj proces je izražen na lakšim tlima i u vlažnom klimatu. ♦ Iznošenje kulturama gubici kalcija iznošenjem od strane kultura obično oko 50 kg CaO/ha, ali mogu biti i veći – nekoliko stotina kg/god.

49. Utjecaj kiselosti na biljke Najštetniji utjecaj kiselosti na biljke ne proizlazi od vodikovih nego od iona aluminja. Toksično djelovanje aluminija: ♦ skraćivanje i zadebljanje korijena, slabije grananje i gubitak prirodne boje (posmeđenje), ♦ akumuliran u korijenu teško translocira – posljedice: fiziološke i biokemijske promjene ♦ manja propusnost membrane ♦ taloženje Al u stijenkama → inaktivacija na površini korijena ♦ slabija apsorpcija hraniva • Razlike u toleranciji na kiselost i alumini • ♦ naročito su osjetljive mlade biljke, odmah nakon klijanja, • a obično zbog manjka P • ♦ biljke se razlikuju u toleranciji na kiselost • ♦ raž i krumpir su visoko tolerantne

50. Količine materijala za kalcizaciju: najbolje ih je odrediti na osnovu odgovarajuće analiza tla. Kalcit (vapno, kalcijev karbonat) se koristi uglavnom u količinama od 5-10 t/ha • Izvođenje kalcizacije • Preporuka je kalcizaciju izvoditi za vrijeme sušnih mjeseci u ljeto. Potrebno je kalcizaciju obaviti samostalno, odvojeno od gnojidbe stajskim gnojem, dušikom i fosforom, jer se u protivnom povećava fiksacija, osobito fosfora. Vrijeme izvođenja: u svako doba, ali ne na mokro tlo ili snijeg. Najpogodnije je ljeto- nakon žetve (gaženje, miješanje s tlom u više faza), dovoljno je vremena za ublažavanje stresa biljaka. Do sjetve ≈ mjesec dana, lucerna 6 mjeseci. Travnjaci: jesen-zima.