W latach 2003–2005 na plantacji produkcyjnej w Trzcianie koło Rzeszowa, w gospodarstwie Józefa i Bożeny Łobodów, w dwóch doświadczeniach określano wpływ doglebowego nawożenia azotem oraz dokarmiania dolistnego na wielkość i jakość plonu marchwi (fot. 1 i 2). Marchew odmiany Kazan F₁ uprawiano z zachowaniem prawidłowego płodozmianu na glebie ciężkiej o pH >7,0 i średniej zawartości (w mg/dm³ gleby) P — 44, K — 46, Mg — 128, Ca — 5441.

Fot. 1. Przygotowanie poletek doświadczalnych

Fot. 2. Część plantacji produkcyjnej objęta doświadczeniem — nawożenie pogłówne

W doświadczeniu* (przeprowadzonym w latach 2003–2005) marchew nawożono azotem przedsiewnie (w dawce 70 kg N/ha) oraz przedsiewnie i pogłównie (w dawkach 70 +
70 kg N/ha) saletrą wapniową i siarczanem amonu. Kontrolę stanowiła uprawa marchwi nienawożonej azotem. Przedsiewnie podawano azot tuż przed formowaniem podwyższonych zagonów (na których uprawiano to warzywo), natomiast pogłównie — w okresie zakrywania międzyrzędzi przez liście. We wszystkich wariantach doświadczenia trzykrotnie dolistnie dokarmiano rośliny 2% roztworem mocznika, 1% roztworem nawozu wieloskładnikowego Supervit R i ponownie 2% roztworem mocznika. Zabiegi te przeprowadzono w chwili pogłównego doglebowego nawożenia azotem oraz na początku i pod koniec sierpnia.

W doświadczeniu tym użyto więc nawozów azotowych powodujących skrajnie odmienną reakcję fizjologiczną roślin. Saletra wapniowa jest fizjologicznie najbardziej zasadowym nawozem azotowym, a siarczan amonu fizjologicznie najbardziej kwaśnym. Badania wykonywano na glebie ciężkiej, żyznej, o uregulowanym odczynie i dużej pojemności buforowej, dlatego interesujące było, w jakim stopniu nawożenie wpłynie na wielkość i jakość biologiczną plonu marchwi, m.in. na zawartość azotanów i kadmu.

Wyniki tych badań wykazały, że użyte formy i dawki azotu nie miały wpływu na wielkość plonu handlowego korzeni spichrzowych oraz na zawartość azotanów, kadmu i karotenoidów
w marchwi (tabela). Wielkość plonu oraz zawartość wyżej wymienionych składników w marchwi z obiektu kontrolnego były podobne, jak u marchwi nawożonej saletrą wapniową lub siarczanem amonu, stwierdzono jednak, że nawożenie azotem oddziaływało na zawartość cukrów i związków fenolowych (którym przypisywane są m.in. właściwości antyoksydacyjne) w marchwi.

Zawartość cukrów w korzeniach marchwi nawożonej przedsiewnie i pogłównie siarczanem amonu (w dawce 70 + 70 kg N/ha) była mniejsza niż w marchwi nawożonej tym samym nawozem, ale tylko przedsiewnie (w dawce 70 kg N/ha). Wyniki te (zawartość cukrów w marchwi) były jednak zdeterminowane przez przebieg pogody w 2003 roku. Odnotowano wtedy stosunkowo duże, bo o mniej więcej 60%, zmniejszenie zawartości cukrów w marchwi nawożonej przedsiewnie i pogłównie siarczanem amonu (w dawce 70 + 70 kg N/ha) i dodatkowo dokarmianej dolistnie, w porównaniu z marchwią nawożoną w ten sam sposób, ale niedokarmianą dolistnie. W tym samym roku odnotowano również obniżenie (o ok. 30%) zawartości cukrów po dokarmianiu dolistnym marchwi nawożonej przedsiewnie i pogłównie saletrą wapniową (w dawce 70 + 70 kg N/ha). Powyższe zależności tłumaczy się tym, że w roku 2003 mniej było opadów w okresie uprawy marchwi, a w sierpniu wystąpiła silna susza, co nie zdarzyło się w dwóch pozostałych latach prowadzenia doświadczeń (2004, 2005).

Wpływ zróżnicowanego nawożenia azotem na wielkość
i wartość biologiczną plonu marchwi
(średnie z lat 2003–2005 dla roślin dokarmianych i niedokarmianych dolistnie)

Pomimo często wykazywanego w badaniach wpływu żywienia roślin różnymi formami azotu na zawartość azotanów w plonie, w analizowanych doświadczeniach nawożenie marchwi formą N-NH₄ (siarczan amonu) oraz N-NO₃ (saletra wapniowa) nie spowodowało znaczących zmian w zawartości tych związków w marchwi. Potwierdza to zasadę, że gdy przestrzega się w praktyce produkcyjnej racjonalnego nawożenia azotem, nawet przy wykorzystaniu saletry wapniowej, można uzyskać korzenie marchwi o niskiej zawartości azotanów. Należy jednak przestrzegać zasady bilansowania azotu wprowadzonego doglebowo i nie wprowadzać nadmiernych jego dawek (powyżej 140–160 kg N/ha). Przy przekroczeniu tych dawek istnieje ryzyko znacznego podwyższenia zawartości azotanów w plonie, zwłaszcza przy równoczesnym dokarmianiu dolistnym (czyt. HO 5/2006).

Omawiane badania wykazały, że nawozy azotowe, mimo swych odmiennych właściwości fizjologicznych, nie wpłynęły na zawartość kadmu (Cd) w marchwi. Wytłumaczyć można to faktem, że marchew była uprawiana na glebach mających dobre właściwości buforowe, co uniemożliwiało nagłą zmianę odczynu po zastosowaniu nawozów azotowych, a o dostępności dla roślin metali ciężkich (fitodostępnych form tych pierwiastków) w znacznym stopniu decyduje odczyn gleby. Brak wpływu nawożenia azotowego na zawartość kadmu w marchwi mogła spowodować stosunkowo wysoka zawartość w glebie wapnia (średnio 5441 mg Ca/dm³)i substancji organicznej (średnio 2,29%) oraz wysoki stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego gleby pierwiastkami zasadowymi (94%). We wcześniejszych badaniach przeprowadzonych przez pracowników AR w Krakowie stwierdzono, że najniższe zawartości Cd w marchwi uzyskuje się w uprawie na glebach o odczynie zasadowym (pH_(KCl) ponad 7,0), z kompleksem sorpcyjnym wysyconym pierwiastkami zasadowymi (ponad 98%) oraz o zawartości Ca ponad 2920 mg/dm³. Zatem na glebach o takich właściwościach użycie zredukowanych form azotu nawozowego nie powoduje zwiększonej akumulacji kadmu w marchwi.

Interesujące jest to, że dokarmianie dolistne spowodowało zwiększenie zawartości kadmu w marchwi (czyt. też HO 5/2006), zwłaszcza roślin nawożonych doglebowo siarczanem amonu. Takie zależności ujawniły się jednak przede wszystkim w badaniach w 2005 r., kiedy od maja do sierpnia wystąpiły obfite opady powodujące lokalne podtopienia w rejonie doświadczenia — co mogło mieć wpływ na uzyskane wyniki.
W dwóch pozostałych latach badań, gdy ilość opadów była niższa i równomiernie rozłożona (przy czym w sierpniu 2003 r. odnotowano suszę), nie zaobserwowano istotnego zwiększenia akumulacji kadmu pod wpływem dokarmiania dolistnego. Stwierdzono natomiast tendencję do obniżenia zawartości kadmu w marchwi dokarmianej dolistnie, gdy przedsiewnie nawożono ją saletrą wapniową w dawce 70 kg N/ha (w latach 2003–2004).

* Praca naukowa finansowana ze środków budżetowych na naukę w latach 2005–2006 jako projekt badawczy nr 2PO6R 022 28 (promotorski)

u W latach o regularnym rozkładzie opadów w okresie wegetacji (również na plantacjach nawadnianych w okresie suszy) dobrze zbilansowane doglebowe nawożenie azotem i dokarmianie dolistne wpływają pozytywnie na wielkość i jakość plonu marchwi.

Wpływ na zawartość azotanów w plonie, a tym samym na jego wartość biologiczną, ma nie tylko wielkość dawki azotu, ale również jego forma. W nawozach pierwiastek ten może występować w formie amonowej (N-NH₄), amidowej (N-NH₂) lub azotanowej (N-NO₃). Przy żywieniu roślin zredukowanymi formami azotu (N-NH₄, N-NH₂ występują w fizjologicznie kwaśnych nawozach azotowych, np. w siarczanie amonu, saletrze amonowej, moczniku, RSM) uzyskuje się plony o niższej zawartości azotanów niż przy żywieniu roślin formą N-NO₃. Stosowanie fizjologicznie kwaśnych nawozów azotowych powoduje jednakże obniżenie pH gleby, co może się przyczyniać m.in. do wzrostu stężenia dostępnych dla roślin form metali ciężkich w środowisku glebowym. Przekładać się to może na zwiększenie akumulacji tych pierwiastków w plonie. Dotyczy to przede wszystkim kadmu, stosunkowo mobilnego w środowisku glebowym i łatwo przemieszczającego się z gleby do rośliny.

Z drugiej strony, po żywieniu roślin utlenioną formą azotu (N-NO₃ występuje w fizjologicznie zasadowych nawozach azotowych, np. w saletrach — wapniowej, potasowej, sodowej) najczęściej uzyskuje się plony o wyższej zawartości azotanów niż przy żywieniu roślin formami N-NH₄ i N-NH₂. Po nawożeniu roślin fizjologicznie zasadowymi nawozami azotowymi następuje jednakże podwyższenie pH gleby, co przyczynia się do obniżenia zawartości dostępnych dla roślin form metali ciężkich w środowisku glebowym, a tym samym zmniejsza się ich akumulacja w roślinach.