Przystępując do uprawy kukurydzy trzeba mieć na uwadze, że zalicza się ona do roślin wymagających, która do realizacji swojego potencjału plonotwórczego wymaga pokrycia wysokiego zapotrzebowania zarówno na makro, jak i mikroskładniki (tab.1). Przy czym nawożenie powinno być tak zaplanowane aby żaden ze składników pokarmowych nie ograniczał wzrostu kukurydzy w całym okresie jej wegetacji.
Oczywiście podobnie, jak w przypadku innych roślin również w kukurydzy głównym składnikiem plonotwórczym jest azot. Warto wiedzieć, że niedożywienie kukurydzy azotem we wczesnej fazie rozwoju zakłóca procesy formowania liści, kolby i elementów jej struktury. Zjawiska te ujawniają się bardzo wcześnie, gdyż jak udowodniono niedobór azotu w stadium 8 liścia prowadzi między innymi do nieodwracalnej redukcji zawiązków ziarniaków w kolbie (nawet do 30%). Od stadium 8 liścia do kwitnienia kukurydza nie tylko kilkukrotnie zwiększa swoją biomasę (okres intensywnego wzrostu) ale także pobiera znaczne ilości składników pokarmowych (szczególnie potasu i azotu). O tempie wzrostu oczywiście decyduje dobre odżywienie roślin azotem, który powinien być zbilansowany innymi składnikami pokarmowymi (zarówno makro, jak i mikroskładnikami). W okresie kwitnienia decyduje się ostateczna struktura kolby. Dobre odżywienie roślin azotem w tym czasie zwiększa liczbę zawiązanych ziarniaków w kolbie. Azot ma również niebagatelne znaczenie w fazie dojrzewania, która potocznie nazywana jest okresem „nalewania ziarna”. Niedobór azotu w roślinie w tym czasie prowadzi do znacznej destrukcji chlorofilu w liściach powodując skrócenie okresu asymilacji dwutlenku węgla (CO2), co z kolei ujemnie wpływa na plon ziarna. W uprawie kukurydzy nie jest wskazany również nadmiar azotu, gdyż z jednej strony zwykle prowadzi do pogorszenia wschodów a z drugiej do zakłócenia równowagi między długością fazy wegetatywnej i generatywnej. Ma to niekorzystny wpływ zarówno na procesy związane z formowaniem elementów struktury plonu, a w konsekwencji na plon ziarna, jak i na zawartość wody w ziarnie w czasie zbioru.
1. Regulacja odczynu gleby
Wapnowanie, tj. regulacja odczynu gleby ze względu na swoją wagę ma pierwszeństwo zarówno przed nawożeniem nawozami naturalnymi (gnojowica, obornik czy pomiot ptasi), jak i mineralnymi. Wynika to z tego, że odczyn decyduje o właściwościach, fizycznych, chemicznych i biologicznych gleby czyli ma wpływ na warunki życia roślin w glebie. Poza tym, gdy gleba jest kwaśna wschody i rozwój kukurydzy zakłóca aktywny glin, który jest toksyczny dla roślin (rozpuszczalność, a tym samym dostępność dla roślin związków glinu wzrasta wraz ze spadkiem pH gleby). Aby stworzyć optymalne warunki dla rozwoju kukurydzy nawozy wapniowe najlepiej zastosować pod przedplon, a gdy tego nie zrobiono to bezpośrednio po jego zbiorze (wapnowanie daje zwykle optymalny efekt w drugim roku po jego wykonaniu). Natomiast wiosenne stosowanie nawozów wapniowych należy taktować jako „zło konieczne”, tj. należy rozważyć ich stosowanie tylko w przypadku, gdy gleba wymaga wapnowania (gleby kwaśne i bardzo kwaśne) a z różnych przyczyn nie wykonano tego zabiegu wcześniej. Wynika to z tego, że zabieg ten nie dość że jest mniej efektywny to może prowadzić do:
- zwiększonych strat składników pokarmowych:
- azotu w postaci ulatniającego się amoniaku;
- fosforu poprzez jego uwstecznianie do form nierozpuszczalnych w wodzie;
- szkodliwego oddziaływania azotu na siewki kukurydzy - ulatniający się amoniak jest toksyczny dla roślin;
- pogorszenia warunków wilgotnościowych w glebie:
- w czasie rozpuszczania nawozy wapniowe chłoną wodę znajdującą się w glebie, co przy braku bieżących opadów może prowadzić do przesuszenia stanowiska;
- po zastosowaniu wymagają głębokiego wymieszania z glebą, a w prawidłowej agrotechnice wiosenne doprawienie gleby przed siewem kukurydzy powinno być wykonane na głębokość siewu aby nie zakłócić podsiąkania wody.
2. Nawożenie fosforem i potasem
Racjonalne nawożenie kukurydzy fosforem i potasem powinno być ukierunkowane na utrzymanie odpowiedniej zasobności gleby w przyswajalne formy tych składników (tab.2). Wskazane jest, aby gleba przed siewem kukurydzy miała co najmniej średnią zasobność w fosfor i potas - najlepiej na pograniczu zasobności średniej i wysokiej. Przy czym jeśli kukurydzę uprawiamy na glebie lekkiej to zasobność w przyswajalny potas powinna mieścić się w wysokiej klasie zasobności (około 18 mg K2O/100 g gleby). Przy takim poziomie zasobności dawka nawozowa składników powinna kształtować się na poziomie 50-75% potrzeb pokarmowych.
Nawożenie kukurydzy fosforem i potasem należy zawsze rozpatrywać w zmianowaniu. Podstawą efektywnego nawożenia tymi składnikami jest właściwy sposób zagospodarowania resztek roślinnych (słomy). W związku z faktem, że z plonem ziarna wynosimy większość pobranego przez rośliny fosforu, a zdecydowanie niewielką część potasu to, gdy słoma pozostanie na polu potrzeby nawozowe w zmianowaniu względem fosforu mogą być nawet wyższe niż względem potasu. Natomiast, gdy zbieramy plon uboczny to sytuacja jest odwrotna. W sytuacji, gdy słoma została zebrana to zaleca się wykonanie nawożenia fosforem i potasem pod każdą roślinę w zmianowaniu (oczywiście zależnie od potrzeb i zasobności gleby w przyswajalne składniki pokarmowe). W przypadku niskiej zasobności gleby w składniki pokarmowe należy zwiększyć nawożenie pod przedplon roślin wymagających do których zalicza się również kukurydza, aby podnieść zasobność gleby, gdyż kukurydza należy do roślin, które w dużym stopniu reagują zarówno na poziom zasobności gleby, jak i na bieżące nawożenie tymi składnikami. Natomiast, gdy słoma pozostaje na polu to nawożenie fosforem należy przeprowadzić również pod każdą roślinę w zmianowaniu, a nawożenie potasem w pierwszej kolejności pod rośliny wymagające (dotyczy co najmniej średniej zasobności gleby w przyswajalny potas), a pod zboża można zastosować tylko niewielkie nawożenie startowe tym składnikiem.
Na poziom nawożenia kukurydzy fosforem i potasem istotny wpływ ma również stosowanie nawozów naturalnych (obornik, gnojowica, pomiot), gdyż są one cennym źródłem składników pokarmowych (tab.3). Nawozy te najlepiej stosować w okresie jesiennym, natomiast ich wiosenna aplikacja wymaga szczególnej ostrożności, gdyż może doprowadzić do pogorszenia wschodów lub/i wypadania młodych siewek kukurydzy. Spośród nawozów naturalnych racjonalnego podejścia wymaga przede wszystkim wiosenna aplikacja gnojowicy i pomiotu ptasiego. Nawozy te nie tylko wymagają starannego wymieszania z glebą ale również dokładnego dawkowania. Trzeba wiedzieć, że co najmniej połowa azotu w gnojowicy znajduje się w formie amonowej, która stosunkowo łatwo przechodzi w amoniak (pH gnojowicy jest zasadowe), który z kolei jest toksyczny dla roślin. Natomiast w pomiocie początkowo mała część azotu występuje w formie amonowej, a większość stanowi kwas moczowy. Tym nie mniej ulega on stosunkowo szybkiemu przekształceniu w mocznik a następnie w formę amonową azotu. Dlatego przyjmuje się, że „bezpieczna” wiosenna dawka gnojowicy w uprawie kukurydzy w zależności od zawartości azotu mieści się w zakresie 20-30 m3/ha, a pomiotu 4-7 t/ha. Analizując wykorzystanie składników pokarmowych z nawozów naturalnych przyjmuje się, że w przypadku fosforu i potasu jest ona zbliżona do nawozów mineralnych. Różnice występują w przypadku azotu, gdyż składnik ten z obornika uwalnia się dłużej – do 4 lat, a w przypadku pomiotu i gnojowicy krócej - do 2 lat. W pierwszym roku po zastosowaniu obornika uwalnia się do gleby około 20-40%, natomiast z pomiotu i gnojowicy 50-70% N. (sumarycznie 60-90%).
3. Nawożenie azotem
Dawka nawozu mineralnego zależy od zapotrzebowania rośliny na azot oraz jego pokrycia przez azot glebowy pochodzący z mineralizacji. Zatem dawkę azotu można wyliczyć posługując się następującym wzorem:
Nn = (P × Pj) - Nmin (0-90 cm)
Nn - dawka nawozowa azotu, kg N/ha,
P - zakładany plon ziarna, t/ha,
Pj - pobranie jednostkowe azotu, kg N/1t ziarna + odpowiednia masa słomy,
Nmin - zawartość azotu mineralnego w glebie w warstwie do 90 cm.
Przykładowo:
P = 10 t/ha ziarna,
Pj = 23 kg N
Nmin = 80 kg N/ha
Nn = (10 × 23) - 80 = 230 - 80 = 150 kg N/ha
Posługując się podanym wzorem należy mieć na uwadze szeroki zakres pobrania jednostkowego, które w zależności od warunków może kształtować się w zakresie od 20-30 kg N/1t ziarna + odpowiednia masa słomy. Przy czym w badaniach przeprowadzonych w ostatnich kilku latach na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu w Katedrze Chemii Rolnej i Biogeochemii Środowiska wartości pobrania jednostkowego mieściły się w zakresie 20-26 kg N.
Poza nawożeniem doglebowym kukurydzę można oczywiście wspomagać azotem również przez liście.
Ważne jest jednak aby dokarmianie dolistne przeprowadzić w odpowiednim terminie, gdyż jest on jednym z najważniejszych, jeśli nie najważniejszym czynnikiem który decyduje o efektywności tego zabiegu. Trzeba wiedzieć, że w przypadku kukurydzy posiadamy stosunkowo małe pole manewru, gdyż przy użyciu tradycyjnego sprzętu kukurydzę możemy dokarmiać do 9 (10) w pełni rozwiniętego liścia, później zwykle rośliny są już zbyt wysokie. Jednakże uprawiając kukurydzę warto mieć na uwadze, że zawiązek kolby pojawia się już w fazie 5-6 liści. Zatem 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. W praktyce można oczywiście kukurydzę dokarmiać dwukrotnie wykonując zabiegi w powyższych terminach.
4. Nawożenie magnezem i siarką
Pomimo, że z tabeli 1 wynika, że kukurydza jest stosunkowo mało wymagająca względem magnezu i siarki to opracowując nawożenie tej rośliny nie można zapominać o tych składnikach. Ponieważ efektywne nawożenie azotem, tj. pobranie azotu z gleby i przetworzenie w plon ziarna 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.4). 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 czasu podniesienie zasobności gleby do zawartości średnich. Natomiast w przypadku, 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, tj. zawierającymi składnik rozpuszczalny w wodzie, przykładowo kizerytem. 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 powinna kształtować się w zakresie 20-30 kg S/ha. Warto mieć na uwadze, że stosując kizeryt wprowadzamy do gleby nie tylko łatwo dostępny magnez ale również siarkę.
5. Nawożenie mikroelementami
Najważniejszym mikroelementem w uprawie kukurydzy jest cynk, następnie bor, mangan, żelazo, miedź, a najmniej ważnym molibden (tab.5). Przy czym w praktyce roślina ta wymaga profilaktycznego nawożenia przede wszystkim cynkiem a następnie borem (niska naturalna zasobność gleb w ten składnik). Natomiast pozostałe mikroskładniki należy stosować przede wszystkim w przypadku ich niskiej dostępności z gleby (w myśl zasady, że o plonie decyduje składnik, który znajduje się w minimum w stosunku do potrzeb pokarmowych choć by były one nieduże). Jednakże w przypadku mikroelementów trzeba mieć na uwadze, że nawet gdy określimy zasobność gleby (co w praktyce należy do rzadkości) to sama analiza jeszcze niczego nie rozwiązuje, gdyż często bywa tak, że pomimo iż składnik znajduje się w glebie to z różnych przyczyn nie może być pobrany przez roślinę. Dlatego w doświadczeniach bardzo często uzyskuje się wzrosty plonów w wyniku aplikacji mikroelementów nawet w stanowiskach o wysokiej zasobności. Stąd też określenie czynników wpływających na dostępność mikroelementów z gleby dla roślin jest jednym z głównych elementów prawidłowej strategii nawożenia tymi składnikami.
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. Przy czym trzeba mieć na uwadze, że wybór sposobu aplikacji ma wpływ zarówno na dobór nawozów, jak i ich dawkę. Oczywiście dokładne zdefiniowanie dawki nawozów mikroelementowych jest zadaniem bardzo trudnym, gdyż potrzeby pokarmowe kukurydzy są stosunkowo nieduże, co komplikuje ich precyzyjne stosowanie. Z drugiej strony trzeba mieć na uwadze, że wykorzystanie składnika z gleby jest bardzo niskie i zwykle kształtuje się w zakresie od kilku do kilkunastu procent. Dlatego zwykle przy nawożeniu doglebowym zaleca się kilku, a nawet kilkunastokrotnie większą ilość składnika niż wynika z pobrania. Z tej przyczyny doglebowa aplikacja nawozów mikroelementowych jest zabiegiem kosztownym i stosunkowo rzadko stosowanym w praktyce. Częściowym wyjściem z sytuacji jest stosowanie nawozów podstawowych (NPK) wzbogaconych w mikroelementy lub ich stosowanie w sposób zlokalizowany. Z przeprowadzonych badań wynika, że przy stosowaniu składnika w postaci oprysku na glebę lub po wschodach we wczesnych stadiach rozwoju kukurydzy dawka cynku w zależności od warunków powinna kształtować się w zakresie od 0,5 do 1,5 kg Zn/ha. Warto przypomnieć, że w prawidłowej strategii nawożenia bardzo ważne jest aby kukurydza była dobrze odżywiona cynkiem od samego początku wegetacji. W stadium 5-6 liści powstaje zawiązek kolby, a od stadium 6-8 liści rozpoczyna się intensywny okres pobierania składników pokarmowych i tworzenia biomasy, a cynk jak już wspomniano jest potrzeby po to aby roślina mogła efektywnie przetwarzać pobrane składniki (przede wszystkim azot) w plon. Najczęściej stosowane terminy aplikacji to okres bezpośrednio po siewie oraz w stadium 3-4 liści. Do nawożenia można wykorzystać szereg nawozów, które znajdują się na rynku. Ważne jest jednak, 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, np. zawierające cynk w formie chellatu. W tym czasie można przeprowadzić 1 lub 2 zabiegi dokarmiania stosując łącznie 300-500 g Zn/ha. Drugim bardzo ważnym mikroskładnikiem w nawożeniu kukurydzy jest bor. Znaczenie tego składnika wynika nie tylko z niezbędności dla rośliny (pełni w niej bardzo wiele funkcji, co między innymi korzystnie przekłada się na ilość zawiązanych ziarniaków w kolbie), lecz także z generalnie niskiej zasobności gleb w naszym kraju (około 80% gruntów rolnych w Polsce jest uboga w bor). 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 1. Pobranie składników pokarmowych przez kukurydzę uprawianą na ziarno
Średnie pobranie jednostkowe makroelementów, w kg/1 tonę ziarna + słoma | |||||
N | P2O5 | K2O | MgO | S | CaO |
20-30 | 8-10 | 22-32 | 4-6 | 3-4 | 4-5 |
Średnie pobranie jednostkowe mikroskładników, w g/1 tonę ziarna + słoma | |||||
Fe | Zn | B | Cu | Mn | Mo |
200-250 | 40-60 | 20-30 | 10-12 | 35-40 | 1 |
źródło: Grzebisz 2012 - modyfikacja
Tabela 2. Klasy zasobności przyswajalnego fosforu i potasu w glebie, mg/100g gleby
Klasa zasobności |
P2O5 | K2O | |||
Kategoria agronomiczna gleb | |||||
b. lekkie | lekkie | średnie | ciężkie | ||
b. niska niska średnia wysoka b. wysoka |
<5,0 5,1-10 10,1-15 15,1-20 >20 |
<2,5 2,5-7,5 7,6-12,5 12,6-17,5 >17,6 |
<5,0 5,1-10 10,1-15 15,1-20 >20,1 |
<7,5 7,6-12,5 12,6-20 20,1-25 >25,1 |
<10 10,1-15 15,1-25 25,1-30 >30,1 |
źródło: SCHR
Tabela 3. Przybliżona zawartość składników pokarmowych w niektórych nawozach naturalnych
Składniki pokarmowe kg/t lub m3 | ||||||
Sucha masa % |
N | P2O5 | K2O | S | MgO | |
Obornik bydlęcy | 20-25 | 4-6 | 3-4 | 6-7 | 0,3-0,6 | 1-2 |
Obornik świński | 20-25 | 6-7 | 7-8 | 5-6 | 0,5-0,8 | 2-3 |
Obornik drobiowy (świeży) | 18-25 | 10-15 | 6-9 | 6-7 | 1-1,5 | 1,5-2,5 |
Obornik drobiowy (suchy) | 45-55 | 20-25 | 15-20 | 12-14 | 2-3 | 4-6 |
Gnojowica bydlęca | 6-10 | 3-5 | 1,5-2,5 | 3,9-6,5 | 0,3-0,5 | 0,6-1,0 |
Gnojowica świńska | 3-9 | 2-8 | 1,7-5,0 | 1,7-5,0 | 0,3-0,7 | 0,5-1,5 |
źródło: wg różnych autorów
Tabela 4. Klasy zasobności przyswajalnego magnezu w glebie, mg Mg/100g gleby
Zasobność | Gleba b. lekka | Gleba lekka | Gleba średnia | Gleba ciężka |
bardzo niska | <1,0 | <2,0 | <3,0 | <4,0 |
niska | 1,1-2,0 | 2,1-3,0 | 3,1-5,0 | 4,1-6,0 |
średnia | 2,1-4,0 | 3,1-5,0 | 5,1-7,0 | 6,1-10,0 |
wysoka | 4,1-6,0 | 5,1-7,0 | 7,1-9,0 | 10,1-14,0 |
bardzo wysoka | >6,1 | >7,1 | >9,1 | >14,1 |
Zawartość krytyczna | 3,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 |
źródło: SCHR
Tabela 5. Wrażliwość kukurydzy na niedobór mikroskładników
Fe | Mn | Zn | Cu | B | Mo |
3 | 3 | 4 | 2 | 3 | 1 |
Stopnie wrażliwości:
1- bardzo niska;
2- mała (niedobory ujawniają się rzadko);
3- umiarkowanie duża (roślina wyraźnie reaguje na niedobór danego składnika, lecz objawy zwykle są utajone);
4- duży (roślina bardzo silnie reaguje na niedobór składnika, widoczne są objawy niedoboru).
źródło: Grzebisz 2009 - modyfikacja