Első rész: A nitrogén körforgása, hasznosulása és a veszteségek

Nitrogén műtrágyák és felhasználási lehetőségeik

A nitrogénműtrágyák fő csoportosítási szempontja, hogy azok a nitrogént milyen kötésben, vagyis milyen formában tartalmazzák. Ezek eltérő hatást fejtenek ki, melyek az egyes műtrágyák felhasználási körét is meghatározzák. A növények számára gyors nitrogénhatást a nitrátionok jelentenek, hosszabb távon is érvényesülő hatást pedig az ammóniumionok biztosítanak. Emellett figyelmet kell fordítanunk a különböző műtrágyák savanyító hatására. Bizonyos típusok savasan hidrolizálnak, eleve savanyúvá teszik a talajoldatot. Más műtrágyák esetén a talajoldat semleges marad, azonban a növények által felvett műtrágya kation ellenében hidrogéniont juttatnak a talajba – ez a fiziológiás savanyító hatás. Mindezek mellett savanyítja a talajt az a jelenség is, amikor a műtrágya kationja lecseréli a talajrészecskék felületén lévő hidrogénionokat.

Műtrágya felhasználás – előrejelzés

A Fertilizers Europe 2014-2024-es időszakra vonatkozó statisztikáit és előrejelzéseit láthatják az alábbi ábrán (4. ábra). A függőleges tengelyen százalékban megadott értékek jelzik az egyes országokban tapasztalható tendenciákat. Magyarország esetén a nitrogén felhasználás 15-20 százalékos növekedése várható. Németország, Hollandia és például Szlovénia felhasználása csökkenő tendenciát mutat.

4. ábra: Az Európai Unió országainak műtrágya felhasználása és előrejelzése

Az előrejelzések mellet szól az a tény, hogy például 5 t/ha búzatermés eléréséhez 135 kg/ha nitrogén hatóanyag szükséges, ezzel szemben az alkalmazott csupán 120 kg/ha. A nagyobb tápanyagigényű kukorica esetén nagyobbak a különbségek, 10 t/ha eléréséhez 280 kg/ha szükséges, a kijuttatott mennyiség pedig átlagosan 150 kg/ha. A búza esetén a következő ábrapár (5. A-B ábra) néhány európai ország összes kijuttatott NPK adagját jelzi kg/ha mértékegységben az A részen, és ezzel összefüggésben láthatók a terméseredmények az ábra B részén. Az ábra szerint Magyarország 100 kg/ha átlagos kijuttatott műtrágya mennyisége 4-5 t/ha terméshez elegendő, szemben például Németországgal, ahol a 200 kg/ha műtrágyamennyiség 7-8 t/ha eredményez. Az ábrákról kitűnik a N termésmennyiséget befolyásoló szerepe.

5 A-B. ábra A kijuttatott NPK mennyiség és a termésátlagok összefüggései (UK: Egyesült Királyság; D: Németország; F: Franciaország; A: Ausztria; H: Magyarország Forrás: http://www.factfish.com/

Az 1950-es évektől napjainkig a szervestrágya-felhasználás és a lucerna, illetve egyéb pillangós növények vetésterülete egyaránt csökkenő tendenciát mutat, tehát ezekből a forrásokból származó jelentős mennyiségű nitrogén kiesik a termesztésből. A másodvetésű takarónövények vetése szántóterületeink 80-90%-án lehetséges lenne, azonban ezek csupán 3-5% hasznosítjuk ilyen módon. A takarónövények termesztésével a nitrogénveszteségek mértéke csökkenthető lenne, növelve ezáltal talajaink alacsony nitrogénszintjét.

1. Nitrát-nitrogént tartalmazó műtrágyák

Kalcium-nitrát Ca(NO₃)₂

A csak nitrát-nitrogént tartalmazó műtrágyák közül a kalcium-nitrát jelentős, mely kiváló vízoldhatóságának tulajdonítható. Elsősorban kertészeti kultúrák nitrogénpótlására használt nitrogénműtrágya. Hatóanyag-tartalma 15,5 % nitrogén és emellett tartalmaz 28% meszet is. Előnyeit fejtrágyaként való felhasználáskor használhatjuk ki, különösen ajánlott savanyú és szikes talajokra.

2. Ammónium-nitrogént tartalmazó műtrágyák

Ammónium-szulfát (NH₄)2SO₄

Gyártása ammónia 75-78%-os kénsavban való elnyeletésével és szárítással történik, a termék N-tartalma 20-21%. Savanyító hatása kimagasló, mivel a nitrogén teljes mennyiségét ammóniumion formában tartalmazza, így a műtrágya úgynevezett fiziológiás kémhatása érvényesül. Lúgos talajok kémhatásának csökkentésére alkalmas.

Ammónium-klorid (NH₄Cl)

17%  nitrogén hatóanyagot tartalmazó műtrágya. Hosszú távú nitrogénhatásának köszönhetően alaptrágyaként és fejtrágyaként egyaránt alkalmazható, azonban figyelemmel kell lennünk savanyító hatására.

3. Nitrát- és ammónium-nitrogént is tartalmazó műtrágyák

Mindkét nitrogénformát tartalmazzák, így a növények számára gyors (nitrát) és lassabb, hosszabb távon is érvényesülő nitrogénhatást biztosítanak (ammónium). Legfontosabb ilyen műtrágyák az ammónium-nitrát, valamint annak kettős sói, mint a mészammon-salétrom (MAS), az ammonszulfát-salétrom.

Ammónium-nitrát NH₄NO₃

Gyártása során ammónia és salétromsav oldatát bepárlás után kristályosítják. Az így keletkezett vízmegkötő (higroszkópos) tulajdonságú szemcsés anyagot bevonattal látják el az összetapadás megakadályozása érdekében.

HH₃ + HNO₃ = HH₄NO₃ – 145,5 kJ

Az ammónium-nitrát N-tartalma 35% és 50-50%-ban tartalmaz ammónium (NH₄⁺) és nitrát (NO₃^-) ionokat, mindezek a növény által hasznosíthatók, tehát egyéb kedvezőtlen hatású ion nem marad a talajban használata esetén. Alap- és fejtrágyaként egyformán használható, savanyító hatása miatt savanyú talajokon alkalmazása nem javasolt.

Mészammon-salétrom NH₄NO₃ + CaCO₃ (MAS)

Előállítása mészkőliszt és 95%-os ammónium-nitrát magas hőmérsékleten történő keverésével és szárításával történik. A mészkőporral történő keverésnek köszönhetően csökken az anyag  robbanásveszélyessége és higroszkópossága, illetve mérséklődik az ammónium-nitrát talajsavanyító hatása. Savanyú talajok N pótlására ajánlott műtrágya!

Ammonszulfát-salétrom 2NH₄NO₃ x (NH₄)₂SO₄

26% nitrogént és 13% ként tartalmazó műtrágya. Szántóföldi és kertészeti kultúrákban alap- és fejtrágyázásra egyaránt használható. Kéntartalma miatt ajánlott repce, burgonya, napraforgó és gabonafélék trágyázására. Savanyító hatású.

Karbamid CH₄N₂O

A karbamid ammóniából és szén-dioxidból előállított műtrágya, nitrogén tartalma 46,6%. Kijuttatása szilárd és vízben oldott állapotban is lehetséges. Permetezőtrágyaként történő kijuttatáskor a növényzet a levelén keresztül is vesz fel nitrogént, ezt a módszert a talajtrágyázás kiegészítéseként alkalmazhatjuk. A karbamid szintén savanyító hatású, lebomlása során átmenetileg lúgosító hatású ammónium-karbonát képződik, de ennek nitrifikációja savanyító hatású hidrogénion keletkezéssel jár.

Folyékony nitrogén műtrágyák

Cseppfolyós ammónia

82,2% nitrogént tartalmaz, tenziója 20 °C-on 8,4 bar, tehát szállításához nyomásálló tartály szükséges. Használata injektáló berendezés segítségével lehetséges, amely a talaj felszíne alá juttatja a műtrágyát, majd lezárja a talaj felszínét.

Vizes ammónia, ammóniakátok

Vízben oldott ammónia, melynek tenziója kisebb, azonban N tartalma is alacsonyabb (20%). A nitrogéntartalom növelésére karbamidot és ammónium-nitrátot adnak hozzá, ez utóbbi növeli korrozív tulajdonságát. Rozsdamentes acél vagy műanyag tartályokban tárolható és ilyen anyagú berendezésekkel juttatható ki.

Karbamid, ammónium-nitrát oldatok

UAN-oldat néven ismert folyékony műtrágya, amely 28-32% nitrogént tartalmaz. Korrozív tulajdonságú, de megfelelő megoldásokkal, egyenletesebben juttatható ki a szilárd műtrágyákhoz képest. Permetezéséhez ütközőlapos fúvókák használata javasolt a növény perzselésének megakadályozása érdekében. Emellett fontos figyelembe venni, hogy sűrűsége nagyobb a víznél, ezért ~ 0,87-tel korrigált l/ha értékkel számoljunk, ami átlagosan 30 literrel kevesebb hektáronként egy növényvédelmi permetezéshez viszonyítva. Használata fejtrágyaként ajánlott, savanyító hatásával számolnunk kell.

Összefoglalás

Kétrészes cikkünkben az okszerű tápanyag-gazdálkodás egyik legfontosabb kérdésének eldöntésében igyekeztünk segítséget nyújtani: melyik nitrogénforrás, tehát melyik N műtrágya felel meg legjobban céljainknak és a termőhelyünk sajátosságainak.

Sorozatunk következő fejezetében a kiválasztott N műtrágya adagjainak és ezek időzítésének kérdéseivel foglalkozunk „Mennyi nitrogén marad az őszi alaptrágyázásból?” címmel.