Ingrasamintele cu azot direct disponibil (Directly Available Nitrogen – DAN) ofera fermierilor  un mijloc precis si sigur de crestere a productiei de alimente si energie intr-un mod acceptabil pentru mediu. Ingrasamintele DAN, bazate pe azotat si amoniu, combina beneficiile celor mai simple doua forme de azot reactiv care sunt direct disponibile plantelor.

Ingrasamintele minerale joaca un rol esential in confruntarea cu dubla provocare de a hrani o populatie aflata in crestere si de a limita schimbarile climatice. Aflate in fruntea revolutiei verzi din agricultura, se estimeaza ca acestea contribuie astazi la mai mult de jumatate din productia globala de alimente si rezerva de proteine.

Fertilizers Europe este de parere ca atentia politicii agricole europene ar trebui indreptata spre imbunatatirea performantei sectorului agricol in termenii productivitatii si eficientei acestuia. Astfel li se va da fermierilor europeni posibilitatea sa mareasca independenta si contributia Europei la nevoia globala de alimente, precum si sa conduca o productie agricola mai durabila. Intensificarea sustenabila a agriculturii europene prin utilizarea eficienta de ingrasaminte minerale poate ajuta sectorul agricol sa raspunda principalelor obiective politice ale UE.

In continuare sunt prezentate principalele aspecte ale impactului asupra agronomiei si mediului ce il au diferite tipuri de ingrasaminte cu azot folosite in prezent in Europa si beneficiile ingrasamintelor DAN cum sunt Azotatul de Amoniu (AN), Nitrocalcarul (CAN) si Sulfonitratul de Amoniu.

Azotul
De-a lungul anilor, majoritatea fermierilor europeni au considerat ingrasamintele DAN cu azot direct disponibil ca fiind sursa practica si eficienta de azot pentru recolte. Cu toate acestea, sunt folosite si alte surse minerale de azot, care interactioneaza intr-un mod diferit cu solul. Aceste diferente trebuie luate in considerare atunci cand este facuta evaluarea performantelor agronomice si de mediu ale acestora.

99% din azotul de pe pamant este depozitat in atmosfera. Acest azot nu este direct disponibil pentru cele mai multe dintre plante. Lipsa de azot duce la scaderea fertilitatii solului, la productii scazute si la o calitatea slaba a recoltei. De cealalta parte, excesul de azot din sol se poate muta in apa subterana si poate provoca eutrofizarea apelor de suprafata, sau poate scapa in atmosfera, cauzand o posibila poluare si incalzire a climei.

Azotul in natura
Azotul (N) este un element vital pentru viata plantelor. Stimuleaza cresterea radacinii si fotosinteza, precum si absorbtia de alte substante hranitoare pentru plante cum sunt fosforul (P) si potasiul (K). Totusi, 99% din azotul de pe pamant este depozitat in atmosfera si mai putin de 1% este disponibil in scoarta pamantului. Moleculele de azot (N2) din atmosfera sunt inactive din punct de vedere chimic si nu pot fi absorbite cu usurinta de catre plante.

Agricultura saraceste si mai mult solul in azot reactiv. Azotul este absorbit in perioada de crestere a plantei si apoi exportat din sol, mai ales in proteine, cand recolta este culeasa. Acesta trebuie refacut de catre sursele organice si minerale de azot. Ingrasamintele, fie aplicate sub forma gunoiului de grajd sau ca azot mineral, sunt prin urmare un element cheie al agriculturii durabile.

Nutritia minerala
Principalele ingrasaminte minerale provin din materii prime ce apar in mod natural, care au fost transformate intr-o forma mai accesibila pentru plante prin procesare industriala:
• Azotul (N), luat din aer, este esential ca si componenta importanta a proteinelor din plante.
• Fosforul (P), extras din zacaminte minerale, este un component al acizilor nucleici si al lipidelor, si este esential pentru transferul de energie.
• Potasiul (K), extras din zacaminte minerale, are un rol important in metabolismul plantei, pentru fotosinteza, activarea enzimelor, osmoreglare etc.

Principalele surse minerale de ingrasaminte cu azot utilizate in Europa sunt:
• Azotatul de amoniu (AN) contine azot sub forma de NH4+ (amoniu) si NO3- (azotat) in proportii egale.
• Nitrocalcarul (CAN) contine in plus dolomita sau carbonat de calciu.
• Solutia de uree-azotat de amoniu (UAN) este o solutie apoasa pe baza de uree si azotat de amoniu.
• Ureea contine azot sub forma amidica (NH2).

Intelegerea ciclului azotului
Azotul sufera transformari in sol, in functie de compozitia azotului aplicat. In timp ce azotatul este absorbit direct de catre planta, amoniul si ureea trebuie mai intai transformate in azotat, putand astfel sa apara pierderi.

1. Energia sub forma de gaz natural este combinata cu azotul din aer pentru a forma amoniacul, componentul de baza al ingrasamintelor azotoase (AN, ureea).
2. Ingrasamantul azotos poate fi aplicat sub forma de azot mineral, amoniu, azotat, uree sau ca amestec, si sub forma de ingrasaminte organice si gunoi de grajd, ce contin compusi complecsi de azot organic si amoniu.
3. Absorbtia azotatului este rapida datorita mobilitatii sale ridicate. Majoritatea plantelor prefera mai degraba azotatul decat amoniul.
4. Absorbtia amoniului este mai lenta decat cea a azotatului. Amoniul se fixeaza de particulele de argila din sol iar radacinile trebuie sa ajunga la acesta. Cea mai mare parte a amoniului este prin urmare nitrificat inainte de a fi absorbit de catre plante.
5. Nitrificarea realizata de bacteriile din sol transforma amoniul in azotat intr-o perioada de cateva zile pana la cateva saptamani. Protoxidul de azot si monoxidul de azot se pierd in atmosfera in timpul acestui proces.
6. Denitrificarea are loc atunci cand microorganismelor le lipseste oxigenul (saturarea solului cu apa si compactarea acestuia). In acest proces bacteriile din sol transforma nitratii si nitritii in protoxid de azot gazos, monoxid de azot si azot. Acestea se pierd in atmosfera.
7. Imobilizarea transforma azotul mineral in materie organica din sol. Activitatea microbilor din sol este stimulata in principal de amoniu. Azotul imobilizat nu este imediat disponibil plantei pentru absorbtie, ci trebuie mai intai mineralizat. Mineralizarea materiei organice din sol (si a gunoiului de grajd) elibereaza amoniu in sol.
8. Hidrolizarea ureei de catre enzimele din sol transforma ureea in amoniu si gaz CO2. In functie de temperatura, hidroliza dureaza intre o zi si o saptamana. pH-ul solului din jurul granulelor de uree creste semnificativ in timpul procesului, favorizand volatilizarea amoniacului.
9. Volatilizarea amoniacului are loc atunci cand amoniul este convertit in amoniac, care se pierde in atmosfera. Un nivel ridicat al pH-ului din sol favorizeaza aceasta conversie. Daca aceasta are loc la suprafata solului, pierderile sunt cele mai mari. Aceste doua conditii sunt respectate atunci cand ureea este imprastiata si nu incorporata imediat si absorbita.
10. Levigarea azotatului are loc mai ales in timpul iernii cand precipitatiile spala nitratii reziduali si mineralizati sub zona radiculara. O fertilizare corecta reduce levigarea in timpul si dupa perioada de crestere.

Formele comune de azot mineral contin azot sub forma de azotat, amoniu sau amide in proportii diferite. Doar azotatul este absorbit cu usurinta de catre plante. Amidele si amoniul sunt transformate in azotat prin hidroliza si nitrificare.

Azotul din azotat
Azotatul (NO3-) este absorbit de catre plante usor si rapid. Spre deosebire de uree sau amoniu, acesta este imediat si in totalitate disponibil ca nutrient. Azotatul este foarte mobil in sol si ajunge repede la radacina plantei. Aplicarea azotului sub forma de azotat de amoniu sau nitrocalcar asigura prin urmare o rezerva direct disponibila de nutrienti.

Absorbtia de azotat incarcat negativ este asociata cu absorbtia de nutrienti incarcati pozitiv, cum
sunt magneziul, calciul si potasiul.

Este important de remarcat ca in fond tot azotul din sol, fie aplicat ca si uree, amoniu sau azotat, sfarseste ca si azotat inainte ca plantele sa il absoarba. Daca azotatul este aplicat direct, pierderile aparute ca urmare a transformarii ureei in amoniu si a amoniului in azotat sunt evitate.

Azotul din amoniu
Amoniul (NH4+) este absorbit de catre plante in rate mai reduse. Ionul incarcat pozitiv se fixeaza de mineralele din sol si este mai putin mobil decat azotatul (NO3-). Radacinile plantelor sunt prin urmare nevoite sa creasca inspre amoniu. Cea mai mare parte a amoniului este transformata in azotat de catre microbii din sol. Acest proces de nitrificare depinde de temperatura si dureaza intre una si cateva saptamani.

O alta parte a amoniului este imobilizata de microbii din sol si eliberata de-abia in decursul unei perioade mai mari de timp, alcatuind astfel materia organica din sol.

Azotul din uree
Radacinile plantelor nu absorb direct azotul sub forma ureica in cantitati semnificative. Ureea trebuie mai intai hidrolizata in amoniu de catre enzimele din sol, transformare ce dureaza intre o zi si o saptamana, in functie de temperatura. Umiditatea este necesara pentru hidroliza.

Amoniul generat de hidroliza ureei nu se comporta insa exact ca si amoniul din azotatul de amoniu. Hidroliza ureei duce la o alcalinizare pe termen scurt in imediata vecinatate a granulelor de uree aplicate. Aceasta schimba balanta naturala dintre amoniu (NH4+) si amoniac (NH3) inspre forma din urma, ducand la pierderi prin volatilizare. Utilizarea inhibitorului de ureaza poate ajuta la atenuarea acestora.

Aceste pierderi sunt principalul motiv pentru eficienta scazuta a azotului observata la uree. Tot acesta este si motivul pentru care ureea, atunci cand exista posibilitatea, ar trebui incorporata in sol imediat dupa aplicare.

Spre cele mai bune practici agricole – Sporirea eficientei ingrasamintelor
Regula de aur pentru utilizarea ingrasamintelor cu azot ramane simpla: aplicati produsul potrivit, in rata potrivita, in locul potrivit, la momentul potrivit. Ingrasamintele cu o structura sigura de degajare si caracteristici precise de aplicare reduc pierderile si imbunatatesc absorbtia plantei.

Aplicarea ingrasamantului in raport cu nevoile plantei
Azotul trebuie sa fie disponibil in cantitati suficiente pentru a nu limita cresterea plantei si productia. Totusi, excesul de azot dincolo de nevoile plantei pe termen scurt s-ar putea pierde in mediu sau poate rezulta intr-un consum exagerat. Adaptarea cu precizie a disponibilitatii azotului la nevoile curente ale plantei si la rezerva actuala de nutrienti din sol maximizeaza productia, minimizeaza impactul asupra mediului si optimizeaza profitul.

Nevoia efectiva de ingrasamant depinde atat de rezerva de azot din sol cat si de nevoia plantei. Instrumentele moderne de monitorizare faciliteaza monitorizarea recoltei si ajuta la ajustarea cu precizie a aplicarii divizate.

Aplicarea divizata este considerata drept cea mai buna practica agricola in cele mai multe conditii. Ingrasamintele care ofera o eliberare previzibila de azot disponibil plantei sunt cele mai potrivite pentru aplicarea divizata.

Aceasta este in cazul azotatului de amoniu si nitrocalcarului, dar in general nu si la uree. Hidroliza ureei si pierderile prin volatilizare depind foarte mult de conditiile climatice de dupa imprastiere, in special de precipitatii. Acestea nu pot fi prevazute in mod cert, rezultand astfel o rezerva de azot fie prea mica, fie prea mare.

Studiul Defra a evidentiat nesiguranta ureei, descoperind pierderi prin volatilizare ce au variat de la 2 la 58% din azotul aplicat.

Nutritia echilibrata este o alta premisa obligatorie pentru utilizarea economica a ingrasamintelor. O rezerva insuficienta de fosfor, potasiu sau sulf poate diminua eficienta utilizarii azotului. Prelevarea in mod regulat a mostrelor de sol asigura informatii despre rezerva efectiva de nutrienti din sol si despre nevoia de ingrasamant.

Pe piata sunt disponibile diferite instrumente pentru masurarea nevoii de azot a plantei si pentru ajustarea in mod corespunzator a aplicarii ingrasamantului azotos.

Asigurarea unei imprastieri de precizie
Imprastierea uniforma asigura o rezerva optima de azot. Datorita densitatii mai mari in vrac si datorita concentratiei mai scazute de azot, ingrasamintele DAN ofera o imprastiere mai omogena decat ureea. Vantul poate degrada mai departe omogenitatea imprastierii ureei, ducand la o rezerva locala semnificativ prea mica sau prea mare.

Un studiu desfasurat in Germania a comparat pierderile la imprastierea ureei in comparatie cu nitrocalcarul. Cu o latime de imprastiere de doar 21 de metri, o briza usoara de 4 m/s a dus la o variatie a ratei de aplicare de 26% in cazul ureei, pe cand la CAN aceasta a fost de doar 6%.

Optimizarea consumului de ingrasamant azotos
Instrumentele agricole de precizie pot spori si mai mult acuratetea ratei de imprastiere. Tehnologiile cu senzori ofera fermierilor control in timp real asupra aplicarii ingrasamintelor si o evidenta bazata pe GPS asupra necesarului de nutrienti. Necesarul de azot al plantei este masurat in mod continuu in timpul imprastierii si, cand sunt folosite pentru imprastierea omogena a ingrasamintelor cu azot, aceste tehnologii garanteaza o productie maxima cu un consum minim de azot.

Multe cercetari in domeniu au comparat utilizarea tehnologiei cu senzori cu practicile agricole comune, demonstrand o crestere a continutului de proteine al plantei de 0,2-1,2%, o crestere in ceea ce priveste productia de 7% si o reducere a consumului de azot cu 12%. Aceasta tehnologie este de asemenea utilizata alaturi de tehnologia prin satelit pentru generarea de harti de raspandire.

Abordarea acidifierii
Pe anumite soluri, ingrasamintele cu azot pot avea un efect acidifiant, ce trebuie corectat prin amendament. Aplicarea de ingrasaminte cu o eficienta ridicata a azotului reduce potentiala acidifiere si necesitatea utilizarii amendamentului. Ingrasaminte ca nitrocalcarul contin carbonat de calciu sau dolomita, asigurand o mai mare economie de pret si de timp necesar aplicarii amendamentului

Fertilizers Europe reprezinta majoritatea producatorilor de ingrasaminte azotoase din Europa si este recunoscuta drept sursa consacrata de informare a industriei despre ingrasamintele minerale. Asociatia comunica cu o categorie larga de institutii, legiuitori, actionari si membri ai publicului ce cauta informatii despre tehnologia ingrasamintelor si despre subiecte legate de provocarile agricole, de mediu si economice din ziua de azi. Website-ul Fertilizers Europe pune la dispozitie informatii despre subiecte relevante pentru toti cei interesati de contributia ingrasamintelor la securitatea alimentara globala.

Avenue E. Van Nieuwenhuyse 4/6
B-1160, Bruxelles, Belgia
Tel: +32 2 675 3550
Fax: +32 2 675 3961
dan@fertilizerseurope.com
www.fertilizerseurope.com
www.danfertilizers.com