Nawożenie siarką

Z roku na rok spada efektywność wykorzystania azotu z nawozów. Mimo zwiększania jego dawek, produktywność upraw rolniczych nie rośnie proporcjonalnie. Czynnikiem ograniczającym wykorzystanie N w Polsce jest dostępność siarki w glebie.

Na przestrzeni ostatnich 20 lat w Polsce emisja SO2 do atmosfery zmniejszyła się z 1.040.184 t do 179.343 t. A było to bardzo znaczące źródło siarki dla roślin. Poza tym, w strukturze zasiewów znacznie wzrósł udział roślin siarkolubnych: rzepaku i kukurydzy. W związku z tym, siarka stała się pierwiastkiem deficytowym.

Od 60 do 95% siarki w glebie, znajduje się w formach organicznych. Pozostała siarka, to są głównie siarczany, siarczyny, siarkowodór, siarka elementarna i tiosiarczany. W glebach Polski, zawartość siarki w formie siarczanowej (SO₄^2-), zawiera się w przedziale od 2 do 63 mg/kg gleby, natomiast zawartość siarki ogólnej (S) to od 7 do 107 g/kg gleby. Duża część gleb, zwłaszcza gleby lżejsze i średnie, wykazują małą zasobność w siarkę przyswajalną, tj. poniżej 1 g na kg gleby, czyli około 30 kg siarki przyswajalnej na hektarze.

Co ciekawe, cykl siarki w środowisku przypomina cykl azotu, czyli siarka w formach organicznych ulega mineralizacji. Formy mineralne siarki mogą być sorbowane przez kompleks sorpcyjny, wymywane, podlegać uwstecznianiu biologicznemu, może ulatniać się w postaci gazowej. Siarka, w dużych ilościach pobierana jest przez korzenie roślin i staje się elementem ich struktur organicznych. Po obumarciu rośliny, podczas rozkładu resztek organicznych, siarka organiczna, po utlenieniu przechodzi do form mineralnych i koło się zamyka.

Rola siarki w roślinie

Siarka zaliczana jest do grupy podstawowych składników pokarmowych (tak jak azot), warunkujących prawidłowy rozwój wszystkich organizmów żywych. Znaczenie siarki w dla wzrostu i rozwoju roślin związane jest z tym, iż pierwiastek ten utrzymuje w normie procesy fizjologiczne bezpośrednio wpływające na wzrost i rozwój organizmów roślinnych.

Podstawową formą chemiczną, w jakiej siarka jest pobierana przez korzenie roślin jest forma siarczanowa SO₄^—. Siarka w roślinie pełni szereg ważnych ról:

– jest składnikiem aminokwasów cysteiny, cystyny i metioniny, decydujących o jakości białka

– bierze udział w syntezie węglowodanów i tłuszczy, chlorofilu i ligniny

– jest ważnym komponentem glukozynolanów i auksyn,

– uczestniczy w syntezie niektórych witamin (np. B1)

– jest składnikiem ferredoksyny, ważnego białka chloroplastów, biorącego udział w fotosyntezie

– bierze udział w komórkowych reakcjach reakcje redoks, detoksykacji metali ciężkich i ksenobiotyków

– zwiększa odporność roślin na choroby grzybowe, tzw. „sulphur induced resistance” (SIR), czyli odporność stymulowaną siarką

Oba aminokwasy siarkowe (cysteina i metionina) są prekursorami innych ważnych dla rośliny związków: glutation (GSH), tiamina, biotyna, koenzym A, kwas liponowy, tioredoksyny, fitoaleksyny, alliny, oraz sulfolipidy.

Zapotrzebowanie upraw rolniczych na siarkę

Pamiętając o tym, że średnie zapotrzebowanie na siarkę wynosi 1 kg S na każde 7-15 kg N należy dbać o monitorowanie zawartości S w glebie (koszt analizy to 68,73 zł brutto w OSCh-R).

Zestawienie potrzeb pokarmowych gatunków roślin uprawnych na siarkę (Grzebisz i Przygocka-Cyna, 2003)

Pod względem zapotrzebowanie na siarkę można rośliny uprawne podzielić na trzy grupy:

• bardzo duże zapotrzebowanie (40–80 kg S/ha) – rodzina kapustowate (krzyżowe), takie jak rzepak, rzepik, kapusta, gorczyca, rzodkiew, kalarepa, rzepa, chrzan a z innych rodzin botanicznych także cebula i czosnek,
• duże zapotrzebowanie (30–40 kg S/ha) – głównie rośliny bobowate (motylkowate), przede wszystkim soja, groch, lucerna i koniczyna. Rośliny bobowate żyją w symbiozie z bakteriami brodawkowymi, które wiążą azot cząsteczkowy z powietrza, wytwarzając aminokwasy i białka. Do syntezy kilku aminokwasów jest potrzebna siarka. Siarkę wykorzystują także same bakterie brodawkowate, na własne procesy metaboliczne. Dużym zapotrzebowaniem na siarkę cechują się także buraki cukrowe, czerwone i pastewne,
• małe zapotrzebowanie (15–25 kg S/ha), do których należą zboża, kukurydza i ziemniaki. W przypadku zbóż, szczególnie jakościowych, siarka jest składnikiem kluczowym dla odpowiedniej jakości białka w ziarnie.

Nawożenie siarką

Przy podejmowaniu decyzji o nawożeniu roślin siarka i ustalaniu dawki i terminu zastosowania nawozu siarkowego należy uwzględnić:

• zawartość siarki w glebie, na podstawie analizy chemicznej gleby, wraz z interpretacją uzyskanego wyniku przy pomocy danych w Tabeli 1,
• zapotrzebowania rośliny uprawnej na siarkę, z wykorzystaniem danych z Tabeli 2,
• rodzaju nawozu siarkowego i zawartości siarki w nawozie,
• przyswajalności siarki z nawozu,
• przewidywanego terminu zastosowania nawozu zawierającego siarkę.

Opcjonalnie należałoby jeszcze wziąć pod uwagę:

• zawartość substancji organicznej w glebie – im jest ona większa tym więcej siarki znajduje się w kompleksie sorpcyjnym i jest unieruchomione w postaci związków organicznych,
• nawożenia organicznego, szczególnie obornik jest cennym źródłem przyswajalnej siarki,
• przedplonu – po rzepaku i bobowatych zostają resztki pożniwne bogate w siarkę,
• aktywności biologicznej gleby – wysoka aktywność biologiczna gleby zwiększa obecność siarki w postaci przyswajalnej,
• przebiegu warunków pogodowych (szczególnie opadów) przed i w trakcie sezonu wegetacyjnego – intensywne opady wymywają kationy siarczanowe w głąb gleby.

Tabela 1. Ocena zawartości siarki w glebie (wg W.Lipińskiego, H.Terelaka i T.Matowickiej-Terelak)

Tabela 2. Zalecane dawki siarki (kg S/ha) w zależności od zawartości S-SO₄ w glebie (na podstawie instrukcji upowszechnieniowej IUNG 151/2008, wg T. Jadczyszyn, J. Kowalczyk, W.Lipiński)

* przy stosowaniu obornika dawkę siarki można zmniejszyć o 5 kg S na każde 10 ton obornika

Nawozy zawierające siarkę

Najbardziej popularne, doglebowe nawozy mineralne STAŁE zawierające siarkę, w przeliczeniu na formę pierwiastkową (S):

• Siarczan wapnia (czyli gips) – 17%
• Siarczan amonu – 24%
• Kizeryt – 20-22%
• Polifoska 21 – 14%
• Superfosfat prosty pylisty – 11,5-14%
• Siarczan potasowy – 17%
• Siarczan magnezu – 13%
• Kalimagnezja – 17%

Najbardziej popularne, doglebowe nawozy mineralne PŁYNNE zawierające siarkę, w przeliczeniu na formę pierwiastkową (S):

• Tiosiarczan amonu (STERCOSUL®) – 26%
• Tiosiarczan potasu (KTS) – 16,8%
• Tiosiarczan wapnia (CaTS) – 10%
• Roztwór saletrzano-mocznikowy z siarką – 3%