Nawozy naturalne a żyzność gleby

1. Gleby żyzne i urodzajne

Żyzność glebżyzność glebyŻyzność gleb oznacza ich naturalną zdolność do zaspokajania potrzeb pokarmowych roślin. Składa się na nią zespół właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych – zapewniających roślinom odpowiednie warunki do wzrostu (czyli odpowiednie składniki pokarmowe, wodę i powietrze glebowe). Żyzność gleby zależy od jej składu, między innymi zawartości związków mineralnych, próchnicy i drobnoustrojów.

O zasobności gleby w potrzebne do rozwoju roślin składniki świadczy występowanie w niej związków takich pierwiastków, jak:

• azot,

• fosfor,

• potas,

• wapń,

• magnez.

Dla rozwoju roślin istotna jest zawartość wymienionych pierwiastków w postaci łatwo przyswajalnej – takiej, która może być z gleby pobierana, a następnie poddawana przemianom w ich komórkach. Istotnym czynnikiem jest także odczyn ziemi, który wpływa na występowanie przyswajalnych postaci składników pokarmowych oraz na aktywność drobnoustrojów glebowych.

Poza wymienionymi składnikami, ważne są również związki takich pierwiastków, jak: węgiel, tlen, wodór, siarka oraz bor, miedź, mangan, molibden i inne. Brak któregoś składnika w glebie może być przyczyną chorób roślin lub obniżenia plonów. Przykładowo niedobór związków łatwo przyswajalnej miedzi w glebach uniemożliwia wykształcenie się ziarna roślin uprawnych.

R3qWd8kdE5ujg

Na ilustracji znajdują się dwa zdjęcia. Pierwsze zdjęcie przedstawia wzgórze pokryte kwitnącym rzepakiem. W tle jest las, a powyżej zasłonięte przez chmury niebo. Podpis pod zdjęciem: A) Pole rzepaku na Podlasiu. Drugie zdjęcie przedstawia Pustynię Siedlecką, na której rosną pojedyncze krzewy. W tle znajduje się pas drzew, a powyżej niebo pokryte szarymi chmurami. Podpis pod zdjęciem: B) Uboga roślinność na Pustyni Siedleckiej.

Żyzność gleby można zwiększyć przez jej uprawę, czyli odpowiednie zabiegi, między innymi orkę i inne działania agrotechniczne – nawożenie, nawadnianie, stosowanie płodozmianu. Wszystko to decyduje o rolniczej produktywności gleby, czyli o jej urodzajnościurodzajność glebyurodzajności. Podstawową miarą urodzajności jest plon. Na glebach urodzajnych, przy sprzyjających warunkach atmosferycznych, można osiągać wysokie plony.

Stosowanie nawozów jest głównym sposobem na uzyskanie szybkiej poprawy jakości gleby. Wszystkie nawozy – naturalne i mineralne – odpowiednio użyte poprawiają jej urodzajność poprzez dostarczanie roślinom składników niezbędnych do ich wzrostu.

2. Nawozy naturalne organiczne

Nawozy naturalne organicznenawozy naturalne organiczneNawozy naturalne organiczne dostarczają glebie brakujących składników mineralnych, a także wzbogacają ją w próchnicę.
Nawozy organiczne są wytwarzane z substancji organicznej bądź z mieszaniny kilku różnych. Wśród nich wyróżnić można:

• nawozy pochodzenia zwierzęcego: obornik, gnojówkę, gnojowicę, nawóz kurzy (pomiot), guano (odchody ptaków morskich);

• nawozy pochodzenia roślinnego: torf, słomę;

• kompost (nawóz pochodzenia roślinnego i zwierzęcego).

Obornik jest mieszaniną płynnych i stałych przefermentowanych odchodów zwierzęcych, pochodzących z hodowli, razem ze ściółką. Zawiera składniki niezbędne do prawidłowego rozwoju roślin. Jest cennym źródłem próchnicy, poprawia właściwości fizyczne i chemiczne nawożonej gleby oraz oddziałuje na zachodzące w niej przemiany mikrobiologiczne.

Gnojowica i gnojówka to przefermentowane odchody zwierzęce. Gromadzi się je w szczelnie zamkniętych zbiornikach i rozcieńcza przed nawożeniem nimi pól. W składzie gnojówki przeważają produkty fermentacji moczu.

RuGZMmKze773V

Zdjęcie przedstawia pole pokryte wyschniętą, brązową roślinnością. Jedzie po nim biało—czerwony ciągnik, który rozpyla za sobą szary nawóz.

Odpowiednie stosowanie nawozów naturalnych wymaga znajomości informacji o zawartych w nich pierwiastkach, których niedobór znacząco wpływa na plony. Przyjęto, że zawartość głównych składników w nawozie podaje się albo w przeliczeniu na udział procentowy pierwiastka – dla azotu i potasu – albo odpowiedniego tlenku – dla fosforu i magnezu. W przypadku nawozów naturalnych, zawartość ta zależy nie tylko od rodzaju nawozu, ale od warunków jego powstawania. Dlatego zazwyczaj podaje się dane o typowym (uśrednionym składzie) tych nawozów.

Kompost jest nawozem, który powstaje z odpadowej materii organicznej (skoszona trawa, opadające płatki kwiatów czy gałęzie, resztki pożywienia) składowanej w kompostowniku, gdzie są przetwarzane pod wpływem działania mikroorganizmów.
Jest nawozem uniwersalnym, który może być stosowany do poprawiania jakości każdej gleby i nawożenia wszystkich roślin.

Doświadczenie 1

Czy wiesz, jak samodzielnie przygotować kompost i co wpływa na czas jego powstawania?

Wykonaj poniższe doświadczenie i przekonaj się, w jaki sposób można przygotować uniwersalny nawóz, który możesz wykorzystać do nawożenia kwiatów w ogrodzie. Sformułuj odpowiednie obserwacje i wnioski.

R18i8zNHzrX9Y

Problem badawczy:. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Hipoteza 2: Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.

RNWaMM4pMMkoZ

Grafika przedstawia dwie plastikowe butelki pełniące w doświadczeniu rolę kolumn kompostowych.

Wykonano doświadczenie, w którym przygotowano kompost i badano czynniki wpływające na czas jego powstawania.

Problem badawczy:

Jak przygotować kompost? Co wpływa na czas jego powstania?

Hipoteza:

Rozdrobnienie odpadków przyspieszy proces rozkładu materii organicznej i uzyskanie kompostu.

Co było potrzebne:

• dwie butelki PET o pojemności $\mathrm{1,5}—2 \text{l}$;

• nożyczki;

• cyrkiel;

• taśma klejąca;

• lupa;

• odpadki organiczne z działki i gospodarstwa domowego, tj. skoszona trawa, skorupki jaj, fusy po herbacie, obierki z ziemniaków i warzyw, ręczniki i chusteczki papierowe;

• wilgotna gleba ogrodowa.

Przebieg doświadczenia:

Wykonano kolumnę kompostową. W tym celu przygotowano butelkę PET, której odcięto górną część, około $10 \text{cm}$ od nakrętki. W dolnej części butelki ostrożnie zrobiono cyrklem otworki (wentylacja umożliwia rozkład substancji przez organizmy tlenowe). Następnie w dolnej części butelki umieszczano warstwami, na zmianę – wymieszanie odpady organiczne i ziemię ogrodową. Na koniec dopasowano dolną i górną część butelki i sklejono je taśmą. W podobny sposób przygotowano kolumnę kompostową nr $\mathrm{2}$. Jednak w tym przypadku dokładnie rozdrobniono odpadki organiczne przed umieszczeniem ich w kolumnie. Tak przygotowane kolumny kompostowe pozostawiono w zacienionym miejscu na okres trzech tygodni i co tydzień obserwowano zachodzące we wnętrzu kolumn zmiany. Sprawdzano, czy są różnice w wyglądzie składników kompostu. Do obserwacji używano również lupy. Po upływie trzech tygodni sprawdzono, jakie zmiany zaszły w kolumnach. Zadano następujące pytania: Jak zmienił się wygląd odpadów? Które ze składników uległy całkowitemu rozkładowi? Czy można zaobserwować różnice w wyglądzie kompostu, do przygotowania którego użyto rozdrobnionego materiału i kompostu ułożonego z niepociętych składników? Czy w dolnej części kolumny zbiera się jakaś ciecz? Jaka jest jej barwa? Do czego można ją wykorzystać?

Obserwacje:

W czasie trwania eksperymentu można zaobserwować, jak rozkładają się różnego rodzaju odpadki organiczne podczas kompostowania.

Wnioski:

Duży stopień rozdrobnienia odpadków przyspieszał proces ich rozkładu i powstawania kompostu.

Podsumowanie:

Tempo rozkładu składników kompostu zależy od rodzaju materiału, stopnia rozdrobnienia oraz rodzaju gleby, warunków wodnych gleby i zawartości tlenu w glebie.

1

Polecenie 2

RqsrOzgianGva

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Obserwacje: Czy w przygotowanych kompostownikach zachodzą jakieś zmiany w wyglądzie lub formie zamieszczonych w nich składników? Jeśli tak, to jakie? Czy w obu butelkach obserwuje się takie same zmiany? Czy zachodzą one w tym samym tempie w obu kompostownikach?

Wnioski: Czy zmiany obserwowane w kompostownikach mogą wskazywać na jakiś czynnik, który miał wpływ na ich przyspieszenie? Jeśli tak, to jaki jest najbardziej prawdopodobny – co różniło materiał przygotowany w obu butelkach?

Pokaż odpowiedź

Obserwacje: W czasie trwania eksperymentu można zaobserwować, jak rozkładają się różnego rodzaju odpadki organiczne podczas kompostowania.

Wnioski: Duży stopień rozdrobnienia odpadków przyspieszał proces ich rozkładu i powstawania kompostu.

Podsumowanie: Tempo rozkładu składników kompostu zależy od rodzaju materiału, stopnia rozdrobnienia oraz rodzaju gleby, warunków wodnych gleby i zawartości tlenu w glebie.

Polecenie 2

R1XXh5O6R0BGs

Jakie kroki wykonasz, aby przygotować kolumnę kompostową? Uporządkuj elementy w odpowiedniej kolejności. Elementy do uszeregowania: 1. umieszczanie warstwowo ziemi ogrodowej i rozdrobnionych odpadków organicznych, 2. sklejenie górnej i dolnej części butelki PET, 3. odcięcie górnej części butelki PET, 4. pozostawienie butelki w zacienionym miejscu na okres kilku tygodni, 5. zrobienie otworków w dolnej części butelki za pomocą cyrkla

Jakie kroki wykonasz, aby przygotować kolumnę kompostową? Uporządkuj elementy w odpowiedniej kolejności. Elementy do uszeregowania: 1. umieszczanie warstwowo ziemi ogrodowej i rozdrobnionych odpadków organicznych, 2. sklejenie górnej i dolnej części butelki PET, 3. odcięcie górnej części butelki PET, 4. pozostawienie butelki w zacienionym miejscu na okres kilku tygodni, 5. zrobienie otworków w dolnej części butelki za pomocą cyrkla

Kompostowanie to wytwarzanie kompostu z nagromadzonych materiałów organicznych (głównie szczątków roślinnych), które poddaje się kontrolowanym procesom rozkładu. Do rozkładu materii organicznej podczas kompostowania przyczyniają się mikroorganizmy glebowe.

RjGpTucJaeREo

Zdjęcie przedstawia drewniany kompostownik stojący w ogrodzie. Jest on wypełniony skoszoną trawą, zgniłymi owocami i resztkami jedzenia. Z tyłu kompostownika oraz po jego prawej stronie znajdują się dwa zielone krzewy.

Stosowanie nawozów naturalnych jest zalecane, ponieważ nie działają one od razu, lecz zaczynają być łatwo przyswajalne przez rośliny dopiero przy współpracy mikroorganizmów zawartych w glebie. Dzięki temu rośliny mogą pobierać składniki pokarmowe, szczególnie azot, przez cały okres wegetacyjny. Nawozy wpływają także pozytywnie na właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne gleb – przyczyniają się do zmniejszenia ich zakwaszenia, zapobiegają utracie próchnicy oraz pomagają zachować ich stały, odpowiedni do dobrego rozwoju roślin, stan.

3. Nawozy mineralne

Nawozy mineralnenawozy mineralneNawozy mineralne, nazywane potocznie sztucznymi, są to związki chemiczne lub ich mieszaniny, zawierające składniki pokarmowe stosowane w nawożeniu roślin, które są produktem przemysłu nawozowego. Co więcej, są efektywniejsze od naturalnych, ponieważ rośliny łatwiej je wchłaniają.

Nieco inna definicja nawozów mineralnych podawana jest w art. $2$ ust. $1$ pkt $3$ ustawy z dnia $10$ lipca $2007 \text{r}.$ o nawozach i nawożeniu:

Nawozy mineralne – nawozy nieorganiczne, produkowane w drodze przemian chemicznych, fizycznych lub przerobu surowców mineralnych, w tym wapno nawozowe zawierające magnez, a także niektóre nawozy pochodzenia oranicznego.

Czasami wyróżnia się nawozy mineralne, pochodzenia naturalnego, którymi są sproszkowane skały wapienne oraz popioły drzewne.

Wpływ nawożenia na rozwój roślin (hodowla hydroponiczna)

Doświadczenie 2

Dlaczego konieczne jest nawożenie pól uprawnych, jeżeli chcemy otrzymać dobre, obfite plony?

Wykonaj poniższe doświadczenie i przekonaj się, jak dostęp do substancji odżywczych może wpływać na rozwój roślin. Sformułuj odpowiednie obserwacje i wnioski.

R14jiFYYsYktw

Problem badawczy:. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Hipoteza 2: Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.

RCDt7OP2KGXXo

Grafika do doświadczenia. Przedstawia hydroponiczną uprawę roślin. Na grafice znajdują się cztery przezroczyste naczynia, w których zostały zanurzone kiełkujące sadzonki roślin.

Wykonano doświadczenie, w którym sprawdzono, w jaki sposób dostęp do substancji odżywczych wpływa na rozwój roślin.

Problem badawczy:

W jaki sposób dostęp do substancji odżywczych wpływa na rozwój roślin?

Hipoteza:

Rozwój roślin przebiega bardziej intensywnie, gdy mają one zapewniony dostęp do potrzebnych substancji odżywczych.

Co było potrzebne:

• doniczka;

• trociny;

• cztery słoiki z pokrywkami z tektury lub styropianu;

• czarny papier;

• waga;

• cztery słomki;

• cztery zlewki (lub butelki o pojemności $1 \text{l}$);

• ziarna fasoli;

• woda destylowana

• azotan($\text{V}$) wapnia $\text{Ca}{\left({\text{NO}}_3\right)}_2$;

• azotan($\text{V}$) potasu ${\text{KNO}}_3$;

• diwodorofosforan($\text{V}$) potasu ${\text{KH}}_2{\text{PO}}_4$;

• siarczan($\text{VI}$) wapnia ${\text{CaSO}}_4$.

Przebieg doświadczenia:

Przygotowano sadzonki. W tym celu ziarna fasoli umieszczono na wilgotnych trocinach i poczekano, aż zaczną kiełkować. Przygotowano trzy różne pożywki.
Pożywka nr $1$ (pełnowartościowa): w $1 {\text{dm}}^3$ wody destylowanej rozpuszczono $1 \text{g}$ azotanu($\text{V}$) wapnia, $\mathrm{0,25} \text{g}$ azotanu($\text{V}$) potasu oraz $\mathrm{0,25} \text{g}$ diwodorofosforanu($\text{V}$) potasu.
Pożywka nr $2$ (bez azotu): w $1 {\text{dm}}^3$ wody destylowanej rozpuszczono po $1 \text{g}$ siarczanu($\text{VI}$) wapnia i diwodorofosforanu($\text{V}$) potasu.
Pożywka nr $3$ (bez fosforu): w $1 {\text{dm}}^3$ wody destylowanej rozpuszczono $\mathrm{0,5} \text{g}$ azotanu($\text{V}$) wapnia oraz $\mathrm{0,5} \text{g}$ azotanu($\text{V}$) potasu. Przygotowano cztery słoiki z pokrywkami z tektury, w których były otwory umożliwiające umocowanie sadzonek do uprawy hydroponicznej (umocowanie miało zapobiegać zanurzeniu w roztworach zbyt dużych fragmentów roślin). Ponumerowano słoiki i trzy z nich napełniono w około $\frac{\mathrm{4}}{5}$ objętości roztworem pożywki (słoiki numer $1$, $2$ i $3$), a do ostatniego słoika nalano taką samą objętość wody destylowanej. Wybrano cztery sadzonki fasoli o podobnych rozmiarach, wypłukano  i umieszczono każdą w innym słoiku pilnując, aby tylko korzenie sadzonek były zanurzone w cieczy. Słoiki owinięto czarnym papierem w celu ochrony korzeni przed słońcem. Co dwa dni roztwory w słoikach były przedmuchiwane powietrzem przez słomkę. Rozwój roślin obserwowano przez cztery tygodnie.

Obserwacje:

Rośliny nie rozwijały się tak samo we wszystkich słoikach. Najlepiej rozwijała się roślina mająca dostęp do pełnowartościowej pożywki, pozostałe rośliny są w zauważalnie gorszym stanie.

Wnioski:

Dostęp do wszystkich niezbędnych dla rośliny składników odżywczych zapewnia jej prawidłowy wzrost. Niedobór któregokolwiek z pierwiastków skutkuje niewłaściwym rozwojem, a rośliny wykazują objawy niedożywienia.

Podsumowanie:

Można zaobserwować, że rośliny w poszczególnych słoikach rozwijają się niejednakowo. Najlepsze wyniki daje pożywka pełnowartościowa. Pozostałe rośliny, zasilane pożywkami, które nie zawierały wszystkich niezbędnych składników odżywczych, wykazują objawy niedożywienia.

1

Polecenie 3

RyHgLeYJZeZq0

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Obserwacje: W jaki sposób rozwijają się rośliny w każdym ze słoików? Czy można zaobserwować jakieś różnice w ich rozwoju, np. tempie wzrostu?

Wnioski: Jakie informacje możemy uzyskać na temat czynników kluczowych w rozwoju roślin poprzez obserwację ich wzrostu na pożywce pełnowartościowej i pożywkach pozbawionych niektórych substancji odżywczych?

Pokaż odpowiedź

Obserwacje: Rośliny nie rozwijały się tak samo we wszystkich słoikach. Najlepiej rozwijała się roślina mająca dostęp do pełnowartościowej pożywki, pozostałe rośliny są w zauważalnie gorszym stanie.

Wnioski: Dostęp do wszystkich niezbędnych dla rośliny składników odżywczych zapewnia jej prawidłowy wzrost. Niedobór któregokolwiek z pierwiastków skutkuje niewłaściwym rozwojem, a rośliny wykazują objawy niedożywienia.

Podsumowanie: Można zaobserwować, że rośliny w poszczególnych słoikach rozwijają się niejednakowo. Najlepsze wyniki daje pożywka pełnowartościowa. Pozostałe rośliny, zasilane pożywkami, które nie zawierały wszystkich niezbędnych składników odżywczych, wykazują objawy niedożywienia.

Polecenie 3

R1RTAu4drEPXq

Wybierz poprawne dokończenie poniższego zdania.

W powyższym doświadczeniu wykorzystano uprawę hydroponiczną. Uprawa hydroponiczna to: Możliwe odpowiedzi: 1. uprawa roślin na pożywkach wodnych roztworów soli mineralnych., 2. uprawa roślin w mokrej glebie., 3. uprawa roślin na terenach podmokłych.

Nawozy sztuczne dostarczają skoncentrowanych składników mineralnych, które są dobrze przyswajalne przez rośliny. Zawierają w składzie związki rozpuszczalne, dostarczające jony łatwo wchłaniane przez system korzeniowy roślin.
Nawozy sztuczne, poprzez poprawę właściwości fizycznych oraz chemicznych gleby, wspomagają rozwój roślin. Charakteryzuje je wysoka wydajność, a efekty ich działania są widoczne w dużo krótszym czasie, niż w przypadku użycia nawozów naturalnych. Niestety zachodzi też zagrożenie przenawożenia, dlatego nawozy należy stosować zgodnie z zaleceniami. Ich nadmierna ilość wpływa szkodliwie na glebę oraz rośliny, które na niej rosną.

R18sgtE5EwIot

Na zdjęciu ukazano stosy worków z nawozami ułożonych na drewnianej podstawie oraz na stole na zewnątrz sklepu ogrodniczego. W tle ułożone jest więcej stosów z worków leżących pod żółtym, plastikowym daszkiem. W oddali znajdują się ściany budynków.

Specjalne oznaczenia na opakowaniach nawozów informują o charakterze składników pokarmowych, które będą dostarczone do gleby po zastosowaniu danego produktu.

Podstawowymi ich składnikami są:

• Azot $\text{N}$ – składnik niezbędny do wzrostu roślin. Odpowiada za przyrost zielonej masy roślin, korzenie, wyższy plon ziarna. Niedobór związków azotu w glebie powoduje zahamowanie wzrostu roślin i skrócenie okresu ich dojrzewania.

• Fosfor $\text{P}$ – odpowiedzialny za wykształcanie się części generatywnych roślin (nasiona, owoce). Niedobór fosforu jest przyczyną karłowacenia roślin, słabego rozwoju systemu korzeniowego, problemów z kwitnieniem i owocowaniem.

• Potas $\text{K}$ – poprawiający odporność roślin na niskie temperatury i choroby, wydłużający okres przechowywania warzyw. Jego niedobór powoduje zahamowanie wzrostu rośliny oraz charakterystyczne nekrotyczne zmiany na liściach.

Nawozy służą głównie dostarczaniu tych podstawowych składników pokarmowych, dlatego też większość z nich jest nazywana nawozami typu NPK (ponieważ dostarczają azotu, fosforu i potasu).

Azot może być dostarczany w nawozach mineralnych w formie kationów amonowych ${\text{NH}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{+}}$ lub anionów azotanowych($\text{V}$) ${\text{NO}}_{\mathrm{3}}^{-}$. Stężenie obu tych składników w glebie w różny sposób oddziałuje na wzrost roślin. Obecność jonów amonowych w małych stężeniach silnie oddziałuje wzrost roślin, lecz ich nadmiar jest już dla roślin toksyczny (hamuje rozwój). Z kolei jony azotanowe($\text{V}$) działają w szerszym zakresie stężeń.

Do nawożenia gleb stosuje się także nawozy wapniowe i magnezowe. Oprócz tego, że dostarczają roślinom składników pokarmowych, poprawiają odczyn i właściwości gleby. Niedobór związków magnezu w glebie powoduje spadek odporności roślin na choroby, wpływa ujemnie na ich wzrost oraz jakość.
Wapń, magnez, sód i siarka są określane jako drugorzędowe składniki pokarmowe.
Do wzrostu roślin niezbędne są ponadto także inne pierwiastki, lecz w niewielkich ilościach w porównaniu ze składnikami podstawowymi. Takimi mikroskładnikami pokarmowymi są: bor, kobalt, miedź, żelazo, mangan, molibden i cynk.

Wśród oferowanych na rynku nawozów sztucznych wyróżnić można:

• nawozy jednoskładnikowe (zawierające jeden podstawowy składnik pokarmowy w dużej ilości), stosowane w celu uzupełnienia konkretnego, brakującego składnika w glebie, jej zakwaszenia bądź odkwaszenia; ich stosowanie wymaga specjalistycznej wiedzy na temat potrzeb nawozowych konkretnych grup roślin;

• nawozy wieloskładnikowe, które stanowią odpowiednio skompleksowaną mieszankę składników mineralnych potrzebnych roślinom do prawidłowego wzrostu; są łatwiejsze w stosowaniu; o tym, do jakich upraw się nadają, informuje notka na opakowaniu.

Polecenie 5

R1PMtxoVg1xL2

Schemat przedstawiający oznaczenie nawozów. NPK - wieloskładnikowy nawóz mineralny zawierający azot (N), fosfor (P) i potas (K). NPKCa - nawóz mineralny z dodatkiem wapnia. NPKS - nawóz mineralny z dodatkiem siarki. NPKMg+B 4‑10‑28‑2+0,1 - nawóz wieloskładnikowy zawierający azot, fosfor, potas, magnez oraz bor. Nawozem tym należy w pierwszej kolejności nawozić rzepak ozimy i jary, buraki cukrowe, pastewne i ćwikłowe, ziemniaki, rośliny strączkowe, motylkowe, drobnonasienne uprawiane w czystym siewie, słonecznik, wszystkie gorczyce i len. Można też efektywnie nawozić warzywa wymagające dobrego zaopatrzenia w potas, magnez i bor, w pierwszej kolejności wszystkie warzywa kapustne, marchew, seler, szpinak, ogórki i sałatę. W sadownictwie jednym z najważniejszych mikroelementów jest bor, dlatego zaleca się stosowanie tego nawozu pod drzewa szczególnie wymagające boru - pod jabłonie, wiśnie, brzoskwinie i grusze. Nawozu nie należy używać pod zboża ani na plantacjach traw nasiennych lub traw w czystym siewie uprawianych na paszę.

Oznaczenia nawozów wskazują, jaki jest skład danego produktu, dzięki czemu możemy zastosować odpowiedni typ nawozu do potrzeb gleby. Jaki nawóz zastosujesz do gleby ubogiej w wapń?

R3HDJSgqdMPd2

Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{NPK}$, 2. $\text{NPKCa}$, 3. $\text{NPKS}$, 4. $\text{NPKMg}+\text{B}$

R1Z8IbCGJu443

Wiedząc, że oznaczenia nawozów konstruuje się stosując symbole pierwiastków, których związki stanowią główny składnik nawozu wskaż, który nawóz należy zastosować na glebie ubogiej w wapń. Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{NPK}$, 2. $\text{NPKCa}$, 3. $\text{NPKS}$, 4. $\text{NPKMg}+\text{B}$

Nawozy sztuczne oferowane są w formie płynnej lub jako granulat. Granulat sypie się pod rośliny albo miesza z ziemią. Natomiast nawozami w formie płynnej, po uprzednim rozcieńczeniu z wodą, podlewa się rośliny bądź je opryskuje.

Nawozy sztuczne jednoskładnikowe są bogate tylko w związki chemiczne jednego pierwiastka i stosuje się je, kiedy jakość gleby wskazuje na niedobór tego właśnie składnika. Nawozy azotowe uzupełniają niedobór azotu, nawozy fosforowe – fosforu, a nawozy potasowe – potasu. Użycie nadmiernej ilości nawozu może spowodować zasolenie podłoża i zniszczenie roślin, a także kumulację szkodliwych związków w glebie.

Nawozy azotowe zaleca się stosować wiosną (nigdy jesienią), ponieważ azot jest wypłukiwany do głębszych warstw gleby. Ponadto łatwo uwalnia się do atmosfery, dlatego przed użyciem nawóz ten należy wymieszać z glebą.

4. Otrzymywanie nawozów

Nawozy sztuczne są wytwarzane syntetycznie lub uzyskiwane na drodze przemysłowego przetwarzania surowców mineralnych.
Saletrę amonową (azotan($\text{V}$) amonu) uzyskuje się w reakcji kwasu azotowego($\text{V}$) z amoniakiem:

Superfosfat zwyczajny (diwodoroortofosforan($\text{V}$) wapnia) otrzymuje się w reakcji kwasu siarkowego($\text{VI}$) z minerałami zawierającymi fosfor – fosforytami. Proces ten można opisać równaniem reakcji:

Superfosfat potrójny jest produkowany w reakcji fosforytów z kwasem fosforowym($\text{V}$), którą można opisać równaniem:

Uzyskuje się w ten sposób produkt o zwiększonej zawartości fosforu ($46\%$ w przeliczeniu na ${\text{P}}_2{\text{O}}_5$) w stosunku do superfostatu zwyczajnego ($15—19\%$ w przeliczeniu na ${\text{P}}_2{\text{O}}_5$).

W końcu $\text{XIX} \text{w}.$ na posiedzeniu Królewskiego Towarzystwa w Londynie wygłoszony został wykład o mającej nadejść w $\text{XX} \text{w}.$ zagładzie ludzkości z powodu głodu. Przyczyną miało być wyczerpywanie się złóż naturalnego nawozu – guana. Nie przewidywano, że wkrótce nastąpi era mineralnych nawozów azotowych produkowanych przez człowieka.

Za początek przemysłu nawozowego uznaje się rok $1840$, kiedy to Justus von Liebig ogłosił swoją teorię mineralnego odżywiania roślin. Wcześniej sądzono, że tylko materia organiczna (nawozy naturalne) może być dla roślin substancją odżywczą. Od tego czasu nastąpił dynamiczny rozwój agrochemii w kierunku poznania znaczenia nawożenia sztucznego w uprawie roślin – w połowie $\text{XIX} \text{w}.$ odkryto rolę soli mineralnych we wzbogacaniu gleby, badano działanie saletry chilijskiej i siarczanu($\text{VI}$) sodu – otrzymywanego w wyniku rozkładu mączki kostnej. Zaczęły powstawać zakłady przemysłowe produkujące nawozy. Za początek nowoczesnego przemysłu nawozów sztucznych uznaje się rok $1913$, kiedy to w Oppau w Niemczech uruchomiono instalację do produkcji amoniaku metodą HaberaFritz HaberHabera–BoschaCarl BoschBoscha.

Polecenie 8

Czy wiesz, że niektóre nawozy, które w dzisiejszych czasach są syntezowane na skalę przemysłową, były już od wieków stosowane do użyźniania gleby? Zapoznaj się z informacjami zawartymi w poniższym materiale interaktywnym, a następnie rozwiąż zadanie zamieszczone poniżej.

Saletra chilijska (sodowa) – minerał zawierający azotan($\text{V}$) sodu – jest od wieków stosowana do użyźniania gleby. Na terenie Chile (pustynia Atacama) znajdują się znane i eksploatowane od lat złoża tego minerału ($1$). Obecnie ten, jak i inne nawozy azotowe otrzymuje się na skalę przemysłową z kwasu azotowego($\text{V}$) ($2$).

Rhooi25jrl0P3

Zdjęcie przedstawia fragment pustyni Atacama na terenie Chile. Znajdują się tam szaro—brązowe złoża saletry chilijskiej poprzecinane małymi zbiornikami wodnymi. W tle są góry, a nad nimi niebieskie niebo, które odbija się w dalej położonych zbiornikach wodnych.

R1EB3n8UZFFB4

Zdjęcie przedstawia instalację przemysłową stosowaną w produkcji związków chemicznych w dużej skali. Jest ona złożona z szarych, jasnożółtych i niebieskich metalowych elementów. W tle znajduje się błękitne niebo z kilkoma białymi chmurami.

R1ciP7tLwmw1U

Na podstawie własnej wiedzy i dzięki nazwom zwyczajowym nawozów stosowanych w tej lekcji, wskaż, który wzór sumaryczny odpowiada saletrze chilijskiej. Możliwe odpowiedzi: 1. ${\text{NH}}_4{\text{NO}}_3$, 2. ${\left({\text{NH}}_4\right)}_2{\text{SO}}_4$, 3. ${\text{NaNO}}_3$, 4. $\text{Ca}{\left({\text{NO}}_3\right)}_2$

Ciekawostka

Autorem jednej ze znanych na całym świecie przemysłowych technologii produkcji tlenków azotu z powietrza i ich dalszej przeróbki, między innymi na saletrę (czyli syntetycznej produkcji nawozów azotowych), był polski chemik Ignacy MościckiIgnacy MościckiIgnacy Mościcki. Założył on Chemiczny Instytut Badawczy oraz najnowocześniejszą w tamtych czasach Fabrykę Związków Azotowych w Mościcach (obecnie dzielnica Tarnowa). W latach $1926—1939$ Ignacy Mościcki był prezydentem Polski.

RuoiYZzw5Cxpt

Czarno—białe zdjęcie przedstawia Ignacego Mościckiego na wzorzystym tle zawierającym godło Polski. Polityk stoi pod kątem względem fotografa i nie patrzy się w obiektyw. Jest ubrany w elegancki strój, czarny smoking, białą kamizelkę i muszkę. Mościcki do marynarki ma przypięte trzy medale.

Podsumowanie

• Żyzność gleby jest wynikiem procesów glebotwórczych i zależy od zawartości w niej między innymi związków mineralnych, próchnicy i drobnoustrojów. Pierwiastki warunkujące żyzność gleb to głównie: azot, fosfor i potas. Inne to np. wapń, magnez, tlen, żelazo, miedź, mangan.

• Niewłaściwa albo zbyt jednorodna uprawa roślin powoduje, że w glebie zbyt szybko wyczerpują się zasoby składników odżywczych.

• Nawozy naturalne lub sztuczne stosowane są w celu uzupełnienia niedoboru składników pokarmowych w glebie oraz regulacji odczynu gleby.

• Nawozy mineralne (sztuczne) dostarczają glebie składników mineralnych, które są źródłem niezbędnych do rozwoju roślin pierwiastków – przede wszystkim azotu, fosforu i potasu. Minerały te mogą występować osobno – w nawozach jednoskładnikowych – lub w ich bardziej uniwersalnych mieszaninach – nawozach wieloskładnikowych.

Słownik

Carl Bosch1963Heidelberg1874Kolonia

R19ihJigl7FSM

Czarno—białe zdjęcie przedstawia Carla Boscha. Jest to starszy mężczyzna, skierowany pod kątem względem fotografa i nie patrzy w obiektyw. Jest ubrany w czarną marynarkę, białą koszulę i czarną muszkę. Na nosie ma okrągłe okulary.

Carl Bosch

1874 Kolonia – 1963 Heidelberg

Niemiecki chemik, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w $1931 \text{r}.$ Prowadził prace badawcze nad syntezą amoniaku (metodą Habera–Boscha) oraz uwodornieniem węgla; jest uważany za jednego z twórców nowoczesnego przemysłu chemicznego w Niemczech.

Fritz Haber1934Bazylea1868Wrocław

R6eslkbq9L78R

Czarno—białe zdjęcie przedstawia Fritza Habera. Jest to mężczyzna w średnim wieku, siedzi pod kątem względem fotografa, ale twarz ma skierowaną w stronę obiektywu. Ma na sobie czarną marynarkę, białą koszulę i krawat w czarno‑białe pasy. Na nosie ma okrągłe okulary.

Fritz Haber

1868 Wrocław – 1934 Bazylea

Niemiecki chemik, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w $1918 \text{r}.$ za syntezę amoniaku z azotu i wodoru, nazwaną później metodą Habera–Boscha. Umożliwiła ona produkcję amoniaku z azotu i wodoru z powietrza na skalę przemysłową, pozwalając tym samym na rozwój produkcji sztucznych nawozów azotowych.

Ignacy Mościcki1946Versoix1867Mierzanowo

R1Wba48ledz6f

Czarno—białe zdjęcie przedstawia Ignacego Mościckiego na wzorzystym tle zawierającym godło Polski. Polityk stoi pod kątem względem fotografa i nie patrzy się w obiektyw. Jest ubrany w elegancki strój, czarny smoking, białą kamizelkę i muszkę. Mościcki do marynarki ma przypięte trzy medale.

Ignacy Mościcki

1867 Mierzanowo – 1946 Versoix

Polski chemik i polityk; prowadził prace badawcze w dziedzinie technologii ropy naftowej i gazu ziemnego, opracował oryginalną metodę otrzymywania kwasu azotowego($\text{V}$); jeden z twórców przemysłu chemicznego w Polsce; założyciel Chemicznego Instytutu Badawczego w Warszawie; prezydent Rzeczypospolitej Polskiej w latach $1926—1939$; w $1937 \text{r}.$ ustanowił w Polsce dzień $11$ listopada Narodowym Świętem Niepodległości.

Ćwiczenia

Bibliografia

Mocek A., Gleboznawstwo, Warszawa 2015.

Monitoring jakości gleby i ziemi, Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, online: https://www.gios.gov.pl/pl/stan-srodowiska/monitoring-jakosci-gleby-i-ziemi, dostęp: 09.10.2021.

Ochrona środowiska 2020, Główny Urząd Statystyczny, online: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/srodowisko-energia/srodowisko/ochrona-srodowiska-2020,1,21.html, dostęp: 09.10.2021.