Stosowanie siarki do nawożenia rzepaku i zbóż

Niedobór siarki w pszenicy. Źródło: COMIFER

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. Zdecydowana większość, bo 75-95% siarki w wierzchniej warstwie gleby zawarta jest w substancji organicznej. Mineralizacja tej substancji jest głównym źródłem siarki dla roślin. Dynamika mineralizacji zależy od aktywności mikroorganizmów gleby, a ta aktywność zależy od temperatury i wilgotności. Zawartość powyżej 0,7% s.m. jest najczęściej toksyczna dla roślin, z wyjątkiem krzyżowych. W liściach rzepaku optymalna zawartość wynosi 0,56-0,65% s.m. Wiązania dwusiarczkowe nadają białkom odpowiednią strukturę wtórną, wzmacniając stabilność łańcuchów polipeptydowych. Siarka bierze udział w procesach oksydoredukcyjnych w komórce, enzymatycznych, a także w syntezie chlorofilu i ligniny. Jest ona składnikiem glukozynolanów, a niektóre z nich (tzw. alkenowe) łatwo przekształcają się w substancje o dużej toksyczności dla zwierząt i ludzi, natomiast inne (tzw. indolowe) mają znaczenie antyrakowe.

Siarka pobierana jest głównie przez korzenie w sposób aktywny, zazwyczaj w formie utlenionej w postaci jonu siarczanowego SO₄^2-. Pobieranie przez liście tlenku siarki (SO₂), choć następuje, nie ma w warunkach produkcyjnych znaczenia praktycznego. Wzmożone zapotrzebowanie na siarkę występuje od początku formowania łodygi do początku zawiązywania łuszczyn. Symptomy niedoboru siarki to głównie chloroza międzynerwowa przechodząca na całą blaszkę liści młodszych w stadium wydłużania pędu. Nieco później (w fazie pąkowania, kwitnienia) następuje łyżeczkowatość liści rzepaku, jaśniejszy – bladożółty kolor płatków kwiatów i krótkie niekształtne łuszczyny zawierające mało nasion.

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

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

Najbardziej popularne, doglebowe nawozy mineralne zawierające siarkę, w przeliczeniu na formę pierwiastkową:

• Siarczan wapnia (czyli gips) 17%
• Siarczan amonowy 24%
• Superfosfat prosty pylisty 11,5–14%
• Siarczan potasowy 17%
• Sól potasowa (40% K2O) 2%
• Kalimagnezja 18%
• Kainit do 7%.

Większość badań wykazuje, że wystarczająca do uzyskania optymalnego plonu jest dawka około 20-30 kg S/ha (Wielebski i Muśnicki 1998), tylko w stanowiskach ze szczególnie dużymi niedoborami składnika w glebie straty plonu mogą być wyższe, a optymalną dawkę należy zwiększyć do poziomu 70 kg S/ha. W warunkach glebowo-klimatycznych Polski, na terenach, gdzie obserwuje się niedobory siarki, dawka składnika powinna wynosić 1/3-1/4 dawki azotu, czyli 30-50 kg S/ha. W badaniach Szymanowskiego (2005) krzywa funkcji produkcji wzrastających co 15 kg dawek siarki aż do 120 kg miała przebieg równania kwadratowego, a wyliczona z niej dawka optymalna wynosiła około 70 kg S/ha przy plonie 53 dt/ha.

Objawy niedoboru siarki na liściach rzepaku. Źródło: COMIFER

Reakcja na siarkę może zależeć także od odmiany. W badaniach Szymanowskiego (2005) udowodniono, że odmiana mieszańcowa rzepaku o niższej zawartości glukozynolanów nie reagowała przyrostem plonu nasion na doglebowe nawożenie siarką. U odmiany populacyjnej charakteryzującej się wyższą zawartością GLS, a więc także wyższym zapotrzebowaniem na budulcową siarkę, jej zastosowanie powodowało udowodniony przyrost plonu.

Synergizm działania azotu i siarki nie został jednoznacznie udowodniony. Niemniej jednak wysokie dawki jednego składnika powodują jednoczesne zwiększenie pobrania innych, w tym siarki. Dlatego też pomimo formalnego braku dowodu na synergizm, interakcja N i S w masie plonu wydaje się wyraźna. Jedynie siarka z formy siarczanowej może być bezpośrednio pobierana przez rzepak. Pierwiastkowa, elementarna siarka nie może być przyswojona przez rośliny dopóki nie zostanie utleniona przez bakterie. Jest to proces długi i zakwaszający glebę. Siarka w formie siarczanowej jest łatwo dostępna dla roślin, nie musi przechodzić do formy tlenkowej jak siarka elementarna. W przypadku dużego niedoboru tego pierwiastka zaleca się stosowanie przede wszystkim siarczanu amonu i siarczanu magnezu. Należy pamiętać, że w nawozach zawierających azot i siarkę (siarczan amonu) kation amonowy powoduje zakwaszenie środowiska glebowego (nie należy pokrywać w tej formie całej dawki azotu). W nawożeniu dolistnym preferowana powinna być siarka w formie siarczanu magnezu. Siarkę elementarną, gips, superfosfat prosty, które działają wolno, można aplikować jesienią, choć nie jest to najlepszy termin nawożenia rzepaku tym składnikiem. W przypadku potrzeby oddziaływania na zimotrwałość skuteczniej i efektywniej na tę cechę można wpływać dolistnym nawożeniem w fazie 4-5 liści, przy pomocy płynnych nawozów makroelementowych z siarką lub samym siarczanem magnezu. Bardzo wczesną wiosną można zastosować kizeryt, siarczan amonu, siarczan potasu, a w późniejszej fazie (do kwitnienia) siedmiowodny siarczan magnezu. Przy pomocy aplikacji dolistnej można wnieść tylko małe dawki siarki. Siarka wolno przemieszcza się z liści, dlatego jej wczesne dostarczenie, na przykład w fazie wydłużania pędu lub pąkowania  może mieć małe znaczenie w odżywianiu łuszczyn, a tym samym mniejszy wpływ na plon.

Wpływ siarki na plon może mieć charakter niejako pośredni poprzez poprawę kondycji roślin i łuszczyn. Aplikacja siarki nawozowej może bowiem oddziaływać także na zdrowotność roślin.

Według badań Jędryczki i in. (2002) oraz Szulca (2002) nawożenie siarką może wpływać ochronnie na rośliny rzepaku w przypadku takich chorób jak czerń krzyżowych, mączniak prawdziwy i jasna plamistość liści rzepaku. Nawożenie siarką wpływa zasadniczo na jakość nasion i odtłuszczonej reszty, czyli śruty poekstrakcyjnej lub wytłoków. Siarka powoduje także wzrost zawartości glukozynolanów, co potwierdzają wszystkie badania naukowe. Nawożenie siarką wpływa istotnie na zwiększenie sumy glukozynolanów alkenowych w nasionach (poprzez stymulowanie syntezy metioniny, która jest ich prekursorem), nie wpływa (lub wpływa w mniejszym stopniu) na zawartość form indolowych. Należy jednak zaznaczyć, że im wyższe jest zaopatrzenie roślin w siarkę, tym jednostkowy przyrost glukozynolanów spowodowany zastosowaną dawką S jest mniejszy.

J_G