NAWOŻENIE WARZYW W UPRAWACH

BEZGLEBOWYCH

dr Jacek Dyśko

Instytut Ogrodnictwa

Skierniewice

Skierniewice 9 grudzień 2016

Powierzchnia szklarni i tuneli foliowych w Polsce

szklarnie Tunele foliowe ogółem

Powierzchnia (ha) 2469 4030 6499

% 38 62 100

Warzywa – 4891 ha

Rośliny ozdobne – 1608 ha

Pomidory – 2500 ha

Ogórki – 1000 ha

Najwięksi producenci warzyw pod osłonami w Europie (Europa

=100%)

Hiszpania Włochy Holandia Francja Polska

Powierzchnia

osłon %37 18 4,5 7,5 7,0

Zbiory % 37 23 11,5 11 6,5

Powierzchnia szklarni i tuneli foliowych na świecie (źródło Encyklopedia of Food &Culture)

tunele szklarnie ogólem

Azja 440000 3000 443000

Kraje Basenu Morza

Śródziemnego97000 8000 105000

Ameryka Północna,

Środkowa, Południowa15600 4000 19600

Europa 16700 25800 42500

Afryka 17000 - 17000

ogółem 586300 40800 627100

W Polsce występują dwa modele produkcji warzyw pod

osłonami

-pierwszy polega na wzroście ekstensywnym typowy dla krajów

śródziemnomorskich

- drugi polega na rozwoju intensywnym (kapitałochłonnym), który

jest typowy dla Krajów Unii Europejskiej o klimacie umiarkowanym

głównie Holandii, Belgii, Danii, Niemiec. W modelu tym buduje się

bardzo nowoczesne obiekty szklarniowe lub tunelowe, dobrze

wyposażone w urządzenia technologiczne z uprawą warzyw

metodami bezglebowymi, szczególnie na podłożach inertnych

Uprawy bezglebowe

Uprawy hydroponiczne Uprawy niehydroponiczne

Bez podłoża Podłoża mineralne Podłoża syntetyczne Podłoża organiczne

Hydroponika stagnującaNFTareoponika

Wełna mineralnawełna szklana keramzytperlitlawa wulkanicznażwir piasekwermikulitzeolit

Pianka poliuretanowapianka polifenolowapianka aminowa

Torfwłókno kokosowekorasłoma węgiel brunatnytrocinywłókno drzewnełuska kokosowałuska kakaowa

Uprawy bezglebowe

Zamknięty systemnawożenia

Otwarty systemnawożenia

Z recylkulacjąpożywki

Bez recylkulacjipożywki

Dopuszczalne zawartości składników pokarmowych w wodzie

przeznaczonej do sporządzania pożywek hydroponicznych (mg.dm-3)

Składnik Dotychczasowe dane wg

literatury

Wg Komosy (2014)

N-NO3 5 sh

N-NH4 5 0,15

P-PO4 5 sh

K 5 sh

Ca 120 sh

Mg 25 sh

Cl 100 sh

S-SO4 200 sh

HCO3 350 183

Na 30 30

Dopuszczalne zawartości składników pokarmowych w wodzie

przeznaczonej do sporządzania pożywek hydroponicznych (mg.dm-3)

Składnik Dotychczasowe dane wg

literatury

Wg Komosy (2014)

Fe 2,0 0,25

Mn 0,5 0,15

B 0,5 Sh

Zn 0,5 Sh

Cu 0,2 Sh

Mo 0,02 Sh

pH 7,5 5,0 – 7,5

EC 1,0 0,5

Sh – stężenie hydroponiczne dla danej rośliny

Przeciętny skład wody z opadów atmosferycznych

składnik mg/l składnik mg/l

SiO2 0,3 – 1,2 HCO3 3 - 7

Al 0,01 SO4 0,7 – 2,2

Ca 0,65 – 3,3 Cl 0,2 – 17

Mg 0,2 – 1,2 NO2 0,02

Na 0,6 – 9,4 NO3 0,1 – 2,2

K 0,11 – 0,6

NH4 0,42 pH 4,4 – 6,5

Odczyn wody w zależności od zawartości węglanów

pH HCO3 (mg/l)

5,0 22,0

5,5 51,2

6,0 144

6,5 248

7,0 342

33

3

3

3

3 %

50

HNOHNO

HNO

HCO

HCO

HNOdC

Mx

M

mV

3HCOm

3HCOM

3HNOM

3HNOd

Znając zawartość HCO3-w wodzie można obliczyć objętość kwasów (HNO3,

H3PO4, HCl) potrzebną do obniżenia pH wody do 5,5.

Gdzie: V- objętość kwasu na 1000 l wody

- zawartość HCO3- w wodzie w mg/l

50 – przy tej zawartości węglanów odczyn wody wynosi 5,5

- masa cząsteczkowa HCO3-, która wynosi 61

- masa cząsteczkowa HNO3, która wynosi 63

C% - stężenie procentowe kwasu azotowego

- gęstość kwasu azotowego

kk VdCm %

km

kV

1000

10%)/(3

NmlmgHNO k

100:%3 HNON MMN

NM

3HNOM

masa kwasu

d – gęstość kwasu

- objętość kwasu użyta do regulacji odczynu

zawartość N w

%N procentowa zawartość azotu w kwasie azotowym, która wynosi 22%

- masa atomowa azotu = 14

- masa cząsteczkowa HNO3 = 63

Potrzebną do sporządzenia pożywki ilość nawozów obliczamy według wzoru:

Brakująca ilość nawozu (g) =Brakująca ilość składników (mg/l)x objętość wody

% zawartość składnika w nawozie x 10

Wpływ pH pożywki na dostępność składników pokarmowych w

bezglebowej uprawie pomidora

Zawartości wskaźnikowe składników w podłożach mineralnych i organicznych w uprawie pomidora pod osłonami

składnik mg dm-3

N-NH4 <50

N-NO3 200-250

P 190-230

K 300 -350

Ca 500 -1500

Mg 180-220

S-SO4 100-150

Na <100

Cl <100

pH 5,5-6,5

EC (mS/cm) <1,90

Zasolenie w g NaCl/dm3 <3,0

Zalecane pH i stężenie składników (EC) w okresie przygotowywaniarozsady w wełnie mineralnej.

Okres wzrostu rozsady EC(mS/cm) pH

Wysiew nasion (paluszki) 1,5 – 2,0 5,5

Po wschodach 1,8 – 2,0 5,5

Sadzenie w kostki 2,3 5,5

Po przesadzeniu 2,5 – 2,8 5,5

Po rozstawieniu (mnożarka) 2,8 – 3,0 5,5

Ustawienie na matach wszklarni

3,0 – 3,2 5,6

Przed postawieniem naotwory w matach

3,5 –4,0 5,5 –5,7

Stężenie pożywki należy dostosować do warunków świetlnych, przy niskimnatężeniu światła EC wyższe od optymalnego o 0,2 – 0,3 mS/cm.

Stężenie składników pokarmowych i odczyn pożywki w czasie uprawypomidora w podłożach mineralnych

Faza wzrostu EC(mS/cm) pH

Kwitnienie I grona 3,2 - 3,4/3,6* 5,5

Kwitnienie III grona 3,2 – 3,4/3,6* 5,5 – 5,6

Kwitnienie od IIIgrona do V

3,2 – 3,4 5,5 – 5,6

Kwitnienie od Vgrona do X

3,0 - 3,2 5,5 – 5,6

Pełnia owocowania 2,6 – 2,8 5,5 – 5,7

Plonowanie jesienne 3,0 – 3,5 5,6 – 5,7

* przy gorszych warunkach świetlnych

Zawartość składników pokarmowych w podłożu mineralnym w bezglebowej uprawie pomidora

Faza wzrostu EC (mS/cm)

Od sadzenia do pierwszych

zbiorów

3,0/3,5 do 5,0

Owocowanie do 10 grona 2,8/3,5 do 4,5

Pełnia owocowania 2,8/3,2 do 4,2/4,6

Owocowanie jesienne 2,8/3,2 do 3,8/4,5

Zawartość składników pokarmowych w pożywce standardowej dla pomidorów uprawianych w podłożach mineralnych

składniki Zawartość w mg/l

N-NO3 220 - 230

N-NH4 10

P 40 - 60

K 320 -360

Mg 60 - 70

Ca 180 - 210

S-SO4 80 -100

Fe 1,2 – 1,6

Mn 0,6 – 0,8

B 0,35

Zn 0,35

Cu 0,12

Mo 0,05

Zmiany zawartości składników w poszczególnych okresach uprawy

Okres uprawy Zmiany zawartości składników w mg/l

dodanie odjęcie

Zalewanie mat Ca ~ 40-60, Mg ~ 18-20 NO3 – 5-7, NH4 –5-7, K-

100-120

Do kwitnienia I grona N –10-20, Ca –20 –30,

Mg – 10 –15, P- 5-10

K – 40 -60

Od początku kwitnienia

II grona do kwitnienia

III grona

K – 30 – 30, P – 5-10,

Mg - 10

Pełnia kwitnienia III

grona do V grona

K – 20-30, Mg - 10 Ca – 10 - 20

Pełnia kwitnienia V

grona do X grona

(początek plonowania)

K – 40-60, Mg –10, P -

10

Ca – 10 -20

Plonowanie letnie Ca 10 –20, K 50 –60,

Mg -10

Plonowanie jesienne Mg 10 –15, K 20 - 30 N – 10, Ca 10 - 20

Zawartość mikroelementów w pożywce do uprawy pomidora

Okres uprawy mg/l

Fe Mn Zn B Cu Mo

Początek uprawy 1,50 0,55 0,33 0,38 0,1 0,05

Do V grona 1,80 0,60 0,33 0,33 0,1 0,05

Do X grona 1,50 0,60 0,33 0,33 0,1 0,05

Pełnia plonowania 1,50 0,60 0,50 0,33 0,12 0,05

Plonowanie letnie 1,80 0,60 0,50 0,33 0,12 0,05

jesień 2,0 0,70 0,65 0,33 0,12 0,05

Nawożenie pomidorów uprawianych metodami bezglebowymi na podłożach organicznych

Podłoża organiczne w początkowym okresie uprawy (ze względu na sorpcję) wymagają wyższych koncentracji składników pokarmowych w pożywce w porównaniu z podłożami mineralnymi

Nawożenie na słomie

-zwiększyć poziom azotu (szczególnie jonu amonowego, który działa zakwaszająco, jednak nie więcej niż 25mg/l)

- zwiększyć okresowo zawartość manganu do 0,8 mg/l a w okresie niedoboru do 1,2 mg/l

- obniżyć zawartość potasu o 20% w całym okresie uprawy w porównaniu do uprawy na wełnie mineralnej.

Nawożenie w podłożach torfowych

- przez pierwsze 3tygodnie zwiększyć koncentrację składników pokarmowych o 20% w stosunku do uprawy na wełnie mineralnej

- koncentracja składników pokarmowych w miesiącach zimowych przy niedoborze światła powinna wynosić 2,8 – 3,5 mS/cm

- przy dobrym naświetleniu w miesiącach letnich 2,2 –2,8 mS/cm

Skład pożywki polecany do uprawy pomidorów w matach kokosowych (wartości przeciętne)

składnik Pożywka startowa

(mg/l)

Pożywka standardowa

(mg/l)

N-NO3 220 210

N-NH4 5-6 10-12

P 40 40

K 270 300-320

Ca 260 240

Mg 70 -80 60 -70

SO4 160 160

Fe 1,2 –1,6 1,2-1,6

Mn 0,5-0,6 0,5-0,6

Zn 0,35 0,35

B 0,3-0,4 0,3-0,4

Cu 0,05- 0,06 0,05 – 0,06

Mo 0,05 0,05

Zużycie pożywki w zamkniętym systemie nawożeniapomidora szklarniowego uprawianego

na wełnie mineralnej

l/ rośl

l /m2

m3/ha

1. Zużycie pożywki 365,03 1022,08 10220,8

2. Przelew

(nadmiar pożywki

wyciekający z mat)

110,09 308,25 3082,5

g/rośl. g/m2 t/ha

1. Zużycie nawozuw czystymskładniku

338,9 948,92 9,49

2. Zawartość nawozuw czystym składnikuw przelewie

166,2 465,5 4,65

Zużycie składników mineralnych w zamkniętym systemie nawożenia pomidora uprawianego na wełnie mineralnej

Zbiornik

mieszający

pompa

sterylizatorfiltrpompaZbiornik z

przelewem

Pomiar EC

źródło wody

EC

Usunięcie roztworu nie

nadającego się do

dalszej recyrkulacji

Przelew (wody

drenarskie)

filtr

Kontrola

roztworu

Dozowniki

nawozów

pH EC

Rys.1. Schemat uprawy roślin w zamkniętym układzie nawożenia z

recyrkulacją roztworu nawozowego

Wpływ upraw bezglebowych pomidora na jakość płytkich wód gruntowych

(Skierniewice)

wskaźnik Średnia zawartość Min - max

EC(mS.cm-1) 1,17 0,82 -1,45

N-NO3(mg.dm-3) 52,95 22,70 – 77,20

P 0,65 0,17 – 1,73

K 40,90 21,90 – 76,30

Ca 179,45 123 – 229

Mg 33,67 22,5- 53,4

Wpływ upraw bezglebowych ogórka na jakość płytkich wód gruntowych

(Skierniewice)

wskaźnik Średnia zawartość Min - max

EC(mS.cm-1) 1,19 1,0 - 1,35

N-NO3(mg.dm-3) 58,15 44,75 – 68,75

P 0,39 0,14 – 1,06

K 38,95 19,30 – 65,50

Ca 217,82 168 - 263

Mg 34,64 26,8 – 40,1

Wpływ upraw bezglebowych na jakość wód gruntowych na terenach

przyległych do obiektów szklarniowych (w odległości 25 m od szklarni)

(Skierniewice)

wskaźnik Średnia zawartość Min - max

EC(mS.cm-1) 0,75 0,62 – 0,97

N-NO3(mg.dm-3) 12,47 3,65 – 20,35

P 1,19 0,23 – 3,11

K 10,59 6,90 – 14,52

Ca 125 109 - 141

Mg 26,02 12,3 – 41,3

Wpływ upraw bezglebowych na jakość wód gruntowych na terenach

przyległych do obiektów szklarniowych (w odległości 300 m od szklarni)

(Skierniewice)

wskaźnik Średnia zawartość Min - max

EC(mS.cm-1) 0,65 0,57 – 0,79

N-NO3(mg.dm-3) 6,82 0,77 – 12,9

P 0,48 0,11 – 1,66

K 5,32 2,41 – 9,06

Ca 127 112 – 153

Mg 16,41 15,1 – 18,2

Najczęściej stosowane metody dezynfekcji recyrkulacyjnego

roztworu nawozowego

Metoda stosunkowo tania,

skutecznawszystkie

Rodniki

wodorotlenowe

(.OH)

Bardzo droga szybkie zużycie

membranwszystkieBłony

półprzepuszczalne

Drogi system, wymaga wstępnej

filtracji, zakwaszenia, chelat

żelazowy ulega zniszczeniu wszystkie

10 g ozonu na

m3 przez 1 hozonowanie

Metoda stosunkowo tania,

skutecznaPhytohthora

pythium

100 L.m-2.h-1Powolna filtracja

przez złoże

piaskowe

Szeroko używana, wymaga

wstępnej filtracji, chelat

żelazowy ulega zniszczeniu wszystkie

100-250 mJ.cm-2

UV - CPromieniowanie UV

Drogie urządzenia i wysokie

koszty energiiwszystkie950C przez 30 s.

termiczna

Zalety i wadyZwalczane

patogenyParametryMetoda

Niedobór azotu

Niedobór fosforu

Niska temperatura - przebarwienia antocyjanowe

niepobierany fosfor

Niedobór potasu

Niedobór magnezu

Niedobór magnezu

Niedobór magnezu

Niedobór wapnia

sucha zgnilizna wierzchołkowa -niedobór wapnia

Niedobór żelaza

Niedobór żelaza

Niedobór żelaza Niedobór magnezu

Niedobór potasu

Niedobór boru

Niedobór boru

Przenawożenie borem

Niedobór miedzi

Nadmiar cynku

Liście uszkodzone przez siarkę

pH 5,5 pH 6,5

Nadmiar azotu w formie

amonowej

Objawy krótkotrwałego

przechłodzenia

Niewłaściwe proporcje między

potasem, magnezem a azotem

Niewłaściwy stosunek azotu

do potasu

Niedobór manganu