Eficiența sporită a îngrășămintelor granulate rezultă din utilizarea mai bună a substanțelor nutritive, datorită schimbării acțiunii reciproce dintre formele granulate ale îngrășămintelor, sol, plantă și microfloră.
Acțiunea reciprocă a îngrășămintelor granulate cu solul
Între sol și îngrășămintele granulate se manifestă o acțiune reciprocă, care depinde de compoziția chimică a acestora. În raport și cu condițiile de sol, cea mai mare parte a fosforului solubil din îngrășămintele granulate cu fosfor iese din granulă și se dispune sub forma unei zone mai bogate în acid fosforic în jurul acesteia. După 5-10 zile de la introducerea în sol, conținutul granulei în P2O5 solubil poate să scadă, față de cantitatea inițială pe care a avut-o în momentul introducerii, de 25-85 de ori. Acidul fosforic solubil iese din granule în cea mai mare parte pe calea difuziunii. Apa gravitațională și capilară intensifică acest proces. Difuziunea are loc mai repede când îngrășămintele minerale sunt granulate singure și mai încet când acestea sunt granulate cu materie organică.
În ceea ce privește diametrul granulei, s-a constatat că mărimea între 3 și 10 mm nu influențează în mod practic viteza cu care acidul fosforic difuzează din granulă. O influență însă are în această privință tipul de sol și aciditatea acestuia. Difuziunea acidului fosforic are loc mai repede și în cantitate mai mare pe solurile cu reacție acidă și cu o stare culturală scăzută și invers pe solurile de cernoziom și cu un pH aproape neutru. Substanțele difuzate se dispun destul de repede în jurul granulelor aproximativ sub formă de stele. D. Davidescu (1963) arată că migrarea acidului fosforic solubil din granulă aproape că se termină după circa 10 zile de la introducerea acestora în sol. Se creează astfel în sol, în jurul granulelor, vetre mai îngrășate decât în intervalul dintre granule. În raport cu condițiile de sol variază și concentrația de fosfor a vetrei din jurul granulelor.
Concentrația cea mai mare se observă pe solurile acide de tip podzolic și mai mică pe cele de tip cernoziom. La granulele organo-minerale, concentrația în substanțe nutritive în interiorul granulei este mai mare comparativ cu aceea din granulele minerale. Astfel, s-a constatat experimental că după 3 zile de contact cu solul, granulele de superfosfat mineral mai păstrează numai 5,85% pentoxid de fosfor din cantitatea inițială, restul difuzându-se în jurul granulelor. În aceleași condiții, superfosfatul granulat cu materie organică păstrează în granule până la 60% pentoxid de fosfor din cantitatea inițială (adică de 8-10 ori mai mult), iar după 45 de zile de contact cu solul, încă 53% fosfor din cantitatea inițială.
În interiorul granulelor de superfosfat mineral rămân formele greu solubile ale acidului fosforic. În granulele organo-minerale, cea mai mare parte din fosfor îl reprezintă formele minerale ușor solubile, care sunt reținute însă în granulă datorită capacității de absorbție a substanței organice. Dispunerea în jurul granulei a acidului fosforic, sub forma unei vetre cu o concentrație mai mare, micșorează procesul de retrogradare. Acidul fosforic rămâne în această vatră în cea mai mare parte sub formă accesibilă, de unde este luat de altfel de plante. Această menținere sub formă accesibilă a acidului fosforic este de durată mai lungă pe solurile de tip cernoziom și mai scurtă pe solurile de tip podzolic.
În raport cu felul granulelor în toate condițiile de sol, cantitatea de acid fosforic se menține sub formă accesibilă pentru plante în cantitatea cea mai mare în cazul granulelor organo-minerale decât în cazul celor granulate mineral. Cu timpul însă acidul fosforic, dispus sub forma unei vetre în jurul granulei, dacă nu este consumat de plantă sau de microorganisme, este supus acțiunii de retrogradare. Trecerea formelor ușor accesibile în forme greu accesibile are loc mai încet în granulele organo-minerale, comparativ cu granulele minerale. Intensitatea cu care are loc retrogradarea acidului fosforic din vatra formată în jurul granulei este mai mică în apropierea granulei și mai intensă în zonele de la marginea vetrei. Cea mai mare concentrație a zonei ce se creează în jurul granulei este în apropierea acesteia și scade pe măsură ce ne îndepărtăm de ea. Acțiunea directă, ca și cea din anii următori, este mult mai mare dacă, după introducerea și formarea vetrelor în jurul granulelor, solul nu mai este amestecat cu ocazia diverselor lucrări. În cazul deranjării acestor vetre prin lucrarea solului, coeficientul de acțiune utilă scade de câteva ori.
Acțiunea reciprocă a îngrășămintelor granulate cu microflora
Mult timp s-a dat o importanță prea mică rolului microorganismelor în nutriția plantelor, în circuitul substanțelor și aplicarea îngrășămintelor. După cum s-a arătat anterior, microorganismele au un rol însemnat în nutriția plantelor, atât în transformarea, cât și în imobilizarea elementelor nutritive introduse în sol prin îngrășăminte. Activitatea florei microbiologice din sol este influențată prin aplicarea îngrășămintelor sub forma granulelor, în funcție de condițiile de sol, de îngrășământul folosit, de mărimea granulelor, de faptul dacă îngrășământul mineral este granulat singur sau cu materie organică, precum și de raportul în care se găsește în granulă îngrășământul mineral față de cel organic.
În cazul superfosfatului granulat singur sau cu materie organică (în raport de 1:1), activitatea microorganismelor în interiorul granulelor este înăbușită și stimulată la oarecare distanță de granulă, unde se creează în acest fel o zonă cu intensă activitate microbiologică. Cantitatea cea mai redusă de microorganisme se găsește în centrul vetrei, iar numărul cel mai mare la periferia acesteia. Prin activitatea lor, microorganismele degajă o mare cantitate de bioxid de carbon, care, după cum se știe, sporește conținutul de substanțe asimilabile și participă la procesele de schimb dintre plantă și mediul nutritiv.
Aplicarea superfosfatului granulat influențează favorabil asupra creșterii numărului coloniilor bacteriilor fixatoare de azot, ceea ce duce la mărirea cantității de azot asimilabil. Maximum de dezvoltare a coloniilor bacteriilor fixatoare de azot din genul Azotobacter se observă la o oarecare distanță de granule și mult mai în apropierea lor, a celor din genul Clostridium. În solurile acide însă bacteriile fixatoare de azot nu găsesc condiții necesare pentru dezvoltare. Dacă îngrășămintele bacteriene se introduc în sol cu ajutorul granulelor, formate dintr-un amestec de sol neutralizat + mraniță + superfosfat neutralizat + pleavă sau rumeguș, se creează condiții favorabile pentru înmulțirea lor. Pentru a realiza în granule o capacitate de tamponare asemănătoare cu aceea pe care o au solurile în care se dezvoltă cel mai bine bacteriile fixatoare de azot, se introduce în granulă sol neutralizat, iar apoi granulele se înconjoară la exterior cu o pojghiță de praf de var. În felul acesta, reacția mediului din interiorul granulei se păstrează în tot cursul vegetației la un pH aproape neutru, chiar atunci când mediul înconjurător are un pH de 4,5-4,6.
Pentru stimularea înmulțirii azotobacterului se consideră că este necesar să se creeze în jurul granulei de superfosfat o zonă cu concentrație mai mare de acid fosforic. Dacă superfosfatul se administrează sub formă de pulbere, concentrația în acid fosforic este prea mică pentru a avea un efect stimulator asupra înmulțirii și activității azotobacterului. Îngrășămintele granulate au influență favorabilă nu numai asupra bacteriilor libere fixatoare de azot, ci întreaga floră microbiană din rizosfera își intensifică activitatea în urma introducerii îngrășămintelor sub formă granulată.
Acțiunea dintre îngrășămintele granulate și plantă
Aplicarea îngrășămintelor granulate permite o mai bună folosire a substanțelor nutritive de către plante. Prin introducerea îngrășămintelor sub formă granulată se schimbă foarte mult condițiile de nutriție a plantelor. Când îngrășămintele se aplică sub formă pulverulentă, concentrația soluției solului ce se creează este scăzută și uniform distribuită. Plantele au astfel la dispoziție elementele nutritive în soluții slabe. Dacă îngrășămintele se aplică însă sub formă granulată, se creează în jurul granulelor vetre cu o concentrație de circa 400 de ori mai mare decât în solul neîngrășat, iar plantele pot lua substanțele nutritive atât din soluția solului cu o concetrație slabă, cât și din aceste vetre cu concentrație ridicată, în raport cu vârsta, faza de vegetație și capacitatea pe care o are fiecare plantă de a prefera o anumită concentrație a soluției solului. Repartizarea în vetre cu o concentrație marită schimbă viteza cu care substanțele nutritive trec din soluția solului în plantă. N.S. Avdonin, din experiențele făcute pe nisip sau în soluții nutritive, a constatat că o creștere a concentrației nutritive în pentoxid de fosfor până la de 10 ori (la aceeași cantitate de substanțe nutritive) sporește conținutul de fosfor în plantă cu cât soluțiile sunt mai concentrate.
În prima perioadă a vieții plantele cer, în general, o concentrație mai slabă a soluției în săruri, iar în perioada creșterii vegetative intense, una mai mare. Îngrășămintele granulate au o eficiență diferită de la o specie de plante la alta, în raport cu metoda de aplicare, mărimea granulelor, compoziția granulelor, felul îngrășământului, condițiile de climă și sol. Pentru îngrășămintele granulate se folosesc aceleași metode de încorporare ca și pentru celelalte îngrășăminte: ca îngrășământ de bază, pe rândurile plantelor sau în cuiburi și în timpul vegetației. În ceea ce privește efectul îngrășămintelor granulate, aplicate pe rânduri pe măsură ce plantele înaintează în vârstă, acesta slăbește.
La superfosfat acest lucru se datorează faptului că majoritatea plantelor agricole asimilează la început mai încet fosforul din formele greu solubile din sol. Pe măsură ce înaintează în vârstă, se mărește și capacitatea lor de a lua fosforul din compuși mai puțin solubili. Îngrășămintele fosfatice date în rânduri sunt folosite de plante la începutul vieții lor, când rădăcinile active ale sistemului radicular se găsesc în zona unde se află îngrășământul fosfatic. Mai târziu, rădăcinile pătrund tot mai adânc în sol, iar superfosfatul introdus pe rânduri sau în cuiburi rămâne într-o zonă în care nu se mai găsesc rădăcinile active ale plantelor.
Principalele plante de cultură se pot grupa, după sensibilitatea lor la introducerea superfosfatului granulat pe rânduri, în patru grupe: a) plante foarte sensibile (mac, mei, lucernă, sfeclă, tomate etc.); b) plante destul de sensibile (grâu de toamnă, grâu de primăvară, secară, in, ceapă, morcov etc.); c) plante puțin sensibile (mazărea și hrișca); d) plante aproape insensibile (fasolea și muștarul). Ca îngrășământ aplicat în timpul vegetației, forma granulată are de asemenea în multe cazuri un efect sporit. Pentru culturile care se seamănă în rânduri apropiate (păioasele), aplicarea îngrășămintelor sub formă granulată, prin împrăștiere la suprafața solului, prezintă o serie de avantaje.
Răspândirea îngrășămintelor sub formă granulată se face mai ușor și mai uniform, iar substanțele nutritive pătrund mai adânc în sol. Când îngrășămintele se aplică sub formă granulată, acestea dau naștere pe locul unde cad la vetre bogate în acid fosforic pe o distanță de 3,5-7,5 cm, în raport cu mărimea granulelor. Atunci, la unitatea de suprafață de sub fiecare granulă revine o cantitate mai mare de substanță nutritivă, care nu poate fi fixată în întregime de straturile superioare ale solului. Partea ce rămâne nefixată de sol pătrunde mai adânc cu apele de precipitații sau de irigare, repartizându-se oarecum sub forma unor coloane verticale, a căror lungime întrece de mai multe ori grosimea zonei ce se formează atunci când se împrăștie sub formă pulverulentă.
Victor VĂTĂMANU
