Značaj vapnenog dušika

Izazovi poljoprivredne proizvodnje u narednih 50 godina izuzetno su veliki. Neophodno je povećati proizvodnju biljnih namirnica, ali na način koji ne predstavlja opasnost za klimatske promjene (bez ispuštanja “stakleničkih” plinova), koji ne onečišćuje vodne potencijale i ne osiromašuje tlo. Trenutno se poljoprivredna proizvodnja u svjetskim razmjerima povećana 2 % godišnje, ali da bi se osigurala prehrana svih ljudi, taj godišnji rast bi trebao dosegnuti 3 %. Uporaba mineralnih dušičnih gnojiva omogućuje veće prinose a većina takvih gnojiva oslobađa biljkama lako usvojive, ali u podzemne slojeve lako podložne ispiranju nitrate (NO3)! Naprotiv, amonijski oblik dušika (NH4) se veže na glinene i humusne komponente tla i manje je podložan ispiranju. Prijemom naše zemlje u punopravno članstvo EU stupio je na snagu Akcijski program od onečišćenja uzrokovanog nitratima poljoprivrednog podrijetla (NN 15/2013). Odlukom o određivanju ranjivih područja (NN 130/2012) u Republici Hrvatskoj je određeno 9 % teritorija na području 9 županija gdje je obavezna primjena uvjeta “nitratne direktive”. Dakle, od 1. srpnja 2013. godine poljoprivrednici u ranjivim područjima moraju provoditi kemijske analize tla, evidentirati korištenje gnojiva (organskih i mineralnih), ograničiti primjenu dušičnih gnojiva prema vrstama usjeva, urediti skladišta za stajski gnoj, stajski gnoji primjenjivati u vremenskim ograničenjima i dr. U Međimurju je većina teritorija proglašena ranjivim područjem, a izuzeto je samo područje općina Štrigova, Gornji Mihaljevec, Sveti Juraj na Bregu, Nedelišće, Šenkovec, Orehovica, Kotoriba i Donja Dubrava! Na području ostalih međimurskih općina i gradova treba provoditi mjere propisane Akcijskim programom (NN 14/2013).
Zašto se uopće počinje provoditi “nitratna direktiva”?! Nitratna direktiva je prihvaćena od strane Europske Unije 1991. godine (91/676/EEC), a glavni cilj je smanjiti zagađivanje voda (površinskih i podzemnih) uzrokovanih nitratima kojima je izvor vezan uz poljoprivredu. Budući je u Hrvatskoj potencijalno veći problem sa zagađivanjem voda mineralnim (anorganskom ili “umjetnim”) gnojivima, ovom prilikom opisujemo jedino okolišu prihvatljivo dušično gnojivo – vapneni dušik!
Vapneni dušik ili kalcijev-cijanamid (CaCN2) je prvo mineralno gnojivo, koje je proizvedeno u industrijskom proizvodnom procesu još davne 1898. godine! Sadrži oko 20% dušika i oko 50% kalcija, a najvažnije prednosti njegove primjene su navedene u
Radi boljeg razumijevanja djelovanja vapnenog dušika iz tablice 1. Potrebno je poznavati njegovu sintezu i razgradnju u zemljištu. Vapneni dušik je hidroliziran produkt kalcijevog-cijanamida. Fiksacija dušika je omogućena postupkom združivanja vapnenca sa izvorom ugljika pri čemu nastaje kalcijev-karbid. Dodavanjem dušika u plinovitom obliku pri visokim se temperaturama tvori kalcijev-cijanamid kojeg zovemo vapneni dušik.
Da bi biljkama iz vapnenog dušika nastala dostupna hranjiva, pod utjecajem zemljišnih mikroorganizama uz dovoljno vlage i topline, ovo se gnojivo postepeno razgrađuje. Najprije se vapneni dušik razgradi na vodikov-cijanamid (H2CN2) i kalcijev-dihidroksid (Ca(OH)2). Vodikov-cijanamid je fitotoksičan pa stoga u stadiju cijanamidne faze, koja traje 10-14 dana (ovisno o količini utrošenog gnojiva i temperature), djeluje u zemljištu fungicidno, insekticidno, herbicidno, te protiv puževa (u susjednoj Republici Sloveniji vapneni dušik je uz biološke pripravke na osnovi Trichoderma sp. jedino sredstvo dopušteno u ekološkoj proizvodnji za tzv. parcijalnu sterilizaciju zemljišta, naročito važno u zaštićenom uzgoju plodovitog povrća!). Pri narednim procesima jedan dio cijanamida, zbog dimerizacije, prelazi u dicijanamid ((H2N)2C=N-CN), koji djeluje na nitrifikacijske bakterije (Nitrosomonas) i usporava razgradnju dušika. Zbog toga dušik duže ostaje u amonijskoj formi u usporedbi s ostalim dušičnim gnojivima, biljke uravnoteženo usvajaju osnovno hranjivo što se vidi na njihovoj otpornosti i bujnosti. Drugi dio cijanamida se po utjecajem zemljišne vlage transformira do amonij-karbonata ((NH2)2CO3) koji pod utjecajem nitrifikacijskih bakterija prelazi u biljkama dostupan nitrat (NO3).
Pri razgradnji vapnenog dušika “cijanamidna faza” omogućuje određeni pesticidni učinak ovog gnojiva. U brojnim pokusima, npr. u pokusnim centrima Sint-Truiden (Belgija) i Sachsen (Njemačka), dokazano je da primjenama vapnenog dušika u plantažnim nasadima jabuka primjenom u mjeseca studenom i/ili ožujku u količini 350-400 kg/ha smanjujemo 85-95% tvorbu infektivnih askospora uzročnika krastavosti (Venturia inaequalis). Tri tjedna pred sadnju nasada jagoda primjenom vapnenog dušika u količini 500 kg/ha (gnojivo je bilo unijeto u tlo) značajno je smanjen udio biljaka zaražen zemljišnim bolestima (Phytophthora sp., Verticillium). Prilikom razgradnje vapnenog dušika u vlažnim zemljištima oslobađa se specifičan miris, a iskustva su pokazala da divlje svinje, fazani, voluharice i vrane više tjedana izbjegavaju takve površine. Vapneni dušik također trajno smanjuje i populaciju puževa, jer uništava njihova jaja. Iskustva iz Belgije pokazala su da 2 dana nakon primjene 300 kg/ha vapnenog dušika mortalitet puževa iznosi 76 %, a kod primjene 500 kg/ha naknadno je nakon 48 sati preživjelo je samo 11 % puževa. Više autora istraživalo je i dokazalo uspješno djelovanje vapnenog dušika pri suzbijanju kupusne kile (Plasmodiophora) u usjevima zelja, cvjetače i brokule. Primjenom vapnenog dušika uspješno se suzbilo zeleno venuće patlidžana (Verticillium dahliae) (Bletsos, 2005, 2006), te autor preporučuje upotrebu ovog gnojiva umjesto metil-bromida (sredstvo za kemijsku sterilizaciju tla zabranjeno u Europi 2005. godine).
Već rana istraživanja provedena 1920-ih i 1930-ih godina potvrdila su da primjena vapnenog dušika značajno povećava broj mikroorganizama u zemljištu. Najbolji rezultati pri istraživanju enzimatske aktivnosti mikroorganizama kao indikatora plodnosti tla provedena su u okolici München-a. Tamo su znanstvenici Bosch i Amberger ocjenjivali pokus u trajanju 53 godine s različitim dušičnim gnojivima (stajski gnoj, KAN, vapneni dušik, amonijev-sulfat, kalcijev-nitrat), te su zaključili da je plodnost najveća na dijelu gdje je primijenjen vapneni dušik! U pokusima koji su trajali 15 godina, portugalski istraživači su pratili utjecaj različitih oblika dušičnih mineralnih gnojiva na reakciju ili pH-vrijednost tla (amonijev-nitrat, amonijev-sulfat, vapneni dušik, kalcijev-nitrat, UREA i negnojena površina). Jedino parcele gnojene vapnenim dušikom su ostale značajno bolje alkalne u odnosu sa ostalim dušičnim gnojivima koji su povećali kiselost zemljišta.
Održiva voćarska proizvodnja moguća je samo uz visoke i kvalitetne prinose (npr., jabuka). Zbog visokog sadržaja biljkama dostupnog kalcija povećana je sposobnost skladištenja plodova, sa manjim udjelom “gorke pjegavosti” plodova jabuka.
Tržna proizvodnja vapnenog dušika ima stoljetnu tradiciju (još od 1909. godine), te ga trenutno njemačka tvrtka “Alzchem” iz području Bavarske prodaje u granuliranom obliku pod robnom markom “Perlka®”. Na hrvatsko tržište ga distribuira tvrtka “Abundan” d.o.o. iz Velike Ludine.