Áður fyrr var gjarnan litið fram hjá brennisteini sem nauðsynlegu næringarefni en í dag hefur hann fengið sína viðurkenningu og er álitinn jafn nauðsynlegur og köfnunarefni, svo hann má ekki gleymast.

Er brennisteinn orðinn næst mikilvægasta næringarefnið?

Margir jarðræktarfræðingar líta nú á brennistein sem næst mikilvægasta næringarefnið á eftir köfnunarefni. Vissulega er brennisteinn mikilvægt næringarefni, hann er nátengdur köfnunarefni lífræðilega séð og mynda bæði þessi frumefni óaðskiljanlegt teymi.

Áður var brennisteinsþörf uppskeru yfirleitt náð úr andrúmsloftinu og var hann því síður talinn til mikilvægra næringarefna. Núna hefur hann hins vegar hlotið uppreisn æru og er almennt viðurkenndur sem ómissandi þáttur í því að nýta betur köfnunarefnið.

Hvers vegna er brennisteinn svo mikilvægur sem næringarefni ?

Brennisteinn er grundvallarefni fyrir lífið á jörðinni. Hann er í öllum uppskerum og tekur mikilvægan þátt í efnahvörfum plantna. Einnig er hann ómissandi við myndum plöntupróteina, amínósýra auk sumra vitamína og ensíma.

Stærstur hluti tilbúins áburðar sem inniheldur brennistein, inniheldur einnig köfnunarefni og varpar það ljósi á tengslin milli þessara tveggja frumefna. Brennisteinn er hluti ensíms sem er nauðsynlegt fyrir upptöku köfnunarefnis og skortur á því getur hamlað alvarlega efnaskiptum þess. Köfnunarefni og brennisteinn auðvelda myndum amínósýra sem eru nauðsynlegar við samruna próteina. Brennistein má einnig finna í fitusýrum og vitamínum og hefur hann mikilvæg áhrif á gæði, bragð og lykt uppskeru.

Brennisteinn er líka mikilvægur hluti ljóstillífunar, efnahvarfa og myndun kolvetna.

Brennisteinsskortur – oft hunsaður

Fram á tíunda áratuginn var aðgangur að brennisteini ekki áhyggjuefni, þar sem útblástur brennisteinsdíoxíðs, sem rekja má til iðnaðar, tryggði sjálfkrafa nægan aðgang að honum. Hert umhverfislöggjöf og eldsneyti sem inniheldur minni brennistein hafa stórminnkað losun hans. Á sama tíma hefur aukin uppskera og meiri gæði hennar aukið upptöku brennisteins úr túnum/ökrum. Fyrir 20 árum var brennisteinsskortur býsna sjaldgæfur en í dag er hann mun algengari. Brennisteinsskortur er líklegastur til að koma fram við eftirfarandi kringumstæður:

  • Léttur og sendinn jarðvegur með litlum lífrænum efnum (> lágt brennisteinsinnihald)
  • Mikil rigning yfir vetrartímann (> brennisteinn síast úr jarðveginum)
  • Þurrt vor (> lítill hreyfanleiki súlfats)
  • Lágt hitastig (> lágt hlutfall steingervingar)
  • Lágt inntak lífrænna efna og ólífræns brennisteins (> lágt inntak)
  • Fjarlægð frá iðnaðarsvæðum (> lág móttaka brennisteins)

Brennisteinsskortur – einkenni

Oft getur reynst erfitt að greina á milli brennisteins- og köfnunarefnisskorts. Einkennin eru m.a. gulnun á ungum laufum vegna skorts á framleiðslu blaðgrænu. Vöxtur er almennt skertur. Hjá korni er sprotamyndun skert. Á repju eru blómin föl og laufin afmynduð. Í flestum tilfellum koma skortseinkennin það seint fram að erfitt er að meðhöndla þau. Falinn skortur er miklu algengari en bráður skortur.

Graslendi þar sem brennisteinsskortur er langt kominn (ofarlega á mynd).

Graslendi þar sem brennisteinsskortur er langt kominn (ofarlega á mynd).

 

Brennisteinsskortur í grasi ræktuðu í gróðurhúsi.

Brennisteinsskortur í grasi ræktuðu í gróðurhúsi.

 

Brennisteinsskortur í hveiti með dæmigerða fölnun blaðgrænu á nýrri laufum og stöðnun á vexti.

Brennisteinsskortur í hveiti með dæmigerða fölnun blaðgrænu á nýrri laufum og stöðnun á vexti.

 

Repja með mikinn brennisteinsskort (vinstri). Vöxtur er skertur, blómgun er strjál og hvít.

Repja með mikinn brennisteinsskort (vinstri). Vöxtur er skertur, blómgun er strjál og hvít.

Hvaðan kemur brennisteinn í jarðvegi?

Hringrás brennisteins í jarðvegi sýnir ákveðin líkindi með hringrás köfnunarefnis. Brennisteinn finnst í jarðveginum í mismunandi samtengdum pollum. Einungis lítill hluti hans er auðveldlega tiltækur fyrir plöntur. Restin þarf að fara í gegnum ákveðið umbreytingarferli fyrst.

Nytjaplöntur kjósa súlfat

Plönturætur taka brennistein einungis upp sem súlfatjónir (SO42-).  Lauf plantna geta einnig tekið upp brennistein úr andrúmsloftinu sem brennisteinsdíoxíð (SO2), en það framboð er núna takmarkað. Allur brennisteinn úr jarðvegi þarf fyrst að vera orðinn umbreyttur í steinefni áður en hann verður aðgengilegur fyrir plöntur.

Uppsprettur brennisteins

Allur brennisteinn í jarðvegi, hvort sem hann á uppruna sinn að rekja til tilbúins áburðar eða húsdýraáburðar endar sem súlfat áður en plöntur geta nýtt hann. Ef súlfat er borið beint á er hægt að forðast tap. Sjá mynd að neðan.

Brennisteinn úr steinefnaáburði

Steinefnaáburður inniheldur brennistein í formi súlfats. Súlfat úr áburði er strax aðgengilegt sem næringarefni og plöntur eiga auðvelt með að taka það upp. Súlfat er mjög hreyfanlegt í jarðvegi og nær hratt rótum plantnanna. Áburðargjöf með brennisteini á fyrstu stigum plöntuvaxtar og þegar plantan er í mestum vexti gerir hann að hentugu efni með öðrum áburði, sérstaklega köfnunarefni. Sé brennisteinn sem frumefni borinn beint á þá þarf hann fyrst að oxast í súlfat með örverum úr jarðveginum og það tekur tíma. Frumefnið brennisteinn hefur líka sterk áhrif til súrnunar.

Brennisteinslosun í Evrópu úr andrúmslofti 1990-2010

Brennisteinslosun í Evrópu úr andrúmslofti 1990-2010

 

Brennisteinn er einkum til staðar í andrúmsloftinu sem brennisteinsdíoxíð (SO2) út af náttúrulegum orsökum (eldgos) eða vegna mannanna verka (bruni á jarðefnaeldsneyti). Brennisteinn getur komist inn í lauf plantna úr loftinu sem brennisteinsdíoxíð en það framboð er núna tiltölulega lítið.

Stærstur hluti brennisteins úr andrúmslofti fer hins vegar í jarðveginn sem súrt regn. Síðustu 25 árin hefur losun brennisteins minnkað um meira en 82% og þar af leiðandi hefur aðgengi að honum minnkað mikið og er núna um 5 kg/ha.

Brennisteinn úr húsdýraáburði

Brennisteinn í húsdýraáburði er mest megnis sem lífrænt efni og þarf að breytast í steinefni áður en hann nýtist. Nýleg rannsókn á vegum ADAS sýndi fram á að einungis 5-10 % þess brennisteins sem kom úr húsdýraáburði við áburðargjöf að hausti var nýtilegur fyrir plöntur að vori.

Útskolum brennisteins

Brennisteinn hagar sér á svipaðan hátt og köfnunarefni í jarðvegi. Súlfíðjónir eins og köfnunarefnisjónir leysast upp og eru því gjarnar á að skolast úr jarðveginum. Áburðargjöf ætti því að haga í samræmi við vaxtarskeið plantnanna til að stuðla að hraðri upptöku. Áburðargjöf á aðal vaxtartímabili plöntunnar gefur besta raun. Ekki er mælt með áburðargjöf breinnisteins að hausti.

brennisteinn ekki gleyma hringrás

Hversu mikinn brennistein á að nota?

Hvað brennistein varðar þá er þörf plantna misjöfn. Fyrir sumar tegundir dugir sá brennisteinn sem fæst úr jarðveginum á meðan aðrar tegundir hrapa í magni og gæðum nema þær fái réttan skammt af áburði sem inniheldur brennistein. Áburðargjöf með brennisteini getur stundum verið ágiskun. Hversu mikið er nóg ?

Brennisteinsþörf

Sumar plöntutegundir þurfa meiri brennistein en aðrar. Almenna reglan er sú að því meira af brennisteini sem plantan þarf þeim mun viðkvæmari er hún fyrir brennisteinsskorti. Repja hefur mjög mikla upptöku en mestur hluti brennisteins verður eftir í plöntuleifum.

Virkni upptöku

Uppsöfnuð upptaka er einungis einn þáttur brennisteinsþarfar. Virkni upptökunnar er einnig mikilvægur þáttur. Plöntur með stuttan vaxtartíma þurfa stóran skammt af brennisteini á skömmum tíma. Plöntur með lengri vaxtartíma hafa meiri tíma til að nýta brennistein úr jarðveginum og eru þ.a.l. síður háðar utanaðkomandi áburðargjöf. Repja er sérstaklega kröfuhörð á brennistein vegna stutts vaxtartíma og mikillar upptöku. Brennisteinsskortur getur því valdið uppskeruminnkun upp á 1 til 2 t/ha.

brennisteinn ekki gleyma línurit 1

Á vaxtartímabilinu er brennisteinsþörf repju og hveitis miklu meiri en sá brennisteinn sem þau geta unnið úr jarðveginum. Í maí vantar yfirleitt helming þess brennisteins sem hveiti þarfnast og tvo þriðju hluta þess sem repja þarf.

Jarðvegsgreining

Eins og með köfnunarefni má nota jarðvegssýni og greiningu til að greina það magn af nýtanlegum brennisteini sem finnst í jarðveginum. Hins vegar geta niðurstöður verið misjafnar og breyst hratt vegna upptöku plantna, áburðargjafar, hárpípukrafts og útskolunar. Jarðvegssýni eru því sjaldan notuð.

Greining á plöntuvefjum

Plöntutegund Algengasta hlutfall N:S
Repja 5:1
Korntegundir 10:1
Kartöflur 10:0
Graslendi 8-12:1

Greining á vefjum plantna til að ákvarða styrk brennisteins í þurrefni er mun áreiðanlegri kvarði á brennisteinsskort. Brennisteinshlutfall ætti almennt að vera meira en 0,3% af þurrefni flestra plöntutegunda og 0,45% fyrir repju.

Vegna hins nána samband milli köfnunarefnis og brennisteins er útreikningur á hlutfalli N:S gjarnan notaður til að finna út brennisteinsskort hjá flestum plöntutegundum og reynist hann vera góður mælikvarði.

Ráðlagður skammtur brennisteins

Plöntutegund Ráðlagður skammtur brennisteins
Repja 75-100 kg SO3/ha
Vetrarkorn 40-50 kg SO3/ha
Vorkorn 20-25 kg SO3/ha
Graslendi (vothey) 40 kg SO3/ha per slátt
Graslendi (beit) 10 kg SO3/ha á mánuði

Ráðlagður skammtur brennisteins fer eftir nokkrum þáttum og ætti alltaf að vera í samræmi við ráðleggingar jarðræktarfræðings og ef mykju er dreift á jarðveginn þarf að gera heildstæða áburðaráætlun.

Í töflunni að ofan eru almenn viðmið Yara um brennisteinsgjöf fyrir algengar plöntutegundir.

Hvernig á að velja áburð sem inniheldur brennistein?

Ekki eru allar áburðartegundir eins og því er mikilvægt að velja rétta tegund til að næringarefnin vinni rétt saman. Að venju eru þrír þættir sem hafa ætti í huga: rétt hlutfall næringarefna, rétt uppspretta næringarefna, og réttur tími til áburðargjafar.

Rétt uppspretta næringarefna

Plöntur þurfa brennistein í formi súlfats. Það er eina form brennisteins sem ræturnar geta tekið upp og er einnig það form sem nýtist innan plantnanna. Plöntur geta ekki tekið upp brennistein í hreinni mynd, hann þarf fyrst að umbreytast í súlfat með hjálp örvera í jarðveginum. Þessi umbreyting getur tekið allt frá nokkrum dögum upp í vikur og fer það eftir hitastigi jarðvegs og raka.

Á svipaðan hátt kjósa plöntur köfnunarefni í formi nítrats. Nítrat er það form sem plöntur nýta greiðlegast og þó að plöntur geti einnig tekið köfnunarefni upp sem ammóníum þá er það ekki eins skilvirk upptaka og þurfa þær fyrst að breyta því í nítrat til að geta notað það. Plöntur geta ekki tekið beint upp þvagefni og þarf það fyrst að umbreytast með hjálp örvera áður en það nýtist þeim.

brennisteinn ekki gleyma val

Ef skilvirkrar næringarefnaupptöku er krafist og skjótra viðbragða plantnanna þá ætti að velja áburð sem inniheldur brennistein í formi súlfats og með háu hlutfalli köfnunarefnis í formi nítrats. Brennisteinsáburðartegundir sem hafa ammóníum súlfat sem undirstöðu hafa óhjákvæmilega hærra hlutfall köfunarefnis í formi ammóníums. Flestar YaraBela N+S áburðartegundir innihalda brennistein sem kalsíum súlfat sem er auðuppleysanlegt og nær því skjótt til róta plantnanna. Kalsíum súlfat dregur ekki úr fáanlegu nítrati úr áburðinum, ólíkt ammóníum súlfati.

Réttur tími til áburðargjafar

Þegar kemur að tímasetningu áburðargjafar eru lykilorðin: „lítið og oft“. Þetta kemur í veg fyrir öll þau vandamál sem skapast ef brennisteinn er borinn á í einni áburðargjöf snemma á tímabilinu. Aðferðin „lítið og oft“ minnkar áhættuna á að brennisteininn síist úr jarðveginum og eykur líkurnar á því að hann sé aðgengilegur til upptöku þegar þörf krefur við mikla sprettu. Aðferðin kemur einning í veg fyrir vandamál í tengslum við dreifingu brennisteinsins innan plöntunnar s.s. eins og þegar brennisteininn er orðinn bundinn við eldri vefi plöntunnar og nýtist þá ekki við vöxt þegar þörf krefur og eins til að forðast óheppilega víxlverkun annarra næringarefna eins og mólýbdens. Til að ná bestum árangri þarf að velja áburð með réttu hlutfalli N:S sem hentar þörf plöntunnar.

Rétt hlutfall næringarefna

Að lokum þá er ekki nokkurt vit í því að gera að engu þær góðu ákvarðanir sem lýst er hér að ofan með því að velja lélegan áburð sem aðskilst við meðhöndlun og dreifingu, sem aftur leiðir til ójafnar dreifingar næringarefna í jarðveginum. Einnig er rétt að forðast áburð sem dreifist illa og getur þ.a.l. ekki dreifst jafn yfir alla vinnslubreidd áburðardreifarans, sérstaklega ef aðstæður eru ekki upp á það besta. Til að forðast þetta er best að velja einkorna áburð eins og Yara Opti NS eða Yara Mila (tví- og þrígildur túnáburður), sem inniheldur bæði köfnunarefni og brennistein í hverju korni til að forðast aðskilnað og bæta dreifingu allra næringarefna.

Hentugar áburðartegundir sem innihalda brennistein

Áburðartegundirnar hér að ofan eru hentugar fyrir allar tegundir plantna og innihalda blöndu af köfnunarefni og brennisteini (N+S) í réttum hlutföllum sem henta tímasetningu áburðargjafar fyrir bæði þessi næringarefni.

Þessi grein birtist á breskri heimasíðu Yara árið 2017. Hér er slóðin: http://www.yara.co.uk/crop-nutrition/features/sulphur/