Agrohemija

Themajkannn's edition

AGROHEMIJA

Novi Sad, jun 2015.

SVOJSTVA ZEMLJIŠTA I PROCESI U VEZI ISHRANE BILJAKA I PRIMENE ĐUBRIVA

Zemljište predstavlja složenu prirodnu tvorevinu koja se sastoji od čvrste, tečne i gasovite faze.

Ove faze se nalaze u uskoj međusobnoj vezi, te promena bilo koje od njih povlači promenu i drugih

dveju. Čvrsta faza ima veliki značaj za ishranu biljaka jer se u njoj nalaze rezervne hranljive materije.
Usled stalnog raspadanja minerala, mineralizacije organske materije, hraniva prelaze u zemljišni rastvor

odakle se usvajaju od strane biljaka. Pored toga, vezuje hranljive materije dodate đubrivima, sprečavajući
njihovo ispiranje. Ova faza zemljišta zahvata približno 50% ukupne zapremine zemljišne mase, dok

ostalih 50% predstavljaju zemljišne pore ispunjene tečnom ili gasovitom fazom. Tečna faza (zemljišni
rastvor) nalazi se u neprestanom uzajamnom odnosu sa čvrstom. Ona je sredina iz koje se biljka snabdeva

hranom i vodom. Na promene sastava tečne faze najviše utiču t i r. Gasovita faza zemljištanalazi se u
uzajamnom odnosu sa obe prethodne. Zemljišni vazduh pokriva čestice zemljišta i ispunjava pore među

njima. Sadržaj ove faze je takođe promenljiv, naročito CO

2

, a na te promene utiče brzina razlaganja

organske materije, intenzitet disanja živih organizama, izmena zemljišnog i atmosferskog vazduha. 

Ukupne rezerve hraniva u zemljištu su velike ali ne i direktno pristupačne biljkama. Te ukupne

količine, bez obzira na pristupačnost čine bogatstvo zemljišta, dok rastvorljivi i biljkama pristupačni

oblici hraniva čine njegovu plodnost. Ona zavisi prevashodno od mehaničkog sastava zemljišta. Teža,
glinovita zemljišta su po pravilu uvek bolje snabdevena hranivima nego lakša, peskovita. Hranljive

materije u zemljištu se nalaze u stalnoj dinamici. Pod uticajem hemijskih, fizičko­hemijskih i bioloških
činilaca, ove materije prolaze kroz razne mobilozacione i imobilizacione procese. Nerastvorljive materije

procesima mobilizacije prelaze u biljkama pristupačna jedinjenja. Imobilizacijom te materije prelaze u
teško rastvorljive i nerastvorljive, biljkama nepristupačne oblike. Od intenziteta ovih procesa u velikoj

meri zavisi koliko će biljke imati hraniva na raspolaganju, kao i iskorišćavanje hranljivih materija unetih
putem đubriva ­ odnosno dejstvo đubriva. 

Na   veličinu   i   intenzitet   procesa   mobilizacije   i   imobilizacije   u   velikoj   meri   učestvuju

adsorptivna sposobnost zemljišta i njegova pH. Od najvećeg značaja na ishranu biljaka i primenu đubriva

su sledeći faktori: 1. adsorptivna sposobnost zemljišta 2. sastav zemljišnog rastvora 3. reakcija zemljišta
(pH) 4. drenažne vode i 5. bogatstvo i plodnost zemljišta.

ADSORPTIVNA SPOSOBNOST ZEMLJIŠTA

Pod adsorptivnom sposobnošću zemljišta podrazumeva se njegova osobina da adsorbuje razne

čestice, tečne i gasovite supstance ili da uveća njihovu koncentraciju na površini koloida. Adsorptivna
sposobnost zemljišta ili sorptivna sposobnost, odnosi se na više pojava:

­ Adsorpcija: vezivanje elemenata na površinu zemljišnih čestica (prečišćavanje vode)
­ Apsorpcija: Ulaženje elemenata unutar čestica ­ kapilara

­ Fiksacija: čvrsto vezivanje od strane minerala gline
­ Retrogradacija: prelazak rastvorljivih u nerastvorljiva jedinjenja ­ MCP ­> TCP

Sorpcija je najvažniji proces u zemljištu od koga zavisi sudbina unetih đubriva u odnos na ishranu
biljaka.   Od   nje   zavisi:   %   iskorišćenja   hraniva,   vezivanje   i   gubici   hraniva,   regulacija   c   hraniva   u

zemljišnom rastvoru kao i vreme i način primene đubriva.

VRSTE SORPCIJE (ADSORPCIJE)

Prema prirodi i mehanizmima odvijanja pojedinih procesa, sorpcije se prema Gerodicu mogu podeliti na:

Mehanička:

  sposobnost zemljišta da u porama zadržava sitne čestice drugih materija (da adsorbuje u

vodi suspendovane sitne, čvrste čestice gline, organsku materiju, alge i slično). Zemljište deluje kao filter

i u gornjim slojevima zadržava čestice gline, organske materije i slično.
Biološka:   sposobnost   biljaka   i   MO   da   adsorbuju   razne   elemente.   Istovremeno   sa   adsorpcijom   i

usvajanjem hranljivih materija na površini MO i korena biljaka vrši se izmena katjona i anjona. Zemljište
je prožeto MO kojih ima 0.5­5 t/ha, a u zemljištima sa dosta organske materije i do 16 t/ha. MO u svojoj

ishrani koriste N, P, K i druge elemente. U telima MO/ha može se naći N: 125­150 kg, P

2

O

5

: 40 kg i K

2

O:

25kg. Ova sorpcija je privremena. Biljke i Mo usvajaju samo elemente koji su im potrebniji. MO
prevode elemente iz organske materije u prstupačni oblik koristeći ih u ishrani. U isto to vreme koriste

izvesnu  količinu  hrane  za  izgradnju  svojih  tela,   što  znači  da  sa  mineralizacijom  paralelno  teče  i
biološka sorpcija od strane MO i biljaka. Ova sorpcija ima značaj za NO

3

­

 koji se ne veže nijednod

drugom sorpcijom. Posle izumiranja, MO se brzo mineralizuju i biljke mogu koristiti te elemente u
ishrani. Pri nepovoljnim odnosima C:N, C:P i C:S biološka sorpcija može biti negativnog karaktera. 

Fizička (apolarna):

  Povećanje c raznih supstanci na površini koloida. Na taj način adsorbuju se

organske materije. Ponekad se pod fizičkom sorpcijom podrazumevaju 2 pojave: fizičko­hemijska i
hemijska adsorpcija. Gedoric je pod fizičku sorpciju ubrojao i adsorpciju baza od strane zemljišta. U

slučaju KOH, OH­ može biti adsorbovan bez zamene drugim jonima, dok K+ može biti zamenjen
drugim jonima, recimo Ca

2+

.

AK) Ca

3

 + 2K

3

PO

4

 ­­­> AK) K

6

 + Ca

3

(PO

4

)

2

Hemijska adsorpcija:

 protiče u zemljištu uz stvaranje teško rastvorljivih soli iz lakorastvorljivih. Kod

ove sorpcije katjoni i anjoni unešeni putem đubriva ili nastali mineralizacijom zemljišnih rezervi 

međusobno reaguju u zemljišnom rastvoru dajući teško rastvorljive ili nerastvorljive soli. Ovom 
sorpcijom se najviše vežu fosfati, u zavisnosti od pH veoma brzo reaguju sa 

2+

 ili 

3+

 katjonima. U 

neutralnim i krečnim zemljištima fosfati prelaze u manje rastvorljive ili nerastvorljive:

Ca(H

2

PO

4

)

2

 + Ca(HCO

3

)

2

 ­­­> 2CaHPO

4

 + 2H

2

O + 2CO

2

Ca(H

2

PO

4

)

2

 + 2Ca(HCO

3

)

2

 ­­­> Ca

3

(PO

4

)

2

 + 4H

2

O + 4CO

2

U kiselim zemljištima, sa mnogo slobodnih Al3+ i Fe3+ jona:

Ca(H

2

PO

4

)

2

 + Al

2

(SO

4

)

3

 ­­­> 2AlPO

4

 + CaSO

4

 + 2H

2

SO

4

Ca(H

2

PO

4

)

2

 + Al(OH)

3

 ­­­> CaHPO

4

 + AlPO

4

 + 2H

2

O

3CaHPO

4

 + Al(OH)

3

 ­­­>  Ca

3

(PO

4

)

2

 + AlPO

4

 + 3H

2

O

H

3

PO

4

 + Al(OH)

3

 ­­­> AlPO

4

 + 3H

2

O

Zahvaljujući hemijskoj sorpciji P se malo kreće po zemljišnom profilu. Koeficijent iskorištavanja P­
đubriva je varijabilan u zavisnosti od osobina zemljišta i iznosi 5­30%, na šta upravo utiče njegova

jaka hemijska sorpcija u ovim zemljištima. Hemijska adsorpcija anjona zavisi od njegove sposobnosti
da sa katjonima zemljišnog rastvora daju nerastvorljiva jedinjenja. Nitratni i hloridni jon sa katjonima

ne obrazuju nerastvorljive soli, te se hemijski ne adsorbuju. SO

4

 i CO

3

 sa jednovalentnim katjonima

daju rastvorljive, dok sa dvovalentnim daju talog.

Fizičko­hemijska (supstituciona):

 sastoji se u zameni katjona AK sa katjonima zemljišnog rastvora. 

AK) Ca + 2NH

4

Cl ­­­> AH(NH

4

)

2

 + CaCl

2

Amonijum   jon   u   ekvivalentnim   količinama   zamenjuje   Ca.   Ova   sorpcija   je   uslovljena   pojavom

elektrostatičkog potencijala na površini koloidne micele i obuhvata adsorpciju i supstituciju. Kako u
zemljištu preovlađuju koloidi sa negativnim naponom, ova sorpcija je važnija za katjone. Otuda se ona

i  bazira   na  sposobnosti   zemljišnih  koloida   koji  već   na  svojoj   površini  drže   katjone  sposobne   za
ekvivalentnu razmenu sa katjonima zemljišnog rastvora. Unošenjem u zemljište bilo kakvih soli ili

đubriva dolazi do zamene adsorbovanih katjona sa katjonima zemljišnog rastvora:

AK) Ca + K

2

SO

4  

­­­> AK) K

2

 + CaSO

4

Između katjona u rastvoru i adsorbovanih na čvrstoj fazi uspostavlja se dinamička ravnoteža. Kao
rezultat ovoga smanjuje se c zemljišnog rastvora i čuvaju hranljivi sastojci od ispiranja. Nastaje u

zemljištu promenom vlažnosti, unošenjem đubriva, podizanjem podzemnih voda, navodnjavanjem.
Glavna razlika između fizičko­hemijske i hemijske adsorpcije sastoji se u tome što se ....... reakcija

odvija na površini koloada.

Klasa zemljišta

pH

Jako kiselo

3­4

Kiselo

4­5

Slabo kiselo

5­6

Neutralno

7

Bazno

7­8

Jako bazno

8­9

Biljna vrsta

Optimalno

Dopušteno

Biljna vrsta

Optimalno

Dopušteno

Pšenica

Čaj

Šećerna repa

Jagodasto voće

Suncokret

Koštičavo

Krompir

Jezgrasto

Pasulj

Jagodasto

Lucerka

Vinova loza

U   kisela   zemljišta   spadaju   podzolasta,   siva   šumska,   crvenice,   smeđa   i   tresetasta   močvarna.   Baznu

reakciju   obično   imaju   zemljišta   sivih   stepa,   polupustinja   i   pustinja   (solonjeci,   sivo­mrka   zemljišta).
Neutralnu i slabo baznu reakciju imaju černozemi. Postoje 2 tipa kiselosti zemljišta: akutna (aktivna) i

potencijalna (ima 2 oblika ­ supstitucionu i hidrolitičku).
Pod   akutnom   se   podrazumeva   c(H

+

)   u   zemljišnom   rastvoru   ili   u   suspenziji.   Suspenzija   se   dobija

tretiranjem zemljišta destilovanom vodom u odnosu 1:5. To je ona kiselost zemljišnog rastvora koja se
ekstrahuje   iz   zemljišta   vodom.   H

+

  u   zemljišnom   nastaju   elektrolitičkom   disocijacijom   kiselina.   U

zemljištu se nalaze prvenstveno slabe kiseline, stoga se pH kreće od 5­7.
Supstituciona  kiselost  je  nazvana  tako  što  se  javlja  kao  rezultat  zamene  H

+

  (ili  Al

3+

)  adsorbovanih

koloidima sa katjonima rastvora soli, kojima se tretira zemljište. H

+

  se u strukturi micele huminske

kiseline nalaze čvrsto vezani sa koloidnim česticama. Kad zemljište dođe u dodir sa rastvorom neutralne

soli,  vodonikovi  joni  prelaze  u  rastvor,  a  ekvivalentna  količina  katjona  u  AK.  Ukoliko  je  više  H+
istisnuto iz AK, utoliko je veća supstituciona kiselost. Slično se dešava i u zemljištima sa adsorbovanim

Al

3+

.

Smatra se da je pojava supstitucione kiselosti rezultat razaranja minerala zemljišta, te prelaska Al

3+

  u

rastvor i hidrolize nastalog jedinjenja.
Hidrolitička kiselost stvara se kao rezultat tretiranja zemljišta rastvorom soli jake baze i slabe kiseline

 (CH

3

COONa): CH

3

COONa + H

2

O ­­­> CH

3

COOH + NaOH

Sirćetna kiselina disosuje manje od NaOH pri čemu je rastvor slabo bazan. Pri dejstvu Na­acetata na

zemljište mogu se odigrati različite reakcije u zavisnosti količine H

+

 i Al

3+

 u njemu.

Hidrolitička kiselost je obično veća od supstitucione. U humidnim regionima može doći do ispiranja baza

što utiče na stvaranje kiselih zemljišta. pH vrednost se može menjati i nekim agrotehničkim merama:
oranjem dubljih slojeva se izbacuje CaCO

3

 na površinu, kao i đubrenjem.

Reakcija zemljišta utiče dvojako na biljke (direktno i indirektno). Direktan uticaj se ogleda u tome što se
promenom pH zemljišta menja i pH ćelijskog soka u biljkama. Indirektni uticaj se svodi na promenu

pristupačnosti hranljivih mateija promenom pH. Tako u zemljištima sa pH < 5 preovlađuju Fe i Al, te
se stvaraju nerastvorljivi fosfati nepristupačni biljkama. P i N su najpristupačniji u neutralnoj sredini, a

K u svim sredinama. Mikroelementi su pristupačniji u kiseloj sredini, sa izuzetkom Mo. 

PUFERNOST ZEMLJIŠTA I ZEMLJIŠNOG RASTVORA

Pod pufernošču se podrazumeva osobina zemljišta da se protivi promeni reakcije sredine pri dodavanju
kiseline ili baze, a takođe pri povećanju ili smanjenju vlažnosti. Zavisi od sastava i svojstava čvrste

faze i zemljišnog rastvora. Suglinasto zemljište ima u svom sastavu mnogo glinenih i koloidnih čestica
sa adsorbovanim katjonima (Ca i Mg), koji pri supstituciji daju neutralnbe soli:

AK) Ca, Mg + 4HCl ­­­> AK) H

4

 + CaCl

2

 + MgCl

2

U peskovitom zemljištu siromašnom koloidima, nalazi se malo adsorbovanih baza, tako da H

+

 ostaje u

rastvoru i povećava kiselost. 
Zemljišni rastvor ima puferno svojstvo u odnosu na kiseline samo u slučaju kada se u njemu nalaze soli

jakih baza i slabih kiselina. Jake baze su Na i K, malo slabije Ca i Mg. Od slabih kiselina u zemljištu se
nalaze huminske, fulvo, oksalna a od jakih sumporna i azotna. Ove kiseline dolaze u zemljište sa

đubrivima. Dejstvo pufernog rastvora se može videti na primeru:

CH

3

COONa + HNO

3

 ­­­> NaNO

3

 + CH

3

COOH

pH neće biti toliko niska zbog obrazovanja slabe sirćetne kiseline. U ovom slučaju, Na­acetat se protivi
povećanju   kiselosti,   što   je   i   suština   pufernog   rastvora.   Dobru   pufernost   imaju   zemljišta   bogata

organskim   materijama   sa   dosta   adsorbovanih   Ca   i   Mg.   Određivanje   pufernosti   vrđi   se   titracijom
(dodavanjem kiseline i merenjem pH). Pufernost se može popraviti unošenjem organskih ili mineralnih

koloida i gline.

OKSIDO­REDUKCIONE POJAVE U ZEMLJIŠTIMA

Oksidacija   je   praćena:   Sjedinjavanjem   sa   O,   otpuštanjem   H,   uopšteno   povećanjem   pozitivnog
naelektrisanja oksidovane materije (prelazak Fe

2+

 u Fe

3+

, amonijaka u nitrate, S u sulfate). Međutim,

osnovna oksido­redukciona reakcija u zemljištu je oksidacija sveže organske materije pomoću O2 iz
zemljišta. Oksidacija i redukcija zavise od mnogih faktora: t, r, priticaja O iz vazduha, MO, pH,

sastava soli zemljišnog rastvora kao i sastava koloida. Ovi procesi imaju veliki značaj za rastvorljivost
materija i pristupačnost hranljivih elemenata biljaka. Fe

3+

 može preći u rastvor samo pri pH < 3.5, a

Fe

2+

 i pri slabo kiseloj reakciji. Zbog toga kretanje Fe može biti ograničeno u zavisnosti od stepena

oksidacije. Biljke usvajaju Mn samo pri određenim oksido­redukcionim uslovima. Oksido­redukcioni

potencijal u zemljištu obično se meri brojem mV u odnosu na H­elektrodu a označava se sa Rh. Većina
biljaka razvija se normalno pri Rh = 200­700 mV. Izvan ovih granica, razviće je slabo. Pri povećanju

aeracije zemljišta Rh se obično povećava, a pri povećanju vlažnosti smanjuje. Zbog toga Rh može
ponekad služiti kao mera promene vodno­vazdušnog režima. Oksido­redukcioni procesi se najbolje

odvijaju u strukturnom zemljištu (oksidacija ­ u krupnim porama između agregata a redukcija ­ unutar
agregata).

ORGANSKA MATERIJA I NJEN ZNAČAJ ZA ISHRANU BILJAKA

Organsku materiju u zemljištu čine humus sa 85% a 15% čine nespecifične materije (10% korenja

biljaka i 5% zemljišna flora i fauna). Godišnje se na antropogenizovanom zemljištu nakupi 5­10 t/ha
biljnih ostataka, 0.5­20 t/ha  MO.  Glavnu masu  organskih ostataka   čini nekoliko  grupa organskih

jedinjenja koja se u biljnim tkivima najčešće nalaze u sledećim odnosima:

UH: šećer i skrob 1­5%, hemiceluloza 10­20%, celuloza 20­50%.

Masti, voskovi, tanini: 1­8% (sporo se razlažu, kao i lignini)
Lignin: 10­30%

Proteini: 1­15% (brzo se razlažu, kao i UH)

Nehumificirane   materije   su   važne   što   čine   potencijalnu   rezervu   hraniva   za   biljke.   Nakon   njenog

razlaganja u zemljištu (0.6­1 t/ha godišnje) hranljjivi elementi prelaze u mineralni oblik koji usvaja
biljka. Deo ove organske materije otpada i na sintezu humusa. Humus je specifična organska materija

nastala prethodnim razlaganjem organskih materija hemijskim putem i putem MO i zatim njihovom
sintezom. Humusne materije su daleko otpornije na mikrobiološka razlaganja. Humus černozema ima

pozitivna svojstva u pogledu adsorpcije katjona, dok humus podzola ima sasvim drugačija. Učestvuje u
procesima obrazovanja zemljišta, te od njegovih svojstava zavise mnoge fizičke i hemijske osobine

zemljišta. U njemu se najvećim delom nalaze Ca, Mg, K i Na u adsorbovanom stanju i zamenjivom
obliku. U prirodnim uslovima, aminokiseline, huminske kiseline kao i neke druge sa katjonima obrazuju

jedinjenja tipa helata (rastvorljivi u vodi, biljke iz njih lako usvajaju anjone i katjone). Helatori (organska
materija) pozitivno utiču na bolje iskorištavanje P iz teže rastvorljivih fosfata. Oni imaju sposobnost da

izvuku katjone iz kristalne rešetke primarnih i sekundarnih minerala i na taj način ih učine pristupačnim.
Na osnovu toga se može zaključiti:

­ Organska materija povoljno utiče na fizičke i hemijske osobine zemljišta
­ Izvor je neophodnih elemenata za ishranu biljaka

­ Čini potencijalnu rezervu N, P i S. Organski N zemljišta čini 98%, P 50% i S 90%
­ Stvaranje helatnih kompleksa usled prisustva amino, huminskih i drugih kiselina

­ Pozitivno utiče na adsorptivnu sposobnost, pufernost, strukturu, vodno­vazdušni i toplotni  
režim

DRENAŽNE VODE

Predstavljaju vode koje su prošle kroz gornje horizonte i koje se spajaju sa podzemnim vodama i rekama.

Ovim vodama se gube hranljive materije (gubici zavisni od njihove adsorpcije). Količina ovih voda, kao i
gubitaka hraniva sa njima zavisi od količine taloga i evaporacije, te od mehaničkog sastava zemljišta.

Najveći gubici drenažnim vodama su u onim elementima koji se najmanje adsorbuju: NO

3

­

: 50% nastalog

mineralizacijom i unetog đubrivima; P: 200­300 g/ha; K: 10 kg/ha; Ca do 400 kg/ha. Gubici NaNO

3

mogu se umanjiti što dužim držanjem zemljišta pod kulturom.

BOGATSTVO I PLODNOST ZEMLJIŠTA

Hranljivi elementi biljaka nalaze se u zemljištu u nejednakim količinama. Kao srednji sadržaj najvažnijih
elemenata koji ulaze u sastav zemljišta mogu se uzeti sledeže vrednosti: O ­ 49%, Si ­ 33%, Al ­ 7.1%.

Na  ostale  elemente  otpada  10.9%.  Ukupne  rezerve  hraniva  u  zemljištu  su  velike,  ali  ne  i  direktno
dostupne biljkama. Ta ukupna količina, bez obzira na pristupačnost, se naziva bogatstvo zemljišta. Ona

karakteriše samo potencijalnu plodnost zemljišta. Pristupačni oblici hraniva u zemljištu predstavljaju
njegovu   plodnost.   Oblici   pojedinih   hranljivih   elemenata   su   u   stalnoj   dinamičkoj   ravnoteži   jer   se   u

zemljištu stalno odvijaju procesi mobilizacije i imobilizacije. Intenzitet mobilizacije zavisi od osobina
zemljišta, klime reona, agrotehnike. Po pravilu, ukoliko su zemljišta bogatija u organskoj materiji, ona su

i  plodnija.  N   se  većinom   nalazi  u   orhanskom  obliku,  njegov   sadržaj  je   direktno  proporcionalan   sa
količinom humusa u zemljištu. Slično se može reći i za P. dok sadržaj K uglavnom zavisi od mehaničkog

sastava zemljišta. Najvažniji procesi koji utiču na pristupačnost hraniva u zemljištu, na efikasnost đubriva
i gubitak hraniva su sorpcije i pH. Posledica njihovog dejstva je stvaranje zemljišnog rastvora a od njih i

drenažnih voda.

MIKROORGANIZMI ZEMLJIŠTA

Imaju veliku ulogu, kako u razlaganju materije, tako i pri sintezi humusa u zemljištu. Otuda utiču na
plodnost zemljjišta direktno i indirektno. Direktno, tako što njihovim izumiranjem ostavljaju u zemljištu

određenu količinu hraniva, a indirektno što učestvuju u mineralizaciji biljnih i životinjskih ostataka u
zemljištu. Pored toga učestvuju u razlaganju teže restvorljivih minerala, obogaćuju zemljište sa CO

2

,

vezuju N2 iz atmosfere, doprinose stvaranju helatnih kompleksa, oksidišu amonikaj i S. Važna uloga
ogleda se i u biološkoj fiksaciji NO3­, čime se sprečava njegovo ispiranje i gubitak. 

AZOT

Spada   u  grupu   neophodnih  makrohranljivih   elemenata,   a  zajedno   sa  C,  O   i  H   spada  u

organogene elemente. Spada i u grupu deficitarnih, zajedno sa P i K. Ako je bilo koji elemenat iz grupe

neophodnih u nedostatku ili potpuno odsutan, biljke ne mogu u potpunosti završiti svoju reproduktivnu
fazu, jer svaki od neophodnih elemenata ima određenu fiziološku ulogu, pa se prilikom njegovog

odsustva   pojavljuju   specifični   simptomi   nedostatka.   N   je   sastavni   deo   mnogih   jedinjenja   u   biljci
(proteini, hlorofil, nukleinske kiseline, aminokiseline, pigmenti, vitamini, amini, amidi). Uticaj jedinice

N­đubriva u pšovećanju prinosa je značajno veći u odnosu na jedinicu P i K.

Iznošenje N žetvama je veliko i najčešćeveće od ostalih deficitarnih elemenata. Ovo se

posebno odnosi na merkantilni deo prinosa koji se iznosi sa parcele. Za N je specifično to da se ne
mogu stvarati trajne rezerve pristupačnih oblika u zemljištu. Približan sadržaj lakopristupačnih N, P i

K u sloju 0­30 cm je: P

2

O

5

 ­ 600 kg/ha; K

2

O ­ 750 kg/ha i NO

3

­N ­ 0­200 kg/ha. Količine pristupačnog

N su vremenski i prostorno veoma varijabilne, jer njegova mineralizacija (organskog N) zavisi od

brojnih promenljivih činilaca, u prvom redu od vlažnosti i t zemljišta. Ukoliko ga ima u suvišku,
izaziva depresivno delovanje.

U   nedostatku   N   rastenje   je   znatno   smanjeno,   nedovoljna   je   sinteza   hlorofila   (umanjena

fotosinteza), biljke su zakržljale, list mali, hlorotičan i rano opada, skraćena je vegetacija i smanjen

prinos. Znaci nedostatka se prvo uočavaju na starijim listovima (zbog njegove pokretljivosti, premešta
se iz starijih u mlađe biljne delove). Pri normalnoj obezbeđenosti, obimno je stvaranje hlorofila, te

biljke imaju lepu zatvoreno zelenu boju, stablo i listovi su dobro razvijeni i prinos je visok. Preobilna
ishrana podstiče rastenje vegetativnih organa, usled čega su biljke suviše bujne. Vegetativni organi su

sočni i bujni, povećano je rastenje, produžena vegetacija kao i zrenje, usporeno je opadanje listova.
Nagomilavaju  se  proteini,  a  smanjuje  količina  UH,  pogoršava  kvalitet  proizvoda.  Sa  povećanjem

sukulentnosti tkiva, biljka je podložnija poleganju i napadu gljivičnih oboljenja.

Izvori N u zemljištu:

 N

2

 je čvrsto vezan (712 J), te je potrebna ogromna količina energije za

njegovo prevođenje u amonijum ili nitratni oblik koje koriste biljke za ishranu. Osnovni i primarni

izvor N u pedosferi je atmosfera. N dospeva u zemljište: azotofiksacijom, mineralizacijom organskih i
mineralnih đubriva i mineralizacijom organske materije. 

Fiksacija vazdušnog N:

 U atmosferi se N nalazi u N

2

 obliku i to 78.1% (zapreminski), odnosno 75.51

(maseno). U zemljište se dovodi putem fiksacije: abiotske i biotske. Abiotska ili elektrohemijska
fiksacija nastaje pod uticajem električnog pražnjenja, a zasniva se na oksidaciji N pri čemu nastaju

HNO

2

  i HNO

3

  koje sa padavinama dospevaju u zemljište. N dospeva u manjim količinama u vidu

vodenih taloga NH

3

 (0.05 mg/l). Neuporedivo veći značaj za bilans N ima biotska azotofiksacija. Ona

predstavlja   redukciju   N

2

  do   NH

3

  od   strane   zemljišnih   MO   (aerobni   ­  

Azotobacter,   Azotomonas

;

anaerobni   ­  

Clostridium

)   na   račun   E   oslobođene   razlaganjem   organske   materije.   Posle   njihovog

izumiranja zemljište se obogaćuje organskim oblicima N. Pored bakterija, ovaj proces mogu izvoditi i
neke modrozelene  alge (godišnje  vezivanje u  poplavljenim pirinčanim  područjima iznosi  i do  80

kg/ha). 
U normalnim zemljištima slobodnom aerobnom azotofiksacijom se može vezati 10­40 kg/ha godišnje.
Količine fiksiranog N

2

 zavise od mnogo činilaca. 

Azotobacter

 je osetljiv na nizak pH zemljišta (< 5).

Dobra   obezbeđenost   u   P,   K,   Fe,   Mn,   Mo   kao   i   kalcifikacija   zemljišta   povoljno   utiču   na   rad
azotofiksatora. činioci koji sprečavajunjihov rad su odsustvo O, niske t, nedostatak ili suvišak vlage,

nizak pH, nedostatak P i Ca. Prisustvo N iz unetih N­đubriva usporava rad azotofiksatora. 
Slobodna   anaerobna   azotofiksacija   odvija   se   u   anaerobnim   uslovima   od   strane  

Clostridium

pasterianum

, ali u prisustvu dovoljne količine UH iz kojih se obrazuje buterna kiselina i H koji

redukuju N

2

 do NH

3

. Ovim putem se veže 2­3x manje N u odnosu na slobodnu.

Simbiozna azotofiksacija:

 Zasniva se na asimilaciji N

2

 pomoću kvržičnih bakterija iz roda 

Rhizobium

koji živi u simbiozi sa leguminozama koje ga snabdevaju UH, dok biljka zauzvrat dobija vezani N u
kvržicama. Izumiranjem MO i zaoravanjem korena i žetvenih ostataka N dospeva u zemljište. Fiksacija

Faktori koji utiču na sadržaj N u zemljištu:

Klima: Najveći uticaj od svih komponenti klime imaju t i r. U pogledu t, utvrđeno je da za ukupan N u
zemljištu važi pravilo Van­Hoffa, tj. ukupna količina N bi se 2­3x povećala za svako smanjenje od 10

O

C

srednje godišnje t. U rangu t (5­30

O

C), što je niža t to je niži i intenzitet dekompozicije organskih rezidua

i pri tome veću sadržaj N. 

Vlažnost (r): je u direktnoj pozitivnoj korelaciji sa sadržajem zemljišne organske materije. Povećana
vlažnost dovodi do veće produkcije organske materije, jer manja provetrenost smanjuje dekompoziciju.

Životna aktivnost viših biljaka počinje na nižoj t u odnosu na MO, i optimum je niži, tako da t oko 25

O

C

treba da favorizuju produkciju i održavanje humusnih materija.

Tip vegetacije: Zemljišta na kojima se gaje biljke sa intenzivnim korenovim sistemom su po pravilu
bogatija azotom. Pod šumskim tipom vegetacije, gde dolazi do taloženja lišća obrazuju se svetlo obojena

zemljišta sa nižom količinom N. Pod travnom vegetacijom, od ostataka korena i njegovih izlučevina se
formiraju   tamno   obojena   zemljišta   sa   većim   količinama   N.   Akumulacija   N   i   organske   materije   u

livadskim   zemljištima   se   ne   objašnjava   samo   proizvodnjom   veće   biomase,   nego   i   uslovima   koji
sprečavaju   smanjivanje   N   iz   organske   materije.   Kao   mogući   uslovi   su   slabija   aeracija   u   livadskim

zemljištima, visok stepen zasićenosti bazama, intenzivna aktivnost MO u rizosferi, prema tome i veća
azotofiksacija,   inhibiranje   nitrifikacije   izlučevinama   korena,   način   mešanja   korenskih   ostataka   sa

zemljištem.
Topografija i reljef: preko uticaja na klimat, ispiranje evaporaciju i transpiraciju utiču i na sadrćaj N u

zemljištu. Pri tome su veoma vaćni stepen nagiba zemljišta, dužina i oblik nagiba, pozicija nivoa vode. U
predelima izražene visinske promene, sadržaj N je u vezi sa vertikalnom zonalnosti u sastavu flore i

promena u klimi. U pogledu ekspozicije, severne padine imaju više N od južnih. Zemljišta koja se
javljaju u depresijama imaju veći sadržaj N nego ona na brežuljcima. Vlažna i slabo drenirana zemljišta

su   obično   bogatija   azotom,   jer   anaerobni   uslovi   koji   vladaju   za   vreme   vlažnog   perioda   sprečavaju
destrukciju organske materije. 

Aktivnost mikroflore i mikrofaune: N može biti na visokom nivou u zemljištu samo kada je aktivnost
MO usporena za izvesno vreme u toku godine, Faktori koji ograničavaju njihovu aktivnost su niska t,

oštra fluktuacija u fizičkim osobinama zemljišta, kao ona izazvana desikacijom, zamrzavanjem, niskom
pH, slabom dreniranošću, prisustvom inhibitora (tox. materija) koje stvaraju MO i više biljke.

Uticaj obrade na nivo N u zemljištu: Sadržaj N u zemljištu se smanjuje pri obradi. Gubici su veći za
vreme   prvih   godina   obrade,   posle   kojih   je   smanjenje   sadržaja   N   sporije.   Na   kraju   se   uspostavlja

ravnoteža koja je karakteristična za odgovarajuću klimu, način korišćenja i tip zemljišta. Smatra se da se
ravnotežni nivo postiže 50­100 godina kultivacije, s tim što se N brzo smanjuje prvih 16­20 godina, posle

čega postoji jaka tendencija održanja nivoa. 

Period i biljka

Gubitak od ukupnog N %

prvih 20 godina

25

drugih 20 godina

10

trećih 20 godina

7

kukuruz (godišnje)

3

soja (godišnje)

0.9

mešavina trava (godišnje)

2.9 ­ povećanje

Brojna istraživanja su utvrdila da je najveći gubitak N pri gajenju širokorednih useva, srednje sa žitima i
najmanje gajenjem leguminoza i trava. Na osnovu dobijenih rezultata u plodoredu Morra je došao do

novog koncepta, koji glasi: "Odgovarajućim plodoredom, zaoravanjem žetvenih ostataka i intenzivnom

primenom N i organskih đubriva, N se u zemljištu može održavati na visokom nivou,".

Gubici N iz zemljišta:

  N se iz zemljišta gubi migracijom, ispiranjem, denitrifikacijom i

volatizacijom, erozijom (hidro i eolskom) i odnošenjem prinosima. Od procesa migracije i ispiranja N

iz   zemljišta   zavisi:   dejstvo   N   iz   đubriva   i   zemljišnih   rezervi   na   prinos   i   kvalitet   kultura,   stepen
iskorišćenja od strane biljaka, odreživanje doza, vremena i načina primene N­đubriva i balans N u

zemljištu.   Migracija   pojedinih   oblika   N   je   rezličita.   Tako   su   organska   N­jedinjenja   nepokretna.
Karbamid je pokretan ali samo kratko vreme, do hidrolize. Jedini pokretan oblik je nitratni jon, jer se,

osim biološkom sorpcijom ne vezuje nijednom drugom vrstom sorpcije. Zemljište ima jaku odbojnost
prema nitratnom jonu her su nitrati jaki elektroliti koji uvećavaju površinski napon rastvora i time

izazivaju negativnu apolarnu adsorpciju, tj pojavu da je c jona i molekula manja na površini čestica
nego u rastvoru i da čvrste čestice zemljišta privlače vodu, a odbijaju nitrate. Kretanje nitrata može biti

zajedno sa kretanjem vode (mass flow), koje je posledica razlike u hidrauličnom pritisku. Znači da se
nitrati koji se nalaze u rastvoru kreću zajedno sa njim ascedentno, descedentno i lateralno. Kretanje

nitrata vodenim tokom i difuzijom može biti i istovremeno (simultano), kada u istom arealu zemljišta
postoji razlika u c soli i hidrauličnom pritisku. Njihovo kretanje je uglavnom vezano za kretanje

zemljišne vlage. Pored toga, na kretanje nitrata utiče i veliki broj činilaca, kao što su: količina i
raspored padavina, kapacitet zemljišta da zadrži vodu i količina vode koja prođe kroz profil za vreme

padavina, intenzitet perkolacije i infiltracije, teksture, strukture, dubine profila i površinskog tretmana,
prisustva ili odsustva useva, evapotranspiracije i da li je nitratni jon ispran ispod zone korena. Kretanje

nitrata je ustvari postepeno razblaživanje njihove koncentracije u površinskom sloju zemljišta. Ne
ispiraju se do nivoa vlažnosti koji odgovara PVK. Sa povećanjem vlažnosti iznad PVK, voda prodire

dublje u zemljište i količina nitrata u gornjem sloju može biti 0, dok se znatno povećava na 30, 60, 90 i
više cm. Značajnije ascedentno kretanje nitrata javlja se u vreme dužeg perioda suše. Više podataka o

vertikalnom penjanju N se može dobiti pomoću obeleženog  

15

N. Tako je prema Udin­u ascedentno

kretanje N u karbonatnom černozemu iznosilo 50 cm u cilindru (koji je i sam te dužine). U poljskim

uslovima je moguća i veća visina (dublji sloj, jača evaporacija, viša t). 
U seriji ispitivanja za svaki mm zimskih padavina iznad proseka, trebalo je sledećeg proleća povećati

količinu   N   od   0.25­1.25   kg/ha.   Dubina   do   koje   će   nitrati   dospeti   ne   zavisi   mnogo   od   ukupnih
padavina , već od količine vode koja stvarno prođe kroz profil zemljišta. Najtačniji rezultati o migraciji

nitrata u profilu iz unetih N­đubriva dobijaju se u lizimetrima punjenim zemljištem u neporemećenom
stanju (monolitima).

Denitrifikacija:

  Biološki   proces   koji   vrše   fakultativno   anaerobne   bakterije   sposobne   da

koriste O nitrata umesto atmosferskog kao akceptora H. U njih spadaju vrste iz rodova 

Pseudomonas,

Micrococcus, Bacillus

. Takođe, neki autotrofi imaju sposobnost redukcije nitrata kao  

Thiobacillus

denitrificans, T. thioparus

. U odsustvu O, ali prisustvu nitrata dolazi do nitratne respiracije:

C

6

H

12

O

6

 + 4NO

3

­

 ­­­> 6CO

2

 + 6H

2

O + 2N

2

Biološka denitrifikacija se odvija pod uticajem denitrifikatora i obuhvata resukciju nitrata do gasovitih

oblika N (N

2

O i N

2

). U odgovarajućim uslovima se odrigrava prilično brzo. Činioci koji dovode do

denitrifikacije   su   sledeći:   dodavanje   veće   količine   organske   materije,   prevlaženo   zemljište,   slaba

aeracija,   niska pH. Mere za smanjenje denitrifikacionih procesa se sastoje u otklanjanju uzročnih
faktora. 

Volatizacija:

  Proces   hemijske   prirode   koji   obuhvata   zemljišni   N   i   N   iz   amidnih   i

amonijačnih đubriva. Gubici koji njome nastaju su u većoj korelaciji sa sadržajem CaCO

3

 u zemljištu

nego sa pH vrednošću. Intenzitet volatizacije zavisi i od anjona unetih đubriva. Više se gubi amonijak

iz amonijum­sulfata nego iz amonijum­nitrata, a veoma malo iz amonijum­fosfata. Pri površinskom
unošenju N­đubriva gubici volatizacijom zavise od više faktora: pH, sorptivne sposobnosti zemljišta,

doze đubriva, t i r, padavina. Pri unošenju amidnin i amonijačnih đubriva u alkalna ili karbonatna
zemljišta dolazi do obrazovanja amonijum­karbonata, koji je nestabilan i razlaže se na amonijak koji se

gubi, CO

2

  i H

2

O. Uneta urea brzo hidrolizuje do amonijum jona koji lokalno povećava pH, pa su