Biostymulacja i najważniejsze mikroelementy w uprawie zbóż wiosną

prof. UPP dr hab. Jarosław Potarzycki

Przystępując do opracowania planów nawozowych warto zadać sobie pytanie o to, czy celem jest minimum żywieniowe, czy też planujemy zapewnić roślinom komfortowe warunki wzrostu. Wybór drugiej opcji to z pewnością także poprawa wykorzystania azotu z nawozów. Konsekwencją będą nakłady na pogłówne stosowanie mikroelementów, składników korzystnych (krzem) i związków stymulujących metabolizm rośliny (aminokwasy), a efektem możliwość zmniejszenia zalecanych dawek azotu.

Punktem wyjścia do dalszych rozważań musi być ocena gleb pod względem zasobności w mikroelementy. Z dostępnych danych publikowanych przez Stacje Chemiczno-Rolnicze wynika, że ponad 70% gruntów ornych stanowią gleby z deficytem boru, a odpowiednio 30 % i 20% gleby o niskiej zasobności w miedź i cynk. Pewnym paradoksem jest znana zależność, zgodnie z którą, po uregulowaniu odczynu gleby zmniejsza się dostępność większości mikroelementów, a to oznacza konieczność dostarczenia tych składników dolistnie. Sytuacja taka ma miejsce szczególnie w stanowiskach przygotowywanych pod zasiew jęczmienia – zboża o największej wrażliwości na zakwaszenie. Doprowadzenie gleby do pH około 7,0, to jednocześnie znaczne ograniczenie możliwości pobierania manganu i innych mikroelementów.


W porównaniu z roślinami liściastymi (rzepak ozimy, burak cukrowy) zboża uważane były w przeszłości za rośliny o mniejszych wymaganiach względem mikroelementów. Jednak realizacja potencjału plonotwórczego pszenicy ozimej (określanego przez COBORU na poziomie około 10 t/ha, ryc. 1) wymaga zdecydowanej zmiany podejścia do nawożenia i biostymulacji zbóż ozimych. Biostymulatory roślinne określane są jako preparaty wspomagające naturalne procesy życiowe roślin oraz zwiększające odporność roślin na występujące warunki stresowe, co ważne – niezależnie od zawartości składników pokarmowych. Mogą to być produkty zawierające:

• składniki mineralne (mikroelementy, też składniki korzystne, na przykład Si)
• hormony roślinne i związki pochodne: auksyny, cytokininy, gibereliny
• związki organiczne: aminokwasy, peptydy, węglowodany, tłuszcze i inne
• substancje o działaniu antyoksydacyjnym: betainy, flawonoidy, kwasy fenolowe, polifenole i inne

Istnieje szereg przesłanek do dolistnej aplikacji mikroelementów i biostymulatorów, które należy rozpatrywać przynajmniej w oparciu o cztery grupy czynników: żywieniowych, antystresowych, jakościowych i środowiskowych (ryc. 2). O ile wpływ mikroelementów i substancji stymulujących na metabolizm rośliny jest dość dobrze rozpoznany i udokumentowany w literaturze, to pozytywne działanie odniesione do stresów biotycznych (związanych z obecnością patogenów) jest mało eksponowane. Tymczasem właściwości takie posiada niedoceniany składnik korzystny – krzem, a wśród mikroelementów: miedź, bor i mangan.

- fot 1 1

Rycina 1. Plony wzorca pszenicy ozimej w t/ha wg COBORU 2021

- fot 2 1

Rycina 2. Kryteria uwzględniane przy podejmowaniu decyzji o dolistnym nawożeniu

Technologia dolistnego stosowania agrochemikaliów w zbożach ozimych powinna być nakierowana na optymalne wykształcenie poszczególnych elementów struktury plonu, a to wiąże się ściśle z gospodarką azotem na każdym etapie wzrostu łanu.

Pierwszy okres krytyczny obejmuje wiosenne ruszenie wegetacji. W pełni krzewienia oprócz magnezu i siarki, bardzo ważna jest odpowiednia podaż miedzi i manganu – składników odpowiedzialnych za szybkość pobierania i przemieszczanie azotu w roślinie. Aplikacja manganu, bez względu na uprawiany gatunek, powinna być obligatoryjna w zmianowaniach z dużym udziałem zbóż. W łanach, które źle przezimowały oba wymienione wcześniej składniki zwiększają szybkość regeneracji tkanek roślinnych i wzmagają odporność na stresy biotyczne, gdy uszkodzone przez niskie temperatury tkanki okrywowe stanowią wrota dla patogenów. Po pojawieniu się pasożyta w roślinach odpowiednio zaopatrzonych w miedź następuje intensywna produkcja lignin stanowiących barierę mechaniczną oraz związków chemicznych takich jak: fitoaleksyny, alkaloidy, fenole, chinony o specyficznym działaniu biochemicznym. Udowodniono toksyczność tych związków między innymi dla mączniaka zbożowego i zgorzeli podstawy źdźbła. Prozdrowotne działanie manganu wiąże się z kolei z produkcją flawonoidów, które chronią komórki roślinne przed oddziaływaniem słońca (ściślej wysokich temperatur), grzybów i insektów. Mikroelementem – mało eksponowanym w nawożeniu zbóż – jest cynk, składnik o szerokim spektrum działania. Pierwiastek ten uczestniczy w syntezie tryptofanu, będącego prekursorem kwasu IAA (kwas indolino 3-octowy), czyli naturalnej auksyny. To z kolei wiąże się ze stymulowaniem podziału komórek, co przekłada się na rozwój korzeni. Aplikacja cynku oznacza więc lepsze zaopatrzenie roślin w azot i potas tak potrzebne do utrzymania aktywności źdźbeł kłosonośnych w fazie strzelania w źdźbło oraz stanowi oręż w walce o wodę w późniejszych stadiach rozwojowych. Zapewnienie roślinom komfortu żywieniowego stanowi punkt wyjścia do stosowania biostymulatorów, ponieważ w tych warunkach efektywność stymulowania naturalnych procesów zwiększających wykorzystanie składników pokarmowych z gleby i z nawozów jest największa. Biostymulacja przed początkiem intensywnego wzrostu roślin (BBCH 30), to zależnie od specyfiki preparatu, moment w którym przygotowujemy rośliny na spodziewane stresy związane z niedoborem wody i wysokimi temperaturami. Należy pamiętać, że jednym z czynników gwarantujących powodzenie dolistnej aplikacji jest odpowiednia wilgotność powietrza, ponieważ w takich warunkach roślina jest przygotowana morfologicznie na sprawne przemieszczenie jonów i związków chemicznych przez kanaliki wodne w kutikuli i ścianie komórkowej. W tym okresie ujawnia się pozytywne działanie biostymulatorów zawierających aminokwasy, których rola poza bezpośrednim wpływem na metabolizm rośliny polega na wspomaganiu działania środków ochrony roślin. Silne działanie antystresowe w okresie wiosny wykazuje prolina. Co ciekawe, potwierdzono także korzystny wpływ tego aminokwasu w sytuacji, gdy rozhartowane rośliny poddane są działaniu przymrozków. Wynika to z właściwości krioprotekcyjnej polegającej na obniżeniu punktu zamarzania. W efekcie roślina poddana działaniu ujemnych temperatur nie jest całkowicie uszkadzana (rozrywana) przez kryształki lodu.

Drugim okresem kardynalnym są fazy strzelania w źdźbło i wzrostu kłosa w pochwie liściowej. Od stanu zaopatrzenia roślin w tym długim kalendarzowo okresie zależy ostateczna liczba ziarniaków w kłosie, która pierwotnie jest definiowana już w stadium BBCH 31. Na plantacjach bardzo dobrze rokujących warto wykonać dwa, a nawet trzy zabiegi, wprowadzając cały pakiet mikroelementów (w tym żelazo, tak ważne dla aktywności fotosyntetycznej liści) i biostymulator. Aplikacja nawozów mikroelementowych do fazy języczka liścia flagowego (BBCH 37-39), a w przypadku większej liczby zabiegów do początku kłoszenia (BBCH 50-51), przy jednocześnie odpowiednim nawożeniu azotem i dostępności potasu, gwarantuje wytworzenie względnie dużej liczby płodnych kwiatków, co należy odnieść do ostatecznej liczby ziarniaków w kłosie. Z danych literaturowych wynika, że pszenica ozima w warunkach dwukrotnej aplikacji miedzi (w stadiach BBCH 25 i BBCH 31) sprawniej przemieszczała asymilaty ze słomy do rozwijającego się kłosa, co z kolei przełożyło się na większą masę 1000 ziarniaków (trzeci, najpóźniej kształtowany element struktury plonu) i zwiększenie zawartości glutenu w ziarnie. W tej złożonej sekwencji procesów ważną rolę odgrywają także siarka i magnez stosowane dolistnie oraz odpowiednie zasoby potasu w glebie.

W rozważaniach na temat dolistnego nawożenia zbóż należy uwzględnić krzem, składnik z dużymi perspektywami. Wprawdzie krzemionka to podstawowy składnik budulcowy gleby (ściślej minerałów glebowych), jednak najnowsze badania wskazują na silną reakcję wielu gatunków na dolistną aplikację kwasu ortokrzemowego. Plonotwórcze działanie krzemu jest wielokierunkowe. Dobre zaopatrzenie w ten składnik przekłada się na większą ekspresję genów związanych z procesem fotosyntezy. Krzem przeciwdziała też degradacji chlorofilu w liściach (rośliny dłużej aktywne fotosyntetycznie) i zmniejsza uszkodzenia ultrastruktury chloroplastów przez czynniki zewnętrzne. Jednak znaczenie krzemu najczęściej odnoszone jest to ograniczenia skutków działania czynników stresowych (ryc. 3). Dotyczy to zarówno odporności biernej (tworzenie barier mechanicznych dla patogenów), jak i czynnej (indukowanej przez patogena), związanej z syntezą toksycznych związków dla pasożyta, takich jak fenole i fitoaleksyny. Krzem kontrolując metabolizm ogranicza między innymi peroksydację lipidów, która zakłóca funkcjonowanie błon cytoplazmatycznych oraz zmniejsza uszkodzenia oksydacyjne białek. W ten sposób ograniczając stres oksydacyjny poprawia funkcjonowanie układów enzymatycznych obecnych w wielu szlakach metabolicznych.

- fot 3

Rycina 3. Znaczenie krzemu w nawożeniu roślin

Odbieraj bezpłatne rekomendacje ekspertów dotyczące Twojej uprawy!

Dołącz do Nas:

Zapisz się już dziś i razem z Nami zbieraj rekordowe plony!