Stymulowanie ozimin

W nowoczesnym rolnictwie, oprócz tradycyjnego nawożenia i ochrony roślin, stosuje się różne substancje przyczyniające się do polepszenia warunków wzrostu i rozwoju. Ich działanie może być bezpośrednie i pośrednie oraz wpływać wielokierunkowo na rośliny.

Mogą one na przykład przyspieszać procesy życiowe, sterować nimi, zwiększać odporność na czynniki stresowe i chorobotwórcze, stymulować rozwój systemu korzeniowego, kwitnienie lub dojrzewanie, wpływać na zmianę i poprawę parametrów jakościowych nasion i innych części roślin. W konsekwencji zwiększa się plon i poprawia się jego jakość. Generalnie preparaty te można sklasyfikować jako środki poprawiające wzrost roślin, czyli działające pośrednio, np. przez poprawę właściwości fizyczno-chemicznych gleb i podłoży oraz biostymulatory i regulatory, które oddziaływają bezpośrednio na procesy fizjologiczne roślin, indukując (wywołując) je lub przyspieszając. Czasami preparaty wykazują działanie wielokierunkowe, mogą działać pośrednio lub bezpośrednio, zwłaszcza te stosowane doglebowo. Przykładowo preparaty mikrobiologiczne mogą działać strukturotwórczo i jednocześnie wydzielać jakieś substancje stymulujące. W wielu przypadkach mechanizm działania konkretnego preparatu jest tak subtelny i wielokierunkowy, że jeszcze nie są poznane do końca jego podstawy fizjologiczne a jedynie rejestruje się korzystne oddziaływanie na rośliny. Wiele znanych biostymulatorów wykazuje pozytywne działanie w zwiększaniu odporności roślin na choroby i szkodniki. Nie zastąpią one klasycznej ochrony, gdy wystąpi patogen, ale są zazwyczaj dużo bezpieczniejsze i w miarę możliwości zastępuje się nimi tradycyjne preparaty stosowane do ochrony roślin.

Czym są biostymulatory?

W zależności od mechanizmu działania konkretne preparaty mogą być zaliczane albo do środków ochrony roślin, albo do grupy nawozów. W świetle przepisów prawa obowiązujących w naszym kraju użycie wszelkich materiałów w produkcji żywności wymaga specjalnej rejestracji. Zgodnie z Ustawą o ochronie roślin, „środki, które oddziałują na procesy życiowe roślin w inny sposób niż składnik pokarmowy, w tym regulator wzrostu”, zaliczane są do środków ochrony roślin, w grupie: regulatory rozwoju roślin. Zalicza się więc do nich większość substancji z wymienionych wyżej grup. Ponieważ działanie fitohormonów, bioregulatorów i innych grup substancji czynnych w ostatecznym rachunku wpływa na stymulację rozwoju roślin i ich produktywności, często dla całej tej grupy używa się określenia „biostymulatory”, zwłaszcza w potocznym rozumieniu. W Ustawie o nawozach i nawożeniu wymienia się natomiast środki poprawiające właściwości gleb. Z powodu wielokierunkowego działania preparatów i ich stosowania terminologia dotycząca nazewnictwa i podziałów substancji biologicznie czynnych jest nie do końca sprecyzowana. Grupy substancji, których działanie stymuluje rozwój i procesy życiowe roślin, można podzielić pod kątem ich składu chemicznego lub oddziaływania na wzrost roślin. Stąd możemy wyróżnić kilka poniższych grup:

1. Fitohormony (auksyny, cytokininy, etylen, gibereliny, kwas abscysynowy) – regulatory wzrostu i rozwoju pochodzenia naturalnego lub odpowiadające im substancje syntetyczne wykazują poznane i udokumentowane działanie na rośliny;

2. Związki o charakterze odżywczym (nieklasyfikowane jako składniki pokarmowe) – mineralne to pierwiastki dobroczynne i ultraelementy, np. krzem, sód, tytan, kobalt, nikiel, wanad, selen, lub organiczne, np. aminokwasy, cukry;

3. Bioregulatory – specyficzne substancje pochodzenia roślinnego, np.: fenole, kwas salicylowy, brassinosteroidy itp., regulujące procesy życiowe;

4. Biostymulatory (inaczej: stymulatory wzrostu; fitostymulatory) – nie biorą bezpośredniego udziału w regulacji procesów, lecz oddziałują na metabolizm poprzez indukowanie, wspomaganie i stymulacje procesów życiowych roślin;

5. Organizmy antagonistyczne lub symbiotyczne (grzyby do mikoryzacji, bakterie symbiotyczne i wolno żyjące) – zastosowane na roślinę lub doglebowo zmieniają zakres występujących gatunków potencjalnie niebezpiecznych, ograniczając występowanie grzybów patogenicznych lub zwiększając tempo procesów biologicznego rozkładu materii organicznej, mogą produkować specyficzne wydzieliny;

6. Substancje o działaniu pośrednim (polepszacze) – działające na rośliny poprzez wpływ na środowisko glebowe i jego poprawę, głównie preparaty humusowe, agrożele itp.

Potrzebują wzmocnienia przed zimą

Zboża ozime w ostatnich latach wraz z niekorzystnymi zmianami środowiska są coraz częściej narażane na różne czynniki stresowe, np. suszę czy uszkodzenia mrozowe, z powodu braku okrywy śnieżnej zimą.

Kluczowe znaczenie ma właściwe przygotowanie roślin do przezimowania. W pierwszej kolejności należy zadbać o jak najlepszy rozwój systemu korzeniowego. Dzięki temu rośliny będą bardziej odporne na ewentualną suszę jesienią i będą zdolne do przetrwania mrozów. Wiele preparatów wykazuje działanie stymulujące rozwój systemu korzeniowego, np. na bazie fosforynów czy wyciągów z alg. Ponadto preparaty bakteryjne oraz humusowe poprawiające strukturę gleby i retencję wodną wpływają w sposób pośredni na rozwój systemu korzeniowego. Zabiegi można wykonywać podczas przygotowania stanowiska lub siewu (preparaty bakteryjne i kwasy humusowe). Natomiast inne związki można stosować dolistnie, gdy zboża mają 2-3 liście (BBCH 12-13) w październiku/listopadzie.
Do tego celu należy zastosować preparaty stymulujące produkcję chlorofilu. Celem jest jak największa produkcja asymilatów przed spadkiem temperatury, gdy fotosynteza zostanie spowolniona lub zatrzymana. Dzięki temu rośliny lepiej przetrwają zimę oraz szybciej podejmą wzrost wiosną. Do tego celu można wykorzystać różne preparaty zawierające np. aminokwasy lub składniki mineralne. Te same związki mogą być wykorzystane do regeneracji aparatu asymilacyjnego uszkodzonego podczas zabiegów ochrony roślin, głównie herbicydami lub regulatorami wzrostu wiosną. Dzięki szybkiej regeneracji chlorofilu rośliny będą bardziej odporne podczas zimy.

Krzem – wyjątkowy pierwiastek dla zbóż

Krzem nie jest zaliczany do pierwiastków niezbędnych do życia roślin, ale wiele z nich gromadzi go w większych lub mniejszych ilościach. Takie gatunki jak skrzyp polny, ryż czy trzcina cukrowa akumulują w suchej masie nawet 10-15% krzemionki. Z kolei inne gatunki jednoliścienne, tj. rośliny zbożowe i trawy, zawierają zazwyczaj do 3% krzemionki. Z kolei rośliny dwuliścienne gromadzą go zazwyczaj w znacznie mniejszych ilościach – do 0,5%. Są to zawartości podobne do makroskładników. Pomimo tego, że krzem nie jest niezbędny do życia roślin, to klasyfikujemy go jako pierwiastek dobroczynny (beneficial element), czyli taki, który działa korzystnie na rośliny. Wielokrotnie udowodniono, że krzem wykazuje pożyteczne działanie szczególnie na roślinach rosnących w różnych warunkach stresowych. Stymuluje ich procesy życiowe oraz zwiększa tolerancję na niekorzystne warunki środowiskowe. W wielu przypadkach o wielkości i jakości plonu często decyduje woda. W naszym klimacie mamy do czynienia przede wszystkim z suszami glebowymi występującymi okresowo latem. Niestety, niedobory wody mogą występować również w innych okresach. Podczas silnego stresu wodnego wskutek wysokiego ciśnienia osmotycznego w glebie może dochodzić do odwodnienia i nawet wycofywania się wody z komórek korzeni. Zimą, gdy gleba zamarznie, a nie ma okrywy śnieżnej, to istnieje również duże ryzyko odwodnienia tkanek. Największe ilości krzemu w roślinach akumulują się bezpośrednio pod warstwą skórki liści (kutikuli) w postaci polimerów SiO2 nH2O, tzw. żelu krzemionkowego, tworząc pod wpływem wody nierozpuszczalną warstwę kutykularno-krzemową. Im więcej krzemu pobierze roślina, tym wytworzona warstwa będzie grubsza, a to wpłynie na tworzenie się mechanicznej bariery w ścianach komórkowych, przestrzeniach międzykomórkowych i wnętrzach komórek. W konsekwencji korzystnie wpłynie to na metaboliczną i fizjologiczną aktywność roślin. Tak wzmocnione ściany komórkowe liści stanowią naturalną barierę dla patogenów, które wykazują mniejszą możliwość infekcji zasobnych w krzem roślin. Jest to podstawowy mechanizm ochronny powodowany przez krzem w roślinach chroniący również częściowo przed szkodnikami. Krzem działa również biostymulująco, indukując wiele niespecyficznych reakcji na czynniki stresowe. Zwiększając ciśnienie osmotyczne, ogranicza stres suszy i zasolenia, a wiążąc niektóre kationy, chroni rośliny przed zatruciem i zasoleniem.   

Biostymulatory są to preparaty, których oddziaływanie na rośliny nie ma charakteru troficznego (odżywczego). Ich działanie polega na wywoływaniu lub zwiększaniu poziomu naturalnie występującej u roślin odporności (tolerancji) na dany czynnik stresowy.

dr inż. Piotr Chohura

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

fot. Artyszak

Artykuł ukazał się w wydaniu 08/2020 miesięcznika „Nowoczesna Uprawa”