Jesienny start zbóż ozimych jest wypadkową wielu zdarzeń – począwszy od właściwości agrochemicznych stanowiska, poprzez termin siewu, skończywszy na nawożeniu. Pod względem siedliska największe wymagania mają pszenica i jęczmień. Należy pamiętać, że wbrew obiegowym opiniom nie pszenica, lecz jęczmień wykazuje silniejszą wrażliwość na zakwaszenie, wynikającą z aktywności toksycznego glinu. W wieloletnich badaniach wykonanych na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu zwyżka plonu jęczmienia ozimego – jako efekt wapnowania gleby kwaśnej – była trzykrotnie większa niż w przypadku pszenicy ozimej, uprawianej w tych samych warunkach. W literaturze opisano znaczącą reakcję jęczmienia ozimego na obecność kationów Al³⁺ i Al(OH)²⁺w ryzosferze. Najczęściej opisywanymi skutkami są:

1. Zahamowanie inicjacji wzrostu korzeni bocznych
2. Zwiększenie grubości korzenia (bardziej aktywne fizjologicznie są młode korzenie, o mniejszej średnicy)
3. Ograniczenie elongacji komórek, a nie liczebności
4. Morfologiczne zmiany w komórkach egzodermy i kory
5. Zmiany w składzie i rozmieszczeniu pektyn ściany komórkowej

Zhu i Chen (2001) wskazali na programowaną śmierć komórki indukowaną przez Al. Oznacza to, że rośliny penetrując kolejne warstwy gleby z nadmiarem wymienionych kationów są narażone na systematyczne obumieranie korzeni, mimo wcześniej dokonanych podziałów komórkowych. W eksperymencie laboratoryjnym potwierdzono, że nawet krótkotrwały kontakt korzeni z pożywką wzbogaconą w glin (przez 24h) wywołuje zmiany w architekturze korzeni (ryc. 1). Jedną z obserwacji było zmniejszenie względnego przyrostu długości korzeni o 58%.

Rycina 1. Wpływ krótkotrwałego stresu wywołanego przez glin (10 uM Al) na korzenie jęczmienia (opracowano na podstawie danych publikowanych przez Wu i in. 2024).

Na reakcję producenta rolnego w kontekście redukcji zakwaszenia w przypadku jęczmienia, który jest zwykle wcześniej siany niż pszenica, zostało już bardzo mało czasu. Jeżeli organizacyjnie jest to jeszcze możliwe trzeba wapnować, także z myślą o roślinie następczej. O ile niemożliwe jest odkwaszanie należy ograniczyć aktywność glinu, o czym była mowa w dwóch poprzednich wpisach. Rola siarczanów wapnia i magnezu jest w tu nie do przecenienia. Warto więc zainwestować w LUBOPLON CAL-MAG lub LUBOPLON MAG-MAKS. Oba nawozy można zastosować niezależnie od odczynu. Zawartość wapnia w pierwszym z wymienionych produktów jest ważna zarówno w glebach lekkich (z natury ubogich w węglany wapnia) jak i w glebach ciężkich i zwięzłych, w których Ca będzie przyczyniał się do poprawy struktury gleby. W tych warunkach wapń wpłynie bezpośrednio na metabolizm rośliny (stymulowanie rozwoju korzeni) oraz pośrednio poprzez rozluźnienie gleby.

Jesienny start i rozwój roślin w okresie wiosny zależą od terminu siewu, to oczywiste. Wczesny siew zapewnia większą sumę efektywnych temperatur w pierwszych tygodniach wegetacji (ryc. 2). W efekcie rośliny przed zimowym spoczynkiem osiągają późniejsze stadium rozwojowe. O ile w przypadku jęczmienia ozimego jesienne krzewienie jest normalnym zjawiskiem, to na polach z pszenicą nie jest to regułą. Prawdą jest, że przyzwyczailiśmy się do ciepłych jesieni i większość pszenic sianych w terminie krzewi się (przynajmniej rozpoczyna ten proces) przed zimą. Rozkrzewienie pszenicy w tym okresie jest jednym z warunków uzyskania odpowiedniej zwartości łanu, co jeszcze ważniejsze, wyrównania produktywności pędu głównego z bocznymi. Krzewienie zbóż rozpoczyna się po rozwinięciu 3 liści (4 liść daje początek rozwoju pierwszego źdźbła bocznego). Efektem różnicowania komórek jest powstanie źdźbeł bocznych, z których każde na tym etapie ma „swój” system korzeniowy. To jest kluczowe dla wiosennego startu. Optymalnie jeśli pszenica ozima wytworzy przed zimą 2-3 źdźbła boczne. Źdźbła zawiązane jesienią są stabilniejsze, a w stresie abiotycznym trudniej ulegają redukcji. Zwykle pojedynczy plon jest większy ze źdźbeł wytworzonych jesienią niż wiosną.

Rycina 2. Zależność liczby dni od siewu pszenicy ozimej do wschodów od średniej temperatury w tym okresie. Różne kolory oznaczają różne daty siewu od najwcześniejszej (SD1) do najpóźniejszej (SD5). Źródło rysunku: Kanapickas i in. 2024; badania wykonano w środkowej Litwie

Warto pamiętać, że pszenice siane późno (wyłączając skrajnie ciepłe październik i listopad) słabo różnicują stożki wzrostu. Praktycy doskonale wiedzą, że w sprzyjających warunkach, przy odpowiedniej strategii nawożenia na przedwiośniu i wczesną wiosną może skutecznie dokrzewić łan. Jednak wieloletnie obserwacje doświadczeń polowych pokazują, że wiosenne krzewienie wiąże się zwykle ze skróceniem tej fazy (szybko wydłużający się dzień, względnie wysokie temperatury, często niedobór wody), a efektem jest mniejsza płodność kłosów i ogólne zmniejszenie się powierzchni liści. Powiemy, że następuje ograniczenie zdolności asymilacyjnej roślin.

Jeśli założymy spory potencjał łanu w okresie jesieni konieczne staje się stworzenie roślinom komfortu żywieniowego.

Do rozwoju organów podziemnych i nadziemnych konieczny jest azot. To z pozoru banalne stwierdzenie wymaga drobnego komentarza. W okresie jesiennej wegetacji zboża korzystają z zasobów glebowych azotu. Wykorzystanie tych zasobów wymaga jednak odpowiedniego zaopatrzenia w inne składniki. W przypadku użycia nawozów wieloskładnikowych przed siewem dopływ tego składnika kształtuje się na poziomie 20 – 30 kg N/ha, co w zupełności wystarczy, nawet w słabszych stanowiskach.

Przesłankami do jesiennego stosowania azotu w zbożach ozimych, zwłaszcza pszenicy i jęczmienia, są między innymi: (i) zebranie dużego plon rośliny przedplonowej, (ii) wystąpienie niekorzystnych warunków do letniej mineralizacji azotu glebowego, (iii) przyoranie słomy bez korekty stanu azotowego w glebie, (iv) późny siew. W ostatniej z wymienionych sytuacji musi to być jednak azot szybkodziałający (nawóz z azotanami).

Zanim przejdziemy do sumarycznych potrzeb pokarmowych zbóż określmy znaczenie poszczególnych pierwiastków dla jesiennego rozwoju i odpowiedniego przezimowania. W tym miejscu ważne jest rozróżnienie funkcji fizjologicznych (skład chemiczny rośliny) i morfologicznych (rozwój tkanek roślinnych).

Zacznijmy od fosforu. W przypadku tego składnika spełnione są oba kryteria. Od obecności fosforu w roślinie zależą zasoby energetyczne (zgromadzone w ATP) wykorzystywane w każdym procesie fizjologicznym (oddychanie, fotosynteza, synteza związków złożonych takich jak węglowodany i białka). Zakumulowane fosforany gwarantują rozwój korzeni, co warunkuje odpowiednie zaopatrzenie nowych zawiązków źdźbeł w wodę i składniki mineralne, a także  jest inwestycją w przyszłość (aspekt morfologiczny).

Przezimowanie zbóż w największym stopniu zależy od stanu zaopatrzenia w potas. Najważniejsze funkcje tego składnika są związane z: (i) produkcją cukrów wielkocząsteczkowych (obniżenie punktu zamarzania soku komórkowego), (ii) kontrolą potencjał osmotycznego, (iii)  syntezą białek przeciwzarzeniowych, (iv) zwiększeniem grubości kutykuli i tworzeniem warstwy korka wokół ran spowodowanych niskimi temperaturami, (v) aktywacją enzymów odpowiedzialnych za syntezę węglowodanów strukturalnych i lignin, stanowiących naturalną barierę dla patogenów w miejscach przerwania tkanki okrywowej.

W okresie zimy rola wspomnianego wcześniej wapnia odnosi się do budowy ściany komórkowej i syntezy kutykuli. Potwierdzono, że wapń kontroluje reakcję na chłód zmieniając płynność membran i wpływając na właściwości strukturalne tzw. białek błonowych. To z kolei wpływa na efektywny transport jonów i metabolitów powodując zmiany  w składzie chemicznym soku komórkowego. W rezultacie następuje współdziałanie z potasem, którego efektem jest obniżenie punktu zamarzania soku komórkowego.

Uwalnianie energii z ATP, o której wspomniano omawiając rolę fosforu, jest warunkowane obecnością magnezu. Enzym ATP-aza jest aktywowany przez Mg²⁺. Zakładając przynajmniej średnią zasobność gleby w magnez można przyjąć wystarczającą podaż tego pierwiastka dla zbóż. Nie zmienia to jednak faktu, że od dostępności magnezu w glebie będzie zależał wiosenny start zbóż. Oznacza to, że o ile nie dostarczymy magnezu jesienią musimy to zrobić zimą lub na przedwiośniu, zwykle w towarzystwie siarki. Wrócimy do tego w kolejnych wpisach.

Podsumowanie znaczenia stanu żywieniowego roślin na przezimowanie zamieszczono w tabeli 1.

Tabela 1. Wpływ makroskładników na przezimowanie

Sumaryczne potrzeby pokarmowe zbóż ozimych są dość dobrze zdefiniowane. Generalnie zróżnicowanie między gatunkami jest niewielkie. Na rycinie 3 przedstawiono wartości pobrania jednostkowego makroskładników dla najbardziej wymagających gatunków czyli pszenicy i jęczmienia. Dla azotu podano dość szeroki zakres ze względu na różnice odmianowe pszenic – konsumpcyjna wymaga większej podaży tego składnika. W przypadku jęczmienia w obliczeniach dawek fosforu i potasu należy przyjąć górne wartości PJ, choć jak widać różnice są raczej symboliczne. Z kolei potrzeby żyta są mniejsze.

Rycina 3. Pobranie jednostkowe (PJ) składników przez pszenicę ozimą i jęczmień ozimy, kg/t (plon główny + odpowiednia masa słomy)

Podane wartości pomnożone przez zakładany (ale realny) plon pozwolą na określenie potrzeb pokarmowych. Pamiętajmy, że jest to ilość składnika potrzebna na wyprodukowanie określonej biomasy. To nie są potrzeby nawozowe. Żeby precyzyjnie określić dawkę nawozu potrzebna jest diagnoza. O testach agrochemicznych mówiliśmy między innymi tutaj.

Uogólniając:

1. Gdy zasobność gleby kształtuje się na poziomie średnim potrzeby pokarmowe są zbliżone do potrzeb nawozowych. Oznacza to, że PJ pomnożone przez zakładany plon będzie dawką nawozową.
2. W glebie o niskiej zasobności dawkę składnika należy zwiększyć o 20 – 50% w stosunku do potrzeb pokarmowych. Wynika to z faktu, że oprócz żywienia rośliny konieczna jest także regulacja zasobności. Podany zakres jest dość szeroki, ponieważ zależy od stopnia wyczerpania gleby z analizowanego składnika.
3. Wysoka zasobność pozwala na zastosowanie mniejszej dawki niż wynika to z potrzeb pokarmowych. Zakres redukcji może wynosi nawet 40 – 60%, zależnie od wyniku testu. Teoretycznie przy bardzo wysokiej zasobności w fosfor i/lub potas można byłoby zrezygnować z aplikacji tych składników. Odradzam takie rozwiązanie i mimo wszystko zastosowanie nawet niewielkiej startowej dawki nawozu, ponieważ zwykle po zbożach uprawiana jest roślina liściasta czyli wymagająca (silniej reagująca na zasobność gleby niż na nawożenie bieżące).

Szczegółowe zalecenia odnośnie do dawek fosforu i potasu w oparciu o test glebowy i roślinę następczą przedstawiono w przywołanym wpisie.

Dobór nawozów do przedsiewnego nawożenia zbóż ozimych pozostających w ofercie firmy LUVENA jest spory. Dla zbóż od lat dedykowana jest LUBOFOSKA POD ZBOŻA, która oprócz makroskładników zawiera także miedź i mangan – mikroelementy kluczowa dla pszenicy i jęczmienia. Oba są ważne nie tylko w pełni sezonu wegetacyjnego, lecz także dla przezimowania roślin. W sytuacji gdy w porównaniu z fosforem gleba pod względem zasobności w potas jest w wyższej klasie dobrym rozwiązaniem będzie wysiew LUBOFOSKI 0-15-15 lub LUBOFOSKI 4-12-12, zależnie od tego czy wskazana jest aplikacja azotu czy nie. Warto pamiętać, że wszystkie LUBOFOSKI zawierają związki fosforu bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie. Stąd rekomendacja także dla stanowisk wyczerpanych z fosforu. Podobne zalecenie dotyczy SUPERFOSFATU PROSTEGO, który ze zrozumiałych względów należy uzupełnić SOLĄ POTASOWĄ lub LUBOPLONEM KALIUM. Drugi z wymienionych nośników potasu zawiera jeszcze wapń, magnez i siarkę.

W systemie nawożenia, w którym oprócz bieżącego nawożenia konieczna jest poprawa zasobności gleby z myślą o roślinach następczych warto sięgnąć po jeden z LUBOFOSÓW. Są to nawozy zawierające związki fosforu o różnej szybkości działania. W ten sposób zabezpieczymy rośliny w krótkim okresie po siewie oraz wysycimy glebą składnikami, które będą wykorzystane po kilku miesiącach.

Oddzielną grupę nawozów stanowią nawozy w typie OPTIPLON charakteryzujące się sprawnym uwalnianiem składników, zbilansowanym składem chemicznym oraz różnymi relacjami między składnikami. W tej grupie znajdziemy zarówno nawozy NPK o szerokim stosunku K/P (4-14-30) i nieco węższym, ale z większą zawartością azotu (8-20-30), jak i bez potasu czyli w typie fosforanu amonu (10-20-0).