EKSPERT RADZI

Zrozumieć, co sygnalizują rośliny


W tym miesiącu planowałem wpis na zupełnie inny temat. Do zmiany decyzji przyczynili się moi studenci. Po dwóch kolejnych wykładach kilku z nich zjawiło się ze smartfonami, na ekranach których pojawiły się zdjęcia roślin z różnymi „dziwnymi objawami”. Prawdą jest, że niektóre wynikały z niewłaściwego stosowania środków ochrony roślin, lecz większość dotyczyła objawów niedoboru składników.

Roślina, jak każdy żywy organizm, reaguje na stres. Czynników stresujących może być wiele, ale jednym z ważniejszych jest stan odżywienia. Rzecz w tym, żeby w porę zareagować. Rozpoczynając dyskusję na temat zawartości składników w tkankach roślinnych musimy wyraźnie rozróżnić kilka stanów zaopatrzenia (ryc. 1).

 

Rycina 1. Stany zaopatrzenia roślin w składniki mineralne (źródło: Grzebisz 2009 za Benton Jones Jr. 1993, w modyfikacji Potarzycki 2018)

To tak jak w organizmie człowieka. Możemy być nieodpowiednio żywieni, lecz nikt tego nawet nie zauważy. Jesteśmy osłabieni i zastanawiamy się jak funkcjonować – często mówimy, że czujemy jakby nam ktoś odciął prąd. Podobnie jest z rośliną. Pozornie wygląda normalnie ale procesy fizjologiczne zachodzące na poszczególnych etapach wzrostu nie przebiegają tak jak powinny. Powiemy wtedy, że mamy do czynienia z objawem utajonym. Z wieloletniego doświadczenia wiem, że takie objawy są dość powszechne w przypadku magnezu i siarki, a na plantacjach kukurydzy bardzo często dotyczą cynku. W latach 90-tych uczestniczyłem w badaniach monitoringowych, których celem było rozpoznanie stanu żywieniowego rzepaku ozimego. Mimo braku symptomów wizualnych okazało się, że większość badanych plantacji wykazywała utajone czyli wykrywalne tylko chemicznie objawy niedoboru siarki. Opublikowanie tych wyników dało początek dyskusji nad koniecznością zmiany strategii nawożenia rzepaku ozimego w Polsce. Jak wynika z ryciny 1, zakres zawartości składnika obejmujący niedobór utajony jest bardzo szeroki i odpowiada realizacji potencjału plonotwórczego w przedziale od 50 do 95%. Przykładowo może się zdarzyć, że zbiory pszenicy ozimej niewiele przekraczają poziom 50% plonu możliwego do uzyskania w danym roku czyli około 4,5 – 5 t/ha, mimo braku objawów niedoboru jakiegokolwiek składnika. Jednak w praktyce trudno wyobrazić sobie, że producent rolny będzie analizował materiał roślinny z poszczególnych pól i na tej podstawie dokona weryfikacji planu nawożenia. Pamiętajmy, że nie zawsze taka weryfikacja jest możliwa w okresie wegetacji. Dlatego aby zapewnić roślinom optymalne funkcjonowanie konieczne jest: (1) ustalanie dawek nawozów w oparciu o ocenę agrochemiczną gleby i/lub (2) profilaktykę, rozumianą jako stosowanie składników limitujących plon i specyficznych dla konkretnych gatunków przed rozpoczęciem fazy krytycznej. Objawem utajonym może być także zmiana morfologii roślin. Typową reakcją na niedostateczną dostępność azotu jest zmiana relacji między biomasą nadziemną a masą i zasięgiem korzeni. Rośliny z deficytem azotu rozwijają patologicznie duży system korzeniowy kosztem części nadziemnych (ryc. 2). Dzieje się tak ponieważ rośliny poszukują azotu w głębszych warstwach profilu glebowego, uruchamiając rezerwy energii pochodzącej z procesów metabolicznych. Asymilaty produkowane w procesie fotosyntezy są przemieszczane z liści do komórek merystematycznych, zlokalizowanych w korzeniach. Dopóki mechanizm taki działa, w roślinie możemy nie zauważyć typowych symptomów na liściach.

niedobór azotu

Rycina 2. Morfologia roślin jako funkcja zaopatrzenia w azot

Innym objawem jest przedwczesne odrzucanie starszych liści i przemieszczanie biomasy do młodszych organów. W efekcie zmniejsza się sumaryczny potencjał fotosyntetyczny liści, a to przecież w organach zielonych powstaje przyszły plon mierzony masą ziarna, nasion, bulw czy korzeni buraków.

Zaburzenia w gospodarce pokarmowej mogą być uogólnione (trudne to jednoznacznej oceny), lecz w momencie wystąpienia deficytu rośliny sygnalizują swoje potrzeby także w postaci konkretnych, często bardzo charakterystycznych objawów. Symptomy deficytu najczęściej występują jako:

  1. Zwijanie i łamliwość liści (rzadziej łodyg), będące efektem zamierania merystemów wzrostu;
  2. Nekrozy (obumieranie komórek) – postępujące od brzegów blaszki liściowej, międzynerwowe lub obejmujące cały liść;
  3. Chlorozy (zanik chlorofilu, żółte przebarwienia) – obejmujące cały liść, krawędziowe lub międzynerwowe, często także w postaci pasm i drobnych plamek biegnących wzdłuż blaszki liściowej;
  4. Przebarwienia: fioletowe, czerwone, brunatne, szare, jasno zielone i inne – zależnie od deficytowego składnika

Zanim przejdziemy do szczegółów muszę poruszyć jeszcze jedną ważną kwestię dotyczącą lokalizacji objawów. Poszczególne składniki mineralne wykazują różną mobilność w roślinie. Istnieją takie, które w sytuacji wystąpienia niedoboru są przemieszczane ze starszych liści do młodszych i stąd objawów deficytu należy poszukiwać na dolnych liściach. W ten sposób roślina ratuje się „dbając” o rozwój najmłodszych organów. Taki mechanizm występuje w przypadku azotu, fosforu, potasu i magnezu. Składnikami, których roślina praktycznie nie  wycofuje są wapń i bor. Dlatego tak powszechne są symptomy niedoboru tych pierwiastków występujące na owocach. Wynika to z faktu, że jeśli w okresie wegetacji – na dowolnym etapie wzrostu – roślina nie będzie mogła pobrać wapnia i/lub boru wystąpi niedobór, niezależnie od tego jak odżywione są starsze organy. Bardzo mało mobilne są siarka i większość mikroelementów dlatego objawów niedoboru tych pierwiastków należy szukać na młodszych liściach. Podsumowanie tych zagadnień znajduje się na rycinie 3.

 

Rycina 3. Przemieszczanie się składników między organami rośliny (opracowano na podstawie: Potarzycki)

Postawienie odpowiedniej diagnozy dotyczącej stanu odżywienia rośliny tylko na podstawie lustracji plantacji wymaga dużego doświadczenia. Pomocne mogą okazać się opisy charakterystycznych objawów odnoszące się do poszczególnych pierwiastków zamieszczone w tabeli 1 oraz na rycinie 4.

Tabela 1. Objawy niedoboru składników mineralnych – opis (źródło: Potarzycki 2012)

 

Rycina 4. Uproszczony klucz do oznaczania objawów niedoboru składników (opracowano na podstawie: Grzebisz 2008)

Z kolei bogaty materiał zdjęciowy znajduje się w opracowaniu pt. „Zbilansowane nawożenie a wykorzystanie potencjału roślin” w rozdziale Diagnozowanie potrzeb nawożenia (strony 60 – 73).

Warto przez chwilę zatrzymać się na objawach niedoboru trzech ważnych składników, a mianowicie azotu, magnezu i siarki. Pamiętajmy, że objawy niedoboru azotu występują zawsze na najstarszych liściach, a chloroza najczęściej obejmuje cały liść. W przypadku kukurydzy jest to charakterystyczne „V”. Symptomów deficytu magnezu także powinniśmy poszukiwać na starszych liściach, lecz w postaci pasów chlorotycznych biegnących wzdłuż liści (kukurydza), drobnych plamek chlorotycznych na liściach klasycznych zbóż (paciorkowatość) lub chloroz międzynerwowych u roślin dwuliściennych. Deficyt siarki – podkreślam to bardzo wyraźnie – może przypominać objawy charakterystyczne dla magnezu, lecz zawsze występuje na młodszych liściach. Przykład rozróżnienia objawów na liściach kukurydzy zamieściłem w przywoływanej już publikacji na stronie 112. Warto wiedzieć, że niedobory siarki występują placowo i rzadko obejmują równomiernie całe pole.

Na koniec – nie pierwszy raz – powrócę do profilaktyki nawozowej i przypomnę, że „lepiej zapobiegać, niż leczyć”. Jeśli obserwujemy na roślinach niedobory jest to już bardzo silny sygnał problemów, a straty w plonie są nieodwracalne. O ile stadium rozwojowe na to pozwala możemy reagować stosując szybkodziałający azot, siarczan magnezu lub mikroelementy. Jednak w przypadku głównych składników takich jak fosfor i potas interwencja w okresie wegetacji jest co najmniej dyskusyjna. Zwracam szczególną uwagę na profilaktykę potasową, gdyż jest to składnik odpowiedzialny za gospodarkę wodną, co w tym roku znów może okazać się kluczowe. Piszący te słowa mieszka w Wielkopolsce, w której ostatnio codziennie zapowiadane są burze i codziennie są odwoływane. Trzeba mieć nadzieję, że w końcu się pojawią.