Mikroelementy niezbędne dla roślin – jak rozpoznać ich niedobory w zbożach?

Zboża, podobnie jak inne rośliny, do prawidłowego wzrostu i rozwoju potrzebują bezwzględnego pokrycia zapotrzebowania na wszystkie niezbędne składniki pokarmowe w całym okresie wegetacji. Choć bezdyskusyjnie lepiej zapobiegać, niż leczyć, to wiedza, jak rozpoznać objawy niedoboru składników pokarmowych i jakie są ich skutki, jest niezbędna każdemu gospodarzowi, który chce prowadzić uprawy z sukcesem.Przystępując do omówienia niedoborów składników pokarmowych w zbożach, należy podkreślić, że charakterystyczne objawy (symptomy) niedoboru występują tylko przy głębokim deficycie składnika w roślinie. Zdecydowanie częstszym zjawiskiem są niedobory utajone, które nie wywołują zauważalnych symptomów w trakcie wegetacji, a jednak prowadzą do spadku plonu i pogorszenia jego jakości technologicznej. Stąd też prawidłowa agrotechnika w zakresie nawożenia wymaga nie tylko rozpoznania potrzeb pokarmowych uprawianych roślin oraz dostępności składników z gleby, ale także czynników, które warunkują ich efektywne pobieranie, np. odczynu i struktury gleby, zawartości próchnicy, stosunków wodno-powietrznych czy rozwoju systemu korzeniowego uprawianej rośliny. Generalnie składniki niezbędne dla roślin można podzielić na:

• makroelementy pierwszoplanowe, do których zalicza się azot, fosfor i potas,
• makroelementy drugoplanowe, tj. magnez, siarka i wapń,
• mikroelementy, czyli mangan, bor, miedź, cynk, molibden, żelazo i chlor.

Oprócz wymienionych wyróżnia się jeszcze składniki korzystne, takie jak sód czy krzem. Każdy z nich odgrywa konkretną rolę w roślinie, przez co ma bezpośredni lub pośredni wpływ na końcowy plon i jego jakość.

Niedobory mikroelementów różnią się w zależności od gatunku

Trzeba zaznaczyć, że ilościowe zapotrzebowanie na składniki pokarmowe jest różne i zależy przede wszystkim od gatunku uprawianej rośliny. Na przykład większe wymagania w stosunku do potasu mają rośliny liściaste (rzepak, buraki cukrowe) niż zboża.

Niemniej, planując nawożenie, należy pamiętać, że o wysokości plonu decyduje składnik, który znajduje się w minimum w stosunku do potrzeb, choćby były one nieduże. Dlatego nawożenie roślin mikroelementami, względem których szacuje się zapotrzebowanie w gramach na tonę plonu, trzeba traktować na równi z nawożeniem makroelementami, które rośliny pobierają w zdecydowanie większych ilościach.

Warto wiedzieć, że objawy niedoboru mogą być specyficzne lub wspólne dla kilku składników pokarmowych. Mogą się także różnić u poszczególnych gatunków roślin. Przy czym należy zauważyć, że klasyczne objawy niedoboru składników pokarmowych w roślinach uprawnych, pomimo że są szeroko opisane w literaturze, w warunkach naturalnych – to znaczy na plantacji czy w łanie rosnących roślin – nie są łatwe do rozpoznania.

W praktyce często występuje niedobór kilku składników, które się nakładają (niedobór jednego może maskować niedobór innego). Poza tym trzeba mieć na uwadze, że objawy podobne do braku składnika może również wywołać porażenie rośliny przez patogeny (choroby, szkodniki).

Objawy niedoboru składników pokarmowych u roślin – charakterystyka

Typowe objawy niedoboru wybranych składników pokarmowych w zbożach przedstawiają się następująco:

Azot

Charakterystyczną oznaką jego niedoboru jest wystąpienie chlorozy na całej blaszce liściowej (włącznie z nerwami). Chloroza pojawia się najpierw na starszych liściach, a w miarę pogłębiania się deficytu obejmuje całą roślinę (fot. 1). Następnie, wraz z postępowaniem deficytu, liście zasychają i są odrzucane. W początkowym okresie rośliny słabo się krzewią, a w późniejszym szybko odrzucają źdźbła boczne. Jednocześnie wykształcają mały kłos z niewielką ilością pięterek (kłosków), na których słabo zawiązują ziarniaki (fot. 2).

Fosfor

Pierwsze symptomy deficytu tego pierwiastka przejawiają się ciemnozieloną barwą starszych liści, która w miarę pogłębiania się niedoboru przyjmuje odcień fioletowy lub purpurowy (podobnego zabarwienia często nabiera także pochwa liściowa i źdźbło) (fot. 3). Barwa ta jest następstwem dużego stężenia chlorofilu na jednostce powierzchni liścia zredukowanej w stosunku do swej naturalnej wielkości. Liście młodsze są małe i drobne, charakterystycznie wyprostowane, a także krótkie i wąskie. Duży niedobór fosforu prowadzi do przedwczesnego odrzucania liści starszych, które przyjmują rdzawobrunatne do ciemnobrunatnego zabarwienie, podczas gdy młodsze liście pozostają zielone. Rośliny są drobne, niskie i słabo się krzewią, dlatego łan od początku wegetacji zwykle jest rzadki, a gdy niedobór wystąpi w późniejszym okresie, dochodzi do redukcji liczby źdźbeł u roślin już rozkrzewionych. Rośliny są podatne na wyleganie (fosfor odpowiedzialny jest między innymi za tworzenie związków budulcowych – lignin), a także zawiązują mniej ziarniaków w kłosie.

Potas

Niedobór potasu w roślinie w pierwszej kolejności ujawnia się zwiększoną transpiracją, co skutkuje przyspieszonym więdnięciem. W warunkach przedłużającego się deficytu na starszych liściach pojawiają się krawędziowe chlorozy, a następnie nekrozy, które z czasem postępują do środka liścia i mogą doprowadzić do jego zaschnięcia i odrzucenia przez roślinę (fot. 4). Ponadto w przypadku niedożywienia zbóż potasem zdecydowanie wzrasta ich podatność na wyleganie (szczególnie przy luksusowym odżywieniu azotem). Wizualne objawy niedożywienia roślin potasem są podobne do objawów wynikających z niedoborów wody. Dlatego zwłaszcza w czasie suszy łatwo pomylić te symptomy, tym bardziej że kumulują się na roślinie.

 

Magnez

Widoczne symptomy deficytu magnezu niezależnie od gatunku rośliny pojawiają się najpierw na starszych liściach i najczęściej mają formę chlorozy międzynaczyniowej. U zbóż, takich jak żyto i owies, występuje tzw. „paciorkowatość” starszych liści (u nasady liścia tworzą się zgrupowania chlorofilu pomiędzy żyłkami, wyglądające jak sznur ciemnozielonych perełek) (fot. 5).

Natomiast na jęczmieniu i pszenicy uwidacznia się zaawansowana chloroza, która postępuje od brzegów blaszki liściowej do nasady liścia, a z czasem pojawiają się nekrotyczne plamy. Gdy rośliny cierpią na niedobór magnezu, najpierw dochodzi w nich do zakłócenia gospodarki węglowodanami, co w pierwszej kolejności niekorzystnie wpływa na wzrost systemu korzeniowego. W związku z tym trzeba mieć świadomość, że zanim pojawią się charakterystyczne objawy niedoboru na liściach, rośliny przez wiele dni mogą mniej efektywnie pobierać składniki i wodę z gleby.

Siarka

Deficyt siarki stosunkowo trudno zidentyfikować i można go pomylić z niedoborami innych składników pokarmowych, np. azotu czy magnezu. Przy czym w przypadku siarki pierwsze objawy występują na młodszych liściach, które ulegają rozjaśnieniu, bieleją, a także może się na nich pojawiać marmurkowatość czy chloroza międzynaczyniowa, która w przeciwieństwie do chlorozy wywołanej niedoborem magnezu, nie przechodzi w nekrozy (fot. 6). W porównaniu do prawidłowo odżywionych młode liście są węższe, krótsze i sztywniejsze.

Wapń

Specyficzne objawy niedoborów wapnia na zbożach w warunkach naturalnych obserwuje się stosunkowo rzadko. Skutki niedożywienia wapniem ujawniają się przede wszystkim w sytuacji działania czynników ograniczających dostateczne zaopatrzenie roślin w ten składnik. Zalicza się do nich między innymi każdy proces ograniczający wzrost systemu korzeniowego, w tym na przykład nadmierne zakwaszenie gleby (fot. 7), a także deficyt w glebie wapnia odżywczego.

Pierwsze objawy niedoborów występują na młodych liściach w postaci ich przebarwień lub zamierania (zazwyczaj od wierzchołka do nasady liścia). Warto wiedzieć, że każdy czynnik zakłócający dopływ wody do rośliny zaburza również odżywienie roślin wapniem. Symptomy deficytu tego pierwiastka ujawniają się zatem w tkankach najbardziej wrażliwych na dopływ wody, czyli na młodych, szybko rosnących liściach. Tym bardziej że wapń zalicza się do składników mało ruchliwych w roślinie. Z czynników żywieniowych pobieranie wapnia silnie ogranicza duża podaż w glebie azotu w formie amonowej, a także potasu, magnezu i sodu (pomiędzy tymi kationami występuje konkurencja o nośnik). Również wysoka podaż w glebie anionów fosforanowych i siarczanowych pogarsza odżywienie roślin tym składnikiem, gdyż aniony te z wapniem tworzą związki o małej rozpuszczalności.

Miedź

Typową cechą deficytu miedzi jest więdnięcie roślin, a także zwijanie się i obumieranie najmłodszych liści (miedź słabo przemieszcza się w roślinie), i to niezależnie od stanu zaopatrzenia w wodę (fot. 8).

Przyczyną tego zjawiska jest niedostateczna synteza lignin, co decyduje o wątłej strukturze ścian komórkowych naczyń i całej rośliny. W pierwszej kolejności na młodych liściach pojawiają się przebarwienia, ich końcówki stają się białe lub szare, więdną i skręcają się (tzw. świński ogonek). Bardzo często w okresie dojrzewania występuje również brązowienie kłosów. Natomiast wtórne objawy to zahamowanie (spowolnienie) wzrostu roślin (zarówno organów podziemnych, jak i nadziemnych), krótkie międzywęźla i małe liście, a także wzrost podatności na wymarzanie. W późniejszym okresie wegetacji może wystąpić tzw. bielenie kłosów, zjawisko zwane „chorobą nowin”. Polega ono na tym, że w czasie dojrzewania roślin z niedoborem miedzi kłosy wcześniej bieleją, przy czym bardzo często są „puste” lub mają niewielką ilość zawiązanych ziaren. Choroba ta oczywiście skutkuje spadkiem plonu ziarna. Po kwitnieniu deficyt tego składnika ogranicza remobilizację azotu ze słomy do ziarna, co z jednej strony skutkuje spadkiem efektywności plonotwórczej pobranego azotu, a z drugiej pogorszeniem jakości technologicznej ziarna (mniejszą zawartością białka).

Mangan

Niedobór manganu wywołuje zakłócenia metabolizmu rośliny, którego pierwszym objawem jest znaczne zmniejszenie zawartości chlorofiu (zielonego barwnika), w wyniku czego na liściach pojawia się chloroza (fot. 9). Przy czym wizualne objawy chlorozy manganowej nie są łatwe do zdiagnozowania, ponieważ wykazują one znaczną różnorodność.

Zwykle ujawniają się na młodych, lecz w pełni rozwiniętych liściach. Najpierw między nerwami pojawiają się punktowe, chlorotyczne, a także szare i szarozielone plamki, które stopniowo rozrastają się w kierunku nerwów. Przy silnym niedoborze manganu przebarwienia przekształcają się w nekrozy (tkanki obumierają) stopniowo niszczące blaszkę liściową (fot. 10).

W zaawansowanym stadium chlorozy liść przyjmuje charakterystyczną marmurkowatą strukturę, a blaszka liściowa zagina się do środka wzdłuż nerwu środkowego (z czasem liść może ulec całkowitemu obumarciu lub złamaniu).

Cynk

Objawy niedoboru cynku ujawniają się najpierw na młodych, lecz w pełni rozwiniętych liściach. Wczesne symptomy pojawiają się na początku fazy strzelania w źdźbło. Występuje zahamowanie wzrostu roślin, a liście przyjmują strzelisty pokrój. Jednocześnie pojawiają się białobrązowe przebarwienia na wierzchołku lub/i krawędziach liścia. W fazie zaawansowanej w części środkowej blaszki liściowej ujawniają się plamy, występujące między nerwem środkowym a brzegiem blaszki. W miarę postępującego niedoboru nekrozy rozprzestrzeniają się w obu kierunkach blaszki liściowej, prowadząc ostatecznie do jej przełamania. W fazie zaawansowanej może również dochodzić do nekrotycznych przebarwień czubków i krawędzi liści starszych.

Żelazo

Niedobór żelaza występuje na najmłodszych liściach w postaci chlorozy, która przypomina tę wynikającą z niedoboru magnezu. Przy czym chloroza magnezowa, o czym była mowa wcześniej, w pierwszej kolejności ujawnia się na liściach starszych. Chloroza żelazowa obejmuje powierzchnię pomiędzy nerwami liści, a nerwy o zabarwieniu ciemnozielonym wyraźnie kontrastują z jasnozieloną lub żółtą barwą blaszki liściowej. Z czasem na chlorotycznej tkance liściowej pojawiają się nekrotyczne rdzawe plamy. Warto dodać, że – podobnie jak w przypadku manganu i cynku – podstawową przyczyną występowania niedoborów żelaza u roślin jest zbyt wysoki odczyn gleby – pH powyżej 6,5. Przy czym w przypadku manganu zakłócenia pobierania tego składnika z gleby występują już przy pH powyżej 6,0 (6,3), a cynku powyżej 7,2, czyli w odczynie zasadowym.

 

dr hab. Witold Szczepaniak