Zwiększenie odporności roślin na stres

Podstawowymi czynnikami decydującymi o wysokości uzyskiwanego plonu w produkcji roślinnej są warunki środowiskowe, dobór odpowiedniej odmiany, właściwe nawożenie, ochrona uprawy oraz prawidłowa agrotechnika. Odpowiednio zbilansowane nawożenie zawsze powoduje zwiększenie wielkości i stabilności plonowania, poprawia wartość biologiczną i technologiczną uzyskiwanego plonu.

dr inż. Tomasz Piotrowski

Biostymulacja roślin

Oprócz składników pokarmowych wprowadzanych w postaci nawozów doglebowych i nalistnych ważne są także tzw. składniki pożyteczne oraz związki biostymulujące. Pierwsze nie należą do grup makro- i mikroelementów, ale mają pozytywny wpływ na roślinę uprawną. Zalicza się do nich m.in. takie pierwiastki jak sód (Na), kobalt (Co), krzem (Si), tytan (Ti). Drugie to związki odpowiadające za poprawę stanu roślin w poszczególnych fazach rozwojowych.Składniki pożyteczne i związki biostymulujące znacząco wspomagają rośliny w wychodzeniu ze stresów biotycznych i abiotycznego.

Czym jest stres roślin

Na całym świecie rośliny podatne są na stres, który może mieć poważne konsekwencje dla różnych faz ich wzrostu, a ostatecznie dla wydajności upraw. Każda roślina ma swoje preferencje dotyczące wilgotności, nasłonecznienia i temperatury. Wpływ niektórych niekorzystnych czynników można ograniczyć lub eliminować jego skutki. Czynniki powszechnie nazywane stresorami występują w postaci abiotycznej lub biotycznej.

W przypadku zaistnienia ciężkich warunków do życia rośliny nie mają fizycznej możliwości zmiany stanowiska. W celu przetrwania musiały wytworzyć mechanizmy obronne. Bariery fizyczne, chemiczne i rozwojowe roślin wytwarzają tolerancję na działania stresorów.

Stresorami biotycznymi są żywe elementy ekosystemu, takie jak patogeny, szkodniki czy chwasty. Natomiast czynniki abiotyczne charakteryzują się nieożywionym pochodzeniem, takim jak warunki atmosferyczne (np. zbyt wysoka lub niska temperatura, susza lub wymoknięcia), brak lub nadmiar składników pokarmowych, zasolenie. Czynniki negatywne może wygenerować również działalność człowieka, np. pestycydy, zanieczyszczenie środowiska, kwaśne deszcze, nadmiar ozonu oraz wolne rodniki. Rośliny zawsze reagują na zbyt intensywne, niekorzystne warunki spadkiem plonowania.

Krzem

Pierwiastek ten jest pobierany przez rośliny głównie w formie monomerów kwasu ortokrzemowego H4SiO4, które są pozbawione ładunku elektrycznego. Krzem, mimo dużej zawartości w glebie, w przeważającej większości jest niedostępny dla roślin.

Ten składnik w życiu roślin odgrywa istotną rolę, polegającą głównie na tworzeniu mechanizmów obronnych przed niekorzystnymi czynnikami środowiskowymi. Rośliny dobrze zaopatrzone w krzem:

• 
w mniejszym stopniu reagują na stresogenne warunki środowiska,
• 
są bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne i infekcje patogenów,
• 
charakteryzują się większą zdrowotnością i produkcją biomasy.

Nawożenie nalistne krzemem może prowadzić do zwiększenia zawartości chlorofilu w tkance asymilacyjnej roślin oraz intensyfikować proces syntezy cukrów, a także zwiększać aktywność niektórych enzymów. Rośliny pobierające większe ilości krzemu charakteryzują się bardziej oszczędną gospodarką wodną. Mają mniejsze zapotrzebowanie na wodę, jej straty są ograniczone w wyniku parowania. Stosowanie krzemu łagodzi również skutki fitotoksycznego nadmiaru niektórych jonów w środowisku korzeniowym. Poprawa funkcjonowania roślin nawożonych związkami krzemu powoduje wzrost ilościowy i jakościowy plonu.

Jednym z najbardziej wartych uwagi nawozów nalistnych krzemowych jest AXS Krzem plus, m.in. ze względu na możliwość łącznego stosowania go z innymi produktami.

Tytan

Związki tytanu występują naturalnie w środowisku. Mimo iż tytan jest obecny w glebach, to jego dostępność dla roślin jest bardzo ograniczona. W dużej mierze sprzężona jest ona z odczynem gleb – zwiększa się razem ze zmniejszaniem pH, a także wraz ze wzrostem zawartości materii organicznej. Istnieje zależność pomiędzy występowaniem w roślinie tytanu a zawartością krzemu. Im więcej tego drugiego pierwiastka, tym łatwiejsze pobieranie tytanu. Eksperymentalnie wykazano, że najlepiej przyswajalną formą tytanu jest askorbinian.

Preparaty zawierające tytan można wykorzystywać do dokarmiania pszenicy – powodują zwiększenie zawartości chlorofilu i wysokości plonu tej rośliny. Natomiast w przypadku uprawy buraka cukrowego zaobserwowano zwiększenie plonu zarówno korzeni, jak i cukru technologicznego, przy braku wpływu na zawartość związków melasotwórczych. W uprawie ziemniaka również wykazano wpływ aplikacji tytanu na wysokość plonu. Duże znaczenie składnik ten ma w wypadku upraw ogrodniczych, np. pomidora czy kapusty, w których stwierdzano m.in. poprawę procesu pobierania azotu i zwiększenie plonowania. W doświadczeniach na truskawce, malinie, jabłoni i śliwie wykazano intensyfikację pobierania składników pokarmowych, co spowodowało zwiększenie plonu.

Efektem stosowania nawozu ASX Tytan plus są wyższe rośliny o grubszej łodydze, większej ilości liści i owoców, a co się z tym wiąże – również wyższy plon. Preparat aktywuje i wzmacnia naturalne procesy fizjologiczne w roślinach i w ten sposób korzystnie wpływa na parametry jakościowe i ilościowe plonu. Zwiększa zawartość chlorofilu w liściach, co intensyfikuje fotosyntezę i w efekcie sprzyja przyrostowi biomasy i plonu roślin. Znacząco poprawia efektywność procesu zapylenia i tworzenia organów stanowiących plon. Jego stosowanie zaleca się w okresach intensywnego rozwoju i wzrostu roślin oraz w warunkach ich osłabienia przez czynniki stresowe, przede wszystkim w celu poprawy intensywności kwitnienia, zarówno roślin wiatropylnych, jak i tych zapylanych przez owady. ASX Tytan plus nie pozostaje bez wpływu na jakość plonu, ponieważ – jak wynika z badań – poprawia kondycję roślin. Działa bowiem korzystnie w warunkach stresu podczas aplikacji np. środków ochrony roślin, ale też w warunkach niskiej temperatury i małej ilości światła.

Ze względu na komplementarność składników pokarmowych, zwłaszcza żelaza, zalecane jest łączne stosowanie nawozów ASX Tytan plus i ASX Complex.

Fitohormony i aminokwasy – związki biostymulujące

W rolnictwie wymienione wcześniej rodzaje stresu roślin powodują ogromne straty i pogorszenie jakości plonu. Jednak rośliny nie są bezbronne. Na drodze ewolucji wykształciły wiele mechanizmów pozwalających im tolerować stres w szerokim zakresie intensywności. Obrona przed czynnikiem stresowym obserwowana jest już na poziomie komórkowym (mitochondria-chloroplasty). W odpowiedzi na stres w roślinie następuje przeprogramowanie na poziomie metabolicznym i genetycznym.

W celu likwidacji skutków stresu roślina wydatkuje dużą ilość energii i składników pokarmowych na regenerację. Działania, jakie powinno się podjąć w tym czasie, to pomoc roślinie w jak najszybszym odbudowaniu sił, poprzez zwiększenie ilości energii, którą roślina może wytworzyć w procesie fotosyntezy. W tym przypadku zalecane jest stymulowanie i pobudzanie rośliny poprzez zastosowanie preparatów nalistnych – stymulatorów procesów fizjologicznych. Tego typu produktami, zapewniającymi istotną poprawę kondycji upraw, są Maral i Protaminal.

Maral zawiera najwyższej jakości składniki pokarmowe, łatwo przyswajalne przez liście roślin, oraz wyciągi z alg morskich Laminaria digitata. Wyciąg z alg ma bardzo duże ilości aktywnych biologicznie substancji, pomagających roślinom uruchamiać różnorodne mechanizmy obronne w warunkach stresowych i wzmacniać mechanizmy wzrostowe w okresach optymalnych dla rozwoju. Zawarte w nawozie niezbędne uprawom składniki pokarmowe uzupełnione są aktywnymi substancjami naturalnie występującymi w roślinach, które – podane roślinie podlegającej naciskowi czynnika stresowego (susza, chłody, przemarznięcia itp.) – pozwalają jej szybciej uruchomić mechanizmy obronne. Jednocześnie tego typu preparaty w warunkach korzystnych dla upraw pozwalają lepiej wykorzystać ich potencjał plonotwórczy. W składzie Maralu, oprócz makro- i mikroelementów, znajduje się laminaryna, auksyny, cytokininy, gibereliny, aminokwasy i poliaminy, fitoaleksyny, kwas alginowy, mannitol i oligosacharydy.

Protaminal to preparat zawierający 12% wolnych aminokwasów pochodzenia roślinnego, otrzymywanych w procesie hydrolizy enzymatycznej. Aminokwasy pochodzenia roślinnego, dzięki pełnej kompatybilności z metabolizmem nawożonych roślin, zapewniają szybki i łatwy transport składników pokarmowych wewnątrz roślin do miejsc, w których jest największy deficyt danego składnika. Zwiększają też wykorzystanie nawozów, gwarantują pełną dostępność zastosowanych składników pokarmowych i mają znaczący wpływ na zachodzące w roślinach procesy fizjologiczne. Aminokwasy należą do najważniejszych związków organicznych znajdujących się w żywych organizmach. To z nich zbudowane są białka, stanowią także ważny składnik hormonów i enzymów. Rośliny mają zdolność do samodzielnej syntezy aminokwasów, ale proces ten wymaga energii i czasu. Podanie młodym roślinom aminokwasów wraz z deficytowymi składnikami pokarmowymi pozwala tę energię zaoszczędzić, a jednocześnie dynamizuje tempo ich rozwoju. Aminokwasy są także prekursorami syntezy fitohormonów roślinnych (substancji wzrostowych), a dostarczenie ich w nawozach stymuluje rośliny do zwiększenia ich produkcji. Związki te zapewniają roślinom możliwość przeznaczenia czasu i energii w momentach krytycznych na inne procesy życiowe. Dzięki działaniu wspierającemu naturalną odporność na stresy oraz przyczynianiu się do efektywniejszego wykorzystania składników pokarmowych wpływają bezpośrednio na przyszły plon i rentowność produkcji.

Program regeneracyjny

W organizmach żywych istnieje liczna grupa bardzo skutecznych czynników i mechanizmów obronnych zwanych łącznie systemem antyoksydacyjnym. W skład systemu antyoksydacyjnego wchodzą enzymy i przeciwutleniacze, zapobiegające rozpoczęciu uszkodzeń i/lub kontrolujące ich rozprzestrzenianie się, klasyfikowane jako oczyszczające i zapobiegające.

Do najważniejszych małocząsteczkowych antyoksydantów rozpuszczalnych w wodzie należy glutation.

Bardzo dobrym rozwiązaniem jest wdrożenie programu regeneracyjnego, który zniweluje negatywne skutki zaistniałych stresów. Proponowany program został zamieszczony w tabeli 2. Taka kombinacja zwiększy produkcję glutationu odpowiedzialnego za regenerację uszkodzonych tkanek, a wapń i bor będą przyspieszały likwidację stresu rośliny.

 

Rośliny pobierające większe ilości krzemu charakteryzują się bardziej oszczędną gospodarką wodną. Mają mniejsze zapotrzebowanie na wodę, ponieważ jej straty są ograniczone w wyniku parowania.