PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Antagonizm i synergizm składników pokarmowych oraz ich przyswajalność z gleby

Antagonizm i synergizm składników pokarmowych oraz ich przyswajalność  z gleby

Autor: Artykuł promocyjny dostarczony przez firmę Arkop Sp. z o.o.

Dodano: 23-03-2017 09:06

Prawidłowe zaopatrzenie roślin w składniki pokarmowe zależy nie tylko od ich zawartości w glebie, ale też wzajemnego stosunku. W przypadku dużych dysproporcji dochodzi do wzajemnych, na ogół niekorzystnych zależności pomiędzy nimi o charakterze antagonistycznym lub synergistycznym. Zjawiska te mogą wywierać duży wpływ na pobieranie składników, a w konsekwencji na plony i jakość roślin uprawnych.



Zjawiska antagonizmu i synergizmu w glebie i roślinie

Antagonizm, częściej spotykany w praktyce, wyraża się w unieruchamianiu i utrudnianiu pobierania jednego składnika przez inny, podczas gdy synergizm określa się jako zwiększenie możliwości pobrania określonego składnika pokarmowego przez drugi i w efekcie jego większą przyswajalność i zawartość w roślinie. Wyróżnia się antagonizm dwu- lub jednostronny, a przy tym silny lub słaby. Poniżej typowe przykłady wzajemnej zależności antagonistycznej i synergistycznej pomiędzy pierwiastkami:

Antagonizm silny          Antagonizm słaby           Synergizm

Potas ↔ Magnez                 Wapń ↔ Fosfor                     Fosfor ↔ Magnez

Potas ↔ Sód                       Fosfor → Potas                     Potas ↔ Azot (NO3-)

Fosfor → Cynk                     Fosfor → Miedź                    Magnez ↔ Azot (NO3-)

Fosfor → Żelazo                  Wapń → Potas                      Potas → Mangan

Wapń → Magnez                 Potas → Bor                          Potas → Żelazo

Wapń → Cynk                     Azot (NH4+) → Potas

Wapń → Mangan                Azot → Bor

Wapń → Bor                        Mangan → Żelazo

Wapń → Żelazo                   Miedź → Żelazo

Siarka → Molibden              Miedź → Mangan

                                            Cynk → Żelazo

Obydwa zjawiska są dość skomplikowane i nie w pełni wyjaśnione, gdyż w glebie i roślinie zachodzi cały szereg wzajemnie powiązanych ze sobą procesów chemicznych, fizykochemicznych i biologicznych. Komplikują się one dodatkowo w warunkach zmiennego przebiegu pogody (głównie temperatury i wilgotności), odczynu gleby, zawartości w niej substancji organicznej oraz udziału kompleksu sorpcyjnego. Przy niskich, jesiennych i wiosennych temperaturach (poniżej 120 C) utrudnione jest pobieranie z gleby fosforu, magnezu i boru. Wskazana jest wówczas dolistna aplikacja tych składników, w postaci nawozów: FoliarActiv Fosfor PlusJednowodnego Siarczanu Magnezu i Actibor lub Super Actibor 21. Z reguły składniki mineralne pobierane są gorzej z gleb przesuszonych, zwłaszcza fosfor i potas. Z kolei w okresach suchych i gorących słabo przyswajany z gleby jest bor, żelazo i molibden. Stąd nawozy doglebowe powinny być wnoszone głębiej (przeciętnie w 10-20 cm warstwę gleby), a więc w zasięgu systemu korzeniowego, a zwłaszcza strefy włośnikowej korzeni, gdzie znajdują się też większe zasoby wody, ułatwiające pobieranie składników. Również nadmiar deszczu i związana z tym często chłodna pogoda utrudnia pobieranie składników i powoduje ich niedobory w roślinach.

Odczyn gleby wpływa w decydującym stopniu na przyswajalność składników

Zasadniczy wpływ na przyswajalność większości składników pokarmowych z gleby wywiera jej odczyn. W warunkach kwaśnego odczynu na ogół dobrze pobierane są mikroelementy (wyjątkiem jest molibden) oraz saletrzana forma azotu (NO3), zawarta w 50% w saletrze amonowej, salmagu i saletrzaku oraz w 100% w saletrze wapniowej, potasowej i magnezowej. Niemniej w bardzo kwaśnych glebach (pH poniżej 5), również niektóre mikroelementy (bor, miedź, cynk), przechodzą w formy trudniej dostępne dla roślin. Z kolei na glebach zasadowych (pH powyżej 7), głównie mikroelementy stają się mniej dostępne dla roślin, z wyjątkiem molibdenu. Stąd rośliny uprawiane na glebach kwaśnych (już od pH poniżej 6,5), zwłaszcza z rodziny kapustowatych i bobowatych, a także burak i kukurydza, mogą reagować zniżką plonu na niedobór molibdenu. Fosfor zarówno w glebach zasadowych, jak i kwaśnych (w większym stopniu) przechodzi w formy trudno dostępne dla roślin. Przy spadku pH gleby poniżej 6,0 gorzej pobierany przez rośliny jest też azot w formie amonowej, a także pozostałe makroelementy. Wysokie pH gleby i związana z tym zazwyczaj wysoka zawartość wapnia utrudnia pobieranie z gleby: fosforu, magnezu (wyraźny antagonizm Ca z Mg), manganu, żelaza, boru i cynku.

Przy stosowaniu w wieloleciu wysokich dawek nawozów azotowych dochodzi do stopniowego spadku odczynu gleby, gdyż większość z nich działa zakwaszająco, w największym stopniu: siarczan amonu, mocznik i saletra amonowa, w niewielkim saletrzak i salmag, zaś alkalizująco oddziałują rzadko stosowane w praktyce saletry: wapniowa, magnezowa, sodowa i potasowa. Niedobór magnezu występuje zazwyczaj w lekkich, a zarazem kwaśnych glebach, ale także w zasadowych, z wysoką koncentracją jonów wapnia i potasu (silny antagonizm kationowy). W glebach kwaśnych zachodzi ponadto wyraźny antagonizm pomiędzy jonami Mg2+ i H+, niekiedy także Al3+. Magnez nie jest wówczas sorbowany przez koloidy glebowe i łatwo wymywany. Kwaśny odczyn gleby zaburza więc prawidłowe odżywianie roślin fosforem, magnezem i molibdenem, ale też innymi składnikami. Niekorzystnym następstwem zakwaszenia gleby jest wzrost rozpuszczalności i przyswajalności metali ciężkich, w tym mikroelementów: Mn, Fe, Zn, Cu, ale także bardzo groźnych dla ludzi i zwierząt: Cd i Pb.

Z punktu widzenia dostępności składników pokarmowych z gleby, optymalnym odczynem jest pHKCl od 5.1 do 7.2, a zwłaszcza w zakresie 5,6-7,0, a więc gleba lekko–kwaśna lub obojętna. Ten drugi przedział można też uznać za optymalny dla większości roślin uprawnych. Niemniej rozpatrując szczegółowo poszczególne składniki, optymalne pH dla ich dobrej przyswajalności przez rośliny mieści się w następujących przedziałach:

  • - dla azotu dość szeroki zakres od 5,5 do 8,0, bądź węższy (jeszcze lepsza
  • przyswajalność obydwu form azotu) od 6,0 do 7,5;
  • - dla fosforu od 6,0 do 7,2;
  • - dla potasu powyżej 5,5;
  • - dla magnezu i wapnia powyżej 6,5;
  • - dla siarki powyżej 6,0;
  • - dla boru od 5,0 do 7,0;
  • - dla miedzi i cynku od 5,0 do 6,5, a nawet (niewielki spadek przyswajalności) do 7,0
  • - dla manganu poniżej 6,5;
  • - dla żelaza poniżej 6,0;
  • - dla molibdenu powyżej 6,5.

Antagonizm kationowy i anionowy w glebie i roślinach

Wysokie dawki nawozów azotowych zwykle negatywnie oddziałują na przyswajalność boru i miedzi z gleby. Z kolei miedź jest antagonistą żelaza i manganu oraz niekiedy cynku (wyłącznie przy dużej dysproporcji pomiędzy jonami Cu i Zn). Jednak na ogół niedobór Cu jest połączony z niedoborem Zn w roślinach Niedobory miedzi w roślinach, mogą się ujawniać w warunkach wysokiej zasobności gleb w fosfor, azot i molibden. Dotyczy to zwłaszcza gleb organicznych, bądź z dużym udziałem substancji organicznej. Przy nadmiernym zaopatrzeniu roślin w azot, miedź może tworzyć kompleksy z aminokwasami i białkami, co prowadzi do jej niedoboru w roślinach. Stąd przy wysokich dawkach azotu celowe jest dolistne dokarmianie roślin miedzią i molibdenem. Miedź w nawozach: Actipol EDTA Cu-15 lub (forma płynna) L-Actipol EDTA Cu-6, zaś molibden w nawozie L-Actipol EDTA Mo-6. Spotykana niekiedy wysoka zasobność gleb w fosfor utrudnia pobieranie cynku (w największym stopniu), ale też miedzi, wapnia i żelaza, przy czym w dwóch ostatnich przypadkach jest to wzajemna antagonistyczna zależność. Z kolei wysoka zasobność gleb w potas, zwykle negatywnie oddziałuje na pobieranie: magnezu (obustronny antagonizm), boru i formy amonowej azotu, podczas gdy forma saletrzana jest w tym przypadku lepiej przyswajalna. Zjawisko to można tłumaczyć synergizmem, bądź równowagą kationowo -anionową rośliny. Dlatego też azot stosowany w formie saletrzanej (saletrze wapniowej, potasowej lub potasowej) sprzyja pobieraniu potasu, podczas gdy w formie amonowej (siarczanie amonu i moczniku), może ograniczać jego pobieranie.

Do częściej występujących w praktyce zależności pomiędzy składnikami pokarmowymi należy antagonizm jonów potasu z jonami magnezu, wapnia i sodu w roztworze glebowym. Jest to tzw. antagonizm kationowy, a więc pierwiastków ze znakiem dodatnim. Występuje głównie na lekkich, piaszczystych i kwaśnych glebach. Nadmiar potasu prowadzi w tym przypadku do niedoborowej zawartości magnezu i wapnia w roślinach, czyli kationów dwuwartościowych. Może to skutkować wczesną wiosną, przy wypasie pastwiskowym krów, groźną chorobą fizjologiczną tych zwierząt, tzw. tężyczką pastwiskową. By temu przeciwdziałać należy zmniejszyć wiosenne dawki nawozów azotowych i potasowych, bowiem obydwa składniki, jeśli są w glebie w dużej ilości, pobierane są przez rośliny luksusowo, czyli ponad ich potrzeby pokarmowe. Stąd (zwłaszcza pod rośliny pastewne), nawozy te, przy stosowaniu w zwiększonej ilości należy dzielić i stosować w dwóch (potasowe), lub 2-4 dawkach (azotowe).

Rzadziej występujący w praktyce antagonizm anionowy, czyli pierwiastków o znaku ujemnym, może również negatywnie oddziaływać na plony i jakość roślin. Dla przykładu, nadmiar chloru w roztworze glebowym (przy stosowaniu wysokich dawek soli potasowej), zwiększa jego zawartość w roślinie, kosztem azotanów. Prowadzi to do ich wymywania, a więc strat azotu. Odwrotnie - wysoka zawartość azotanów, ogranicza pobieranie chloru (w większych ilościach niewskazany), ale też anionów siarczanowych i fosforowych, na ogół pożądanych w roślinach. Z kolei zbyt wysokie dawki siarki mogą utrudniać w wyniku antagonizmu pobieranie anionu molibdenowego. W praktyce ma to miejsce w uprawach rzepaku i innych roślin kapustowatych, pod które stosuje się zwykle zwiększone dawki siarki i azotu. Duże dawki siarki wnoszonej do gleby, powoduje także jej zakwaszenie i degradację (zanik struktury), zaś w nasionach rzepaku, a następnie w śrucie poekstrakcyjnej skutkuje wzrostem zawartości niepożądanych glukozynolanów.

W praktyce rolniczej ze zjawiskiem antagonizmu spotykamy się najczęściej na plantacjach wieloletnich (chmielniki, sady), gdzie w wyniku corocznie popełnianych, niekiedy niewielkich błędów w nawożeniu, może dochodzić do nadmiernej akumulacji w glebie niektórych składników (np. fosforu i potasu), a wyczerpaniu innych (magnezu, siarki, mikroelementów). Spośród mikroelementów najczęściej mamy do czynienia z niedoborem boru i miedzi, rzadziej manganu, molibdenu i cynku. By nie dochodziło do takich sytuacji, należy przynajmniej raz na 4 lata (mikroelementy rzadziej) pobrać z pola reprezentatywną próbkę gleby i wykonać stosowne analizy w Stacji Chemiczno- Rolniczej.

Przyczyny niedoboru składników w roślinach, mimo ich wnoszenia do gleby, można tłumaczyć następująco:

- niedobór azotu (N) może wynikać także z nadmiaru opadów (łatwe wypłukiwanie, zwłaszcza azotanów); przyorania dużych ilości słomy, jeśli nie wniesiono odpowiedniej dawki azotu dla jej prawidłowej mineralizacji; wysiewu międzyplonów, które przejściowo pobrały azot z rezerw glebowych, oddadzą go w późniejszym okresie po ich mikrobiologicznej mineralizacji; niskiej zawartości materii organicznej w glebie, spowodowanej rzadkim wnoszeniem nawozów naturalnych i organicznych,

- niedobór fosforu (P) spowodowany jest często wnoszeniem tego składnika w powierzchniową, przesuszoną warstwę gleby; nieodpowiednim odczynem gleby (kwaśnym - pH poniżej 5,5 lub zasadowym – pH powyżej 7,2); niskiej temperatury gleby; w okresach suszy; rzadziej w wyniku nadmiaru jonów siarczanowych w glebie,

- niedobór potasu (K) może być powodowany niskim pH gleby (w wyniku wymycia), ale też nadmiarem wapnia i magnezu w glebie (w wyniku antagonizmu); łatwym wymywaniem z gleb lekkich; gorszą dostępnością z gleb zwięzłych (ilastych i gliniastych). Z kolei występujący także w praktyce nadmiar potasu i jego „luksusowe” pobranie przez rośliny, utrudnia pobieranie magnezu, wapnia, sodu i azotu amonowego (antagonizm), zaś zwiększa pobieranie azotanów (synergizm),

- niedobór magnezu (Mg) w roślinach występuje zwykle przy nadmiarze potasu lub wapnia w glebie (w wyniku antagonizmu); w glebach lekkich i kwaśnych (łatwe wymywanie i antagonizm z jonami wodoru i glinu); przy niskich temperaturach gleby oraz dużych opadach,

- niedobór siarki (S) występuje zwykle na lekkich, przepuszczalnych i kwaśnych glebach, z których jest łatwo wymywana, poza tym ubogich w materię organiczną (główne źródło zasilania). Więcej siarki znajduje się zwykle w głębszej warstwie profilu glebowego, skąd mogą ją pobierać rośliny o lepiej rozbudowanym (głębszym) systemie korzeniowym. Z kolei nadmiar siarki utrudnia pobieranie z gleby molibdenu (antagonizm). Obydwa składniki „odpowiadają” w dużym stopniu za przerób azotu w pełnowartościowe białko, co ma szczególne znaczenie w nawożeniu rzepaku, ale też innych roślin, pod które wnoszone są zwiększone dawki azotu,

- niedobór boru (B) występuje częściej na roślinach dwuliściennych (w tym rzepaku), niż jednoliściennych (zbożach), głównie na glebach o pH powyżej 6,8 a więc obojętnych, a zwłaszcza alkalicznych (bogatych w wapń), ale też kwaśnych (pH poniżej 5,0). Poza tym na glebach lekkich, piaszczystych oraz w okresach chłodnych i mokrych (łatwe wymywanie), ale też gorących i suchych (gorsza dostępność),

- niedobór miedzi (Cu) występuje zwykle na glebach z wysoką zawartością materii organicznej, w tym torfach i murszach (silnie związana z substancją organiczną, w wyniku czego niedostępna dla roślin), poza tym na glebach zasadowych (pH powyżej 7,2), ale też bardzo kwaśnych (pH poniżej 4,5). Także nadmiar w glebie wapnia, azotu amonowego, potasu i magnezu, mogą blokować w wyniku antagonizmu pobieranie miedzi przez rośliny,

- niedobór cynku (Zn) występuje zwykle na glebach obojętnych, a zwłaszcza zasadowych, poza tym z wysoką zawartością fosforu. Rośliny z gleb kwaśnych zawierają więcej Zn, niż z gleb o wysokim pH, choć przy pH poniżej 4,5, również maleje jego przyswajalność. Optymalny odczyn dla dobrej przyswajalności Zn zawiera się w przedziale 5,5 - 6, zaś w szerszym 5 - 6,5. Tak więc niedobór Zn obserwuje się najczęściej na glebach wapiennych, bądź po zwapnowaniu pól większymi dawkami wapnia oraz w warunkach dużego stężeniu jonów fosforanowych i miedziowych w glebie (antagonizm). Także chłód oraz wilgotna pogoda w okresie wegetacji ograniczają pobieranie cynku. Do roślin najbardziej wrażliwych na niedobór cynku należą: kukurydza, ale też inne zboża, ziemniaki, chmiel (głównie odmiany aromatyczne) oraz drzewa i krzewy owocowe. Przedsiębiorstwo ARKOP posiada w swojej ofercie pojedyncze schelatowane nawozy cynkowe: Actipol EDTA Zn-15 i L-Actipol EDTA Zn-6 oraz wieloskładnikowe z serii ActiPlon i ActiMag: Kukurydza, Zboża, Ziemniaki, Chmiel, a także Activ Start Sady NPK oraz Activ Cynkowo-Manganowy.

- niedobór przyswajalnych (dwuwartościowych) form manganu (Mn) i żelaza (Fe) występuje zwykle w glebach o wysokim pH (powyżej 6,5) i pogłębia się wraz ze wzrostem tego wskaźnika. Niedobór manganu występuje również na glebach organicznych (torfach) i węglanowych. Także wysoka zasobność gleby w potas, żelazo i siarkę ogranicza przyswajalność Mo. Z kolei w glebach kwaśnych (pH poniżej 5,5), jak też zbitych (zlewnych, zaskorupionych, zalanych wodą), a więc niedotlenionych, czy też mniej napowietrzonych, poza tym w głębszych warstwach profilu glebowego, mangan występuje w formach łatwo przyswajalnych i jest wówczas pobierany w dużych, niekiedy nadmiernych ilościach. Przykładem jest lepszy wygląd roślin w śladach kół, gdzie gleba w wyniku ugniecenia jest mniej napowietrzona i bardziej uwilgotniona, dzięki czemu lepiej zaopatrzona w przyswajalny mangan. Jego przyswajalność może się więc zmieniać w okresie wegetacji roślin, np. wzrasta po dużych opadach, zaś maleje w okresie suszy oraz w wyniku prowadzonych uprawek międzyrzędowych (w wyniku większej aeracji, czyli napowietrzenia). Niedobór żelaza w uprawach polowych występuje rzadko, głównie na glebach rędzinowych lub po zastosowaniu większych dawek wapnia, także przy wysokiej zasobności gleby w miedź, np. w wyniku stosowania zwiększonych dawek fungicydów zawierających Cu. Niedobór Fe spotykany jest też na roślinach wiosną (podczas deszczowej i chłodnej pogody) oraz latem (podczas suchej i słonecznej pogody). Także na glebach zwięzłych (zbitych, ilastych, zalanych wodą) może wystąpić niedobór tego składnika. Większe problemy z niedoborem żelaza występują na plantacjach drzew i krzewów owocowych, także malinach i truskawkach, zwłaszcza przy prowadzeniu tych upraw na glebach wapiennych. Przy widocznym lub spodziewanym niedoborze manganu i żelaza na roślinach celowe jest dolistne wnoszenie tych składników, w nawozach krystalicznych (większa koncentracja składnika): Actipol EDTA Mn-13 i Actipol EDTA Fe-13 lub płynnych (mniejsza koncentracja): L-Actipol EDTA Mn-6 i L-Actipol EDTA Fe-6.

- niedobór molibdenu (Mo) na roślinach uwidacznia się najczęściej na lekkich i kwaśnych glebach, zasobnych w żelazo, w których występuje w formach trudno dostępnych, poza tym jest z nich łatwiej wymywany. Przyswajalność molibdenu wzrasta w glebach o pH powyżej 6,5, a więc odczynie obojętnym, a zwłaszcza zasadowym, gdzie przechodzi w formy łatwiej dostępne dla roślin. Jego niedobór może też wynikać z silnego antagonizmu z anionem siarczanowym, niekiedy także fosforanowym. Stąd stosowanie większych dawek niezbędnej dla rzepaku siarki pogłębia ten proces. Poza tym jego niedobory w roślinach występują częściej w glebach ubogich w materię organiczną, a więc przy rzadkim stosowaniu nawozów naturalnych i organicznych oraz w okresach suchych i gorących.

Przy widocznych objawach niedoboru określonych składników w okresie wegetacji roślin, obok doglebowego nawożenia (głównie azotem, magnezem i siarką), należy jak najszybciej dostarczyć je roślinom dolistnie, np. w postaci wodnego roztworu mocznika i Jednowodnego Siarczanu Magnezu, ale też nawozami z podwyższoną zawartością fosforu lub potasu, niekiedy także wapnia, a przede wszystkim mikroelementów.

Opracował - Prof. dr hab. Czesław Szewczuk

Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (0)

BRAK KOMENTARZY

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 54.224.83.221
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin serwisu

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Zgłoś swoje propozycje zmian!


Dziękujemy za współpracę!