• Przy niedoborze w glebie przyswajalnych form krzemu i w warunkach stresowych (abiotycznego i biotycznego), dolistne stosowanie krzemu może wpływać pozytywnie na kondycję roślin, wielkość i jakość plonów.
  • Wyniki najnowszych badań dowodzą, że włączenie krzemu do nawożenia ma uzasadnienie również w krajach o klimacie umiarkowanym, a więc też i w Polsce.
  • Mimo iż krzem w glebach występuje w bardzo dużej ilości, w postaci m.in. minerałów, to dla roślin jest on praktycznie niedostępny.

- Przegląd wyników badań prowadzonych przez naukowców na całym świecie wykazuje jednoznacznie, że krzem aplikowany dolistnie może wpływać bardzo pozytywnie na kondycję, wielkość i jakość plonów. Szczególne dobre efekty można zaobserwować, gdy w trakcie sezonu wegetacyjnego wystąpią warunki stresowe dla roślin. Wpływ na wielkość i jakość plonu zależą przede wszystkim od formy krzemu jaka jest aplikowana na rośliny, jego rozpuszczalności i przyswajalności dlatego niezwykle ważny jest dobór odpowiedniego produktu zawierającego w pełni rozpuszczalną formę krzemu, właściwe dawki i fazy rozwojowej. Naukowcy są zgodni, że trzeba nadal prowadzić badania nad wpływem tego pierwiastka na wzrost, rozwój i zdrowotność różnych gatunków roślin ponieważ efekty, które zostały już zaobserwowane są niezwykle obiecujące – mówi w rozmowie z portalem farmer.pl Radosław Wilk, przedstawiciel firmy Intermag, która jest producentem nawozów i stymulatorów zawierających krzem.

Wilk wymienił kilka czynników stresowych, kiedy właśnie uwidacznia się działanie tego pierwiastka.

- Wśród zalet stosowania produktów z krzemem przede wszystkim można wymienić zwiększoną tolerancję roślin na suszę i chłód. Ponieważ wzmocnione na skutek odkładania krzemu w ścianach komórkowych liście wykazują zmniejszoną transpirację, dzięki czemu rośliny lepiej znoszą okresowe niedobry wody i niskie temperatury. Poza tym rośliny odznaczają się mniejszą podatnością na wnikanie patogenów chorobotwórczych. Dlaczego? Bo i w tym wypadku zostają wzmocnione ściany komórkowe, które są naturalną barierą ograniczającą wnikanie i rozprzestrzenianie się patogenów. Przyswajalność krzemu z nawozu dolistnego jest ściśle uzależniona od formy w jakiej jest aplikowany. Takim produktem w naszej ofercie jest Optysil – krzemowy stymulator odporności z formułą duoSIL – podkreśla Radosław Wilk.

Jak dodaje, wśród pozytywnych aspektów stymulatorów zawierających biodostępną formę krzemu można wymienić również mniejszą podatność roślin na uszkodzenia mechaniczne (silny wiatr, gradobicia czy na skutek żerowania szkodników), ale też lepszy rozwój systemu korzeniowego - lepsze pobieranie fosforu w obecności krzemu zapewnia stymulację korzeni.

Badania nad krzemem

Naukowcy przyjrzeli się bliżej temu składnikowi. Spisali to na łamach Progress in Plant Protection w 2020 r. przedstawiciele Instytutu Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - PIB: Urszula Sienkiewicz-Cholewa i Aleksandra Zajączkowska. W swoim opracowaniu pt. „Rola i plonotwórcze efekty stosowania krzemu na przykładzie światowych badań” przedstawiły zarówno wyniki badań prowadzone nad krzemem w Polsce, jak i na świecie.

Z badań wynika, że przy niedoborze w glebie przyswajalnych form krzemu i w warunkach stresu (abiotycznego i biotycznego), jego dostarczenie roślinom może wpływać pozytywnie na kondycję, wielkość i jakość plonów. Nie można też pominąć faktu, że efekty plonotwórcze zależą głównie od rozpuszczalności i przyswajalności krzemu (Si) z zastosowanego produktu. Ważne są też wielkości dawki, stężenia kwasu krzemowego aplikowanego dolistnie i fazy rośliny uprawnej.

Autorzy zgodnie stwierdzili, że zagadnienie efektywności działania krzemu, szczególnie w naszej strefie klimatycznej, wymaga kontynuowania badań, bo na świecie krzem od wielu lat stosowany jest w produkcji roślinnej. Gdyż niski i bardzo niski poziom tego pierwiastka w formie dostępnej dla roślin wykazują właśnie gleby klimatu tropikalnego i subtropikalnego, a rośliny uprawiane w tym klimacie reagują na aplikację krzemu wzrostem plonów. Jak podkreślają, wyniki najnowszych badań dowodzą, że włączenie krzemu do nawożenia ma uzasadnienie również w krajach o klimacie umiarkowanym, a więc też i w Polsce.

Jakie badania nad krzemem w Polsce?

Sienkiewicz-Cholewa i Zajączkowska w swoim zestawieniu przytoczyły m.in. wyniki badań prowadzone od lat przez dr hab. Arkadiusza Artyszaka i współautorów. Na przykład jedne z nich założone zostały w południowo-wschodniej Polsce na wapiennych czarnoziemach (pH gleb 6,7; 7,3). To dwuletnie doświadczenie polowe z dokarmianiem dolistnym krzemem buraka cukrowego, w którym wykorzystano dwa rodzaje płynnych nawozów. - W porównaniu z kontrolą dolistne nawożenie wapniem i krzemem przyniosło średnio 12,6 proc. wzrost plonu korzeni (z 10,4 do 16,2 proc.) w stosunku do zastosowanej dawki – wynika z przytoczonych danych. Z kolei dolistna aplikacja krzemu bez wapnia spowodowała wzrost plonu korzeni średnio o 14,5 proc. z 13,7 do 15,9 proc. Co ważne, aplikacja obu produktów krzemowych skutkowało też istotnym, kilkunastoprocentowym wzrostem biologicznego i technologicznego plonu cukru w buraku. W innych badaniach Artyszak (i współautorzy) wykazali też wzrost parametrów fizjologicznych buraka.

Autorki publikacji zamieszczonej w Progress in Plant Protection w 2020 r. powołały się też na badania prowadzone przez dr hab. Jolantę Kowalską i wsp. w warunkach glebowych naszego kraju, które wskazały na korzystny wpływ nawozów krzemowych na wzrost i rozwój pszenicy jarej w uprawie ekologicznej. W tym wypadku, w dwuletnim, ścisłym doświadczeniu polowym prowadzonym na dwóch glebach o pH 6,0 i 6,2 zaaplikowano pod pszenicę jarą produkty krzemowe w różnej formie.

- Zaaplikowany krzem spowodował istotne zwiększenie plonów pszenicy. Najlepszy efekt plonotwórczy uzyskano stosując opryskiwanie dolistne płynnym produktem zawierającym kwas krzemowy dostępny dla roślin (25 proc. zwyżka plonu w stosunku do obiektu bez Si) i w kombinacji aplikacja doglebowa + dolistna (28 proc. wzrost plonu). Podobny efekt autorzy uzyskali po podwójnej aplikacji ziemi okrzemkowej przedsiewnie i dolistnie w roztworze wodnym (38 proc. zwyżka plonu) – wynika z danych przedstawionych przez autorów publikacji „Rola i plonotwórcze efekty stosowania krzemu na przykładzie światowych badań”.

Jakie są badania nad krzemem na świecie?

Autorki opracowania przypomniały, że mimo iż krzem w glebach występuje w bardzo dużej ilości, w postaci m.in. minerałów, to dla roślin jest on dostępny w małych ilościach, w postaci kwasu ortokrzemowego. Najwięcej tego pierwiastka gromadzą rośliny, które nazywane są „akumulatorami” krzemu.

Za korzystnym wpływem krzemu świadczą liczne światowe badania, które przytaczają autorzy zagadnienia. Wiele z nich dotyczy uprawy ryżu, gdzie odnotowuje się korzystny wpływ nawożenia krzemem na plony i odporność na choroby. Wyniki przedstawiano m.in. w takich krajach jak Kolumbia, Indie czy Brazylii. Ale znane są też wyniki dotyczące „bliższych nam” upraw. Na przykład Bocharnikova i współautorzy, w Kanadzie uzyskali w uprawie pszenicy na czarnoziemie (pH 6,5) wzrost plonu ziarna o 55 proc. po podaniu mieszanki roztworu kwasu monokrzemowego (200 mg/l) i substancji humusowej (2 proc.) w dawce 500 l/ha podczas siewu. Co ciekawe, jak podkreślają autorzy monografii, ci sami badacze naturalne nawożenie krzemem w postaci diatomitu zastosowali także w uprawie kukurydzy na mikropoletkach w Rosji. Jakie efekty uzyskali? Otóż nawożenie dawką 100 kg Si/ha dało 20 proc. wzrost plonów ziarna w stosunku do kontroli.

Inaczej wypadły np. badania Freitasa i wsp., gdzie po trzykrotnym zabiegu nalistnym w kukurydzy, nie uzyskano pożądanego efektu w postaci zwyżki plonu. - Zasilenie roślin krzemem poprzez aplikację dolistną w dawkach 130, 260, 390 i 520 g Si/ha nie zmieniało wielkości plonu ziarna, parametrów plonu i koncentracji chlorofilu w liściach w stosunku do obiektu bez Si. Krzem wniesiony „na liść” spowodował jedynie niewielką zmianę zawartości krzemu w liściach – wynika z badań przedstawionych przez Urszulę Sienkiewicz-Cholewę i Aleksandrę Zajączkowską.