Znaczenie krzemu i tytanu dla roślin – wideo

TSW targi sadownicze dojazd 2012Podczas Targów Sadownictwa i Warzywnictwa 2012 firma Intermag zaprezentowała nawozy o właściwościach stymulujących, które są zawierają krzem i tytan. Prezentujemy nagranie wykładu Wiesława Ciecierskiego pt. „Znaczenie krzemu i tytanu dla prawidłowego rozwoju roślin ogrodniczych”.

Znaczenie krzemu i tytanu dla prawidłowego rozwoju roślin ogrodniczych – Wiesław Ciecierski, Intermag

Część 1

Część 2

 

Znaczenie krzemu i tytanu dla prawidłowego rozwoju roślin ogrodniczych – Wiesław Ciecierski, Intermag – materiały konferencyjne TSW 2012

W ostatnich latach coraz większe znaczenie w produkcji roślinnej odgrywają pierwiastki, które w znanej dotychczas terminologii nie zaliczają się do niezbędnych dla życia roślin, makro i mikroelementów. Coraz więcej jest opracowań naukowych wykazujących dobroczynne działanie krzemu i tytanu na rośliny.

Krzem to drugi, co do ilości występowania w skorupie ziemskiej pierwiastek. Piasek, kwarc i krzemionka to synonimy tego samego podstawowego minerału. W ostatnich dekadach bardzo niewiele uwagi przywiązywano do krzemu w kontekście odżywiania roślin, natomiast sporo mówiło się o roślinach zawierających duże ilości krzemu, jak np. skrzyp (zawiera dużo krzemu a wyciągi z niego są cenionym produktem zielarskim).

Duże ilości krzemu zawierają także okrzemki, grupa organizmów powszechnie występujących w wodzie i glebie. Okrzemki mają nietypową ścianę komórkową, zbudowaną głównie z polimerów kwasu krzemowego, a ich znaczenie dla życia naszej planety jest ogromne, ponieważ wytwarzają jedną czwartą tlenu na Ziemi oraz stanowią 25% materii organicznej oceanów.

Dwa powyższe fakty mogą sugerować niebagatelne znaczenie krzemu dla rozwoju zarówno roślin jak i zwierząt.

Znaczenie krzemu

Ostatnie badania wskazują na zmianę oceny klasyfikacji krzemu jako pierwiastka istotnego dla życia roślin. Jest on obecny w znacznych ilościach w większości roślin, a ilość ta porównywalna jest z zawartością wapnia, magnezu oraz fosforu. Na przykład trawy zawierają więcej krzemu niż jakiegokolwiek innego minerału.

Takie spojrzenie na problem skłania do wniosku, że krzem powinien być uznawany jako makroelement w odżywianiu roślin. W testach na sztucznych podłożach, w których nie było rozpuszczalnej w wodzie i dostępnej dla roślin formy krzemu, wykazywały one znaczne odstępstwa od normalnego rozwoju. Występowały objawy zaburzeń wzrostu, rozwoju i reprodukcji oraz większa wrażliwość na substancje toksyczne, patogeny i szkodniki.

Badania prowadzone głównie w USA, ale również w Australii, Chinach, Wielkiej Brytanii, Rosji i Polsce wykazują jednoznacznie pozytywny wpływ krzemu na rośliny, ich rozwój, plonowanie oraz wrażliwość na stres biotyczny i abiotyczny. W wielu testach udowodniono istotny wpływ krzemu na regulację pobierania składników pokarmowych. Szczególnie spektakularne wyniki uzyskano podczas badania wpływu nawożenia krzemem na pobieranie fosforu. Wykazano, że krzem reguluje absorbcję fosforu na tyle istotnie, że przy nawożeniu połową dawki fosforu, rośliny nie wykazywały objawów deficytu tego pierwiastka a po analizie chemicznej liści, uzyskano statystycznie nieistotną różnicę w stosunku do roślin rosnących na podłożu z pełną dawką fosforu.

Pobieranie krzemu przez rośliny

Oddzielnym zagadnieniem jest pobieranie krzemu. Rośliny mogą pobierać tylko te składniki pokarmowe, które są rozpuszczalne w wodzie. Krzemionka (piasek) jest praktycznie nierozpuszczalna w wodzie i dlatego jest formą niedostępną dla roślin, natomiast dostępny jest krzem w postaci kwasu krzemowego (który z kolei często nie jest osiągalny w odpowiednich ilościach w glebie). Pobrany przez roślinę krzem jest w niej transportowany i odkładany w ścianach komórkowych, zwiększając ich sztywność i odporność na uszkodzenia mechaniczne. Grubsze i twardsze ściany komórkowe stanowią naturalną barierę dla patogenów, które wykazują mniejszą wirulencję wobec bogatych w krzem roślin.

Doświadczenia wykazały, że rośliny pozbawione dostępu do krzemu (fot. 1) wielokrotnie częściej chorowały niż te, które rosły na podłożu bogatym w ten pierwiastek. Dokarmianie preparatem zawierającym łatwo przyswajalny krzem jest często jedynym sposobem aby zapobiegać negatywnym skutkom jego niedoboru (fot. 2, 3). W Polsce pierwszym ogólnodostępnym preparatem zawierającym aż 150 g krzemu w litrze jest SILVIT, produkowany przez polską firmę INTERMAG.

intermag nawozy dolistne silvit krzemTytan a rośliny

Drugim, ważnym dla roślin pierwiastkiem jest tytan (Ti). Występuje on w glebie dość powszechnie, aczkolwiek największe jego ilości spotyka się w popiołach pochodzenia wulkanicznego. Dostępność tytanu dla roślin ściśle związana jest z typem gleby i zwiększa się wraz ze zmniejszeniem pH gleby oraz wraz ze wzrostem udziału materii organicznej w podłożu. W warunkach Polski zawartość tytanu w glebie wynosi średnio poniżej 1%. Najmniejsze ilości tego pierwiastka występują w glebach torfowych (około 0,05%), a najwięcej jest go w glebach ilastych i rędzinach (około 0,8%). Pomimo  powszechnego występowania tytanu, jego jony są dla rośliny trudno dostępne.

Badania nad wpływem tytanu na rośliny prowadzone są od wielu lat. Już w latach trzydziestych XX w. prowadzono analizy zawartości tego pierwiastka w roślinach uprawnych. Stwierdzono zależność pomiędzy zawartością krzemu i tytanu w roślinach polegającą na tym, że im większa była zawartość krzemu w roślinie, tym większą wykazywała ona zdolność do pobierania tytanu. Podobnie jak krzem, tytan wykazuje wiele właściwości wskazujących na stymulujące działanie na rośliny. Do tej pory poznano kilka mechanizmów działania, niemniej jednak nie wyczerpuje to wszystkich aspektów i nadal prowadzone są prace badawcze, w celu określenia mechanizmów kolejnych zalet jonów tytanu. Większość dotychczasowych badań nad wpływem tytanu na rośliny prowadzono z wykorzystaniem stymulatora wzrostu TYTANIT, produkowanego przez INTERMAG.

Działanie jonów tytanu

Jony tytanu sprawiają, że następuje wzmożona aktywność jonów żelaza. Taka zależność jest ściśle skorelowana z intensywnością fotosyntezy, syntezą chlorofilu oraz aktywnością enzymów (między innymi peroksydaza i katalaza) odpowiedzialnych za eliminację wolnych rodników. Efekty takie są szczególnie ważne w sytuacjach stresowych, kiedy roślina, w dużo mniejszym stopniu odczuwa skutki stresu wywołanego niskimi temperaturami, małą ilością światła lub też małą aktywnością systemu korzeniowego. Drugą ważną zaletą jonów tytanu jest stymulacja pobierania składników pokarmowych dostarczanych roślinom z roztworu glebowego jak również pozakorzeniowo.

Związane jest to głównie ze zwiększeniem ciśnienia osmotycznego w części nadziemnej. Roślina dążąc do wyrównania ciśnienia stymuluje system korzeniowy do pobierania większej ilości wody a wraz z nią składników pokarmowych.

Preparat TYTANIT

Liczne badania wykazały, że kilkakrotne zabiegi nalistne stymulatorem wzrostu TYTANIT (zawiera 8,5 g tytanu w litrze, w kompleksie z kwasami organicznymi) skutkują wyższymi roślinami o grubszej łodydze, większej ilości liści i owoców a co się z tym wiąże również wyższym plonem.

Jedną z ważniejszych zalet jonów tytanu jest zwiększenie witalności pyłku kwiatowego oraz pozytywny wpływ na procesy zapylenia i zapłodnienia (fot. 4, 5). Przy drastycznie zmniejszającej się liczbie owadów zapylających ta zaleta stymulatora TYTANIT zyskuje coraz bardziej na znaczeniu. W znacznym stopniu łagodzone są skutki niedostatecznego zapylenia i zapłodnienia w sytuacjach, kiedy okresowi kwitnienia towarzyszą nieodpowiednie warunki atmosferyczne (chłody, opady deszczu) zdecydowanie zmniejszające aktywność owadów zapylających. Zaobserwowano również, że podany roślinom tytan ogranicza występowanie niektórych chorób pochodzenia grzybowego i bakteryjnego.

nawozy dolistne intermag tytan tytanit

Włączenie do agrotechniki preparatów zawierających łatwo przyswajalne jony tytanu i krzemu w zdecydowany sposób ułatwiają uprawę poprzez zminimalizowanie negatywnego wpływu stresu wywołanego czynnikami abiotycznymi i biotycznymi. Dostępne na rynku preparaty (między innymi TYTANIT i SILVIT) posiadają unikalne właściwości stymulujące a ponadto argumentem przemawiającym za ich stosowaniem jest ich niewygórowana cena. Inwestycja w tego typu preparaty zwraca się wielokrotnie już w pierwszym sezonie stosowania.