Rola składników mineralnych

Wielkość plonów zależy od dostępności składnika pokarmowego znajdującego się w najmniejszej ilości w stosunku do potrzeb roślin uprawnych. Nawożenie powinno zapewnić roślinom przez cały okres wegetacji optymalną zawartość składników pokarmowych, co umożliwi wydanie optymalnego pod względem ilościowym i jakościowym plonu. Wysokie plony roślin można uzyskać na glebach o uregulowanym odczynie i co najmniej średniej zawartości makro- i mikroelementów. Niedobór jak i nadmiar, któregokolwiek ze składników mineralnych prowadzi do obniżenia wysokości i jakości plonu.

Niezbędnymi pierwiastkami pobieranymi przez rośliny z gleby są:

  • azot, fosfor, potas (makroskładniki podstawowe),
  • wapń, magnez, siarka, sód (makroskładniki drugorzędne),
  • mangan, cynk, bor, miedź, żelazo, molibden (mikroskładniki)

Azot – jest składnikiem mineralnym o największym znaczeniu plonotwórczym. Pozostałe składniki mineralne stymulują prawidłowe wykorzystanie azotu. Rośliny pobierają azot w formie kationu amonowego (powolne pobieranie) lub anionu azotanowego (szybkie pobieranie „to azot znajduje roślinę”). Forma amonowa wpływa na rozwój systemu korzeniowego palowego (szczególnie korzeni „wodnych”). Forma amonowa jest dobrze wiązana przez kompleks glebowy (jest mało mobilna w glebie), natomiast forma azotanowa jest podatna na wymywanie (jest mobilna). Niewłaściwe stosowanie formy amonowej może prowadzić do strat azotu. Rozkład materii organicznej prowadzi zawsze do powstania jonu amonowego. Plonotwórcze znaczenie azotu jest związane z budowaniem masy nadziemnej i podziemnej roślin (azot jest składnikiem do budowy białek), syntezą chlorofilu i intensywnością fotosyntezy (rośliny dobrze odżywione azotem mają przedłużony wzrost wegetatywny i generatywny).

Fosfor – pierwiastek ten pobierany jest z gleby najczęściej w formie anionu fosforanowego. Aniony fosforanowe są bardzo podatne na uwstecznianie (przekształcanie w formy trudno rozpuszczalne, niedostępne dla roślin), proces ten zachodzi intensywnie w glebach kwaśnych i zasadowych. Fosfor w glebie jest praktycznie nie mobilny „to roślina musi znaleźć fosfor”. Największą efektywność nawożenia fosforem uzyskuje się na glebach o uregulowanym odczynie. Plonotwórcze znaczenie fosforu sprowadza się do stymulowania systemu korzeniowego, kontrolowania szybkości przekształcania form mineralnych azotu w białko, zwiększenia mrozoodporności, prawidłowego przebiegu fazy generatywnej (rozwój nasion – fosfor jest akumulowany w nasionach jako późniejsze źródło energii), stymulowania aktywności bakterii brodawkowych.

Potas – pierwiastek ten pobierany jest przez rośliny w formie kationów, często w największych ilościach. Jest dobrze wiązany przez kompleks sorpcyjny gleby, wyjątkiem są gleby bardzo lekkie i lekkie gdzie znaczna jego część może zostać wypłukana przez wody opadowe. Na glebach źle nawożonych, ubogich w łatwo dostępne formy tego pierwiastka dochodzi do uwsteczniania w połączenia nierozpuszczalne. Rośliny nawożone siarczanowymi solami potasowymi akumulują więcej azotanów od tych nawożonych chlorkami potasu. Ziemniaki są szczególnie wdzięczne za dobre zaopatrzenie w potas w czasie suszy, tracą wtedy nawet o połowę mniej wody niż rośliny, którym brakowało potasu. Działanie plonotwórcze potasu związane jest z regulacją gospodarki wodnej roślin (wzrost odporności na suszę), zwiększoną odpornością roślin na choroby, transportem kationów innych składników pokarmowych w roślinie.

Wapń – pobierany jest przez rośliny w formie kationu. Pierwiastek ten nie jest absorbowany na całej długości korzenia, lecz tylko w niewielkiej strefie, za wierzchołkiem. Z tego powodu stężenie wapnia w roztworze glebowym w całym sezonie wegetacyjnym powinno kształtować się na optymalnym poziomie. Wapń należy do grupy pierwiastków łatwo wymywanych, szczególnie na glebach lekkich. Plonotwórcze działanie wapnia to stymulowanie rozwoju systemu korzeniowego, wapń jako budulec ścian komórkowych, zapobieganie wyleganiom zbóż, opóźnienie starzenia się organów wegetatywnych. Nawozów wapniowych nie wolno wysiewać równocześnie z nawozami zawierającymi azot w formie amonowej (dochodzi wówczas do reakcji i strat azotu).

Magnez – pobierany jest w formie kationu. Niedobory magnezu występują przede wszystkim na glebach lekkich i kwaśnych (wymywanie). Kationy magnezu wchodzą w relację antagonizmu z potasem, sodem i kationami amonowymi. Plonotwórcze działanie magnezu polega na zwiększeniu aktywności fotosyntetycznej roślin (składnik chlorofilu), udziale w transporcie węglowodanów z liści do nasion, bulw, korzeni, zwiększeniu akumulacji oleju w nasionach rzepaku, skrobi w ziemniakach, cukru w burakach, poprawie jakość ziarna zbóż, zwiększeniu odporności ziemniaków na choroby, zwiększeniu zawartości cukrów w owocach.

Siarka – pobierana jest przez rośliny jako anion siarczanowy. Pierwiastek ten odgrywa w roślinie bardzo ważną rolę, jest niezbędny do prawidłowego przebiegu procesów takich jak fotosynteza, oddychanie, synteza białek (jest składnikiem białek), ponadto pierwiastek ten podnosi walory smakowe i zapachowe niektórych roślin, zwiększa odporność roślin na choroby i mróz. Siarka jest składnikiem łatwo wymywanym z profilu glebowego (po łagodnej zimie brakuje tego składnika w warstwie ornej gleby).

Mangan – bierze udział w fotosyntezie, syntezie białek, pobieraniu wielu składników pokarmowych szczególnie azotu. Rośliny szczególnie wrażliwe na brak manganu to zboża, rzepak, kapusta, ziemniak, burak, ogórek, rośliny strączkowe i ogólnie warzywa. Niektóre związki manganu wykazują w roślinie szerokie spektrum działania bakterio- i grzybobójczego.

Cynk – wpływa na proces wzrostu i rozwoju rośliny, bierze udział w przetwarzaniu kwasów organicznych, syntezie chlorofilu i witamin. Rośliny szczególnie wrażliwe na niedobór to kukurydza, ziemniak, rośliny strączkowe, rzepak, pomidor, cebula, drzewa owocowe, bób, fasola.

Miedź – bierze udział w przemianach związków azotu i żelaza, w syntezie witaminy C, wpływa na rozwój i budowę tkanek, zmniejsza skłonność do wylegania zbóż, wpływa na prawidłowy rozwój brodawek korzeniowych w roślinach strączkowych. Wykazuje działanie odpornościowe roślin. Rośliny szczególnie wrażliwe na braki to zboża, kukurydza, rzepak, kapusta, rośliny strączkowe, drzewa owocowe, burak, cebula, marchew, sałata.

Bor – bierze udział w procesie przemiany węglowodanów, wpływa na przepuszczalność błon komórkowych (działanie przeciw patogenowe), wzrost roślin oraz rozwój organów generatywnych. Pierwiastek ten musi być cały czas dostępny dla rośliny, ponieważ nie jest on reutylizowany w niej. Zwiększa efektywność nawożenia azotem, fosforem, potasem i magnezem oraz reguluje gospodarkę wapniem. Wapnowanie gleb zmniejsza przyswajalność boru. w glebie występuje jako anion. Rośliny szczególnie wrażliwe na niedobór to rzepak, kapusta, kalafior, brokuł, burak, pomidor, seler, kukurydza, burak, rośliny strączkowe, pomidor.

Molibden – bierze udział w wiązaniu azotu atmosferycznego przez bakterie, w przemianach azotu i fosforu w roślinie, w procesach przetwarzania witaminy C. Rośliny wrażliwe na brak to rzepak, kapusta, kalafior, burak, cebula, pomidor, sałata, truskawka, rośliny strączkowe.

Żelazo – bierze udział w procesie fotosyntezy, oddychania, wiązania wolnego azotu, redukcji azotanów. Rośliny szczególnie wrażliwe na niedobór to drzewa i krzewy owocowe, kukurydza, warzywa.

Udział nawożenia w kształtowaniu plonów

Czynnik

Wpływ czynnika [%]

Nawożenie

40

Azot jest najważniejszym składnikiem mineralnym dla roślin o największym znaczeniu plonotwórczym, to on jest budulcem masy rośliny. Pozostałe składniki stymulują właściwe wykorzystanie azotu i służą jako regulatory procesów życiowych rośliny. Jeżeli braknie roślinie azotu to nie wybuduje ona masy, a pozostałe składniki mineralne nie będą miały czego stymulować i regulować.

Fosfor, potas i magnez decydują o żyzności gleby o jej potencjale plonotwórczym. Należy nawozić ziemię w sposób niewyczerpujący jej ze składników, czyli co najmniej tyle ile wyniesiemy z niej z plonem i tyle ile ulegnie wymyciu. Jeżeli ziemia ma zawartość fosforu, potasu i magnezu poniżej średniej zasobności należy dążyć do podwyższenia tej zawartości poprzez regularne wyższe nawożenie w stosunku do potrzeb rośliny uprawnej.

Czynnikami determinującymi skrócenie okresu wegetacji, a co za tym idzie obniżenie plonowania są braki pokarmowe i susza. Rośliny niedożywione potrzebują w niektórych przypadkach około 60% więcej wody do wytworzenia jednostki plonu w stosunku do roślin optymalnie zaopatrzonych w składniki mineralne, dlatego tak ważne jest zoptymalizowanie gospodarki nawozowej.

Bardzo duża ilość gleb ma deficyt mikroelementów: boru, miedzi, żelaza, manganu, molibdenu i cynku. Przy niskiej zawartości danego mikroelementu w glebie lub niedostępności jego z powodu suszy czy nadmiaru opadów, rośliny na pewno zareagują spadkiem plonu maksymalnie do 20%, a wymagane parametry jakościowe towaru handlowego nie będą osiągane nawet w 90%.