Co wiemy o krzemie. Jeszcze do niedawna krzem był pomijany w nawożeniu roślin, gdyż w przeciwieństwie do makro- i mikroelementów nie jest pierwiastkiem niezbędnym dla wzrostu i rozwoju roślin.

Krzem korzystnie wpływa na rozwój korzeni uprawnych 

Do składników niezbędnych dla roślin należą pierwiastki występujące w ilościach powyżej 0,1% suchej masy określane jako makroelementy, tj. azot, potas, wapń, magnez, fosfor i siarka oraz mikroelementy – niezbędne pierwiastki występujące w ilościach poniżej 0,1% suchej masy. Do tej grupy zalicza się chlor, żelazo, miedź, bor, cynk, mangan, molibden, nikiel. Natomiast krzem z sodem, kobaltem, glinem i wanadem zaliczane są do pierwiastków korzystnych dla roślin. Mimo iż krzem występuje w wielu roślinach, którym jest potrzebny do prawidłowego rozwoju, to jednak nie udało się udowodnić, aby był niezbędny do rozwoju wszystkich gatunków. Najwięcej krzemu kumulują rośliny zbożowe, ok. 3%, natomiast dwuliścienne tylko 0,5 %. Jedyną grupą roślin, która nie może rozwijać się bez krzemu są rośliny z rodziny skrzypowatych. Należy do niej skrzyp polny (Equisetum arvense).

Krzem korzystnie wpływa na rozwój korzeni uprawnych, zwiększa odporność roślin na porażenie przez patogeny chorobotwórcze i inwazję szkodników, poprzez usztywnienie liści i łodyg roślin oraz wzmaga syntezę barwników asymilacyjnych, co znajduje potwierdzenie w większej wydajności fotosyntezy. Wpływa to na szybszy rozwój i wigor roślin. Dzięki sztywniejszym łodygom zmniejsza się wyleganie roślin oraz zwiększa się odporność na stres wodny oraz niskie i wysokie temperatury. W efekcie wzrastają plony roślin. Badania własne potwierdziły również, że rośliny nawożone dolistnie krzemem efektywniej wykorzystywały składniki pokarmowe z gleby oraz nawozów, o czym świadczą wyższe wartości pobrania makroskładników z plonem ziarna kukurydzy w stosunku do kontroli.

Skuteczność krzemu została potwierdzona w badaniach IUNG – PIB w Puławach. Plony kukurydzy po zastosowaniu dolistnym preparatu z krzemem wzrosły o 10%, a biomasa korzeni była większa o ponad 30% w stosunku do obiektu kontrolnego. Potwierdzono również zwiększenie zawartości chlorofilu w liściach.

Krzem glebowy praktycznie nie rozpuszcza się w wodzie 

Krzem w glebie występuje głównie w postaci krzemionki i różnego rodzaju krzemianów. Mimo iż występuje w dużych zawartościach w glebie i jest składnikiem przede wszystkim frakcji piasku i pyłu, to większość krzemu glebowego jest praktycznie nierozpuszczalna w wodzie. W związku z tym pierwiastek ten jest słabo pobierany przez rośliny. Pobieranie przez rośliny zwiększa się, gdy rośnie wilgotność gleby, w warunkach wzmożonej aktywności mikroorganizmów.

Stosowanie zbyt wysokich dawek azotu i fosforu, może ograniczać dostępność krzemu dla roślin. Natomiast ze wzrostem odczynu gleby wzrasta ilość dostępnego krzemu dla roślin. Dlatego też, aby dostarczyć krzem roślinom należy aplikować go drogą dolistną. Zwykle jego obecność zwiększa odporność na agrofagi, zwłaszcza grzyby, gdyż ich wnikanie w tkanki roślin wysycone krzemionką jest utrudnione. Pobieranie krzemu przez rośliny zależy nie tylko od jego dostępnej formy w roztworze glebowym, ale także od zabiegów agrotechnicznych, między innymi od wapnowania oraz nawożenia mineralnego.

Rośliny nawożone krzemem zwykle łatwiej znoszą niskie temperatury

Działanie krzemu sprawdza się szczególnie w okresach niedoboru wody. Ogranicza on transpirację roślin, intensyfikuje fotosyntezę, przy niedostatecznej dostępności światła może również wzmacniać syntezę barwników fotosyntetycznych. W zależności od zawartości krzemu w roślinach można wyodrębnić rośliny zawierające powyżej 1% krzemu, do tej grupy należą skrzyp polny i trawy. Rośliny motylkowate zawierają poniżej 1% tego pierwiastka i są określane jako wrażliwe.

Rośliny, które są nawożone krzemem zwykle łatwiej znoszą też niskie temperatury w okresie wczesnowiosennym i są odporniejsze na przymrozki. Krzem ogranicza także występowanie chorób i szkodników. W związku z tym, że krzem wpływa na ściany komórkowe roślin, tworzy bariery ochronne, więc ogranicza żerowanie szkodników i niszczenie tkanek, które dzięki również uszczelnieniu wnętrza tkanek ścian komórkowych, zwiększa ich twardość i sztywność, a więc odporność na mechaniczne uszkodzenia, a także przerost grzybni chorób grzybowych.

Z badań wynika, że pomidory i ogórki uprawiane w kulturach wodnych bez dodatku krzemu prawidłowo rozwijają się tylko do kwitnienia. Potem rośliny więdną i nie wydają owoców. Zauważono, że po dodaniu krzemu do pożywek rośliny szybciej rosną, wytwarzają też większe korzenie, co ma wpływ na zmniejszenie w warunkach suszy presji stresu wodnego.

Krzem wpływa na właściwości chemiczne gleby. Łagodzi toksyczność metali ciężkich, skutki zasolenia gleby, reguluje saldo składników mineralnych niedoboru fosforu i nadmiaru azotu. Badania potwierdzają jego korzystny wpływ na tolerancję roślin na suszę (stymulowanie wytwarzania włosków na dolnej stronie blaszki liściowej) i uszkodzenia mechaniczne.

Preparaty z krzemem

Na rynku jest jeszcze niewiele nawozów zawierających krzem, ale boom na nawożenie krzemem dopiero się zaczął. Potasil Plus Krzem to nawóz o 20% zawartości krzemu stabilizowanego potasem 12% z niewielkim dodatkiem azotu amidowego rekomendowany do dolistnego odżywiania roślin jagodowych, sadowniczych, warzywniczych czy rolniczych.

• Alkalin K+Si to potasowy, wysokozasadowy nawóz z domieszką krzemu. Ma właściwości ochronne. Zalecany do stosowania dolistnego w uprawach rolniczych, sadowniczych i plantacjach warzyw.
• Barrier Si-Ca nawóz zawierający 14,8% Ca, 24% Si, opracowany specjalnie, aby zwiększyć wytrzymałość i odporność roślin na stres. Zgodnie z zaleceniami producenta, nawóz zaleca się stosować podczas intensywnego wzrostu owoców.
• Herbagreen to z kolei mineralny nawóz dolistny z krystaliczną formą̨ krzemu, zawierający dodatkowo mikroelementy. Według producenta zwiększa wigor roślin oraz poprawia wydajność́ fotosyntezy, dzięki nagromadzeniu większej ilości chlorofilu w liściach. Systematyczne stosowanie Herbagreen zapewnia też uzyskanie plonu o najwyższych parametrach jakościowych.
• Optysil jest stymulatorem zawierający łatwo przyswajalny przez rośliny krzem i dzięki temu wzmacnia ściany komórkowe oraz stymuluje szereg ważnych procesów życiowych w roślinie. Jak podaje producent, stosowanie stymulatora Optysil zwiększenia tolerancję roślin na niekorzystne warunki uprawowe, ogranicza wpływ stresu spowodowanego przez patogeny chorobotwórcze i/lub atak szkodników, stymuluje wzrost korzeni roślin i poprawia plonowanie.
• Nawóz ASX Krzem plus jest nawozem przeznaczonym do likwidacji niedoborów mikroskładników pokarmowych i krzemu poprzez nawożenie dolistne i fertygację.

• W badaniach IUNG kukurydza dokarmiana dolistnie krzemem plonowała wy żej o 10%, przy czym imponująco o 30% wzrosła biomasa korzeni

fot. Marek Kalinowski

Dr hab. Dorota Pikuła IUNG – PIB Puławy

Artykuł kazał się w Tygodniku Poradniku Rolniczym 25/2022 na str. 26.  Jeśli chcesz czytać więcej podobnych artykułów, już dziś wykup dostęp do wszystkich treści na TPR: Zamów prenumeratę.