R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . 23, Z. 2, W A R S Z A W A 1972
M IEC ZY SŁAW KOTER, A N N A K R A UZE, W A C ŁA W B A R T N IK
BADANIA NAD WYSTĘPOWANIEM OBJAWÓW NIEDOBORU MIKROELEMENTÓW W ROŚLINACH
In sty tu t C h em izacji R oln ictw a, W SR O lsztyn
W chwili obecnej rolnictwo stosuje zwiększone dawki nawozów m i neralnych, z tego też względu potrzeba wprowadzania m ikroelementów nabiera znaczenia, gdyż dotychczas nie były należycie uwzględniane. Stąd też śledzenie objawów niedoboru m ikroelementów stało się sprawą bardzo aktualną.
Jednym z działów naszych badań w tej dziedzinie jest próba sporzą dzenia atlasu przedstawiającego charakterystyczne objawy braku nie których m ikroelementów na kilku roślinach. W literaturze rodzimej nie spotkaliśmy się z takim opracowaniem, co nadaje naszym poczynaniom w pewnym stopniu charakter pionierski.
Przedstawione na zdjęciach rośliny zostały wyhodowane w warun kach kultur piaskowych. Umożliwiło to ograniczenie w pływ ów ubocz nych na wygląd roślin, a szczególnie zmienności glebowej, jej żyzności, różnic klim atycznych itp.
Trzeba również wziąć pod uwagę, że niejednokrotnie objawy niedo boru poszczególnych pierwiastków są do siebie zbliżone oraz że współ działanie między składnikami może powodować występowanie objawów trudnych do zidentyfikowania. Dlatego postanowiliśmy prześledzić obja w y niedoboru m ikroelementów w doświadczeniach wegetacyjnych z za stosowaniem odpowiednich pożywek. W tych warunkach z większym prawdopodobieństwem można określić, który pierwiastek będący w m i nimum w yw ołuje określoną chorobę.
Ze względu na różne wymagania pokarmowe roślin w ziętych do do świadczenia połączono je w cztery grupy, a każda z nich obejmowała rośliny o zbliżonych lub jednakowych potrzebach pokarmowych. W
134 M. Koter, A. Krauze, W. Bartnik
związku z tym opracowano również cztery pożywki (A, B, C, D) zapew niające całkowite zapotrzebowanie pokarmowe badanych roślin.
P o ż y w k a A — pomidory, rzepak, kalafior, kapusta, brukiew. Nawo żenie na wazon (6,5— 7.0 kg piasku kwarcowego):
azot fo sfo r potas m agn ez żelazo siarka w a p ń m an gan m ied ź bor cyn k m olib d en kob alt
— 1,4 g N w p ostaci N H4N 0 3, pół d aw k i przed siew n ie i pół daw ki pogłów n ie.
— 0,8 g P 20 5 w postaci C a H P 0 4 lub Ca(H2P 0 4)2 * H 20 przedsiewTiie, — 1,4 g K 20 w p ostaci K2S 0 4, pół daw ki przed siew n ie i pół daw ki
pogłów n ie,
— 0,4 g MgO w postaci M gC l2 • 6H20 p rzed siew n ie, — 0,5— 1,0 g F e „ FeC6H50 7 • 3H20 — 0,6 g S (z w y lic z e n ia z K2S 0 4) — 0,6 g Ca w postaci CaO — 0,05 g Mn — 10 m g Cu — 5 m g В — 6 m g Zn — 2 m g Mo — 0,5 m g Co M n S 04 • 5 H ,0 CuCl2 • 2H20 N a2B 40 7 • 10H20 Z n S 04 * 7H20 N a2M o 0 4 • 2 H ,0 C o S 04 • 7H20
P o ż y w k a В — seradela, koniczyna czerwona, groch, fasola, bobik. Nawożenie na wazon (6,5— 7.0 kg piasku kwarcowego):
azot — 0,6 g w form ie C a (N 0 3)2, w tym 0,3 g pogłów n ie, fo sfo r — 0,8 g w form ie Ca(H2P 0 4) • H20 p rzedsiew nie,
potas — 1,2 g K 20 w form ie K2S 0 4, pół daw ki p rzed siew n ie i pół daw ki p ogłów n ie.
m agn ez — 0,4 g Mg w form ie M gC l2 • 6H20 p rzed siew n ie, żelazo — 0,1 g Fe „ F eC6H50 7 • 3H20 ,. siarka — 0,6 g S ,, K2S 0 4 „ w a p ń — 0,6 g Ca „ C a C 03 „ m an gan — 0,05 g Mn w postaci M n S 04 * 5H20 ,, m ied ź — 10 m g Cu w fo rm ie CuCl2 • 2H20 „ bor — 5,0 m g В „ N a2B 40 7 • 10H20 „ cynk — 6,0 m g Zn „ Z n S 04 • 7H20 „ m olib d en — 2,0 m g Mo ,, N a2M o 0 4 • 2HvO „ k ob alt — 0,5 m g Co ,, C oCl2 • 6H20
P o ż y w k a С — tytoń, słonecznik, ziemniak, buraki cukrowe, kuku rydza. Nawrożenie na wazon (0.6— 7;0 kg piasku kwarcowego):
azot — 1,4 g N w form ie N H4N 0 3,
fosfor — 0,8 g P , 0 5 Ca(H2P 0 4)2 • H 20 ; potas — 1,6 g к 2о k2s o 4,
m agn ez — 0,5 g Mg M g S 04 * 7H20 , siark a — 0.6 g S z K2S 0 4 i innych siarczanów , żelazo — 0,1 g F e w■ form ie F eC6H 50 7 • 3H20 ,
w ap ń — 0,8 g Ca C a C 0 3,
Objawy niedoboru m ikroelem entów w roślinach 135 m ied ź bor cynk m o lib d en k o b a lt — 10 mg Cu — 6 m g В — 6 m g Zn — 2 m g Mo — 0,5 m g Co w form ie CuCl2 • 2H20 , N a2B 40 7 • 10H20 , Z n S 04 • 7H20 , N a2M o 0 4 • 2H20 , C0SO4 • 7H20 .
Jeżeli roślina nie była ścinana, stosowano po upływie 6 tygodni od posadzenia — 0.5 dawki NPK.
P o ż y w k a D — pszenica, owies, gorczyca, szpinak, mak, sałata. Na wożenie na wazon (6,5— 7,0 kg piasku kwarcowego):
azot fo sfo r potas m a g n ez żelazo siarka w a p ń m angan m ied ź bor cynk m olib d en k ob alt
1,2 g N w p o sta ci N H4N 0 3, pół daw ki p rzed siew n ie i pół daw ki p ogłów n ie,
0,8 g P 20 5 w postaci Ca(H2P 0 4)2 p rzedsiew nie,
1,0 g K 20 w p ostaci K2S 0 4, pół daw ki przed siew n ie i pół daw ki pogłów n ie,
postaci M g S 04 • 7H20 p rzed siew n ie F eC6H 50 7 • 3H20 K2S 0 4 C a C 03 ,, M n S 04 • 5H20 CuCl2 • 2H20 N a2B 40 7 • 10H20 Z n S 04 • 7H20 — 0,4 g Mg ^ — 0,1 g Fe — 0,6 g S — 0,6 g Ca — 0,05 g Mn — 10 m g Cu — 5 m g В — 6 m g Zn — 2 m g Mo — 0,5 m g Co N a2M o 0 4 * 2H20 C0SO4 • 7H20
Doświadczenie przeprowadzono w wazonach Mitscherlicha, wypara- finowanych i wyłożony-ch folią. Podłożem dla badanych roślin był pia sek kwarcowy z dodatkiem określonej pożywki. Pożywka dodawana była do piasku kwarcowego w chwili zakładania doświadczenia i pogłównie, zgodnie ze schematem. Azot i potas stosowano w postaci roztworu (cała dawka w objętości 50 ml w dwóch porcjach na wazon), wapń i fosfor w postaci proszku, przy czym każdą dawkę odważano oddzielnie na wazon. Mikroelementy stosowano w roztworze, tj. każdą dawkę w obję tości 10 ml na wazon. Wilgotność podłoża regulowano przez podlewa nie wodą redestylowaną od 30 do 70% maksymalnej pojemności wodnej. W celu uchwycenia charakterystycznego objawu niedoboru badane go mikroelementu wyelim inowyw ano go z pożywki. W celach porów nawczych równolegle były założone wazony z roślinami kontrolnymi na pełnej pożywce.
O BJA W Y N IE D O ST A T K U BOHU U R O ŚLIN Y
Najbardziej typowym objawem, występującym nieodmiennie u wszystkich roślin cierpiących na niedobór boru, jest zahamowanie
wzro-136 M. Koter, A. Krauze, W. Bartnik
R ys. 1. O bjaw y braku boru u k o n i- Rys. 2. K orzenie kon iczyn y czerw on ej: czyny czerw onej A — roślin y w zorcow ej, В — z obja
w am i braku boru
stu i ewentualne obumieranie stożków wzrostu, zarówno w częściach nadziemnych jak i w korzeniach.
W pływ braku boru badano na koniczynie czerwonej, ziemniaku, ty toniu, słoneczniku, buraku półcukrowym, gorczycy i maku. Użycie różnych gatunków roślin pozwoliło w szerszym zakresie uwidocznić znaczenie boru w ich życiu. U koniczyny w trzecim tygodniu wegetacji roślin za obserwowano niewystarczającą ilość azotu w pożywce (pożywka B). w o bec czego rośliny dokarmiano azotem w ilości 0.3 g N w 50 ml na wazon. Charakterystyczne objawy braku boru w ystąpiły w piątym ty godniu wegetacji. Początkowo liście roślin zaczęły się deformować, na stępnie łodygi i liście uległy skróceniu, a stożki wzrostu zamierały. Równocześnie system korzeniowy roślin rosnących na pożywce bez boru był słabszy (rys. 2), a brodawek było znacznie mniej. W rezultacie rośli na odznaczała się słabszym wzrostem (rys. 1).
W czwartym tygodniu wegetacji u ziemniaka zaobserwowano de formacje liści przez skrócenie nerwu głównego (rys. 4). Zahamowanie wzrostu i zamieranie stożków wzrostu (rys. 3) wystąpiło w następnym etapie rozwoju ziemniaka uprawianego na pożywce bez boru. Wskutek tego bulwy w końcowym stadium rozwoju ziemniaka pokryte były
skor-Objawy niedoboru m ikroelem entów w roślinach 137
Rys. 3. R ośliny ziem niaka z ob jaw am i braku boru
Rys. 4. L iście ziem n iak a: A — rośliny z ob jaw am i braku boru, В — rośliny w zorcow ej
138 M. Koter, Л. Krauze, W. Bartnik
kowaciałą skórką i były ciemniejsze w porównaniu z bulwami rośliny wzorcowej (rys. 5).
Tytoń rosnący na pożywce С w pewnych okresach rozwoju robił wrażenie roślin „głodnych”. Dlatego też w piątym tygodniu wegetacji dokarmiono rośliny ilością 0,5 dawki NPK na wazon.
Brak boru u tytoniu objawił się skróceniem nerwu głównego oraz deformacją blaszki liściowej (rys. 6, 7), wskutek czego liście były słabiej wykształcone.
Rys. 5. Bulwy ziemniaków: z lewej — rośliny wzorcowej, z prawej — rośliny z objawrami braku boru
Objawy niedoboru m ikroelem entów w roślinach 139
Rys. 8. O bjaw y braku boru u słon eczn ik a
Rys. 9. W zorcow a roślin a słon eczn ik a
U słonecznika pierwsze objawy braku boru w postaci chloro tycznych, a później rdzawych plam na liściach zaobserwowano w drugim tygod niu wegetacji. Skrócenie nerwu głównego, marszczenie się liści stożko w ych oraz zahamowany wzrost występowały w dalszym rozwoju roślin. W końcowym etapie nastąpiła całkowita deformacja i zamieranie stoż ków wzrostu (rys. 8, wzorzec rys. 9).
140 M. Koter, A. Krauze, W. Bartnik
U buraka cukrowego pierwszym objawem braku boru był słabszy wzrost, ciemniejsze zabarwienie liści w porównaniu z rośliną wzorco wą oraz zamieranie liści sercowych (rys. 10). Równocześnie korzeń był słabiej wykształcony i zaatakowany zgnilizną (rys. 11).
Mak zareagował na brak boru w czwartym tygodniu wegetacji. Naj pierw obserwowano zahamowanie wzrostu (rys. 12), a następnie zasy chanie wierzchołków wzrostu i marszczenie liści wskutek skrócenia ner wów w blaszkach liściowy-ch (rys. 13, wzorzec rys. 14).
R ys. 10. O bjaw y braku boru u buraka p ółcu k row ego (cała roślina)
Rys. 11. K orzenie buraka cukrow ego:
Rys. 12. R oślina m aku:
z lew ej roślin a w zorcow a, z praw ej — z ob jaw am i braku boru
Rys. 13. S tożek w zrostu m aku z ob jaw am i braku boru
Rys. 14. S to żek w zro stu m a ku roślin y w zorcow ej
142 M. Koter, A. Krauze, W. Bartnik
OBJAW Y N IEDO BO RU M A N G A N U , MIEDZI, ŻELAZA I M O LIBD EN U U RO ŚLIN Badane rośliny w różnym stopniu reagowały na niedobór żelaza i m anganu. U tytoniu pierwsze objawy niedoboru żelaza zaobserwowano po półtora tygodnia od założenia doświadczenia, tj. od posadzenia rozsa dy. Roślina wyróżniała się słabszym wzrostem i oznakam i chlorozy na wszystkich liściach. W późniejszym okresie chloroza była silniejsza i postępowała od brzegów do środka liści (rys. 15, wzorzec rys. 16).
Reakcję seradeli na b rak żelaza w pożywce zaobserwowano w pią ty m tygodniu wegetacji. Rośliny były mniejsze od wzorca, a na liściach w ystąpiła chloroza (rys. 17, wzorzec rys. 18).
Rys. 15. R oślina tyton iu z ob jaw am i Rys. 16. W zorcow a roślina tytoniu braku żelaza
Rys. 17. O bjaw y braku żelaza u se - Rys. 18. W zorcow a roślina serad eli radeli
Objawy niedoboru m ikroelem entów w roślinach 143
Rys. 19. L iście szpinaku:
A — z ob jaw am i braku żelaza, В — roślin y w zorcow ej, С — z ob jaw am i braku m an gan u
Rys. 20. W ygląd całych roślin szp in a ku z o b jaw am i braku żelaza
Niedobór żelaza u szpinaku zaznaczał się bardziej jaskrawo. Obja wiło się to m niejszym wzrostem i jaśniejszym zabarwieniem liści. Za obserwowano również na wszystkich liściach chlorozę w postaci jasnych plamek przy jednocześnie ciem niejszych nerwach (rys. 19, 20).
Sałatę uprawiano na pożywce D. Śledzono reakcję na brak manganu. Jaśniejsze zabarwienie liści, w porównaniu z rośliną wzorcową,
zaobser-Rys. 22. O bjaw y braku m anganu
u roślin p om idorów Rys. 23. P om id ory — roślina w zorcow a M. Koter, A. Krauze, W. Bartnik
Rys. 21. S ałata:
Objawy niedoboru m ikroelem entów w roślinach 145
wowano po czterech tygodniach od chwili wschodów. Po pięciu tygod niach zaobserwowano nie tylko jasne zabarwienie liści, ale również słabszy wzrost sałaty w porównaniu ze wzorcem (rys. 21). Podobnie jak sałata, na niedobór manganu reagował szpinak. Odznaczał się ciemnym zabarwieniem liści i silnym wzrostem. Na niektórych jednak liściach w czwartym tygodniu wegetacji w ystąpiły chloro tyczne plamki, które następnie zasychały (rys. 19c).
Doświadczenie z pomidorami założono na pożywce A. Pierwsze zmia ny u badanych roślin zaobserwowano po czterech tygodniach zarówno w e wzroście, jak w intensywności zabarwienia liści. Najbardziej inten sywne zabarwienie zaobserwowano u roślin na pożywce z brakiem m ie dzi, natomiast najsłabsze zabarwienie roślin wystąpiło przy braku man ganu. Również najsłabszym wzrostem wyróżniała się roślina z brakiem manganu, a pozostałe nie ocbbiegały od wzorca. W chwili owocowania i dojrzewania, tj. ok. dziesiątego tygodnia od założenia doświadczenia, wykonano zdjęcia. Stwierdzono, że najzdrowsze i nie podlegające żadnej chorobie były z rośliny wzorcowej (rys. 23). Natomiast najsłabiej w y
-Rys. 24. O bjaw y braku m ied zi na Rys. 25. O bjaw y braku m olib d en u na
Rys. 26. Objawy braku molibdenu u kalafiora według A. Krauze
Fot. J. J. P o lle sh
Rys. 28. Objawy braku molibdenu na liściu dolnym rzepaku
Fot. J. J. P o lle sh Rys. 27. O bjaw y braku m olib d en u na
rzepaku, cała roślin a
Objawy niedoboru m ikroelem entów w roślinach 1 4 7
Rys. 29. O bjaw y braku m olib d en u na liściu górnym rzepaku
Fot. J. J. Po llesh
kształcone były owoce pomidorów u tych roślin, u których w podłożu b rak było miedzi (rys. 24). Owoce z brakiem molibdenu i miedzi (rys. 24, 25) porażone były zgnilizną, a owoce z brakiem m anganu zmieniły kształt (rys. 22) w porów naniu z owocami rośliny wzorcowej. Objawy b rak u mo libdenu na rozsadzie kalafiora przedstawia rys. 26, na rzepaku zaś — rys. 27— 29.
P r o i. dr M ie c z y s ła w K o te r
I n s t y tu t C h e m iz a c ji R o ln ic tw a W SR O ls z ty n -K o r to w o , b l. 38
