Co to jest antagonizm i synergizm?
Na początku należy zacytować definicję tych zależności. Antagonizm wyraża się w unieruchamianiu i utrudnianiu pobierania jonów jednego składnika pokarmowego przez drugi. Synergizm to zwiększenie możliwości pobrania przez rośliny jonów określonego składnika pokarmowego przez drugi, jego większą przyswajalność i zawartość w roślinie.
Jakie antagonizmy wyróżniamy?
Jeżeli zainteresował kogoś temat antagonizmów i synergizmów polecam poszukanie publikacji prof. dr. hab. Czesława Szewczuka UP w Lublinie. Niekorzystne silne antagonizmy mają miejsce pomiędzy: potasem i magnezem, potasem i sodem, fosforem i cynkiem, fosforem i żelazem, wapniem i magnezem, wapniem i cynkiem, wapniem i manganem, wapniem i borem, wapniem i żelazem, siarką i molibdenem.
Obok silnych antagonizmów są też zbadane słabe antagonizmy, przy czym mogą one być jedno- lub dwustronne, a ich siła mocno zależy do właściwości gleby, jej zagęszczenia, odczynu pH, temperatury gleby i jej uwilgotnienia. Warto te zależności znać. Warto je znać, bo przy drogim nawożeniu liczy się efektywność składników pokarmowych. Te słabsze antagonizmy zachodzą pomiędzy: wapniem i fosforem, fosforem i potasem, fosforem i miedzą, wapniem i potasem, potasem i borem, azotem amonowym i potasem, azotem i borem, manganem i żelazem, miedzią i żelazem, miedzią i manganem, cynkiem i żelazem.
Czym wesprzeć słabe antagonizmy?
Nie jest oczywiście tak, że obecność jednego antagonistycznego pierwiastka powoduje blokowanie w całości drugiego i od razu mamy deficyt w stosunku do potrzeb pokarmowych roślin. Ważny jest ilościowy stosunek antagonistycznych pierwiastków. Do silnych antagonizmów i jednocześnie niedoborów pokarmowych roślin dochodzi w przypadku dużych dysproporcji między pierwiastkami i jest to zjawisko bardzo złożone.
Metodą przynajmniej na osłabienie tych antagonizmów jest uregulowanie pH gleby, dzielenie przewidzianych w nawożeniu dawek NPK i stosowanie ich przed krytycznymi okresami zapotrzebowania roślin na te składniki. Głównie chodzi tutaj oczywiście o podział azotu oraz potasu tym bardziej, że są to pierwiastki ruchliwe i w ten sposób zapobiegamy również ich stratom.
Do większości silnych i słabych antagonizmów (znacznie częściej są to antagonizmy kationowe niż anionowe) dochodzi między makro- i mikropierwiastkami. Przepis na ich zażegnanie w praktyce rolniczej jest znany i prosty – dokarmianie roślin przez liście. Warto dokarmiać mikroelementami, tym bardziej, że ten sposób zaspokojenia potrzeb pokarmowych roślin jest efektywny. Trzeba o tym pamiętać stosując np. wysokie dawki azotu, które wywierają wpływ na gorszą przyswajalność boru i miedzi z gleby. Znając poziom zasobności gleby w mikroelementy oraz zachodzące między nimi antagonizmy dość łatwo zbudujemy optymalną strategię dokarmiania dolistnego.
Antagonizmy i synergizmy w kontekście działania składników pokarmowych
Zanim przedstawię kilka przykładów dobrej współpracy i synergii działania składników pokarmowych chcę zwrócić uwagę na złożoność antagonizmów. Przedstawiam zależności zbadane i potwierdzone. Jednak pamiętajmy o tym, co wymieniłem na początku. O sile tych zależności decyduje wilgotność gleby, temperatura gleby, zawartość próchnicy, obecność pożytecznych mikroorganizmów, wydzielin korzeniowych uprawianych roślin, enzymów, inhibitorów itd.
O antagonizmach i synergizmach składników pokarmowych trzeba też mówić w kontekście mikroorganizmów glebowych. Mikroorganizmy glebowe oraz materia organiczna bardzo modyfikują te zależności. Prostym dobrze znanym przykładem na antagonizm są bakterie, które immobilizują azot glebowy potrzebny im do rozkładu słomy. To przykład rywalizacji o azot między bakteriami, a rzepakiem ozimym. Oczywiście ten azot jest blokowany chwilowo, ale w krytycznym dla rzepaku momencie.
Przykładem biologicznej synergii są bakterie symbiotyczne i bakterie wolnożyjące wiążące azot atmosferyczny dla roślin. To również inne bakterie uwalniające roślinom fosfor, czy grzyby mikoryzowe ułatwiające roślinom dostęp do wody oraz przyswajalność magnezu, żelaza, siarki, miedzi i cynku.
Przykłady synergizmów i dobrej współpracy między pierwiastkami
W praktyce warto wykorzystać korzyści synergizmów i przykłady dobrej współpracy między pierwiastkami. W badaniach i opracowaniach m.in. prof. dr. hab. Czesława Szewczuka są przykłady synergizmów, czyli dobrego współdziałania pomiędzy: fosforem i magnezem, potasem i azotem saletrzanym, magnezem i azotem saletrzanym, potasem i manganem, potasem i żelazem.
W kilku synergizmach widzimy potas. Jego dostępność z roztworu glebowego jest największa przy pH od 5,5 do 7,2, ale to niejedyny warunek. Jest pobierany i przyswajany przez rośliny lepiej przy wysokim uwilgotnieniu i wyższej temperaturze gleby. Przyswajalności potasu sprzyja obecność jonów saletrzanych azotu. To ważny synergizm z konkretną formą azotu.
Dla odmiany, lepszemu pobieraniu fosforu i przyswajalności sprzyja dobra zasobność stanowiska w magnez i potas oraz obecność jonów azotu, zwłaszcza formy amonowej. Pamiętajmy, że fosfor jest mało mobilnym pierwiastkiem, a jego dostępność hamuje spadek temperatury (w niskich temperaturach maleje też dostępność magnezu i boru), co najczęściej obserwujemy w postaci antocyjanowych przebarwień (np. przy chłodnej wiośnie w kukurydzy).
Kluczowy dla dostępności fosforu jest odczyn. Przy pH od 5 do 6,8 do roztworu glebowego przechodzi największa ilość jednowartościowych jonów fosforu, które są najlepiej pobierane przez korzenie roślin. W pH obojętnym i zasadowym, czyli powyżej 6,8, w roztworze rośnie stężenie jonów dwuwartościowych fosforu. Mimo że stężenie tych jonów wzrasta wraz ze wzrostem pH, to ich przyswajalność nie rośnie, a ponadto jony dwuwartościowe fosforu są 10 razy słabiej przyswajalne niż jony jednowartościowe. Pamiętajmy, że w glebach zasobnych w fosfor i przy wysokim nawożeniu fosforem dochodzi do jego antagonizmu z większością mikroelementów: żelazem, manganem, cynkiem i miedzią. Tworzą się wtedy słabo rozpuszczalne fosforany.
Znaczenie azotu w synergizmach
Jak widać z podanych przykładów synergizmów, duże znaczenie odgrywa forma azotu, ale azot azotowi nie jest równy i zależnie od jego formy może on ograniczać lub stymulować pobieranie innych pierwiastków. Forma saletrzana azotu jest korzystna dla pobierania przez rośliny potasu, magnezu i wapnia, ale jej nadmiar działa z kolei niekorzystnie na pobieranie fosforu i żelaza. Pobieranie formy saletrzanej jest utrudniane roślinom przez nadmiar chlorków. Forma amonowa azotu (w przeciwieństwie do saletrzanej) ogranicza pobieranie potasu, magnezu i wapnia, ale wspiera pobieranie fosforu. Z powodu tych zależności bardzo efektywnym nawozem wieloskładnikowym jest fosforan amonu wsparty nawożeniem potasem i magnezem. Z punktu widzenia synergii fosforan amonu wydaje się formą idealną i bardzo efektywnie wykorzystywaną.
Z uwagi na zaostrzone przepisy związane z ograniczeniami w jego stosowaniu co do ilości i terminów warto przypomnieć, że w wielu badaniach potwierdzony jest korzystny wpływ na wzrost efektywności tego składnika (lepszego wykorzystania azotu przez rośliny) przy odpowiednim partnerstwie fosforu, siarki, magnezu, manganu, miedzi i cynku.
Każdy z tych składników odgrywa ważną rolę dla pobierania bądź wbudowywania azotu (ogólnie dla jego efektywności) w tkanki na różnych etapach rozwoju roślin. Cynk wybitnie poprawia efektywność azotu w uprawie kukurydzy, ale uwaga – najsilniej, gdy będzie zastosowany na wczesnym etapie rozwoju w fazie 3–5 liści kukurydzy. Dużą rolę w efektywności wykorzystania azotu odgrywa siarka (potrzebna do redukcji azotanów i syntezy białek), a większość gleb jest w jej niedoborze.
Wiem, że to niewielki wycinek antagonizmów i synergizmów między składnikami pokarmowymi. Chciałem tymi zagadnieniami zainteresować i zachęcić do poszerzenia wiedzy. Te zależności są bardzo skomplikowane i mocno uzależnione od pH gleby.
Przeczytaj również:
Marek Kalinowski
