Kukurydza i mikroelementy: cynk, bor, mangan – co decyduje o plonie?

Kukurydza w Polsce jest gatunkiem bardzo popularnym, a jej areał zasiewów rośnie z roku na rok. Uprawiana na ziarno, cała roślina na surowiec kiszonkarski, a także do produkcji biopaliw (etanol, biogaz). Ze względu na wysokie plony biomasy z hektara ma wysokie wymagania względem nawożenia mikroelementami i wykazuje różną tolerancję na ich deficyt. Kukurydza jest najbardziej wrażliwa na cynk, w dalszej kolejności na bor, a w specyficznych warunkach także na mangan i pozostałe pierwiastki.

Potencjał plonowania kukurydzy a rzeczywiste plony w Polsce

Tollenaara i Lee w 2002 roku ocenili potencjał plonowania kukurydzy na poziomie od 20 do 32 t/ha. W 2018 roku farmer Charles Hula z miejscowości Charles w stanie Wirginia (USA) uzyskał 34 t/ha ziarna, ustanawiając rekord plonowania kukurydzy. W Polsce potencjał plonotwórczy kukurydzy szacuje się na 25 t/ha. Natomiast według GUS w 2022 roku plony w kraju kształtowały się na poziomie 69,8 dt/ha. Uzyskiwane przez polskich rolników plony stanowią 50–60% potencjału plonotwórczego uprawianych odmian (COBORU).

Dlaczego kukurydza plonuje poniżej potencjału? Najczęstsze błędy

Główne przyczyny ekstremalnie dużych wahań plonów tkwią w traktowaniu tej wymagającej rośliny jak klasycznego zboża, do tego tolerującego gleby o małym potencjale do gromadzenia wody z zapasów zimowych (gleby lekkie, a nawet bardzo lekkie). Podstawowe przyczyny niskiego plonowania kukurydzy w Polsce wynikają głównie z niedostatecznego zaopatrzenia roślin w okresie maksymalnego wzrostu w składniki mineralne z powodu:

• uprawy na stanowiskach o niskiej produktywności gleby:
• naturalnie ubogie w składniki mineralne,
• zbyt kwaśnych (pH < 5,5),
• o zdegradowanej żyzności naturalnej,
• niedostosowania systemu nawożenia do potrzeb ilościowych, a zwłaszcza dynamiki pobierania składników mineralnych przez roślinę w okresie wegetacji.

Cynk w kukurydzy – kluczowy mikroelement dla plonu

Na wytworzenie jednej tony ziarna wraz z odpowiednią masą słomy kukurydza potrzebuje ok. 70–95 g cynku. Niedobór cynku prowadzi do zahamowania wzrostu korzeni przybyszowych, co tym samym ogranicza pobieranie wody i składników mineralnych z gleby, skutkując zaburzeniami we wzroście. Następuje skrócenie międzywęźli wraz ze zmniejszeniem powierzchni liści. Obserwuje się karłowatość roślin. Na liściach występują jasnozielone przebarwienia pomiędzy nerwami. Przy większym niedoborze u ich nasady pojawiają się białe pasma po obu stronach nerwu środkowego, które w miarę zbliżania się do wierzchołka stopniowo zanikają, natomiast nerw środkowy i krawędzie liści przez cały czas pozostają zielone.

Jak i kiedy stosować cynk w kukurydzy?

W okresie dojrzewania cynk korzystnie wpływa na strukturę plonu i gospodarkę azotową rośliny. Odmiany wczesne wykazują tendencje do większej reakcji na nawożenie cynkiem niż późne. Rośliny dobrze odżywione cynkiem w okresie od 7. do 9. liścia pobierają więcej azotu, przekładają się to na szybszą akumulację suchej masy. W okresie kwitnienia cynk zwiększa żywotność ziaren pyłku, co w konsekwencji przekłada się na większą liczbę ziarniaków w kolbie.

Cynk w kukurydzy można zastosować na wiele sposobów, tj. doglebowo w nawozach stałych (zarówno w mikroelementowych, jak i w nawozach wieloskładnikowych wzbogaconych w ten składnik), doglebowo w postaci oprysku, a także dolistnie.

Niestety, wykorzystanie tego składnika z gleby jest bardzo niskie i zwykle kształtuje się w zakresie od kilku do kilkunastu procent. Dlatego przy nawożeniu doglebowym zaleca się kilku-, a nawet kilkunastokrotnie większą ilość składnika niż wynika z pobrania. Z tego względu doglebowa aplikacja nawozów mikroelementowych jest zabiegiem kosztownym i stosunkowo rzadko stosowanym w praktyce. Najczęściej stosowane terminy aplikacji to okres bezpośrednio po siewie oraz w stadium 3–4. liści. Ważne, aby w powyższych terminach aplikacji składnik ten stosować w formie tlenku cynku, siarczanu cynku lub ich mieszaniny.

W sytuacji, gdy nie przeprowadzono nawożenia cynkiem na początku wegetacji lub dodatkowo chcemy poprawić odżywienie roślin tym składnikiem, wskazany jest oprysk w fazie 6–10. liści kukurydzy. W tym celu należy zastosować nawozy o szybkim działaniu. W tym czasie można przeprowadzić 1 lub 2 zabiegi dokarmiania.

Niedobór cynku a pH gleby – kiedy występuje problem?

Typowe objawy niedoboru cynku w praktyce występują bardzo rzadko ze względu dostatecznej dostępności w glebie i znacznego zakwaszenia naszych gleb. Według badań K. Lipińskiego, przeprowadzonych w latach 2000–2012, zasobność gleb Polski w mangan, żelazo i cynk zawierała się w większości prób na poziomie średnim, natomiast wykazano powszechny niedobór boru oraz niską zasobność w miedź.

Według GUS z 2018 roku, w latach 2014–2017 w strukturze zakwaszenia gleb Polski stwierdzono 37% próbek o odczynie bardzo kwaśnym i kwaśnym, natomiast w strukturze potrzeb wapnowania 32% próbek o potrzebach wapnowania z przedziału koniecznych i potrzebnych. Należy wspomnieć, że niski odczyn gleby zwiększa przyswajalność mikroskładników, poza molibdenem.

Problemy z przyswajalnością cynku mogą wystąpić w takich sytuacjach, jak:

• na glebach o wysokim odczynie;
• świeżo zwapnowanych;
• o wysokiej zawartości materii organicznej;
• przenawożeniu fosforem, tj. w warunkach, w których pierwiastek z form dostępnych przechodzi w formy trudno przyswajalne, jest silne wiązany przez próchnicę lub jego pobieranie jest blokowane przez nadmiar innych składników.

Dynamika pobierania cynku, nawet w warunkach korzystnych, może być zbyt mała w stosunku do potrzeb gwałtownie zwiększającej się biomasy roślin, szczególnie po fazie 7–8 liści. Taka sytuacja często ma miejsce na plantacjach intensywnie nawożonych, plonujących na poziomie powyżej 8–10 t ziarna/ha.

Bor w kukurydzy – wpływ na kolby i ziarno

Drugim ważnym mikroskładnikiem w nawożeniu kukurydzy jest bor, jednak nie należy do mikroskładników pobieranych przez kukurydzę w dużych ilościach, szczególnie w porównaniu do cynku, manganu czy żelaza. Na jedną tonę ziarna wraz z odpowiednią masą słomy potrzeba 9–12 g boru.

Bor jest odpowiedzialny za rozwój organów generatywnych w kukurydzy. Korzystnie wpływa na kiełkowanie pyłku i wzrost łagiewki pyłkowej, czyli na zawiązanie się ziarniaków, ale również na podział i wzrost elongacyjny komórek merystemów pędów i korzenia. Uczestniczy w transporcie asymilatów, a także w syntezie i lignifikacji komponentów ścian komórkowych, dzięki czemu rośliny są mniej podatne na wyleganie.

Niedobór boru – ukryty problem na plantacjach kukurydzy

W warunkach polowych specyficzne objawy deficytu boru na kukurydzy ujawniają się rzadko. Najczęściej występuje niedobór ukryty, bez żadnych oznak zewnętrznych, który również prowadzi do strat plonów. Na początku zahamowany zostaje wzrost roślin, a później występują zaburzenia w kwitnieniu. W konsekwencji kolby są mniejsze i słabo wypełnione, a ziarno źle wykształcone, o zróżnicowanej wielkości, osadzone w nieregularnych rzędach (tzw. szczerbatość lub guzikowatość kolb).

Powszechny problem to niska zawartość boru w naszych glebach. W cytowanych wyżej badaniach wykazano, że blisko 75% gleb wykazuje niedostatek tego składnika, z tego względu dochodzi do niedożywienia rośliny tym mikroelementem. Dodatkowo w warunkach suszy glebowej dostępność boru drastycznie maleje.

Ponadto pierwiastek ten charakteryzuje się bardzo małą zdolnością do reutylizacji, co oznacza, że jest słabo przemieszczany z organów starszych do młodszych. Musi więc być pobierany sukcesywnie z gleby lub przez liście w miarę wzrostu rośliny. Z wymienionych powodów dokarmianie kukurydzy borem, szczególnie na plantacjach wysokoprodukcyjnych, powinno być standardem.

Bor stosuje się przede wszystkim w sposób nalistny w podobnych stadiach rozwojowych, jak dokarmianie cynkiem. Dawka boru w zależności od dostępności tego składnika z gleby powinna mieścić się w zakresie od 200 do 500 g B/ha.

Mangan w kukurydzy – znaczenie dla fotosyntezy

Mikroskładnik ten odpowiada za prawidłowy przebieg fotosyntezy. Efektywna produkcja asymilatów od początku wegetacji warunkuje wytworzenie odpowiedniej biomasy i plonu ziarna. Zapotrzebowanie kukurydzy na składnik jest nawet większe od cynku, ale na jego niedostatek jest zdecydowanie mniej wrażliwa. Na wytworzenie jednej tony ziarna z odpowiednią masą słomy kukurydza potrzebuje ok. 100–120 g manganu. Deficyt manganu powoduje hamowanie wzrostu i tworzenie korzeni bocznych oraz zwiększa wrażliwość roślin na niską temperaturę.

Kiedy występuje niedobór manganu w kukurydzy?

Wizualne objawy niedożywienia kukurydzy manganem można obserwować głównie na glebach wapiennych (rędziny) oraz na stanowiskach o odczynie zasadowym. Na polu widać miejsca z roślinami o jasnozielonym zabarwieniu, z tendencją do więdnięcia, które wyraźnie odcinają się od roślin typowych. Uwidacznia się to szczególnie na glebach mozaikowatych, o zróżnicowanym odczynie i wilgotności. Przy skrajnym niedoborze u nasady młodych liści pojawiają się punktowe chlorozy, z czasem liście więdną, zasychają i odpadają.

Generalnie manganu w naszych glebach nie brakuje, gdyż tylko niespełna 10% z nich wykazuje niską jego zawartość. Problem tkwi w ograniczonej dostępności tego pierwiastka w warunkach wysokiego odczynu gleby.

W miarę spadku kwasowości gleby rozpuszczalność manganu gwałtownie maleje, a przy pH powyżej 6,5 przechodzi w formy bardzo trudno dostępne dla roślin. Dlatego w warunkach wysokiego odczynu gleby, zwłaszcza na plantacjach wysokoprodukcyjnych, pierwiastek ten powinien być uwzględniony w dokarmianiu dolistnym.

Jak prawidłowo nawozić kukurydzę mikroelementami?

Nawożenie kukurydzy mikroelementami powinno opierać się na zabiegach prewencyjnych. Jest ono niezbędne w warunkach niskiej zawartości mikroskładników w glebie oraz wysokiej wrażliwości roślin na ich niedobór. Przy niskiej zasobności gleby, oprócz dokarmiania dolistnego, w celu uzupełnienia zasobów glebowych, zaleca się nawożenie doglebowe, które wykonuje się raz na kilka lat.

Przy średniej zasobności gleby dokarmianie mikroelementami jest uzasadnione w warunkach intensywnych technologii uprawy, braku obornika, wysokich dawek NPK, wysokiego odczynu gleby lub stresu wodnego. W tym wypadku należy wybierać nawozy wieloskładnikowe zawierające możliwie dużo mikropierwiastków „wrażliwych” dla uprawianej rośliny.

Na glebach o wysokiej zawartości mikroelementów nawożenie nimi jest zbędne, aczkolwiek w sytuacji ograniczonej dostępności składników z gleby również może być opłacalne.

W trakcie wegetacji kukurydzy zasadniczo zaleca się wykonanie 2–3 zabiegów dokarmiania dolistnego. Pierwszy oprysk należy wykonać w fazie 3–5 liści, kolejne w odstępie 7–14 dni. Ze względu na szybki wzrost kukurydzy, szczególnie po fazie 9. liścia, bez uzasadnionych przyczyn nie należy wydłużać przerw między aplikacjami.

Średnie pobranie jednostkowe mikroskładników (g/t ziarna + słoma)

Jak zwiększyć plon kukurydzy dzięki mikroelementom?

W trakcie wegetacji kukurydzy najbardziej efektywnym i bezpiecznym dostarczeniem mikroskładników jest nawożenie dolistne. W tym celu zaleca się karmienie rośliny w krytycznych fazach zapotrzebowania rośliny.

Z plonem 10 t biomasy kukurydza pobiera ok.:

• 150 g cynku,
• 17 g boru,
• 13 g miedzi,
• 150 g manganu,
• 1,5 g molibdenu.

Natomiast kukurydza uprawiana na ziarno pobiera na każdą tonę ziarna i odpowiednią masę słomy:

• 85 g cynku,
• 11 g boru,
• 14 g miedzi,
• 110 g manganu,
• 0,9 g molibdenu.