BADANIA NAD WYSTĘPOWANIEM OBJAWÓW NIEDOBORU MIKROELEMENTÓW W ROŚLINACH

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. 23, Z. 2, W ARSZAW A 1972 MIECZYSŁAW KOTER, A NNA KRAUZE, WACŁAW BARTNIK BADANIA NAD WYSTĘPOWANIEM OBJAWÓW NIEDOBORU MIKROELEMENTÓW W ROŚLINACH Instytut Chem izacji Rolnictwa, WSR Olsztyn W chwili obecnej rolnictwo stosuje zwiększone dawki nawozów m i neralnych, z tego też względu potrzeba wprowadzania mikroelementów nabiera znaczenia, gdyż dotychczas nie były należycie uwzględniane. Stąd też śledzenie objawów niedoboru mikroelementów stało się sprawą bardzo aktualną. Jednym z działów naszych badań w tej dziedzinie jest próba sporządzenia atlasu przedstawiającego charakterystyczne objawy braku niektórych mikroelementów 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 warunkach kultur piaskowych. Umożliwiło to ograniczenie wpływ ów ubocznych na wygląd roślin, a szczególnie zmienności glebowej, jej żyzności, różnic klimatycznych itp. Trzeba również wziąć pod uwagę, że niejednokrotnie objawy niedoboru poszczególnych pierwiastków są do siebie zbliżone oraz że współdziałanie między składnikami może powodować występowanie objawów trudnych do zidentyfikowania. Dlatego postanowiliśmy prześledzić objaw y niedoboru mikroelementów w doświadczeniach wegetacyjnych z zastosowaniem odpowiednich pożywek. W tych warunkach z większym prawdopodobieństwem można określić, który pierwiastek będący w m i nimum wyw ołuje określoną chorobę. Ze względu na różne wymagania pokarmowe roślin wziętych do doświadczenia 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) zapewniające całkowite zapotrzebowanie pokarmowe badanych roślin. Pożywka A pomidory, rzepak, kalafior, kapusta, brukiew. Nawożenie na wazon (6,5 7.0 kg piasku kwarcowego): azot fosfor potas m agnez żelazo siarka w apń m angan m iedź bor cynk m olibden kobalt 1,4 g N w postaci NH4N 0 3, pół daw ki przedsiew nie i pół daw ki pogłów nie. 0,8 g P 20 5 w postaci C ah P 04 lub Ca(H2P 0 4)2 *H20 przedsiewtiie, 1,4 g K 20 w postaci K2S 0 4, pół daw ki przedsiew nie i pół daw ki pogłów nie, 0,4 g MgO w postaci MgCl2 6H20 przedsiewnie, 0,5 1,0 g Fe FeC6H50 7 3H20 0,6 g S (z w yliczenia z K2S 0 4) 0,6 g Ca w postaci CaO 0,05 g Mn 10 mg Cu 5 m g В 6 mg Zn 2 mg Mo 0,5 mg Co M n S 0 4 5H,0 CuCl2 2H20 N a2b 40 7 10H20 Z n S 0 4 *7H20 N a2m o04 2 H,0 C os04 7H20 Pożywka 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 03)2, w tym 0,3 g pogłów nie, fosfor 0,8 g w form ie Ca(H2P 0 4) H20 przedsiewnie, potas 1,2 g K20 w form ie K2S 0 4, pół dawki przedsiew nie i pół dawki pogłównie. m agnez 0,4 g Mg w form ie M gcl2 6H20 przedsiewnie, żelazo 0,1 g Fe FeC6H50 7 3H20,. siarka 0,6 g S,, K 2S 0 4 w apń 0,6 g Ca C ac 0 3 m angan 0,05 g Mn w postaci M n S 0 4 *5H20,, m iedź 10 m g Cu w form ie CuCl2 2H20 bor 5,0 m g В Na2B 40 7 10H20 cynk 6,0 mg Zn Z n S 0 4 7H20 m olibden 2,0 mg Mo,, Na2M o 0 4 2HvO kobalt 0,5 mg Co,, CoCl2 6H20 Pożywka С tytoń, słonecznik, ziemniak, buraki cukrowe, kukurydza. Nawrożenie na wazon (0.6 7;0 kg piasku kwarcowego): azot 1,4 g N w form ie NH4N 0 3, fosfor 0,8 g P,0 5 Ca(H2P 0 4)2 H20 ; potas 1,6 g к 2о k 2s o 4, m agnez 0,5 g Mg M gs 0 4 *7H20, siarka 0.6 g S z K 2S 0 4 i innych siarczanów, żelazo 0,1 g Fe w form ie FeC 6H50 7 3H20, w apń 0,8 g Ca C ac 03, m angan 50 mg Mn M n S 0 4 5H20.

Objawy niedoboru m ikroelementów w roślinach 135 m iedź bor cynk m olibden kobalt 10 mg Cu 6 mg В 6 m g Zn 2 m g Mo 0,5 mg Co w form ie CuCl2 2H20, N a2b 40 7 10H20, Z n S 0 4 7H20, Na2M o 0 4 2H20, C0SO4 7H20. Jeżeli roślina nie była ścinana, stosowano po upływie 6 tygodni od posadzenia 0.5 dawki NPK. Pożywka D pszenica, owies, gorczyca, szpinak, mak, sałata. Nawożenie na wazon (6,5 7,0 kg piasku kwarcowego): azot fosfor potas m agnez żelazo siarka w apń mangan m iedź bor cynk m olibden kobalt 1,2 g N w postaci NH4N 0 3, pół dawki przedsiew nie i pół dawki pogłów nie, 0,8 g P 20 5 w postaci Ca(H2P 0 4)2 przedsiew nie, 1,0 g K20 w postaci K 2S 0 4, pół daw ki przedsiew nie i pół daw ki pogłów nie, 0,4 g Mg ^ 0,1 g Fe 0,6 g S 0,6 g Ca 0,05 g Mn 10 mg Cu 5 mg В 6 m g Zn 2 mg Mo 0,5 mg Co postaci M gs 0 4 7H20 przedsiew nie FeC 6H 50 7 3H20 K 2S 0 4 C ac 0 3,, M n S 0 4 5H20 CuCl2 2H20 N a2b 40 7 10H20 Z n S 0 4 7H20 Na2M o 0 4 *2H20 C0SO4 7H20 Doświadczenie przeprowadzono w wazonach Mitscherlicha, wyparafinowanych i wyłożony-ch folią. Podłożem dla badanych roślin był piasek 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 objętości 10 ml na wazon. Wilgotność podłoża regulowano przez podlewanie wodą redestylowaną od 30 do 70% maksymalnej pojemności wodnej. W celu uchwycenia charakterystycznego objawu niedoboru badanego mikroelementu wyelim inowywano go z pożywki. W celach porównawczych równolegle były założone wazony z roślinami kontrolnymi na pełnej pożywce. OBJAWY NIEDOSTATKU BOHU U ROŚLINY Najbardziej typowym objawem, występującym nieodmiennie u wszystkich roślin cierpiących na niedobór boru, jest zahamowanie wzro-

136 M. Koter, A. Krauze, W. Bartnik Rys. 1. Objawy braku boru u koni- Rys. 2. Korzenie koniczyny czerw onej: czyny czerwonej A rośliny w zorcowej, В z objawam i braku boru stu i ewentualne obumieranie stożków wzrostu, nadziemnych jak i w korzeniach. zarówno w częściach W pływ braku boru badano na koniczynie czerwonej, ziemniaku, tytoniu, 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 zaobserwowano 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 wystąpiły w piątym tygodniu wegetacji. Początkowo liście roślin zaczęły się deformować, następnie 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 roślina odznaczała się słabszym wzrostem (rys. 1). W czwartym tygodniu wegetacji u ziemniaka zaobserwowano deformacje 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 mikroelementów w roślinach 137 Rys. 3. Rośliny ziem niaka z objawam i braku boru Rys. 4. L iście ziem niaka: A rośliny z objaw am i braku boru, В rośliny wzorcowej

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 Rys. 6. Objawy braku boru u tytoniu Rys. 7. Wzorcowa roślina tytoniu

Objawy niedoboru mikroelementów w roślinach 139 Rys. 8. Objawy braku boru u słonecznika Rys. 9. W zorcowa roślina słonecznika U słonecznika pierwsze objawy braku boru w postaci chloro tycznych, a później rdzawych plam na liściach zaobserwowano w drugim tygodniu wegetacji. Skrócenie nerwu głównego, marszczenie się liści stożkowych oraz zahamowany wzrost występowały w dalszym rozwoju roślin. W końcowym etapie nastąpiła całkowita deformacja i zamieranie stożków 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 wzorcową 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. Najpierw obserwowano zahamowanie wzrostu (rys. 12), a następnie zasychanie wierzchołków wzrostu i marszczenie liści wskutek skrócenia nerwów w blaszkach liściowy-ch (rys. 13, wzorzec rys. 14). Rys. 10. Objawy braku boru u buraka półcukrowego (cała roślina) Rys. 11. Korzenie buraka cukrowego: A i Ai rośliny w zorcowej, В i rośliny z objaw am i braku boru

Rys. 12. R oślina maku: z lew ej roślina wzorcowa, z prawej z objaw am i braku boru Rys. 13. Stożek w zrostu maku z objaw am i braku boru Rys. 14. Stożek w zrostu m a ku rośliny wzorcowej

142 M. Koter, A. Krauze, W. Bartnik OBJAWY NIEDOBORU M ANGANU, MIEDZI, ŻELAZA I MOLIBDENU U ROŚLIN Badane rośliny w różnym stopniu reagowały na niedobór żelaza i manganu. U tytoniu pierwsze objawy niedoboru żelaza zaobserwowano po półtora tygodnia od założenia doświadczenia, tj. od posadzenia rozsady. Roślina wyróżniała się słabszym wzrostem i oznakami 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 brak żelaza w pożywce zaobserwowano w piątym tygodniu wegetacji. Rośliny były mniejsze od wzorca, a na liściach wystąpiła chloroza (rys. 17, wzorzec rys. 18). Rys. 15. Roślina tytoniu z objawam i Rys. 16. W zorcowa roślina tytoniu braku żelaza Rys. 17. Objawy braku żelaza u se- Rys. 18. W zorcowa roślina seradeli radeli

Objawy niedoboru mikroelementów w roślinach 143 Rys. 19. Liście szpinaku: A z objaw am i braku żelaza, В rośliny w zorcowej, С z objaw am i braku m anganu Rys. 20. W ygląd całych roślin szpinaku z objaw am i braku żelaza Niedobór żelaza u szpinaku zaznaczał się bardziej jaskrawo. Objawiło się to mniejszym wzrostem i jaśniejszym zabarwieniem liści. Zaobserwowano również na wszystkich liściach chlorozę w postaci jasnych plamek przy jednocześnie ciemniejszych nerwach (rys. 19, 20). Sałatę uprawiano na pożywce D. Śledzono reakcję na brak manganu. Jaśniejsze zabarwienie liści, w porównaniu z rośliną wzorcową, zaobser-

M. Koter, A. Krauze, W. Bartnik Rys. 21. Sałata: z lew ej z objaw am i braku m anganu, z prawej roślina wzorcowa Rys. 22. Objawy braku manganu u roślin pom idorów Rys. 23. Pom idory roślina w zorcowa

Objawy niedoboru mikroelementów w roślinach 145 wowano po czterech tygodniach od chwili wschodów. Po pięciu tygodniach 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 wystąpiły chloro tyczne plamki, które następnie zasychały (rys. 19c). Doświadczenie z pomidorami założono na pożywce A. Pierwsze zmiany u badanych roślin zaobserwowano po czterech tygodniach zarówno w e wzroście, jak w intensywności zabarwienia liści. Najbardziej intensywne zabarwienie zaobserwowano u roślin na pożywce z brakiem m iedzi, natomiast najsłabsze zabarwienie roślin wystąpiło przy braku manganu. 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. Objawy braku m iedzi na Rys. 25. Objawy braku m olibdenu na pomidorach pomidorach

Rys. 26. Objawy braku molibdenu u kalafiora według A. Krauze Fot. J. J. Pollesh Rys. 27. Objawy braku m olibdenu na rzepaku, cała roślina Fot. J. J. Pollesh Rys. 28. Objawy braku molibdenu na liściu dolnym rzepaku Fot. J. J. Pollesh

Objawy niedoboru mikroelementów w roślinach 147 Rys. 29. Objawy braku m olibdenu na liściu górnym rzepaku Fot. J. J. Pollesh kształcone były owoce pomidorów u tych roślin, u których w podłożu brak było miedzi (rys. 24). Owoce z brakiem molibdenu i miedzi (rys. 24, 25) porażone były zgnilizną, a owoce z brakiem manganu zmieniły kształt (rys. 22) w porównaniu z owocami rośliny wzorcowej. Objawy braku molibdenu na rozsadzie kalafiora przedstawia rys. 26, na rzepaku zaś rys. 27 29. P roi. dr M ieczysław K oter In sty tu t C h em izacji R oln ictw a WSR O lsztyn-k ortow o, bl. 38