Woda w roślinie odgrywa szereg ról – jest substratem, składnikiem i nośnikiem. Stanowi w roślinach aż 80%, pozostałe 20% to sucha masa. Deficyt wody należy do najczęściej występującego stresu na jaki są narażone rośliny. Susza uznawana jest za główny czynnik wpływający na ograniczenie produktywności roślin uprawnych, na całym świecie tylko 45% gleb dostaje dostateczną ilość wody w okresie wegetacji. Jak sobie zatem radzić z brakiem wody w latach suchych?

Definicja suszy zakłada cztery kategorie: susza meteorologiczna, hydrologiczna, rolnicza, ekonomiczna, ukazując złożoność zjawiska. Deficyt wody jest problemem, który wpływa na każdą część organizacji rośliny –  komórki, tkanki i całą roślinę. Niewielki spadek ciśnienia turgorowego (turgor – stan napięcia ściany komórkowej w wyniku działania na nią ciśnienia hydrostatycznego), może prowadzić do zahamowania wzrostu komórek. Następstwem jest ograniczenie wzrostu liści. Obniżanie się potencjału ciśnienia wody prowadzi do zamykania się aparatów szparkowych, ograniczenia transpiracji wody (transpiracja – czynne parowanie wody z nadziemnych części roślin) oraz do zaburzenia fotosyntezy. Stopień dynamiki otwierania się i zamykania się aparatów szparkowych stanowi istotę problemu. Dobowy cykl aparatów zależy od ich reakcji na obniżenie się wilgotności, która powoduje silną transpirację wody oraz od niedoboru wody w glebie. W przypadku suszy oraz parowania, w reakcji obronnej roślina zamyka aparat szparkowy ograniczając straty wody, jednocześnie zmniejszając pobieranie dwutlenku węgla, który uczestniczy w procesie fotosyntezy.

Flora na drodze wieloletniej ewolucji, wypracowała wiele systemów obronnych oraz strategii radzenia sobie ze skutkami braku wody. Jedną z nich jest przeżycie kosztem obniżenia się plonu. W produkcji rolniczej do określenia ilości zużytej wody wykorzystuje się wskaźnik wydajności transpiracyjnej (zużycie wody) oraz produktywność wody. Oba wskaźniki mówią o tym samym procesie, ale dotyczą dwóch innych kryteriów: fizjologii plonowania rośliny i ekonomicznej produkcji roślinnej. Produktywność roślin nie zależy bezpośrednio od wody, tylko od procesów metabolicznych w jakich woda uczestniczy – otwieranie szparek i pobieranie dwutlenku węgla. Pobieranie oraz zużycie wody przez roślinę można zmaksymalizować, poprzez:

  • Wzrost wydajności fotosyntezy. Proces ten jest ściśle związany z zawartością magnezu, ponieważ jest on atomem centralnym w cząsteczce chlorofilu. Objawy niedoboru magnezu najlepiej obserwuje się podczas lat suchych, gdzie występuje duże nasłonecznienie. Toksyczny stan niedoboru magnezu przejawia się poparzeniami liści wystawionymi na duże promieniowanie. Podczas niedoborów Mg, liście narażone na dużą emisję słońca, kumulują w sobie wolne rodniki i podatne są na działanie stresu oksydacyjnego. Zjawisko poparzeń słonecznych często jest źle interpretowane, ponieważ przebarwienia na liściach spowodowane są niedostateczną ilością magnezu w zasobach glebowych.
  • Minimalizację strat składników pokarmowych oraz ich dostępność poprzez regularne wapnowanie i utrzymywanie pH gleby w odpowiednim przedziale. Jony wapnia zawarte w nawozach wapniowych przyczyniają się do tworzenia gruzełek – agregatów glebowych, poprawiając jej strukturę. Wapnowanie spełnia ogromną rolę w przemianach biomasy na związki próchniczne, przy odpowiednim odczynie agregaty glebowe oraz próchnica są bardziej trwałe.
  • Ogromny wpływ na gromadzenie wody w glebie mają jej właściwości fizyko-chemiczne. Możliwość zatrzymywania wody w glebie czyli „polowa pojemność wodna” zależy od prawidłowej struktury gleby, czyli zawartości próchnicy, która potrafi zatrzymywać duże ilości wody.
  • Dostarczanie roślinie niezbędnych makro i mikroelementów.
  • Eliminację czynników ograniczających swobodny wzrost oraz rozwój korzeni, takich jak nadmierna ilość jonów glinu oraz wodoru w roztworze glebowym. Oba pierwiastki nie należą do składników pokarmowych, a wysoka ilość jonów Al3+przyczynia się do karłowacenia korzeni, przez co roślina nie może swobodnie się rozwijać. Duża strefa korzeniowa (głównie pionowy zasięg) umożliwia pokrycie zapotrzebowania na wodę (zasięg do głębszych warstw profilu glebowego) w przypadku braku opadów atmosferycznych.
  • Uwzględnienie w planie nawożenia siarki. Jej niedobór prowadzi do zaburzenia procesu fotosyntezy i aktywności aparatów szparkowych, które są odpowiedzialne za utrzymanie odpowiedniego poziomu wody w tkankach roślin. Ruchy aparatów szparkowych są regulowane przez hormon (kwas abscysynowy) produkowany i gromadzony w chloroplastach, których synteza jest przeprowadzana przez koenzymy zawierające S. Pierwiastek ten, wpływa na wzrost tolerancyjności roślin na stresy biotyczne i abiotyczne (wahania temperatury, niedobór wody).

Opracowanie: Agata Żmuda


Na podstawie:

  1. Kulczycki G. 2003. Wpływ nawożenia siarką elementarną na plon i skład chemiczny roślin oraz właściwości chemiczne gleby. Nawozy i nawożenie, 5, 4(17): 151-159.
  2. Grzebisz W. 2008. Podstawy nawożenia. Nawożenie Roślin Uprawnych, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne. cz. I. 99-109.
  3. Jak łagodzić skutki suszy? (red.) Klupś J. 2011. Wielkopolski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Poznaniu.

Przeczytaj także

Skąd te zakwasy?

Kwasowość gleby jest czynnikiem warunkującym produktywność pól uprawnych. Jako podstawowa cecha geochemiczna kształtuje ruchliwość składników mineralnych…

Czytaj więcej

Wapnowanie gleb lekkich

Gleby lekkie, to gleby które najczęściej występują w Polsce (w 60%), najliczniej występują w województwie podlaskim, pomorskim, łódzkim oraz warmińsko-mazurskim. Sprawiają…

Czytaj więcej

Dodaj komentarz