Pierwiastki korzystne w uprawie roślin to grupa pierwiastków, które mimo że nie należą do makro- czy mikroelementów, wywierają dodatni wpływ na procesy fizjologiczne zachodzące u niektórych roślin, działając stymulująco na ich wzrost. Pierwiastki te określane są również mianem „pierwiastków stymulujących wzrost” lub „mineralnych biostymulatorów”.
Pierwiastek stymuluje wzrost roślin, gdy po jego zastosowaniu dochodzi do wzrostu pobierania oraz wykorzystania innych pierwiastków, zmniejsza się toksyczność niektórych pierwiastków, dochodzi do zwiększenia aktywności jednego lub większej ilości enzymów, a także poprawie ulega stan fizjologiczny rośliny. Skutkuje to większym tempem wzrostu, co przekłada się na wyższy plon roślin. Do grupy pierwiastków korzystnych zalicza się krzem, sód, nikiel i kobalt.
Krzem dla jakich roślin?
Krzem jest pierwiastkiem niezbędnym do prawidłowego rozwoju wielu gatunków roślin uczestnicząc w stymulacji wielu procesów życiowych roślin, co zaobserwowano między innymi w uprawie ryżu, soi, trzciny cukrowej, pomidora, ogórka i truskawki.
Krzem pośrednio wpływa na zwiększenie wydajności procesu fotosyntezy, na przykład u ryżu czy trzciny cukrowej w obecności krzemu w liściach dochodzi do zwiększenia pochłaniania promieniowania słonecznego, miedzy innymi dzięki temu, że liście są bardziej wyprostowane i ustawione bardziej wertykalnie, a także charakteryzują się większą powierzchnią. Przekłada się to na uzyskanie wyższych plonów w uprawach ryżu, prosa, owsa, jęczmienia, trzciny cukrowej, buraka, ogórka, pomidora czy tytoniu. U ryżu przy niedoborze krzemu rośliny przybierają tzw. wygląd „płaczącej wierzby”, dochodzi do ich więdnięcia, a także usychania liści, co wynika ze zwiększonej transpiracji.
Krzem zmniejsza negatywny wpływ suszy na rośliny, w efekcie poprawy wzrostu korzeni i zmniejszenia parowania. Ogranicza również straty wody poprzez wzmocnienie tkanki okrywającej roślin. Krzem dzięki akumulacji w ścianie komórkowej zwiększa jej sztywność, wzmacniając źdźbła zbóż, co chroni rośliny przed wyleganiem. Uczestniczy również w mechanizmach odporności roślin na stresy biotyczne, poprzez zmniejszenie ich podatności na niektóre choroby i szkodniki, co związane jest z tworzeniem poniżej kutykuli liści warstwy, która chroni rośliny przed atakującymi grzybami czy szkodnikami.
Występująca w ścianach komórek roślinnych krzemionka, stanowiąc mechaniczną barierę, utrudnia przenikanie strzępek grzybni, jak również nagryzanie tkanek roślinnych przez larwy owadów. Natomiast zapobieganie zranieniom tkanek przez owady chroni roślinę przed wnikaniem patogenów grzybowych. Poza tym występowanie krzemu w ścianie komórkowej zmniejsza możliwość jej degradacji enzymatycznej, która towarzyszy najczęściej wnikaniu strzępek grzybni. W przypadku korzeni ochronna warstwa mechaniczna zawierająca krzem chroni je przed wnikaniem patogenów korzeniowych.
Krzem pośrednio wpływa na przyswajanie fosforu poprzez wzrost dostępność fosforu glebowego, w efekcie zwiększania rozpuszczalności fosforanów zawartych w glebie oraz zwiększenia wykorzystania fosforu z trudniej przyswajalnych nawozów fosforowych. W glebach kwaśnych, poprzez poprawę warunków wzrostu roślin, pierwiastek ten chroni je przed toksycznym działanie nadmiaru jonów manganu, glinu czy żelaza. Ogranicza również skutki niedoboru cynku, mające miejsce przy nadmiarze fosforu w glebie.
Kobalt – czy i na jakie rośliny wpływa korzystnie?
Kobalt uczestniczy w procesie wiązania azotu atmosferycznego, jako składnik kobalaminy – koenzymu syntetyzowanego przez bakterie z rodzaju Rhizobium, które w symbiozie z roślinami bobowatymi przekształcają azot atmosferyczny do jonu amonowego. Niedobór kobaltu wiąże się z ograniczeniem tworzenia brodawek korzeniowych, co prowadzi do redukcji wiązania azotu atmosferycznego.
Pierwiastek ten korzystnie wpływa na zawartość białka roślinnego – leghemoglobiny, odpowiadającego za wiązanie tlenu w brodawce korzeniowej, co jest niezbędne do przeprowadzenia procesu wiązania azotu z atmosfery. Wynika to z tego, że działanie enzymu nitrogenazy biorącej udział w wiązaniu azotu cząsteczkowego, jest możliwe tylko przy niskiej zawartości tlenu w brodawce.
Kobalt jest także aktywatorem wielu reakcji enzymatycznych w roślinie. Aktywuje między innymi działanie arginazy, lecytynazy i dekarboksylazy kwasu szczawiooctowego. Jednak wpływ tego pierwiastka na działanie enzymów nie jest specyficzny, ponieważ podobne funkcje pełnią również inne kationy.
Korzystne oddziaływanie kobaltu na plonowanie, poza roślinami bobowatymi, stwierdzono w uprawie pszenicy i buraków, co związane jest z wpływem kobaltu między innymi na syntezę białek.
