BioAktiv CZ
Studie

Biostimulanty a mimokořenová výživa jsou pomocníci při tvorbě výnosu obilnin

25. 4. 2022, Martin Maxa

Tento odborný článek autorů Ing. Tomáš Javor, DiS. a Ing. Lenka Beranová, DiS. z AGROEKO Žamberk spol. s r.o. vyšel původně v Zemědělci č. 17/2022. S dovolením autorů a nakladatelství ProfiPress ho publikujeme v původní podobě.

Omezený příjem živin rostlinami omezuje tvorbu výnosu a kvality. Poruchy ve výživě rostlin mohou být přímé z deficitu v půdní zásobenosti nebo nepřímé způsobené různou blokací příjmu živin vnějšími faktory. Prostředkem, jak do určité míry významně omezit dopady stresu na porost a vyvstalé schodky ve výživě rostlin jsou aplikace prověřených biostimulantů a hnojiv pro mimokořenovou aplikaci. Porosty ozimých i jarních obilnin jsou náročné na plynulý přísun živin v harmonickém poměru. Abiotické stresy v obilninách vyvolané extrémy průběhu počasí během vegetace v poměrně krátkém čase a se setrvačností snižují příjem živin a vytváří disharmonie a limitují prospívání porostů. Zpomalené fyziologické funkce rostlin a snížený výživný stav iniciují tvorbu tzv. nekrohormonů (např. ethylenu), které spouští předčasné stárnutí rostlin a ohrožují potenciál výnosu. Pokročilým projevem stresu a omezeného příjmu živin jsou symptomatické příznaky žloutnutí, nekróz, svinování, kadeření nebo zasychání až opad listů a případně zakrslost růstu celých rostlin.

Obilniny zároveň prokazují, že velmi dobře reagují v dynamice růstu a v příjmu živin na aplikace vhodných rostlinných biostimulantů a listových hnojiv, které zvyšují optimalizují vývoj porostů preventivně i akutně při nastalém stresu.

Co jsou biostimulanty?

Pomocné rostlinné přípravky byly s novelou vyhlášky č. 377/2013 Sb., ve znění vyhlášky č. 392/2021 Sb. o skladování a způsobu používání hnojiv a novelou vyhlášky č. 474/2000 Sb. o stanovení požadavků na hnojiva označeny jako rostlinné biostimulanty. Tím došlo k určité normalizaci v označení širokého spektra pomocných přípravků pro ošetření rostlin během vegetace. Rostlinné biostimulanty nejsou zdrojem účinného množství makroživin (v doporučené dávce přívod do 10 kg N/ha) a obsahují po většinou látky ovlivňující fyziologické procesy jako jsou prekurzory rostlinných fytohormonů nebo obsahují vlastní strukturu fytohormonů ze skupiny auxinů, cytokininů, giberelinů či vhodněji jejich směsi nebo obsahují poměrně nově objevenou skupinu brassinosteroidů (polyhydroxysteroidů), které se přirozeně vyskytující u brukvovitých rostlin.

Účinná látka nebo spektrum látek v biostimulantech je navázáno na organický nebo minerální nosič. Ten je zdrojem uhlíku, dusíku, fosforu a případně dalších makroprvků. Složení často účelně doplňují přídavky mikroprvků jako je mangan, měď, zinek, železo, molybden nebo bór, a to cíleně, protože se účastní jako katalyzátory enzymatických procesů metabolismu bílkovin a cukrů, které stimulované fytohormony ovlivňují. Osvědčily se přídavky mikroprvků do biostimulantů formulované v komplexních (chelátových) sloučeninách, které snadno pronikají mikropóry pokožky (kutikulou) rostlin a rychleji proudí v cévním řečišti do místa metabolické potřeby.

Jak biostimulanty působí?

Brassinosteroidy působí jako podporovatelé délky života rostlin (podporují indukci vitálních fytohormonů a omezují nástup nekrohormonů), zabraňují stresem vyvolanému předčasnému odumírání rostlinné buňky a oddalují tak ukončení vegetace rostlin, indukované zvýšenou sekrecí etylenu v rostlinách, jehož účinky signalizuje opad listů. Jsou tedy velmi vhodné pro řešení stresů ze sucha, přemokření nebo chladu. Na druhé straně auxiny společně s cytokininy posilují při harmonickém poměru společně s přídavkem hnojiva obsahující mangan růst podzemní biomasy a zvyšují toleranci rostlin vůči stresu pro zbytek vegetace. Růst a větvení kořenové soustavy zároveň postupně posiluje větvení (odnožování) nadzemní biomasy. Vyšší hladina auxinů a giberelinů v metabolismu rostlin indukuje ve sloupkování obilnin dělení buněk v nadzemní biomase a řídí tok asimilátů a živin pro apikální růst, čímž posiluje produktivní silné odnože a slabé, potenciálně sterilní postupně ztrácí růstovou schopnost.

Některé biostimulanty působí zároveň jako cukerné nebo alternativní zdroje energie pro rostlinu, které jsou velmi dobře využitelné při omezené fotosyntéze v jarní regeneraci, chladu nebo přemokření půdy. Součástí biostimulantů jsou smáčivé látky (adhezní činidla, povrchově aktivní látky – surfaktanty) podporující účinek společné ochrany rostlin. Bližší mechanismus účinku na růst a výživu rostlin a ovlivňování výnosotvorných prvků není možné v řadě případů v praxi ale ani v pokusných podmínkách spolehlivě posoudit.

Výskyt poruch ve výživě rostlin, důsledky a řešení

Dostupnost živin z hnojiv aplikovaných na půdu pro obilniny je vyhovující v předjaří a v časném jaru, tedy zpravidla v období vzcházení a odnožování, kdy ještě stačí vláhové poměry k polní rozpustnosti hnojiv, penetraci živin do půdního profilu a transportu ke kořenům. Poté se zpravidla dostavuje různě kritické období pro výživu porostů a zachování optimální dynamiky růstu.

V období chladové epizody se předně snižuje příjem vápníku, následně fosforu, síry a dusíku. V přísušku trvající déle než týden, klesá postupně příjem draslíku, manganu a následně dusíku a fosforu. V období srážkových epizod se zvyšuje příjem draslíku, který výrazně antagonisticky snižuje příjem hořčíku a částečně i vápníku. Klesá také příjem fosforu. To jsou nejčastější projevy extrémů počasí ve výživě rostlin. Depresi růstu vyvolanou poruchami příjmu živin lze snižovat nejlépe již preventivně provedenou aplikací stimulačních přípravků s ověřenou účinností pro očekáváný druh stresu, který se v lokalitě pěstování obvykle vyskytuje. Kritické období vzniku abiotického stresu u obilnin je prvně v době přechodu odnožování na sloupkování, kdy stres snižuje počty potenciálně plodných (fertilních) stébel. V období metání nepříznivé (suché nebo příliš deštivé) počasí snižuje aktivitu pylových zrn a ozrnění klasů. Pokračující omezený příjem živin v období po odkvětu snižuje velikost a kvalitu zrna. Rozhodnutí o akutním použití biostimulantu je účelné provést kromě vizuální kontroly habitu a symptomů na rostlinách v nadzemní a podzemní biomase také podle analýzy výživného stavu nadzemní části na základě rozborů.

Účinnost ověřovaných biostimulantů na růst a výživu

Vybrané víceleté ověřování a spolupráce na vývoji některých typů biostimulantů ve Východočeském regionu poukázaly na meziročně setrvalý účinek přípravku PlantAktiv na porosty jarního ječmene v typicky suché lokalitě s lehčí písčito-hlinitou půdou. Aplikace přípravku PlantAktiv s hlavní složkou síran hořečnatý (MgSO4) po speciální fyzikální úpravě v počátku odnožování ječmenů vykazovala již na konci sloupkování zlepšení růstové dynamiky nadzemní biomasy a v důsledku o 16 % vyšší osvojení živin z půdy v porovnání s neošetřenou kontrolou. Později po odkvětu porostů ječmene bylo zjištěno pokročilé působení přípravku s 30 % nárůstem hmotnosti nadzemní biomasy a s 6 % zvýšením příjmu živin z půdy oproti kontrole. V podrobnějších analýzách působení přípravku PlantAktiv bylo zjištěno zvýšení produkce podzemní biomasy o 10 – 20 % před sklizní. Mohutnější a rozvětvený růst kořenů byl přisouzen pozvolnému cytokininovému (cytokinino-auxinovému) účinku řídící růst a diferenciaci buněk v kořenů. Větší produkce kořenové biomasy snížila biologickou cestou zhutnění orničního profilu v průměru o 18 % oproti kontrole, což přispělo k péči o půdní organickou hmotu a strukturu půdy.

Habitus rostlin jarního ječmene a prokořenění půdy v období květu po aplikaci biostimulantu PlantAktiv v období počátku odnožování (stav k 13. 6. 2019, Živanice, o. PU, Foto: Tomáš Javor)

Druhý testovaný přípravek Aktifer SuperPhos + Cu s obsahem epibrassinolidu (EPIN) a aminokyseliny prolin a z živin fosforu, draslíku a mědi vykazoval po aplikaci v odnožování srovnatelný účinek na dynamiku růstu nadzemní biomasy a zvýšené příjmové schopnosti porostů pro živiny jako přípravek PlantAktiv s odlišným účinným složením. Oba přípravky vyhovují pro posílení tolerance vůči vodnímu stresu v typických suchých a částečně suchých (semiaridních) oblastech pěstování jarního ječmene a jinde v půdách výsušných, s nižší zásobeností přístupným fosforem a draslíkem a v půdách náchylných ke zhutňování.

Vliv ošetření porostů jarního ječmene v době odnožování pomocnými rostlinnými přípravky (biostimulanty) s odlišným složením na dynamiku růstu a příjmu živin nadzemní biomasou (Živanice, o. PU, průměr 2018-2020)

Účinnost ověřovaných biostimulantů na výnos a kvalitu

Produkční hodnocení ověřovaných rostlinných přípravků pro podporu růstu a tolerance vůči abiotickým stresům během vegetace poukázalo na převážně pozitivní a ekonomicky efektivní účinek s pokrytím vynaložených nákladů na přípravky v pěstebním postupu obilnin.

Ječmen jarní

Přípravek PlantAktiv, který podpořil větší nárůst nadzemní i podzemní biomasy porostů vykazoval v mimořádně suchém roce 2018 nárůst výnosu zrna o 2,6 %, v sušším roce 2019 nárůst o téměř o 17 % a ve srážkově mírně nadprůměrném roce 2020 nárůst výnosu zrna o 4,2 % oproti neošetřené kontrole. Odlišný přípravek Aktifer SuperPhos + Cu byl hodnocen v roce 2019 a vykazoval nárůst výnosu zrna téměř o 18 % a v roce 2020 nárůst o 9 % oproti kontrole.

Vliv aplikace pomocných rostlinných přípravků (biostimulantů) s odlišným účinným složením v době odnožování na výnos zrna jarního ječmene odrůdy Laudis (Živanice, o. PU, průměr 2018-2020)

Přípravky se nejlépe osvědčily v roce s výskytem epizod přísušků během vegetace. Při extrémním dlouhodobém suchu byl zjištěn účinek přípravku PlantAktiv nižší než při stresu rostlin z přemokření půdy. Ve vlhkém roce naopak vykazoval větší účinnost přípravek Aktifer SuperPhos + Cu. Oba přípravky zvýšily výnos zrna vyšší počtem ozrněných klasů, větší hmotností tisíce zrn (HTZ) a částečně vyšší počtem zrn v klase. Významným faktorem ověřovaných stimulačních přípravků bylo snížení obsahu dusíkatých látek v zrně do přijatelné úrovně pro sladovnické zpracování zrna. Přesun asimilátů a živin do většího počtu klasů na ploše umožnil zředění dusíku při zabudování do bílkovin v zrně.

Vliv aplikace pomocných rostlinných přípravků (biostimulantů) s odlišným účinným složením v době odnožování na výnosotvorné prvky a kvalitu zrna jarního ječmene odrůdy Laudis (Živanice, o. PU, průměr 2018-2020)


Dalším ověřovaným biostimulantem byl přípravek Albit s obsahem kyseliny poly-beta-hydroxymáselné (PHB) produkující půdní bakterie Bacillus megaterium. PHB je zdrojem energie pro rostlinou tkáň podobně jako glukosa z procesu fotosyntézy. Účinná složka přípravku je také signální látkou pro imunizaci rostlin proti stresovým faktorů včetně chorob. Přípravek Albit byl použitý v opakované aplikaci během vegetace s ochranou rostlin. Ve srážkově nadprůměrné vegetaci roku 2021 vykazoval porost ječmene po ošetření zvýšení výnosu zrna v průměru o 8 % oproti neošetřené kontrole. Podobně jako předchozí přípravky aplikace přípravku Albit mezi obdobím odnožování až metání na zvýšení produkce ozrněných klasů na ploše. Vyšší hmotnost tisíce zrn (HTZ) nebyla dosažena, ale významně byla podpořena sladovnická kvalita zrna pro snížení obsahu dusíkatých látek.

Vliv opakované listové aplikace pomocného rostlinného přípravku (biostimulantu) s obsahem kyseliny poly-beta-hydroxy máselné (PHB) na výnos, prvky výnosu a kvalitu zrna jarního ječmene odrůdy Bojos (lokalita Ohnišov, o. RK, 2021)

Pšenice ozimá

Přípravek PlantAktiv byl ověřován v kombinaci se stimulačním přípravkem Aktifer Grow s obsahem epibrassinolidu (EPIN), aminokyseliny prolin, s obsahem dusíku, fosforu, bóru a manganu. Aplikace přípravků v odnožování se ve srážkově nadprůměrné vegetaci pro v suché oblasti projevila zvýšením výnosu zrna o 7 % oproti neošetřené kontrole. Porost byl významně stimulován k produkci nadzemní biomasy a vyššího počtu ozrněných klasů na ploše. Také opakované ošetření porostu pšenice přípravkem Aktifer SuperPhos + Cu s přídavkem suspenzní síry (Element S) v metání porostů se projevilo zvýšením výnos zrna téměř o 11 % oproti kontrole. Při vynechání fungicidů během vegetace došlo po opakované aplikaci tohoto přípravku k poklesu výnosu zrna o necelá 3 %. Opakované listové ošetření porostů fosforem a závěrečná „dezinfekce“ listové plochy suspenzní sírou ukázala potenciál pro fungicidní efekt přípravků v porostech. Spojení opakované aplikaci přípravku Aktifer SuperPhos s fungicidy působilo synergicky na posílení zdravotního stavu porostů.

Vliv aplikace pomocných rostlinných přípravků (biostimulantů) s rozdílným mechanismem účinku a intenzitou ošetření porostů na dosažený výnos, prvky výnosu a kvalitu zrna ozimé pšenice odrůdy Reform (lokalita Lhota pod Přeloučí, o. PU, 2021)

Účinek koncentrované mimokořenové aplikace živin

Jinou možností řešení poruch ve výživě rostlin a stresů rostlin je aplikace hlavních deficitních živin formou mimokořenové (listové) aplikace standardními štěrbinovými tryskami pro ochranu rostlin. Z monitoringu výživy rostlin obilnin vyplývá nejčastější deficit hořčíku v období první počátku sloupkování (prvního hmatatelného kolénka). Porostům obilnin pěstovaných v méně zásobených půdách nebo při suchu či při nadměrném příjmu draslíku ve vlhké epizodě nepostačuje příjem hořčíku v počátku sloupkování a velmi dobře reagují mimokořenovou aplikaci připraveného roztoku hořké soli v dávce 25 kg/ha při koncentraci jíchy 8 %.

Při akutním deficitu dusíku v rostlinách reagují obilniny velmi dobře na mimokořenovou aplikaci připraveného roztoku močoviny na konci sloupkování a následně před květem v celkové dávce 28 kg/ha při dodržení koncentrací jíchy na konci sloupkování 7 %, lépe 5 % a před květem 5 %, lépe 3,5 %. Použití stabilizované močoviny inhibitorem ureázy (např. Urea Stabil) mírně zlepšuje využití dusíku listovou plochou. Použitím dusíkato-sirného hnojiva na konci sloupkování a před květem lze dosáhnout lepší výnosové odezvy při stejné dávce dusíku než po aplikaci samotného dusíku v roztoku močoviny.

Dosahovaná odezva mimokořenové výživy porostů ozimé pšenice aplikací připravených vodných roztoků pevných nebo kapalných hnojiv (v dávce 300-400 l postřikové jíchy na ha, soubor měření, průměry z let 2016-2021)

Závěr a doporučení

Extrémy v průběhu počasí během vegetace způsobují přechodné deficity ve výživě obilnin, růstový a vývojový stres. Hlubokému stresu porostů lze předcházet včasnou aplikací nejlépe regionálně ověřených biostimulantů. Na řešení deficitů živin nebo pro preventivní zajištění kontinuální výživy rostlin doporučujeme aplikaci faremních roztoků hořké soli na počátku sloupkování, nebo dělené aplikace dusíkatých hnojiv (močovin) od odnožování do metání (u pšenic i po odkvětu) a případně listová hnojiva s účinným množstvím živin.

Příspěvek vznikl z výsledků výzkumu poradenského systému AGROEKO Žamberk spol. s r.o. ve východočeském regionu. Pokusy byly podpořeny firmou BioAktiv CZ s.r.o. a Mayline Investment corp. lim. Poděkování rovněž patří zúčastněným zemědělcům ZOD „Bratranců Veverkových“ Živanice, Farma Čermákovi s.r.o. a PZD Ohnišov.

Ing. Tomáš Javor, DiS.
Ing. Lenka Beranová, DiS.
AGROEKO Žamberk spol. s r.o.

Vybíráme pro vás

PlantAktiv

Jednička na trhu se stimulátory růstu

AktiFer SuperPhos + Cu

Sofistikované PK + Cu tekuté listové hnojivo s prolinem

AktiFer Grow

Chytré suspenzní listové hnojivo pro rané fáze růstu
Doporučujeme Sekce Reportéra