Rostliny pro svůj růst a vývoj potřebují dostatečný přísun živin. Rostlina je získává především prostřednictvím kořenového systému z půdní zásoby. Během vegetace mnohdy dochází k narušení tohoto procesu a rostlinám se pak živiny nedostávají. Častou příčinou je zhoršená dostupnost živin z půdy, která nastává v důsledku nedostatku vody, přemokření, nízké teploty půdy, nevyhovující půdní rekci případně jiných důvodů. Další příčinou omezeného příjmu živin může být poškození kořenového systému nebo nedostatečná zásoba živin v půdě. Pohyblivost jednotlivých prvků v rostlinných pletivech může být limitujícím faktorem pro jejich využití, rostlina pak může projevovat symptomy nedostatku hlavně špatně pohyblivých živin.
V případě zjištěného aktuálního nedostatku živin u rostlin je možné k jejich doplnění využít skutečnosti, že rostliny mohou v omezené míře přijímat živiny i mimokořenovou cestou, a to především prostřednictvím listové plochy.
V jakých případech listovou aplikaci použít?
1. Pro nápravu aktuálního výživného stavu. Živiny doplňujeme při dlouhodobě zhoršených podmínkách pro příjem živin kořenovým systémem (např. při déle trvajícím suchu). Používá se většinou pro celkové zlepšení zásobení živinami a použitá hnojiva jsou spíše vícesložková a méně koncentrovaná.
2. Na základě zjištění akutního nedostatku některé živiny (analýza rostlin, vizuální příznaky, zkušenost). Pro nápravu tohoto typu problému se používají poměrně vysoké aplikační dávky nedostatkového prvku. Častou příčinou nedostatku jedné nebo více živin bývá jeho špatná dostupnost z půdy na konkrétním stanovišti (např. půdní reakce).
3. Při zvýšené aktuální potřebě živin v dané fázi vývoje. Během vegetace rostliny procházejí několika klíčovými obdobími. V těchto fázích mohou mít zvýšenou potřebu jednoho nebo více prvků. Proto jsou pro zajištění aktuálních potřeb pro jednotlivé plodiny doporučovány aplikace těchto živin přes list. Potřebné informace pro rozhodování o použití těchto zásahů bývají v konkrétních plodinových doporučeních. Vždy je třeba se orientovat podle konkrétního stanoviště, podle podmínek růstu i vlastních zkušeností. Je třeba mít na paměti, že některá doporučení mohou vzniknout i pod tlakem firem prodávajících potřebná hnojiva.
4. Pro rychlejší regeneraci poškozených porostů. Aplikace v tomto případě zahrnují spíše komplexní výživový koktejl obsahující nižší koncentrace živin. Pro podporu růstu bývají někdy aplikovány společně se stimulanty růstu.
5. Pro dosažení lepší kvality produkce. Foliární výživa může sloužit ke zvýšení obsahu některých látek v konečném produktu. Typickým příkladem je foliární aplikace dusíku (močoviny) pro zvýšení obsahu dusíkatých látek (bílkovin) v zrnu pšenice. Tímto způsobem je možné obohatit cílový produkt i o jiné živiny.
Mechanizmus příjmu živin mimokořenovou výživou
Pro správnou aplikaci listových hnojiv je důležité si uvědomit, jakým způsobem proces vstupu živin do rostlinných pletiv pobíhá.
Rostliny mohou přijímat vodu a živiny nejen kořeny, ale také nadzemními orgány (listy, stonky, plody, pupeny a květy).
Pro využití živiny z aplikovaného roztoku je třeba, aby proběhlo několik postupných kroků. Aplikovaný roztok musí nejprve přilnout k povrchu rostliny a překonat bariéru, kterou tvoří kutikula a pokožka. Po vstupu do nitra listu jsou živiny z mezibuněčných prostor (apoplastu) aktivně přijímány do buněk (symplastu), kde mohou být přímo využity nebo transportovány na jiné místo spotřeby.
Základním předpokladem pro úspěšný průnik živiny do nitra rostliny je ulpění na jejím povrchu. Ten je u nadzemních částí rostlin pokryt hydrofobní voskovou kutikulou a dalšími modifikovanými epidermálními buňkami (např. trichomy nebo stomaty). Kutikula je ochrannou vrstvou, která zabraňuje úniku vody a dalších látek z rostliny. Zároveň tvoří bariéru před negativními vnějšími vlivy a brání průniku toxinů do rostlinných pletiv. Pro úspěšnou foliární aplikaci musí rozpuštěné látky tuto bariéru překonat. Kutikula je protkaná drobnými póry (Ø1 nm, 1010/cm2), které jsou hlavní vstupní branou pro rozpuštěné ionty. Tento proces je pasivní, závislý na koncentračním gradientu. Pro absorpci živin do rostliny je tedy mimo jiné limitující velikost vstupujících částic.
Povrchová struktura je poměrně významným faktorem pro využití živin z aplikovaných roztoků. Ovlivňuje ulpění roztoků i průchod látek do rostliny. Liší se podle druhu, odrůdy a stáří rostliny, vegetační fáze a významně ji ovlivňuje prostředí. Mladší orgány obecně mívají tenčí kutikulární vrstvu, což usnadňuje průnik do nitra rostlinných pletiv. Dalším významným faktorem je vlhkost prostředí, která ovlivňuje nabobtnání kutikuly, a tím její průchodnost pro látky z vnějšího prostředí. Obecně lze také tvrdit, že se s vyšší koncentrací živin zvyšuje i rychlost jejich příjmu. Bohužel, vysoká koncentrace solí může způsobit poškození listové plochy a této vlastnosti lze proto využít pouze v omezené míře.
Tabulka 1, uvádějící čas potřebný k přijetí 50 % živiny z celkového aplikovaného množství, umožňuje získat představu o rychlosti jejich vstupu do struktury listu. Nejlépe je přijímána molekula močoviny, pomalu jsou absorbovány ionty železa a molybdenu. Uvedené časy je nutno považovat za orientační, protože jsou ovlivněny jak experimentálními podmínkami, tak řadou vnějších i vnitřních faktorů. Jakmile živiny proniknou kutikulou a dostanou se k buňkám listového mezofylu (obr. 1), přichází na řadu vlastní proces jejich aktivního příjmu do buněčných prostor. Ten již podléhá metabolické kontrole a je k němu zapotřebí dodání energie. Další využití přijatých živin probíhá dle aktuálních potřeb rostliny - mohou být buď ukládány do zásoby (do vakuol) nebo transportovány na místa potřeby.
Tab. 1: Doba potřebná k absorpci 50 % z celkového množství aplikované živiny
|
Živina |
Doba absorpce |
Velikost hydratovaného iontu |
|
N (močovina) |
1–4 hod |
0,44 nm |
|
Mg, Na |
2–5 hod |
0,45 nm |
|
Zn |
1 den |
|
|
K |
1–3 dny |
|
|
Mn |
2 dny |
0,75 nm |
|
Ca |
4 dny |
0,99 nm |
|
P |
5–10dní |
|
|
S |
7–8 dní |
|
|
Fe, Mo |
10–12 dní |
|
Obr. 1: Anatomie listu (wikipedia.org)
Transport živin uvnitř rostliny
Pohyblivost v rostlinných pletivech a orgánech je dalším limitujícím faktorem pro efektivní využití aplikovaných živin. Tabulka 2 znázorňuje orientační rozdělení jednotlivých prvků podle jejich mobility. Živiny, které se snadno transportují mezi jednotlivými orgány (včetně remobilizace ze stárnoucích pletiv), jsou považovány za pohyblivé. Mezi takové patří makroelementy - N, P, K a často i Mg. Jako téměř nepohyblivý element lze označit vápník, což jej činí velmi problematickým v případě potřeby doplňkové výživy. Ostatní minerální živiny jsou pohyblivé jen za určitých podmínek. Jako nepohyblivé bývají označovány také bor, molybden, mangan a železo. Podle literárních údajů se jejich pozice často posouvá z podmíněně pohyblivé do nepohyblivé a naopak. Omezená pohyblivost uvedených živin je jedním z důvodů pro opakování jejich listové aplikace.
Tab. 2: Pohyblivost živin v rostlině
|
Pohyblivost |
Živina |
||||
|
Vysoká |
dusík |
draslík |
fosfor |
síra |
hořčík |
|
Podmíněná |
měď |
mangan |
železo |
molybden |
zinek |
|
Minimální |
vápník |
bor |
- |
- |
- |
Technologické vlastnosti listových hnojiv
Vlastnosti aplikovaného roztoku přímo ovlivňují jeho účinnost/využití rostlinou. Příjem živin z roztoku je dán jeho koncentrací, rozpustností použitých sloučenin, konečným pH roztoku a jeho fyzikálními vlastnostmi (smáčivost, přilnavost a hygroskopičnost). Rostliny využívají živiny z různých sloučenin odlišnou rychlostí. Například u dusíku je nejlépe přijímána nepolární molekula močoviny, hůře NH4+, nejhůře NO3-. To také souvisí s pravidly průchodu sloučenin přes polopropustné membrány (tab. 3). Usnadnění absorpce stopových živin může být dosaženo jejich chelatací. Schopnost přilnutí k povrchu zlepšuje přidání vhodných smáčedel a lepidel. Látky zvyšující hygroskopičnost (schopnost vázat vodu) prodlužují délku účinnosti aplikovaného roztoku (obr. 2).
Tab. 3: Pravidla určující rychlost průchodu látek přes polopropustnou membránu
|
1. malé molekuly > velké molekuly |
|
2. molekuly bez náboje > ionty; jednomocné ionty > dvojmocné > trojmocné |
|
3. kationy > aniony |
Obr. 2: Vliv vlastností roztoku na přilnutí k povrchu, a - roztok, b - roztok se smáčedlem
Podmínky aplikace
Pro získání maximálního efektu foliární výživy, je třeba dodržet základní zásady pro foliární aplikace přípravků. Optimálně by měla být provedena při teplotách do 25 °C za bezvětří při vyšší relativní vlhkosti, nejlépe po ránu nebo k večeru. Do zaschnutí kapek by nemělo na listy svítit přímé slunce. Ke snížení účinku listově aplikovaných hnojiv dochází při smyvu deštěm, proto je třeba věnovat pozornost předpovědi tohoto rizikového faktoru.
Tabulka 4 uvádí faktory, které se podílejí na konečném úspěchu aplikace doplňkové mimokořenové výživy.
Tab. 4: Hlavní faktory ovlivňující odpověď rostliny na listová hnojiva
|
Faktory prostředí |
Formulační faktory |
Rostlinné faktory |
|
• světlo • relativní vlhkost vzduchu • teplota • proudění vzduchu (vítr) • déšť • mlha |
• hygroskopičnost • rozpustnost • přilnavost • pH • elektrický náboj • velikost molekuly • snadnost asimilace |
• povrchová stavba a morfologie • vývojová fáze rostliny • cirkadiánní a metabolické rytmy • druh ošetřeného orgánu • stav vody a živin v rostlině • výskyt potenciálních stresorů |
Závěr
Pěstitelé musí mít na paměti, že mimokořenové doplňování živin se nehodí pro každé pole ani pro každou situaci. Analýza půdy a rostlinných pletiv s důrazem na sledování limitujících prvků pro danou plodinu mohou pomoci s určením, zda a v jakém rozsahu je doplňková výživa žádoucí pro dosažení maximálního výnosu. Zvláštní pozornost věnovaná správnému načasování zásahu, použití odpovídajícího produktu v příhodných povětrnostních podmínkách přispívá k maximální využití potenciálu mimokořenové aplikace živin.