W ostatnich latach obserwuje się systematyczny wzrost popularności uprawy kukurydzy. Roślina ta jest najbardziej wydajnym zbożem, plonuje średnio blisko dwukrotnie wyżej niż zboża ozime, a w porównaniu do zbóż jarych różnica bywa jeszcze większa. Uzyskanie tak wysokich plonów ziarna wiąże się nie tylko z nawożeniem podstawowymi składnikami pokarmowymi, ale również z mikroelementami takimi jak cynk i bor.
Według danych Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa powierzchnia upraw kukurydzy w 2021 roku osiągnęła około 1,73 mln ha. Tak ogromna powierzchnia uprawy powinna iść w parze z wiedzą i doświadczeniem rolników. Stosowanie składników pierwszoplanowych nie budzi specjalnych kontrowersji, natomiast ciągle aktualnym tematem jest aplikacja cynku i boru na początku wzrostu kukurydzy.
Krytyczne fazy wzrostu kukurydzy
- powstawanie podstawowych organów aktywnych fizjologicznie (do stadium 4-5 liści, BBCH 14-15);
- kształtowanie pierwotnej struktury plonu (od stadium 6 liści do wykształcenia ostatniego węzła, BBCH 16 – BBCH 39);
- ostateczne kształtowanie struktury plonu (od stadium 15 liścia do dojrzałości wodnistej ziarniaków, BBCH 51 – BBCH 71);
- kontrolowanie masy ziarniaka (od stadium dojrzałości mlecznej do pełnej dojrzałości, BBCH 72 – BBCH 89).
Powstawanie podstawowych organów aktywnych fizjologicznie
W pierwszym okresie rozwoju kukurydzy, czyli do wykształcenia 5-tego liścia cynk istotnie wpływa na plon ziarna, a roślina jest tylko pozornie niewrażliwa na działanie innych czynników środowiskowych niż temperatura. W tym okresie wegetacji kukurydzy rolę cynku trzeba wiązać przede wszystkim z poprawą ogólnego stanu fizjologicznego rośliny, którego jednym z wykładników jest zbudowanie określonej biomasy nadziemnej. Wynika to z roli cynku w zwiększaniu szybkości przepływu składników mineralnych przez błonę cytoplazmatyczną korzeni kukurydzy oraz wytworzeniu sprawnego aparatu pobierania składników mineralnych, czyli rozległego systemu korzeniowego. Dodatni wpływ cynku na rozwój korzeni związany jest z rolą tego mikroelementu w syntezie auksyn, określanych mianem hormonów wzrostu. Niektórzy autorzy wiążą tę zależność z faktem intensywniejszej syntezy tryptofanu w młodych tkankach roślin. Dostępność cynku z zasobów glebowych w okresie wiosny jest zwykle mniejsza niż w pełni wegetacji. Powyższa uwaga oraz generalnie większe zapotrzebowanie kukurydzy na cynk w porównaniu z większością roślin uprawnych wyjaśnia konieczność stosowania nawozów cynkowych przedsiewnie lub na początku wegetacji kukurydzy.
Rolę cynku w tym momencie można rozpatrywać w dwojaki sposób. Z jednej strony dolistne zastosowanie nawozów cynkowych krótko przed początkiem intensywnego wzrostu kukurydzy (BBCH 19) daje tzw. efekt ratowania plonu ziarna, który polega na zmniejszeniu stopnia redukcji zawiązków ziarniaków. Z drugiej strony, cynk stymuluje procesy związane z podziałem komórek (rola auksyn), co z kolei należy wiązać z wydłużeniem kolby, czyli większą liczbą ziarniaków w rzędzie. Konsekwencją działania obu tych mechanizmów jest zwiększenie liczby ziarniaków w kolbie.
Kukurydza w fazie 5 liścia
Podczas drugiego okresu krytycznego kukurydzy rolnik ma ogromny wpływ na wielkość plonu. To właśnie wtedy roślina zaczyna intensywny wzrost biomasy oraz formuje się struktura plonu ziarna. W stadium 5 liścia (BBCH 15 – fot.1) pojawiają się już bowiem zawiązki kolb. Od 6. do 12. tygodnia wzrostu rośliny (okres 5-6 tygodni) ustala się zarówno liczba rzędów w kolbie (cecha determinowana głównie genetycznie), jak i liczba ziarniaków w rzędzie, gdzie cecha ta jest bardzo wrażliwa na działanie czynników środowiskowych, w tym żywieniowych. Niedożywienie plantacji kukurydzy jeszcze przed stadium 8 liści (BBCH 18) może wywołać znaczną redukcję wielkości kolby (liczby zawiązanych ziarniaków), nawet do 30%. Redukcja ta wiąże się głównie ze zmniejszeniem liczby rzędów w kolbie. Zatem rola cynku w tej fazie rozwojowej polega na kontrolowaniu czynników ograniczających plon, a takim, oprócz wody, jest azot.
Kształtowanie struktury plonu ziarna i masy ziarniaków
Kolejnym ważnym okresem wzrostu kukurydzy jest czas poprzedzający kwitnienie, który obejmuje przedział fenologiczny trwający od trzech tygodni przed kwitnieniem do jednego tygodnia po kwitnieniu. To właśnie wtedy ustala się ostateczna liczba ziarniaków w rzędzie. Jednak ogromny wpływ na długość tego okresu zależy od temperatury. Skuteczność zawiązania ziarniaków określa się na ok. 60% potencjału, czyli liczby płodnych kwiatków przed kwitnieniem. Efektywność zawiązywania się ziarniaków zależna jest od dwóch procesów:
- pylenia pyłku z kwiatostanów męskich – o 2-4 dni poprzedza kwitnienie kolby;
- kiełkowanie pyłku na znamionach słupków – trwa 2-4 dni.
Znamiona są najbardziej uwodnioną tkanką kukurydzy. Tym samym są niezwykle wrażliwe na zaopatrzenie w wodę. Aktywność znamion, czyli ich zdolność do przyjęcia pyłku, trwa kilka dni, a okres samego zapłodnienia to zaledwie od 12 do 28 godzin. O liczbie ziarniaków w kolbie decydują czynniki środowiskowe oraz żywieniowe. Czynnik środowiskowy to przede wszystkim dostępność wody, pobieranie jej z gleby oraz gospodarka wodna w roślinie. W grupie czynników żywieniowych kluczową rolę odgrywa azot, potas, ale również cynk i bor, które wpływają na żywotność i kiełkowanie pyłku.
Ostateczna liczba ziarniaków w kolbie jest kształtowana od fazy kwitnienia (BBCH 61-65) do stadium dojrzałości wodnistej ziarniaków (BBCH 71). W tym momencie dodatkowe nawożenie kukurydzy nie jest już możliwe, jednak wcześniejsza akumulacja cynku i boru w roślinach będzie miała ogromne znaczenie dla przyszłego plonu.
Faza kwitnienia jest krytycznym okresem zapotrzebowania na bor, ponieważ pierwiastek ten stymuluje wzrost łagiewki pyłkowej. Składnik ten jest pobierany przez roślinę z gleby. Jego niedobór u kukurydzy objawia się na kolbach wywołując zjawisko tzw. guzikowatości kolby, które przejawia się punktowym, nieregularnym uziarnieniem (foto.2). Skutkiem zbyt małej ilości boru w kukurydzy jest znaczny spadek plonu, ze względu na zmniejszoną liczbę ziaren w kolbie.
Niedobór boru objawia się:
- skróceniem międzywęźli;
- deformacją kolb;
- małą ilością ziaren o różnej wielkości;
- suchymi końcówkami kolb bez ziaren.
Po kwitnieniu bardzo ważny jest cynk ze względu na kontrolę syntezy i akumulacji skrobi, czyli kształtowanie się masy ziarniaka. Ma to związek z rolą tego mikroelementu, który przedłuża okres tworzenia asymilatów w procesie fotosyntezy zachodzącej w liściach, co przedłuża okres aktywności liści. Ponadto cynk istotnie zwiększa pobieranie azotu z gleby także po kwitnieniu.
Kukurydza a nawożenie cynkiem
Cynk jest pierwiastkiem krytycznym w okresie budowy plonu kukurydzy. Na wytworzenie 1 tony ziarna kukurydza pobiera około 85‑150 g cynku. Zapewnienie roślinom prawidłowego rozwoju jest zagwarantowane poprzez dobre odżywienie tym składnikiem jak najwcześniej, przedsiewnie lub na początku wegetacji kukurydzy. Wczesne nawożenie cynkiem pozwala zaoszczędzić na nawożeniu azotowym.
Cynk w nawozach można stosować przedsiewnie doglebowo oraz „na liść”. Pierwiastek ten w nawozach obecny jest w formie mineralnej (siarczan cynku, tlenek cynku) lub schelatowanej – ze względu na szybkość działania chelaty zaleca się stosować w późniejszych etapach rozwoju roślin. Bogatym źródłem cynku są nawozy organiczne i naturalne. Z dawką 30 ton obornika wprowadzany jest do gleby ponad kilogram cynku – w zależności od gatunku zwierząt, od których pochodzi.
Cynk, podobnie jak większość mikroskładników, zaleca się stosować przedsiewnie, mieszając nawóz z glebą, w dawkach od 2 do 10 kg/ha. Warto wiedzieć, że stosowany doglebowo nawóz zawierający cynk długo pozostaje w warstwie ornej, ale nie zawsze w formie przyswajalnej. Nie ulega on stratom i podobnie jak miedź wykazuje wieloletnie działanie następcze, jednak stosowany w nadmiarze, jako metal ciężki, może być szkodliwy, dlatego jego jednorazowa dawka powinna być umiarkowana.
Nawozić można również bezpośrednio po siewie, opryskując glebę nawozami podstawowymi z dodatkiem cynku. Równie dobrym terminem jest faza 3-4 liści kukurydzy. W tych terminach sięga się po nawozy tlenkowe: tlenek cynku, siarczan cynku lub mieszaninę – tlenku cynku i siarczanu cynku. We wczesnych fazach rozwojowych kukurydzy dawka cynku kształtuje się w przedziale 500-1500 g/ha. W późniejszych fazach rozwojowych, gdy kukurydza wykształci 6-10 liści, stosuje się dawkę cynku 300-500 g/ha – na ogół w dwóch dawkach dzielonych (zwłaszcza, gdy nie stosowano cyku we wczesnej fazie). Wówczas należy sięgać po szybko działające nawozy w formie chelatów.
Najpowszechniejszą metodą dostarczenia cynku roślinom kukurydzy jest jego nalistna aplikacja. Bardzo efektywnym i skutecznym sposobem nawożenia cynkiem jest dolistne dokarmianie roślin wodnym roztworem soli technicznych (siarczan cynku – 22,7% Zn i chlorek cynku – 48% Zn) w stężeniu do 0,5%. Planując dwukrotne lub trzykrotne nawożenie dolistne cynkiem w dawce 70‑140 g/ha (jednorazowo), możemy również dokarmić rośliny azotem, magnezem i siarką stosując 6% wodny roztwór mocznika, czyli 6 kg mocznika w 100 litrach wody łącznie z 5 kg siarczanu magnezu. Nieprzekraczalnym terminem zaopatrzenia plantacji w cynk jest faza 5‑6 liścia kukurydzy. Faza 5. liścia to najważniejszy termin stosowania większości mikroskładników i azotu, bo w tej fazie programuje się wielkość kolby i potencjalna ilość zawiązanych ziaren. Kolejne odżywianie można przeprowadzić dwukrotnie w fazie rozwoju źdźbła.
Nawożenie borem
Bardzo ważnym mikroskładnikiem w nawożeniu kukurydzy jest także bor, którego brakuje w większości gleb w Polsce (ok. 80%). Istotnie wpływa na kiełkowanie pyłku i wzrost łagiewki pyłkowej. Uczestniczy również w tworzeniu struktur ścian komórkowych, dzięki czemu rośliny są mniej podatne na wyleganie. Jego braki mogą objawiać się zwłaszcza w glebach świeżo zwapnowanych, lekkich oraz przy deficycie wody. Występują także podczas intensywnego nawożenia mineralnego makroskładnikami oraz przy pH powyżej 6,5.
Kukurydza na wytworzenie 1 t ziarna wraz z odpowiednią ilością biomasy potrzebuje około 11 g boru. Składnik ten (w formie soli) stosuje się przede wszystkim w sposób nalistny w podobnych stadiach rozwojowych, jak dokarmianie cynkiem. Kukurydza jest wdzięczna za dokarmianie borem, ale aplikacja tego składnika musi nastąpić najpóźniej na 3 tygodnie przed kwitnieniem i w dawce od 0,3 do 0,6 kg B/ha.
Jeśli rośliny zostaną uszkodzone przez chłody i przymrozki powinny być dokarmione cynkiem i borem. Skuteczność dolistnego dokarmienia kukurydzy tymi składnikami możemy poprawić stosując je łącznie z 2-procentowym roztworem mocznika.
