Stosowanie miedzi w okresie zwalczania chwościka buraka może ograniczać występowanie choroby oraz zwiększać plon i zawartość cukru w korzeniach.
Autor: dr inż. Dariusz Górski, Terenowa Stacja Doświadczalna IOR-PIB w Toruniu
Rośliny do prawidłowego wzrostu i rozwoju potrzebują nie tylko dużych ilości podstawowych składników, takich jak: azot, fosfor czy potas, ale również śladowe ilości mikroskładników, np. boru, cynku, manganu, miedzi, molibdenu czy żelaza. Zachwianie prawidłowych relacji między składnikami odżywczymi prowadzi do wielu problemów.
Nadmiar jednego składnika może blokować pobieranie innego, co skutkuje objawami niedoborów, nawet jeśli pierwiastek ten występuje w glebie w wystarczającej ilości. Przykładowo, nadmiar potasu może ograniczać pobieranie magnezu i wapnia, a zbyt wysokie stężenie fosforu wpływa negatywnie na przyswajalność cynku i żelaza. Podobnie, nadmiar jednego mikroelementu, np. miedzi, może działać toksycznie na rośliny i mikroorganizmy glebowe, jednocześnie hamując pobieranie innych mikroelementów.
W glebach Polski spośród mikroskładników najbardziej brakuje boru, miedzi i molibdenu. Ich niską zawartość stwierdza się odpowiednio w 74, 34 i 20% użytków rolnych. W świetle tych danych deficytu miedzi można się spodziewać średnio na co trzecim polu. O ile bor jest standardowo uwzględniany w technologii nawożenia buraka, tak na miedź mało kto zwraca uwagę, a pobierana jest w ilości porównywalnej do boru.
| Bor | Miedź | Mangan | Cynk |
|---|---|---|---|
| 7 | 7 | 28 | 14 |
Miedź w glebie
Dostępność miedzi dla roślin w dużej mierze zależy od właściwości gleby. Jednym z głównych czynników ograniczających jej przyswajalność jest wysoka zawartość materii organicznej. Związki próchnicze silnie wiążą jony Cu2+, tworząc stabilne kompleksy, co blokuje dostępność miedzi dla roślin. Dlatego gleby torfowe, próchniczne lub intensywnie nawożone obornikiem często charakteryzują się niską biodostępnością miedzi, mimo jej pozornie wysokiej zawartości całkowitej.
Drugim istotnym czynnikiem ograniczającym przyswajanie miedzi przez rośliny jest wysoki odczyn gleby. W warunkach zasadowych miedź łatwo ulega wytrąceniu w postaci nierozpuszczalnych związków, takich jak wodorotlenki czy fosforany miedzi, które są niedostępne dla roślin. Dodatkowo przy wysokim pH zwiększa się adsorpcja miedzi na powierzchni cząstek mineralnych, zwłaszcza tlenków żelaza i glinu, co również ogranicza jej mobilność.
Rośliny pobierają miedź z gleby głównie w formie jonu Cu2+, a także w postaci kompleksów chelatowych. W naturalnych warunkach glebowych miedź bardzo rzadko występuje w postaci wolnych jonów. Szacuje się, że blisko 98–99% miedzi w roztworze glebowym pozostaje w formie skompleksowanej z różnymi cząsteczkami, takimi jak kwasy humusowe, aminokwasy, peptydy czy związki fenolowe. Taka forma miedzi chroni ją przed wypłukiwaniem i jednocześnie umożliwia stopniowe uwalnianie i przyswajanie przez korzenie roślin.
Funkcje w roślinie
Miedź odgrywa istotną rolę w procesach fizjologicznych roślin, takich jak:
- fotosynteza,
- oddychanie,
- przemiany azotu,
- synteza białek i węglowodanów
- oraz funkcjonowanie błon komórkowych.
Jest składnikiem lub aktywatorem wielu kluczowych enzymów. Bierze udział w neutralizacji wolnych rodników i ochronie przed stresem oksydacyjnym. Uczestniczy także w syntezie lignin, które wzmacniają ściany komórkowe i zwiększają odporność roślin na patogeny.
Objawy niedoboru miedzi, podobnie jak w przypadku innych mikroskładników, pojawiają się zazwyczaj dopiero przy skrajnym niedożywieniu, i to głównie u roślin szczególnie wrażliwych na niedostatek tego pierwiastka. Na roślinach buraka początkowo obserwuje się chlorozę liści sercowych. Następnie pojawiają się jasnozielone, a z czasem bielejące, marmurkowate przejaśnienia blaszki liściowej najmłodszych liści oraz ogonka.
Właściwości fungistatyczne
Miedź, stosowana w formie różnych związków, takich jak: tlenochlorek miedzi, wodorotlenek miedzi czy siarczan miedzi, wykazuje szerokie spektrum działania przeciwko wielu patogenom grzybowym roślin. Jej działanie ma charakter powierzchniowy i kontaktowy, a skuteczność wynika głównie z obecności jonów Cu2+, które oddziałują na komórki grzybów na kilka sposobów. Miedź wiąże się z białkami enzymatycznymi, prowadząc do ich denaturacji, zakłóca procesy oddychania komórkowego oraz uszkadza błony komórkowe patogenów. Dodatkowo może sprzyjać powstawaniu reaktywnych form tlenu, co wywołuje stres oksydacyjny i prowadzi do dalszych uszkodzeń struktur komórkowych grzyba.
Co więcej, miedź wspiera naturalne mechanizmy obronne roślin, zwiększając ich odporność na stres środowiskowy. W odpowiedzi na czynniki stresowe, przy udziale miedzi, intensyfikuje się synteza związków o działaniu ochronnym, takich jak: fenole, fitoaleksyny, kwasy fenolowe i garbniki. Substancje te odgrywają kluczową rolę w zwalczaniu szkodliwych mikroorganizmów, w tym grzybów i bakterii.
Na powierzchni rośliny miedź tworzy cienką warstwę ochronną, która utrudnia kiełkowanie zarodników i przenikanie strzępek grzybni do wnętrza tkanek. W praktyce oznacza to, że miedź nie zabija bezpośrednio patogenów, lecz skutecznie powstrzymuje ich rozwój, utrudniając zainicjowanie choroby. Dlatego preparaty miedziowe wykazują głównie działanie zapobiegawcze i działają najefektywniej, gdy są stosowane przed pojawieniem się objawów choroby.
Wsparcie w kontroli chwościka buraka
Chwościk buraka co roku powoduje wymierne straty w uprawie buraka cukrowego. W przypadku wczesnego wystąpienia i silnego natężenia choroby straty w plonie mogą sięgać nawet 40%, a zawartość cukru w korzeniach może spaść o 3 punkty procentowe, co znacząco obniża opłacalność produkcji. Dodatkowo, porażone rośliny gorzej znoszą przechowywanie i są bardziej podatne na wtórne infekcje, co zwiększa ryzyko strat po zbiorach.
Jednocześnie coraz większym problemem staje się narastające zjawisko odporności grzyba wywołującego chwościk na powszechnie stosowane substancje czynne fungicydów. W połączeniu z systematycznym ograniczaniem liczby dopuszczonych do użytku środków ochrony roślin stwarza to potrzebę poszukiwania alternatywnych lub uzupełniających strategii ochrony. Jednym z obiecujących rozwiązań jest włączenie do programów ochrony preparatów miedziowych.
Dzięki wielomiejscowemu działaniu w komórce grzybowej, związki miedzi uznawane są za substancje o niskim ryzyku wykształcenia odporności. Miedź nie działa na jeden konkretny enzym czy szlak metaboliczny, lecz ogólnoustrojowo destabilizuje komórkę patogena.
Trójzasadowy siarczan miedzi vs. chwościk buraka
Obecnie na liście fungicydów dozwolonych do ochrony buraka przed chwościkiem znajduje się tylko jeden preparat zawierający miedź. W jednym litrze środka znajduje się 80 g miedzi oraz 640 g siarki. Miedź występuje w nim w postaci trójzasadowego siarczanu miedzi.
W doświadczeniach polowych prowadzonych w Terenowej Stacji Doświadczalnej IOR-PIB w Toruniu w latach 2023–2024 wykazano, że dolistne stosowanie wspomnianego fungicydu w dawce 5,5 l/ha w okresie zwalczania chwościka skutecznie ogranicza rozwój patogena, jednocześnie zwiększając plon korzeni oraz zawartość cukru. W porównaniu do kontroli, cztery tygodnie po ostatnim zabiegu odnotowano redukcję porażenia liści przez chwościk buraka o 82,4%. Przełożyło się to na wzrost plonu korzeni o 9,4% oraz wzrost zawartości cukru o jeden punkt procentowy. W tych samych warunkach, w wariancie ochrony opartym na trzech zabiegach fungicydami systemicznymi, redukcja porażenia liści przez chwościk buraka wyniosła 61,0%, plon korzeni wzrósł o 7,0%, a zawartość cukru o 0,5 punktu procentowego.
Przedstawione wyniki stanowią średnią z dwóch doświadczeń i odnoszą się do kontroli, w której nie stosowano żadnych fungicydów. Należy podkreślić, że presja patogena w obu latach badań była bardzo wysoka. Pod koniec wegetacji porażenie liści na poletkach niechronionych wyniosło 100%.
Niższa efektywność fungicydów układowych w zwalczaniu chwościka w porównaniu do fungicydu o działaniu kontaktowym może wskazywać na systematycznie postępującą odporność patogena na substancje czynne fungicydów. W takiej sytuacji środki kontaktowe, działające powierzchniowo i wielokierunkowo w komórce patogena, mogą zachowywać wyższą skuteczność, zwłaszcza jeśli są stosowane we właściwym terminie i przy odpowiednim pokryciu roślin. Ponadto ryzyko wykształcenia odporności przez grzyb wywołujący chwościk jest znacznie mniejsze niż w przypadku fungicydów układowych.
Wykorzystać miedź w nawozach
Badania z ostatnich lat pokazują, że do zwalczania chwościka, oprócz fungicydów, można z powodzeniem wykorzystywać również nawozy dolistne zawierające miedź.
Skuteczność takich zabiegów zależy jednak od szeregu czynników, w tym od:
- zastosowanej dawki,
- formy chemicznej miedzi,
- dokładności pokrycia roślin cieczą użytkową,
- terminu aplikacji
- oraz systematyczności wykonywanych zabiegów.
Na rynku dostępne są nawozy zawierające miedź w różnych formach, m.in. tlenochlorku miedzi, wodorotlenku miedzi, tlenku miedzi, a także w formie chelatów lub kompleksów z kwasem heptaglukonowym czy lignosulfonowym.
Formy chelatowe i kompleksowe cechują się niższą zawartością miedzi, jednak są znacznie lepiej przyswajane przez liście, co przekłada się na ich wysoką efektywność nawozową. Ich skuteczność ochronna może być jednak niższa w porównaniu do klasycznych form kontaktowych, takich jak wodorotlenek czy tlenochlorek miedzi, które tworzą na powierzchni liści barierę ograniczającą rozwój patogenów.
Na szczególną uwagę zasługuje wodorotlenek miedzi oraz mieszanina tlenochlorku i wodorotlenku miedzi. Produkty te charakteryzują się wysoką i powtarzalną skutecznością zarówno w zakresie odżywiania roślin, jak i ograniczania presji chorób grzybowych.
Przepisy unijne a przyszłość stosowania miedzi w rolnictwie
Miedź, choć od dziesięcioleci uznawana za skuteczny fungicyd i bakteriocyd (szczególnie w rolnictwie ekologicznym), jest jednocześnie pierwiastkiem kumulującym się w glebie i mogącym negatywnie oddziaływać na organizmy glebowe oraz bioróżnorodność. Dlatego związki miedzi znajdują się na liście substancji przeznaczonych do zastąpienia. Obecne pozwolenie na ich stosowanie obowiązuje do końca 2025 roku (Rozp. (UE) 2018/1981 z dnia 13 grudnia 2018 r.). Zgodnie z aktualnymi wytycznymi sumaryczna ilość miedzi na hektar nie może przekroczyć 4 kg w ciągu roku.
