Innowacyjne preparaty do ochrony roślin przed niską temperaturą

Produkcja owoców w strefie klimatycznej Polski w dużym stopniu zależy od przebiegu warunków atmosferycznych przed, podczas i po kwitnieniu. Do szczególnie niekorzystnych zjawisk w sadownictwie należą wiosenne przymrozki. W ochronie roślin przed nimi można wykorzystywać różne metody, m.in. opryskiwanie drzew preparatami organiczno-mineralnymi. Zwiększają one wytrzymałość pąków kwiatowych oraz kwiatów na przymrozek i ułatwiają regenerację powstałych uszkodzeń. W tym celu stosowane są preparaty zawierające substancje wzrostowe hamujące procesy podziału i wzrostu komórek oraz blokujące wzrost uwodnienia tkanek, jak również związki, które obniżają punkt zamarzania soku komórkowego. Regenerację uszkodzeń powstałych w komórkach mogą natomiast wspomóc substancje stymulujące procesy metaboliczne. Intensyfikują one podziały komórek oraz korzystnie wpływają na przyrost ich wielkości, jak również nasilenie biosyntezy antyoksydantów, usuwających toksyczne dla rośliny wolne rodniki tlenu, indukowane niską temperaturą.

Zapobiec stresowi

W Polsce, w celu zapobiegania szkodom przymrozkowym, najczęściej stosowany jest preparat Asahi SL. Zawiera on orto- i paranitrofenolan sodu oraz 5-nitrogujakolan sodu – związki naturalnie występujące w roślinach. Preparat ten może ułatwić regenerację już podmarzniętych pąków i zapobiec przemarzaniu pąków kwiatowych, kwiatów i młodych zawiązków. Właściwą ochronę przed przymrozkami może zapewnić wczesne i kilkakrotne opryskiwanie drzew 0,1% roztworem preparatu Asahi SL – po raz pierwszy wczesną wiosną podczas pękania pąków, następnie w stadium różowego pąka, pod koniec kwitnienia i około 2 tygodnie po nim.
Składniki tego preparatu bardzo słabo przemieszczają się w roślinie. Dlatego należy je opryskiwać tym środkiem równomiernie i dość obficie (najlepiej użyć cieczy roboczej z dodatkiem zwilżacza). Można stosować go z nawozami dolistnymi i środkami ochrony roślin.

 

W jednym z doświadczeń Asahi SL zastosowano w wyżej podany sposób w sadzie jabłoniowym w warunkach silnych uszkodzeń przymrozkowych w okresie kwitnienia. Temperaturę –8°C notowano w tym sadzie od 25 do 27 maja. Zastosowanie preparatu Asahi SL podczas przymrozków poprawiło zawiązanie jabłek, miało więc wpływ na plon, średnią wielkość owoców i ich wyrównanie pod względem tej cechy.

Skutkom późnowiosennych przymrozków można również zapobiec, stosując preparat Help na 48–24 godzin przed zapowiadanym obniżeniem się temperatury, w dawce 4 l na 100 l wody. Najważniejszym składnikiem preparatu jest alfa-tokoferol (czyli witamina E), który ogranicza ryzyko zniszczenia membran komórkowych, a nawet stabilizuje je, wchodząc w związki z lipidami. Wpływa to istotnie na zachowanie komórek podczas fazy zamarzania oraz topnienia. Preparat Help zawiera także witaminę C, która wzmacnia działanie alfa-tokoferolu. Trzecim składnikiem tego preparatu jest glicerol, który działa jako środek przeciwzamarzający.

Z opracowań niemieckich wynika, że o powodzeniu zabiegów z zastosowaniem witaminy E i glicerolu decyduje odpowiednio wczesne jego użycie. W innych polskich badaniach Help zastosowany jednorazowo podczas kwitnienia, w sezonie bez przymrozku, podziałał jako typowy biostymulator. Wpłynął bowiem istotnie na poprawę wielkości jabłek oraz wielkość plonu.

W innym doświadczeniu, w 2007 r., kiedy polskie sady silnie ucierpiały z powodu wiosennych przymrozków, jabłonie czterech odmian (5-letnie drzewa odmiany ‘Golden Delicious’/‘M.9’, 10-letni ‘Ligol’/‘P 60’, 5-letnia ‘Geneva Early’/‘M.26’ i 6-letni ‘Jonagored’/‘M.26’) w celu ułatwienia regeneracji uszkodzeń opryskiwano trzykrotnie preparatami: LG 221 (mieszanina ekstraktu z alg), Asahi SL (jak wyżej) oddzielnie i w mieszaninie z Goëmarem BM 86 (ekstrakt z alg Ascophyllum nodosum), mieszaniną Bioczosu (ekstrakt z czosnku) z Mydłem ogrodniczym potasowym oraz preparatami Tytanit (zawiera pierwiastek tytan) i Help. Wyniki tych doświadczeń wskazują na szczególną przydatność mieszaniny preparatów Asahi SL + Goëmar BM 86 do zapobiegania szkodom spowodowanym przez kolejne dwa późnowiosenne przymrozki. W przypadku drzew traktowanych tą mieszaniną zauważono wzrost zawiązywania owoców i plonu jabłek odmiany ‘Geneva Early’ i ‘Jonagored’ oraz wzrost udziału jabłek największych w plonie oraz przyrost masy owoców u ‘Golden Delicious’.

Z badań tych wynika ponadto, iż włoski preparat LG 221 w przypadku wystąpienia przymrozku wpływa na poprawę zawiązania jabłek i przyrost ich masy w stopniu porównywalnym do efektów po zastosowaniu Asahi SL, a także mieszaniny Asahi SL z Goëmarem BM 86. Wyniki innych polskich badań potwierdziły korzystny wpływ preparatu LG 221 do poprawy zawiązania owoców i ich wielkości na jabłoniach odmiany ‘Golden Delicious.’ Jest to jednak nowy preparat, dotychczas niedostatecznie przebadany.

Doświadczenia w Niemczech…

Duży wpływ na regenerację drzew w naszych sadach może mieć Regalis 10 WG*. Z badań przeprowadzonych w Niemczech wynika, że zastosowany tuż po kwitnieniu w celu ograniczania nadmiernego wzrostu pędów, wpływał korzystnie na wytrzymałość owoców na niską temperaturę. Potwierdziły to wyniki naszych badań w 2000 r., kiedy 6–7 dni po opryskaniu jabłoni tym regulatorem wystąpił silny przygruntowy przymrozek. Wówczas w całym sadzie jabłonie owocowały tylko w górnych partiach korony, powyżej linii mrozu. Okazało się, że na drzewach odmiany ‘Elstar’ opryskanych kilka dni wcześniej Regalisem 10 WG zawiązanie było znacznie lepsze niż na kontrolnych. Jednocześnie stwierdzono pewne różnice w liczbie utrzymujących się owoców, zależnie od użytej dawki. W polskich badaniach preparat ten ochronił owoce przed uszkodzeniami mrozowymi w stopniu porównywalnym do Helpu, gdy zastosowano go 6 dni przed wystąpieniem przymrozku. Także w badaniach niemieckich preparat ten ochronił młode owoce podobnie jak Plantakur (odpowiednik Helpu), mimo różnego mechanizmu działania. Plantakur i Help działają głównie antyoksydacyjnie i szybciej niż Regalis 10 WG. Ten ostatni natomiast, aby ochronił owoce, musi spowodować najpierw zmiany metaboliczne we flawonoidach, co zwykle trwa kilka dni. Jego skuteczność pod tym względem była zróżnicowana, zależnie od fazy fenologicznej jabłoni (stadium kwitnienia) podczas nanoszenia preparatu.

…i w Belgii

W badaniach belgijskich wykazano, że w przypadku jabłoni w warunkach niewielkiego przymrozku podczas kwitnienia można poprawić zawiązanie owoców przez opryskiwanie drzew na początku kwitnienia na przyrostach jednorocznych niskimi dawkami GA4+7 (Novagib 11 SL) lub preparatem AmidThin** (NAA – 1-naftyloacetamid), lub dwa i trzy tygodnie po pełni kwitnienia Regalisem 10 WG w dawce 0,5 kg/ha. Natomiast w przypadku silnych uszkodzeń przymrozkowych jabłonie należy opryskiwać GA4+7 podczas kwitnienia (lub w dniu następnym po wystąpieniu przymrozku), a później dwukrotnie: dwa i trzy tygodnie po pełni kwitnienia Regalisem 10 WG w dawce 0,5 kg/ha.

Często przymrozki występujące tuż po kwitnieniu powodują głębokie ordzawienia w kształcie pierścieni, pokrywające zwykle przykielichową część owoców. Z doświadczeń belgijskich wynika, że regenerację skórki w obrębie uszkodzonego pierścienia można ułatwić stosując preparaty zawierające gibereliny GA4+7, np. Promalin, Regulex, Perlan czy Novagib 010 SL.

Za oceanem

W sadach amerykańskich do ochrony przed przymrozkami stosowany jest preparat o nazwie AntyStress. Na opryskanych nim roślinach pozostaje cienka warstwa hydrofobowego roztworu zawierającego polimeryczny łańcuch węglowy na akrylowej osnowie. Roztwór naniesiony na roślinę szybko wysycha i tworzy puszystą, półprzepuszczalną błonę, doskonale chroniącą tkankę przed niską temperaturą. Błona hamuje wydzielanie ciepła, ale nie ogranicza wzrostu roślin. Po określonym czasie powłoka rozpada się.

Duże nadzieje w zapobieganiu powstawaniu uszkodzeń przymrozkowych budzą wyniki badań związanych z odkryciem białek przeciwdziałających zamarzaniu wody w roślinie. Białka te mają zdolność wchodzenia w interakcje z tworzącymi się w komórce kryształkami lodu, hamują ich wzrost oraz modyfikują strukturę, która przyjmuje kształt heksagonalny, mniej destrukcyjny dla komórki, co chroni ją przed uszkodzeniem przez lód. Tę cechę zamierzają wykorzystać genetycy, komponując rośliny transgeniczne o podwyższonej wytrzymałości kwiatów na niską temperaturę w stosunku do odmian tradycyjnych.

Tolerancja roślin na niską temperaturę związana jest z pewnymi białkami, które obniżając punkt zamarzania wody, kontrolują formowanie lodu wewnątrz komórek. Przykładem jest Cropaid NPA – preparat angielski, określany jako Natural Plant Antifreeze. Zawiera mieszaninę 50 substancji mineralnych i bakterie z rodzaju Thiobacillus, stymulujące wydzielanie enzymów odpowiedzialnych za wytwarzanie białek i aminokwasów zwiększających wytrzymałość roślin na niską temperaturę (do –7°C). Zastosowany dwa dni przed przymrozkiem działa do 15 dni.

Za granicą udowodniono ochronne działanie przed uszkodzeniem roślin przez niską temperaturę w przypadku wielu innych preparatów (jak dotychczas niektóre z nich oceniano tylko w warunkach eksperymentalnych). Są to:

• Compo Frost Protect – nawóz borowy (obecnie dostępny w Polsce), który stanowi połączenie krioprotektantów z alfa-tokoferolem oraz stabilizującym borem i adiuwantami umożliwiającymi szybkie i efektywne pobieranie substancji aktywnych. Należy zastosować go na 24 godz. przed przymrozkiem. Stosowany po nim jest nieskuteczny.
• Biozyme – preparat firmy Workhard z Indii, wcześniej produkowany przez amerykańską firmę Cytozyme, obecny na polskim rynku jako produkt firmy Arysta LifeScience. Obecny w Polsce w latach 70. ub.w. jako Biozyme Crop +, zawierał cytokininy i prekursory auksyn, enzymy i kompleksy shydrolizowanych białek. Natomiast Biozyme zawiera ekstrakty roślinne oraz mikroelementy (siarczan cynku i boran sodu.
• Terra-Sorb® Foliar, produkowany przez firmę Bioiberica Corporation z wykorzystaniem hydrolizy enzymatycznej, zawiera 9,3% (w/w) wolnych aminokwasów i 12% (w/w) wszystkich aminokwasów. W warunkach stresu spowodowanego niską temperaturą rośliny w celu samoobrony produkują różne aminokwasy, a ich akumulacja ma wpływ na wytrzymałość na stres. W badaniach stwierdzono, że skutki opryskiwania roślin tymi związkami są podobne do spowodowanych naturalną ich akumulacją. Egzogennie zastosowane aminokwasy oszczędzają energię na syntezę endogennych i ich akumulację. Zaoszczędzona energia może być wykorzystana do regeneracji roślin po ustąpieniu warunków stresowych.
• CPPA (Complex Polymeric Polyhydroxy Acid) to biologicznie aktywna mieszanina różnych składników izolowanych z materii organicznej z wykorzystaniem technologii, które pozwoliły wyizolować bardzo aktywne mikrocząsteczki składników (głównie o właściwościach fenoli i kwasu karboksylowego). W wielu badaniach amerykańskich, zarówno w warunkach szklarniowych, jak i polowych, wykazano korzystne działanie preparatu w warunkach stresu powodowanego przez różne czynniki abiotyczne, w tym również spowodowanego przez niską temperaturę.

W ostatnich latach nasilono badania w poszukiwaniu preparatów zapobiegających przemarzaniu roślin w sadach, w których występuje zaburzenie spoczynku zimowego. Dotychczas w tym celu stosowano uwodniony cyjanamid jako preparat Dormex (wciąż dominuje on w tej grupie preparatów, do której należą także tiomocznik i azotan potasu). Zwiększa się jednak zasięg wykorzystania, zawierającego olej mineralny preparatu Waiken, a na czereśnie w Chile proponuje się w tym celu łączne stosowanie preparatu Erger z azotanem wapnia. Bluprins® to z kolei najnowszy preparat do stosowania w przypadku zaburzenia spoczynku zimowego. Zawiera aminokwasy, wielocukry, azot i wapń. Synchronizuje pękanie pąków kwiatowych i rozwój kwiatów, podobnie skutecznie jak Dormex. Wysoka zawartość wapnia przedłuża efekt chłodu, a wielocukry, aminokwasy i azot nasilają aktywność enzymów i stymulują metabolizm w pąkach. W przypadku czereśni zastosowany 60–45 dni przed kwitnieniem przyspiesza cykl rozwoju owoców aż do zbioru, bez negatywnego wpływu na ich jakość, nie powodując żadnych fitotoksycznych objawów. Produkowany jest przez włoską firmę Biolchim.

Preparaty o działaniu biostymulującym

Działanie ochronne przed stresem powodowanym niską temperaturą, a często także ułatwiające regenerację uszkodzonych tkanek mogą mieć również inne preparaty, najczęściej określane jako nawozy o działaniu biostymulującym. Poniżej niektóre z dostępnych na polskim rynku:

• Aminoplant (Chemtura) – koncentrat aminokwasowy, zawierający wolne aminokwasy i krótkie łańcuchy peptydowe. Preparat ten aktywuje w roślinach geny odpowiedzialne za mechanizmy obronne przed czynnikami stresowymi.
• Wuxal Ascofol (Nufarm Polska) – nawóz zawierający wyciąg z alg morskich (Ascophyllum nodosum), kwasy organiczne, auksyny, gibereliny, cytokininy, betaninę, aminokwasy oraz mikroelementy: bor, mangan, cynk, żelazo, miedź i siarkę oraz Wuxal AminoPlus zawierający aminokwasy i węgiel organiczny, a także hormony, mikroelementy i witaminy.
• Agriker Top (Agroconsult) – preparat antystresowy zawierający aminokwasy.
• Agrocean B, Agrocean Ca, Agrocean Mg, Algex (Agrosimex) – aktywizują procesy życiowe w czasie krótkotrwałych ochłodzeń.
• Protifert LMW (Arjo) – zawiera aminokwasy stymulujące wytrzymałość na niską temperaturę.
• Activ Start Sady NPK (Arkop) – o wysokiej zawartości cynku i boru, wzmacnia odporność na stres termiczny oraz regeneruje uszkodzenia mrozowe, a także Activ ProAmin Sady oraz Bor-Cynk Activ – zawiera 6% cynku, 12% boru i 0,02% molibdenu. Produkty te zwiększają wytrzymałość na zimowe spadki temperatury oraz wiosenne przymrozki.
  Activ Cynkowo-Manganowy Sady zawiera cynk (9,5%) oraz mangan (4,8%) i jest przeznaczony do interwencyjnego stosowania w celu zwiększenia mrozoodporności zimą i podczas wiosennych przymrozków.
• Ekolist mono Cynk, Maximus PKMg, Maximus extra Zn+B+Mg, AminoPower ResiPhos PK, AminoPower AntyStres Micro (Ekoplon SA) – poprawiają kondycję roślin i ich odporność na stresy abiotyczne.
• Foliq (seria nawozów firmy Agrii  Polska): Foliq AminoVigor zawiera bioregulatory roślinne, aminokwasy, węgiel organiczny, witaminy oraz mikroelementy, które zwiększają wytrzymałość na stres fizjologiczny i wspomagają procesy regeneracji; Foliq AscoVigor –zawiera wyciąg z alg morskich, makroelementy (azot, potas, wapń, siarkę) i chelatowane EDTA mikroelementy (bor, miedź, żelazo, mangan, cynk, jod). Oba nawozy mogą być stosowane interwencyjnie.
• NaturalCrop SL (NaturalCrop) – zawiera powyżej 10% wolnych aminokwasów o niskiej masie cząsteczkowej dzięki dodatkowej hydrolizie enzymatycznej surowca.
• Terra Sorb Complex (Osadkowski) – zawiera aminokwasy, azot, magnez, bor, żelazo, mangan, cynk, magnez i molibden;
• imPROver+ (ProCam) – zawiera pochodne nitrofenoli (podobnie jak Asahi SL) oraz Krio-Flor (ProCam);
• Fertileader Leos (Timac Agro) – zawiera aktywny kompleks Seaktiv® (glicyna-betaina, IPA – bardzo aktywne roślinne białko molekularne, wyselekcjonowane aminokwasy z alg morskich) oraz bor i cynk; szczególnie dobrze wpływa na regenerację kwiatów i zawiązanie owoców.
• Program nawożenia dolistnego jesienią nawozami Drakar K i Tradebor Zn (Tradecorp) lub preparat Delfan plus (Tradecorp) ze stężonymi, bardzo aktywnymi aminokwasami typu L, uzyskanymi w procesie hydrolizy białka zwierzęcego.
• Krista Leaf Fruit Controller (kompleks makro- i mikroelementów, Yara) – nawóz dolistny polecany wiosną w celu zwiększenia wytrzymałości na niską temperaturę w okresie okołokwitnieniowym; YaraVita Cynk F (płynny koncentrat cynku) – do stosowania jesienią po zbiorach.
• Megafol (Valagro) – zawiera 40% substancji organicznej, w tym 28% aminokwasów pochodzenia roślinnego oraz 2% azotu i 7% potasu. Wspomaga głównie pobieranie składników pokarmowych i ułatwia regenerację, po zastosowaniu przed przymrozkiem lub bezpośrednio po nim.
• Frostex (Intermag) – zwiększa wytrzymałość roślin na niską temperaturę w okresie kwitnienia. Wpływa na zmniejszenie uszkodzenia kwiatów i poprawia zawiązanie owoców. Skuteczność zawdzięcza unikalnej formulacji i kompozycji dobranych składników (makro- i mikroskładników oraz wyciągów roślinnych).