Naturalne mechanizmy obronne roślin są znane już od dawna. Natomiast zbadanie i zmierzenie tego wpływu na rośliny następcze to wyniki najnowszych badań naukowych.

Naukowcy z Europy Zachodniej niedawno odkryli, że jeśli pszenica następuje w zmianowaniu po kukurydzy, to może czerpać korzyści z substancji, które jej poprzedniczka uwolniła do gleby. Tymi substancjami są benzoksazynoidy, wydzielane przez korzenie do gleby jako produkty przemian chemicznych w roślinie. Występują głównie u gatunków z rodziny wiechlinowatych (jednoliścienne), a sporadycznie także u gatunków roślin dwuliściennych, np. facelia, nawłoć i rumianowate. Wydzielane są w wyniku reakcji obronnej na stresy biotyczne i abiotyczne (allelopatia). Spośród roślin uprawnych szczególnie dużo allelozwiązków (BX) produkuje żyto. Natomiast wieloetapową biosyntezę tych związków najlepiej poznano u kukurydzy. Wiadomo m.in. że cecha ta może być warunkowana nawet przez kilkanaście genów.

Większy plon i podobna jakość

Dotychczas naukowcy wiedzieli, że tzw. benzoksazynoidy są wydzielane przez rośliny kukurydzy do strefy przykorzeniowej, gdzie zmieniają skład mikroorganizmów, przez co wpływają nie tylko na swój wzrost, ale też kolejnych roślin uprawianych w danym stanowisku. W szeroko zakrojonym doświadczeniu badano, czy tzw. sprzężenia zwrotne między roślinami a glebą występują w warunkach realnej produkcji rolnej.

Pierwszym etapem eksperymentu było wyhodowanie dwóch linii kukurydzy, z których tylko jedna uwalniała do gleby znaczne ilości benzoksazynoidów. Następnie w stanowiskach po nich wysiano trzy odmiany pszenicy ozimej. Szybko się okazało, że obecność w glebie wspomnianych substancji przyczyniła się do poprawy wschodów, przyspieszenia krzewienia i wzrostu generatywnego oraz zwiększenia plonu. Stwierdzona zwyżka plonu pszenicy wyniosła 4%. Jakość ziarna nie uległa zmianie. Oprócz zwiększonego plonu zaobserwowano mniejszą inwazję niektórych szkodników, takich jak skrzypionka zbożowa. Czy to odkrycie można przełożyć na praktykę?

Skala może przynieść milionowe korzyści

Według naukowców wiedzę można wykorzystać do tego, aby uprawa zbóż w perspektywie długoterminowej była bardziej zrównoważona. Być może przyrost plonów o 4% nie brzmi spektakularnie. Jednak gdy weźmie się pod uwagę to, jak trudno jest obecnie zwiększyć plonowanie bez dodatkowych nakładów, to kalkulacja przedstawia się już o wiele korzystniej.

• Sprawdź: Pszenica po kukurydzy zagrożona fuzariozą

Nawet takie niewielkie efekty wzajemnego oddziaływania roślin pomnożone przez obszar jej uprawy mogą zmienić się w znaczące korzyści. Rozpoznanie naturalnych reakcji obronnych roślin i możliwość ich wykorzystania na dużą skalę jest bardzo interesujący. Warto pamiętać, że w badaniu ustalono potencjał oddziaływania specjalistycznych związków roślinnych do poprawy produktywności upraw innych upraw. Jednocześnie odkryto, że zjawisko to może być specyficzne nawet dla konkretnej odmiany uprawianej jako roślina przedplonowa.