Aspiryna w sadownictwie - czy jej stosowanie ma sens?

W polskim sadownictwie pojawiło się wiele legend dotyczących dolistnego stosowania kwasu acetylosalicylowego (popularnej aspiryny) w ochronie roślin przed różnego rodzaju stresami, przede wszystkim przed skutkami wiosennych przymrozków. W polskojęzycznym Internecie nie ma żadnych wiarygodnych informacji na temat skuteczności tej substancji, poza opiniami na różnych forach, że „ktoś komuś powiedział, że u kogoś aspiryna poskutkowała” albo stwierdzeniami, że „tak robią Włosi” (jakby to miało cokolwiek uzasadniać…).

Najwyższa pora uporządkować ten temat i przedstawić wyniki badań naukowych, które spełniają podstawowe standardy doświadczeń rolniczych – przede wszystkim założono w nich próbę kontrolną, dzięki której można wywnioskować, czy stosowanie opryskiwań kwasem acetylosalicylowym przyniosło wymierne korzyści w porównaniu z roślinami nie opryskiwanymi.

Najczęściej bowiem, stosując w sadzie jakiś preparat, opryskujemy nim wszystkie drzewa. Nie możemy wyciągnąć wniosku, że jego zastosowanie przyniosło oczekiwany skutek, jeżeli nie zostawiliśmy drzew nie opryskiwanych. Odwoływanie się do poprzedniego sezonu pozbawione jest sensu. Poza tym często stosujemy szereg innych substancji i biostymulatorów, z których każdy po części mógł mieć wpływ na uzyskane rezultaty. Wreszcie – nie zakładamy każdej próby doświadczalnej w kilku powtórzeniach i nie przeprowadzamy analizy statystycznej wyników. Właśnie dlatego oceny skuteczności różnych preparatów należy dokonywać metodą naukową.

Aspiryna – czym jest i jakie ma zastosowanie?

Aspiryna to popularna nazwa kwasu acetylosalicylowego, czyli związku organicznego stosowanego od ponad 100 lat jako środek przeciwbólowy, przeciwgorączkowy i przeciwzapalny, a także przeciwzakrzepowy.

Kwas acetylosalicylowy (aspirynę) otrzymuje się poprzez reakcję kwasu salicylowego, substancji naturalnie występującej w roślinach (np. w korze wierzby), z bezwodnikiem octowym. Kwas salicylowy na potrzeby produkcji leków nie jest pozyskiwany z surowców roślinnych, lecz sztucznie syntetyzowany.

Kwas salicylowy i jego rola w fizjologii roślin

Skoro więc kwas salicylowy występuje naturalnie w organizmach roślin, można przypuszczać, że spełnia w nich jakąś rolę fizjologiczną. Przez wiele lat uznawano, że jest on jedynie zbędnym metabolitem, jednak w przeciągu ostatnich 30 – 40 lat udowodniono, iż substancja ta jest ważnym naturalnym fitohormonem i bierze udział m. in. w regulacji procesu transpiracji i fotosyntezy, kwitnienia, dojrzewania owoców. Uczestniczy również w reakcjach obrony przed patogenami (grzybami, bakteriami, wirusami) jako cząsteczka sygnałowa, stymulująca wytwarzanie białek odpornościowych. Kwasowi salicylowemu przypisuje się również znaczenie w naprawie uszkodzeń komórkowego DNA [2, 3]. Ponadto odgrywa on rolę w zapobieganiu uszkodzeniom oksydacyjnym roślin poprzez detoksykację rodników nadtlenkowych powstających w wyniku stresu [6].

Istnieją badania potwierdzające korzystny wpływ dostarczania roślinom kwasu salicylowego z zewnątrz (np. poprzez zabiegi dolistne, podlewanie) na ich odporność wobec stresów biotycznych i abiotycznych. Dotyczą one zarówno roślin rolniczych (np. buraka cukrowego) [4], warzyw [5], jak i gatunków sadowniczych. Część z tych ostatnich przytoczymy poniżej.

Kwas salicylowy może zatem spełniać rolę biostymulatora, poprawiającego parametry wzrostu roślin i ich plonowanie.

Czy kwas acetylosalicylowy (aspiryna) może być stosowany jako źródło kwasu salicylowego dla roślin?

Kwas acetylosalicylowy jest bliskim analogiem kwasu salicylowego. Po aplikacji, zostaje przez rośliny szybko przekształcony do kwasu salicylowego, który spełnia w ich organizmach różne role fizjologiczne [3]. Opryskiwania aspiryną, celem wywołania u roślin określonych reakcji odpornościowych czy wzrostowych, są zatem uzasadnione z punktu naukowego.

Aspiryna w uprawie jabłoni

Oceny skuteczności opryskiwań jabłoni roztworem kwasu salicylowego w różnych dawkach w przeciwdziałaniu skutkom stresu u roślin podjęto się w Egipcie [6]. Uzyskano bardzo pozytywne rezultaty, np. zwiększenie powierzchni liści i ich odżywienia, wzrost ilości i jakości plonu, poprawę wybarwienia jabłek. Za wyprodukowane tą technologią owoce otrzymano wyższe stawki na rynku.

Trzeba jednak zaznaczyć, że doświadczenie było założone w warunkach, które należy uznać za silnie stresowe dla drzew jabłoni – na glebie piaszczystej, suchej i zasolonej. Trudno oczekiwać tak dobrych rezultatów w uprawach, w których rośliny nie są poddane równie silnemu stresowi, rosną na żyznej glebie i są nawadniane.

Doświadczenie założono na 10 – letnich jabłoniach odmiany Anna (wywodzącej się od odm. Golden Delicious), szczepionych na podkładce MM106. Opryskiwano je 1 – 4 razy (odpowiednio: na początku wegetacji; na początku wegetacji i zaraz po zawiązaniu owoców; w dwóch poprzednich terminach oraz dwa tygodnie później; w trzech poprzednich terminach oraz dwa tygodnie później) różnymi dawkami kwasu salicylowego: 50, 100, 200, 400 mg KS na 1 l. Ponieważ kwas salicylowy słabo rozpuszcza się w wodzie, wyznaczoną jego ilość rozpuszczono najpierw w alkoholu etylowym.

Oceniano powierzchnię liści, procentową zawartość azotu, fosforu, potasu i magnezu w liściach, średnią masę owocu w próbie, plon z drzewa, wybarwienie owoców, zawartość cukrów i kwasowość.

Wraz ze wzrostem natężenia obu czynników – liczby opryskiwań i dawki kwasu salicylowego, obserwowano zwiększanie powierzchni liścia oraz zawartości składników mineralnych w liściach. Najwyższe wartości tych parametrów odnotowano w próbie opryskiwanej czterokrotnie dawką 400 mg KS na 1 l, przy czym różnica między próbą opryskiwaną trzykrotnie kwasem salicylowym w dawce 200 mg na 1 l nie była istotna. Oznacza to, że za skuteczną w zwiększaniu powierzchni i stopnia odżywienia liści należy uznać dawkę 200 mg KS na 1 l stosowaną trzykrotnie. Nie ma sensu tego progu przekraczać, gdyż częstsze stosowanie dawek wyższych nie powoduje już wyraźnego wzrostu badanych parametrów.

Dla przykładu, w pierwszym roku badań powierzchnia liścia była wyższa o 18% w próbie, w której zastosowano trzykrotny oprysk kwasem salicylowym w dawce 200 mg na 1 l w porównaniu z próbą kontrolną (nie opryskiwaną). Autorzy uzasadniają ten wynik stymulującą rolą kwasu salicylowego w procesach podziałów komórkowych oraz produkcji związków organicznych.

Jeżeli chodzi o odżywienie liści, to w pierwszym roku badań w próbie opryskiwanej trzykrotnie kwasem salicylowym w dawce 200 mg na 1 l zawartość azotu była o 28,5% wyższa niż w próbie kontrolnej. W przypadku potasu i magnezu, wzrost zawartości pierwiastków wyniósł odpowiednio 26% i 61% w porównaniu z próbą kontrolną. Natomiast zawartość fosforu w liściach traktowanych kwasem salicylowym była dwuipółkrotnie wyższa niż w kontroli.

Plon z drzewa w pierwszym i drugim roku eksperymentu był odpowiednio o 28% i 29% wyższy w próbie opryskiwanej trzykrotnie kwasem salicylowym w dawce 200 mg na 1 l niż w próbie kontrolnej.

Obserwowano również spadek kwasowości i wzrost zawartości cukrów ogółem i cukrów redukujących w owocach z drzew traktowanych kwasem salicylowym.

Opryski kwasem salicylowym a podatność gruszek na choroby przechowalnicze o podłożu biotycznym

Grusze azjatyckie opryskano trzykrotnie (na 30, 60 i 90 dni po pełni kwitnienia) kwasem salicylowym w dawce 345 mg na 1 l. Zebrano je w fazie dojrzałości, około miesiąc po ostatnim opryskiwaniu kwasem salicylowym.

Zaszczepiono na gruszkach opryskiwanych oraz na owocach z próby kontrolnej (nie opryskiwanej KS) grzyb Penicillium expansum, sprawcę sinej pleśni. Inkubowano go w warunkach wysokiej temperatury i wilgotności (20 °C; 95–100% wilgotności względnej).

Dwunastego dnia po inkubacji na owocach opryskiwanych KS częstość występowania choroby była o 58% niższa niż w próbie kontrolnej, natomiast średnica plam sinej pleśni była mniejsza o 58,4%.

Siedemnastego dnia po inkubacji częstość występowania sinej pleśni była o 26,5% niższa u owoców traktowanych kwasem salicylowym, a średnica plam była mniejsza o 29%.

Opryski grusz w okresie wzrostu owoców kwasem salicylowym w podanej dawce znacznie zmniejszyły podatność owoców na siną pleśń.

W gruszkach opryskiwanych kwasem salicylowym odnotowano wyższą zawartość nadtlenku wodoru (składnik wody utlenionej – przyp. red.) oraz enzymów odpowiedzialnych za naturalną odporność na patogeny.

Autorzy sugerują, że wykonywanie oprysków kwasem salicylowym po kwitnieniu może w praktyce stanowić ważne zabezpieczenie gruszek przed chorobami przechowalniczymi o podłożu biotycznym i stanowić alternatywę dla stosowania konwencjonalnych fungicydów [1].

Zanurzanie w kwasie salicylowym a trwałość przechowalnicza brzoskwiń

Brzoskwinie zanurzono w 1 mM roztworze kwasu salicylowego (ok. 140 mg KS na 1 l) na czas pięciu minut. Następnie przechowywano je w chłodni w temperaturze 0 °C przez 28 dni. Po okresie przechowywania przeniesiono je do temperatury 20 °C na 3 dni w celu symulacji warunków sklepowych, po czym poddano je ocenom jakości i analizom chemicznym.

Stwierdzono, że brzoskwinie traktowane pozbiorczo kwasem salicylowym we wspomnianej dawce charakteryzowały się mniejszymi uszkodzeniami spowodowanymi chłodzeniem, niższym wskaźnikiem rozpadu, wyższą jędrnością i mniejszą zawartością substancji reagujących z kwasem tiobarbiturowym (miara stresu oksydacyjnego – przyp. red.) w porównaniu z próbą kontrolną.

Stężenia niższe niż 1 mM nie wpłynęły na poprawę powyższych parametrów [7].

Opryski drzew aspiryną i kwasem salicylowym a jakość oraz trwałość przechowalnicza czereśni

W okresie przedzbiorczym opryskiwano drzewa czereśni odmian Sweet Heart, Sweet Late i Lapins kwasem salicylowym i aspiryną.

Zastosowanie kwasu salicylowego w stężeniu 0,5 mM oraz aspiryny w stężeniu 1 mM poprawiło wybarwienie owoców, ich jędrność, zawartość cukrów, fenoli i antocyjanów.

Zaobserwowano również wyższą trwałość przechowalniczą czereśni z drzew opryskiwanych aspiryną i kwasem salicylowym. Opóźnienie psucia się czereśni autorzy tłumaczą wzrostem zawartości substancji przeciwutleniających po zabiegach KS i KAS.

Podsumowanie

Wnioski płynące z zagranicznych badań są bardzo obiecujące i wskazują na szerokie możliwości stosowania aspiryny jako biostymulatora w uprawach sadowniczych. Na uwagę zasługuje przede wszystkim wzrost naturalnej odporności opryskiwanych nią roślin oraz owoców w przechowalni na infekcje dokonywane przez patogeny, ale także zmniejszanie podatności drzew na stresy abiotyczne.

Jeżeli chodzi o wiosenne przymrozki, z którymi w Polsce chyba najczęściej łączy się temat aspiryny, to od stosowanej obecnie strategii opryskiwania uszkodzonych przymrozkami tkanek roślin nie należy oczekiwać cudów. Żaden specyfik nie przywróci do życia martwych organów, chociaż w świetle zaprezentowanych badań nie można wykluczyć, że aspiryna mogłaby wspomagać procesy regeneracji tych tkanek, w których „tli się jeszcze życie”.

Bardziej zasadna wydaje się jednak strategia przygotowania roślin przed przymrozkiem poprzez regularne opryskiwania aspiryną w okresie od startu wegetacji do wystąpienia zagrożenia przymrozkami. Wówczas, w okresie silnego stresu termicznego, w tkankach zielonych jest już nagromadzona wyższa ilość enzymów o aktywności przeciwutleniającej i innych związków redukujących podatność rośliny na stres. Takie podejście uzasadniałyby badania przeprowadzone na roślinach fasoli i pomidora, które zasilone wcześniej aspiryną, wykazywały większą tolerancję na stres termiczny (zarówno wysoką, jak i niską temperaturę) [5].

Następnie opryski można by kontynuować po przymrozkach, aby wspomóc zdolności regeneracyjne roślin.

Uwaga, artykuł nie powstał, aby zalecać jakiekolwiek praktyki związane ze stosowaniem aspiryny w uprawach sadowniczych, lecz przedstawić wybrane wyniki badań zagranicznych, w których poruszano tę kwestię, żeby każdy sadownik mógł wyciągnąć własne wnioski. Dostępna w aptece aspiryna jest zarejestrowana jako lek, a nie stymulator wzrostu roślin, dlatego za stosowanie jej w celach innych niż zaleca producent, wyłączną odpowiedzialność ponosi użytkownik.

Bibliografia

1. Cao J, Zeng K, Jiang W (2006): Enhancement of postharvest disease resistance in Ya Li Pear (Pyrus bretschneideri) fruit by salicylic acid sprays on the trees during fruit growth. European Journal of Plant Pathology,  114: 363–370
2. Dempsey D, Klessing D (2017): How does the multifaceted plant hormone salicylic acid combat disease in plants and are similar mechanisms utilized in humans? BMC Biology, 1: 23
3. Drogoudi P, Pantelidis G, Vekiari S (2021): Physiological disorders and fruit quality attributes in pomegranate: effects of meteorological parameters, canopy position and acetylsalicylic acid foliar sprays. Frontiers in Plant Science, 12: 1-11
4. Heller K, Woźnica Z, Byczyńska M (2011): Wpływ biostymulatora IWN-11 na plonowanie buraka cukrowego, 1:  503-507
5. Senaratna T, Touchell D, Bunn E, Dixon K (2000): Acetyl salicylic acid (Aspirin) and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plants. Plant Growth Regulation, 30: 157-161
6. Shaaban M, El-Aal A, Ahmed F (2011): Insight into the effect of salicylic acid on apple trees growing under sandy saline soil. Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 7: 150-156
7. Wang L, Chen S, Kong W, Li S, Archbold D (2006): Salicylic acid pretreatment alleviates chilling injury and affects the antioxidant system and heat shock proteins of peaches during cold storage. Postharvest Biology and Technology, 41: 244–251

Związane z tematem

Prawda o biostymulatorach

Metody ochrony sadu przed przymrozkami

Czy przymrozek uszkodził pąki i kwiaty? - temperatury krytyczne