Mimo że lucerna jest gatunkiem o dużej odporności na suszę, po wysianiu i na początku rozwoju młode rośliny mogą łatwo wyginąć na plantacjach. Warto więc zadbać o właściwe przygotowanie pola pod uprawę. Młode siewki, o słabo rozwiniętej szyjce korzeniowej, są dodatkowo wrażliwe na przymrozki i mrozy. W miarę rozwoju systemu korzeniowego mrozoodporność roślin wzrasta. Odmiany uprawne różnią się odpornością roślin na niską temperaturę. Ważna dla rolnika jest informacja o wczesnych fazach rozwojowych oraz ich obserwacje na nowo założonej plantacji (rys. 1, zdjęcia, opisy). Od prawidłowego rozwoju młodych roślin zależy odpowiednie zagęszczenie łanu i plonowanie lucerny.
Kiełkowanie i wschody
Pobieranie wody przez nasiona
następuje 24–48 godzin po siewie.
Optymalna temperatura dla skiełkowania
nasion wynosi 18–22oC,
ale kiełkowanie rozpoczyna się już
przy temperaturze 1–3oC. W miesiącach
kwiecień-maj, gdy temperatura
gleby wynosi 8–12oC, lucerna
wschodzi po 10–12 dniach. Po
wchłonięciu wody oraz pęcznieniu
okrywa nasienna pęka, a następnie
pojawia się korzonek zarodkowy,
który stopniowo zakotwicza się
w glebie i zawsze rośnie w dół, bez
względu na kierunek, w którym
wskazuje, kiedy wyrasta z nasiona.
Podliścieniowa część łodygi (hypokotyl) prostuje się i wydłuża, ciągnąc liścienie rośnie z pączkiem wierzchołkowym ponad powierzchnię gleby. Wzrost następuje dzięki materiałom zapasowym w liścieniach. Im głębiej w glebie znajdą się nasiona, tym bardziej wydłuża się hipokotyl i tym większe jest zużycie materiałów zapasowych. Ze zbyt głęboko w glebie umieszczonych nasion rozwijają się siewki o cienkich hypokotylach i osłabionych liścieniach. Czasami też nasiona kiełkują z więcej niż dwoma liścieniami, tworzą się trzy lub cztery liścienie (tri- lub tetrakotyle).
Nasiona przed wysiewem należy przechowywać w niskiej temperaturze i niskiej wilgotności. Trzeba zaszczepić nasiona bakteriami Rhizobium, unikając bezpośredniego padania światła słonecznego na nasiona. Należy podkreślić, że lucerna wymaga do kiełkowania odpowiedniego odczynu gleby (najlepiej pH 6,6–7,1).
Rozwój siewki
Rozwój części nadziemnych
lucerny postępuje stosunkowo
powoli. Gdy liścienie wydostaną
się ponad powierzchnię gleby, na
światło, zielenieją wskutek wytwarzania
się w nich chlorofilu
i są zdolne do fotosyntezy. Z pączka
wierzchołkowego rozwija się
pierwszy pojedynczy okrągły liść.
Drugi liść właściwy jest już trójlistkowy i widoczny 3–4 tygodnie po zasiewie. Po rozwinięciu się drugiego liścia i dynamicznej aktywizacji pączka wzrostu pędu następuje zamieranie liścieni oraz pierwszego liścia. Na pędzie tworzą się naprzemiennie ułożone kolejne liście trójlistkowe (3., 4., 5., 6. aż do 9.). Już w fazie trzech liści proces fotosyntezy wystarcza do zaspokojenia potrzeb energetycznych siewek.
Największą wrażliwość na brak wilgoci w glebie lucerna wykazuje w fazie siewek mających mniej niż cztery międzywęźla.
Rozwój i wzrost pędu głównego
Młody pęd główny rośnie prosto
do góry, a przy dobrym naświetleniu
i zagęszczonych siewkach, nie
tworzy rozgałęzień. W kątach kolejnych
liści rozwijają się pąki pachwinowe.
Początek wydłużania pędu głównego w pierwsze międzywęźle następuje po pojawieniu się drugiego liścia. Wzrastający młody pęd (łodyżka) jest kanciasty i wypełniony rdzeniem, który jest wodnisty i szklisty. W miarę wzrostu pędu łodyżka zaokrągla się. Wraz ze wzrostem i podziałem pędu na międzywęźla rdzeń wysycha i bieleje. Rozwój pędu głównego trwa aż do uformowania się 9. międzywęźli.
Skracanie szyjki korzeniowej i powstanie korony
Szyjka korzeniowa jest zgrubieniem
dolnej części łodygi, która
przekształca się w korzeń i pełni
funkcję organu spichrzowego. Na
powierzchni szyjki rozmieszczone
są pączki wzrostu (tworzą koronę),
z których co roku oraz po
każdym pokosie wyrastają nowe
pędy. Szyjka korzeniowa chroni
także roślinę przed wymarzaniem
oraz przed uszkodzeniami mechanicznymi.
Skracanie szyjki u lucerny
rozpoczyna się 1–2 tygodnie
po pojawieniu się siewek i kończy
się po 16. tygodniach. Jest to proces,
w którym hypokotyl skraca
się i pogrubia, stając się organem
przechowywania węglowodanów.
Tę zmianę kształtu wywołuje ściąganie
pierwszego węzła liścieniowego
i pojedynczego liścia pod powierzchnię
gleby, tworząc w ten
sposób koronę węzłów. Tkanki zewnętrzne
hypokotylu nie kurcząc
się, składają się i marszczą nad
powierzchnią, dając początek zawiązkom
nowych korzeni i pędów
(łodyg). Po 100. dniach od zasiewu
lucerny szyjka korzeniowa osiąga
długość około 4 mm. Prawidłowo
rozwijająca się masa nadziemna
lucerny składa się z łodygi głównej
i przynajmniej dwóch pędów
bocznych. Warto pamiętać, że bez
dobrego rozrostu korony węzłów
rośliny nie przetrwają zimy.
Rozwój korzeni i wiązanie azotu
Początkowy wzrost i rozwój
systemu korzeniowego jest stosunkowo
wolny. Cztery tygodnie
od skiełkowania włośniki korzeniowe
zostają zakażone bakteriami
rodzaju Rhizobium (u lucerny
przez Rhizobium meliloti), które
przekształcają się w bakteroidy
i lokują się w charakterystycznych
brodawkach. Przyrost liczby brodawek
w dużym stopniu zależy
od warunków pogodowych i glebowych.
W brodawkach bakterie
wiążą azot atmosferyczny i przekształcają
do formy azotanowej,
dostępnej do pobrania przez rośliny.
Ilość związanego azotu docelowo
waha się w szerokim przedziale
45–440 kg/ha rocznie, zależnie
od warunków agrotechnicznych.
Przedsiewny dodatek małej ilości mineralnego nawozu azotowego (tzw. nawożenie startowe – 20 kg/ ha) dostarcza lucernie we wczesnym okresie rozwoju roślin pokarmu azotowego, zabezpieczając je przed głodem azotowym w okresie między wyczerpaniem tego składnika z nasion a początkiem symbiotycznego wiązania azotu z powietrza. Efektywność symbiozy między rośliną motylkowatą a bakteriami brodawkowymi zależy od: stosowanych pestycydów, zanieczyszczeń gleby metalami ciężkimi, jak również obecności bakteriofagów oraz niektórych szkodników glebowych (np. oprzędzików), które niszczą brodawki korzeniowe.
Aby poprawić wiązanie azotu, warto sprawdzić, czy pH gleby kształtuje się powyżej 6,5. Przy wyższym pH gleby i odpowiedniej wilgotności gleby wzrasta wiązanie azotu przez bakterie w brodawkach korzeniowych. Aby nie utracić plantacji, w ciągu pierwszych 60 dni po zasiewie, konieczna jest kontrola zachwaszczenia gleby.
Prof. dr hab. Piotr J. Domański
