
Wielkość uzyskanego plonu ziarna w uprawie danego gatunku zboża wynika z ujawnienia się jego cech plonotwórczych (plon ziarna z kłosa rośliny, liczba ziarniaków w kłosie i ich indywidualna masa), które z kolei są warunkowane genetycznie. Realizacja potencjału genetycznego gatunku w dużym stopniu jest determinowana przez oddziaływanie czynników środowiskowych. A wśród nich największe znaczenie ma dostępność wody i składników pokarmowych, która decyduje o efektywności pobrania i przekształcania azotu w plon użytkowy.
Podstawy plonu zbóż kształtowane są w trzech kluczowych momentach wegetacji – na etapie formowania struktur morfologiczno-fizjologicznych roślin, elementów struktury plonu oraz plonu rzeczywistego. Generalnie, rośliny wymagają zróżnicowanej wielkości dopływu składników pokarmowych na przestrzeni okresu wegetacyjnego. Zboża w 1 tonie plonu (głównego i ubocznego) akumulują m.in. od około 4 do 5 kg magnezu (MgO) i od około 7 do 13 kg siarki (SO3). Pobranie jednostkowe niezbędnych pierwiastków przez różne gatunki zbóż wykazuje nieznaczne zróżnicowanie. A potencjalne rozbieżności mogą wynikać z oddziaływania na rośliny czynników siedliskowych – jakości stanowiska i prowadzonej agrotechniki oraz warunków pogodowych, a także kierunku ich użytkowania.
Pierwszy z krytycznych etapów kształtowania plonu przypada na początkowy okres wegetacji zbóż i obejmuje czas od siewu aż do momentu wykształcenia kłosków szczytowych. Na tym etapie ustala się liczba pędów wegetatywnych wyprodukowanych przez jedną roślinę.
Optymalne odżywienie zbóż ozimych jesienią decyduje o możliwości wykształcenia silnego systemu korzeniowego oraz sprzyja ich zdrowotności i zimotrwałości. Okres jesienny to także czas na właściwe rozkrzewienie roślin. A przejście w spoczynek w dobrej kondycji decyduje o ich zdolności do przetrwania niekorzystnych warunków okresu zimowego. Generalnie, im lepiej rozwinięty system korzeniowy, tym większa odporność całej rośliny na niską temperaturę, a także sprawniejsza regeneracja po sezonie zimowym. W budowie tego organu kluczową rolę odgrywa fosfor, ale pierwiastkiem, który kieruje jego gospodarką i dynamiką przyswajania jest m.in. magnez. Składniki te współdziałając ze sobą w rezultacie pośrednio wpływają na pobieranie wody i innych pierwiastków przez roślinę, warunkując jej właściwe odżywienie i uwodnienie. Magnez zwiększa także mechaniczną wytrzymałość rośliny, ograniczając jej porażenie przez patogenne organizmy. Ponadto, pierwiastek ten uczestniczy w szeregu innych procesów istotnych dla prawidłowego wzrostu i rozwoju zbóż, m.in. w fotosyntezie, zwiększając dynamikę przemian, w których powstają m.in. tłuszcze i skrobia.
Podobnie jak siarka ma swoją rolę w gospodarowaniu azotem – kontrolując jego pobieranie i przekształcanie w białka. Z kolei, ograniczone stężenie azotanów w komórkach roślin oznacza ich mniejsze uwodnienie, a więc większą odporność względem szkodliwego działania ujemnej temperatury. Dodatkowo, siarka współdziałając z azotem stymuluje system odporności roślin względem patogenów, a zdrowe rośliny lepiej tolerują oddziaływanie czynników stresowych. Pierwiastek ten także korzystanie wpływa na pobieranie potasu oraz fosforu przez zboża. A optymalne zaopatrzenie w potas w okresie jesiennym obniża punkt zamarzania soków w komórkach roślin, poprzez ich zagęszczenie wskutek zwiększonego udziału cukrów. Co więcej, siarka sprzyja pobieraniu i wykorzystaniu mikroelementów przez rośliny, przykładowo takich jak miedź, cynk, żelazo czy bor – a pierwiastki te uczestniczą w procesie formowania systemu korzeniowego, gospodarce azotowej czy procesie krzewienia.
Magnez i siarka to pierwiastki podatne na wymywanie do głębszych warstw profilu glebowego. Wraz ze zwiększającym się udziałem frakcji piaszczystej i stopniem zakwaszenia gleby, zwiększa się także poziom ich strat. Co istotne, magnez cechuje się znaczną ruchliwością również w glebach cięższych. Na niedobór tego pierwiastka narażone są szczególnie młode rośliny, a tempo jego pobierania w niższej temperaturze jest spowolnione – podobnie jak w przypadku stosowania dużych dawek nawozów potasowych. Pierwsze symptomy niedożywienia magnezem mogą pojawić się już na etapie 1 czy 2 liścia (jako przebarwienia), a wraz z upływem czasu – prowadzić do wystąpienia zjawisk wtórnych tj. głodu fosforowego i azotowego.
Początkowe objawy mogą ustąpić w miarę rozwoju systemu korzeniowego i pobierania tego składnika z głębszych warstw podłoża. Niedostatek siarki również objawia się przejaśnieniami liści oraz karłowaceniem całej rośliny.
