Az esszenciális tápelemek hatása a növényekre

Mivel a talajkolloidok kevéssé kötik meg a negatív töltésű felületeiken az anionokat, ezért többségük jól mozog a talajban. A fémkationok és a foszfát kötődése erősebb, azonban nagyobb terhelésnél a kötőhelyek telítődhetnek, így megnőhet a mobilisabb frakció. A fémek viselkedése a kationcseréhez lehet hasonló. A különböző fémionok kelátjainak csökkenő stabilitási sorrendje a következő: higany, réz, nikkel, ólom, kobalt, cink, kadmium, vas, mangán, magnézium, kalcium [46; 47; 48; 49; 50].

A teljesség igénye nélkül, csak a három legfontosabb makrotápelem és az általam vizsgált mikroelemek jelentőségére térek ki.

Nitrogén: a növények optimális növekedése a szárazanyagra vonatkoztatott 2-5%

N-tartalom esetében biztosított. A fehérjék nélkülözhetetlen alkotóeleme, elsősorban a vegetatív szervek felépítésében van a jelentősége. Hiányában a növény kicsi marad, levele fakó, világossárga vagy vöröses színű. A levelek idő előtt lehullnak. Ezzel szemben a

19

gyökerek hosszúak lesznek, így a gyökér/hajtás arány kedvezőtlenül alakul. Nitrogénbőség hatására a lombozat dússá válik, a levelek sötétzöld színűek lesznek, a vegetatív tömeg nő, ám a virágzás és a termésképzés késik, vagy elmarad [6; 9; 38; 39; 51; 52; 53].

Foszfor: a növények szárazanyagának mindössze ~0,1-0,3%-a, fiziológiai funkciójára tekintettel hiánya kedvezőtlenül hat a termés kialakulására. Elsősorban a reproduktív szervek fejlődéséért felelős, kevesebb a virág és késik a virágzás is. Az anyagcsere legtöbb folyamata foszfor nélkül nem mehet végbe. Foszfor hiányában a növények kicsik, csökevényesek. A levelek sötétzöldek, széleik gyakran vöröses, szennyes-zöld színárnyalatúak. Túlzott mennyiségű foszforadagolás esetén korai virágzást és magképzést figyelhetünk meg [6; 9; 38; 39; 51; 52; 53].

Kálium: az optimális koncentrációja a növényben 2-5% szárazanyagra vonatkoztatva. Szinte az egész anyagcserét meghatározó biológiai funkciói vannak.

Számos enzim aktivitásához elengedhetetlen. A fiatal növényi szövetekben van jelen, ott ahol a sejtosztódás intenzív, nélkülözhetetlen a szénhidrátok szintézisében, raktározásában.

Kedvezően hat a növények vízháztartására, a hozamok alakulására, hiányában az alsó levelek foltosodnak, széleik besodródnak, a szövetek megbarnulva elpusztulnak, valamint a növények érzékenyebbek lesznek a kártevőkkel, gombabetegségekkel, faggyal szemben is [6; 9; 38; 39; 51; 52; 53].

Réz: a talajok réztartalma 10 mg/kg körül ingadozik [54; 55; 56; 57]. A réz felvétele a gyökérzeten és a levélzeten keresztül is megvalósulhat. A növények a rezet általában csekély mennyiségben veszik fel, rézionok (Cu²⁺), vagy kisebb mértékben természetes vagy szintetikus szerves komplexek formájában. A réz felvételét a talajban lévő felvehető réz tartalom és más kationok is befolyásolhatják. A réz mozgékonysága a talajban és a növényben változhat. Például, ha a növény elegendő rezet tartalmaz, a levelekből a szemtermésbe történő transzlokációja akadálytalan, míg rézhiányos növényekben a réz szinte immobilis.

Magyarországon a mozgékony rézforma 0,2-2 kg/ha [58; 59]. A magas nedvességtartalom következtében nő a réz mozgékonysága, ami jelentős kimosódási veszteséget okoz.

Meszes talajokon [60], illetve meszezés hatására csökkenhet a mozgékony réz mennyisége [61].

A szárazanyagban a réz koncentrációja 2-20 mg/kg optimális esetben. Hiánytünetei 4 mg/kg érték alatt jelentkeznek a növényeken.

20

A rézhiány tünetei: általánosan megfigyelhető, hogy a növény növekedése lelassul, petyhüdtté, lankadttá válik. Az új levelek besodródnak, kifehérednek, vagy szürkészölddé válnak. Gabonáknál tipikus tünet a fehérkalászúság (1. ábra).

1. ábra

A rézhiány jellegzetes tünete a fehérkalászúság

Szegényes pigmentációt mutatnak a sárgarépagyökerek, búzaszemek, hagymagumók. Ez azzal magyarázható, hogy a réz fontos biokémiai funkciókat lát el, nélkülözhetetlen a fotoszintézisben (plasztocianin) és a légzésben (citokróm-c-oxidáz, alternatív oxidáz, aszkorbinsav-oxidáz, polifenoláz) szerepet játszó enzimek felépítésében.

Központi szerepet tölt be a Cu-Zn szuperoxid-dizmutáz (CuZn-SOD) enzim alkotórészeként az oxidatív stressz elleni védekezésben is. Szerepet játszik még a lignifikációban, a betegségek elleni rezisztencia kialakításában, valamint befolyásolja a pollenek életképességét is. Részt vesz fotoszintetikus elektron transzportban, hozzájárul a klorofil és más növényi pigmentek stabilitásának megőrzéséhez. A növények fehérjeszintézisében és szénhidrát-anyagcseréjében is fontos szerepet játszik [45; 62; 63;

64;65;66;67;68;69].

21

Nagy szervesanyag-tartalmú talajokon [70], rézhiányos homokos podzoltalajokon, karbonátos talajokon találkozhatunk hiánytüneteivel, kezelésére talaj- és lombtrágyázást egyaránt alkalmazhatunk.

Mivel a réz erősen kötődik a talajszemcsékhez, toxicitás, azaz a növényekben rézfelesleg ritkán fordul elő. Erősen savanyú talajoknál azonban előfordulhat, mivel ekkor megnő az oldható réztartalom. A réz talajjavítóként, illetve gombaölőként való rendszertelen alkalmazásakor is megfigyelhető rézfelesleg. Ha a kifejlett levélszövet réztartalma 150 mg/kg-ot meghaladó, mérgezésről beszélünk, ami a növények visszamaradását eredményezi. A gyökér növekedése lelassul, színe megsötétedik, és a gyökércsúcsok elpusztulnak. A fiatalabb levelek is megsötétülnek, majd elhalnak. Mivel a rezet a talaj jól adszorbeálja, és nehezen engedi el, nagyon nehéz, vagy lehetetlen a mérgezést kezelni [9; 38; 40; 62; 63; 66].

Cink: a növények a cinket a levélzeten keresztül Zn²⁺, gyökérzeten keresztül Zn²⁺, magasabb pH-nál valószínűleg ZnOH⁺ formájában vehetik fel. A szárazanyagban 25-150 mg/kg közötti mennyiségben található, 15-20 mg/kg alatt jelentkeznek a növényeken hiánytünetek [6; 9; 38; 71]. A cink mobilitása és a növények általi felvehetősége a talajban csökken a pH, a kalcium- és foszfor-ellátottság és a mésztartalom emelkedésével [72;73;

74]. Az oldható szerves anyagok növelik a cink mozgékonyságát, a nem oldhatók csökkentik. A cink jól kötődik agyagásványokon és a vas-, alumínium-oxidokon [75].

Magyarország jelentős területén megfigyelhető cinkhiány, amit a 2. ábra is bemutat [73;

76; 77]. Több tanulmány szerint a föld lakosságának 2/3-a lehet veszélyben a táplálkozásból eredő vas és cink hiányának tünetei miatt [78; 79].

A cinkhiány tünetei: első jelként feltűnő foltos szabálytalan alakú érközi klorózis figyelhető meg, többnyire az idős leveleken, majd a levéllemez teljes kifehéredése tapasztalható, ezt „rügyfehéredésnek” is nevezik. Hiányára kifejezetten érzékenyek a kukorica, a kalászosok (búza, árpa, zab), bab, szója, szőlő [6; 71; 80]. A levelek aprók maradnak, rozettásodás, torzulás, valamint törpe szártagúság figyelhető meg. A 3- 4. ábra e tüneteket mutatja be a kukorica esetében.

22

2. ábra

Magyarország cinkhiány térképe

3. ábra Cinkhiányos kukorica

A burgonya minőségére is nagy hatással van a cinkhiány [76]. Ha a cink kezdeti hiányát nem pótolják, a vegetatív szervek károsodása mellett a generatív szervek fejlődési rendellenességei is bekövetkeznek. Késhet a virágképzés, vagy akár el is maradhat, így a hektáronkénti termés mennyisége akár 80%-kal is csökkenhet. A tünetek hátterében a cinknek a növények anyagcseréjére gyakorolt hatása áll, fontos szerepe van a metallo-komplexek kialakításában, számos enzim aktivátora (szénsav-anhidráz, karboxipeptidáz, alkohol-dehidrogenáz, aciláz, hexokináz, ATP-áz, karboxiláz, DNS-áz, RNS-polimeráz, alkáli-foszfatáz, tejsavdehidráz,

szuperoxid-23

dizmutáz stb.), funkcionális szerepe van az auxinok, a növekedés szabályzó indolecetsav szintézisében [9; 45; 81; 82].

4. ábra Cinkhiányos kukorica

A cink feleslege Magyarországon ritkán fordul elő. Ha a cink mennyisége a szárazanyagban meghaladja a 400 mg/kg értéket, toxikus tünetek figyelhetők meg. Először a növények visszamaradnak a növekedésben, majd elhalnak. A magas cink koncentrációra az árpa különösen érzékenyen reagál [6; 71; 83; 84; 85].