Cynk w glebach
Całkowita zawartość cynku w glebach Polski wynosi zazwyczaj kilkadziesiąt mg/kg i jest mniejsza w glebach piaszczystych niż w glebach ciężkich i organicznych. Przyswajalne formy cynku stanowią średnio 20% całkowitej zawartości pierwiastka w glebach.
Dostępny dla roślin jest cynk w formie kationów Zn2+ oraz w formie schelatowanej. Dostępność cynku jest największa w glebach o odczynie kwaśnym, a zwiększanie wartości pH gleby wiąże się ze zmniejszaniem przyswajalności mikroelementu. Dostępność cynku dla roślin zależy także (choć w mniejszym stopniu) od zawartości materii organicznej i kategorii agronomicznej gleby.
Cynk w roślinach
Enzymy zawierające cynk to m.in.:
- dysmutaza ponadtlenkowa SOD – pełni funkcje ochronne, bierze udział w usuwaniu rodnika ponadtlenkowego (silnego utleniacza niszczącego struktury komórki);
- polimeraza RNA – bierze udział w transkrypcji genów, czyli procesie niezbędnym do syntezy białek; cynk występuje także w tzw. palcach cynkowych, czyli strukturach białkowych biorących udział m.in. w transkrypcji (cynk odpowiada za stabilizację białka);
- anhydraza węglanowa – wpływa na zawartość dwutlenku węgla podczas fotosyntezy;
- karboksypeptydaza – bierze udział w procesach przekształcania białek (na drodze hydrolizy wiązania peptydowego).
| Cynk w roślinach – podstawowe informacje | |
|---|---|
| Zawartość cynku w roślinach | Od kilkudziesięciu mg do około 1500 mg/kg s.m. (w wielu roślinach, w tym uprawnych, zawartość cynku jest mniejsza i wynosi do 100-200 mg/kg s.m.) |
| Odprowadzanie cynku z plonem roślin | Od około 100 g do 400 g/ha |
| Enzymy, w których występuje cynk | Dysmutaza ponadtlenkowa, polimeraza RNA, anhydraza węglanowa, karboksypeptydaza, dehydrogenaza alkoholowa |
| Procesy, w których bierze udział cynk | Ekspresja genów, stabilizacja białek, gospodarka azotem i fosforem, metabolizm węglowodanów, synteza auksyn, fotosynteza |
| Rośliny wrażliwe na niedobór cynku | Kukurydza, chmiel, len, fasola, soja, bób, drzewa owocowe (jabłoń, grusza, brzoskwinia), winorośl |
| Rośliny wrażliwe na nadmiar cynku | Zboża (pszenica, jęczmień, kukurydza) |
| Objawy niedoboru cynku | Zaburzenia wzrostu roślin objawiające się skróceniem międzywęźli (rozetowatością) i ograniczeniem powierzchni blaszek liściowych, jasnozielone przebarwienia liści (głównie starszych) |
| Objawy nadmiaru cynku | Ograniczenie wzrostu korzeni i liści, chloroza liści (zwłaszcza młodych) połączona z obecnością czerwonego barwnika w wiązkach przewodzących starszych liści |
Nawożenie cynkiem prowadzi do zwiększenia plonu kukurydzy, nawet jeśli rośnie ona na stanowisku zasobnym w ten mikroelement. Odpowiednie zaopatrzenie w cynk sprzyja też wysokiej akumulacji azotu przez rośliny. Niedobór mikroelementu skutkuje ograniczeniem rozwoju korzeni przybyszowych kukurydzy, chlorozą i ograniczeniem wzrostu liści, skróceniem międzywęźli, opóźnieniem rozwoju generatywnego. Niedobór cynku może wynikać nie tylko z jego małej zawartości w glebie, ale także z nieprawidłowego stosunku zawartości fosforu do zawartości cynku, ponieważ te dwa pierwiastki wykazują działanie antagonistyczne. Zbyt duża zawartość fosforu (na przykład w efekcie wysokiego nawożenia fosforowego) skutkuje ograniczeniem pobierania cynku przez rośliny i przemieszczania go z korzeni do pędów.
Chociaż zanieczyszczenie gleb Polski metalami ciężkimi nie jest zjawiskiem powszechnym, w pewnych sytuacjach stwierdza się zanieczyszczenie gleb użytków rolnych cynkiem (nadmiar cynku w glebie prowadzi do zwiększenia zawartości pierwiastka również w roślinach). Ponadto, ze względu na zwiększanie dostępności cynku wraz z obniżaniem wartości pH gleby, możliwe jest nadmierne pobieranie pierwiastka przez rośliny uprawiane na glebach silnie zakwaszonych. Toksyczność metalu objawia się ograniczeniem wzrostu roślin (redukcja biomasy) i chlorozą. Toksyczność cynku jest większa dla roślin niż dla żywiących się nimi zwierząt i ludzi. Dla roślin uprawnych szkodliwa może być już zawartość cynku wynosząca 100-200 mg/kg s.m. Szkodliwa dla zwierząt jest zawartość cynku w paszy wynosząca 500 mg/kg s.m. (Stanisławska-Glubiak 2005, na podstawie różnych źródeł).
Cynk w nawozach
Rośliny zdolne są do pobierania cynku zarówno z roztworu glebowego, jak i przez liście, a pierwiastek można dostarczać pod postacią nawozów płynnych i stałych. Cynk w nawozach obecny jest w formie mineralnej (siarczan cynku, tlenek cynku) lub schelatowanej (czynniki chelatujące to m.in. EDTA, HBED, IDHA). Chelaty, ze względu na szybkość działania, zaleca się stosować zwłaszcza w późniejszych etapach rozwoju roślin. Doglebowymi nawozami mineralnymi zawierającymi cynk są na przykład POLIMAG® S i POLIFOSKA® TYTAN. POLIMAG® S to nawóz NPK(MgS) 10-8-15-(5-35) uzupełniony o 0,5% cynku, a ponadto bor, miedź i mangan. POLIFOSKA® TYTAN to nawóz NPK(S) 6-25-25-(5) z dodatkiem 0,05% cynku, a także z żelazem i tytanem. Źródłem cynku mogą być także nawozy naturalne i organiczne. Z dawką 30 ton obornika wprowadzany jest do gleby około kilogram cynku.
Literatura:
1. Gorlach E., Mazur T. 2002. Chemia Rolna. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
2. Grzebisz W. 2008. Nawożenie roślin uprawnych. Tom 1. Podstawy nawożenia. PWRiL, Poznań.
3. Grzebisz W. 2012. Technologie nawożenia roślin uprawnych – fizjologia plonowania. Tom 2. Zboża i kukurydza. PWRiL Sp. z o.o., Poznań.
4. Kopcewicz J. (red.), Lewak S. (red.). 2002. Fizjologia roślin. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
5. Mercik S. (red.). 2004. Chemia rolna. Podstawy teoretyczne i praktyczne. Wyd. SGGW, Warszawa.
6. Stanisławska-Glubiak E., Korzeniowska J. 2005. Kryteria oceny toksyczności cynku dla roślin. Instrukcja upowszechnieniowa nr 107. IUNG-PIB, Puławy.
