Važnost cinka (Zn) u gnojidbi vinove loze Esencijalni mikroelement u gnojidbi vinove loze

Vaznost cinka u gnojidbi vinove loze

Cink je esencijalni biljni hranjivi element, s vrlo opsežnom i značajnom ulogom u rastu i razvoju vinove loze. Uključen je u više metabolitičkih procesa i sudjeluje u razvoju reproduktivnih dijelova biljke. Aktivator je velikog broja enzima u biljci, kao što su fruktoza 1,6 bifosfat aldolaza, važna u sintezi ugljikohidrata, Cu-Zn superoksid dismutaza, RNA polimeraza, alkohol-dehidrogenaza te brojnih drugih enzima. Kod nedostatka cinka u biljci dolazi do oslabljene aktivnosti fruktoza 1,6 bifosfat aldolaze. Cink je također uključen u metabolizam dušika u biljci. Kod biljaka kojima nedostaje cinka, sinteza proteina je značajno reducirana te dolazi do akumulacije amida i amino kiselina. Nedostatak cinka nepovoljno djeluje na strukturu i cijelovitost ribosoma citoplazme.

Količina cinka u biljci je niska, te se značajno razlikuje između pojedinih biljnih vrsta. Kod vinove loze, optimalna opskrbljenost cinkom u listu kreće se u rangu od 25-150 mg kg-1. Pokretljivost cinka u biljci je osrednja, međutim značajno bolja nego pokretljivost željeza (Fe) i bora (B). Cink se u velikim količinama taloži u korijenu prilikom obilne gnojidbe putem tla te se sporo translocira prema ostalim djelovima biljke. U starijem lišću cink je vrlo slabo pokretan, pogotovo u uvjetima pojave kloroze. Smatra se da je u ksilemu biljke najčešće u obliku citrata, kelata ili kao samostalni Zn2+ ion. Pretpostavlja se da ova dva elementa imaju istog prenosioca u biljci (“carrier”). Sličan antagonizam prema cinku, ali od strane iona željeza i mangana potvrdili su u svojim istraživanjima (Giordano i sur.,1974).

[quotes id=9]

Cink je također vrlo važan u sintezi indol octene kiseline i auksina, važnih hormona rasta. U istraživanjima koje su proveli (Jyung i sur.1975) utvrdili su povezanost cinka u biljci i sinteze ugljikohidrata. Biljke koje su bile dovoljno opskrbljene cinkom sintetizirale su značajno veće količine škroba (suhe tvari). Specifični antagnozam javlja se na relaciji fosfor-cink. Kod obilne gnojidbe fosforom na karbonatnim tlima javljaju tipični simptomi nedostatka cinka, kao posljedica visoke količine fosfata u tlu. Pri pojavi kloroze cinka koja je uvjetovana visokom količinom fosfata u tlu u lišću akumuliraju se vrlo visoke količine željeza, značajno veće nego mangana. Koncentracija vodotopivog cinka u tlu značajno opada s porastom pH vrijednosti tla. Marshner (1995) navodi slijedeći niz koji značajno potencira nedostatak cinka u biljci; visoka pH vrijednost tla – visoka količina HCO3– iona – tvorba sulfida u tlu i nedostatna drenaža tla. Na količinu usvojivog cinka u tlu također utječe i količina helatnih agenata u tlu, koji nastaju iz izlučevina korijena ili razgradnjom organske tvari (Pandey i sur., 2002). Isti autori navodi da kod tala s visokim pH vrijednostima često dolazi do kompletne zamjene Ca2+ iona sa Zn2+ na Zn-EDTA helatnom kompleksu.

Značajno je napomenuti da cink povećava otpornost biljaka na bolesti (preko utjecaja na proteosintezu), povećava otpornost na sušu (smanjuje transpiraciju) te povećava otpornost na niske temperature. Kritična granica nedostatka cinka kod vinove loze iznosi 15 mg kg-1 (Fregoni, 1981). Simptomi nedostatka cinka uočavaju se u pojavi međužilne kloroze lista, sitnolisnatosti i smanjenja rasta zbog skraćivanja internodija. Marshner (1995) navodi da je niska količina cinka kod nekih biljnih vrsta, često praćena i niskom količinom magenzija. Simptomi nedostaka jednako se uočavaju na mlađem i na starijem lišću. Simptomi nedostatka cinka često su vrlo intenzivni tijekom proljeća u uvjetima niskih temperatura i visoke vlažnosti tla i zraka (Fregoni, 1981).

Suvišak cinka u biljci se rijetko javlja i to samo na kiselim staništima (granica 200-500 mg kg-1 na suhu tvar) ili na staništima koja trpe visoku poluciju cinkom iz industrijskih postrojenja. Generalno, količine cinka u biljci u rangu od 150-200 μg Zn g-1 smatraju se toksičnima (Sauerbeck, 1982) dok se za vinovu lozu navode vrijednosti koje prelaze granicu od 450 mg kg-1 (Jackson, 2000). Simptomi toksičnosti, slični su simptomima nedostatka cinka (Mengel i Kirkby, 1987). Kod visoke se koncentracije cinka u otopini tla javlja smanjeno usvajanje fosfora i željeza. Vizualni simptomi nedostatka cinka najčešće se manifestiraju u vidu kloroza i nekroza koje su, među ostalim, vjerojatno posljedica viška fiziološki aktivnog vapna u tlu te neprikladnog odabira podloge.

Slika 1. Slab porast mladica vinove loze zbog nedostatka cinka (Zn) na karbonatnim tlima

Nedostatak cinka najčešći je na tlima s pH 7.0-8.0, a u slučaju karbonatnih tala (Slika 1.) nedostatak cinka često je povezan s nedostatkom željeza (‘vapnena kloroza’). Niska dostupnost cinka na vapnenim tlima s visokom pH vrijednošću prije je rezultat lakšeg vezanja cinka na glinu ili CaCO3, nego tvorbe lako topivih Zn(OH)2 ili ZnCO3. Dakle, upijanje i translokaciju cinka (kao i željeza) u nadzemne dijelove biljke inhibira visoka koncentracija bikarbonatnog iona, HCO3. Kako navodi Marschner (1995) za razliku od nedostatka željeza, nedostatak cinka u biljkama na vapnenim tlima može se relativno jednostavno ispraviti aplikacijom anorganskih cinkovih soli (ZnSO4) u tlo. No, Mengel i Kirkby (1987) upozoravaju na mogućnost taloženja cinka u korijenu prilikom obilne gnojidbe cinkom putem tla, ali i lošoj translokaciji prema ostalim dijelovima biljke.

Kod nedostatka cinka biljke pokazuju kloroze u međužilnim prostorima lista. Te površine su blijedo zelene, žute ili čak bijele, a simptomi kloroza i nekroza starijeg lišća kod nedostatka cinka često predstavljaju sekundarni efekt uzrokovan toksicitetom fosfora i bora. Niska količina cinka kod nekih biljnih vrsta praćena i niskom količinom magnezija. Kritična granica nedostatka cinka kod vinove loze iznosi 15 ppm (Fregoni, 1981), a vinova loza spada u biljke koje imaju niski prag tolerancije na nedostatak cinka (Bergmann, 1992). Prema istraživanjima Aichnera i sur. (2004) dodatna gnojidba cinkom preporuča se ukoliko je količina cinka manja od 10 mg/kg Zn u listu vinove loze. Fregoni (1981) navodi da je vinova loza kultura koja vrlo dobro prihvaća folijarnu gnojidbu radi posebnosti u građi lista – tankoslojna kutikula, voluminozni međustanični prostori, te nedostatak dlaka na licu i naličju lista gotovo svih sorti.

[quotes id=10]

Cink u tlu

Cink u tlu potiče od procesa razgradnje primarnih i sekundarnih minerala koji sadrže cink. Kisele matične stijene, poput granita i gnajsa sadrže manje cinka, od alkalne matične stijene, poput bazalta. Prosječno se u tlu nalazi 10-300 mg kg-1 ukupnog Zn (Mengel i Kirkby, 1987). Biljka ga iz tla usvaja u različitim kationskim oblicima (Zn2+, ZnCl+, [Zn(NH3)4]2+, Zn(OH)+) ili kao Zn-helat.

Usvajanje cinka je aktivan proces u tlu, pri čemu je posebno izražen antagonizam prema dvovalentnim zemnoalkalnim kationima (Mg2+ i Ca2+). Jednako tako, niska temperatura tla i visoke količine fosfora u tlu, značajno otežavaju usvajanje cinka iz tla. Pristupačnost cinka veća je na kiselim tlima, te u tim uvjetima postoji opasnost od ispiranja cinka i zagađenja okoliša. Nedostatak cinka često se javlja na teškim glinastim tlima (velika moć sorpcije na minerale gline) te na karbonatnim tlima.

Vrijednost pH tla značajno utječe na opskrbu biljke cinkom. Na karbonatnim tlima, vrlo je mala količina topivog cinka (Zn2+) koji biljka može usvojiti. Da bi se biljka mogla uspješno opskrbiti dovoljnom količinom cinka koncentracija u vodenoj otopini tla morala bi porasti za 100x za svaku jedinicu porasta pH vrijednosti tla (Lindsay, 1972). Na tlima, s višim pH vrijednostima, dolazi do taloženja cinka u netopive oblike; kao što su Zn-hidroksid i Zn-karbonat. Zbog toga je primjena anorganskih oblika gnojiva putem tla, ZnSO4 i ZnO, vrlo ograničavajuća jer ubrzano dolazi do tvorbe netopivih oblika (Imas, 2000). Osim karbonata, na usvajanje cinka značajno utječe i količina organske tvari u tlu. Naime, oba oblika cinka u tlu; topivi i netopivi čine s organskom tvari različite kompleksne spojeve. Prema istraživanju Hodgsona i sur. (1966) oko 60% topivog cinka u tlu nalazi se u komplesnim spojevima s organskom tvari. Stevenson i Ardakani (1972) navode da topivi cink čini organske komplekse s amino i fulvokiselnima, dok netopivi cink čini organske kompleske s huminskim kiselinama.

Pokretljivost cinka u tlu od posebne je važnosti za njegovo usvajanje. Rezultati istraživanja Elgawharyia i sur. (1970) pokazuju kako se oko 95% ukupnog cinka u tlu usvaja procesom difuzije. Stoga je pojava nedostatka cinka vrlo česta na zbijenim, neprozračnim tlima, gdje je mogućnost rasta korijena vrlo ograničena te je aktivna površina rizosfere vrlo mala.

Gnojiva na bazi cinka

Gnojiva na bazi cinka sadrže različite vrijednosti ovisno o obliku cinka u gnojivu. Postoje nekoliko najznačajnijih kemijskih oblika cinka od kojih ćemo spomenuti cink oksid, cink helat, cink sulfat i cink fosfit. Svaki od njih se ciljano koristi za rješavanje određenih nedostataka ili potiče razvoj metabolizam vinove loze.

Tablica 1. Kemijski oblici cinka za upotrebu u gnojivima

Oblik cinkaFormulaKoličina cinka (% Zn)
Anorganski oblici
Cink-sulfat monohidratZnSO4xH2O
36%
Cink-sulfat heptahidratZnSO4x7H2O
22%
Cink-oksisulfatZnSO4xZnO
20-50%
Osnovni cink-sulfatZnSO4x4Zn(OH)2
55%
Cink oksidZnO
50-80%
Cink karbonatZnCO3
50-56%
Cink kloridZnCl2
50%
Cink nitratZn(NO3)2x3H2O
23%
Cink fosfitZn3(PO3)2
55%
Cink fosfatZn3(PO4)2
50%
Amonijev cink-sulfatZn(NH3)4
10%
Organski spojevi
Dinatrijev cink-EDTA helatNa2ZnEDTA
6-15%
Natrijev cink-HEDTA helatNaZnHEDTA
9-13%
Natijev cink-EDTA helatNaZnEDTA
5-10%
Cink-poliflavonoid-
5-8%

Preporuka za gnojidbu cinkom u uzgoju vinove loze

Za gnojidbu vinove loze cinkom postoji nekoliko različitih oblika gnojiva koja sadrže cink. Na tlima gdje je nedostatak cinka manje izražen, preporuča se folijarna gnojidba cinkom tijekom vegetacije, primjenom gnojiva na bazi cink helata; najčešće kao Zn-EDTA helat. Kvalitetna gnojiva na bazi Zn-EDTA helata sadrže 14-15% Zn, te se preporuča primjena 1 kg/ha, 2-3x tijekom vegetacijskog perioda.

Slika 1. Gnojivo Tradecorp Zn na bazi Zn-EDTA helata sa 14% cinka (Proizvođač Tradecorp Sl., Španjolska)

Ukoliko je nedostatak cinka jače izražen, potrebno je dodatno pojačati gnojidbu cinkom. Na tlima sa niskom količinom karbonata u tlu, preporuča se kombinirana gnojidba u tlo i folijarna gnojidba. Za gnojidbu u tlo, potrebno je primijeniti Zn-sulfat, u količini od 25-50 kg/Ha, najčešće u jesenskoj gnojidbi, dok se tijekom vegetacije treba koristiti gnojiva na bazi Zn-helata ili Zn-fosfita.

Ukoliko je riječ o tlima sa visokom količinom karbonata u tlu, koji značajno ograničavaju pokretljivost anorganskih oblika cinka (Zn-sulfat) preporuča se primjena Zn-helata u dozi 5-10 kg/ha uz zajedničku primjenu preparata na bazi huminskih kiselina.

Zaključak

Cink (Zn) predstavlja važan element u fiziologiji vinove loze. Osim važne uloge u sastavu raznih enzima, cink je važan u sintezi hormona rasta (auxina) te povećanja otpornosti vinove loze na stresne uvjete (niske temperature, nedostatka vode). Stoga je potrebno voditi računa o problemu cinka u gnojidbi, te na pravovremeno primijeniti cink u gnojidbi. To se posebno odnosi u slučaju uzgoja vinove loze na karbonatnim tlima gdje je nedostatak cinka vrlo česta pojava. Razvojem tehnologije proizvodnje gnojiva, danas na tržištu postoji različiti oblici gnojiva na bazi cinka koji se mogu primijeniti u integriranoj ali isto tako u ekološkoj poljoprivrednoj proizvodnji.

Literatura

  1. Aichner M., Drahoraud W., Lardschneider E., Mantinger H., Matteazzi A., Menke F., Raifer B., Rass W., Simpfl E., Thalheimer M., Zoschg M. (2004) Boden und pflanzenernahrung im obstbau, weinbau und bioanbau, Laimburg, Italy
  2. Bergmann W. (1992) Nutritional disorders of plants, Gustav Fischer Verlag Jena, Stuttgart, New York
  3. Elgawhary S.M., Lindsay W.L., Kemper W.D. (1970) Effect of complexing agent and acid on the diffusion of zinc to a simulated root, Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 34:211-214
  4. Fregoni M. (1981) Nutrizione e fertilizzazione della vite, Edagricole, Italia
  5. Giordano P.M., Noggle J.C., Mortvedt J.J. (1974) Zinc uptake by rice as affected by metabolic inhibitors and competing cations, Plant and Soil 41:637-646
  6. Hodgson J.F., Lindsay W.L., Trierweiler J. F. (1966) Micronutrient cation complexing in soil solution. II. Complexing of zinc and copper in displacing solution from calcareous soils, Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 30:723-726
  7. Imas P. (2000) Integrated nutrient management for sustainable crop yields in calcareous soils, National symposium on Balanced nutrition of groundnut and other field crops grown in calcareous soils of India, Gujarat, India
  8. Jyung W.H., Ehmann A., Schlender K.K, Scala J. (1975) Zinc nutrition and starch metabolism in Phaseolus vulgaris L., Plant Physiol. 55:414-420
  9. Marshner H. (1995) Mineral Nutrition of Higher Plants, Academic Press, San Diego, SAD
  10. Mengel K. i Kirkby E.A. (1987) Principles of plant nutrition, International Potash Institute, Basel, Švicarska
  11. Pandey N., Pathak G.C., Singh A.K., Sharma C.P. (2002) Enzymic changes in response to zinc nutrition, J. Plant Physiology, 159:1151-1153
  12. Sauerback D. (1982) Which heavy metal concentrations in the plant should not be exceeded in order to avoid detrimental effects of their growth, Landw. Forsch. Sonderh. 39:108-129
  13. Stevenson F.J. i Ardakani M.S. (1972) Organic matter reactions involving micronutrients in soils, U: Micronutrients in agriculture, Soil Sci. Soc. Of America
Autor članka: 
dr.sc. David Gluhić, dipl.ing.agronomije
Autor velikog broja članaka na temu gnojidbe poljoprivrednih kultura. Zaljubljenik u poljoprivrednu proizvodnju još od malih nogu. Nepresušni izvor savjeta kako pravilnom gnojidbom ostvariti veći i bolji prinos.