(Zadnja izmjena članka 12/06/2024)

Sumpor u gnojidbi vinove loze

Sumpor je važan element u uzgoju vinove loze. Prva uloga je svakako kao fungicid u borbi protiv pepelnice, međutim, sumpor ima važnu fiziološku ulogu u brojnim procesima u vinovoj lozi. Sumpor je važan u usvajanju i metabolizmu dušika. Isto tako, sumpor ima važnu ulogu u sintezi aminokiselina, od kojih je posebno važna sinteza metionina. Izvor sumpora za vinovu lozu su brojna gnojiva koja sadrže sumpor u sulfatnom obliku, poput kalij sulfata ili magnezij sulfata, dok drugi dio sumpora dolazi iz mineralizacije organske tvari u tlu. Zbog dokazanog pozitivnog učinka sumpora na aromatski profil brojnih sorata vinove loze, potrebno je voditi više računa o gnojidbi sumporom u uzgoju vinove loze.

Sumpor u tlu

Sumpor u tlu se može nalaziti u različitim anorganskim i organskim oblicima. Sumpor u organskim oblicima čini glavni izvor sumpora za biljke. Organski kompleksi sumpora u tlu bez ugljika su fenolni spojevi u tlu, lipidi i kolin sulfati koji nastaju razgradnjom organske tvari u tlu. Organske komplekse sumpora sa ugljikom uglavnom čine aminokiseline, i prosječno čine oko 50% organske frakcije sumpora u tlu (Whitehead, 1964). Anorganski oblik sumpora u tlu je uglavnom u obliku sulfatnog iona SO₄^2-. U sušnim, aridnim uvjetima, može doći do nakupljanja sulfatnih oblika u tlu, poput CaSO₄, MgSO₄ i Na₂SO₄, zbog izostanka prirodnog procesa ispiranja sulfata u tlu viškom oborina. U vlažnijim uvjetima, sa više vlage u tlu, sulfatni ion se veže na koloide tla (Scherer H., 2009).

Dinamika sumpora u tlu

Količina sulfatnog iona u otopini tla uvijek je u ravnotežnom odnosu sa količinom sulfatnog iona koji je vezan na čvrstu fazu tla. Sulfatni iona se može dobro vezati na minerale gline u tlu, pogotovo na kaolinit i ilit (Byeong-Deok i sur., 2016). Kako su ovo dominantni minerali gline u našim vinogradarskim tlima, pogotovo na crvenicama i smeđim tlima, važno je znati da postoji mogućnost vezivanja dijela sulfatnog iona u takvim tlima.

Porastom pH vrijednosti tla, slabi vezivanje sulfatnog iona na minerale gline, te stoga pH tla čini važan faktor raspoloživosti sumpora u tlu za rast i razvoj poljoprivrednih kultura.

S druge strane, kod pojave zadržavanja vode u tlu i pojave uvjeta redukcije, dolazi do formiranja željeznih sulfida (FeS, FeS₂) ili štetnog sumporovodika (H₂S). Prosječna ukupna količina sumpora u tlu kreće se u rangu od 0,005 do 0,04% (Simon-Sylvestre 1969). Ukupna količina sumpora u tlu ovisi o količini organske tvari u tlu i dinamici oborina ili vlage, koja može potaknuti ispiranje sumpora iz tla. Veća količina sumpora u tlu, može se pojaviti i kao industrijsko onečišćenje, zbog pojava tzv. „kiselih kiša“, pogotovo u blizini industrijskih središta gdje se koriste velike količine ugljena (poput termoelektrana).

Raspoloživost sumpora iz organskih oblika u tlu, značajno ovisi o mikrobiološkoj aktivnosti tla.

Isto tako, proces oksidacije elementarnog sumpora (S) koji se u vinogradarskim tlima, nalazi zbog primjene elementarnog sumpora u zaštiti vinove loze od pepelnice, također je mikrobiološki proces. Oksidaciju elementarnog sumpora u tlu, provode bakterije iz roda Thiobacillus. Međutim, aktivnost bakterija je usko vezana uz količinu humusa u tlu, raspoloživoj vodi u tlu (tijekom ljetnog sušnog perioda proces oksidacije staje zbog nedostatka vode) te povišene količine bakra (Cu) u tlu, koji inhibira rad bakterija Thiobacillus (Scherer H., 2009).

Pokretljivost sumpora u tlu

Glavni problem sumpora u tlu je laka pokretljivost sumpornog iona SO₄^2-, koji je podložan ispiranju kod pojave veće količine oborina u tlu, a čini glavni oblika sumpora u tlu za biljke. S druge strane, organski oblik sumpora, čini samo rezervu sumpora u tlu, koji mora proći proces mineralizacije do sulfatnog iona SO₄^2-kako bi ga biljka mogla usvojiti (McNeill i sur., 2008). Nedostatak sumpora u tlu posljedice je upotrebe veće količine gnojiva koji ne sadrže sumpor, poput UREE, DAP (diamonij-fosfata) ili jeftinog kalij-klorida, te smanjenje upotrebe stajskog gnoja, koji je bio važan izvor sumpora u tlu.

Za analizu sumpora u tlu, najčešće se koristi metoda ekstrakcije sa 0,15% otopinom kalcij-klorida (CaCl₂). Ukoliko je količina sumpora manja od 10 ppm, potrebno je primijeniti sumpor u gnojidbi u tlo (Scherer H., 2009).

Sumpor i njegova fiziološka uloga

Korijen vinove loze sumpor može usvojiti iz tla isključivo u obliku sulfatnog iona SO₄^2-.

Faktor koji utječe na usvajanje sulfatnog iona u tlu je pH vrijednost tla. Optimalna pH vrijednost tla za usvajanje iznosi oko 6,5 (Hendrix, 1967). Usvajanje sulfatnog iona u tlu je aktivan proces. Sulfatni ion se dobro kreće akropetalno, prema vegetacijsom vrhu biljke, dok je bazipetalno kretanje (od vegetacijskog vrha prema korijenu) vrlo slabo, te je stoga translokacija sulfatnog iona iz lista vrlo slaba. Ovo je važno znati, jer iz tog razloga, folijarna primjena sumpora tijekom vegetacije daje dobre učinke u gnojidbi vinove loze, pogotovo u sušnim uvjetima, kada je usvajanje sulfatnog iona iz tla vrlo malo. Isto tako, u tlima slabe mikrobiološke aktivnost (visoka količina bakra u tlu, niska količina humusa i dr.) folijarna gnojidba sumporom predstavlja važna izvor sumpora.

Sumpor se u biljci ugrađuje u brojne organske spojeve, a poglavito u važne aminokiseline, cistein i metionin (Wilson i sur., 1978). Osim u sintezi aminokiselina, sumpor ima važnu ulogu u sintezi polipeptida, najviše glutationa (Mengel i Kirkby, 1987). Sumpor je također gradivni element koenzima A (CoA), biotina i tiamina.  Kroz sintezu tiamina, sumpor je važan u formiranju tiazola. Isto tako, sumpor ima važnu ulogu u usvajanju i metabolizmu dušika (Mengel i Kirkby, 1987).

Ukupna količina sumpora u biljci kreće se u rangu od 0,2 do 0,5% u suhoj tvari (Mengel i Kirkby, 1987). Kako je sumpor osnovni element sinteze proteina, kod nedovoljne količine sumpora u biljci, dolazi do inhibicije i smanjene sinteze proteina. Iz tog razloga dolazi do zastoja brojnih fizioloških procesa u biljci.

Sumpor u gnojidbi vinove loze

Vizualno, u nasadu vinove loze, teško je razlikovati nedostatke sumpora od nedostatka dušika. U oba slučaja, boja lista je blijedo zelena, rast je usporen i biljke slabo napreduju. Zanimljivo je da u slučaju nedostatka sumpora, u listu dolazi do rasta nitratnog i amidnog oblika dušika, ali boja i dalje ostaje blijedo zelena (Mengel i Kirkby, 1987). Kako je vinova loza kultura gdje se primjenjuje umjerena količina dušika, vrlo često, blijeda boja lisne mase indikator je nedovoljne količine sumpora.

Optimalna količina sumpora u peteljci lista vinove loze u vrijeme cvatnje iznosi 0,21-0,50%, dok je optimalna količina u plojci lista u vrijeme dozrijevanja bobica 0,21-0,40% (Kay i Hill, 1998).

Lacroux i sur. (2008) proveli su istraživanje na sorti Sauvignon bijeli, o utjecaju folijarne gnojidbe sumporom, na količinu aromatskih spojeva u bobicama grožđa. Zajedničkom primjenom dušika i sumpora u folijarnoj gnojidbi (10 kg/ha N + 5 kg/ha S) izmjerili su u bobicama u vrijeme tehnološke zrelosti značajno više količine tiola i glutationa, koji imaju važnu ulogu u aromatskom profilu sorte Sauvignon bijeli. Isto tako, izmjerili su i veće količine asimilacijskog dušika u moštu, što je pozitivno utjecalo na tijek fermentacije i rada kvasaca. Dok je u kontrolnoj varijanti količina asimilacijskog dušika bila svega 72,7 mg/lit., količina asimilacijskog dušika kod zajedničke folijarne primjene sumpora i dušika bila je 115 mg/lit.

Slične, pozitivne učinke folijarne gnojidbe sumporom i dušikom, u svojim je istraživanjima utvrdio i Dufourcq (2006) na sorti Colombard, te Lasa i sur. (2012) na sorti Merlot i Hannam i sur. (2014) na sorti Pinot sivi te Kelly i sur. (2017) na sorti Petit manseng.

Bruwer i sur. (2019) navode da kod nedovoljne količine sumpora u biljci vinove loze, dolazi do smanjenje sinteze amino kiseline metionina, koja ima važnu ulogu u početku ferementacije mošta. Ukoliko je količina metionina niska, dolazi do redukcije sulfatnih spojeva u moštu, i sinteze nepoželjnog sumporovodika (H₂S).

Izbor gnojiva sa sumporom

Na tržištu postoji veliki broj gnojiva koji sadrže sumpor u različitim oblicima. Prema obliku sumpora, gnojiva se mogu podijeliti:

• Gnojiva koja sadrže sumpor u obliku sulfata
• Gnojiva koja sadrže sumpor u obliku elementarnog sumpora
• Gnojiva koja sadrže kombinaciju sulfata i elementarnog sumpora
• Tekuća gnojiva sa sumporom
• Organska gnojiva (indirektni izvor sumpora)

Gnojiva koja sadrže sumpor u obliku sulfata

Ovo je glavna grupa gnojiva koja sadrže sumpor. Sumpor se nalazi u obliku sulfatnog iona (SO₄^2-) te ga vinova loza može brzo usvojiti nakon primjene u tlo ili u folijarnoj gnojidbi.

Za gnojidbu vinove loze najviše se koristi kalij sulfat, kalij-magnezij sulfat (tzv. Patent kalij) te magnezij sulfat. Kalij-sulfat se koristi u jesensko-zimskoj gnojidbi, kao čista sol ili kao komponenta NPK/PK gnojiva različitih formulacija. Radi se o fiziološki kiselom gnojivu, koji u većoj dozi zakiseljava tlo, te treba voditi računa kod dugogodišnje primjene kalij sulfata na vinogradarskim tlima.

Gnojiva na bazi magnezij-sulfata

Magnezij sulfat je također važno gnojivo u gnojidbi vinove loze, jer osim sumpora, opskrbljuje vinovu lozu i sa magnezijem, pa ima važno mjesto u gnojidbi vinove loze. Najčešće se primjenjuje u folijarnoj gnojidbi vinove loze tijekom vegetacije, zbog dobre topivosti u vodi ili u gnojidbi u tlo ako je gnojivo u granuliranom obliku.

Slika 1. Gnojivo EPSO TOP na bazi magnezij-sulfata za gnojidbu vinove loze sa 16% MgO i 32,5% SO₃ (proizvođač, K+S Aktiengesellschaft, Njemačka)

Osim toga, u ovoj grupi gnojiva nalaze se i amonij-sulfat i jednostruki superfosfat. Amonij-sulfat je fiziološki kiselo gnojivo, koji sadrži 21% dušika (N) i 24% sumpora (S) Koristi se u proljetnoj gnojidbi vinograda na karbonatnim (vapnenim) tlima. Jednostruki superfosfat sadrži 12-22% P₂O₅ i 10-14% sumpora (S). U vinogradarstvu se koristi kao gnojivo kod meliorativne gnojidbe te u jesenskoj gnojidbi proizvodnih nasada vinove loze.

Gnojiva na bazi kalij-sulfata

Isto tako, u ovoj grupi se nalazi i kalcij-sulfat (gips ili sadra) koji se koristi kao izvor sumpora. Kalcij-sulfat sadrži 13% sumpora (S). Može se korisiti direktno, ali samo u zaslanjenim tlima, odnosno melioraciji zaslanjenih tala, ili se koristi kao dodatni izvor kalcija i sumpora u organsko-mineralnim gnojivima.

Važan izvor sumpora (S) u gnojidbi vinove loze, mogu biti i mikroelementi u sulfatnom obliku, koji se koriste u folijarnoj gnojidbi ali i u gnojidbi u tlo. To su željezni-sulfat, bakreni-sulfat, cink-sulfat te mangan-sulfat. Količina sumpora u ovim gnojivima kreće se u rangu od 13-21% S.

Slika 2. Gnojivo COCKTAIL JADE, mješavina mikroelemenata u helatnom obliku (Fe, Mn, Zn, B) i magnezij-sulfata za folijarnu gnojidbu vinove loze (proizvođač Tradecorp, Španjolska)

Gnojiva koja sadrže sumpor u elementarnom obliku

Elementarni sumpor se također može koristiti kao gnojivo i izvor sumpora. Može se koristiti kao čisti elementarni sumpor (u obliku praha ili granula) ili se dodaje u proizvodnji organsko-mineralnih gnojiva. Ali, kako je prije spomenuto, radi se o netopivom obliku sumpora, kojeg vinova loza ne može usvojiti u tlu, već elementarni sumpor mora proći proces oksidacije pomoću bakterija u tlu. Tek nakon oksidacije u sulfatni oblik, postaje pristupačan biljci i korijen ga može usvojiti.

Zanimljiva grupa gnojiva sa elementarnim sumporom su tzv. pečena (eng. Coated) gnojiva. Za primjenu u gnojidbi vinove loze u konvencionalnom uzgoju primjenjuje se tzv. pečena UREA sa sumporom (SCU). Ovo gnojivo sadrži 36-38% dušika (N) koji se postepeno oslobađa kroz duži vremenski period nakon primjene u tlo te sadrži i 14-20% sumpora (S).

Gnojiva koja sadrže kombinaciju sumpora u sulfatnom obliku i elementarni sumpor

Radi se uglavnom o organsko-mineralnim gnojivima, gdje se za povećanje količine ostalih hraniva u gnojivu, poput kalija, magnezija, kalcija i slično, vrši dodavanje sulfatnih soli ili elementarnog sumpora. Kako takva gnojiva sadrže organsku matricu (humificirani stajski gnoj ili neku drugu organsku masu) potiču mikrobiološku aktivnost u tlu, i time proces oksidacije elementarnog sumpora u sulfatni oblik, koji je biljci pristupačan.

Tekuća gnojiva sa sumporom

Od tekućih gnojiva sa sumporom na tržištu se uglavnom nalaze gnojiva na bazi tiosulfata (amonij-tiosulfat, kalij-tiosulfat i kalcij-tiosulfat) te tekuća gnojiva na bazi amonij-sulfata ili uree sa dodatkom sumporne kiseline.

Organska gnojiva

Organska gnojiva su indirektni izvor sumpora u tlu. Nakon mineralizacije organske tvari, u tlu se oslobađa veća količina sumpora koji biljka može usvojiti iz tla. Stoga, u modernom vinogradarstvu, primjena organskih gnojiva ponovo dobiva sve više na značenju, jer sumpor pozitivno utječe na vinovu lozu.

Nove formulacije gnojiva na bazi sumpora

Nedavno su se na tržištu pojavile nove formulacije gnojiva na bazi sumpora. Za primjenu u gnojidbi vinove loze, zanimljivi su preparati na bazi sumpora u kompleksu sa polikarboksilnom kiselinom. Ova gnojiva imaju sistemični učinak, brzo ulaze u list te nema gubitaka ispiranjem kod pojave kiše. Potiču sintezu jasmonične (JA) i salicilne (SA) kiseline u biljci, koje su važne u povećanju otpornosti na pepelnicu (González-Hernández i sur., 2016). Jedno od takvih gnojiva je CARBOFOL ACAO (proizvođač Carbotecnia, Španjolska), koji od 2024. godine mjenja proizvod Naturdai S-System, koji je prestao sa proizvodnjom zbog gašenja brenda Idai Nature.

Slika 3. Gnojivo Carbofol ACAO na bazi sumpora u kompleksu sa polikarboksilnom kiselinom, za folijarnu gnojidbu vinove loze (proizvođač Carbotecnia, Španjolska)

Više o gnojivu S-System i kako povećava aktivnu otpornost vinove loze na pepelnicu na slijedećem linku: NATURDAI S-SYSTEM. Novo gnojivo na bazi sumpora sa sistemičnim učinkom.

Zaključak

Osim osnovne uloge sumpora kao fungicida u uzgoju vinove loze, sumpor ima važnu fiziološku ulogu. Utječe pozitivno na usvajanje i metabolizam dušika, ali isto tako ima važnu ulogu u sintezi brojnih aminokiselina. Pozitivno utječe na aromatski profil, pogotovo bijelih sorata grožđa. Usvajanje sumpora iz tla vezano je uz dinamiku vode. Stoga je tijekom vegetacije potrebno primijeniti sumpor kroz folijarnu gnojidbu i time osigurati dovoljne količine sumpora za potrebe vinove loze.

Na tržištu postoje brojna gnojiva koja sadrže sumpor. Za primjenu u vinogradarstvu posebno važnu ulogu imaju kalij-sulfat i magnezij-sulfat. Gnojiva koja sadrže sumpor u kompleksu sa polikarboksilnim kiselinama imaju važnu ulogu u povećanju aktivne otpornosti vinove loze na pepelnicu.

Literatura

1. Bruwer F., Du Toit W., Buica A. (2019) Nitrogen and sulfur foliar fertilization, South African Journal of Enology and Viticulture, Vol. 40 (2), 237-252
2. González-Hernández A.I., C. Agustí-Brisach, E. Llorens, P. Troncho, B. Vicedo, M. Mateu, T. Yuste, M. Orero, C. Ledó, P. García-Agustín i L. Lapeña (2016). Bioassimilable sulfur (NATURDAI S-SYSTEM) provides effective control of Powdery mildew in tomato enhancing plant immune system, Proceedings of the 17th International Conference on Organic FruitGrowing, Short Communications, 252-253
3. Hannman, K.D., Neilsen, G.H., Neilsen, D., Rabie, W.S., Midwood, A.J. i Millard, P., (2014) Late-season foliar urea applications can increase berry yeast-assimilable nitrogen in winegrapes (Vitis vinifera ). Am. J. Enol. Vitic. 65(1), 89-95
4. Hendrix J.E. (1967) The effect of pH on the uptake and accumulation of phosphate and sulfate ions by bean plants, Amer. J. Bot. 54:560-564
5. Kay T. i Hill R. (1998) Guide to Soil and Plant Analysis, Soil and Plant Division, Hill Laboratories, Auckland 1052, New Zealand
6. Whitehead D. (1964) Soil and plant nutrition aspects of the sulfur cycle. Soils Fert. 29:1-9

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. Kontakt (mob.): 098/435-129 e-mail: david.gluhic@gnojidba.info