Cynk i bor (Cynko-bor) w żywieniu roślin

Cynk a gleba - zawartość cynku w glebie
Ogólną zwartość cynku w glebach waha się w granicach 10 - 300 mg·kg⁻¹s.m., gleby piaszczyste zawierają od 7-150 mg·kg⁻¹(≈30), rędziny 58 do 150 (≈78), brunatne od 30 do 360 (≈65), aluwialne 34 do 50 (≈62) i organiczne 13 do 250 (≈60) mg·kg⁻¹ s.m., a dopuszczalna graniczna wartość tego pierwiastka w glebach użytkowych rolniczo wynosi od 250 do 330 mg·kg⁻¹ s.m.
Niskie zawartości cynku przyswajalnego najczęściej występują w glebach lekkich, rędzinach, alkalicznych i zasolonych.
Najwyższe koncentracje przyswajalnych form cynku występują w glebach ciężkich, brunatnych i madach.
Zawartość cynku w glebie maleje wraz ze spadkiem pH gleby. Można stwierdzić, że wapnowanie gleb oraz stosowanie nawozów fosforowych może być przyczyną wtórnego braku tego pierwiastku w roślinach. Substancja organiczna gleb tworzy dość stałe związki z cynkiem. Reakcje te są przyczyną akumulacji tego pierwiastka w wierzchniej warstwie gleb mineralnych i organicznych. Cynk jest także silnie wiązany przez tlenki żelaza i manganu i odkładany w glebie w postaci konkrecji żelazistych (do 2500 Zn mg·kg⁻¹ s.m) oraz manganowych (do 5500 Zn mg·kg⁻¹ s.m).
Wysoka zawartości cynku w glebie
Wprowadzenie do gleb odpadów komunalnych ( ścieków, osadów, i różnych kompostów) powoduje zwiększenie ilości mobilnych form cynku w glebie. Nadmiar cynku w glebie może ograniczyć intensywność procesów nitrifikających oraz działać szkodliwie na prawidłowy przebieg większości procesów mikrobiologicznych. Dążąc do ograniczenia cynku przyswajalnego dla roślin wskazane jest wprowadzenie do gleby nawozów wapniowych i fosforowych oraz związków siarki. Obecność w glebie tlenków żelaza i manganu oraz montmorylonitu ogranicza także pobieranie cynku przez rośliny.
Jak rośliny pobierają cynk z gleby? Wpływ cynku na procesy życiowe roślin
Rośliny pobierają cynk w formie kationu Zn²⁺, chelatów organicznych oraz uwodnionych anionów za pomocą korzeni i liści. Cynk w roślinie bierze udział w wielu jej procesach życiowych a między innymi w metabolizmie węglowodanów, białek i związków fosforowych, reguluje procesy powstania rybosomów, wpływa na także na uodpornienie roślin i choroby.
Pobieranie cynku przez rośliny jest uzależnione od wielu czynników.
Czynnikami ograniczającymi pobieranie cynku przez roślinę są:
-intensywne nawożenie gleb nawozami fosforowymi,
-nie zachowanie odpowiednich proporcji pomiędzy Zn a Fe, Cd, Cu, Ca, Mg, i Ni.
Niewłaściwy poziom cynku u roślin- objawy i skutki
Przeciętna zawartość cynku w nadziemnych częściach roślin nie objętych wpływem zanieczyszczeniem tym pierwiastkiem kształtuje się w granicach od 7 do 70 mg·kg⁻¹ s.m.
Niedobór Cynku najczęściej objawia się na roślinach jednoliściennych w postaci
Rośliny mogą pobierać zbyt wysokie ilości cynku znajdującego się w glebie. Nadmierne ilości tego pierwiastka gromadzą się w korzeniach i liściach. Objawem nadmiernych stężeń cynku w roślinach są zmiany chlorotyczne i nekrotyczne na liściach. Zbyt wysoka koncentracja cynku w glebie utrudnia roślinom kiełkowanie , prawidłowy ich wzrost i obniża plony. Najbardziej wrażliwymi roślinami na zbyt wysoką koncentracje cynku są zboża.
Gleba a Bor
Ogólna zawartość boru w glebach waha się w granicach od 4 do 100 mg·kg⁻¹ s.m. Gleby piaszczyste zawierają od 5 do 13,5 (≈9), organogeniczne od 17 do 48 mg B kg⁻¹ Najmniej boru zawierają gleby bielicowe i brunatne, a najwięcej gleby zasobne w materię organiczną. Do gleb zawierających najwięcej boru zalicza się czarne ziemie oraz torfowe i murszowo-torfowe. Bor w glebie występuje w związkach organicznych, trudno rozpuszczalnych (minerały) kompleksie sorpcyjnym oraz roztworze glebowym jak boran wapnia , magnezu i sodu.
Dostępność dla roślin boru znajdującego się w glebach jest uzależniony od:
warunków atmosferycznych- wysokie temperatury otoczenia powodują występowanie długotrwałych susz, następstwem których jest silniejsze wiązanie boru. Stąd też niedobór przyswajalnych form dla roślin tego pierwiastka występuje w latach posuszowych,
odczynu gleb- dostępność boru dla roślin maleje przy wzroście pH gleby od 6 wzwyż. Dlatego silne wapnowanie gleb związaną z gwałtowną zmianą pH może spowodować obniżenie zawartości form przyswajalnych boru dla roślin. Podniesienie pH gleby powyżej 7 powoduje wystąpienie dysocjacji kwasu borowego i pojawienie się anionu B(OH)⁻₄. Jon ten w zakresie pH 7 do 9 jest sorbowany przez minerały ilaste, tlenki i wodorotlenki glinu stając się jednocześnie mniej przyswajalnym dla roślin. Dobra przyswajalność boru ułatwia ich wymywanie, z wierzchniej warstwy gleby została wykorzystana do oznaczenia formy dostępnej dla roślin tego pierwiastka.
Stosowanie w nawożeniu nadmiernych ilości odpadów komunalnych i przemysłowych zawierające wysokie koncentracje boru może spowodować wzrost zawartości tego pierwiastka. Nadmiar boru w glebie może oddziaływać toksycznie na rośliny. Przedział między niska zawartością boru przyswajalnego przez rośliny w glebie (niedobór 0,6 mg B kg⁻¹) a zbyt wysoka (nadmiar powyżej 1,2 mg B kg⁻¹)s.m. jest niewielki.
Roślina a Bor - wpływ boru na rozwój roślin
Bor rośliny pobierają za pomocą korzeni oraz liści głównie w formie jonów. Pobieranie anionów boru przez korzenie może być częściowo ograniczone w obecności jonów Cl, SO4, PO4 oraz przy pH gleby powyżej 7. Najintensywniej pierwiastek ten jest pobierany przez rośliny z gleb kwaśnych.
Bor bierze aktywny udział w procesach metabolicznych węglowodanów, regulacji przepływu cukrów przez błony komórkowe oraz rozwój tkanek, a także w syntezie kwasów nukleinowych (DNA i RNA). Ma kluczowy wpływ na strukturę ścian komórkowych roślin.
Niedobór boru u roślin- objawy i skutki
Niedobór w roślinach objawia się w następujący sposób:
-u buraków cukrowych i pastewnych może występować zgorzel liścia sercowego i korzenia,
-rośliny motylkowe słabo kwitną i nie dają spodziewanych plonów,
-korzenie marchwi pastewnej, selerów , rzodkiewki wykazują podłużne pęknięcia,
-u wielu roślin ścianki komórkowe są kruche, tkanki tracą elastyczność,
-zahamowanie prawidłowego rozwoju stożka wzrostu,
Efektem tych objawów jest znaczne obniżenie wysokości i jakości plonów roślin.