Ο ρόλος του ψευδαργύρου στα φυτά

• Ο ψευδάργυρος διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της αύξησης του φυτού, στην ενεργοποίηση ενζύμων, την γονιδιακή έκφραση, τη δραστηριότητα φυτορμονών, τη σύνθεση πρωτεϊνών, τη σύνθεση της χλωροφύλλης και τη φωτοσύνθεση, το μεταβολισμό υδατανθράκων, τη γονιμότητα των φυτών, την παραγωγή σπόρων και καρπών και την άμυνα εναντίον ασθενειών.
• Είναι επίσης απαραίτητος στα φυτά για την παραγωγή αυξητικών ορμονών και την αύξηση των μεσογονατίων.
• Είναι δομικό συστατικό χημικών διαβιβαστών και μεταλλοενζύμων που ρυθμίζουν το μεταβολισμό του φυτού και τη σύνθεση των υδατανθράκων, λιπιδίων, πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων
• Τέλος, είναι σημαντικός στη δομική και λειτουργική ακεραιότητα των κυτταρικών μεμβρανών
• Ενδεχόμενη έλλειψη ψευδαργύρου από τα φυτά επιβραδύνει ή αναστέλλει όλες τις παραπάνω διεργασίες και τελικά εξασθενεί την υγεία και μειώνει την παραγωγικότητά των φυτών
• Καλλιέργειες ιδιαίτερα απαιτητικές σε ψευδάργυρο είναι το καλαμπόκι, η μηδική, τα εσπεριδοειδή, τα μηλοειδή, τα πυρηνόκαρπα, το αμπέλι, η ελιά, η ακτινιδιά και άλλες
• Η τροφοπενία (έλλειψη) ψευδαργύρου είναι πολύ συχνή στις σύγχρονες καλλιέργειες. Παρουσιάζεται συνήθως σε αλκαλικά και ασβεστούχα εδάφη με υψηλό pH, σε ασβεστούχα εδάφη με μέτρια ή υψηλή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία, σε αμμώδη εδάφη καθώς και σε εδάφη που προέκυψαν από πετρώματα φτωχά σε ψευδάργυρο.
• Η έλλειψη ψευδαργύρου εκδηλώνεται αρκετές φορές με ανοιχτοπράσινο, κίτρινο ή λευκό αποχρωματισμό ανάμεσα στα νεύρα που ξεκινά από τα νέα και μεσαία φύλλα και από νανισμό φυτών και φύλλων και παραμόρφωση φύλλων και καρπών.
• Σε πολλές όμως περιπτώσεις οριακής έλλειψης ψευδαργύρου, η ποιότητα και ποσότητα της παραγωγής ενδέχεται να είναι μειωμένες λόγω λανθάνουσας έλλειψης ψευδαργύρου χωρίς εμφανή συμπτώματα. Για παράδειγμα έλλειψη σε σιτηρά έχει ως αποτέλεσμα μικρή συγκέντρωση στους κόκκους και μειωμένη διατροφική αξία.
• Σχεδόν τα μισά από τα εδάφη παγκοσμίως πάσχουν από έλλειψη ψευδαργύρου, ενώ το θρεπτικό στοιχείο αυτό έχει αναγνωριστεί ως το πιο κρίσιμο και ελλειμματικό για τα φυτά, προκαλώντας σοβαρές απώλειες στην παραγωγή. Ως αποτέλεσμα το ενδιαφέρον για λίπανση με ψευδάργυρο έχει αυξηθεί πολύ την τελευταία δεκαετία

Τι είναι το Zion?

• Το Zion είναι ένα υγρό λίπασμα, ισχυρά όξινης αντίδρασης, που περιέχει συμπυκνωμένο μονο-ένυδρο θειικό ψευδάργυρο (ZnSO₄-H₂O), σε ενυδατωμένη ιοντική μορφή υψηλής βιοδιαθεσιμότητας και αποτελεσματικότητας, κατά της τροφοπενίας (έλλειψης) ψευδαργύρου
• Η περιεκτικότητα του Zion σε ψευδάργυρο είναι 11.4% β/ο, ή διαφορετικά 9.4 γραμμάρια στοιχειακού ψευδάργυρου σε 100 ml Zion
• Μπορεί να εφαρμοστεί στις καλλιέργειες καθ’ όλη τη βλαστική περίοδο σε πολύ μικρές δόσεις: 1) Διαφυλλικά σε 50-100ml/100L νερού και 2) μέσω του εδάφους με σύστημα στάγδην άρδευσης σε 100-200ml/στρέμμα
• Οι δόσεις εφαρμογής κυμαίνονται ανάλογα με την καλλιέργεια, το μέγεθος και την ηλικία των φυτών, τον εξοπλισμό εφαρμογής και το σύστημα διαμόρφωσης του οπωρώνα ή της καλλιέργειας
• Είναι πλήρως υδατοδιαλυτό λίπασμα χωρίς προβλήματα ανάμιξης στο βυτίο ή τις δεξαμενές λίπανσης. Μειώνει το pH του διαλύματος διευκολύνοντας έτσι την ανάμειξη άλλων δραστικών ουσιών που «προτιμούν» όξινα pH
• Είναι συμβατό με τα περισσότερα αγροχημικά προϊόντα. Δεν αναμιγνύεται με ασταθή στη μίξη προϊόντα όπως το fosetyl-Al και το chlorpyrifos

Ο ρόλος του μαγγανίου στα φυτά

• Το μαγγάνιο διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παραγωγή αμινοξέων και πρωτεϊνών, στη σύνθεση λιγνίνης, στην ενεργοποίηση πολλών ενζύμων, στη ρύθμιση του επιπέδου φυτορμονών, στην αναπνοή και το μεταβολισμό του αζώτου, στην αναγωγή των νιτρικών και στη διευκόλυνση της χρήσης τους από τα φυτά, στο σχηματισμό της χλωροφύλλης και στη φωτοσύνθεση
• Μετά τον σίδηρο που είναι απαραίτητος στα φυτά σε αναλογία 100mg σιδήρου / kg ξηράς ουσίας, το μαγγάνιο είναι το επόμενο ιχνοστοιχείο από άποψη αναγκαιότητας για τα φυτά με αναλογία 50mg μαγγανίου / kg ξηράς ουσίας
• Το δισθενές μαγγάνιο Mn²⁺ μετατρέπεται εύκολα σε Mn³⁺ ή Mn⁴⁺ και γι΄αυτό στα φυτά παίζει σημαντικό ρόλο σε οδειδοαναγωγικές διεργασίες, ως φορέας μεταφοράς ηλεκτρονίων στη φωτοσύνθεση. Ενδεχόμενη έλλειψή του μπορεί να επηρεάσει αρνητικά το συνολικό όγκο της κόμης των φυτών, το μέγεθος και χρώμα των καρπών και το συνολικό όγκο της παραγωγής
• Η τροφοπενία (έλλειψη) μαγγανίου είναι αρκετά διαδεδομένη στα ελληνικά καλλιεργούμενα εδάφη σε βαθμό σχεδόν παρόμοιο με την έλλειψη σιδήρου. Συχνά όμως περνάει απαρατήρητη ή υποεκτιμάται από τους παραγωγούς. Παρουσιάζεται συνήθως σε αλκαλικά και ασβεστούχα εδάφη με υψηλό pH (άνω του 6,5) και με φτωχό αερισμό, σε ασβεστούχα εδάφη με μέτρια ή υψηλή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία, σε αμμώδη εδάφη καθώς και σε εδάφη που προέκυψαν από πετρώματα φτωχά σε μαγγάνιο
• Συχνά η τροφοπενία μαγγανίου εμφανίζεται μαζί με αυτήν του ψευδαργύρου ή του σιδήρου λόγω των παρόμοιων εδαφικών συνθηκών που ευνοούν την έλλειψη των τριών αυτών σημαντικών θρεπτικών στοιχείων
• Το μαγγάνιο είναι εξαιρετικά δυσκίνητο στοιχείο στα φυτά και γι’ αυτό τα συμπτώματα της έλλειψής του εκδηλώνονται πρώτα στα νεαρά φύλλα με τη μορφή μεσονεύριας χλώρωσης η οποία μπορεί να συγχυστεί με αυτήν του σιδήρου. Όμως η έλλειψη σιδήρου έχει σαφώς πιο οξεία και διακριτή αντίθεση μεταξύ των πράσινων νεύρων και των χλωρωτικών περιοχών ενώ αυτή του μαγγανίου είναι πιο διάχυτη και συγκεχυμένη. Επίσης τα συμπτώματα έλλειψης μαγγανίου μοιάζουν με αυτά του μαγνησίου με τη διαφορά ότι στην τελευταία τα συμπτώματα εμφανίζονται στα γηραιότερα φύλλα

Τι είναι το Mangan-ion?

• Το Mangan-ion είναι ένα υγρό λίπασμα, ισχυρά όξινης αντίδρασης, που περιέχει συμπυκνωμένο μονο-ένυδρο θειικό μαγγάνιο (MnSO₄-H₂O), σε ενυδατωμένη ιοντική μορφή υψηλής βιοδιαθεσιμότητας και αποτελεσματικότητας, κατά της τροφοπενίας (έλλειψης) μαγγανίου
• Η περιεκτικότητα του Mangan-ion σε μαγγάνιο είναι 9.1% β/ο, ή διαφορετικά 9.1 γραμμάρια στοιχειακού μαγγανίου σε 100 ml Mangan-ion
• Μπορεί να εφαρμοστεί στις καλλιέργειες καθ’ όλη τη βλαστική περίοδο σε πολύ μικρές δόσεις: 1) Διαφυλλικά σε 50-100ml/100L νερού και 2) μέσω του εδάφους με σύστημα στάγδην άρδευσης σε 100-200ml/στρέμμα
• Οι δόσεις εφαρμογής κυμαίνονται ανάλογα με την καλλιέργεια, το μέγεθος και την ηλικία των φυτών, τον εξοπλισμό εφαρμογής και το σύστημα διαμόρφωσης του οπωρώνα ή της καλλιέργειας
• Είναι πλήρως υδατοδιαλυτό λίπασμα χωρίς προβλήματα ανάμιξης στο βυτίο ή τις δεξαμενές λίπανσης. Μειώνει το pH του διαλύματος διευκολύνοντας έτσι την ανάμειξη άλλων δραστικών ουσιών που «προτιμούν» όξινα pH
• Είναι συμβατό με τα περισσότερα αγροχημικά προϊόντα. Δεν αναμιγνύεται με ασταθή στη μίξη προϊόντα όπως το fosetyl-Al και το chlorpyrifos

Τα φυτά, όπως και όλοι οι οργανισμοί, χρειάζονται μια ποικιλία χημικών στοιχείων / θρεπτικών συστατικών για τις μεταβολικές τους διεργασίες. Τα μεγάλα δέντρα που θαυμάζουμε αποκτούν το μεγάλο τους μέγεθος και το όμορφο σχήμα τους μετά από μια σειρά επαναλαμβανόμενων κύκλων ανάπτυξης και αύξησης στη διάρκεια της οποίας δεσμεύουν άνθρακα (C), οξυγόνο (O), υδρογόνο (Η), άζωτο (Ν), φώσφορο (P), κάλιο (K), ασβέστιο (Ca), μαγνήσιο (Mg), θείο (S), σίδηρο (Fe), ψευδάργυρο (Zn), χαλκό (Cu), βόριο (B), μαγγάνιο (Mn), νικέλιο (Ni), χλώριο (Cl), μολυβδαίνιο (Mo) και πυρίτιο (Si) από την ατμόσφαιρα ή το έδαφος. Με αυτά τα στοιχεία συνθέτουν μια μεγάλη ποικιλία δομικών ή “μεταβολικών” χημικών ενώσεων (σακχάρων, υδατανθράκων, αμινοξέων, πρωτεϊνών, ελαίων, λιπιδίων, λιπών και άλλων πολυσύνθετων μορίων) για να κατασκευάσουν τα κύτταρα και τους ιστούς τους και να ρυθμίζουν τις μεταβολικές τους διεργασίες.

Τρία χημικά στοιχεία, ο άνθρακας, το υδρογόνο και το οξυγόνο, παρέχονται σε αφθονία από το διοξειδίο του άνθρακα (CO2) του αέρα και από το νερό (Η20) του εδάφους. Όταν η χλωροφύλλη των φύλλων εκτίθεται στο φως αυτά τα τρία αυτά στοιχεία συνδυάζονται μέσω της φωτοσύνθεσης για να συνθέσουν υδατάνθρακες και στη συνέχεια άλλες χημικές ενώσεις. Για τα τρία αυτά στοιχεία δεν υπάρχει ανάγκη επιπρόσθετης χορήγησης (λίπανσης) εκτός αν το περιβάλλον ανάπτυξης των φυτών είναι φτωχό σε CO2 όπως για παράδειγμα συμβαίνει σε υδρόβια φυτά που αναπτύσσονται σε ενυδρείο.

Από τα 18 απαραίτητα θρεπτικά στοιχεία που αναφέρθηκαν πιο πάνω, το άζωτο, ο φώσφορος και το κάλιο ονομάζονται πρωτεύοντα μακροστοιχεία γιατί χρειάζονται στα φυτά σε μεγάλες σχετικά ποσότητες ενώ παράλληλα είναι συχνό το φαινόμενο της έλλειψης τους σε καλλιέργειες υψηλού παραγωγικού δυναμικού. Η έλλειψη τους επηρεάζει σοβαρά την ποσότητα και ποιότητα της παραγωγής των φυτών. Γι΄αυτό το λόγο χορηγούνται τακτικά στις καλλιέργειες μέσω κατάλληλων λιπασμάτων. Η ποσότητα και ο τύπος των λιπασμάτων που θα χρησιμοποιηθούν εξαρτώνται από το είδος του εδάφους και από καλλιεργητικούς παράγοντες όπως το είδος του φυτού, την ηλικία της καλλιέργειας, το μέγεθος και το στάδιο των φυτών κ.α..

Το ασβέστιο, το μαγνήσιο και το θείο ονομάζονται δευτερεύοντα μακροστοιχεία. Κι αυτά χρειάζονται σε μεγάλες ποσότητες στα φυτά αλλά είναι λιγότερο πιθανό να περιορίσουν την αύξηση και ανάπτυξη των φυτών δεδομένου ότι συνήθως υπάρχουν σε αφθονία στο έδαφος. Τα μεν ασβέστιο και μαγνήσιο προστίθενται μέσω ασβεστούχων υλικών όταν αυτό απαιτεί διόρθωση του pH, ενώ το θείο προστίθεται διαρκώς μέσω βροχοπτώσεων και απελευθέρωσής του από τα οργανικά υλικά του εδάφους.

Τα υπόλοιπα 9 θρεπτικά στοιχεία είναι επίσης απαραίτητα στα φυτά αλλά σε μικρές ποσότητες σε σύγκριση με τα μακροστοιχεία και γι΄αυτό ονομάζονται μικροστοιχεία ή ιχνοστοιχεία. Αυτά είναι ο σίδηρος, ο ψευδάργυρος, το μαγγάνιο, o χαλκός, το βόριο, το νικέλιο, το χλώριο, το μολυβδαίνιο και το πυρίτιο. Δεν θα πρέπει να μας ξεγελά το γεγονός ότι τα ιχνοστοιχεία χρειάζονται σε μικρές ποσότητες στα φυτά. Είναι κι αυτά σημαντικότατα και η έλλειψη τους έχει αρνητική επίδραση στην ανάπτυξη και παραγωγή των φυτών. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το πυρίτιο δεν είναι απαραίτητο σε όλα τα φυτά, αλλά έχει θετική επίδραση σε πολλά από αυτά. Επίσης ορισμένα φυτά χρειάζονται Νάτριο (Na) και κοβάλτιο (Co). Στον πίνακα 1 πιο κάτω φαίνεται η περιεκτικότητα της ξηράς ουσίας ενός τυπικού ολόκληρου φυτού σε διάφορα θρεπτικά στοιχεία.

Υπάρχει πληθώρα λιπασμάτων στην αγορά που χορηγούνται όταν αυτό απαιτείται μέσω του εδάφους (με διασπορά, διανομή ή υδρολίπανση) ή διαφυλλικά με ψεκασμούς. Η επιλογή όμως του κατάλληλου ή των κατάλληλων λιπασμάτων για ισορροπημένη θρέψη των φυτών είναι μια σχετικά δύσκολη απόφαση που απαιτεί γνώση τριών σημαντικών παραμέτρων, των ιδιοτήτων του εδάφους μας, των απαιτήσεων της καλλιέργειας ή των φυτών μας στα διάφορα στάδια ανάπτυξής τους, και των ιδιοτήτων του λιπάσματος που θα χρησιμοποιηθεί. Όλες αυτές οι λεπτομέρειες καθώς και ο η σημασία κάθε στοιχείου στα φυτά θα αναλυθούν σε επόμενα άρθρα στο site μας.

Πίνακας 1. Μέση περιεκτικότητα της ξηράς φυτικής ουσίας τυπικού ολόκληρου φυτού σε 17 θρεπτικά στοιχεία, η οποία κρίνεται ως επαρκής για την ομαλή ανάπτυξη και αύξηση (Epstein & Bloom, 2005)

Κείμενο: Αριστείδης Χλωρίδης

Πηγές για περισσότερες πληροφορίες:

Epstein E and Bloom AJ (2005). Mineral Nutrition of Plants: Principles and Perspectives, 2nd edn. Sunderland, MA: Sinauer

Forth, HD (1990). Fundamentals of soil science, 8th edn. John Wiley and Sons

Marschner H (1997). Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, London

Miller AJ (July 2014). Plant mineral nutrition, https://www.researchgate.net/publication/300178484
Sonneveld C and Voogt W (2009). Plant Nutrition of Greenhouse Crops, Springer