A növényi tápanyagellátás az egyik legköltségesebb agrotechnikai elem. Jókora környezetvédelmi kockázatot jelent, és befolyásolja a termés minőségi jellemzőit is. A cink fontos szerepet tölt be az emberi táplálkozásban és a növények életében is. Bár a cinket, a növények által igényelt mennyiséget nézve a mikroelemek közé soroljuk, mégis nélkülözhetetlen a növényélettani folyamatok működéséhez. Különösen fontos funkciója van az enzimek aktiválásakor, mivel több, a fotoszintézisben és sejtlégzésben résztvevő enzim aktiválásában is részt vesz.
A cink az auxinok, mint a növekedést szabályozó egyik hormoncsoport szintézisének szabályozásában is részt vesz, de szerepe van a virágzás során a pollenképződésnél. Több kutató is azt jegyezte fel, hogy a cink hatással volt a növények vízfelvételére és a víz növényen belüli szállítására. A cinkhiány látható tünetei közé tartozik a csökkent mértékű növekedés (törpenövés), és a leveleken megfigyelhető klorózis, a megtermékenyülés hiánya. Valamint általánosan megállapítható, hogy a cinkhiányban szenvedő növények érzékenyebbek az abiotikus stresszhatásokkal szemben.
Simkó Attila és Dr. Veres Szilvia szakcikke a Magyar Mezőgazdaság oldalán jelent meg, ezt az anyagot szemléztük. Mint minden tápelem esetében – a cinknél is – nagymértékben befolyásolja az adott elem hiányát a hozzáférhetősége a talajban. Cink tekintetében a hazánkban található talajok közel fele gyengén ellátottnak minősül. A talajok cinkellátottságát az alapkőzet tulajdonsága is befolyásolja, de a klimatikus faktorok is hatnak rá.
A növények által felvett cink mennyiségének jelentős hányada a termésbe transzlokálódik, így a betakarításkor csökkentjük a talajaink cinkkészletét. Leginkább a cinkigényes kultúrák esetében jelenthet problémát a mikroelem-utánpótlás figyelmen kívül hagyása. Erőteljesebb cinkhiány főleg a magas mész- és foszfortartalmú talajokon fordulhat elő. A cink felvétele az enyhén savanyú kémhatású talajokon optimális, míg 6-nál magasabb pH szintnél erősen korlátozott. Befolyásoló tényező lehet még a talaj textúrája, szervesanyag-tartalma és hőmérséklete is. A túl magas cinkkoncentráció adott esetben toxikus tüneteket is okozhat, például borsó esetében az 1000 µmol-os cink dózis csökkentett növekedést okozott.
Kölcsönhatások, amikhez nélkülözhetetlen a cink
Kapcsolat fedezhető fel a cink és egyéb elemek hatása között. Ezek közül az egyik a cink és a foszfor közötti kölcsönhatás. Kettejük között antagonizmus áll fenn: a megnövekedett foszforkoncentrációnál több esetben is megfigyelték a cinkhiány tüneteit, ami azonban megfelelő mennyiségű cinkellátással sikeresen kompenzálható. A jelenség pontos okai a mai napig nem tisztázottak, de a kutatási eredmények alapján több magyarázat is lehetséges.
- Az egyik, hogy a nagy mennyiségű felvett foszfor miatt a cink szállítása a gyökér és a hajtás között lelassul.
- Egy másik magyarázat szerint a foszfor hatására bekövetkező erőteljes vegetatív növekedés miatt relatíve lecsökken a cink koncentrációja a növényben.
Más kutatók a jelenség magyarázatát az anyagcsere folyamatok egyensúlyának felborulásában látják
Az olyan, nagy mennyiségben felvett kationok, mint a kálium, a magnézium vagy a kalcium, gátolják a cink felvételét, amivel hiánytüneteket idézhetnek elő. A hajtásban a megnövekedett vas- vagy cinkellátás a másik elem koncentrációjának csökkenését eredményezheti.
A cink és egyéb tápelemek kölcsönhatásainak vizsgálata kapcsán különleges a nitrogén-cink interakció. Több kutatást is végeztek különböző növénykultúráknál, és azt fedezték fel, hogy a nitrogénadagolás a foszforhoz hasonlóan eredményezheti a növények cinkkoncentrációjának csökkenését. A két elem együttes utánpótlása viszont termésnövelő hatású volt.
Több nitrogén, jobb cinkfelvétel?
Egy viszonylag új, durumbúzán végzett kutatás eredményei alapján azt találták, hogy magasabb nitrogénszint mellett a gyökerek cinkfelvétele háromszorosára, míg a gyökér és hajtás közötti cinkszállítás mértéke nyolcszorosára növekedett. A nitrogénadagok növelése az idősebb levelekből a fiatalabb szervekbe történő cink remobilizációra is kedvező hatással volt. Kukorica esetében azt tapasztalták, hogy a magasabb nitrogén- és cinkadag kedvező hatással volt a legtöbb egyed morfológiai tulajdonságaira. Viszont a virágzás később következett be az emelt műtrágyadózis mellett. A kukoricaszemek fehérjetartalma a 27 kg/ha cink dózis hatására nagymértékben növekedett.
Hazánkban több helyen is folynak a cink hatását vizsgáló kísérletek (MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete vagy a Debreceni Egyetem Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Földhasznosítási intézete). A Debreceni Egyetem Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Karának, Mezőgazdasági Növénytani, Növényélettani és Biotechnológiai Tanszékén is végeznek ilyen jellegű kutatást, itt a cink és a nitrogén kölcsönhatását vizsgálják. A különböző növényélettani paramétereket, kontrollált és szabadföldi kísérletekben felvételezik. Ezek közül különösen fontosak a kontrollált, tenyészedényes kísérletek a különböző fajták és hibridek genetikai adottságainak feltérképezése előtt.
További kutatásokra van szükség
A nitrogén és a cink külön-külön és együttesen is fontos a növények számára. Gyakorlati alkalmazásuk elterjedt a mezőgazdaságban, ám az esetleges hiánytünetek kialakulásához vezető hatásmechanizmus még nem teljesen ismert. Ezért további kutatások szükségesek. Különösen fontos az eltérő esszenciális tápanyagok egymásra gyakorolt hatásainak vizsgálata, és ezeknek az ismereteknek a gyakorlati gazdálkodásba történő bevezetése.
Kis magyar műtrágya-történelem
Hazánkban a műtrágya-felhasználás az utóbbi néhány évtizedben nagyot változott. Az 1950-es évek elejéig alig használtak műtrágyát, aztán 1975 és 1980 között már több, mint 1,4 millió tonna hatóanyagot juttattak ki a földekre. Ebből mintegy 600 ezer tonna volt nitrogén. Majd az 1990-es évek elején a műtrágya-felhasználás már alig haladta meg a 200 ezer tonnát. Ugyan az alkalmazott hatóanyagok közül a nitrogén is töredékére csökkent, még így is a legjelentősebb mennyiségben kijuttatott hatóanyag maradt.
