Talajból, gyökéren és levélen: érdemes megismerni a tápanyagfelvétel gyakorlatát

Érdemes mélyebben megismerni a növényeink tápanyagellátásáról, azon belül a tápanyagfelvétel folyamatáról rendelkezésre álló információkat. A növények a tápanyagot alapvetően kétféleképpen vehetik fel, ennek megfelelően kétféle módon lehet trágyázni őket: a legelterjedtebb és a legnagyobb volument képviseli a talajból, gyökéren keresztüli tápanyag-utánpótlás, míg a másik– mennyiségében kisebb, de annál nagyobb jelentőségű – a levélen keresztül történő táplálás.

A Mezőhír portálon a Debreceni Egyetem MÉK Növénytudományi Intézet két egyetemi adjunktusa, Dr. Dóka Lajos Fülöp és Dr. Szabó András, a Debreceni Egyetem AKIT Debreceni Tangazdaság és Tájkutató Intézet részéről pedig Vad Attila igazgató írt szakcikket, ezt az anyagot szemléztük.

A cikk szerint a talajon keresztüli tápanyagfelvétel a növények szempontjából a leghatékonyabb módszer, hiszen nagy mennyiségű, és szinte az összes tápelem felvehető általa. Ez azonban több szempontból sem mondható a legkönnyebb útnak, hatékonyságát, eredményességét több tényező is befolyásolhatja.

A klimatikus, azon belül is a pillanatnyi időjárási tényezők és körülmények, a fény vagy a hőmérséklet, amely hat a gyökérlégzéshez szükséges szubsztrátok előállítására. Az alacsony hőmérséklet hatására lassul vagy meg is áll a tápanyagok felvétele, a növény hiánytüneteket mutat. A hidegtűrőbb növényeknél (pl. őszi kalászosok, borsó) 1–5 Celsius fok között van a gyökérfejlődés alsó küszöbértéke, míg a melegigényes növények esetében (pl. kukorica, napraforgó, szója stb.) ez a hőküszöb jóval magasabb, 6–15 fok.

Amennyiben a talaj ennél hidegebb, a növény táplálkozása lassul, hosszabb távon leáll, és idővel a növény elpusztul. Hiába van a talajunkban elegendő tápanyag, a hideg miatt azt a növény nem tudja felhasználni, hiánytünetek lépnek fel, amelyre az egyik legjobb példa a kukorica 2–4 leveles állapotában megjelenő lila szín, a foszforfelvétel akadályozottsága miatt.

A talajadottságok:

A talaj levegőzöttsége, a gyökérlégzéshez rendelkezésre álló oxigén mennyisége, mert tömődött, vízállásos talajokon a gyökérben zajló folyamatok (növekedés, tápanyagfelvétel) korlátozottan vagy egyáltalán nem tudnak lezajlani, így a növény tápanyagkészlete kimerül. A szakértők itt megemlítették a talajban zajló oxidációs-redukciós folyamatokat is. A vízzel telítettebb talajokban a redukciós folyamatok hatására azok nitrogénkészlete csökken a nagyobb mértékű denitrifikáció hatására. A talaj redoxpotenciálját a talaj kémhatása tovább befolyásolja.

­A nedvességtartalom: mind a tápanyagok mozgásához, mind felvételükhöz vízre van szükség. A gyökér a tápanyagokat oldott formában veszi fel, ahol az oldószer minden esetben a víz, ami nem mindig áll kellő mennyiségben rendelkezésre. Ha van is elég csapadék, a tápanyagok koncentrációját a talajoldatban több tényező is befolyásolja. A tápelemek jó része a talaj kolloidokhoz kötődik (adszorpció), ahonnan egy dinamikus egyensúlyi rendszer alapján, amikor a talajoldatban csökken a koncentráció, a kolloidok felületéről leválnak, oldatba vándorolnak (deszorpció), ha pedig ez a folyamat kerül túlsúlyba, a töményebb, folyékony közegből fognak megkötődni.

Ez a jelenség addig tart, amíg a két mennyiség (lekötődött és oldatban lévő) ki nem egyenlítődik, egyensúlyba nem kerül. Ez azért dinamikus egyensúly, mert a növények gyökerei folyamatosan tápanyagot vesznek fel, illetve a talajoldat „víztartalma” is folyamatosan változik a növények vízfogyasztása, a párolgás szárító vagy éppen a csapadék hígítóhatása miatt.

­Kémhatás: meghatározó a gyökérzóna pH-ja is, a semlegeshez képest (pH 6,5–7,5) savanyúbb kémhatás (pH <6,5) hatására az egyes nehézfémsók (Al-, Pb-, Fe-sók), de több mikroelem (vas, mangán cink, réz) oldhatósága, így felvehetősége is növekszik. A növény felhalmozza ezeket a szöveteiben. Az emberi felhasználás szempontjából magas pH (8,5 felett) esetén egyes fontos mikroelemek felvétele rohamos mértékben csökken, míg bizonyos elemekből pedig a szükségesnél többet is fel tud venni a növény, ami antagonizmushoz vezet (a túlsúlyban lévő elem megakadályozza egy másik tápelem felvételét), „túltrágyázza” magát, más anyagokból pedig hiánytüneteket mutathat.

A talaj kémhatását műtrágyázással erőteljesen lehet változtatni, nitrát-nitrogén nagy adagja esetén inkább lúgosodás, míg ammónium formájában kijuttatott nitrogéntrágyázás esetén savanyodás jelentkezhet - írták a szerzők.

­Magas sótartalom: ebben az esetben a nátrium magas koncentrációjáról van szó. Hazánkban kevés olyan, szántóföldön termesztett növény van, ami tűri a talaj magas sótartalmát. A sóérzékeny növények gyökerében a nátrium képes toxikus szintig felhalmozódni, ez terméskieséshez vezethet. A sótűrők szerveiben, sejtjeiben a felvett nagy mennyiségű nátrium a sejtnedvüregben (vakuólumban) raktározódik el, ide választja ki, így „hatástalanítja” a növény.

­Az viszont, hogy mennyi anyag lesz felvehető a növények gyökereinek (azaz oldott állapotú), függ a talajt alkotó anyagok összetételétől, azok arányától és a mikrobiális aktivitástól, valamint a szervesanyag-tartalomtól is.

A genetikai és biológiai alap: a gyökérzet nagyságát alapvetően a növényfajra/fajtára jellemző gyökérméret és gyökerezési mélység is befolyásolja. Minél nagyobb kiterjedésű, minél mélyebbre nyúló gyökérzettel nagyobb mennyiségű és többféle tápanyag érhető el. Természetesen az agrotechnikai elemekkel is jelentősen növelhető a gyökérzet kiterjedése. A nagyobb gyökérfelület összefügg a növény tápanyagfeltáró képességével is. Erőteljesebb lehet a gyökérsavak képzése, valamint a légzése által több szén-dioxidot is bocsát a talajlevegőbe, ami nagyon fontos a talajban kötött tápanyagok oldatba kerüléséhez. Az elhalt gyökerek maradványaiból a mikrobiális tevékenység által szabadul fel több szén-dioxid.

Tápelemek a talajban

A gyökerek a talajban lévő makro- és mikroelemeket minden esetbenionos formában veszik fel. Az ionokat a talajoldatban hidrátburok veszi körül, így tudnak a gyökerek felé áramlani, valamint bekerülve a növényekben is ehhez hasonlóan történik a mozgásuk.

A tápanyagok a talajban három módon mozoghatnak:

• ­ diffúzió: ionkoncentráció-különbség hatására mozdulnak el,
• ­ anyagáramlás: a gyökér vízfelvételének következtében a vizes közeg elmozdul a talajban, így vele együtt a benne lévő ionok is.
• intercepció: a gyökér a tápelemben dúsabb talajrészek felé kezd növekedni.

A talajból az ionok a gyökérhez érve, a gyökér sejtjeinek falai által alkotott járataiban (apoplazma) még diffúzióval, tehát a töményebb rész felől a hígabb felé tudnak vándorolni. Azonban ez csak a gyökér kéreghatáráig (endodermisz) működik. Ez általában egy, ritkán több sejtsorból álló réteg. Ezután átlépve az endodermiszen, a gyökér belsőbb sejtjei felé haladva a tápelemionok már szimplazmás (sejtről sejtre) úton haladnak. Ez lassabb folyamat, egészen addig, míg ki nem választódnak a farész szállítósejtjeibe, ahol újból felgyorsul az előrejutásuk. Így haladnak egészen a levélig vagy egyéb szervekig, ahol újból a lassabb, szimplazmás úton fognak átadódni és haladni tovább az alapszövetben. A sejtről sejtre mozgás energiát igénylő folyamat.

Létezik egy fogalom, a tápanyag-hasznosulás vagy a műtrágyahatóanyag hasznosulása, ami százalékban fejezi ki, hogy a kijuttatott trágya hatóanyagából mennyi kerül a termésbe. Debreczeni Béla és felesége, akik a talajtannal, agrokémiával, talajbiológiával és talaj-biokémiával, azok tudományos és gyakorlati kutatásaival foglalkoztak, már az 1900-as évek végén megállapították a három makroelem hasznosulását.

A foszfor esetében például a talajban lévő mennyiség jó része kötött formában van jelen, a növény számára nem felvehető. A hasznosítható forma a foszfátion, amely a talajoldatban nagyon kis koncentrációban van jelen, tehát a növény igényeinek megfelelő ellátást csak a folyamatos oldódás tudja biztosítani, így az oldódás sebessége nagyban függ a talajadottságoktól (kötöttség, levegőzöttség, kémhatás stb.).

Az egyes ionok koncentrációjuk növekedésével más ionok felvételét gátolhatják, a többségben lévő elemből fog többet felvenni a növény, amelynek egyik oldalról túlzott felvétel, a másik oldalról pedig hiánytünet lesz az eredménye. Ez a jelenség az ionantagonizmus, míg létezik a szinergizmus is, ennek a fordítottja, amikor az egyes tápelemek egymás felvehetőségét segítik. Az előzőre jó példa a Ca–K antagonizmus, főként meszes talajokon, ahol káliumhiány mutatkozhat, míg a foszfor és a magnézium segítheti egymás növénybe jutását.

A levélen keresztüli tápanyagfelvétel

A másik felvételi módszer a levélen keresztül történő tápanyaghoz jutás. Az eredményességét tekintve kedvezőbb, mint a talajon keresztüli, a szerzők viszont azt is hozzátették, hogy olyan mennyiségű tápelemet nem lehet felvetetni a növényeinkkel a levélen keresztül, mint a gyökérrel. Hatékonysága abban keresendő, hogy sokkal függetlenebb a rendelkezésre álló víztől.

A levélen keresztüli tápanyagfelvételnek két útja lehetséges: az egyik a bőrszöveten keresztüli (kutikuláris), a másik a légzőnyílásokon keresztüli (sztómális). A növények leveleinek felületén azonban a káros vízvesztés, kiszáradás elkerülése, mérséklése érdekében viaszréteg képződik, amelynek vastagsága befolyásolja a lombtrágyák felszívódását. Az öregebb leveleken ez a viaszréteg már vastagabb, valamint általánosságban elmondható, hogy a levelek felszínén is vastagabb ez a réteg, mint a fonákukon.

A fiatal levelekre jutott levéltrágya ezért is kedvező, mert innen rövid úton a fejlődő hajtáscsúcshoz kerülnek a táplálóanyagok. Amennyiben a viaszréteg vastag, inkább a sztómákon fognak bejutni a permetezőtrágyák hatóanyagai. A leveken a sztómák felülete 1–2%, mégis fontos tápanyagfelvételi helyek, főleg, ha hozzávesszük, hogy a gázcserenyílások körül lévő záró- és egyéb melléksejteken is történhet a tápanyagok bekerülése a növénybe. A gázcserenyílások az egyszikűeknél a levél színén és fonákán is vannak, míg a kétszikűek esetében a levél hátsó oldalán találhatóak - fogalmaztak.

A levéltrágyák alkalmazásánál még egy dolog fontos: a permetezéshez használt víz keménysége, amely a benne oldott kálcium- és magnéziumsók mennyiségétől függ. Ezek az anyagok a kálcium- és magnézium-hidrogén-karbonátok, mennyiségük kifejezésére pedig Magyarországon leginkább az úgynevezett német keménységi fokot használják, ami a vízben lévő Ca és Mg sók mennyiségét a CaO-ban lévő Ca-ion mennyiségéhez viszonyítja.

Minél keményebb a víz, annál nehézkesebb vele a kijuttatás. A kemény víz esetében a vízkőképződés is jelentősebb, ami a szórófejekben lerakódhat, nem beszélve arról, hogy egyes elemek felvétele is korlátozódhat, vagy meg is hiúsulhat, ami tápanyaghiányt okozhat a növényben.

1 német keménységi fok (nk°)10 mg/l CaO-nak megfelelő menynyiségű kalcium- és magnéziumiont jelent.

A levéltrágyázás hatékonyságát, a tápelemek növénybe jutását befolyásolja a léghőmérséklet is. Általános szabály, hogy 25 Celsius fok felett nagymértékben romlik a tápanyagfelvétel hatékonysága, károsodhat a levél szövete is, így érdemes a reggeli vagy az esti órákban, a levegő és az állomány lehűlése után végezni ezt aműveletet.

Érdemes tehát a fenti ismeretek függvényében megtervezni tápanyag-gazdálkodásunkat a termesztett növényeink körében - javasolta a három szerző, Dr. Dóka Lajos Fülöp,  Dr. Szabó András és Vad Attila.