Pierwiastki chemiczne są określane jako „mikroelementy” lub „pierwiastki śladowe”, ponieważ ich stężenie w roślinach jest mniejsze niż 100 mg/kg (ppm) w przeliczeniu na suchą masę. W rzeczywistości wiele z tych pierwiastków występuje w stężeniach znacznie niższych. Natomiast makroelementy, takie jak azot i potas, występują w roślinach w stężeniach około 1-3%, czyli ~1000-krotnie wyższych. Większość mikroelementów o znaczeniu dla zdrowia roślin / ludzi / zwierząt oraz środowiska to metale takie jak: kobalt, miedź, żelazo, mangan, molibden, nikiel i cynk. Inne ważne mikroelementy są niemetaliczne, na przykład: arsen, bor, chlor, molibden, selen i krzem. Pierwiastki śladowe występują naturalnie w glebach. Do głównych źródeł naturalnych zalicza się: wietrzenie gleby, erozję i depozycję cząstek przenoszonych przez wiatr, wybuchy wulkanów, pożary lasów oraz źródła biogenne. Niskie stężenie niezbędnych mikroelementów w glebie może skutkować ich niedostateczną podażą dla roślin, co wpływa na ich wzrost i rozwój, a ostatecznie może powodować zaburzenia niedoboru w dalszej części łańcucha pokarmowego. Właśnie w takich przypadkach należy włączyć nawozy specjalistyczne do schematu żywienia mineralnego roślin uprawnych. Niezależnie od ich biologicznej niezbędności, pierwiastki śladowe stają się toksyczne, gdy są pobierane w nadmiernych ilościach.
Dobrym punktem wyjściowym do opracowania prawidłowego programu nawożenia są dane dotyczące pobierania mikroelementów w roślinach.
Pobieranie mikroelementów w gramach na 10 t (ton metrycznych) owoców awokado, odmiana „Hass”
Z powyższej tabeli wynika jednoznacznie, że mikroelementami pobieranymi przez owoce w największych ilościach są bor, cynk, miedź i żelazo. Nie umniejsza to znaczenia pozostałych mikroelementów, ponieważ każdy niedobór może wywołać poważne szkody. Naturalnie każdy mikroelement powinien być zwrócony do gleby lub bezpośrednio - do drzewa w ilości eksportowanej przez owoce, powiększonej o odpowiedni współczynnik efektywności. Należy również przypomnieć, że żaden składnik pokarmowy nie może zastąpić innego, a więc wysoki poziom jednego pierwiastka w glebie lub nawet w roślinie nie może zrekompensować niedoboru innego pierwiastka.
Kolejnym pomocnym narzędziem dla hodowcy jest analiza liści, wykonywana według ściśle określonego standardu, jak poniżej.
Główne funkcje i wyzwania związane z wymienionymi mikroelementami
Bor (B)
Drzewa awokado prawdopodobnie wykorzystują więcej boru niż jakakolwiek inna uprawa, głównie w celu prawidłowego formowania kwiatów i zawiązywania owoców. Bor jest niezbędny do transportu Ca w obrębie drzewa oraz do prawidłowego rozwoju wierzchołków pędów (merystemów wierzchołkowych), zwłaszcza podczas zapylania, ponieważ wspomaga wzrost rurek pyłkowych, co bezpośrednio zwiększa szybkość zawiązywania owoców.
B jest również niezbędny do prawidłowego rozgałęziania się, prawidłowego formowania tworzenia kwiatów, owoców i korzeni, syntezy kwasów nukleinowych i metabolizmu węglowodanów. Jego słaby ładunek ujemny sprawia, że jest bardzo wrażliwy na wymywanie, a tym samym - na niską efektywność wykorzystania. Wyższą efektywność wykorzystania uzyskuje się, gdy gleba jest bogata w materię organiczną lub gdy bor jest stosowany kompleksowo z kwasem humusowym. Kompleks cukrowo-boranowy jest mobilny w ksylemie drzewa, ale jego mobilność w łyku jest ograniczona.
Cynk
Cynk jest kluczowym składnikiem strukturalnym i katalitycznym dużej liczby białek, jako kofaktor dla ponad 100 specyficznych enzymów, czynników transkrypcyjnych i domen interakcji białkowych oraz syntezy kwasów nukleinowych. Cynk jest niezbędny do przemiany węglowodanów i regulacji zużycia cukru w roślinie. Jest niezbędny do produkcji auksyn IAA i kwasu giberelinowego. Dlatego też niedobór Zn powoduje opóźnienie wzrostu oraz wzrost typu „mały listek” i rozeta. Dostępność Zn- dla korzeni jest najwyższa przy pH gleby na poziomie 5-7,5, a znacznie niższa po obu stronach tego zakresu. Jego dostępność jest ujemnie związana z dostępnością fosforu. Objawy niedoboru cynku: Chloroza pstra międzynerwowa liści - liście są mniejsze niż zwykle i rosną w sposób rozetowy. Owoce są małe i zaokrąglone.
Miedź
W większości przypadków Cu funkcjonuje jako składnik pokarmowy roślin, związana jest z enzymami, które katalizują reakcje redoks w fotosyntezie, oddychaniu, metabolizmie C- i N- oraz ochronie przed stresem oksydacyjnym. Tworzy bardzo stabilne kompleksy, uczestniczy w reakcjach przeniesienia elektronu, w których stale zmienia swoją walencję między +2 a +1. Enzymy Cu reagują w żywych komórkach bezpośrednio z tlenem cząsteczkowym. Ponad 98% Cu w roślinach występuje w formach złożonych w cytoplazmie komórek. Dostępność Cu- dla korzeni jest najwyższa przy pH gleby na poziomie 5-7,5, a znacznie niższa po obu stronach tego zakresu. Jej dostępność jest również pozytywnie związana z materią organiczną gleby. Objawy niedoboru miedzi: Starsze liście mają matowy wygląd. Końce pędów mają liczne pąki. Nowe liście przerywają wzrost i zasychają.
Żelazo (Fe)
Żelazo jest składnikiem dwóch głównych grup białek, a mianowicie białek hemowych i białek Fe-S. Makrocząsteczki te uczestniczą w aktywności oddechowej i fotosyntetycznej, niezbędnej dla wielu funkcji roślin. Główną z nich jest oczywiście produkcja i funkcjonowanie chlorofilu, do innych ważnych funkcji należą zaś: reakcje redoks, zajmujące się oddychaniem, transfer energii i procesy metaboliczne w obrębie rośliny. Niektóre białka hemowe działają jako kofaktory cytochromów, uczestniczących w reakcjach oddechowych. Do innych białek hemowych należą: katalaza oraz peroksydaza, przekształcająca nadtlenek wodoru w wodę i O2. Białka Fe-S mają duży udział w zależnych od światła reakcjach fotosyntezy. Ferredoksyna, która zawiera atomy żelaza, jest produktem końcowym fotosystemu I i przenosi elektrony na szereg akceptorów. Dostępność Fe- dla korzeni jest najwyższa przy pH gleby na poziomie 4-7, a znacznie niższa powyżej 7. Najbardziej powszechnym objawem niedoboru Fe w awokado jest chloroza międzynerwowa młodych, w pełni rozwiniętych liści.
Mangan (Mn)
Mn działa głównie w obszarze aktywacji wielu układów enzymatycznych oraz jest składnikiem niektórych enzymów. Uczestniczy w wielu procesach redoks, m.in. w enzymach uczestniczących w rozkładzie węglowodanów, oraz jako kofaktor enzymów redukujących azotany do azotynów. Odgrywa również ważne role w fotosyntezie, kiełkowaniu pyłku i wzroście rurki pyłkowej. Mn jest raczej niemobilny w systemie aktywnego transportu łyka. Objawy jego niedoboru pojawią się zatem najpierw na młodszych liściach. Dostępność manganu dla korzeni jest najwyższa przy pH gleby na poziomie 5-7,3, a znacznie niższa po obu stronach tego zakresu. Najbardziej powszechnym objawem niedoboru Mn w awokado jest chloroza międzynerwowa młodych, w pełni rozwiniętych liści.
Molibden (Mo)
Molibden jest niezbędny dla drzewa awokado do redukcji azotanów na drodze do syntezy białek. Dostępność Mo- dla korzeni jest najwyższa przy pH gleby powyżej 6,5, a znacznie niższa poniżej 6,5.
Chlor (Cl)
Jest wymagany w fotosystemie II, w stężeniu 200-400 ppm w suchej masie. Ponieważ jednak występuje powszechnie w glebie i wodzie do nawadniania, wywołuje straty w plonie awokado na poziomie 12% na każde 35,5 ppm Cl- w wodzie do nawadniania.
Piśmiennictwo
Rosecrance, R., Faber, B., Lovatt, C. 2012. Patterns of Nutrient Accumulation in ‘Hass’ Avocado Fruit. Better Crops, Vol. 96, pp. 12-13.
Torres, M.D., Farré, J.M., Hermoso, J.M. 2002. Foliar B, Cu and Zn Applications to Hass Avocado Trees. Penetration, Translocation and Effects on Tree Growth and Cropping. Acta Hort. 594: International Symposium on Foliar Nutrition of Perennial Fruit Plants.
