Autor
Kategorie:
Nezařazené

Komplexní sloučeniny a cheláty ve výživě okrasných rostlin

Pro správnou výživu rostlin stopovými prvky je důležité znát v jakých formách se vyskytují v substrátu nebo v půdě i v jak jsou rostlinami přijímány. Pěstitel by měl znát i podmínky, při kterých dochází k blokování jejich příjmu, nebo naopak, kdy mikroelementy působí toxicky.

U okrasných rostlin pěstovaných v organických substrátech mají velký význam dva stopové prvky, železo (Fe) a mangan (Mn), jejichž příjem podporují komplexní a chelátové látky. Pěstitel by měl mít přehled o speciálních hnojivech s těmito stopovými prvky pro doplňkové aplikace.

Železo

V aerobních podmínkách, které v půdě a pěstebních substrátech převládají, se železo vyskytuje jako Fe3+. Jeho koncentrace v půdním roztoku je ale vzhledem k celkovému obsahu nízká. Pro příjem Fe rostlinami mají význam rozpustné cheláty a komplexy, které Fe vytváří s organickými látkami přítomnými v půdě i substrátech. K těm především patří siderofory produkované bakteriemi a houbami, fytosiderofory produkované rostlinami lipnicovitými (trávami), huminové kyseliny a některé další typy organických sloučenin (organické kyseliny, fenolické látky).
K deficitu železa vedou různé podmínky, málokdy je to jeho nedostatek v substrátu. Nejčastěji k němu dochází v důsledku vysokého pH a vysoké koncentrace bikarbonátu (HCO3-) v substrátu. Negativně se může projevit vliv vysokých dávek vápence nebo minerálních komponentů (např. bentonitu) obsahujících uhličitany. Ke zvyšování pH substrátu dochází i postupně v průběhu kultury, pokud se používají fyziologicky zásaditá hnojiva (dusičnany) a voda s vysokou uhličitanovou tvrdostí. Příjem železa je blokován i ve špatně provzdušněném substrátu, kdy dochází k omezenému vývoji kořenů, a při vyšším obsahu P, Cu, Mn a Zn v substrátu. Fosfor Fe vysráží, Cu a Zn vytěsňují Fe z chelátů a Mn působí při příjmu antagonisticky.
Železo i mangan, které rostlina přijala, nemůže znovu využít. Deficity těchto stopových prvků se projevují chlorózami mladých listů. Mezi citlivé rostliny patří petúnie, prvosenky a některé další, rozdíly se projevují i v rámci jednotlivých druhů.

U vyšších rostlin se vyvinuly dvě strategie příjmu Fe. Mezi rostliny se strategií I patří všechny krytosemenné rostliny vyjma lipnicovitých (trav). Pro rostliny s touto strategií je při příjmu kořeny charakteristická enzymatická redukce chelátově vázaného Fe3+ (např. z Fe-sideroforů, nebo syntetických chlelátů) na Fe2+. Tento proces nepříznivě ovlivňuje právě vyšší pH a obsah uhličitanů v substrátu. Rostliny, které jsou schopné přijímat Fe i za těchto nepříznivých podmínek se v anglické literatuře se označují jako Fe-efficient. Patří k nim třeba Tagetes nebo pelargónie.
Strategie II se vyvinula pouze u trav, z mikroorganizmů potom u baktérií a hub. Trávy vylučují fytosiderofory, které vytvářejí cheláty s Fe, a mají specifický transportní systém, který přenáší Fe-siderofory do cytoplazmy kořenových buněk jako celek. Při nedostatku Fe se stimuluje uvolňování fytosideroforů i jejich příjem. Strategie II je mnohem účinnější než strategie I a není tak závislá na pH, proto trávy nejsou tak náchylné k chloróze na vápenatých půdách jako ostatní rostliny.
Kritická dolní hranice pro deficit železa se v literatuře uvádí 50 – 150 mg Fe.kg-1 sušiny listu. Jedná se však o stanovení „celkového železa“, což nemusí vypovídat o tom, zda Fe je nebo není limitujícím faktorem. V mnoha případech existuje závislost mezi obsahem Fe a obsahem chlorofylu. Např. u petúnií se stoupajícím pH (4,5 a 7,5) rašelinového substrátu byl stanoven klesající obsah Fe i chlorofylu v listech. Často však korelace mezi obsahem železa a stupněm chlorózy chybí, chlorotické listy mohou dokonce obsahovat více železa v přepočtu na jednotku sušiny, železo ale není aktivní.

Mangan

V půdě a půdním roztoku je mangan přítomen jako kation Mn2+, který je přijímán rostlinami. Vyšší obsah kationu Mn2+ je hlavě při kyselé reakci substrátu, v mírně kyselých podmínkách se zvyšuje podíl Mn3+ a při pH nad 8 se vyskytuje i jako Mn4+, tyto formy jsou málo rozpustné a nemohou být využity rostlinami.
K deficitu Mn dochází v půdách a substrátech s nízkým obsahem Mn nebo, podobně jako u Fe, s vysokým pH a obsahem uhličitanů, případně i při nadměrném hnojení dusičnany, které patří k fyziologicky zásaditým hnojivům. Kritická hodnota obsahu Mn v rostlině pohybuje od 10 do 20 mg Mn.kg-1 sušiny u plně vyvinutých listů, přitom běžný obsah je v rozsahu 10 až 200 mg.kg-1 sušiny. Příjem a translokaci Mn může negativně ovlivňovat železo, pokud se aplikuje ve vyšších dávkách v podobě chelátů. Deficit se podobně jako u železa projevuje chlorózami mladých listů. V řadě případů není jednoznačné, zda chlorózy způsobuje nedostatek Fe nebo Mn. Tyto dva stopové prvky je pak vhodné aplikovat společně.

Toxicita Fe a Mn

Rostliny s dobrou schopností příjmu Fe vykazují poruchy růstu, pokud je v substrátu nadbytek železa a pokud jsou dobré podmínky pro jeho příjem. Toxicita se projevuje u některých druhů rostlin pěstovaných v rašelinových substrátech s nízkým pH, např. u pelargónií, u afrikánu a vánočního kaktusu. U některých rostlin se toxicita Fe projevuje v substrátu s nízkým pH, i když nebylo aplikováno žádné hnojivo s Fe, tady stačí železo obsažené v rašelině, celkový obsah může být až 300 mg Fe/l., obsah přijatelného formě se pohybuje v rozmezí 12 až 20 mg Fe/l. Nadbytek železa zároveň blokuje příjem Mn.
Obsah manganu v listech, při kterém se projevuje toxicita se u různých rostlin velice liší (např. u kukuřice 200 a u slunečnice 5300 mg Mn/kg sušiny). Nadbytek Mn může indukovat deficit Fe, Mg a Ca a naopak toxicita manganu se může omezovat zvýšenými dávkami hořčíku. Významným zdrojem Mn je kompostovaná kůra, která se používá jako komponent substrátů. V substrátech s vyšším podílem kůry a nižší hodnotou pH může docházet k inhibici růstu v důsledku vysokého obsahu Mn. Z okrasných rostlin se toxicita Mn projevuje např. u afrikánu Tagetes patula. Toxicta Fe i Mn má obdobné příznaky, na starších listech se objevují chlorotické skvrny, které se postupně zvětšují a mění zabarvení na červenavé, hnědé až černé. Může dojít až k odumření listů.

Zdroje stopových prvků

Zdroje železa

Zdroje pro aplikaci můžeme rozdělit na anorganické sloučeniny (především sírany) a organické komplexní sloučeniny. Mezi ně patří i stabilní cheláty, které kationy váží relativně pevnou cyklickou vazbou. Slovo chelát má původ v latinském slovu „chele“, které znamená klepeta.
Síran železnatý FeSO4 se používá jako postřik, v mnoha případech je účinný a zvyšuje obsah chlorofylu, nemusí se to však projevit na výnosu (např. u ovocných dřevin), protože translokace do mladých listů a plodů může být nízká. V půdě působí pouze tehdy, pokud se dodá spolu s organickým materiálem (kompost, hnůj, odpadní kaly, rostlinné zbytky). Siderofory produkované mikroorganismy z kompostu vážou železo i v mírně alkalických podmínkách a zlepšují jeho příjem. Zajímavou metodu představuje výsev trav do meziřadí v ovocných sadech a jejich postřik síranem železnatým.
Z organických komplexních sloučenin jsou nejpoužívanější citráty. Např. při listových aplikacích je citrát železitoamonný v řadě případů stejně účinný jako cheláty Fe a je levnější.
Pro aplikaci do substrátů se převážně používají cheláty. Cheláty trojmocného železa se vyznačují různou stabilitou, podíl vázaného železa je velmi závislý na pH substrátu nebo živného roztoku.
Fe-EDTA, etylendiamintetraacetát železitý je stabilní při pH pod 6,0, nad hodnotu 6,5 je stabilita velmi nízká, při pH 7,5 pouze 5 % Fe zůstává chelatizováno. Pokud se aplikuje do půdy je málo efektivní, železo se v něm nahrazuje jinými kationty (Ca2+, Zn2+ a Cu2+), uvolňuje se a sráží. Především se používá jako postřik na list, patří mezi levnější cheláty a relativně málo poškozuje listy, např. méně než třeba Fe-EDDHA. U petúnií je postřik Fe-EDTA (60 mg Fe/l) účinnější než postřik síranem železnatým, při vyšších koncentracích mají listy více chlorofylu, ale mohou se objevovat nekrózy, podobně jako při vyšších koncentracích Fe-DTPA.
Fe-DTPA, dietylentriaminpentaacetát železitý je stabilní při pH pod 7,0 nad hodnotu 7,5 pouze 60 % Fe zůstává chelatizováno. Při pH subtrátu nad 7,0, je spíše vhodnější pro listové aplikace.
Fe-EDDHA, etylendiaminhydroxyfenylacetát železitý je velmi účinným zdrojem Fe i v půdách a substrátech s vysokým obsahem vápence, protože je stabilní i při vysokém pH, nad 9.
V zahradnické produkci se cheláty Fe používají především u petúnií pěstovaných v substrátu s vyšším pH, optimální hodnota pH substrátu pro petúnie je 5,0 až 5,5. Jako nejúčinnější se uvádí zálivka Fe-EDDHA, která při pravidelné zálivce působí i při nižších koncentracích (1 mg Fe/l živného roztoku). Aplikace Fe-EDTA se projevuje pouze při vyšší koncentraci v živném roztoku (4 mg Fe/l), zálivka roztokem síranu železnatého s touto koncentrací se neprojevuje. Pokud se u petúnií Fe-EDDHA aplikuje do půdy, je mnohem efektivnější než Fe-DTPA nebo listová aplikace (síran železnatý, Fe-EDTA, Fe-DTPA). Listová aplikace Fe-chelátů může být méně účinná než jejich aplikace do substrátů díky omezené pohyblivosti Fe v rostlině.
Naopak v ovocnářství obecně platí, že listová aplikace chelátů je účinnější a zároveň šetrnější k životnímu prostředí než aplikace do půdy. Účinnost aplikovaných sloučenin závisí na jejich schopnosti pronikat kutikulou, pohybovat se v listu. Cheláty aplikované do půdy se vyplavují zálivkou nebo srážkami (především ty stabilní), ošetření se proto musí opakovat každý rok. Po příjmu Fe2+ chelatizační činidla zůstávají v půdě a mohou reagovat s dalšími kovy: Mn, Cu, Ni a znečišťovat spodní vodu.
Příjem železa podporují i huminové kyseliny. Jsou schopny uvolňovat Fe z nerozpustných anorganických sloučenin, komplexy Fe s huminovými kyselinami jsou snadno dostupným zdrojem Fe pro rostliny, např. huminové kyseliny extrahované vodou z rašeliny. Komerčně připravené huminové kyseliny, případně směsi aminokyselin se aplikují spolu s cheláty Fe, např. zlepšují příjem Fe z FeEDDHA rajčetem.

Zdroje manganu

V případě deficitu manganu je účinná listová aplikace, používá se MnSO4.H2O nebo Mn-EDTA, někdy je potřeba ošetření opakovat, protože Mn je špatně pohyblivý floémem. Aplikace Mn-EDTA do půdy je méně vhodná, protože Mn je v chelátu substituován Fe, Cu nebo Zn a v některých případech, např. u deficitního citrusu byla popsána účinnější aplikace síranu manganatého než Mn-EDTA.

Praktické aplikace u petúnií

U koncentrací stopových prvků Fe a Mn musíme rozlišovat, zda se jedná o aplikaci při pravidelném přihnojování NPK hnojivy, doplňkovou zálivkou nebo aplikaci na list. Dále je nutné zohlednit citlivost kultury nebo odrůdy ke chlorózám.
Při aplikaci Fe při každé zálivce se v pokusech s petúniemi ověřovaly maximální koncentrace dva až čtyři mg Fe a jeden mg Mn na litr hnojivého roztoku. Pokud použijeme pro přihnojování při každé zálivce např. hnojivo Kristalon Modrý [19 % N – 6 % P2O5 – 20 % K2O, 3 % MgO se stopovými prvky 0,07 % Fe (EDTA), 0,04 % Mn (EDTA), 0,025 % Zn (EDTA), 0,01 % Cu (EDTA), 0,025 % B, 0,004 % Mo], při koncentraci 0,05 % bude v roztoku 0,35 mg Fe a 0,2 mg Mn/l. Při pravidelném přihnojování 0,2 % roztokem bude pak koncentrace 1,4 mg Fe a 0,8 mg Mn/l. Obdobné koncentrace Fe a Mn budou v 0,05% a 0,2% živných roztocích při použití koncentrátu Tenso coctail [3,85 % Fe (EDTA/DTPA), 2,57 % Mn (DTPA)] v doporučené kombinaci 205 g koncentrátu a 10 kg NPK hnojiva bez stopových prvků. Výše uvedené obsahy Fe, Mn i dalších stopových prvků v živných roztocích postačují pro běžné kultury.U rostlin citlivých na chlorózy v důsledku deficitu Fe a Mn je nutné zvýšit obsah v hnojivých roztocích až na výše uvedené koncentrace dva až čtyři mg Fe a jeden mg Mn na litr pomocí jednosložkových koncentrátů (chelátů).
Pro listovou aplikaci se v literatuře doporučují koncentrace 60 až 150 mg Fe/l. Koncentrace 150 mg Fe/l je doporučována jako maximální u hnojiv Tenso Fe (6 % Fe, chelát EDDHMA – derivát EDDHA, dávka jeden kg/ha, při použití 400 l postřiku) a Tenso coctail (dávka1,5 kg/ha, při použití 400 l postřiku, roztok obsahuje i 96 mg Mn/l i další stopové prvky). V pokusech uvedených v literatuře se u petúnií používaly i vyšší koncentrace Fe, u chelátu EDTA až 240 mg Fe/l, u chelátu DTPA až 370 mg Fe/l. Při vyšších koncentracích je ale riziko popálení listů.
Pro jednorázové či nepravidelné aplikace zálivkou se doporučují koncentrace 20 až 100 mg Fe, v kombinaci s Mn. Ve vegetačních pokusech ve Výzkumném ústavu Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví se pro eliminaci chloróz u petúnií osvědčila opakovaná zálivka roztokem s koncentrací 90 mg Fe (použitelné všechny druhy chelátů) a 30 mg Mn (síran nebo EDTA) na litr. Tyto koncentrace jsou bez rizika popálení použitelné i pro listovou aplikaci.

Použitá literatura:
Smith, B. R., Fisher, P. R., Argo, W. R. (2004): Nutrient uptake in container-grown impatiens and petunia in response to root substrate pH and applied micronutrient concentration HortScience 39 (6), 1426–1431.
Tagliavini, M., Rombolà, A. D. (2001): Iron deficiency and chlorosis in orchard and vineyard ecosystems (Review). European Journal of Agronomy 15 (2), 71–92.
Wik, R .M., Fisher, P. R., Kopsell, D. A., Argo, W. R. (2006): Iron form and concentration affect nutrition of container-grown Pelargonium and Calibrachoa. HortScience 41 (1), 244–251.

Podkladem k článku byla literární rešerše, součást projektu Kapalná hnojiva s komplexně a chelátově vázanými živinami, ev. č. FT-TA3/076. Tento projekt byl realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *