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.
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.
Ohledně toho železa jsem to vůbec nevěděla je to pro mě úplná novinka. Člověk se pořád má co učit co? No asi okrasné rostliny nejsou úplně pro mě. Spíš si rád něco dělám ve své dílně a nedávno se mi stalo, že jsem si tam zabouchl klíče a musel jsem si najít nějaké železářství aby mi udělalo klíč na počkání.