A kertészeti termesztésben a tápanyag utánpótlása speciális műtrágyákkal történik, amelyekkel követni lehet az adott növény igényeit. Ezek között külön csoportot alkotnak a mikroelem tartalmú anyagok, amelyek nélkülözhetetlenek a termesztett növények stabil és megfelelő növekedéséhez. A mikroelemek a növényi szervekben csak kis mennyiségben (0,01%–0,00001%) fordulnak elő. Csekély mennyiségük ellenére az életfolyamatokban betöltött szerepük alapvető jelentőségű, és hiányuk a növények pusztulásához vezet:
– vas (Fe) a növényi légzésben, anyagcserében, fotoszintézisben, valamint a fehérjeképzési folyamatokban nélkülözhetetlen elem.
– mangán (Mn) enzim aktivátorként vesz részt a növények anyagcsere folyamataiban, szerepet játszik a fehérjeszintézisben és a fotoszintézisben.
– réz (Cu) az enzimek alkotórészeként részt vesz az elektrontranszportban, légzési anyagcserében és fontos szerepet játszik a fehérjeszintézisben.
– cink (Zn) nélkülözhetetlen enzimalkotórész és enzim aktivátor.
– bór (B) a többi elemtől eltérően nemfémes elem, szerepe van a növények tápelem felvételében, az asszimiláták szállításában és felhalmozásában, valamint a virág- és termésképzésben.
– molibdén (Mo) több enzim aktivátora.

Az egyes mikroelemek felvételének módja lényegesen eltér egymástól és nagymértékben függ a gyökérzóna klímájától és a közeg kémhatásától (1. táblázat). Gyenge gyökérfejlődés esetén a vas és réz felvétele korlátozott, mivel azok bejutását a növényben a gyökérnyomás serkenti. Kevés gyökér esetén kevesebb aktív sejt van. A száraz közeg elsődlegesen az áramlással felvehető elemek – mint bór és molibdén – hiányát okozhatja. A mangán diffúzióval jut be a növényekbe, amely az előző módszerek kombinációja. A vas-, de a többi mikroelem hiánya is leginkább a jó minőségű, morzsalékos és meszes talajokon fordul elő, mert ott az elemek természetes kötődése a leggyorsabban történik. A hidrokultúrás termesztésben is előfordul, mert a növények a makroelemek felvétele során változtatják az ion egyensúlyt, ezáltal a közeg pH-ja is megváltozik. A vízhiány vagy túlöntözés szintén gátja lehet a tápelemek felvételének.

Hiány esetén a növények eltérő módszerekkel törekednek az optimális felvételre. Az egyik stratégia, hogy a belső ionok mozgatásával csökkentik a pH-t a gyökerek körül, ezáltal pl. a Fe3+ inok felvehető Fe2+ inokra redukálódnak. Más esetekben a növények fitokelátokat bocsátanak ki, amelyek kapcsolódnak a fémionokhoz. A növény felveszi az egész komplexumot és ebben a formában szállítja a sejtekbe. Ezek a folyamatok nagyobb hiányok esetén erősődnek de ez már néha gazdasági kárt is okoz és csökkenti a hozamokat. A kertészetben a mikroelemek többféle vegyületként adagolhatók: szervetlen vagy szerves formában, ami lehet komplex vegyület, illetve kelát. A vegyületek kémiai kötésétől függ, hogy a gyakorlatban az anyagok mennyire stabilak és milyen körülmények között vannak felvehető formában (2. táblázat).

A szervetlen sók – elsődlegesen a szulfátok – nedves körülmények között ionokra bomlanak. A mikroelemek (bór kivételével) fémek, amelyek ion formában nagyon aktívak, könnyen kötődnek más elemekhez és gyorsan átalakulnak olyan formává, amely nem oldódik vízben. Emiatt csak precízen szabályozott körülmények biztosítják a felvehetőségüket. Amennyiben komplex vegyületként használják, a stabilitásuk nagyobb, kationok esetén a fém ion csatlakozik a gyenge szerves sav molekulához. Az újonnan alakult anyagok jól oldódnak vízben, stabilabbak és kémiai aktivitásuk kisebb. A legegyszerűbb komplexképző anyagok a gyümölcssavak, amelyek a természetben fordulnak elő, mint aszkorbinsav, citromsav. Legstabilabbak a kelát típusú vegyületek, amelyekben a fém iont körbe fogja a kelátozó ágens (1. ábra, kelát szó a görög rákolló szóból származik). A kelátokban a fém kation a molekula központi részében helyezkedik el, körülötte egy vagy többféle kelátozó anyag van. A körbefogó vegyület típusa döntő szerepet játszik abban, hogy milyen a molekula reakciója a környezet kémhatására. A kelátok stabil molekulákat alkotnak és könnyen oldódnak vízben. Kelátok felvételénél a növény az egész részecskét veszi fel, a kelátozó anyagtól való szétválasztás csak a növény sejtjeiben történik meg.

A kelátok vándorlása a sejtek között egyszerűbb és nagyon fontos, hogy azok segítségével a növény szerveiből eltávolíthatja az olyan elemeket, amelyek túl magas koncentrációban vannak jelen. Ez hasonlít a humán gyógyászatban használt módszerre, amikor egyes mérgezések gyógyításához többségében a kertészetben is használt kelátokat adagolnak a betegnek (pl. a DTPA kelát a szövetekben megköti a káros ionokat, és így távoznak a káros anyagok a szervezetből). A kelátképző szintetikus savak közül leggyakoribb az EDTA (etilén-diamin-tetraecetsav C10H16N2O8), DTPA (dietilén-triamin-pentaecetsav C14H23N3O10) és HEDTA (hidroxietil-etiléndiamin- triecetsav C10H15N2Na3O7). Ritkábban használják az EDDHA-, EDDHHA-t. Az utóbbi években új kelátozó ágensek jelentek meg, amelyek természetes úton bomlanak le (pl. IDHA az aszparaginsav sója). A többi használt kelátoktól eltérően ezek természetes módon – biodegradáció útján – szétesnek, és néhány nappal a kezelés után az anyag nagy részéből egyszerűbb vegyületek keletkeznek. Ezek nem terhelik a környezetet, de a továbbiakban nem is „védik” a mikroelemet.

A kelátozó ágenstől függően változnak a kelátok tulajdonságai is. Az aszkorbinsav, citromsav nagyon gyorsan „elengedik” a vas molekulát, ezért igazából csak napi műtrágyázásra alkalmazhatók. A stabilabb anyagok – szintetikus kelátok – heti rendszerességgel használhatók, mert lassabban szabadítják fel a vas ionokat, ezáltal hosszabb ideig lesznek felvehető formában. Az összes kelátra jellemző a fotodegradáció (fény hatására bomlanak), érzékenyek a kék fény- és az UV sugárzásra is. Szilárd állapotban, törzsoldat tartályokban, oldat formában nem szabad túl sokáig tárolni és védeni kell a napfénytől. Egyes anyagokat (EDTA) nem javasolt visszaforgatásos rendszerekben használni, ugyanis a fertőtlenítési folyamat során elvesznek, molekulájuk szétbomlik. Kémhatás szempontjából az EDTA vaskelát akkor javasolt, ha a pH érték 6 alatt van, a DTPA egy egységgel magasabb értéknél is stabil marad. Legjobban felvehetők az EDDHA és EDDHHA kelátok, még teljesen lúgos körülmények között is (2. és 3. ábra).

Mikroelemek között a legkevésbé stabil a vas. A Fe2+ kationok levegős körülmények között nagyon gyorsan megváltoztatják a formájukat Fe3+-ra, amelyet a növények nehezebben tudnak felvenni. A vas átalakulása bekövetkezhet amennyiben nem megfelelő a kémhatás, vagyis magas a pH. Gyakorlatban ez akkor keletkezik, ha az öntözés magas hidrogén-karbonát tartalmú vízzel történik, amitől a talaj kémhatása folyamatosan emelkedik. Ezen kívül a foszfátok, illetve karbonátok magas koncentrációja a közegben a vízben nem oldódó vas vegyületek képzéséhez vezet. Emiatt a műtrágyázáshoz a vasat kémiailag stabilizálni kell, így a kérdés csak az, hogy milyen típúsú kelátot használjunk. A rendszeres közeg vizsgálat alapján lehet eldönteni, hogy milyen vaskelátot kellene használni (táblázat 3).

A vas-kelátok 6–13% Fe-t tartalmazhatnak, eltérő felvehetőségi spektrummal rendelkeznek. A jobb minőségű kelát használata nem káros, csak költségesebb. A többi mikroelemnél szinte csak EDTA kelátokat használnak (4. ábra). A kertészeti kultúrákban a vas-kelát használata már nem kérdéses, a többi mikroelemnél viszont gyakori a kérdés, hogy szükséges-e használni? Több helyen végeztek kisérletet arra vonatkozólag, hogy milyen hatással van a termesztésre és hozamra más kelátok használata. 2 éves paradicsom kísérletben (fajta: Cunero, ültetések: január közepe) tápoldatozáshoz vas-kelát mellet mangánt és rezet szulfátok illetve kelátok formában adagolták. Eredményként a mikroelemek ellátottsága azonos, vagy jobb volt. Az antagonista elemek arányosabb felvétele látványosabb volt a rosszabb minőségű vízek alkalmazása esetén. A kísérletben az összhozam 6,2%-os és a korai hozam 15,3%-os növekedése a jobb, és arányosabb mikroelem ellátottságnak volt köszönhető (4. táblázat).

A mikroelemek adagolhatók külön-külön vagy mikroelem keverékekkel, melyek összetételét a gyártók igazítják a növények igényeihez. Ez lehet a mikroelem kelátok fizikai- vagy vegyi keveréke. Ez utóbbi használata azért javasolt, mert a mikroelem csomag egy mikrogranulátumban van. Ez a forma megvéd a közegben való lekötődéstől, a növény pedig egyszerre tudja felvenni az összes mikroelemet. Így biztos, hogy a növény optimális ellátást kap. A mikroelemek adagolhatók tápoldattal kiöntözve vagy lombtrágyaként permetezve. Mind a két módszer hatékony, amennyiben betartjuk az előírásokat. A kelátok 2 pH alatti oldatban könnyen bomlanak, ezért a kelátot tartalmazó törzsoldatba javasolt minimális mennyiségű savat adagolni.

Szőriné Zielinska Alicja
Szaktanácsadó