Ugrás a tartalomhoz

Agrokémia és növényvédelmi kémia

Loch Jakab – Nosticzius Árpád

Mezőgazda Kiadó

A vas

A vas

A vas a növényekben különböző prosztetikus csoportokban hem, illetve hemin formában fordul elő. Szerepe a citokrómokban, a peroxidázban, a katalázban és más vastartalmú enzimekben az elektronfelvételen, illetve -leadáson alapszik. A vas nélkülözhetetlen a légzés, a klorofillképződés, a fotoszintézis és a fehérjeképzés folyamataiban.

Vas a talajban

A talajok összes vastartalma 0,5–5,0% közötti, vagyis viszonylag nagy. A vas különböző ásványok kristályrácsában, így a csillámokban, az augitban, az olivinben és a biotitban található. A mállásfolyamatokban vas-oxidok és oxihidrátok képződnek. Az adszorpciós komplexumon Fe2+-, Fe3+- vagy Fe(OH)2+-, Fe(OH)2+-ionok kötődhetnek meg. A talaj oldható vastartalma általában kicsi, a pH csökkenésével növekszik, és csak erősen savanyú talajokban, pl. podzolokban jelentős mennyiségű. A vas mozgékonysága a savanyú talajokban jó. Ennek következtében a feltalaj oldható vastartalma a mélyebb rétegekbe mosódik, ott kicsapódik. A kelátok a vasat megvédik a kicsapástól, a vaskelátok oldatban maradnak.

A vas mozgékonysága a talajban ezenkívül függ az oxidációs-redukciós viszonyoktól. A Fe3+-ionok csak pH = 3 alatt stabilak, felette kicsapódnak, míg a Fe2+-ionok csak a semleges pont közelében csapódnak ki vas-hidroxid formájában.

A vas felvehetőségét alapvetően a kémhatás és az oxidációs-redukciós viszonyok határozzák meg. Savanyú közegben a vasvegyületek jól oldódnak, a pH növekedésével az oldhatóság csökken. Karbonátos talajokon a növények vasellátása veszélyeztetett. A redukciós viszonyok a mozgékony Fe2+-ionok, az oxidációs viszonyok a könnyen kicsapódó Fe3+-ionok képződésének kedveznek. A pH növekedése is a nagyobb vegyértékű forma kialakulását segíti elő. Vashiány emiatt leginkább karbonátos homokokon fordul elő.

A vas felvétele, eloszlása és szerepe a növényben

A növények a vasat Fe2+ formájában veszik fel. Kivételt képeznek a pázsitfűfélék, amelyek a vasat Fe3+-ként hasznosítják. Az ionok szállítása specifikus kelátképzőkkel (pl. vas-malát és vas-malonát) történik. A nehézfémek (réz, cink) kelátképzési hajlamuktól függően gátolják a vas felvételét és szállítását. A gátlás azon alapszik, hogy a vasat kiszorítják a kelátkomplexből.

A vas felvételét számos ion gátolja. A nagy foszfátion-koncentráció kedvezőtlen hatású, mivel oldhatatlan vas-foszfátok képződhetnek a talajoldatban és a növények szállító rendszerében is; mindkét folyamat akadályozza a növény vastáplálását. Nagy Ca2+- és Mn2+-koncentrációk a talajban és a növényben egyaránt kedvezőtlenül befolyásolják a vas fiziológiai aktivitását. A nitráttáplálás akadályozza, az ammóniumtáplálás elősegíti a vasfelvételt. A jelenség a gyökérzet közelében lejátszódó kémhatásváltozással magyarázható.

A vas vándorlása a növényben korlátozott, mégis jobb, mint pl. a Ca2+-ionok mozgása. A növényben található vastartalomnak csak kis hányada vízoldható, mintegy 80–90% szerves vegyületekhez kötött. A vas az enzimek prosztetikus csoportjában fejti ki specifikus hatását. Funkcióinak megfelelően viszonylag nagy a mitokondriumok, kloroplasztiszok és sejtmagok vastartalma.

A vas nem alkotórésze a klorofillnek, azonban hiányában csökken a klorofill képződése. A citokrómok és ferredoxinok az elektrontranszport részesei, hatásuk az Fe2+ Fe3+ vegyértékváltozáson alapszik. A vas a nukleinsavak alkotórészeként részt vesz a fehérjeszintézisben. Az vas-kén-tartalmú enzimeknek a nitrogénkötésben, a vas-molibdén-kén-tartalmúaknak a nitrátredukcióban van szerepük.

A vashiány és következményei

Vashiány esetén a klorofilltartalom csökken, gátolt a fehérjeszintézis, s növekszik a redukálócukrok és szerves savak mennyisége.

A vashiány klorotikus tünetekkel jár. A klorózis mindig a fiatal leveleken, a teljes felületen lép fel, világoszöld, sárga, illetve fehér elszíneződés formájában. A vashiányos növényekben a klorofilltartalom és a vastartalom egyaránt csökken (33. táblázat). A táblázat adataiból kitűnik, hogy a vashiány intenzitása szorosabb kapcsolatban áll a szárazanyag savban oldható vastartalmával, mint az összes vastartalommal. Az enyhe vashiánytünetek vaspótlással gyorsan megszüntethetők. Előrehaladott vashiánynál a vastrágyázás már hatástalan.

33. táblázat - A vashiány mértéke és ennek összefüggése a vas- és klorofilltartalommal dohánylevelekben (Jacobson 1945)

A Fe-hiány mértéke, tünete

Klorofilltartalom

A szárazanyag savoldható

Fe-tartalma (mg/kg)

Összes

Fe

Erősen klorotikus

0,24

39,6

 78,9

Gyengén klorotikus

0,51

40,0

 87,0

Halványzöld

0,74

42,1

 70,2

Zöld

1,11

46,5

73,2

Sötétzöld

1,54

92,7

115,0


Az egyes növényfajok különböző növényi részeiben a vastartalom általában 100–200 mg/kg vas, a szárazanyagra vonatkoztatva. Vannak vasigényes növények, ilyenek a zab, spenót és a rizs, amelyeknek szárazanyagában lényegesen nagyobb vastartalom is előfordulhat. A gyökerekben, gumókban és a gabonaszemben viszonylag kis mennyiségben fordul elő a vas.

Kérdések

1. Milyen formákban található a vas a talajban?

2. Milyen talajtulajdonságok befolyásolják alapvetően a vas felvételét?

3. Melyek a vas felvételét befolyásoló egyéb tényezők?

4. Mi a vas specifikus szerepe, hol fejti ki hatását?

5. Milyen tünetek jellemzik a vashiányt, és mik a következményei?