Ugrás a tartalomhoz

Agrokémia és növényvédelmi kémia

Loch Jakab – Nosticzius Árpád

Mezőgazda Kiadó

A réz

A réz

A réz specifikus élettani hatása kis ionátmérőjével, nagy atomtömegével, változó vegyértékével és komplexképzési hajlamával függ össze. Enzimek alkotórészeként részt vesz a légzési anyagcserében és az elektrontranszportban. Szerepe van a fotoszintézisben, valamint a szénhidrát- és fehérjeszintézisben is.

Réz a talajban

A réz legnagyobb része szerves vagy szervetlen adszorpciós felületekhez kötve, kétértékű formában található a talajban. Előfordulhat szerves vegyületekben komplex kötésben is. Az egyensúlyi talajoldat Cu2+-tartalmát elsősorban az adszorbeált és komplex kötésű réz határozza meg. A talajoldat rézkoncentrációja rendkívül kicsi: 0,01 mg/kg nagyságrendű. Az adszorpciós komplexumon kötött réztartalom nagyon erősen kötődik a felülethez, más kationok csak nehezen szoríthatják ki, erre elsősorban a H+ képes. Többek között ezzel magyarázható, hogy savanyú közegben az oldható réztartalom növekszik.

A réz előfordulhat még a szilikátok kristályrácsában és különböző, nehezen oldható rézvegyületekben, mint pl. réz-foszfát, réz-karbonát, réz-szulfid. A réz-szulfidot a többi fémszulfidhoz hasonlóan a talajban élő kénbaktériumok oxidálhatják, miközben réz-hidroxid keletkezik.

A réz mozgékonysága a talajban rendkívül kicsi. A réztartalom a talajszelvényben a felszíntől lefelé haladva többnyire csökken. Az ionos állapotú réz a talajba jutva rövid idő alatt lekötődik. A kelátok réztartalma csak részben kötődik le, a lekötődés mértéke függ a kelát stabilitásától.

A rézhiány elsősorban szerves anyagban gazdag talajokon figyelhető meg, ezért feltételezték, hogy bizonyos humuszformák a rezet erősen kötik. Megállapították, hogy a fém huminsav komplexek stabilitása általában nagyobb, mint a megfelelő fulvosav komplexeké. Alacsony pH-mellett a réz stabilabb komplexet képez a huminsavakkal, mint a többi fém mikrotápelem.

A réz felvétele, eloszlása és szerepe a növényben

A rezet a növény kis mennyiségben veszi fel. A Cu2+-ionok és Fe2+-, Mn2+-, Zn2+-ionok felvétele között antagonizmus figyelhető meg. A réz a többi fém kationt kiszoríthatja a kelátokból és a növény gyökérfelületéről is. Erősen kötődik a gyökérhez; a gyökerek réztartalma többnyire lényegesen nagyobb, mint az egyéb növényi szerveké.

A réz mozgékonysága a növényben csekély, feltételezik, hogy a szállításban aminosavak vesznek részt. A növények réztartalma a szárazanyagban általában 2–20 mg/kg (34. táblázat), vagyis egy nagyságrenddel kisebb, mint a mangántartalom. Az összes réznek mintegy 70%-a a kloroplasztiszokban halmozódik fel, e tekintetben hasonlóság mutatkozik a vassal. Ezen alapszik a réz szerepe a fotoszintézisben.

34. táblázat - Néhány növényi rész réztartalma

Növény

Cu-tartalom (mg/kg)

Füvek

5–15

Vörös here

8–10

Zab (szalma)

2–16

Zab (szem)

2–14

Tavaszi búza (szem)

1–11

Tavaszi búza (szalma)

1–4

Tavaszi árpa (szem)

1–11

Tavaszi árpa (szalma)

2–12


A kloroplasztiszokban különböző réztartalmú enzimek (polifenoloxidáz, aszkorbinsavoxidáz, plasztocianin) találhatók. Ezekben a réz elektronszállítóként szerepel. Hatása a vegyértékváltozással magyarázható.

A réz szerepe az anyagcsere-folyamatokban többféle. Kísérletileg igazolták, hogy a réz elősegíti a szénhidrát- és fehérjeszintézist. A rézhiányos növényekben szerves savak, pl. aszparaginsav halmozódik fel. A réz megvédi a klorofillt az idő előtti lebomlástól, és ezáltal a növény asszimilációs tevékenysége intenzívebb. A réz a vassal együtt részt vesz a nitrátredukcióban.

A rézhiány és következményei

A hiányos rézellátásra legérzékenyebben a zab, az árpa és a búza reagál. A rézhiány a gabonaféléknél a levélcsúcsok fehéredésével kezdődik: keskeny, összesodródott levelek képződnek. A rosszul ellátott növényeknél hiányos buga- vagy kalászképződés, illetve csökkent szemképződés figyelhető meg. Egyes esetekben a kalászok üresek. A szem nélküli kalászok aránya a réztartalom növekedésével csökken (43. ábra). A rézhiány tehát kedvezőtlenül hat a generatív szervek képződésére, ami terméskieséshez vezet. Újabban a növények rézellátottságának jellemzésére a Cu/N hányadost használják, mivel a réztartalom függ a nitrogénellátottságtól.

43. ábra - A szem nélküli bugák aránya (%) a zabszem Cu-tartalma (mg/kg) függvényében (Russ 1958)

kepek/43abra.png


Kérdések

1. Milyen tényezők határozzák meg a talajoldat rézkoncentrációját?

2. Milyen a réz megoszlása a talajban, mi a sajátos eloszlás oka?

3. Milyen tényezők befolyásolják a növény rézfelvételét, milyen az eloszlása a különböző növényi szervekben?

4. Mi a réz szerepe az anyagcsere-folyamatokban, milyen enzimeket aktivál specifikusan?

5. Melyek a rézhiány jellemző tünetei és következményei?