• Kukuruz
  • 21.03.2013.

Važnost cinka u gnojidbi kukuruza

Prema podacima Statističkog zavoda Republike Hrvatske kukuruz se u Hrvatskoj proizvodi na površini od 350.000-480.000 ha, uz prosječni prinos od 3,6-5,8 t/ha suhog zrna, što je veoma nizak prinos. Kako je biološki potencijal rodnosti kukuruza znatno viši, očito je da se uvođenje gnojidbe cinkom, mogu značajno povisiti prinosi, uz minimalna ulaganja.

Foto: RGBStock
  • 1.894
  • 84
  • 0

Cink u tlu je porijeklom iz primarnih i sekundarnih minerala. Kiseli minerali (granit, gnajs) sadrže manje količine cinka, dok alkalni minerali (bazalt) sadrže znatno veće količine cinka. Prosječan sadržaj cinka u tlu iznosi 5-25 mg/kg tla. Biljke ga usvajaju kao kation Zn2+ i ZnOH+ te kao Zn-helat, dok se u biljci uvijek nalazi u kationskom obliku Zn2+.

Usvajanje cinka iz tla je aktivan proces, međutim sa vrlo izraženim antagonizmom sa kationima Mg2+ i Ca2+ u tlu. Niska temperatura tla i suvišak fosfora, također otežavaju usvajanje cinka. Mobilnost cinka veća je u kiselim tlima, i u takvim uvjetima postoji mogućnost ispiranja iz profila tla. Nedostatak cinka javlja se najčešće na teškim glinovitim tlima, bogata kalcijem i sa alkalnom reakcijom (pH>7,0). Cink se u tlu, u povoljnim uvjetima, vrlo čvrsto veže na adsorpcijski kompleks tla, te mu je koncentracija u vodenoj fazi tla vrlo niska.

Sadržaj cinka u biljkama je nizak, i ovisno o biljnoj vrsti, koncentracije se kreću u rangu od 0,6-83 mg/kg. Kod veće količine fosfora u tlu usvajanje cinka je otežano. Ta je pojava naročito učestala u proizvodnji kukuruza, kod kojeg fosfor često potiče nedostatak cinka uz akumulaciju veće količine željeza u biljnom tkivu. Pokretljivost cinka u biljci je osrednja. Koncentracija cinka u floemskom toku je relativno visoka gdje se cink nalazi u organskim kompleksima visoke molekularne mase. U biljci se cink isključivo nalazi kao Zn2+ i ne ulazi u oksido-redukcijske reakcije. Metabolitička funkcija cinka temelji se strogo na tendenciji stvaranja tetraedalnih kompleksa sa N-, O- i posebice S-liganidima i kao takav igra značajnu ulogu u funkciji i strukturi velikog broja enzimatskih reakcija u biljci. U enzimima cink ima tri važne uloge: katalitičku, koaktivnu i strukturalnu ulogu. Cink sudjeluje u građi raznih enzima; alkohol dehidrogenaze, karbohidraze, Cu-Zn superoksid-dizmutaze (Cu-Zn SOD), karboksipeptidaze i dr. Osim u građi enzima cink je aktivan i u procesima sinteze proteina. Cink čini strukturalnu komponentu ribosoma i od esencijalnog je značaja za strukturalni integritet ribosoma.

Cink učestvuje i u metabolizmu ugljiko-hidrata, gdje igra posebno važnu ulogu u aktivaciji dva ključna enzima - fruktoza 1,6 bisfosfataze i aldolaze. Oba navedena enzima prisutna su u kolroplastima i citoplazmi.

Najčešći simptom nedostatka cinka

Najčešći simptom nedostatka cinka - patuljasti rast i sitno lišće, posljedica je poremećaja u metabolizmu hormona rasta - auxina i posebice indoloctene kiseline (IAA).

Cink je također neophodan za integritet biomembrana, povećava otpornost biljke prema bolestima i nepovoljnim agroklimatskim uvjetima (suši, niskoj temperaturi i dr.)

Element koji igra posebnu ulogu u usvajanju cinka je fosfor. Kod tla koja prirodno sadrže niske količine cinka, pojačana gnojidba fosforom značajno smanjuje količinu cinka u biljci. To se događa jer se kod veće količine fosfora u tlu, smanjuje mobilnost cinka, smanjuje se aktivnost VAM gljiva u tlu (mikoriza, koja značajno utječe na usvajanje cinka) te reducira rast korijena. Cink također utječe na metabolizam fosfora u korijenu. Nedostatak cinka u korijenu, povećava permeabilnost plazma membrana stanica korijena, te se omogućava usvajanje većih količina fosfora, ali jednako tako i klora i bora, koji mogu dostići i toksični nivo u biljci. Stoga je i gnojidba biljaka cinkom, na zaslanjenim tla od posebne važnosti, kako bi se reguliralo usvajanje klora.

Nedostatak cinka u proizvodnji kukuruza pojavljuje se na:

  • Tlima koja sadrže visoke količine organske tvari
  • Kod tla sa visokim pH vrijednostima (alkalna tla, tla sa visokom količinom CaCO3)
  • Na pjeskovitim i vrlo propusnim tlima sa malom količinom glinene frakcije
  • Tla na kojima je provedena kalcifikacija sa visokim količinama vapna (prolazni efekt; uglavnom 1-2 vegetacije nakon kalcifikacije)
  • Tla prirodno bogata fosforom
  • Tla koja se obilno gnoje fosfornim gnojivima
  • Hladni i vlažini uvijeti (u proljeće)

Simptomi nedostatka cinka na kukuruzu:

  • Pojava žutih i tamnožutih traka na listu razvijenih paraleleno sa glavnom nervaturom lista
  • Prvi simptomi se pojavljuju na mladom lišću
  • Skraćeni internodiji
  • Nepopunjeni klipovi kukuruza

Praktični aspekti gnojidbe cinkom u proizvodnji kukuruza

Nedostatak cinka je posebno izražen problem u tzv. "kukuruznom" pojasu u SAD. Stoga je u "kukuruznom" pojasu gnojidba cinkom redovni tehnološki zahvat u proizvodnji kukuruza.

Slika 1. Utjecaj gnojidbe fosforom i cinkom na prinos kukuruza (Fluid Journal, 1994)

(1) Gnojidba je obavljena sa tekućim gnojivom u vrijeme sjetve, u količini od 89,7 kg/ha P2O5. U drugoj varijanti, gnojidba je obavljena sa 89,7 kg/ha P2O5 + 11,21 kg/ha Zn.

Iz gore navedenog primjera, vidimo da je dodatak cinka u startnoj gnojidbi, povisio prinos kukuruza, sa 5,5 t/ha na 11,8 t/ha, što čini povećanje od gotovo 115%. Pokus je proveden na tlu u kojem je sadržaj i cinka i fosfora vrlo nizak.

Na slijedećoj slici prikazati će se utjecaj apliciranja cinkovog gnojiva (bez dodatne gnojidbe fosforom) u vrijeme sjetve kukuruza na postignuti prinos zrna.

Slika 2. Utjecaj gnojidbe cinkom u vrijeme sjetve na prinos kukuruza (Fluid Journal, 1994)

(1) U rezultatima provedenog pokusa količine korištenog cinka, izražene su kao količine čistog cinka, a ne količina gnojiva korištenog za gnojidbu. Ukoliko se u gnojidbi koristi cink-sulfat (38% Zn), onda to iznosi 0,3 kg/ha, 0,9 kg/ha i 2,9 kg/ha cink-sulfata.

Iz rezultata predhodnog istraživanja, vidljivo je da već i minimalne doze cinka, koje se dodaju startnoj gnojidbi znatno povisuju prinos zrna kukuruza.

Na istraživanjima koje je provedeno na Iowa State University Research Farm, tijekom tri godine, od 1998-2000, sa nekoliko različitih hibrida kukuruza dobiveni su različiti rezultati (ISRF 00-22). Istraživanje je provedeno na 10 različitih serija tla . Od hibrida korišteni su slijedeći hibridi kukuruza: Pioneer 3730, 3489 i 3563, DeKalb 477 i 537, Golden Harvest 9230BT i Garst 8704. Ovisno o hibridu kukuruza i tip tla dobiveni su različiti rezultati, od značajnih porasta prinosa, pa do slučajeva gdje dodatna gnojidba cinkom nije rezultirala porastom prinosa suhoga zrna.

Tako, hibrid Pioneer 3489, na tlima serije Harps koja su su siromašna sa cinkom i fosforom, uz visoki pH tla (alkalna tla), postigli su značajnu razliku u prinosu kod gnojidbe cinkom. Razlika u odnosu na negnojenu varijantu iznosi 1,9 t/ha. Sjetva je obavljena 26. travnja, a berba kukuruza 7. listopada. Međutim hibrid DeKalb 537, na tlima serije Galva i Primghar , kiselih tala sa niskom i visokom količinom cinka i niskom količinom fosfora (8-11 mg/kg tla) nisu pokazali značajne razlike u visni prinosa kod gnojidbe cinkom. Na plodnim tlima serije Marshall , u uvijetima alkalne reakcije tla, i uz dobru opskrbljenost cinkom i fosforom (66 mg P/kg tla), gnojidba cinkom značajno povećava prinos hibrida GH 9230BT. Razlika između varijanata, sa i baz gnojidbe cinkom, iznosi 2,36 t/ha.

Za područje države Kentucky, Murdock i Howe utvrdili su optimalnu količinu gnojidbe cinkom u odnosu na količinu fosfora u tlu i pH reakciji tla. Vrijednosti gnojidbe temelje se na vrijednostima dobivenih ekstrakcijom elemenata iz tla otopinom Melich III.

Tablica 1. Potrebne doze cinka u gnojidbi kukuruza u odnosu na količinu fosfora u tlu i pH reakciji tla (Murdock i Howe, Agronomy notes, 1/2001)

Vrijednosti pH u vodi
6,0-6,4
6,5-6,8
6,9-7,2
7,3-7,6
Količina fosfora u tlu
(kao kg/ha P)
Količina cinka u tlu
(kao kg/ha Zn)
Potrebna količina dodanog cinka
(kao kg/ha ZnSO4)
56,1
1,2-2,0
2,1-2,8
2,9-3,6
3,7-4,4
11,2-22,4
112,1
1,8-2,6
2,8-3,4
3,6-4,1
4,4-4,9
11,2-22,4
168,2
2,1-2,9
3,1-3,7
3,9-4,5
4,7-5,3
11,2-22,4
224,2
2,4-3,1
3,4-3,9
4,1-4,7
4,9-5,6
22,4-33,6
280,3
2,6-3,4
3,6-4,1
4,4-4,9
5,2-5,7
22,4-33,6
336,3
2,7-3,6
3,7-4,4
4,5-5,2
5,3-5,9
22,4-33,6
392,4
2,9-3,7
3,8-4,5
4,7-5,3
5,5-6,1
22,4-33,6
448,4
3,0-3,8
4,0-4,6
4,8-5,4
5,7-6,3
22,4-33,6
504,5
3,1-3,9
4,0-4,7
4,8-5,5
5,7-6,4
22,4-33,6
560,5
3,1-4,0
4,1-4,8
4,9-5,6
6,2-6,6
22,4-33,6

Isti autori su utvrđivali i utjecaj gnojidbe cinkom putem tla, na koncentraciju cinka u klipnom listu kukruza. Kako se na slijedećoj ilustraciji može vidijeti, rastom doze gnojidbe cinkom, gotovo proporcionalno raste i količina cinka u klipnom listu.

Slika 3. Koncentracija cinka u tlu i klipnom listu kukuruza

Na temelju predhodnih istraživanja, za područje države Kentucky, donja granica opskrbljenosti cinkom iznosi 17 ppm u klipnom listu kukuruza. Isto tako, zaključili su da se dodavanjem 5,5 kg/ha ZnSO4 podiže količina cinka u klipnom listu za 1,75 ppm. Količina od 5,5 kg/ha Zn u tlu, donja je granica za opskrbljenost tla za uzgoj kukuruza.

Optimalna opskrbljenost tla cinkom za uzgoj kukuruza, u državi Vermont, prikazana je u slijedećoj tablici:

Tablica 2. Preporuka gnojidbe tla cinkom za proizvodnju kukuruza

Količina Zn u tlu
mg/kg tla
Interpretacija
Količina gnojidbe cinkom
< 0,5
Nedostatak cinka
10-15 kg/ha ZnSO4
0,5-0,9
Umjereno opskrbljeno tlo cinkom
Primjena cinka
lokalizirano prilikom sjetve
> 1,0
Dobro opskrbljeno
Bez potrebe za dodatnom gnojidbom

Dinamika cinka u poljoprivrednim tlima u Hrvatskoj

Zasad ne postoje istraživnaja o gnojidbi cinkom u proizvodnji kukuruza u Hrvatskoj. Dosadašnji radovi su uglavnom cink tretirali kao teški metal i zagađivač u agroekološkom sustavu.

Na osnovi predhodno navedenih istraživanja, u području tzv. "kukuruznog" pojasa u SAD (eng. Corn belt), vidljivo je da gnojidba cinkom predstavlja važan tehnološki zahvat u proizvodnji kukuruza. Jednako kao i u "kukuruznom" pojasu u SAD-u, tako se i u Hrvatskoj kukuruz uzgaja na različitim tipovima tala - od teških glinenih do laganijih aluvijalnih tala; od tla bogatim organskim tvarima (černozemi) do potpuno mineralnih tala (pseudogleji) i sa različitim tipovima vlaženja tla.

Prema podacima Statističkog zavoda Republike Hrvatske kukuruz se u Hrvatskoj proizvodi na površini od 350.000-480.000 ha (podaci od 1991-2000), uz prosječni prinos od 3,6-5,8 t/ha suhog zrna, što je veoma nizak prinos. Međutim, intenzivna proizvodnja kukuruza, sa visokim prosječnim prinosima, 8-12 t/ha, vrlo je dohodovna djelatnost. Tako se pri prinosu od 10 t/ha suhog zrna ostvaruje dohodak od 2.645,59 kn/ha. Kako je biološki potencijal rodnosti kukuruza znatno viši, očito je da se uvođenje gnojidbe cinkom, mogu značajno povisiti prinosi, uz minimlana ulaganja. Stoga bi čim prije trebalo pokrenuti i znanstveno-istraživački rad o utjecaju gnojidbe cinkom na prinos kukurza.

Primjena cinka u gnojidbi kukuruza

Cink se u gnojidbi kukuruza može primjeniti na više načina. Najčešće se primjenjuje u predsjetvnoj pripremi tla, lokalizirano kod sjetve ili folijarnom gnojidbom. Svaki od navedenih načina ima stanovite prednosti ali i nedostatke, ovisno o tehnologiji proizvodnje kukuruza.

Predsjetveno u pripremi tla, koristi se najjefitniji izvor cinka, cink-sulfat koji sadrži 38% Zn. Ovisno o opskrbljenosti tla, koristi se u količinama od 10-35 kg/ha, uz obavezno mješanje sa granuliranim NPK gnojivima. Na našem tržištu nekada je postojalo kompleksno NPK gnojivo sa cinkom, NPK 15-15-15 + 1% Zn (Petrokemija, Kutina), koje se može koristiti u predsjetvenoj pripremi tla, međutim više ga nema u ponudi Petrokemije.

Tehnološki napredniji način primjene cinka je lokalizirana gnojidba tijekom sjetve, gdje se gnojivo polaže u zonu sjetve. Time se znatno reduciraju potrebne količine gnojiva i postiže visoka učinkovitost. Najčešće se primjenjuju tzv. startna gnojiva, koja još sadrže i veću količinu fosfora, zatim dušika, ostalih mikroelemenata i organskog ugljika; ovisno o tipu gnojiva i proizvođaču. Iako se iz kemije tla zna za antagonizam (nesnošljivost) fosfora i cinka u tlu, moderna startna gnojiva, rezultat su najnovijih tehnoloških dostignuća u kemijskoj industriji, pa se stoga primjenom takvih gnojiva na očituje negativni učinak fosfor-cink. Startna gnojiva su mikrogranulirana ili u tekućem stanju, te se za upotrebu moraju koristiti posebni dodaci na sijačicama za kukuruz, što je i ujedno i najveća prepreka trenutnom korištenju startnih gnojiva.

Međutim, danas sve moderne sijačice za kukuruz, posjedjuju mogućnost jednostavne nadogradnje za primjenu startnih gnojiva ili se mikrogranulirano gnojivo može koristiti dozatorom za insekticide (mogu se mješati sa insekticidom i zajedno primjenjivati).

Tablica 3. Mikrogranulirana startna gnojiva koja sadrže cink u ponudi na hrvatskom tržištu (2013. godina)

Gnojivo
(proizvođač)
Sastav
Doza primjene
Microphos
(proiz. Agrofill, Italija, zastupnik Sjeme d.o.o., Split)
10% N
46% P2O5
1,8% Zn
0,002% Mn
20-40 kg/ha
Umostart Super Zn
(proiz. Sipcam, Italija, zastupnik Ba-mi Agro d.o.o., Zagreb)
11% N
48% P2O5
1,0% Zn

I treći način primjene cinka je folijarna gnojidba. Najčešće se primjenjuje kombinirani zahvat prilikom primjene zaštitnih sredstava ili kao samostalni tretman. Za folijarnu primjenu se posebno preporučaju posebno formulirana gnojiva, koja sadrže cink u helatnom obliku ili gnojiva u kojima je cink vezan na organski kompleks, što je vrlo značajno radi bržeg usvajanja i translokacije cinka u biljci. Jedan od takvih proizvoda je gnojivo Agrozin 9L Complex , koji sadrži 9% cinka (Zn) vezanog na organski kompleks.

U svakom slučaju, na temelju podataka istraživanja može se zaključiti da cink igra vrlo važnu ulogu u gnojidbi kukuruza, te da je za postizanje visokih i stabilnih prinosa kukuruza vrlo važan element. To se posebno ističe prilikom rasta kukuruza u lošim klimatskim uvjetima (hladnoća tla nakon rane sjetve, nedostaka vode tijekom vegetacije i sl.). Zahvaljujući razvoju tehnologije proizvodnje gnojiva, danas na tržištu postoje različita gnojiva koja sadrže cink i koji se sa uspijehom mogu primjenjivati u gnojidbi kukuruza, važne ratarske kulture za proizvodnju stočne hrane.

Autor: Dr.sc. David Gluhić, Foto: RGBStock


Tagovi

Gnojidba Tlo Zasijana površina Cink Gnojidba kukuruza NPK gnojiva Agroklimatski uvjeti Prinos Biološki potencijal Folijarna gnojidba


Partner

Izdvojeni tekstovi

Izdvojeni oglasi