Loch Jakab – Nosticzius Árpád
Mezőgazda Kiadó
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.
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 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 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.
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?