Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai Facultatea de Geografie i Geologie Departamentul de Geografie

MICROELEMENTE METALICE SI METALE GRELEProf Dr. Radu Lctuu

Drd. Iacob Ana-Maria Domeniul Geografie Subdomeniul Geografie Fizic Anul I

IAI, 20111

Carene i excese de microelemente (metale grele ) n sistemul sol-plant

1.Noiuni i concepte Plantele sunt organisme autotrofe care i produc singure substanele necesare creterii i dezvoltrii lor din compui minerali. Pentru aceasta, ntre ele i mediul n care triesc are loc un permanent schimb de substante i energie. Schimbul de substane dintre plante i mediu, vizeaz diferitele elemente nutritive pe care acestea le iau din sol n vederea formrii corpului lor, a creterii i dezvoltrii, n mediu ambiant plantele eliminnd substane organice i minerale, gaze, produse ale metabolismului catabolic. Schimbul de energie se refer la faptul c, n procesul de fotosintez plantele utilizeaz o mic parte din energie solar. Fiecare specie prezint anumite particulariti n raporturile sale cu mediul ambiant, determinate de evoluia sa filogenetic. Elementele minerale, cu rol de nutriie n procesul de metabolism se pot clasifica dup mai multe criteri dintre care, un criteriu extreme de importane este acela al cantitilor pe care le consum planta, elementele chimice putnd fi grupate n mod convenional n macroelemente, microelemente i ultramicroelemente. Macroelementele, sunt reprezentate prin elementele chimice pe care plantele le consum n cantiti relativ mari i care reprezint 101 - 10-2 % din substana uscat. Macroelementele cuprind - macroelemente de ordin principal -C, O, H, N, P, K -care alcatuiesc majoritatea compusilor organici din plante; - macroelemente de ordin secundar - S, Ca, Mg - care iau parte la formarea numai a anumitor compui organici din plante. Microelementele, sunt elementele chimice pe care plantele le consum n cantiti mici i care reprezint 10-3 - 10-5 % din substana uscat. Ele mai sunt denumite oligoelemente (oligos = puin) sau elemente catalitice, deoarece majoritatea catalizeaz procesele biochimice din plante. Din aceast grup fac parte: Zn, Mn, Cu, Mo, B, I, Ba, Ag. Ultramicroelementele, cuprind elementele pe care plantele le consum n cantiti foarte mici, ele reprezentnd 10-6 - 10-12 % din substana uscat. n aceast grup intr U, Ra, Th, Ac. Un alt criteriu esenial ncadreaz rolul elementelor n metabolismul plantelor. Elementele eseniale sunt elementele nutritive care iau parte la alctuirea compuilor organici din plante sau care catalizea anumite procese biochimice. Ele nu pot fi substituite de alte elemente, nct n absena, lor plantele nu cresc i nu se dezvolt normal. Din aceast grup fac parte: C, O, H, N, P, K, Cu, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, B, Ce. La acestea se adaug unele elemente ce sunt eseniale numai pentru anumite specii de plante: Si - pentru orez; Na - pentru plante halofite; Co - pentru varz. Elementele neeseniale sunt elementele ce pot fi substituite n procesele biochimice din plante. De exemplu: Mo - care activeaz enzimele din grupa nitroreductazelor poate fi substituit de vanadiu (Va).

2

Un ultim criteriu, cel agrochimic de clasificare, are n vedere semnificaia elementelor nutritive, ngrminte pentu plante ct i rolul lor n viaa plantelor. Din acest punct de vedere, se deosebesc elementele nutritive principale, folosite ca ngrminte N, P, K; elementele nutritive secundare, folosite ca ngrminte S, Ca, Mg; microelementele, folosite ca ngrminte la plante B, Mn, Zn, Cu, Mo, Co; i elemental nutritive funcionale, folosite ca ngrminte numai la specii de plante cultivate Na, Si, Cl. Concentraia i raportul dintre elementele nutritive care trebuie sa existe n soluia solului pentru a se realiza o nutriie ct mai corespunztoare cu cerinele biologice ale plantelor ine de echilibrul nutitiv al plantelor. Corelaia dintre concentraia elementelor nutitive n plant i nivelul produciei, a permis separarea mai multor stri ale gradului de aprovizionare a plantei cu elemente nutritive (fig.1)

Figure 1 Corelaia dintre cretere i concentraia elementelor din plant (dup I. Avrvarei, M.Volf, T. Listnic, 2001)

Prin caren, se nelege starea n care planta este insuficient sau chiar deloc nutrit cu un element, lucru ce influeneaz negativ creterea i dezvoltarea. n funcie de modul de manifestare, carenele pot fi ascunse, identificate numai prin analize chimice i care se manifest ndeosebi prin scaderea recoltei; exteriorizate, sub forma unor simptome relativ specifice pe prile vegetative. n acest caz, se modific culoarea verde a frunzelor, este afectat creterea lstarilor sau a rdcinilor, are loc o cdere prematur a fructelor. Pe de alt parte, excesul reprezint starea de nutiie n care concentraiaa unui element depete un anumit nivel, lucru ce produce usoare tulburri fiziologice, histochimice, soldate cu ncetinirea creterii i scderea recoltei. 2. Carene i excese de microelemente (metale grele) n sistemul sol plant Microelementele sunt consumate de ctre plante n cantiti foarte mici dar importana lor n nutriia plantelor este foarte mare, ca urmare a rolului lor complex n procesele metabolice. Aceste elemente nutritive pot fi puse alturi de vitamine ca importan fiziologic, carenele determinnd tulburri de nutriie, tot att de grave ca i avitamonozele.3

Microelementele necesare diferitelor culturi agricole se asigur n principal, pe seama rezervelor existente n sol. n condiiile unei agriculturi intensive, odat cu sporurile mari de producie ce se obin, cantitile de microelemente existente n sol devin insuficiente pentru nutriia normal a plantelor, lucru ce impune refacerea gradului de asigurare, prin aplicare de ngrminte. Speciile de plante cultivate, manifest exigen diferit fa de nutriia cu microelemente. Culturile la care carenele de nutriie cu microelemente se observ mai frecvent sunt: porumbul, sfecla de zahr, soia, fasolea, lucerna, culturile de legume, culturile de plante semincere, via de vie, pomii, arbutii fructiferi. 1.1. Rolul fierului n metabolismul plantelor a) Importana fierului n nutriia plantelor este multipl, funciile lui biochimice fiind legate de nsuirile de a forma produi compleci de tip chelat i de posibilitatea schimbrii reversibile de valen. Fierul particip la procesele de cretere, respiraie, sinteza clorofilei, fotosinteza, fixarea simbiotic a azotului molecular. El este componenul esenial n alctuirea unor enzime care conin fier, sub form de hem (C34H32O4N4Fe - grupul prostetic al hemoglobinei), precum i a unor substane organice cu rol de transportori. Fierul este un activator al unor enzime ca aldoza, arginoza, dipeptidaza. Plantele iau fierul din sol sub forma ionilor de Fe2+ i n mai mic msur de Fe3+. Absorbia ionului de Fe2+, este posibil datorit capacitii rdcinilor de a reduce Fe3+ n Fe2+, fiind mai uoar n condiiile unui pH acid. Absorbia fierului din sol de ctre plante, este stnjenit de valorile ridicate ale pH-ului i de o serie de ioni prezeni n soluia nutritiv, Cu2+ , Mn2+ , Zn2+ , Ca2+ , Mg2+ , care pot provoca carene induse de fier. Din rdcin fierul este transferat spre prile aeriene, prin xilem, sub form de citrat feros, ctre frunze. Mobilitatea fierului n plante este sczut, el fiind greu transferat din frunzele mature n cele tinere, motiv pentru care carenele n fier apar de la vrful plantei. Coninutul plantelor n fier variaz n raport cu specia i organul analizat, de la ordinul zecilor pn la ordinul sutelor de ppm. Speciile mari consumatoare de fier, sunt: salata, spanacul, porumbul, cartoful, sfecla pentru zahr. b) Prezena fierului n sol n sol, fierul se gsete n diferite minerale n principal sub form de oxizi amfoteri i hidroxizi; n orizonturile de la suprafa cei mai abundenisunt oxizii ferici hidratai. Din punct de vedere al abundenei, fierul face parte din categoria macroelementelor avnd un coninut mediu cuprins ntre 1,5 i 3% n luvisoluri (luvosoluri) i ntre 4-5% n cernoziomuri. ns, fierul aparine grupei microelementelor datorit cantitii de fier solubilizat n soluia solului (mg/kg sol) i n special datorit cantitii absorbite de plante (de ordinul zecilor- sutelor de ppm) i a funciilor pe care le ndeplinete n procesul de nutriie. Fierul total al solului este constituit din trei forme: fierul schimbabil, reinut la complexul adsorbtiv al solului sub forma ionilor Fe2+ i Fe3+ care n urma reaciilor de schimb pot trece n solua solului;

4

fierul neschimbabil: este un component al unor minerale ca: muscovit (< 3% Fe), hornblend (< 15% Fe), augit (< 10% Fe), olivin (3- 24% Fe), precum i a unor minerale argiloase; montmorillonit (< 21% Fe), illit (1-3% Fe); fierul din soluia solului, este forma direct accesibil plantelor, reprezentat prin ionii de Fe2+, Fe3+ , Fe(OH)2+ , Fe(OH)2+ . Cantitile de fier care se gsesc n soluia solului sunt foarte mici, n comparaie cu fierul total i variaz cu tipul de sol, pH-ul, textura, gradul de saturaie n baze, fiind cuprinse ntre 1,5- l9 ppm Fe. Cel mai sczut coninut de Fe solubil se afl la pH-ul cuprins nte 6,5 i 8,0. Acizii humici i acizii organici, rezultai n urma descompunerii materiei organice formeaz cu fierul, chelai, din care fierul este mai accesibil plantelor, n mediu neutru sau alcalin, dect n cel acid. Acest lucru explic rezistena plantelor la cloroz feric, pe solurile bogate n materie organic. c) Carena n fier Insuficiena Fe n nutriia plantelor determin ncetinirea ritmului de cretere a rdcinilor, ca urmare a distrugerii hormonului vegetal, auxina. Carena produce perturbri n sinteza clorofilei, n metabolismul ARN, n structura cloroplastelor. Fenomenul cel mai duntor pentru producie este apariia clorozei ferice care se manifest pe frunzele din etajele superioare ale plantelor. Frunzele ncep s capete o culoare galben ca lmia, pn la galben-albicioas, nervurile principale rmnnd verzi. Simptomele sunt asemntoare cu cele ale carenei n magneziu sau azot, cu deosebirea c nu apar pete brune necrotice. Cloroza feric, nu apare ntotdeauna datorit insuficienei Fe2+ , ci i unui blocaj, al Fe2+ de ctre carbonatul de calciu (cloroz indus). Cloroza feric, este frecvent ntlnit la via de vie, pomi i arbuti fructiferi, tomate, soia, fasole, manifestndu-se n deosebi n primverile reci i umede. Instalarea clorozei ferice la plantele dezvoltate pe soluri carbonatice este dependent de o serie de nsuiri chimice ale solului precum coninutul total i activ de CaCO3, coninutul de humus i de Fe extractabili o parte din sceste nsuiri fiind ncorporate n valorile indicelui puterii clorozate. Cloroza feric, apare frecvent pe solurile calcaroase, cu pH-ul alcalin precum i pe solurile amendate recent cu doze mari de carbonat de calciu. Prezena ionilor de calciu n cantitate mare n soluia solului mpiedic absorbia ionilor de Fe2+ , ca urmare a caracterului antagonist (cloroz indus). "Indicele puterii clorozate" (IPG) exprimat prin raportul dintre carbonatul de calciu activ i coninutul de fier, este o propunere elaborat de Juste i Pouget (1972) n evaluarea intensitii clorozei: IPG = n care: CaCO3activ carbonatul de calciu extras n soluia de oxalat de amoniu 0,2 in %; (Fe)2 ptratil coninutului de fier extras n aceeai soluie de oxalat de amoniu 0,2 n n ppm.5

Valoarea IPC este cuprins ntre 0 i 200. n funcie de acest indice potenialul de clorozare a solului se apreciaz astfel: valori mai mici de 5 indic faptul c solurile nu au putere de clorozare; 6-10, potenial clorozant sczut; 11-25, potenial clorozant mijlociu; 26-50, potenial clorozant ridicat; valori mai mari de 51, indic soluri cu potenial clorozant foarte ridicat. O alt propunere de calculare a IPG-ului este dat de Rusu et al.(1992,2005) prin mprirea coninutului de CaCO3activ la coninutul de humus i multiplicarea rezultatului cu 10. Valorile astfel obinute se preteaz schemei de interpretare: 50 cloroz feric foarte puternic. Datele referitoare la cloroza feric mai poti fi interpretate cu ajutorul urmtorului tabel (dup Borland et al., 1992):Probabilitatea (%) apariiei clorozei ferice la via de vie altoit pe portaltoi puin susceptibil nsuirile chimice ale solului (stratul desfundat 0 - 40 cm) Humus CaCO3 activ % 0 10 40 - 60 90 2,5 - 3,0 2,0 - 2,3 1,0 - 1,5 1,0 sub 2,5 5,0 - 8,0 16,0 - 24,0 24,0 Fe solubil n oxalat de amoniu 0,2% N ppm 100-115 60 - 80 35 - 40 30 - 35IPC CaCO3 x10 4 Fe

foarte susceptibil

moderat susceptibil la cloroza feric 0 10 - 20 50 - 80 100

(dup Juste i Pouget, 1972) 2,5 5 - 15,0 130 - 190 190

10 20 - 40 100 100

Formarea bicarbonailor n sol intervine hotartor asupra incidenei carenei de fier, n interfaa acestora n absorbie, n vehicularea i funciile fiziologice ale fierului. Porducia bicarbonailor este favorizat de fertilizarea cu ngrminte organice nefermentate, de excesul de umiditate i de tasarea solului. Coninutul de fier al frunzelor este un alt indicator al carenei de fier. Domeniile de concentraie n Fe la pricipalele plante de cultur pentru cele trei domenii de nutriie sunt date de Bergmann i Neubert (1976), dup date preluate de la diferii autori. Diagnosticul este dat de raportul dintre datele analitice obinute la plantele sntoase i cele afectate i solul de sub acestea. Astfel, la sol, pentru pHH2O i indicele puterii clorozante raporturile trebuie s fie mai mici sau egale cu 1, iar la plant rapoartele pentru Fe total 1 i pentru P/Fe total 1(Borland et al., 1992). d) Sortimentul produselor cu Fier n scopul combaterii carenei de fier (cloroza) se folosesc o serie de sruri anorganice sau organo-minerale. Sulfatul de fier - FeSO4.7H2O - Cunoscut i sub numele de calaican, se obine industrial prin introducerea fierului n acid sulfuric (20-30%). Se prezint ca o sare cristalin de culoare

6

albastru-verzui. Este solubil n ap; 15,6 g la 100 ml ap la 20o C. Conine 20,1% Fe sau 28% Fe2O3. n contact cu aerul pierde apa de cristalizare, iar fierul bivalent, trece n fier trivalent. Chelaii de fier, se folosesc n combaterea clorozei ferice din anul 1951 . Ei reprezint o grup de compui compleci organo-minerali, cu nsuiri fizico-chimice care mresc eficiena fierului n combaterea clorozei. Sunt solubili n ap, stabili la aciunea microorganismelor, fierul eliberndu-se treptat, ceea ce face s nu fie reinut cu uurin de coloizii solului. Din aceast grup fac parte urmtorii produi: Na2Fe-EDTA, (Versena) - sare de sodiu i fier a acidului etilendiaminotetraacetic. Are un coninut de 5-14% Fe; NaFe-EDTA - sare de sodiu i fier a acidului dietilentriaminopentaacetic, cu 10% Fe; NaFe-HEEDTA - sare de sodiu i fier a acidului hidroxietiletilendiaminotetraacetic, cu 5-9% Fe. Alte sruri cu fier, ce pot fi administrate pentru combaterea carenei n fier sunt: oxidul feros (FeO) cu 77% Fe, oxidul feric (Fe2O3) cu 69% Fe; sulfat feros de amoniu (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O cu 14% Fe; sulfat ferric Fe2(SO4)3.4H2O cu 23% Fe; sequestrene 138% Fe. e) Aplicarea ngrmintelor cu fier. ngrmintele cu fier se pot aplica pe sol i ppe plante. Sensibilitatea cea mai mare la deficiena n fier o au: via de vie, nucul, piersicul, cireul, arbuti fructiferi, tomatele, conopida, soia, fasolea, sfecla, orzul i gramineele perene furajere. mrul, prul, prunul, varza, gutuile, porumbul, lucerna - au sensibilitate mijlocie. Combaterea clorozei ferice, la via de vie se face n primul rnd, prin prevenirea ei, utiliznd la plantare, portaltoi corespunztori cu capacitatea de clorozare a solului. n cazul apariiei clorozei n plantaiile viticole, se fac stropiri foliare n perioada de vegetaie cu sruri de fier: FeSO4.7H2O soluie 0,2-0,5%, Fe-EDTA soluie, 0,02% (0,5-1,1 kg Fe/ha). n livezi, cloroza feric se combate prin aplicarea n sol a srurilor anorganice (calaocan, oxid feros, sulfat feric), n doze de 5-10 kg Fe/ha, n funcie de gradul de solubilitate a produsului. Compuii cu Fe de tip chelat, se administreaz n doze de 2-9 kg/ha, folosindu-se 12-24 g/pom, iar pe solurile calcaroase 100-200 g/pom; efectul remanent se manifest\ 1-2 ani. n perioada de repaus, n livezi se aplic stropiri cu soluii de 3-5% FeSO4.7H2O (300 l/ha) sau n timpul vegetaiei cu soluii n concentraie de 0,04-0,08% neutralizate cu 0,15% var stins. Pot fi utilizai i compui chelatici ai fierului cu molecule complexe cu fier n stare ionic, care sunt absorbii i apoi se desfac n plant, n doze de 0,5-1,1 kg/ha. De asemenea compuii chelatici pot fi aplicai n livezi, odat cu apa de irigare n doze de 0,3-1,3 kg/ha Fe (NaFeEDTA). 1.2. Rolul manganului n metabolismul plantelor a) Importana manganului n nutriia plantelor Manganul are un rol multiplu n organismele vegetale vii aciunea lui fiind strns legat de prezena fierului, cu care trebuie s se afle ntr-un anumit echilibru (raport, Fe/Mn = 1:1,57

2,5). Manganul, are rol important n unele sisteme enzimatice, activnd enzimele oxidoreductoare: arginaza, decarboxilaza, peptidazele, hidrolazele. mpreun cu alte elemente (Fe, Cu, Zn) activeaz n mod indirect procesul de formare a clorofilei, particip n procesul de asimilare a CO2, i de fotosintez. Manganul mrete rezistena plantelor la secet, micornd transpiraia; n acelai timp confer rezistena plantelor la coninuturi ridicate de sruri solubile, datorit nsuirii de antagonism (Ca, Mg, Fe, Cu, Mo) i a intercondiionrii cu ali ioni (NH4+, NO3-, PO43- , K+,SO42-). Manganul este absorbit de ctre plante din soluia solului, ca ion bivalent Mg2+ , ionii Mn3+ i Mn4+, neputnd fi preluai de ctre plante. La nceput fenomenul de absorbie este pasiv, apoi activ legat de procesul de metabolism. Coninutul plantelor n mangan, variaz n limite foarte largi, n funcie de specie i de organul analizat, fiind cuprins ntre 30 i 500 ppm. Frunzele i organele de cretere ale plantelor, conin cel mai mult mangan. b) Prezena manganului n sol n sol, manganul se gsete n compui care aparin la trei stri de oxidare (+2; +3; +4). Coninutul n Mn total al solurilor din ara noastr variaz n limite foarte largi de 175-1820 ppm, cele mai sczute valori sunt specifice psamosolurilor (175-496 ppm Mn) i luvisolurile albice, din depresiunile montane (774 ppm Mn total). Coninuturi ridicate n Mn total se ntlnesc n solurile brun-rocate (1012 ppm) i vertisoluri (1189 ppm). n general, se constat o cretere a coninutului de Mn de la solurile de step la solurile de pdure. Ca urmare a tendinei lui de a trece sub form de oxizi superiori insolubili, manganul este mai puin afectat de procesul de levigare. n sol manganul se gsete sub diferite forme, asociate la fraciunea mineral i organic a solului. Din punct de vedere al gradului de solubilitate pentru plante manganul din sol, prezint urmtoarele forme: mangan neschimbabil: cea mai mare parte a manganului din sol, se afl sub form de oxizi greu solubili, precum i sub form de hidroxizi. Oxizii i hidroxizii de mangan sunt prezeni n stare cristalin sau amorf, sub form de pelicule, acoperind agregatele de structur sau sub form de cristale rspndite n masa solului; manganul schimbabil: din rezerva total a solului de mangan o fraciune foarte redus se gsete adsorbit la complexul coloidal al solului n form schimbabil cu Mn2+. Energia de adsorbie a Mn schimbabil este intermediar ntre cea a Ca2+ i Mg2+, variind n funcie de reacie, fiind mai puternic la valori mai mari ale pH-ului, i mai slab, la valori mai mici de pH; manganul solubil: se gsete n soluia solului, n concentraii de 1-9 ppm, sub form de Mn2+. n solurile cu reacie acid, precum n cele stagnohidromorfe, concentraia este mai ridicat, n timp ce n solurile cu reacie alcalin sau neutr, precum i n cele bine aerate, concentraia este foarte sczut (< 1 ppm).

8

Manganul solubil, mpreun cu cel schimbabil i cu formele uor reductibile constituie "manganul activ" din sol. n comparaie cu manganul total, coninutul solurilor n mangan activ, este mai redus (2-260 ppm Mn). ntre diferitele forme ale manganului se afl un echilibru dinamic i permanent. Acest echilibru este controlat de pH-ul solului, activitatea microorganismelor, regimul de umiditate i coninutul n materie organic. c) Carena n mangan Carena n mangan: se manifest de regul pe solurile organice i n primul rnd pe cele care conin carbonai cu un pH alcalin. Carena este foarte bine reflectat prin concentraia manganului n frunze, diagnosticarea foliar fiind criteriul principal de apreciere. Pentru majoritatea plantelor cultivate, nivelul critic este de 15-20 ppm Mn2+, n substana uscat a frunzelor. La cerealele pioase carena se manifest prin decolorri galben-cenuii, dispuse longitudinal n iruri paralele nervurilor. Ptarea galben-cenuie, afecteaz parenchimul internervurial al frunzelor stindard i a nc 1-2 frunze ncepnd cu treimea bazal a acestora. Reducerea rezistenei mecanice a poriunii afectate de ptare predispune frunzele la frngere. Dac carena persist, petele galben-cenuii sunt nconjurate de benzi de culoare nchis. La dicotiledonate deficiena n mangan se manifest prin cloroza reticular a frunzelor din etajele superioare. Aspectul de cloroz reticular este dat de clorozarea parenchimului i de persistena nervurilor n stare verde. La speciile pomicole smnoase, cloroza reticular confer frunzelor din vrful i treimea mijlocie a lstarilor aspectul de "schelet de pete". n general, fenomenul de caren n mangan se manifest pe solurile care conin mai puin de 1,00 ppm Mn schimbabil, extractibil cu o soluie normal i neutr de acetat de amoniu. d) Sortimentul ngrmintelor cu mangan Ca ngrminte cu mangan se folosesc o serie de compui anorganici i organici de Mn, frite sau reziduuri de la prelucrarea minereurilor de mangan. Sulfatul de mangan MnSO4.4H2O. Este forma cea mai comun existnd i alte forme cristalizate cu 1, 3, 5, 6, 7 molecule de ap. Se prezint ca o sare cristalizat n sistemul monoclinic sau rombic, de culoare alb sau roz. Conine 24,6% Mn i 14,3% S. Solubil n ap. Oxid manganos MnO, sare de culoare verzuie, insolubil n ap, conine 41-68% Mn. Bioxid de mangan MnO2, de culoare brun-negricioas, insolubil n ap, conine 63% Mn. Carbonat de mangan MnCO3, cristalizat de culoare roz sau amorf de culoare brun, insolubil n ap, conine 31% Mn. Chelai de mangan de tipul MnEDTA; sruri solubile n ap, utilizate n tratamente foliare cu 8-12% Mn. Zgurile ferimanganice, rezultate din prelucrarea minereurilor cu Mn, conin 9-15% Mn. Superfosfat mbogit cu mangan, conine 1,9-2,5% Mn, i rezult n urma neutralizrii aciditii libere cu MnCO3. Fritte cu mangan (sticl solubil), conine 10-25% mangan.

9

Administrarea ngrmintelor cu mangan n sol, se recomand pe cele cu reacie acid, deficitare n mangan i anume pe solurile turboase sau pe cele formate pe nisipuri cuarifere, unde trecerea Mn n forme insolubile are loc n mai mic msur. Dozele folosite variaz n funcie de plant, pH, coninutul solului n humus, textur, produsul folosit i metoda de ncorporare, fiind cuprinse ntre 5-15 kg/ha. Pe solurile cu reacie neutr, alcaline sau bogate n humus, se recomand aplicarea ngrmintelor cu mangan n benzi n doze de 5-10 kg/ha, asociate cu ngrminte cu reacie fiziologic acid (sulfat de amoniu). Pentru prevenirea instalrii carenei de Mn se mai recomand: fertilizarea cu ngrminte cu N acidifiante, cu ngrminte naturale, ferilizarea optim cu ngrminte cu P, evitarea supradozrii ngrmintelor cu K, evitarea supradozrii solurilor acide, asigurarea unui regim aerohidric normal n sol, prin irigare i drenaj. Dup aciunea favorabil a Mn, asupra creterii i dezvoltrii, plantele pot fi clasificate astfel: -plante foarte sensibile: fasolea, soia, castravei, spanac, dovleac, praz, plantele din punile naturale, nuc, mr, piersic, cais; -plante sensibile: cartof, gru, in, mazre, varz; -plante puin sensibile: secar, porumb. 1.3. Rolul zincului n metabolismul plantelor a) Importana zincului n nutriia plantelor Zincul particip n metabolismul proteic, n sinteza acizilor ribonucleici, a glucidelor, a vitaminelor B, C i P, precum i la formarea clorofilei. n metabolismul proteic Zn, favorizeaz sinteza ARN, care la rndul su controleaz sinteza proteinelor. n metabolismul glucidelor, Zn activeaz enzimele din grupa endazelor. Plantele preiau zincul din sol sub form de ion, Zn2+. Absorbia ionului de Zn2+, se desfoar la nceput ca un process fizic, de schimb de ioni i difuziune, iar ulterior procesul este metabolic. b) Prezena zincului n sol n sol zincul, se afl n diferite forme, deosebite sub raportul accesibilitii pentru plante, variind de la forme solubile n ap, prezente n soluia solului la forme puternic reinute, inaccesibile plantelor. Coninutul total al Zn din stratul arabil al solurilor rii este cuprins nte 18-112 ppm, cu valori frecvente ntre 40-80 ppm (Davidescu el al., 1988). Coninuturile cele mai mici de zinc le au psamosolurile srace n coloizii minerali i organici, sub 20 ppm, n timp ce vertisolurile i molisolurile cu textur argiloas, au coninuturile cele mai ridicate n zinc, 80-90 ppm. Rezerve mari de Zn total se ntlnesc i la litosolurile bogate n argil (> 80 ppm), precum i la solurile turbogleice i turboase din Delta Dunrii. Zincul accesibil plantelor este reprezentat de fraciunea extractibil n soluie de HCl 0,1 N sau n Na2EDTA (etilendiaminotetraacetat de sodiu) 0,05 M, din orizontul superior al solurilor.

10

Mobilitatea zincului n sol scade pe msura creterii pH-ului solului i a coninutului n fosfor. Zn este absorbit de ctre plante sub form de cation bivalent (Zn2+). c) Carena n zinc La plantele multianuale mobilitatea zincului este mai redus dect la cele anuale. Zn nglobat n compuii biochimici i n structura anatomo-fiziologice specifice nu este vehiculat spre organele n curs de formare. Speciile foarte sensibile la carena n zinc sunt: porumbul, fasolea, ricinul, inul, hameiul, iar dintre pomii fructiferi, mrul, piersicul i prul. Sensibilitate moderat manifest, soia, cartoful, sfecla pentru zahr, lucerna, trifoiul, ceapa. Cerealele pioase, mazrea, ierburile perene sunt mai puin sensibile la carena n zinc. Spre exeplu, carena la Zn la porumb se manifest prin talia redus a plantelor, scurt noderat i aspectul "stufos" al plantelor, nglbenirea tinerelor frunze, aspectul pargamentos sub form de benzi n lungul frunzei - la plante aflate ntr-un stadiu avansat carenei. Carena de zinc apare pe soluri cu neutr-alcalin, cu un coninut nativ sczut de zinc (6,8

8,2 aat o aprovizionare bun cu acest microelement. c) Carena n molibden Poate fi observat pe solurile cu textur uoar, la culturile exigente fa de acest element (leguminoase anuale i perene), prin culoarea galben a frunzelor din etajele inferioare i mijlocii. La toate culturile, carena primar de molibden se exteriorizeaz la fel ca cea de azot, ca urmare a rolului sistemelor enzimatice cu molibden asupra nutriiei cu azot a plantelor. Simptomele carenei secundare se manifest prin culoarea galben-verzuie a frunzelor din etajul inferior i mijlociu, arsuri pe vrful i marginea frunzelor, pierderea turgescenei, ntrziere n cretere i dezvoltare (floarea soarelui, porumb). Sensibilitate mare la carena n molibden, manifest, floarea soarelui, gulia i conopida; sensibilitate moderat au sfecla, ovzul i porumbul; susceptibilitate redus la caren o prezint grul, orzul, cartoful, elina i morcovul. La floarea soarelui dar i al alte plante cu un coninut redus de Mo din sol, n condiiile unui exces de N-NO3, poate induce fenomenul de intoxicare nitric sau de caren secundar a molibdenului. Evaluarea apariiei acestui fenomen se poate realiza pin calcularea unui indice al carenei de molibden indus de nitrai - IC MoIN ( Lctuu, 1990): ICMoIN=

n care:

Mo = coninutul de molibden mobil al solului, solubil n reactivul Tamm, n ppm; pH = valoarea reaciei solului n suspensie salin N-NO3 = coninutul n azot nitric al solului, ppm. d) Sortimentul ngrmintelor de molibden Molibdatul de amoniu (NH4)6Mo7O24.4H2O. Se prezint sub forma unei sri cristaline de culoare alb, fr miros. Conine 54% Mo. Se aplic direct n sol n doz de 0,55-1,1 kg/ha, sau n timpul perioadei de vegetaie prin stropiri foliare, n concentraie de 0,01-0,025%, n cantitate de 300-400 l/ha. Molibdatul de sodiu Na2MoO4.2H2O. Este o sare cristalin cu 46% Mo, solubil n ap. Poate fi administrat direct n sol, n doze de 0,75-1,5 kg/ha, odat cu ngrmintele cu N, P, K. Se mai poate aplica n timpul perioadei de vegetaie prin stropiri foliare cu soluii 0,1%, sau prin umectarea seminelor nainte de semnat, soluie 0,05-0,1%. Superfosfatul molibdenizat. Conine 0,2% molibden, adugat la granularea superfosfatului. Este un ngrmnt foarte bun pentru leguminoase. Ambele elemente P i Mo, au aciune sinergetic unul asupra celuilalt. Nmolul de molibden, este un deeu de la flotaia minereurilor cu molibden, apare ca o pulbere cenuie ce conine 3-8% Mo.16

n sol, molibdenul se administreaz n doze cuprinse ntre 0,3 i 0,6 kg Mo/ha. Pentru stropiri foliare, n cazul tratamentului curativ, se utilizeaz soluii de 0,01 0,025% molibdat de amoniu sau molibdat de sodiu, folosind pentru 1 ha 300-400 l soluie. n vederea prevenirii carenei n molibden sunt necesare o serie de msuri tehnologice: calcarizarea solurilor acide (pH 6-7), fertilizaea periodic sau anual cu gunoi de grajdi, fertilizaea mineral n doze optime din punct de vedere economic, aplicarea fracional a ngrmintelor cu azot, folosirea drept surs de azot a ureei, sulfatului de amoniu, cultivarea de hibrizi i soiuri puin susceptibile la carena n molibden.

BIBLIOGRAFIE

AVARVAREI, I., DAVIDESCU, V., MOCANU, R., GOIAN, M., CARAMETE, C., RUSU, M., (1997) - Agrochimie, Editura Sitech BORLAN, Z., HERA, C., (1977) - ndrumtor pentru stabilirea necesarului de ngrminte i amendamente, Editura Ceres, Bucureti. DAVIDESCU, D., DAVIDESCU, VELICICA, (1981) - Agrochimia modern, Editura Academiei, Bucureti. LCTUU R. (2006) Agrochimie, Ediia a II-a revizuit i completat, Ed. Terra Nostra, Iai

17