Odpovídá na otázky o problému chlorózy v hroznech Matteo Spagnolo – profesor na katedře pedologie, rostlinné vědy a potravinářství na univerzitě v Bari v Itálii.
Zkoumáte problém nedostatku železa v hroznech?
Ano, naše výzkumná skupina se zabývala problémem železa a jeho distribuce v rostlinách. Cílem je porozumět mechanismům, které rostlina používá, aby se pokusila překonat tento stav. nedostatek železa způsobující chlorózu hroznů. K tomu jsme použili pokročilé spektroskopické metody k posouzení lokalizace železa v různých částech závodu.
Jaké jsou příčiny chlorózy?
Chloróza železa, a tedy všechny vizuální známky nedostatku tohoto prvku v rostlině vinné révy, závisí nejčastěji na vlastnostech půdy (viz tabulka).
Vápenité půdy, tak pojmenované kvůli přítomnosti uhličitanů a hydrogenuhličitanů, mají vysoké alkalické pH (asi 8). Za těchto podmínek pH, ačkoli celkový obsah železa není limitujícím faktorem, je to rozpustné železo dostupné pro kořeny hroznů, které je přítomno ve velmi nízkých koncentracích.
Typ kyselosti půdy
úroveň hodnoty pH
V blízkosti neutrálu
Proč se to děje?
Protože v podmínkách pH vápenatých půd železo vysráží se a tvoří oxidy a hydroxidy, které jsou velmi špatně rozpustné. Díváme se tedy na pouhou přítomnost minerálů. Naštěstí je koncentrace železa ve většině viničních půd o něco vyšší, protože v půdě je řada přírodních komplexotvorných činidel, které značně zvyšují koncentraci rozpustného železa.
Existují rozdíly v projevech chlorózy v různých půdách?
Obecně lze říci, jsou vidět největší problémy na tzv. lehkých půdách, chudých na organickou hmotu a velmi bohatých na aktivní vápenec, což je nejjemnější frakce uhličitanu vápenatého.
Aktivní vápenec je poměrně rozpustný, snadno uvolňuje uhličitany, které v půdě tvoří hydrogenuhličitany a vápník. Tato situace způsobuje zvýšení pH půdy, což přispívá k přechodu železa do formy pro rostlinu nedostupné a způsobuje chlorózu.
Je hodně vápníku v půdě dobrým ukazatelem?
Vysoký obsah vápníku v půdách představuje problém pro hrozny, protože tento prvek soutěží se železem při tvorbě komplexů s organickou hmotou přítomnou v půdě (kořenové exsudáty, rozpustná organická hmota, siderofory atd.), což dále snižuje dostupnost železa v půdě.
Na jakých mechanismech se podílí železo uvnitř rostliny?
Železo je prvek se dvěma oxidačními stavy, Fe 2+ a Fe 3+. To je důležité zejména v cytochromech a v železo-sirných proteinech, které regulují transport elektronů v dýchacím řetězci, ve světelné fázi fotosyntézy, při redukci dusičnanů a následně v metabolismu dusíku v rostlině.
Vzhledem k tomu dochází při nedostatku železa k výraznému poklesu bílkovinného a především energetického metabolismu. Vinná réva s nedostatkem železa tedy bude produkovat méně energie (ve formě ATP) potřebné pro svůj metabolismus.
Odtud pomalý růst, slabý výnos, menší bobule a hrozny.
Dalším efektem nedostatku železa je vliv na syntézu protein-chlorofylových komplexů, které se projevuje ve formě chlorózy.
Jsou všechny odrůdy stejně náchylné k chloróze železa?
V zásadě, žádné velké rozdíly. Vše závisí na typu půdy, na které vinice roste, a na použitých způsobech pěstování.
Například nesprávné posklizňové řízení může vést ke snížení akumulace metabolitů, zejména sacharidů, v kořenech.
Tyto rezervy slouží k řádnému zahájení vegetačního období dalšího roku. Zásobování hroznové rostliny živinami v posledních fázích vegetačního období je užitečné pro zvýšení účinnosti fotosyntézy na konci vegetačního období s následnou akumulací rezervních látek, které budou využity v příštím roce v první fázi vývoje (míza tok a začátek lámání pupenů).
Pokud se hrozny po dozrání dlouho uchovávají na keřích, sklízejí se později, pak silná konkurence mezi produkční částí (klastry hroznů), zejména za podmínek vysokého výnosu, a fotosyntetickou částí (zelené části rostliny).
Co se místo toho stane s ranými odrůdami?
Listy, neboli fotosyntetický aparát, jsou velmi často po sklizni raných odrůd vinné révy ponechány dlouhou dobu bez dozoru. V těchto fázích je nutné správně řídit výživu révových keřů a zálivku tak, aby rostlina byla vždy v optimálních podmínkách.
Může zvonění, opakované rok od roku, zvýšit chlorózu?
Ano, páskování a podobné agronomické praktiky v podobě zářezů může posílit fenomén chlorózy, zejména pokud nejsou prováděny nejlepším způsobem.
To je způsobeno skutečností, že při přerušení toku floému je pozorováno snížení akumulace sacharidů v kořenech. Vzhledem ke strategiím, které kořen používá k vstřebávání železa, je zapotřebí značný energetický výdej. Proto je potřeba velké množství sacharidů, které se samozřejmě syntetizují v listovém aparátu. Pokud není řízení zálivky a výživy rostlin ve fázích po kroužkování provedeno správně, nedochází k obnově vodivosti floému optimálním způsobem. V takových situacích mohou nastat problémy s nedostatečnou akumulací sacharidů v kořenech.
Co je špatně provedené páskování?
To se týká příliš hlubokého řezu, v jehož důsledku rostlina nebude schopna transformovat floém v následujících fázích vegetace, aby se produkty veškeré fotosyntézy hromadily v kořenech.
Je rozdílná náchylnost k chloróze železa závislá na výběru podnože?
Ano, vývoj chlorózy může přímo záviset na odrůdě podnože.
Podnože získané s účastí Vitis riparia (Berlandieri x Riparia 34 EM, Berlandieri x Riparia 157/11 atd.), méně odolné vůči chloróze železa než podnože získané s Skalní liány (Ruggeri 140, Polsen 1103, Polsen 779 atd.).
V každém případě jsou tyto úvahy založeny pouze na experimentálních datech shromážděných v terénu a vyžadují podrobné studium mechanismů, které se v těchto případech účastní.
Jak můžeme udělat železo v půdě dostupnější pro hrozny?
Protože železo je v půdě přítomno v nízkých koncentracích, všechny rostliny používají různé absorpční strategie, aby se pokusily překonat stres z nedostatku železa. Tzv Strategie I se vztahuje na dvouděložné rostliny, mezi které patří vinná réva, zatímco jednoděložné rostliny (například byliny) používají Strategie II.
Z čeho se skládá Strategie I, kterou hroznová rostlina používá?
První věc, kterou rostlina dělá, je snižuje pH rhizosféry, kde se rhizosférou rozumí objem půdy nacházející se v bezprostřední blízkosti kořenů a který je činností kořenů nejpříměji ovlivněn. Dochází k velkému čerpání protonů ven (se spotřebou ATP a následně i energie) s následným okyselením rhizosféry.
V podmínkách nižšího pH se zvyšuje rozpustnost oxidů a hydroxidů železa. V situacích nedostatku železa je pozorována inhibice dýchacího řetězce, produkce energie a zvýšená glykolýza. Kromě toho je část meziproduktů Krebsova cyklu vylučována z kořene do rhizosféry. To je důležité, protože tyto kyseliny (jako je citrónová, jablečná a oxalooctová) snižují pH a vážou železo, čímž je lépe rozpustný.
To znamená, že rostlina se sama okyseluje prostředí kolem kořenů, aby se železo mohlo přeměnit na rozpustnější formu, kterou mohou kořeny absorbovat.
Stojí všechny tyto „okyselovací práce“ keř tolik energie?
Ano, realizace tohoto procesu, stejně jako redukce železa, vyžaduje energii, která se uvolňuje při oxidaci („spalování“) sacharidů. To nám umožňuje porozumět jak důležité hromadění rezervních látek v kořenech hroznových keřů.
Jaká je role organické hmoty přítomné v půdě?
Půdy bohaté na rozpustnou organickou hmotu drží velmi dobře železo v rozpuštěné formě. Kromě toho je v rhizosféře těchto půd pozorováno množství mikroorganismů. Mnohé z těchto mikroorganismů absorbují železo a produkují tzv mikrobiální siderofory – nízkomolekulární látky různé chemické struktury, syntetizované mnoha mikroorganismy, účinně vážící železo (komplexony železa).
V půdě se vyskytuje několik mechanismů současně a je nutné všechny považovat za komplex. Je zřejmé, že půdy s dobrou zásobou organické hmoty a dobrou mikrobiální aktivitou méně náchylné k nedostatku železa.
Co je to Strategie II, kterou bylinky využívají?
Tato typická travní strategie má vliv i na vinice, protože vinice často využívají trávy k vystýlání svých řádků. Strategie II zahrnuje produkci fytosideroforů, které chelací Fe 3+ usnadňují příjem železa rostlinou.
Současná přítomnost trav a hroznů na plantážích vede ke zvýšení množství rhizosféry v půdě, proto je pozorován exponenciální růst těchto mechanismů, což vede k zvýšená dostupnost železa pro hrozny.
Jaké další zemědělské postupy, pokud se používají nesprávně, mohou zhoršit situaci chlorózy?
Například nadměrné zpracování půdy vede k postupnému úbytku organické hmoty v půdě a nárůstu oxidačních procesů, a tím k možnosti srážení železa (stává se nerozpustné, tedy nedostupné pro rostliny).
To je důvod, proč minimální nebo žádné zatravňování půdy mezi řádky může snížit chlorózu ve vinici.
Proč je projev chlorózy nejčastěji patrný zejména na jaře, v raných fázích vegetačního období hroznů?
Protože v raných fázích nižší střední teplota – to je přesně ten faktor, který rozhoduje o poklesu jak mikrobiální, tak kořenové aktivity. Snižuje také vstřebávání živin potřebných pro podporu rostliny kořeny, ještě předtím, než listy začnou aktivně fotosyntetizovat produkovat sacharidy. Ze všech těchto důvodů je kritická první fáze (zahájení růstu výhonků). Po první fázi problém chlorózy je výrazně snížen.
Co by měl pěstitel udělat, aby zamezil nebo vyřešil problém chlorózy?
Nejprve je nutné provést, můžete použít strategie určené k tomu, aby se tomuto problému co nejvíce zabránilo: toto zatravnění, snížené zpracování půdy, zejména na půdách s vysokým obsahem aktivního vápna.
Dávejte také dobrý efekt horní obvaz (listová a kořenová) hnojiva na bázi železa. Radikální metoda je použití síranu železnatého. To bývala na vinicích velmi běžná praxe. Pokud se však půdní podmínky nezmění, veškeré vnesené železo se okamžitě vysráží a rostlina se stane nedostupným.
A co dělat v tomto případě?
Jedno řešení by mohlo být kombinace železa s organickou hmotou. Rozpustná fáze organické hmoty má komplexotvornou aktivitu, proto je schopna udržet rozpustnost železa ve vyšší míře. Organická hmota má také vliv na rhizosféru a mikroorganismy, čímž zlepšuje kvalitu půdy a všechny podmínky vedoucí k vyšší rozpustnosti železa.
Brzy na jaře, po puknutí pupenů, lze v podmínkách zavlažovaného vinohradnictví zavádět do hnojení cheláty železa jiné povahy, syntetické nebo přírodní (druhé jsou ekologicky udržitelnější) jako lignosulfonáty nebo huminové kyseliny.
Nebo použijte cheláty železa podle listu, která obvykle poskytuje velmi rychlé výsledky.
Existují rozdíly mezi různými cheláty železa?
Ano, cheláty železa používané kořeny jsou fotolabilní a na světle ztrácejí svou aktivitu a mohou také produkovat látky, které jsou pro rostlinu toxické. Z tohoto důvodu radikálové chelátory (Cheláty se záporným nábojem) nelze a neměly by být používány jako aplikace na listy.
Je třeba také pamatovat na to, že cheláty používají kořeny stabilnější při alkalické pH a dobře plní svou funkci na neutrálních a mírně zásaditých půdách.
Je možné při fertigaci použít další látky spolu s cheláty železa pro zlepšení dosažených výsledků?
Při dodávání chelátového železa do kořenové zóny (odkapávání) může být užitečné okyselit půdu sírou zavedenou do půdy ve fázi předcházející lámání pupenů nebo později okyselením závlahové vody. Je možné použít i rozpustnou organickou hmotu, která zvyšuje příjem látek schopných komplexovat železo do půdy.
Při použití mleté síry jako okyselovače půdy se používá oxidační metoda – voda vstupující do půdy reaguje se sírou za postupného vzniku kyseliny sírové. Tento proces je velmi pomalý.
Pro snížení kyselosti půdy o 2,5 jednotek pH se doporučuje přidat 100-150 g jemně mleté síry na 1 m 2 plochy.
Vždy je však třeba mít na paměti, že acidifikace půdy má vždy velmi krátké trvání v čase, od několika hodin do jednoho nebo dvou dnů, protože pufrační kapacita vápenatých půd je taková, že se velmi rychle obnoví předchozí podmínky pH.
Závěrem, jaký přístup by měl být přijat k omezení problému chlorózy?
Jde především o znalost půdního typu, který určuje strategii chování, ale i volbu podnože a použití výše popsaných způsobů aplikace hnojiv.
Pokud hroznové keře z různých důvodů nejsou schopny přijímat železo z půdy, pak nastávají problémy, které je třeba co nejdříve řešit. včasné použití chelátů železa, ale musíme si uvědomit, že to bohužel nejsou příliš stabilní chemické sloučeniny a na světle se rychle ničí.
Cheláty železa lze zakoupit v hotové formě, a umí vařit nezávisle na sobě.
1. Budete potřebovat síran železnatý (síran železnatý), prodává se v každém zahradním obchodě, a kyselinu citronovou.
2. Jednu čajovou lžičku kyseliny citronové rozpusťte v 1 litru vody pokojové teploty.
3. Do výsledného roztoku přidejte jednu čajovou lžičku síranu železnatého.
4. Vzniklý matečný louh nalijte do 10 litrů vody.
5. Může být použit jak pro zálivku pod kořen, tak pro listovou zálivku (postřik na list).
Vzhledem k tomu, že cheláty se na světle rychle ničí, je nutné používat pouze čerstvě připravený roztok vyrobený bezprostředně před použitím, nedoporučujeme jej skladovat.
Podívejte se na naše video o chloróze:
