Цинк (Zn) является микроэлементом, необходимым для нормального роста и развития растений. Его участие охватывает широкий спектр физиологических и биохимических процессов. Цинк входит в состав более чем 300 ферментов, регулирующих синтез белков, углеводов, нуклеиновых кислот и гормонов растений, включая ауксины, что обуславливает его ключевую роль в росте и дифференцировке тканей.
Цинк влияет на процессы фотосинтеза через участие в формировании хлорофилла и стабилизацию мембранных структур хлоропластов. Недостаток цинка приводит к угнетению фотосинтетической активности и нарушению обмена углеводов, что особенно выражено у злаковых и бобовых культур.
Дефицит цинка проявляется в первую очередь нарушением роста молодых листьев и побегов. Для злаковых культур характерны укороченные междоузлия и хлороз вдоль жилок листьев. У бобовых и других листостебельных растений наблюдается деформация листовой пластинки, межжилковый хлороз и скручивание листьев. Недостаток цинка сопровождается снижением урожайности, ухудшением качества семян и снижением устойчивости к болезням.
Цинк в почве представлен различными формами: растворимыми, обменными, связанными с органическим веществом, и минеральными. Биодоступность цинка определяется pH, содержанием фосфатов, органического вещества и железа. На щелочных и карбонатных почвах растворимость цинка резко снижается, что ведёт к повышенному риску дефицита. Интенсивное использование фосфорных удобрений также способствует фиксации цинка и снижению его доступности для растений.
Цинк поглощается корнями в виде ионов Zn²⁺ и частично через комплексообразование с органическими лигандами. Транспорт цинка по ксилеме и флоэме регулируется белками ZIP (Zrt/Irt-like proteins), HMA (heavy metal ATPases) и другими переносчиками. Основная часть цинка аккумулируется в молодых листьях, точках роста и репродуктивных органах, где он необходим для интенсивного метаболизма и формирования семян.
Цинк обеспечивает формирование полноценной листовой поверхности, улучшает фотосинтетическую эффективность и метаболизм углеводов, что непосредственно отражается на росте растений и величине урожая. Его дефицит снижает количество и качество семян, уменьшает содержание белка и витаминов в зерне, ухудшает всхожесть и жизнеспособность семян, особенно у злаковых культур.
Цинк взаимодействует с фосфором, железом, медью и марганцем. Высокие концентрации фосфатов в почве могут вызвать антагонизм с цинком, снижая его биодоступность. Одновременное внесение микроэлементов должно учитывать эти взаимодействия для предотвращения дефицита и токсичности.
Цинк является критически важным микроэлементом, обеспечивающим нормальное развитие растений, устойчивость к стрессам и высокую продуктивность. Эффективное управление его содержанием в почве и корректировка питания растений необходимы для стабильного и качественного урожая.