Патологічні зміни живих організмів від нестачі та надлишку цинку

В рослинах поряд з участю в диханні, білковому і нуклеїновому обмінах цинк регулює зростання, впливає на утворення амінокислоти триптофану. підвищує вміст гібберелінів. Цинк стабілізує макромолекули різних біологічних мембран і може бути їх інтегральною частиною, впливає на транспорт іонів, бере участь в надмолекулярній організації клітинних органел.

 

 

Загальний вміст цинку в земній корі 0, 02 вагових%. Фоновий вміст цинку в грунтах СНД для різних типів грунтів становить 30-80, в грунтах світу 50 мг / кг. Найвища фонове вміст цинку встановлено у вапняних грунтах Китаю – 236 мг / кг. Цинк як один з біогенних елементів постійно присутній в тканинах рослин і тварин. Середній вміст цинку у більшості наземних і морських організмів – тисячні долі відсотка. Багаті цинком гриби, особливо отруйні, лишайники, хвойні рослини і деякі безхребетні морські тварини, наприклад устриці (0, 4% сухої маси). У зонах підвищеного вмісту цинку у гірських породах зустрічаються концентруючі цинк т. з. галмейниє рослини. В організм рослин цинк потрапляє з грунту і води, тварин – з їжею.

 

 

 

Функції елементу: Цинк надходить у рослину в виді іонів Zn2+. Середній вміст цинку в рослинах 0, 002%. В рослинах елемент не приймає участі в окислювально-відновлювальних реакціях, оскільки не змінює ступінь окислення. Він входить у склад більш 30 ферментів, в тому числі фосфатази, карбонгідрази, алкогольдегідрогенази, РНК-полімерази та ін. Карбоангідраза каталізує розклад гідрату окиси вуглецю на воду і вуглекислий газ. Ця реакція важлива для процесу фотосинтезу.

Вуглекислий газ, надходячи у клітину, розчиняється у воді, утворюючи Н2СО3: СО2 + Н2О НСО3 + Н+. Фермент карбоангідраза, каталізуючи вивільнення СО2 з гідрату окиси вуглецю, сприяє його використанню в процесі фотосинтезу.

Цинк відіграє важливу участь при утворенні фітогармону ауксину. Це пов'язано з тим, що цинк впливає на утворення амінокислоти триптофану – попередника ауксину. Внесення цинку підвищує вміст ауксинів і помітно відображується на темпах росту рослин. При дефіциті цинку підвищується проникність мембран, що свідчить про значення цього елементу в структурі мембран, в підтримці їх інтеграції. Цинк впливає на білковий синтез, на активність РНКази. Виявленні білки, містячи цинк і приймаючі участь в реплікації ДНК і транскрипції. Цинк входить до складу одного із факторів регуляції транскрипції в з'єднанні з залишками гістидину і цистеїну («цинкові пальці»).

Наслідки нестачі:

короткі міжвузля, карликовість рослин;

зниження вмісту білка і цукру;

низька холодо – і морозостійкість рослин.

Наявність і поводження елементу в ґрунті: в ґрунті знаходиться в розчинних органічних сполуках. Підвищення рН знижує засвоєння цинку. Симптоми дефіциту проявляються в низинних ґрунтах.

Симптоми прояву дефіциту (загальні) :

нестача цинку призводить до сильного скорочення міжвузля пагонів, що робить враження розеточного захворювання листків, листки малі, вузькі, розміщені близько один від одного на пагоні, між головними прожилками листків та по їх краях утворюється хлороз у формі яскраво-зелених плям;

в умовах значної нестачі цинку верхівки пагонів відмирають;

бічні пагони, що виростають із верхньої частини пагонів, короткі і також відмирають;

квіткові бруньки не розвиваються, що приводить до слабого цвітіння та плодоносіння, плоди дрібні, мало соковиті та часто несиметричні;

хлороз між жилками або плямистість нижніх листків;

крайовий хлороз листків (кукурудза) ;

дрібнолистість і скручування листків (томати).

Культури чутливі до дефіциту: кукурудза, льон, виноград, плодові, соя, горох, цукрові буряки, соняшник, цибуля, картопля, капуста, огірки, ягідники.

(Табл. 1)

Описання і зображення наслідків гострого дефіциту цинку у рослин

Zn КукурудзаРіст затримується, міжвузля короткі, рослини низькі; на старих листах з'являються блідо-жовті хлоротичні смуги, які розповсюджуються від основи до верхівки листа, молоде листя майже білого забарвлення; цвітіння затягується або взагалі не настає; в качанах утворюються деформовані зерна.  

Zn СоняшникОбмежений ріст рослин; листя уражене хлорозом, спостерігається його обілення з подальшими бурими плямами.  

Zn ПерецьРіст рослин дуже обмежений. Листки набувають жовтувато-зеленого відтінку, який поступово переходить в коричневувато-білі некротичні плями. Симптоми проявляються як на старих, так і на молодих листках.  

Zn ОгірокРіст обмежений. На старих листках утворюються жовтувато-зелені, жовтувато-білі некротичні плями. Пізніше листки відмирають. Молоді листки дрібні. Цвітіння слабке.  

Zn Яблуня Груша СливаХарактерний симптом – дрібні листки. Утворення бруньок не відбувається. Листки вузькі, деформовані, прямостоячі, з'являється міжжилковий хлороз. Ріст гілок обмежений, взимку вони відсихають. Плоди дрібні, на м'якуші сливи з'являються коричневі плями.  (яблуня)   (груша)   (слива) 

Zn ПерсикГілки короткі. На старих листках з'являються хлоротичні плями. Листки деформовані, вузькі.  

Zn ВиноградНа листках між жилкуванням з'являються жовтуваті хлоротичні плями з рябим мармуровим малюнком. Нижні листки зелені, в деяких місцях з хлорозом. Симптоми з'являються вже на початку літа. Найчастіше проявляються на виноградниках, які ростуть на піщаному ґрунті. Ріст рослин затриманий, велика кількість дрібних листків