Az elmúlt évtizedekben az agrokémiában ismert, de növénytáplálási szempontból jelentéktelennek tartott vagy alábecsült, sőt, toxikusnak gondolt elemekről kimutatták, hogy fontos növényi tápanyagok is lehetnek. Ezeknek az elemeknek egy része nem minden növényfaj esetében nélkülözhetetlen, és többnyire csak egészen kis mennyiségben hasznosítják a termesztett növények.
Így például nem volt ismert, hogy a klór néhány zöldségféle ízanyagának a kialakításában vesz részt (pl. paradicsom). A talaj nélküli termesztésben megtapasztalhattuk, hogy a szilícium a növény szöveti struktúrája szempontjából jelentős, a nátrium fontos tápeleme a gyökérzöldségféléknek, valamint azt is megtudhattuk, hogy a kobaltnak és a titánnak kedvező élettani hatásai vannak.
A kén nem tartozik ezekhez a kevésbé ismert tápelemekhez, hisz élettani szerepét Nightinale, Beckenbach és társaik már a 40-es években több vonatkozásban tisztázták, a növényi táplálkozásban betöltött szerepe többnyire ismert, mégis gyakran megfeledkezünk a pótlásáról. Felvetődik a kérdés: miért csak az utóbbi években, évtizedben hangsúlyozzuk növénytáplálási jelentőségét? Miért jelentkeznek gyakrabban a kénhiánnyal összefüggésbe hozható fejlődésirendellenességek?
Tisdale és Nelson amerikai kutatók okfejtése tűnik leginkább valószínűnek, akik többek között a kénvegyületek (kén-dioxid) légköri koncentrációjának jelentős csökkenésével, továbbá a kéntartalmú növényvédő szerek használatának visszaesésével és a terméseredmények jelentős növekedése mellett az egyoldalú (kénmentes, illetve kénszegény) NPK-műtrágyázással magyarázták a jelenséget.
Magyarországon először Jászkun-Szolnok megyében kukoricán találkoztak a kénnek, mint növényi tápanyagnak a hiányával. Napjainkban szántóföldön a repcetermesztés felfutása, a zöldségtermesztésben a talaj nélküli és tápoldatos termesztés gyors elterjedése tette szükségszerűvé a kénnek, mint növényi tápanyagnak a trágyázási szaktanácsadásba történő bevonását.
Kén a növényben
A kén növényi szövetekben felhalmozott tömege alapján (szárazanyagra számítva 0,2–0,7%) – ellentétben a növénytermesztők és a kertészek körében gyakran tapasztalható téves nézettel – a makroelemek közé sorolandó tápanyag; a növényben található mennyisége közel azonos a foszforéval. Fontos szerepet játszik az enzimatikus reakciókban, a fehérjeképzésben és egyes vitaminok (pl. B1) kialakulásában, továbbá a redukciós-oxidációs rendszerekben. Fontos eleme a zsírsavak szintézisének és alkotórésze több fontos gazdasági növény illóanyagának is (például hagymafélék, gyógynövények). Legnagyobb koncentrációban a levelekben található, ezt követően a magban, illetve magában a termésben. A kén kb. 60%-át szulfát formában tárolja a növény, amit hiány esetén könnyen képes a fiatalabb levelekből mobilizálni, és a biokémiai folyamatokhoz felhasználni, ugyanakkor az idősebb növényi részekből, így például az alsó levelekből ez nem vagy nagyon nehezen tud a hajtásokba átépülni.
Jelentős mértékben eltér a termesztett növények kénigénye
Vannak kifejezetten kénigényes fajok, Bergmann a zöldségfélék közül a káposzta- és a hagymaféléket sorolja ide, továbbá a szántóföldi növények közül a lucernát, a káposztarepcét és a dohányt említi. Saalbach a cukorrépa és a fűfélék esetében mért a gabonákhoz és a burgonyához képest magasabb értékeket. Mengel korábbi munkáiban a repce esetében 3-4-szer magasabb koncentrációt állapított meg, mint a gabonafélék levelében. (A szakirodalom a legnagyobb kénigényű növénynek a teát jelöli meg, ismert betegségét a „sárgalevelűséget” e tápelem hiányának tulajdonítja.)
A termesztett növények kénigénye kisebb, mint a nitrogén- vagy a káliumigényük, ugyanakkor nagyságrenddel nagyobb, mint a mikroelemeké (1. táblázat).
(Tápoldatos és vízkultúrás zöldségtermesztésben, kimagasló terméseredmények esetén a tápoldatból felvett kén mennyisége megközelíti, sőt kiugró terméseredmények esetén meg is haladja a 80–100 kg/ha-t.)
A kénhiányban szenvedő növény fejletlenebb, mivel gátolt a sejtosztódása, és a fehérjeszintézise is akadályozott. A gátolt növekedés tünetei a lombozaton a gyökérzethez képest erősebben jelentkeznek, súlyos kénhiány esetében is fejlett, elágazó gyökeret nevel a növény. A hiánytünetek hasonló levélsárgulással kezdődnek, mint a nitrogénhiánynál (1. kép), amitől abban térnek el, hogy nem az idősebb, hanem a fiatalabb leveleken mutatkoznak először, tekintettel arra, hogy a kén csak akropetálisan (felfelé) mozog, a termesztett növények nem képesek bazipetálisan (a gyökérzet irányába) szállítani.
A levéllemez fokozatosan kisárgul, először az erek közötti szövetek mutatnak világosabb elszíneződést, majd idővel a vékonyabb erek is megsárgulnak, csak a főér és közvetlen környéke marad zöld. A hajtásnövekedés lelassul, idővel leáll. Maga a növény levele durva, kemény tapintású – súlyos esetben a fonáki oldalon enyhén vöröses elszíneződés is tapasztalható. A fiatal levelekre a merev tartás és a kanalasodás, a levélszélek pödrődése jellemző. Akut kénhiány esetén a leveleken, a vastagabb erek között nagy, összefüggő, beszáradt foltok is képződhetnek, ez utóbbi tünet a termesztési gyakorlatban ritkán fordul elő, többnyire csak a hiánytünetek tanulmányozására beállított tenyészedényes kísérletekben figyelhető meg.
A zöldségfélék esetében a kénhiányszimptómák megjelenését akkor észlelték, amikor a levelek kéntartalma (S) alacsonyabb volt 0,03%-nál. (Általában egészséges növényeknél 0,2–0,7% szárazanyagra vetítve, de kénigényes fajoknál elérheti, esetleg meg is haladhatja az 1%-ot.) A kén esetében is fontos a harmonikus tápanyagellátás, a nitrogén túladagolása kedvezőtlen N/S arányt idézhet elő, ami fordított esetben is lehetséges, azaz a kén túladagolása a nitrogénfelvételt zavarhatja. Optimális esetben az N:S arány 30-40:1 között változik, beteg (kénhiányos) növényeknél sok esetben ez az érték meghaladja a 70-80:1-et.
A biológiai értelemben vett termésekben (magvakban) a kén szerves formában található, a kénnel jól ellátott és kénhiányos növény termésének kéntartalma között nincs nagy különbség – mint a legtöbb tápelem esetében, kiegyenlítettnek mondható –, szemben a vegetatív részekkel (pl. fiatal levelek), ahol jelentős ingadozás mérhető. Ugyanakkor nagy különbség van az egyes növényfajok magjának kéntartalmában, ahol akár nagyságrendbeli eltérés is előfordulhat (2. táblázat).
Kén a talajban és a levegőben
A kén szerves és szervetlen formában fordul elő a talajban. A magas humusztartalmú talajok (podzolos talajok, csernozjomok, láptalajok) jelentős kéntartalékkal rendelkeznek a szerves kénformákból adódóan (50–75%). A humuszszegény, lazább szerkezetű, durva szövetű homoktalajok kénben szegényebbek, ezekben a szervetlen kénformák dominálnak (szulfátok: gipsz, nátrium-szulfát, magnézium-szulfát) és szulfitok (pl. vas-, mangán-szulfidok), amelyek kimosódásának veszélye fennáll. (Korai zöldségtermesztésben a gyorsan melegedő, de alacsony szervesanyag-tartalmú homoktalajoknál, intenzív öntözés mellett fordulhat elő.) A ként a növény szulfátion formájában veszi fel, a szerves anyagokban található kén a talajban mineralizálódik, előbb kén-hidrogén, majd elemi kén képződik, ami a növények számára hasznosítható szulfáttá, szulfátsókká oxidálódik. Tömörödött, levegőtlen talajon a szulfátból szulfidok alakulnak, amelyekből a növényekre nézve mérgező kén-hidrogén képződhet, illetve fémekkel oldhatatlan (nem felvehető) fémsók!
Nem elhanyagolható növénytáplálkozási szempontból a levegő kéntartalma sem, noha a kéntartalmú tüzelőanyagok visszaszorulása következtében ennek a forrásnak a jelentősége az utóbbi évtizedekben jelentősen csökkent. Míg ipartelepek közelében a levegőből a csapadék segítségével a talajba mosódó kén mennyisége a 30–50 kg-ot is elérte, napjainkra ez az érték a környezetvédők mérései alapján 6–12 kg/ha-ra csökkent. (Nem véletlen, hogy a 70-80-as években, Nyugat-Európában a repcén tapasztalt jelentősebb kénhiány előfordulása megközelítőleg egybeesett a tüzelési formák változásával, valamint a levegő tisztaságára vonatkozó környezetvédelmi előírások bevezetésével és megszigorításával.)
A kénpótlás lehetőségei, a kéntrágyázás
A kertészeti és a szántóföldi növénytermesztő üzemek a hangsúlyt sokáig a nitrogén-, foszfor- és káliumtrágyázásra helyezték, és különösebben nem foglalkoztak a kén visszapótlásával. Az aránytalan NPK-hoz viszonyított szerény kénutánpótlás jelei a magas kénigényű növények esetében idővel megmutatkoztak, esetenként nemcsak terméskiesés formájában, de akut hiánytünetek is előfordultak. A korszerű fűtési módszerek elterjedésével a levegő kéntartalma is jelentős mértékben csökkent, mint kénforrás már nem számottevő. Az egyre növekvő termésátlagok miatt a talajból kivont ként – a szerves trágyák hiányából is adódóan –a gyakorlatban használatos, hagyományos NPK-műtrágyák már nem tudták pótolni. A 70-es években külföldön (Dánia, Ausztria stb.) néhány növény esetében (káposztarepce, kukorica, mustár), a fent említett okok miatt, kéntrágyázási programot kellett kidolgozni. A kénhiány hazai viszonyok között szántóföldi növények esetében ritkábban figyelhető meg, a homokot leszámítva talajainkban általában elegendő kén van. Hagyományos, talajon történő zöldséghajtatásban, ahol általában magasabb a humusztartalom, a nagy termésátlagok ellenére is csak ritkán fordul elő. Viszont a kénigényes szántóföldi növényeknél (mustár, káposztarepce, dohány) jelentkezhet. Szabadföldi zöldségféléknél (káposztafélék, egyes levélzöldségfajok) a szerves anyagok felhasználásának csökkenésével és a kéntartalmú műtrágyák (pl. keserűsó, szuperfoszfát, kénsavas káli) mellőzése miatt már jelentkezett. Tápoldatos termesztésben a hibásan alkalmazott vagy rosszul összeállított tápoldatrecept miatt előfordulhat.
Magában, kéntrágya formájában nem adjuk ki, más tápelemek (műtrágyák) kísérőanyagaként visszük a talajba (tápoldatba). A ként legnagyobb mennyiségben tartalmazó műtrágyák a káliumot szulfát formájában tartalmazó káliumtrágyák (pl. Kénsavas káli, Káliumszulfát, Patentkáli), melyek elsősorban a kertészeti kultúrákban használatosak bizonyos zöldségfélék, gyümölcsfélék és a szőlő klórérzékenysége miatt.
Az ammónium-szulfátnak mint nitrogénműtrágyának az alkalmazása az erősen savanyító hatása miatt csak mészben gazdag talajokon javasolható, viszont mint kénforrás jelentős, kéntartalma meghaladja a 23%-ot. Tápoldatos és talaj nélküli termesztésben a kén pótlása mellett a tápoldat kémhatásának szabályozására is használják.
Viszonylag széles körben alkalmazott kéntartalmú lombtrágya a keserűsó (magnézium-szulfát), amit elsősorban magnéziumtartalma miatt használnak. Ez jól keverhető növényvédő szerekkel, alacsony sóindexe miatt csekély a perzselő hatása, kéntartalma gyorsan hasznosul a szántóföldi és kertészeti kultúrák esetében. Kevesen tudják, hogy a foszfortrágyázásra általánosan használt szuperfoszfát is tartalmaz 12–14% ként, ami abból adódik, hogy a gyártás során a nyersfoszfátból a foszfort kénsavval tárják fel.
Meg kell jegyezni, hogy kevés ként (0,5–1,5%) a kloridtartalmú káliumműtrágyák is tartalmazhatnak, ezek azonban, egyéb mellékhatásuk miatt, a kén pótlására kertészeti kultúrákban kevésbé alkalmasak.
A mikro- és félmikroelem- (vas, mangán, magnézium, cink stb.) hiánytünetek megszüntetésére gyakran javasolt lombtrágyákat is szulfát-sók formában forgalmazzák, igaz, ilyen úton nagy mennyiségű kén nem jut a növénybe, de a levélen keresztül a kisebb dózis is jól hasznosul.
Terbe István
