- Belépés.
A réz nehézfém; atomtömege 63,54. Az ezüst után a legjobb hő- és elektromos vezető. Vegyületekben I. vagy II. oxidációs állapotban fordul elő. A réznek nagyon kifejezett hajlama van a komplexek képzésére. A rézkomplexek stabilitási állandói általában magasabbak, mint más kétértékű fémeké, és csak bizonyos, egyértékű vassal alkotott komplexek stabilitása előzi meg őket.
A réz minimális mennyiségű jelenlétét növényi és állati szövetekben a 19. század elején fedezték fel, de korábban teljesen véletlenszerűnek gondolták. Már 1847-ben felfedezték, hogy a réz a hemocianin – a puhatestűek vérében található légzőszervi pigment – alkotóeleme. A rézkutatásban mérföldkő volt az 1924-es felfedezés, amely a hemoglobin szintézisében betöltött szerepét fedezte fel. Ez a felfedezés indította el a réz kutatását minden élő szövetben, valamint az élelmiszerekben; ösztönözte a réz és bizonyos enzimrendszerek közötti kapcsolat kutatását is.
Másrészt a rézvegyületek gombaölő hatását már a 19. század második felében felismerték. Kezdetben azt hitték, hogy a réznek is csak mérgező hatása van a magasabb rendű növényekre. Csak a század elején kezdték feltételezni, hogy a réz esszenciális tápanyag lehet a növények számára. A kémiai elemzések kimutatták, hogy minden növény 3-40 ppm vagy annál több réztartalmat tartalmaz szárazanyag-tartalomra számítva. Azt is megfigyelték, hogy a növények bordói folyadékkal (bázikus réz-mészszulfát) történő permetezése a terméshozam növekedését eredményezte, néha még akkor is, ha a növényeket nem fertőzték meg gombák. Sommer, Lipman és Mackinney azonban csak speciálisan tisztított ásványi sókat és desztillált vizet használva, Pyrex üvegkészülékben bizonyították, hogy a növények nem növekednek rézmentes közegben, és hogy ez a nyomelem esszenciális számukra.
2. A réz felvétele és tartalma növényekben.
Feltételezik, hogy a talajban lévő réz nagy részét szerves és szervetlen komplexek abszorbeálják, vagy az ásványok kristályrácsába beépül. Az ásványi talajokban a réz általában könnyen kicserélhető. A humuszban gazdag talajokban azonban a talajkolloidok, például a Cu2+ vagy a CuOH+sokkal erősebben kötődik, mint más kationok, és nagy nehezen kiszorítható, viszonylag legjobban a hidrogénionok (H+) segítségével. Feltételezik, hogy a humusz bizonyos formái különösen erősen kötik a rezet, de ez a kérdés még nem teljesen tisztázott. Mindenesetre ezen erős abszorpció miatt a szerves talajokban lévő réz rosszul mozgékony. Feltehetően a talajban lévő réz nem megy keresztül vegyértékváltozáson, és szinte kizárólag kétértékű formájában fordul elő. A talajban lévő réz egy része komplex kombinációkban található szerves anyagokkal, úgynevezett kelátok formájában. A kelátkötések különösen fontosak, mivel megállapították, hogy a rezet ebben a formában a növények könnyebben felszívják, mint a talajszorpciós komplexben felszívódó réz esetében.
A rezet a növények Cu2 + ionok vagy réz-kelát komplexek formájában szívják fel . A környezeti pH rézfelvételre gyakorolt hatásával kapcsolatos vélemények még nem eléggé egységesek. Bár az általános vélekedés az, hogy a rézfelvétel csökken a lúgosság növekedésével, olyan eredményeket mutattak be, amelyek a talaj pH-értéke és a növények rézfelvétele közötti összefüggés hiányát bizonyítják. Vízi kultúrákban a rézfelvétel növekedését még a pH 3,7-ről 7,0-re történő növelésével is megfigyelték. Mengel azzal érvelt, hogy más kationok hatása a rézfelvételre gyakorlatilag elhanyagolható, és a réz hajlamos kiszorítani más kationokat, amint azt többek között a növények gyökereinek erős rézkötése is bizonyítja. A réz és a vas között azonban egyértelmű kölcsönhatást találtak, amely mindkét nyomelem toxikus hatásainak kiküszöbölésére irányul. A növények réztartalmának tartománya számos tényezőtől függ, beleértve a növényfajt, annak szervét, növekedési szakaszát, a környezeti feltételeket és a trágyázást. Elvileg azonban a növények réztartalma viszonylag szűk határok között változik: a föld feletti részek száraz tömegében lévő körülbelül 1 ppm Cu-tól körülbelül 30 ppm Cu-ig. A gyökerekben a rézkoncentráció általában magasabb.
3. A rézhiány tünetei növényekben.
A rézhiány kezdeti tünete a gyümölcsfákban a szokatlanul sötétzöld levelek, ami magas nitrogénkoncentrációra utal. Súlyos rézhiány esetén azonban a levelek sárgászöld árnyalatot vesznek fel, majd idő előtt lehullanak. A betegség tünetei nagyon jellegzetesek és korán jelentkeznek. A növények kezdetben normálisan nőnek, majd általában 2-3 hét múlva klorózis jelenik meg a levelek szélein; a levélcsúcsok hervadnak és elhalnak, sárgásszürke színt vesznek fel. Ezek a tünetek a fiatal leveleken is előfordulnak, amelyek anélkül pusztulnak el, hogy levéllemezeik kifejlődnének. Az alsó levelek hosszabb ideig zöldek maradnak, és számos másodlagos hajtás fejlődhet ki a tövükből, de ezek is idővel betegség tüneteit mutatják.
4. A réz fiziológiai és biokémiai funkciói növényekben.
A réz szerepe a növények anyagcseréjében szorosan összefügg az elem redoxfolyamatokban részt vevő enzimrendszerekben való részvételével. A legtöbb esetben kimutatták, hogy a réz oxidációs állapotának megváltoztatásával elektronhordozóként működik ezekben a folyamatokban. A réz működése nagymértékben hasonlít a vaséhoz. A legjobban tanulmányozott enzimek, amelyekben a réz jelentős komponens, három oxigén-oxidáz: a katekol-oxidáz, a p-difenol-oxidáz és az aszkorbát-oxidáz. Ezekben az oxidázokban a réztartalom 0,20 és 0,26% között mozog, a fématomok pedig egy nagyon stabil komplexben kapcsolódnak az enzimfehérjéhez. Ezen enzimek közös jellemzője, hogy az elektronokat kizárólag oxigénhez tudják átadni; a redukciós termék mindig víz. Azt is kimutatták, hogy a levelekben található réz 75%-a kloroplasztokban található szerves kötésként, ami az elem CO2-asszimilációban. A réz fotoszintézis intenzitására és a Hill-reakcióra gyakorolt jótékony hatását is kimutatták. Ez a hatás akkor vált nyilvánvalóvá, amikor egy réztartalmú fehérjét, a plasztocianint felfedezték a zöld növényi részekben. A plasztocianin réztartalma 0,58%, ami enzimmolekulánként két Cu-atom jelenlétét jelzi. A plasztocianin csak a fotoszintetikus szervekben fordul elő. Kiszámították, hogy a plasztocianinban lévő réz a kloroplasztok teljes réztartalmának felét teszi ki. Bishop és mások tanulmányai kimutatták, hogy a plasztocianin elektronhordozóként működik a II. és I. fotoszisztéma közötti reakcióláncban, vagy csak a II. fotoszisztémában. A réz részt vesz, gyakran eddig nem meghatározott módon, a növény más anyagcsere-folyamataiban is, nevezetesen a lipid-anyagcserében, a vas-anyagcserében, és jótékony hatással van a növényi fehérjetartalomra és a klorofilltartalomra. A nitrátcsökkentésben betöltött szerepe azonban megkérdőjeleződött.
-Anna Nowotna-Mieczyńska "A növények ásványi táplálkozásának élettana" PWRiL 1965,
-Konrad Mengel, Ernest A. Kirkby "A növénytáplálkozás alapjai" PWRiL 1983,
– Mark Szkolnik "Mikroelemek a növényi életben" PWRiL 1980,
-Lityński T., Jurkowska H "A talaj termékenysége és a növények táplálkozása" PWN 1982,
– Franck B. Salibury, Cleon Ross „Növényélettan” PWRiL 1975,
-Zurzycki J. Michniewicz M. "Növényfiziológia" PWRiL 1979,
-Otis F. Daniel G. Curtis Clark „Bevezetés a növényélettanba” PWRiL 1958.