Ihr Mais verlangt nach Zink

Camille W.
vor 6 Tagen
4 Min. Lesezeit

Pflanzen entscheiden anhand ihrer eigenen physiologischen und entwicklungsbedingten Bedürfnisse, ob ein Element für sie essenziell ist. Elemente in Pflanzengeweben werden daher in essenzielle und nicht essenzielle Elemente eingeteilt. Nach dem benötigten Mengenverhältnis werden essenzielle Nährstoffe unterteilt in Makronährstoffe — Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K); Sekundärnährstoffe — Schwefel (S), Calcium (Ca) und Magnesium (Mg); sowie Mikronährstoffe — Bor (B), Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Mangan (Mn), Molybdän (Mo), Chlor (Cl) und Nickel (Ni).

Zink ist ein unverzichtbares Spurenelement für Menschen, Tiere und Pflanzen. Beim Menschen reguliert Zink die Immunfunktion, unterstützt normale physiologische Abläufe, fördert die Entwicklung von Kindern und hilft bei der Behandlung von Appetitlosigkeit und Mangelernährung. Bei Pflanzen ist Zink an der Umwandlung von Kohlenhydraten beteiligt, fördert die Enzymsynthese und verbessert die Erntequalität.

Überschreitet der Zinkgehalt im Boden jedoch einen bestimmten Grenzwert (z. B. bei Kontamination), wirkt Zink als Schwermetall und verursacht Ertragseinbußen bis hin zu vollständigem Ernteausfall.

Welche Rolle spielt Zink also im Wachstum von Mais, und warum ist es so bedeutend?

I. Nährwert von Zink

Zink ist Bestandteil oder Aktivator zahlreicher Pflanzenenzyme. Es fördert den Proteinstoffwechsel, die Entwicklung der Reproduktionsorgane, den Auxinstoffwechsel und die Hydratisierung von CO₂ in der Photosynthese sowie die Stressresistenz der Pflanzen.

1. Zink beeinflusst Photosynthese und Atmung.

Bei Zinkmangel:

sinken Photosyntheserate, Chlorophyllgehalt und Nitratreduktaseaktivität
wird die Proteinsynthese gehemmt
nimmt die Aktivität der Carboanhydrase ab, wodurch die Photosynthese weiter reduziert wird
akkumulieren freie Radikale und Saccharose in den Chloroplasten, was zu strukturellen Schäden, Funktionsstörungen, dickerer Kutikula, geringerer Stomataöffnung und verringerter CO₂-Fixierung führt

2. Zink ist am Stickstoffstoffwechsel beteiligt.

Zink steht in engem Zusammenhang mit dem Proteinmetabolismus und ist erforderlich für:

die RNA-Polymerase (für die Proteinsynthese unerlässlich)
Proteasen des Stickstoffmetabolismus
Glutamatdehydrogenase (für die Glutamatsynthese)

Zinkmangel beeinträchtigt den RNA-Stoffwechsel und stört dadurch die Proteinsynthese, was zur Akkumulation freier Aminosäuren führt.

3. Zink zählt zu den wichtigsten Spurenelementen für die Proteinsynthese.

4. Zinkmangel senkt den Auxingehalt.

Noch bevor sichtbare Symptome auftreten, sinkt die Auxinkonzentration. Nach Zinkdüngung steigt sie wieder an.

5. Zink verbessert die Stressresistenz.

Eine ausreichende Versorgung stärkt die Pflanze gegenüber ungünstigen Umweltbedingungen.

II. Zinkmangel bei Mais: Symptome und Merkmale

Bei ausreichender Versorgung wird der größte Teil des aufgenommenen Zinks in die oberirdischen Pflanzenteile transportiert. Während bestimmter Entwicklungsstadien kann Zink aus Blättern, Stängeln und Wurzeln in die Körner umverteilt werden. Überschüssiges Zink sammelt sich überwiegend in den Wurzeln an, teils als Luxusaufnahme.

Zinkverteilung in der Pflanze:

höchster Gehalt in den Wurzeln
hoher Gehalt in Triebspitzen und jungen Blättern
geringerer Gehalt in älteren Geweben
niedrigster Gehalt in den Körnern

Da Zink die Auxinsynthese beeinflusst, zeigen zinkarme Pflanzen folgende Symptome:

gehemmtes Wachstum
schlechte Blattentwicklung
deformiertes Wachstum
„Kleinblättrigkeit“ bei Jungpflanzen
interveinale Chlorose
braune Flecken, die sich zu Nekrosen ausweiten

Bei Mais treten spezifische Symptome auf:

Jungpflanzen zeigen die sogenannte Weißsämlingskrankheit: Die unteren und mittleren Blattpartien werden gelblich-weiß.
Nach dem Schossen entstehen gelblich-weiße, halbtransparente Streifen, die leicht vom Wind einreißen — bekannt als Streifenkrankheit oder Weiße-Streifen-Welke.
Im mittleren und späten Wachstum treten interveinale Chlorosen im oberen Blattbereich auf.
Pflanzen bleiben klein, Kolben sind verkleinert und zeigen Kahlspitzen.

Zinkmangel führt zu deutlichen Ertragsverlusten.

III. Toxische Wirkungen von Zinküberschuss

Ein Übermaß an Zink verursacht Zinktoxizität und behindert die Aufnahme anderer Nährstoffe, was zu Chlorosen, physiologischen Störungen und sogar zum Absterben der Pflanze führen kann.

Symptome von Zinktoxizität:

Wurzelschäden und gehemmtes Wurzelwachstum
braune Flecken und Nekrosen an den Blättern
blasse Blätter bei 2,25 mg/kg Zn in der Nährlösung
Wachstumshemmung bei 4,5 mg/kg
braune Blattflecken bei 11,4 mg/kg

Zinküberschuss kann zudem indirekt Eisenmangel auslösen.

Anatomische Untersuchungen zeigen:

zerstörte Zellstruktur
stark geschrumpfte Mesophyllzellen
deutlich verringerte Chloroplastenzahl

Visuell erscheinen die Pflanzen zwergwüchsig und chlorotisch.

IV. Zink im Boden

Zink liegt in der Natur überwiegend als Zn²⁺ vor. Die wichtigsten Zinkminerale sind:

Sphalerit (ZnS)
Zinkit (ZnO)
Smithsonit (ZnCO₃)

Die Abbauprodukte dieser Minerale lösen sich gut und bilden Zn²⁺ oder Komplexionen wie [ZnCl]⁺, [Zn(OH)]⁺ oder [Zn(NO₃)]⁺, die Pflanzen aufnehmen können.

Die Löslichkeit sinkt jedoch rasch aufgrund von:

Boden-pH
Adsorption und Fixierung
Interaktionen mit organischer Substanz
ionischen Wechselwirkungen im Boden

Allgemein gilt:

Stickstoff- und Kaliumdünger enthalten kaum Zink.
Zinkverunreinigungen stammen vor allem aus Phosphatdüngern, Mehrnährstoffdüngern sowie Düngern aus kommunalem Abfall oder Klärschlamm.

Mit zunehmender Bewirtschaftungsdauer steigen die Gehalte von Zn, Cu und Pb im Oberboden.

V. Formen von Zinkdüngern

Zinksulfat-Heptahydrat (ZnSO₄·7H₂O)
- ca. 21 % Zn
- weiße bis leicht orangefarbene Kristalle
- sehr gut wasserlöslich; verliert Kristallwasser und wird zu weißem Pulver
Zinksulfat-Monohydrat (Pulver) (ZnSO₄·H₂O)
- ca. 35 % Zn
- weißes, hygroskopisches Pulver
- sehr gut löslich
Zinksulfat-Monohydrat (Granulat)
- 21 %, 25 %, 31 %, 33 % Zn
- weiße Granulate
- gut löslich; weniger hygroskopisch als Pulver
EDTA-chelatiertes Zink (C₁₀H₁₂N₂O₈ZnNa₂·3H₂O)
- 12–14 % Zn
- weiße Kristalle
- extrem gut löslich; neutral bis leicht sauer

VI. Herausforderungen bei der Zinkdüngung

Hohe Phosphorgehalte reduzieren die Zinkaufnahme.
Moderate P-Gaben erhöhen zwar die Zinkgehalte, doch Überversorgung senkt sie deutlich.
Organische Substanz wirkt zweischneidig.
- Sie kann Zinkverfügbarkeit erhöhen und Mangel beheben.
- Sie kann Zink jedoch auch fixieren und damit die Verfügbarkeit verringern.
Der Boden-pH beeinflusst die Zinkverfügbarkeit stark.
- Zinkmangel tritt häufig in alkalischen Böden auf.
- In sauren Böden ist Zink deutlich besser verfügbar.
- Mit steigendem pH nimmt die Adsorption zu und die Lösungskonzentration ab.

VII. Wie sollte Tropfbewässerungsmais mit Zink versorgt werden?

Moderate, mehrfach geteilte Gaben.
Zink fällt leicht mit Karbonaten aus — ein häufiges Problem bei alkalischem Bewässerungswasser (z. B. in Xinjiang).
→ Kleine, häufige Gaben sind deutlich wirksamer.
Bevorzugen Sie chelatiertes Zink.
EDTA-Zn ist stabiler und effizienter als anorganische Formen.
Boden-pH senken, um die Zinkverfügbarkeit zu erhöhen.
Der Einsatz saurer Dünger oder Säuren über die Tropfbewässerung senkt den Rhizosphären-pH und verbessert die Löslichkeit von Zn, Ca und Mg.
Blattdüngung einsetzen, um Mangel schnell zu korrigieren.
Bewährte Optionen:
- 0,1 % Zinksulfatlösung
- 0,3 % Zinksulfat + 0,2–0,3 % Branntkalk
- Schwefelkalkbrühe + 0,3 % Zinksulfat

Die Anwendung sollte früh erfolgen, sobald Mangelsymptome sichtbar werden.

Fazit

Zink spielt eine entscheidende Rolle in der Maisproduktion. Ab dem Schoss- bzw. Streckungsstadium sollten Landwirte den Zinkstatus besonders im Blick behalten und Zink bei Bedarf über Tropfbewässerung oder Blattapplikation ergänzen. Dies fördert die Kolbenentwicklung, reduziert Kahlspitzen und steigert den Ertrag nachhaltig.