Het jy al ooit kalk op jou lande gestrooi en gesien hoe jou gewasse skielik lewendig word sonder dat jy jou bemestingsprogram verander het? Die antwoord mag dalk nie net in die pH-regstelling lê nie, maar in die aktivering van een van die mees onderskatte mikro-voedingstowwe in plantvoeding, naamlik molibdeen (Mo). Alhoewel Mo in mikro-hoeveelhede deur plante benodig word, is dit noodsaaklik vir kernmetaboliese prosesse wat plantgesondheid, groei en opbrengs bepaal.
Hierdie artikel ondersoek die belangrikheid van Mo in landbouproduksie, hoe kalktoediening die beskikbaarheid daarvan verhoog en waarom produsente nie langer kan bekostig om hierdie mikrovoedingstof oor die hoof te sien nie.
’n Noodsaaklike maar skaars speler
Van al die noodsaaklike voedingselemente wat plante nodig het, is Mo die skaarsste in plantweefsel. Dit is egter onmisbaar.
Mo word nie in sy elementêre vorm in plante gebruik nie, maar vorm deel van die molibdeenkofaktor (Moco), ’n komplekse organiese molekule wat aan verskeie ensieme bind. Moco is noodsaaklik vir die metabolisme van stikstof en swael in plante, wat bydra tot die vorming van aminosure en ander belangrike biomolekules. Sonder voldoende Mo kan plante stagneer in groei en ontwikkeling, wat uiteindelik hul produktiwiteit en oorlewing benadeel.
Hierdie Mo-ensieme, ook bekend as molibdo-ensieme, sluit in:
- Nitraatreduktase (NR): ’n Ensiem wat nitraat (NO3–) reduseer na nitriet (NO2–). Hierdie is die eerste stap in die stikstofassimilasieproses waardeur anorganiese stikstof uiteindelik omgeskakel word na ammonium (NH4+) en dan in organiese verbindings soos aminosure en proteïene ingebou word.
- Nitrogenase: ’n Ensiemkompleks wat atmosferiese stikstof (N2) biologies bind in simbiose met Rhizobium-bakterieë in peulgewasse. Dit omskep N2 na ammoniak (NH3), wat dan verder in stikstofmetabolisme gebruik word. Die ensiem bevat ’n yster-molibdeen-kofaktor (FeMo-co), wat noodsaaklik is vir dié aktiwiteit.
- Xantien-dehidrogenase (XDH): Betrokke by die afbreek van purienbasisse (byvoorbeeld adenien en guanien) in die purienkatabolisme-pad. In peulgewasse speel dit ’n rol in die produksie van ureïede, wat ’n belangrike vervoerbare stikstofvorm is. XDH vereis ’n molibdeen-kofaktor vir sy funksie.
- Aldehied-oksidase (AO): ’n Ensiem wat verskeie aldehiede oksideer, insluitend die oksidasie van absisien-aldehied tot absisiensuur (ABA) – ’n belangrike plantgroeireguleerder wat help met aanpassing tydens droogte, koue en soutstres. Mo is deel van sy aktiewe sentrum.
- Sulfiet-oksidase (SO): ’n Ensiem wat sulfiet (SO3²-) oksideer tot sulfaat (SO4²-) in die swaelmetabolisme van plante. Hierdie proses is belangrik vir die detoksifisering van sulfiet en die behoud van die aminosuurbalans. SO is ook afhanklik van ’n molibdeen-kofaktor vir sy funksie.
Hierdie ensieme speel sleutelrolle in die stikstof- en swaelmetabolisme, asook in die hormoonbalans en stresreaksie.
Molibdeen en grond-pH – die groot koppelvlak
Plante neem Mo op as die molibdaat-anioon (MoO4²-). In suur gronde bind molibdaat sterk aan yster- en aluminium-oksiede, wat die beskikbaarheid belemmer. Namate die grond-pH styg, verminder die adsorpsie van MoO4²- en word meer Mo vir die plant beskikbaar.
Navorsing toon dat vir elke eenheid pH-toename (byvoorbeeld van 4,5 na 5,5) die oplosbare molibdaat-konsentrasie ongeveer honderdvoudig kan vermeerder. In die praktyk beteken dit dat Mo bo ’n pH van ~5,5 tot 6,5 geredelik begin beskikbaar raak, terwyl daar by ’n laer pH maklik tekorte kan voorkom.
Die uitwerking van ’n Mo-tekort
Mo is noodsaaklik vir die vorming van verskeie ensieme, veral die nitraatreduktase en nitrogenase. Tekorte veroorsaak dus gevalle van stikstoftekorte. Belangrike simptome sluit in:
- Nitraatopbouing: Sonder voldoende Mo werk die nitraatreduktase nie goed nie en daarom bou nitraatione in die blare op. Die plant kan nie die beskikbare nitrate tot ammoniak omskakel nie, wat groei beperk.
- Chlorose en gestremde groei: Blare kan bleekgroen of geel (chloroties) word, soms met nekrotiese blaarpunte. Oor die algemeen word plantegroei beperk en blare afgebreek.
- Swak saad- of peulontwikkeling: In graangewasse en peulplante is die saad of peule klein en onvolledig ontwikkel. Dit is omdat minder stikstof geassimileer word vir saadvorming.
- Whiptail-simptome: By kruidagtige Brassica-gewasse (byvoorbeeld blomkool) ontwikkel kenmerkende lintvormige blare en onreëlmatige lamina (whiptail) wanneer Mo ontbreek. Die groeipunt kan stomp en verkort wees, en blare kan broos lyk.
- Beperkte Rhizobium-aktiwiteit: Mo is deel van die nitrogenase-ensiem in peulplante. ’n Tekort verswak simbiotiese stikstoffiksasie. Die nodules is klein en die plant blyk ’n stikstoftekort te hê, ondanks die teenwoordigheid van Rhizobium. Sonder genoeg Mo kan peulgewasse nie volhoubaar hul eie N2 bind nie.
Kalk as die sleutel tot Mo-werking
Kalk (kalsiumkarbonaat) neutraliseer suurheid en verhoog die grond-pH, wat Mo aansienlik meer beskikbaar maak. Studies toon dat kalktoediening suur gronde baie doeltreffend maak om molibdate in die grond oplosbaar te hou.
Wanneer die grondoplossing se pH verhoog, word die oppervlaklading van yster- en aluminiumoksiede meer negatief. Dit verminder hul vermoë om die anioniese molibdaat *(MoO4²-) te bind, wat lei tot ’n groter beskikbaarheid van Mo vir plantopname. In die praktyk behoort ’n beplande kalkprogram ’n kernkomponent van doeltreffende Mo-bestuur te wees. Deur die pH bo ongeveer 5,5 tot 6 te hou, word Mo in die grond beskikbaar en kan die plant dit opneem.
Blaarbespuiting en Mo-mobiliteit
Mo is relatief mobiel binne die plant. Navorsing het getoon dat as Mo op die blare toegedien word, dit vinnig deur die plant versprei en Mo-afhanklike ensieme in beide die bespuite én onbehandelde dele van die plant weer herstel.
Prakties kan ’n blaarbespuiting met natriummolibdaat (Na2MoO4) tekortsimptome vinnig ophef. Nitraatreduktase-aktiwiteit kan binne ure herstel word en die blare se kleur sal dan weer gesond groen raak. Daarom word blaarbehandeling as ’n doeltreffende reddingsmetode beskou wanneer ’n ernstige Mo-tekort voorkom. Dit vul die plant se interne voorraad aan en herstel noodsaaklike ensiemaktiwiteit.
Praktiese aanbevelings vir produsente
- Monitor grond-pH: Meet gereeld die grond se pH en streef na die aanbevole vlakke (gewoonlik ≥6). ’n Hoë pH optimaliseer Mo-beskikbaarheid.
- Kalkstrategie: Dien kalk in voldoende hoeveelhede toe om suur gronde doeltreffend te neutraliseer. Dit is dikwels die beste om kalk vooraf (voor aanplanting) of volgens ’n roterende program toe te dien, sodat die grond-pH oor tyd stabiel en optimaal vir voedingstofopname bly.
- Mo-toediening: As simptome van ’n Mo-tekort voorkom, gebruik natriummolibdaat as blaarbespuiting of saadbehandeling. Daar is verskeie Mo-produkte beskikbaar wat op die saad of blare geplaas kan word. Saadbehandeling is dikwels kostedoeltreffend vir klein saadgewasse. Bespuiting van die blare is geskik vir die vinnige herstel van bestaande gewasse.
- Mo-sensitiewe gewasse: Wees ekstra waaksaam met gewasse wat bekend is daarvoor om Mo-tekorte te ontwikkel. Blomkool ontwikkel maklik whiptail as die pH laag is. Daarenteen verg die meeste ander koolgewasse minder Mo. Peulgewasse (soos sojabone, grondbone en lusern) benodig Mo vir nodulering. In tekortsituasies sal sulke gewasse ligter van kleur wees en swakker voeding hê. Stel hierdie sensitiewe gewasse se behoeftes voorop in die bestuursprogram.
Gevolgtrekking
Molibdeen is nie net ’n bykomende mikrovoedingstof nie. Dit is ’n funksionele hefboom in die plant se stikstofmetabolisme, peulvorming, hormonale balans en algehele plantprestasie. Deur kalk toe te dien, word hierdie mikrovoedingstof se volle potensiaal ontsluit en daarmee saam die doeltreffende werking van stikstof in die gewas.
Produsente kan nie bekostig om Mo te ignoreer nie. Bekalking doen meer as om net die pH reg te stel – dit gee lewe aan Mo en daardeur ook aan die gewas.
Bronnelys
- Arnon DI and Stout PR, 1939. Molybdenum as an essential element for higher plants. Plant Physiology, 14(3), pp. 599-602. doi:10.1104/pp.14.3.599
- Bittner F, 2014. Molybdenum metabolism in plants and crosstalk to iron. Frontiers in Plant Science, 5. doi:10.3389/fpls.2014.00028
- Kaise BN et al., 2005. The role of molybdenum in agricultural plant production. Annals of Botany, 96(5), pp. 745–754. doi:10.1093/aob/mci226
- Manuel T-J, et al., 2018. Roles of molybdenum in plants and improvement of its acquisition and use efficiency. Plant Micronutrient Use Efficiency, pp. 137-159. doi:10.1016/b978-0-12-812104-7.00009-5
- Mulder EG, 1948. Importance of molybdenum in the nitrogen metabolism of microorganisms and higher plants. Plant and Soil, 1(1), pp. 94-119. doi:10.1007/bf02080608
