Glin jest jednym z najpopularniejszych metali na Ziemi, a jego zawartość w skorupie ziemskiej wynosi około 7-8%, co sprawia że zajmuje on trzecie miejsce po tlenie i krzemie. Spadek pH gleby do 4,2 powoduje uwolnienie jonów glinu ze struktur mineralnych i powstanie aktywnej formy tego pierwiastka, która ma największy wpływ na produkcję roślinną. Negatywny wpływ tego pierwiastka związany jest między innymi z wiązaniem jonów fosforanowych przez glin oraz jego antagonistycznym wpływem na jony wapnia i magnezu.
Zawartość glinu w roślinach zależy od pH gleby, gatunku oraz części rośliny, a także jej stadium rozwojowego. Bardzo duże stężenia tego pierwiastka stwierdza się w roślinach występujących na glebach kwaśnych. Na przykład liście herbaty akumulują od 500 do 20000 mg glinu na kg s. m. rośliny. Bardzo duże ilości tego pierwiastka występują również w majeranku, tymianku i kminku.
Większe zawartości glinu stwierdza się w korzeniach niż w częściach nadziemnych, a liście zawierają więcej tego pierwiastka niż łodygi. W nasionach występują niewielkie ilości glinu. Rośliny charakteryzują się różną wrażliwością na nadmiar tego pierwiastka w glebie. Gatunkami bardzo wrażliwymi są: burak, gorczyca, jęczmień, pszenica, len, sałata i ogórek. Z kolei roślinami średnio wrażliwymi są: owies, groch, słonecznik i ziemniak. Małą wrażliwością na nadmiar glinu w środowisku wzrostu roślin cechuje się łubin, gryka i rzepa.
Objawy nadmiaru jonów glinu
Podstawowym objawem toksyczności glinu jest zahamowanie wzrostu elongacyjnego korzeni, które stają się łamliwe. Dochodzi do ich grubienia i zmniejszenia ich liczby, widoczne jest również brunatnienie stożków wzrostu korzeni i łodyg. Zahamowaniu ulegają podziały komórkowe, następuje uszkodzenie stożków wzrostu korzeni, osłabienie ich respiracji, a także ograniczenie przeżywalności flory bakteryjnej.
Zahamowanie rozwoju systemu korzeniowego wpływa na gorsze zaopatrzenie roślin w składniki pokarmowe, a także w wodę. Nadmiar glinu prowadzi do ograniczonego pobierania przez rośliny fosforu, potasu, magnezu i wapnia. Stąd też przy nadmiarze tego pierwiastka obserwowane są często objawy niedoboru fosforu, takie jak występowanie małych ciemnozielonych liści, purpurowych łodyg czy zamierających końcówek liści oraz objawy niedoboru wapnia – a mianowicie skręcanie młodych liści, a także osłabienie wzrostu ogonków liściowych. Wysokie stężenia glinu wpływają także na zahamowanie procesów oddychania, fosforylacji, syntezy DNA oraz na aktywność enzymów proteolitycznych ścian komórkowych.
Jak zapobiec szkodliwemu działaniu glinu?
Szkodliwość glinu dla roślin zależy od stosowanego nawożenia. Wapnowanie gleb obniża jego toksyczny wpływ na rośliny. Alkaliczne nawozy fosforowe wpływają albo na zwiększenie pH gleby i wytrącanie glinu w formie wodorotlenku, albo na wytrącenie glinu w postaci fosforanu, które może mieć miejsce zarówno w glebie, jak i na powierzchni korzeni czy też w korzeniach. Prowadzi to do zmniejszenia pobierania tego pierwiastka przez rośliny. W przypadku stosowania superfosfatów może dochodzić do zwiększenia zawartości glinu w roślinach. Stosowanie nawozów azotowych amonowych, ze względu na ich wpływ na zakwaszenie gleby, przyczynia się do zwiększenia pobierania glinu przez rośliny. Z kolei aplikacja nawozów saletrzanych nie wpływa na wzrost koncentracji tego pierwiastka w roślinach.
