Zink (Zn) ist ein essentielles Spurenelement, das eine entscheidende Rolle dabei spielt, wie Pflanzen auf Umweltstress reagieren – insbesondere auf Trockenstress, der weltweit zu den größten Einschränkungen der landwirtschaftlichen Produktivität zählt.
Laut einer im Jahr 2020 in der Zeitschrift MDPI Agriculture veröffentlichten Studie führt Zinkmangel direkt zu einer verminderten Enzymaktivität, geringerer Chlorophyllbildung und schwächerer Photosyntheseleistung, was Ertragseinbußen von 30–40 % bei empfindlichen Kulturen verursachen kann.

Zink und pflanzenphysiologische Prozesse

Zink ist ein Cofaktor für mehr als 300 Enzyme, darunter Carboanhydrase und Superoxiddismutase (SOD) – zwei Schlüsselenzyme, die reaktive Sauerstoffspezies während Trockenstress neutralisieren.
Feldversuche zeigten, dass die Anwendung von 5–10 mg Zn pro kg Boden die Enzymaktivität bei Weizen (Triticum aestivum) und Mais (Zea mays) um 25–45 % erhöhte.

Wasserhaushalt und Photosyntheseeffizienz

Mit Zink behandelte Pflanzen wiesen eine 20–35 % höhere Wasserhaltekapazität auf als unbehandelte Kontrollpflanzen.
Dies wurde auf die verstärkte Bildung von Osmolyten (z. B. Prolin und lösliche Zucker) zurückgeführt, die Zellmembranen bei Wassermangel stabilisieren.
Darüber hinaus stieg der Gesamtchlorophyllgehalt um das 1,5- bis 2,3-Fache, was zu einer besseren Photosyntheseleistung und höherer Biomasseproduktion führte.

Praktische Anwendung von Zink unter Trockenheitsbedingungen

Die Forscher empfehlen die Anwendung von Zink in Form von Zinksulfat-Heptahydrat (ZnSO₄·7H₂O) – entweder über den Boden oder durch Blattapplikation:

• Bodenanwendung: 5–10 kg ZnSO₄·7H₂O pro Hektar, einmalig zu Beginn der Vegetationsperiode.

• Blattapplikation: 0,3–0,5 % ZnSO₄-Lösung, zweimalig während der Wachstums- und Blütephase.

Die Blattbehandlung verbesserte die Trockenresistenz der Pflanzen um bis zu 50 % gegenüber unbehandelten Kontrollen.

Einfluss auf Ertrag und Qualität

Die in der Studie durchgeführten Feldversuche ergaben deutliche Verbesserungen durch Zinkdüngung:

• Weizenertrag: Zunahme um 15–28 %.

• Proteingehalt der Körner: Anstieg um 10–12 %.

• Schäden durch Trockenstress: Verringerung um etwa 40 % bei zinkbehandelten Pflanzen.

Diese Ergebnisse waren in verschiedenen Bodentypen und Klimazonen konsistent, was die zentrale Bedeutung von Zink für die Stressbewältigung unterstreicht.

Wechselwirkungen mit anderen Nährstoffen

Zink zeigte eine positive Synergie mit Stickstoff (N) und Phosphor (P) bei moderaten Dosierungen.
Ein Zinkgehalt über 15 mg Zn/kg Boden kann jedoch die Aufnahme von Eisen (Fe) und Mangan (Mn) hemmen. Daher ist eine ausgewogene Mikronährstoffzufuhr entscheidend.

Fazit

Zink ist ein Schlüsselelement zur Steigerung der Trockenheitstoleranz von Pflanzen, da es die Enzymaktivität, den Wasserhaushalt und die Chlorophyllbildung verbessert.
Eine gezielte Zinkdüngung – ob über den Boden oder als Blattbehandlung – kann die Erträge, die Qualität und die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen unter wasserlimitierten Bedingungen deutlich steigern.

Quelle

Ali, S., Rizwan, M., Qayyum, M. F., Ok, Y. S., Ibrahim, M., Riaz, M., & Shahzad, A. N. (2020). The Critical Role of Zinc in Plants Facing the Drought Stress. Agriculture, 10(9), 396.
https://doi.org/10.3390/agriculture10090396