Определенную роль в фотосинтезе может выполнять цинксодержащий фермент карбоангидраза. Роль карбоангидразы в зеленых растениях заключается в улавливании диоксида углерода, который может выделяться в атмосферу в процессе фотодыхания. Возможно, карбоангидраза необходима для проникновения угольной кислоты через оболочку хлоропласта путем связывания С02 или НСО3 в зависимости от ее формы.
В настоящее время известно более 200 ферментов, активируемых цинком. Дыхательный фермент карбоангидраза содержит 0,31—0,34% цинка. Цинк входит в состав щелочной фосфатазы, малатдегидрогеназы, алкогольдегидрогеназы, глутаматдегидроге-назы и т. д.
Цинксодержащая карбоангидраза обнаружена у овса, петрушки, гороха, в хлоропластах томата. Цинк является компонентом многих, если не всех, дегидрогеназ, требующих присутствия НАД. Вхождение цинка в состав ферментов гликолиза и дыхания, многих НАД и некоторых ФАД-зависимых ферментов дает возможность понять его роль в гликолитическом и дыхательном циклах.
При недостатке цинка в растениях накапливаются редуцирующие сахара и уменьшается содержание сахарозы и крахмала, увеличивается накопление органических кислот, снижается содержание ауксина, нарушается синтез белка. При цинковом голодании происходит накопление небелковых растворимых соединений азота: амидов и аминокислот.
При цинковой недостаточности резко (в 2—3 раза) подавляется деление клеток, что приводит к морфологическим изменениям листьев, нарушению растяжения клеток и дифференциации тканей, гипертрофированию меристематических клеток, угнетению продольного растяжения столбчатых клеток у льна и уменьшению размеров его хлоропластов. В присутствии цинка формируется большое число митохондрий.
К недостатку цинка весьма чувствительны плодовые, особенно цитрусовые, культуры. У яблони, абрикоса, персика, айвы, вишни наблюдаются мелколистность и розеточность, у цитрусовых — пятнистость листьев. У кукурузы при недостатке цинка отмечается побеление, или хлороз, верхних листьев, у томата — мелколист-ность и скручивание листовых пластинок и черешков. Для всех растений при недостатке цинка характерна задержка роста.
Недостаток цинка может проявляться как на кислых сильно-оподзоленных легких почвах, так и на карбонатных, бедных цинком, и на высокогумусированных почвах. Усиливают проявление цинковой недостаточности применение высоких доз фосфорных удобрений и сильное припахивание подпочвы к пахотному горизонту.
Наиболее высокое валовое содержание цинка в тундровых (53—76 мг/кг) и черноземных (24—90 мг/кг) почвах, наиболее низкое — в дерново-подзолистых почвах (20—67 мг/кг). Недостаток цинка чаще всего проявляется на нейтральных и слабощелочных карбонатных почвах. В кислых почвах цинк более подвижен и доступен растениям.
Цинк в почве присутствует в ионной форме, где адсорбируется по катионообменному механизму в кислой или в результате хемосорбции в щелочной среде. Наиболее подвижен ион Zn2+. На подвижность цинка в почве в основном влияют величина pH и содержание глинистых минералов. При pH < 6 подвижность Zn2+ возрастает, что приводит к его выщелачиванию. Попадая в межпакетные пространства кристаллической решетки монтмориллонита, ионы цинка теряют свою подвижность. Кроме того, цинк образует устойчивые формы с органическим веществом почвы, поэтому он накапливается в основном в горизонтах почв с высоким содержанием гумуса и в торфе.
Цинковые удобрения следует применять, когда содержание цинка в подвижной форме в почвах Нечерноземной зоны менее 0,2—1,0 мг, в Черноземной зоне менее 0,3—2,0 мг/кг почвы.
В качестве цинковых удобрений применяют некоторые отходы промышленности, сернокислый цинк (содержит 22 % цинка) и полимикроудобрения (ПМУ-7) — отходы, получаемые на заводах при производстве цинковых белил. Они содержат 19,6% оксида цинка, 17,4 % силикатного цинка, 21,1% оксида алюминия, а также небольшое количество алюминия, меди и марганца.
Под кукурузу вносят ПМУ-7 (20 кг/га) в почву при посеве в рядки. При некорневых подкормках используют сернокислый цинк (150—200 г на 1 га посевов). Подкормку проводят для большинства культур в период бутонизации или начала цветения растений; плодовые деревья опрыскивают весной по распустившимся листьям (200—500 г сернокислого цинка на 100 л воды с добавлением 0,2—0,5 % гашеной извести для нейтрализации кислотности раствора соли, чтобы избежать ожога листьев). Для опрыскивания 100 кг семян 50—100 г сернокислого цинка растворяют в 4 л воды. Для опудривания семян кукурузы на 100 кг семян расходуют 100 г полимикроудобрения (ПМУ-7).