A.- Der 1962 geborene K._ war seit 1983 bei der Stadt X._ als Gartenarbeiter angestellt. Wegen Rückenproblemen musste er seine Berufstätigkeit ab März 1994 wiederholt aussetzen. Seit 1. Oktober 1996 arbeitet er noch zu 50 % in diesem Betrieb. Am 16. Januar 1997 meldete er sich bei der Invalidenversicherung zum Leistungsbezug an. Die IV-Stelle des Kantons Zürich holte Berichte der Dres. med. E._, Spezialarzt Orthopädische Chirurgie FMH (vom 20. März 1997) und F._, Spezialarzt für Innere Medizin FMH (u.a. vom 20. März 1997) und eine Auskunft der Arbeitgeberfirma (vom 31. Januar 1997) ein und liess berufliche Massnahmen abklären. Mit Verfügung vom 16. September 1997 lehnte die IV-Stelle das Leistungsbegehren mangels eines anspruchsrelevanten Invaliditätsgrades von 37 % ab. B.- Die hiegegen erhobene Beschwerde wies das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich mit Entscheid vom 22. März 1999 ab. C.- K._ lässt Verwaltungsgerichtsbeschwerde führen mit dem Antrag, in Aufhebung des angefochtenen Entscheides sei ihm gestützt auf einen 50%-igen Invaliditätsgrad eine halbe Invalidenrente (nebst Kinderrente) zuzusprechen. Zudem wird um Gewährung der unentgeltlichen Verbeiständung ersucht. Während die IV-Stelle auf Abweisung der Verwaltungsgerichtsbeschwerde schliesst, hat sich das Bundesamt für Sozialversicherung nicht vernehmen lassen.