Микроэлементы представляют собой химические элементы, необходимые растениям в крайне малых количествах (обычно менее 0,01% от массы сухого вещества), но играющие решающую роль в их физиологическом и биохимическом развитии. К числу микроэлементов, кроме железа, марганца, меди, цинка, молибдена, бора и кобальта, относят хлор, никель и кремний, а также ряд редких элементов, влияющих на рост, продуктивность и устойчивость растений к стрессам.
Функции в растениях: Хлор участвует в процессе фотосинтеза, регулирует осмотическое давление клеток, активирует ферменты и участвует в синтезе органических кислот. Он также играет важную роль в поддержании тургора и водного обмена, способствуя нормальному росту растений.
Источники и формы: Основной источник хлора — хлорид калия (KCl) и хлорид натрия (NaCl) в почве. Хлор усваивается растениями в форме ионов Cl⁻. В почвах с низким содержанием хлора наблюдается задержка роста и пожелтение листьев.
Дефицит и избыток: Дефицит проявляется в виде угловых некрозов листьев, замедления роста и уменьшения урожайности. Избыток хлора, особенно при засолении почв, вызывает токсическое действие, нарушает фотосинтез и снижает усвоение других ионов.
Функции в растениях: Никель входит в состав фермента уреазы, участвующего в расщеплении мочевины и превращении её в аммиак. Он участвует в метаболизме азота и синтезе гормонов роста, влияя на нормальное развитие семян и всходов.
Источники и формы: Никель содержится в почвах в различных минеральных соединениях и усваивается растениями в виде ионов Ni²⁺. Его концентрация в почве обычно низкая, что делает растения чувствительными к дефициту.
Дефицит и избыток: Недостаток никеля проявляется в нарушении азотного обмена, формировании деформированных семян и снижении жизнеспособности проростков. Избыток Ni ведет к хлорозу, нарушению фотосинтеза и торможению роста.
Функции в растениях: Кремний повышает механическую прочность тканей, способствует устойчивости к грибным и бактериальным заболеваниям, засухе и солевому стрессу. Он участвует в формировании склеренхимных клеток и влияет на обменные процессы, включая фотосинтез и транспорт воды.
Источники и формы: Основной источник — силікаты и аморфный диоксид кремния в почве. Растения усваивают кремний в виде моносиликатов (H₄SiO₄).
Дефицит и избыток: Дефицит проявляется слабой структурой тканей, снижением устойчивости к патогенам и стрессам. Избыток редко встречается, но может изменять поглощение некоторых микроэлементов, таких как фосфор и железо.
Ванадий (V): влияет на синтез нитратредуктазы и метаболизм азота. Селен (Se): участвует в антиоксидантной защите растений и повышении стрессоустойчивости. Фтор (F): в малых дозах стимулирует фотосинтез, но избыток токсичен, вызывая хлороз и некроз листьев.
Микроэлементы взаимодействуют между собой и с макроэлементами, влияя на их подвижность и усвоение. Например, избыток меди может угнетать поглощение цинка и железа, а дефицит марганца снижает активность ферментов, зависимых от железа. Хелатирование микроэлементов позволяет уменьшить конкуренцию и повысить эффективность усвоения.
Оценка содержания микроэлементов проводится по химическому анализу почвы, растения и листьев. Пороговые значения и оптимальные концентрации определяются с учетом вида культуры, стадии развития и почвенных условий. Применение микроудобрений должно быть дифференцированным, с учетом совместимости элементов и возможности их синергетического действия.
Микроэлементы обеспечивают нормальное развитие растений, повышают урожайность и качество продукции. Их роль особенно важна в условиях истощенных и щелочных почв, при интенсивных технологиях возделывания и при выращивании высокопродуктивных сортов. Баланс микроэлементов является ключевым фактором для рационального земледелия и устойчивого агропроизводства.