Jakie pierwiastki są zaliczane do mikroelementów i dlaczego? Do mikroskładników potrzebnych roślinom zalicza się bor, miedź, żelazo, mangan, cynk, molibden i kobalt. Rośliny pobierają te pierwiastki z podłoża w którym muszą one występować w dostatecznych ilościach zwłaszcza w formie przyswajalnej. Niedobór któregokolwiek z nich powoduje charakterystyczne objawy chorobowe występujące na różnych organach rośliny. Związane jest to z fizjologiczną rolą w roślinach która polega głównie na regulacji podstawowych procesów metabolicznych. Brak mikroskładników prowadzi do obniżenia plonów roślin i pogorszenia ich jakości co odbija się nie korzystnie na zdrowie ludzi i zwierząt. Źródła i związki boru, miedzi, manganu, molibdenu i cynku występujące w glebach. Bor - pierwotnym źródłem boru w glebie są minerały zawierające ten składnik ( borokrzemiany, boroglinokrzemiany), z których uwalnia się on podczas procesów wietrzenia. Na terenach uprzemysłowionych dostają się do gleby jego niewielkie ilości wraz z opadami atmosferycznymi, na terenach nadmorskich nanoszony jest przez wiatr z kropelkami wody morskiej. Pewne ilości boru wprowadzane są do gleby wraz z nawozami oraz środkami ochrony roślin. Cynk - źródłami są minerały augit, hornblenda i biotyt, oraz sole cynku (węglany, fosforany, siarczany, chlorki itp. Cynk jest wprowadzany do gleby z nawozami organicznymi jako domieszka w nawozach fosforowych lub wapniowych oraz ze środkami ochrony roślin. Mangan - w stanie wolnym pierwiastek ten nie występuje, wchodzi on w skład około 150 minerałów, np. piroluzytu, manganitu, braunitu i tworzy różne połączenia mineralne. Mangan należy do pierwiastków występujących w różnym stopniu utlenienia: od dwu- do siedmiowartościowego. Do gleb użytkowanych rolniczo mangan dostaje się wraz nawozami organicznymi, wapniowymi i mączkami fosforowymi. Dla roślin dostępny jest dwuwartościowy znajdujący się w roztworze glebowym i w kompleksie sorpcyjnym oraz mangan trój- lub czterowartościowy łatwo ulegający redukcji. Miedź - miedź występuje w minerałach: chalkopirycie, kuprycie, malachicie itp, w formie dwuwartościowej sorbowanej przez kompleksy mineralne i organiczne jako chelaty a także w niewielkich ilościach w roztworze glebowym. Mikroelement ten jest wprowadzany doi gleb z nawozami organicznymi, ściekami, z nawozami mineralnymi jak fosforowe i wapniowe oraz pestycydami zawierającymi do 50% Cu. Molibden - pierwotnym źródłem w glebie są minerały np. molibdenit(MoS2), powellit (CaMoO4), wulfenit (PbMoO4). Niewielkie ilości tego mikroelementu dostają się do gleby z osadzającymi się z atmosfery popiołami i pyłami oraz są wnoszona z nawozami organicznymi i mineralnymi (fosforowe, wapniowe). Kobalt - naturalnym źródłem tego mikroelementu są minerały: kobaltyn ( CoAsS), smaltyn (CoAsS2), i sferokobaltyn (CoCO3), z których jest on uwalniany podczas procesów wietrzenia. Niewielkie ilości kobaltu dostają się do gleby wraz z nawozami organicznymi i miner4alnymi ( tomasyna, mączki fosforytowe). Od czego zależy zawartość przyswajalnych form mikroelementów w glebach? Bor - od pH: wapnowanie wpływa na zmniejszenie przyswajalnego boru. Od rodzaju gleby ( lekkie i piaszczyste mniej boru przyswajalnego niż ciężkie). Silne przesuszenie może spowodować unieruchomienie tego mikroelementu. Cynk - kwaśne gleby zawierają większą ilość cynku dostępnego dla roślin. W miarę wzrostu pH przyswajalność jego maleje powstający bowiem Zn(OH)2 nie jest rozpuszczalny w wodzie. Ujemny wpływ na przyswajalność tego mikroelementu mają również nawozy fosforowe oraz alkalizujące glebę. Mangan - podwyższenie temperatury, wilgotności, zakwaszenia oraz zastosowanie większych dawek nawozów amonowych lub superfosfatu jak również obecności związków redukujących powoduje wzrost ilości łatwo rozpuszczalnych form manganu. Miedź - zawartość miedzi przyswajalnej w glebie zależy głównie od ilości i rodzaju materii organicznej przez którą jest silnie wiązana oraz od odczynu gleb. Wzrost pH sprzyja powstawaniu trudno rozpuszczalnych połączeń miedzi nadmierne zaś zakwaszenie zwiększa jej ruchliwość i wymywanie. Zależy tez od rodzaju gleby - mady zasobne a ubogie organiczne i bardzo lekkie, piaszczyste. Molibden - gleby kwaśne i zawierające małą ilość części spławianych charakteryzują się niską zawartością przyswajalnego molibdenu, ponieważ występuje w nich silne wiązalnie anionu MoO2-4 przez uwodnione tlenki żelaza i glinu oraz minerały ilaste. Zawartość przyswajalnego molibdenu w glebie zmniejsza się ze wzrostem głębokości profilu glebowego. Kobalt - dostępna jego zawartość w glebie zależy od jej odczynu, wilgotności i zawartości materii organicznej czynniki które zwiększają pH gleby wpływają na zmniejszenie rozpuszczalności kobaltu. Zasada metody oznaczania zawartości przyswajalnego boru w glebach. Bor ekstrahuje się z gleby za pomocą gorącej wody destylowanej wg Bergera- Truoga. W kwaśnym środowisku i w temp 55 stopni rozpuszczone w ten sposób związki boru tworzą po dodaniu kurkuminy, rozecyjaninę. Jest to związek o charakterze laku, czerwono zabarwiony, a intensywność barwy zależy od ilości boru w wyciągu glebowym. Zasada metody oznaczania zawartości aktywnego manganu w glebach (Schachtschabela). W celu oznaczenia ilości manganu aktywnego w glebie traktuje się ją roztworem siarczanu (VI) magnezu zawierającym siarczan (IV) sodu jako substancje redukująca ekstraktor ten przeprowadza do roztworu mangan rozpuszczalny w wodzie, mangan wymienny, i inne formy łatwo ulegające redukcji do jonu dwuwartościowego. Oznaczeniem Mn2+ polega na utlenianiu go do jonu Mn7+ za pomocą disiarczanu (VI) amonu. Jony przeszkadzające w reakcji maskuje się przez dodatek mieszaniny HgSO4+H3PO4+AgNO3. azotan (V) srebra maskuje ony chloru działające redukująco, kwas monofosforowy (V) wiąże jony Fe3+ a siarczan (VI) rtęci (II) działa jako katalizator przy utlenianiu Mn2+ do Mn7+. Roztwór badanej próby zabarwia się na kolor fioletowy którego intensywność oznacza się kolorymetrycznie. Bor, miedz, mangan, molibden i cynk w roślinach. Bor - pobierają w formie jonów BO3-3 i B4O72- w ciągu całego okresu wegetacji wykazując największe zapotrzebowanie w okresie pąkowania i kwitnienia. Wymagania roślin w stosunku do tego pierwiastka są bardzo zróżnicowane. Największe zapotrzebowanie mają niektóre motylkowate (lucerna, koniczyna, łubin), buraki cukrowe, warzywa i drzewa owocowe. Rozmieszczenie boru w roślinie jest bardzo nierównomierne. Największa ilość nagromadza się w częściach kwiatostanu co wskazuje na udział tego mikroelementu w procesach kwitnienia i owocowania. Stwierdzono wpływ boru na tworzenie się ścian komórkowych, podział, wzrost, i różnicowanie się komórek a także metabolizm węglowodanów, syntezę kwasów nukleinowych i białek. Optymalne zaopatrzenie w bor zwiększa plon roślin oraz zawartość w nich cukru, skrobii, tłuszczów, witaminy C, tjaminy i niacyny. Niedostatek boru powoduje charakterystyczny dla poszczególnych gatunków roślin choroby: zgorzel liści sercowych buraka, brunatnienie róży kalafiora i korkowacenie owoców. Choroby te mogą występować na glebach alkalicznych lub kwaśnych bezpośrednio po zastosowaniu wysokich dawek wapnia. Nadmiar tego pierwiastka wpływa bardzo szkodliwie na wysokość i jakość plonów szczególnie wrażliwe są soja, fasola, ogórek, zboża. Cynk - rośliny pobierają przez cały okres wegetacji proporcjonalnie do przyrostu ich masy. Zawartość ego w roślinach wynosi od 20 do ponad 200 mg/kg s.m. , dochodząc w rejonach uprzemysłowionych do 1200. toksyczny wpływ cynku na rośliny obserwuje się przy zawartości 400 - 1500. do roślin bardzo wrażliwych na ten mikroskładnik należą: drzewa owocowe, kukurydza, len, chmiel, winorośl; do średniowrażliwych - ziemniaki, pomidor, burak cukrowy, a do mało wrażliwych zboża i trawy. Cynk występuje w roślinach w formie jonowej Zn2+ oraz w kompleksach ze związkami organicznymi i jest słabo przemieszczany. Jego rola fizjologiczna jest związana przede wszystkim z udziałem w reakcjach enzymatycznych. Od dobrego zaopatrzenia w cynk zależą m.in. procesy oddychania, przemiany fosforu, synteza witamin C i P, białka, skrobi i auksyn regulujących wzrost roślin. Niedostatek cynku powoduje chlorozę liści między żyłkami, silne zdrobnienie liści i tworzenie rozety z pędów. Mangan - koncentracja manganu w roślinach waha się w granicach od kilku do kilku tysięcy mg/kg s.m. i zależy od gatunku roślin oraz od właściwości gleb. Zazwyczaj liście są zasobniejsze od innych organów. Pobieranie tego mikroelementu trwa do końca wegetacji. W roślinach mangan występuje jako dwu - trój- i czterowartościowy. Przy dużym nagromadzeniu może się wytrącać jako MnO2 i gromadzić się w częściach nie asymilujących, zabezpieczając roślinę przed zatruciem. Największe zapotrzebowanie wykazują buraki, ziemniaki, owies, groch, fasola, kapusta i niektóre drzewa owocowe. Najważniejsze funkcje manganu w roślinach polegają na katalizowaniu cyklu Krebsa, symulacji procesu oddychania i gospodarki żelazem. Dobre zaopatrzenie w mangan zwiększa zawartość cukru w burakach, witamin C i E oraz obniża ilość azotanów ponadto poprawia on zdrowotność roślin i zwiększa zimotrwałość winorośli i drzew owocowych. Niedobór manganu objawia się szara plamistością lub cętkowana chlorozą ( odbarwienie blaszek liściowych z wyjątkiem wiązek naczyniowo- sitowych) nadmiar powoduje późną chlorozę. Miedź - rośliny pobierają w formie jonu Cu2+ lub chelatów miedziowych przez cały okres wegetacji zawartość miedzi w roślinach mieści się najczęściej w granicach 2 - 20 mg/kg s.m. rzadziej dochodzi do 70. większej ilośći stwierdzono w szpinaku, sałacie, owocach pomidora i gryce. U okopowych większa ilość miedzi gromadzi się w liściach niż w korzeniach, ziarno zbóż zawiera zaś więcej miedzi niż słoma. Miedź jest pierwiastkiem niezbędnym do normalnego rozwoju roślin. Jest składnikiem oksydaz tlenowych, oksydazy cytochromowej, dismutazy nadtlenowej, plastocyjaniny i flawoproteidów miedziowych. Miedź wpływa korzystnie na fotosyntezę, utrzymuje odpowiedni stan utleniania żelaza, stymuluje przemiany związków azotowych i zapobiega nagromadzeniu się toksycznych ilości azotanów i amoniaku w roślinach. Wpływa korzystnie na zawartość białka, sacharozy, witaminy C i karotenu oraz na wykształcenie kwiatów ozdobnych i dobre przechowywanie warzyw. U roślin źle odżywionych obs4erwue się chlorozę liści, ich bielenie, żółknięcie i zasychanie a u zbóż również nie wykształcone ziarna. Do gatunków wrażliwych na niedobór zalicza się owies, jęczmień, pszenicę, lucernę i drzewa owocowe. Molibden - jest pobierany przez rośliny w formie anionów kwasu molibdenowego MoO2-4. rośliny pobierają ten składnik w czasie całego okresu wegetacyjnego przez korzenie lub liście i bardzo szybko rozprowadzają po roślinie. Zasobne w molibden są motylkowate i krzyżowe a ubogie zbożowe i trawy. Bierze udział w procesie redukcji azotanów oraz w wiązaniu azotu atmosferycznego przez bakterie. Odgrywa pewną rolę w syntezie kwasu askorbinowego oraz gospodarce fosforanowej i wodnej rośliny. Niedobór: jaśniejsze zabarwienie liści, nekrotyczne plamy i redukcja blaszki liściowej. Optymalne zaopatrzenie zwiększa odporność roślin na suszę, chłody i choroby. Zasada metody oznaczenia zawartości miedzi ASA. Oznaczenie zawartości miedzi w roślinach atomową spektrometrią absorpcyjną przeprowadza się techniką płomieniową za pomocą spektrometru absorpcji atomowej Sposoby stosowania nawozów mikroelementowych. Bor stosuje się przedsiewnie w dawkach 0,3-4 kg B/ha, zależnie od potrzeb uprawianej rośliny. Boraks i kwas ortoborowy jako nawozy łatwo rozpuszczalne stosuje się na 10 - 20 dni przed siewem, a mielone borany o niskim stopniu rozpuszczalności - jesienią w celu dobrego wymieszania z gleba. Nawozy borowe łatwo rozpuszczalne oraz mikronawozy chelatowe można stosować dolistnie w roztworach o stężeniach 0,4-1,22% soli do okresu kwitnienia. Cynk - stosuje się przedsiewnie w dawkach 5-12 kg Zn/ha lub w formie oprysku ( drzewa i krzewy owocowe, zboża) , tj. dokarmiania dolistnego roztworami o 0,1 - 0,4% stężeniu soli, które należy zakończyć przed kwitnieniem roślin. Do rzadziej stosowanych zabiegów należy przedsiewne traktowanie nasion roztworem o stężeniu 0,01 - 0,02 % soli lub opylanie nasion sproszkowaną solą cynku. Mangan- stosuje się przedsiewnie w dawkach 5-10kg Mn/ha mieszając sole manganowe najczęściej z nawozami potasowymi. W razie występowania objawów braku tego mikroelementu lub na glebach alkalicznych stosuje się dokarmianie dolistne roślin roztworami o stężeniach 0,1-0,5% soli do okresu kwitnienia. Do żywienia dolistnego można stosować również nawozy w formie chelatów. Miedź- może być wprowadzana doglebowo lub dolistnie w mieszankach nawozowych w których występuje ona obok innych składników pokarmowych. Wszystkie nawozy miedziowe można stosować do gleby przed siewem roślin, w dawkach odpowiadających 5-10kg Cu/ha. W dokarmianiu dolistnym zalecanym w uprawie roślin na glebach organicznych oraz w żywieniu gatunków o dużym zapotrzebowaniu na ten składnik, stosuje się sole miedziowe czyste technicznie. Rośliny opryskuje się roztworami o stężeniu 0,1-0,5% soli. Zabieg ten można połączyć z dokarmianiem roślin azotem(zboża)oraz ze stosowaniem środków ochrony roślin. Molibden- mikronawozy łatworozpuszczalne stosuje się doglebowo na 10-20 dni przed siewem roślin w ilości 0,2-1,0kg Mo/ha. Kobalt- dobre efekty daje dolistne dokarmianie roślin motylkowatych 0,2-0,3% roztworem siarczanu(VI)kobaltu(II). Zastosowanie wyższych stężeń powoduje oparzenie roślin. Ze względu na małe potrzeby pokarmowe roślin w stosunku do kobaltu dobre efekty daje donasienne stosowanie tego mikroelementu. Doglebowo można też stosować odpadki kobaltowe przemysłu metalurgicznego.