Кроме «китов» плодородия растениям нужны и многие другие элементы, правда в гораздо меньших дозах. Поэтому их и называют микроудобрениями и микроэлементами.
Главнейшие из микроэлементов — бор, марганец, медь, молибден, цинк, йод, железо, кобальт. Все они содержатся в морской воде в следующих количествах (в мг/л): В — 4,6, I — 0,06, Fe — 0,01, Мо — 0,01, Zn — 0,01, Cu — 0,003, Mn — 0,002, Co — 0,0005.
Бор — рассеянный элемент, но он широко распространен в природе и содержится во многих горных породах, в водах морей, рек, озер, в почвах, входит в состав растительных и животных организмов. Содержание бора в растениях — 2—100 мг/кг сухого веса. В почвах имеется 0,1—2,5 мг/кг бора, при этом количество водорастворимого бора составляет 3—10% общего количества. Меньше всего бора в почвах тундры, дерново-подзолистых и торфяных почвах, которые занимают половину территории страны.
Многочисленными опытами и наблюдениями показано, что многие сельскохозяйственные растения (свекла, лен, клевер, люцерна, конопля, подсолнечник, табак, горох, хлопчатник) не могут нормально развиваться при отсутствии бора. Наибольшее количество бора выносят из почвы свекла, картофель, кормовые корнеплоды (70—270 г/га). Для злаков, клевера, льна требуется в 3—7 раз меньше бора.
При борном голодании задерживается развитие цветов и семян; у свеклы происходит отмирание листьев; у яблонь и груш — «опробование» внутри плодов. Для усвоения бобовыми азота из воздуха необходим бор. Борное питание оказывает влияние на накопление в растениях хлорофилла.
При внесении в почву до 3 кг/га бора (в пересчете на борную кислоту) урожай свеклы увеличивается до 150, льна — до 4, семян клевера — до 2 ц/га.
Борное удобрение, растворимое в воде, промышленность выпускает в виде рассыпчатого порошка серого цвета; в нем содержится до 6—7% борной кислоты и 70—80% сульфата магния. Последний получают из щелоков, являющихся отходом производства магниевых боратов.
Медь, так же как и бор, встречается в горных породах, почвах, соленых и пресных водах, но содержание ее весьма незначительно. В почвах, например, имеется от 1,5 до 100 мг/кг меди; в красноземах ее больше, до 50—100 мг/кг; в торфяных почвах меньше, до 8 мг/кг. В растениях содержание меди составляет 3—15 мг/кг сухого веса.
Зерновые злаки выносят из почвы 15—30 г меди с 1 га при урожае 12,5—25 ц/га, а корнеплоды — до 40—80 г/га.
Медь входит в состав окислительных ферментов и играет важную роль в процессах окисления, протекающих в растениях; она действует благоприятно на углеводный обмен и образование хлорофилла. При недостатке меди содержание хлорофилла снижается, и происходит пожелтение листьев.
Наиболее эффективно медные удобрения влияют на урожай пшеницы, ячменя, овса, проса, сахарной свеклы, корнеплодов. Эти же удобрения менее эффективны при внесении под рожь, картофель, капусту.
Наиболее распространенным медным удобрением является медный купорос в виде пиритного огарка, представляющего собой отход сернокислотного производства. В огарке содержится 0,3—0,8% меди; его вносят в почву один раз в 4—5 лет из расчета 5—7 ц/га. Кроме меди в огарке имеется большое количество железа и немного цинка, кобальта, молибдена и других микроэлементов.
Марганец. Содержание этого элемента в земной коре равно 0,09%. Больше всего марганца в красноземных почвах (до 1110 мг/га), меньше — в черноземных (48—326 мг/га). В щелочных и нейтральных почвах соединения марганца растворяются плохо, поэтому в эти почвы надо вносить больше марганца, чем в кислые.
Марганец способствует усвоению растениями азота, а также накоплению хлорофилла. При недостатке марганца листья буреют и отваливаются.
Марганцевые удобрения используют главным образом в виде марганцевого шламма, получающегося при переработке марганцевых руд. В шламме содержится до 10—17% марганца, 25—28% магния, 17—20% кальция, окись алюминия, окись железа, пятиокись фосфора. Его вносят в почву в количестве 0,5—2 ц/га. Иногда употребляют хорошо растворимые сернокислые и хлористые соли марганца — до 20—45 кг на 1 га.
Цинка в земной коре не много — около 0,02 %. В почвах содержание цинка составляет 20—120 мг/кг; больше всего цинка в почвах гумусового горизонта. В растениях концентрация цинка колеблется от 20 до 240 мг/кг сухого веса.
Если в почве ощущается недостаток цинка, плодовые деревья заболевают розеточной болезнью: на концах ветвей образуются розетки из мелких листьев, и через несколько лет такие ветви отмирают. Это явление связано с замедленным образованием хлорофилла.
Цинковые удобрения — это отходы переработки цинковых руд, а также хлориды, сульфаты и нитраты цинка. Их вносят в количестве 5—10 кг/га (в пересчете на элементарный цинк).
Кобальт встречается главным образом в известковых породах. Его содержание в земной коре равно 0,002%, в почвах — 1—15 мг/кг (меньше в дерново-подзолистых почвах и красноземах), в растениях — 0,01—0,6 мг на 1 кг сухого вещества.
Роль кобальта в процессах развития растений еще точно не выяснена, однако имеются наблюдения, что он повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Недостаток кобальта в растительном корме животных (менее 0,07 мг/кг сухого веса) вызывает заболевание, именуемое сухоткой. Это заболевание влечет за собой снижение содержания гемоглобина в крови животного, общую слабость, потерю аппетита; у коров сокращаются удои молока, прекращается прирост живого веса. По-видимому, все это объясняется тем, что, являясь составной частью витамина В12, кобальт заметно влияет на процесс образования гемоглобина.
Молибден. Содержание молибдена в почве равно 1,5—12, в золе растений — до 10 мг/кг. В песчаных почвах молибдена мало, в плодородных и щелочных — гораздо больше. В 1 г сухого вещества семян зерновых культур обычно имеется 0,2—1 мг молибдена, а семян бобовых — 0,9—18 мг.
Молибден активно участвует в процессе связывания атмосферного азота азотобактериями; при его недостатке нарушается синтез белковых веществ — продуктов восстановления нитратного азота.
Молибденовое голодание начинается тогда, когда его содержание в организме растения падает ниже 0,1 мг/кг. Наиболее чувствительны к недостатку молибдена бобовые травы (клевер, люцерна), а также капуста, салат, томаты, горох, люпин, свекла, хлопчатник. Например, при подкормке молибденом посева травосмеси из клевера и тимофеевки (150 г/га) количество сена увеличивается на 22%.
Молибденовым удобрением служат молибдаты аммония и натрия. В сухом виде их примешивают к суперфосфату, растворы употребляют для внекорневой подкормки или для смачивания семян при предпосевной обработке. В последнем случае для обработки гектарной нормы семян требуется 50 г молибденовокислого аммония, растворенного в 2 л воды. Обычная доза внесения молибдена — 50—75 г/га.
Железо — один из самых распространенных элементов в земной коре. В почвах его содержание — 1—11%, в морской воде — 0,01 мг/л.
Железо необходимо для образования хлорофилла в растениях; оно входит в состав дыхательных ферментов и влияет на интенсивность дыхания растений. В организме человека оно является составной частью гемоглобина крови. Железо распределяется в растениях неодинаково: обычно его больше в листьях и ботве, чем в клубнях и зерне. С урожаем сельскохозяйственных культур из почв выносится 0,6—9 кг/га железа.
Недостаток железа в почве особенно сказывается на плодовых деревьях: они заболевают хлорозом, признаком которого является неестественная окраска листьев — вначале бледно-зеленая, а затем светло-желтая. Для борьбы с хлорозом деревья опрыскивают 0,5%-ным раствором железного купороса. В почву железо вносят в виде железного купороса вместе с компостом и торфом — 1—3 кг на 100 кг компоста.
Йод, как и железо, имеет большое значение для организма человека и животных. Он входит в состав гормона щитовидной железы, и, если его мало, может начаться болезнь щитовидной железы. Суточная потребность человека в йоде составляет 0,1 мг.
Чтобы избегнуть йодного голодания человека или животных, к пищевым и кормовым продуктам добавляют йод; для подкормки растений йодистые соли вводят в удобрения или производят внекорневую подкормку растворами йода.
Распределение йода в почве и природных водах неравномерно и зависит от географического расположения районов. Например, в водах европейской части страны йода в несколько раз больше, чем в водах горных и пустынных районов Средней Азии, Карелии и Бурят-Монголии. Соответственно неодинаково содержание в растениях этих районов.
Количество в почвах колеблется в широких пределах: 0,2—40 мг/кг. Особенно бедны йодом песчаные и супесчаные почвы.
Йод поступает в почву из океанической и морской воды через атмосферу, следовательно, воздух приморских районов обогащен йодом. В воздухе над океаном содержание йода равно 0,01, а над континентом — 0,005 мг/кг. За год вместе с осадками на землю выпадает 9—50 г/га йода — тем больше, чем ближе к океану или морю расположен район.