Мікродобрива за останні декілька років міцно вкоренилися у технології вирощування сільськогосподарських культур, як один із найвпливовіших важелів регулювання врожаю. Практично усі аграрії уже погодились з фактом, що застосування виключно однієї форми добрив (мінеральних, органічних, мікродобрив), не приносить бажаних результатів. Причиною є те, що поглинання елементів живлення здебільшого відбувається кореневою системою, яка є основним органом рослини, що генерує процеси росту і розвитку. Саме тому в першу чергу елементи використовуються коренево, тобто, ті, які знаходяться в ґрунті, а уже потім вегетативною масою інші. А це в переважно елементи складові мікродобрив.

Мікроелементи необхідні для нормальної життєдіяльності усіх культурних рослин, недарма ж учені також називають їх елементами життя. Недостатня забезпеченість рослин ними викликає гальмування та втрату цілісності протікання процесів розвитку організму. Як наслідок, рослини не можуть повністю розкрити свій генетичний потенціал, формують низький та недостатньо якісний врожай, а в окремих випадках і взагалі гинуть.

Унікальність мікроелементів у тому, що вони не можуть бути замінені нічим іншим, а нестача обов’язково повинна ліквідовуватись з врахуванням форми їх знаходження у ґрунті.  Рослини здатні засвоювати мікроелементи лише у водорозчинній (рухомій) формі, а для використання нерухомої форми потрібне протікання великої кількості біохімічних процесів, з залученням гумінових кислот ґрунту. Зазвичай ці процеси досить розтягнуті в часі, а мікроелементи, окрім усього іншого, можуть ще й вимиватися з ґрунту.

Кожен мікроелемент має свою, так би мовити, спеціалізацію, однак є їх загальний ефект, який полягає в наступному:

  1. При достатній забезпеченості рослин мікроелементами генерується повний спектр необхідних ферментів, які сприяють інтенсифікації використання енергії, води та основного живлення (азот, фосфор, калій). Це у свою чергу призводить до підвищення показників врожайності.
  2. Мікроелементи і сформовані на їх основі ферменти підвищують відновлювальну властивість тканин, чим зменшують ризик ураження хворобами.
  3. Мікроелементи здатні підвищувати власний імунітет рослин. При їх дефіциті організм потрапляє у стан фізіологічної депресії і стає набагато більш чутливим до збудників паразитичних хвороб.
  4. Майже усі мікроелементи – активні каталізатори, які прискорюють цілий ряд біохімічних реакцій. Їх взаємодія між собою ще більше підсилює каталітичні властивості. Не рідко трапляються ситуації, коли наявну проблему може вирішити лише комплекс мікроелементів, а не внесення кожного окрему.

Однак ототожнювати мікроелементи виключно з каталізаторами також не дуже  правильно, адже кожен з них має свої біологічні та фізіологічні функції, про які ми і поговоримо далі.

До складу мікродобрив найчастіше входять залізо, цинк, мідь, бор та молібден.   

Залізо відноситься до числа найважливіших біоелементів. У людському організмі воно допомагає гемоглобіну правильно функціонувати і забезпечувати клітини киснем. Практично таку ж роль воно виконує і в тканинах рослин, приймаючи участь у синтезі хлорофілу та процесі дихання. У людини за умови нестачі цього елементу розвивається анемія, а у рослин – чітко виражений хлороз. Залізо міститься чи не у найбільшій кількості серед життєвонеобхідних металів, а за кількісним споживанням його навіть часто відносять до макроелементів, хоча за фізіологічною роллю – це типовий мікроелемент.

Залізо є функціональною складовою частиною ферментативних систем рослини. Особливо важлива його роль в окисному та енергетичному обмінах, що і зумовлює виконання ряду функцій. Зокрема, цей елемент:  є необхідним компонентом багатьох ферментів у рослині; утримується в хлоропластах і бере участь у фотосинтезі й метаболізмі азоту і сірки; залучений у синтез хлорофілу; регулює фотосинтез, білковий обмін, біосинтез ауксинів (гормонів росту). Особливістю заліза є  те, що воно легко переходить із закисного стану в окисний. А захисна дія елементу від гамма-радіації базується на його здатності до комплексоутворення в цитоплазмі та ядрі клітин.

Фізіологічне значення Цинку для рослин дуже широке. Під його впливом активується синтез цукрів і крохмалю, збільшується загальний вміст вуглеводів, білкових речовин, аскорбінової кислоти і хлорофілу, підвищуються посухо-, жаро- і холодостійкість рослин. Цинк відіграє ключову роль в каталізі ферментативних реакцій, входить до складу окисно-відновних, антиоксидантних ферментів та білків. Суттєво впливає на процес дихання у рослин, оскільки є компонентом дихальних ферментів. Приймаючи активну участь в синтезі хлорофілу, цинк підвищує інтенсивність фотосинтезу і вуглеводневого обміну у рослин.

Цинк також виконує структурну функцію, як найважливіший мікроелемент, що впливає на стабільність клітинних мембран. Крім основних функцій метаболізму рослин, цинк регулює процеси запилення та формування життєздатності насіння. Шляхом детоксикації токсичних радикалів кисню пом’якшує біотичні та абіотичні навантаження, такі як патогенний тиск, посуха, спека, низькі температури та висока інтенсивність освітлення.

Мідь необхідна рослинам у досить невеликій кількості. Вона входить до складу ферментів, за участю яких відбуваються окисно-відновні реакції та дихання. Сприяє значному збільшенню вмісту білків, крохмалю, жирів. Також мідь позитивно впливає на морозостійкість і посухостійкість рослин, на стійкість до ураження грибковими та бактеріальними захворюваннями. При великому дефіциті міді у рослин гальмується ріст і порушується утворення репродуктивних і запасаючих органів.

Загалом у рослинах мідь виконує чимало функцій, а саме: відіграє значну роль в багатьох фізіологічних процесах – фотосинтезі, диханні, перерозподілі вуглеводів, відновленні і фіксації азоту, метаболізмі протеїнів і клітинних стінок; контролює утворення ДНК і РНК; входить у склад ензимів, які мають життєво важливі функції для метаболізму; контролює баланс вологи, через вплив на проникність судин ксилеми; є невід’ємною складовою в комплексних сполуках з низькомолекулярними органічними речовинами і протеїнами; впливає на процеси, що визначають стійкість до хвороб.

Бор потрібен рослинам протягом усього періоду вегетації, адже саме він регулює транспорт вуглеводів, ростових речовин та аскорбінової кислоти від листя до органів плодоношення і коріння. Під впливом бору рослини раніше зацвітають і дають запліднене насіння, різко знижуються хвороби, підвищується насіннєва продуктивність.

Хоча потреба рослин у Молібдені відносно невелика, а міститься він в сотих, а то і тисячних частках, роль його досить значна. Він посилює надходження азоту в рослини, прискорює синтез амідів, амінокислот і білків, покращуючи їх стійкість; збільшує в листках вміст хлорофілу, чим підвищує інтенсивність фотосинтезу. Відіграє важливу роль у процесах фіксації молекулярного азоту з атмосфери та необхідний для білкового синтезу. Він входить до складу специфічного ферменту – нітратредуктази, з яким пов’язане відновлення нітратів до аміаку у рослинах. Молібден підвищує морозостійкість та посухостійкість рослин.

Для рослини Молібден має величезне значення, виконуючи ряд функцій: мінімізує вміст нітратів у рослинній тканині, зменшуючи поглинання рослиною нітратного та збільшуючи поглинання амонійного Азоту і включення його до таких азотовмісних сполук, як білки; для бобових культур Молібден є каталізатором фіксації Азоту з повітря бульбочковими бактеріями та накопичення цього елементу на поверхні кореневої системи; з його допомогою в рослинах синтезуються вітамін С, каротин та вуглеводи;      входить до складу ферментів, бере участь в окисно-відновних реакціях, впливає на процес утворення пилку під час цвітіння.

Питанням важливості мікроелементів приділяв увагу не один десяток вчених, як українських, так і закордонних. Якщо узагальнити дані різноманітних досліджень можна зробити певні висновки, щодо застосування мікродобрив в цілому:

  1. Нестача в ґрунті рухомих форм мікроелементів приводить до зниження врожаю сільськогосподарських культур, а також до погіршення якісних його характеристик. Виступає причиною багатьох хвороб.
  2. Оптимальним є саме взаємодія макро- та мікроелементів. Існують окремі, так би мовити, зв’язки, як от фосфор та цинк, молібден та нітратний азот, тощо.
  3. Рослини відчувають потребу в мікроелементах протягом усього періоду вегетації. А деякі з елементів ще й не реутилізуються (не використовуються повторно), не рухаються від старих органів до молодих.
  4. На сьогоднішній день мікроелементи в біологічно активній формі є безальтернативно найкращим засобом при позакореневих підживленнях, особливо у правильному поєднанні з макроелементами.
  5. Мікроелементи ефективно впливають на продуктивність, обмін речовин, ріст та розвиток рослин лише за умови їх внесення в оптимальні періоди у потрібних дозах.

Досить довго в якості мікродобрив використовували, переважно, неорганічні солі окремих металів або відходи хімічної промисловості, в яких перебували ті чи інші мікроелементи. Окрім цього, випускались мінеральні добрива з окремим вмістом мікроелементів. Та на сьогоднішній день, численні дослідження учених аграріїв та хіміків довели, що найбільш ефективними для рослин є  біологічно активні мікроелементи в формі комплексонів (хелатів) металів.

Інститут живлення рослин – Институт питания растений