Мікроелементи є частиною багатьох важливих фізіологічних процесів рослин. У сільськогосподарській практиці все частіше застосовують позакореневе підживлення рослин; це дозволяє швидко вводити під час вегетаційного періоду поживні речовини, яких бракує рослинам, коли виникає дефіцит поживних речовин у ґрунті або утруднене поглинання (Wojtkowiak та ін., 2014).
У живленні рослин мідь як мікроелемент відіграє важливу роль, а також є чудовим фунгіцидом і, таким чином, захищає рослини від патогенів. Застосовуючи відповідні сполуки міді, можна контролювати кількість небезпечних токсинів гриба Fusarium graminearum (рівень ДОН – дезоксиниваленола).
Іони міді є малорухомими, однак вони транспортуються по флоемі з вегетативних частин рослин у насіння з азотними сполуками, які виступають у ролі переносників.
У клітині мідь, як і інші іони металів потрібна для активації та стабілізації ферментів й факторів транскрипції. Проте, високі концентрації елементу порушують внутрішньоклітинні процеси та можуть призвести до загибелі клітини.
Фізіологічна роль міді пов’язана з окисно-відновними процесами, що відбуваються в рослинному організмі. Елемент є важливим компонентом процесів фотосинтезу, дихання, лігніфікації клітинних стінок та детоксикації супероксидних радикалів. Наприклад, вченими досліджено, що більша чутливість рослин до борошнистої роси обумовлена недостатньою лігніфікацією стінок клітин рослин, а також зниженням активності певних ферментів (поліфенолоксидази та амінооксидаз).
За нестачі міді у вищих рослин погана лігніфікація клітинних стінок є типовою анатомічною зміною, яка ззовні проявляється у характерному викривленні молодого листя, згинання і скручування пагонів і гілок, а також підвищення чутливості до вилягання у злакових, особливо у комбінації з високими дозами азотних добрив (Marschner P. 2012). Також У зернових характерною особливістю дефіциту міді є сильне кущення рослин з білими закрученими краями листка і редуковане утворення колосу (Fageria N. K., 2009). Нестача міді у рослин пшениці після цвітіння призводить до акумуляції розчинних цукрів у листках та коренях (Mengel K., 2001).
Мідь впливає на вуглеводний, білковий та ліпідний обмін рослин. Обробка рослин картоплі сульфатом міді призводила до збільшення вмісту розчинних цукрів у період вегетаційного розвитку, підвищення активностей інвертази та амілази, а також збільшення врожайності та накопичення крохмалю у бульбах (Ґедзь С. М., 1980).
Досліджено вплив міді на підвищення активності нітратредуктази в бульбочках бобових, яка причетна до процесів відновлення нітратів і, ймовірно, засвоєння молекулярного азоту.
Marschner P. (2012) вказує, що у більшості рослин дефіцит міді проявляється у появі розеткового листя, некротичних плямах, відсутності тургору і відмиранні тканин. Типовими симптомами є розвиток «пониклої» форми у дерев, пов’язане з роллю міді у регулюванні активності поліфенолоксидази та біосинтезу лігніну. Плодові дерева при нестачі міді хворіють на суховершинність або екзантему.
Розуміння взаємодії міді з іншими елементами є важливим аспектом для покращення ефективності живлення культурних рослин [14].
Мідь і цинк є необхідними металами для утворення білків у рослинах; вони відіграють важливу роль у фотосинтетичних та дихальних ланцюгах транспорту електронів, у сенсибілізації етилену, метаболізмі клітинної стінки, захисті від окислювального стресу та біогенезі кофактора молібдену. Цинк є основним компонентом рибосом і необхідний для їхнього розвитку, а також є активним елементом у біохімічних процесах і має хімічну та біологічну взаємодію з деякими хімічну та біологічну взаємодію з деякими іншими елементами.
Цинк є важливим для організації генетичного матеріалу структурі білків-гістонів, що взаємодіють з молекулами ДНК, необхідний як компонент активного центру ряду ферментів, які забезпечують перебіг рядових біохімічних реакцій (РНК-полімераза та ін.), а також що беруть участь у захисті організму від активних форм кисню, що утворюються у звичайних умовах, і збільшуються їх концентрацій при стресах різного роду.
Цинк важливий для синтезу білків, ліпідів та нуклеїнових кислот, а також метаболізму вуглеводів. Насамперед, цинк впливає обсяг поглинається води та її транспорт, зменшує негативні ефекти коротких періодів теплового і сольового стресу. Крім того, цей метал визначає швидкість надходження іонів калію до клітин.
Цинк потрібний для синтезу триптофану, який є попередником індолілоцтової кислоти (ауксину), найважливішого ростового гормону рослин.
Дефіцит цинку призводить до дефіциту (Fe), оскільки перешкоджає перенесенню Fe з кореневої системи в пагони.
Фосфор є найважливішим елементом, який впливає на поглинання Zn рослинами, що поступово зменшується шляхом збільшенням вмісту фосфору в ґрунті, що зумовлено фізіологічними факторами рослин.
Достатня кількість цинку в рослині покращує шкідливі ефекти дефіциту бору, з іншого боку і дефіцит цинку зменшується за рахунок збільшення концентрації бору, особливо в молодому листі та на кінчиках гілок.
Відомо, що критична потреба в мікроелементах виникає на стадії подовження стебла пшениці (BBCH 30-39), коли рослина проходить через інтенсивний процес поділу клітин. Спільне застосування азоту та мікроелементів допомагає отримати врожай зерна з корисними технологічними та споживчими властивостями.
Основними мікроелементами, необхідними зерновим культурам, є Cu, Mn та Zn.
Вченими Вармінсько-Мазурського університету в м.Ольштин було досліджено вплив позакореневого підживлення Cu, Zn, Mn на показники врожайності та якості зерна пшениці озимої (2016). Предметом дослідження було визначення врожайності, якісних показників (вміст і склад білка, клейковини, натура зерна, індекс седиментації та твердість зерна), а також вмісту мінеральних речовин (Cu, Zn, Mn, Fe) у зерні озимої пшениці (Triticum aestivum L.) при позакореневому підживленні мікродобривами.
Застосування мінеральних добрив (NPK), доповнених міддю, збільшило вміст міді (13,0%) та омега-, альфа-, бета- і гамма-гліадинів (18,7%, 4,9% і 3,4%, відповідно) у зерні пшениці. Гліадини і глютеніни є резервними білками, які по-різному впливають на реологічні властивості глютену у зернових. Гліадини перетворюють його в в'язку рідину і збільшують його розтяжність. За Конопкою та ін. (2007a), співвідношення гліадин:глютенін у м’якій пшениці повинно бути близьким до 1:1. Його підвищення або зниження є ознакою погіршення функціональних властивостей гідратованого глютенового комплексу (Johansson et al., 2004).
Позакореневе підживлення Zn у поєднанні з NPK збільшило вміст міді (14,9%), а також високомолекулярних і низькомолекулярних глютенінів (38,8% і 6,7% відповідно). Внесення цинку значно знижувало вміст мономерного гліадину та підвищувало вміст полімерного глютеніну в зерні, що сприяло зменшенню співвідношення гліадин: глютенін (0,77). Мінеральні добрива, доповнені Mn, підвищували вміст Fe у зерні пшениці (на 14,3%). Це також значно підвищило вміст білка (3,8%) і клейковини (4,4%), індекс седиментації за Зеленим (12,4%) і твердість зерна (18,5%). Позакореневе підживлення Mn збільшило вміст фракцій омега, альфа/бета і гамма гліадинів (19,9%, 9,5% і 2,1% відповідно), а також глютенінів HMW і LMW (18,9% і 4,5% відповідно). Внесення мінеральних добрив NPK у поєднанні з мікроелементами (Cu + Zn + Mn) збільшило вміст Cu та Zn у зерні (22,6% та 17,7% відповідно). Вміст омега-, альфа-, бета- та гамма-гліадинів збільшився (20,3%, 10,5% та 12,1% відповідно), а також глютенінів HMW (7,9%).
За останніми дослідженнями (Dreyer, B. H., & Schippers, J. H. M. (2019) мідь та цинк є складовими ізоформи ферменту супероксиддисмутази CuZnSOD, що має антиоксидантні властивості та потенціал покращення стійкості рослин до стресу, у підтримці градієнтів активних форм кисню (АФК) для керування процесами розвитку рослин.
Використання мікродобрива Добродій Цинк-Мідь, в якому підібрані оптимальне співвідношення мікроелементів, які дозволить скоротити втрати врожаю через прихований дефіцит міді, підвищити стійкість рослин до грибних захворювань та запобігти суттєвому збільшенню її загальної концентрації у ґрунтах і розвитку можливих токсичних ефектів (дізнайтесь більше за посиланням https://dobrodiy.in.ua/dobrivo/czynk-mid/)