Do mikroelementów, według podziału składników pokarmowych zalicza się: bor, cynk, kobalt, mangan, miedź, molibden, żelazo. Ostatnio, do tych pierwiastków dopisuje się selen, jod, chrom, nikiel. Mikroelementy są to metale lub półmetale, które pełnią w roślinach funkcję kofaktorów (aktywatorów) enzymów biorących udział w przemianach metabolicznych. W połączeniu metalu z apoenzymem (związkiem organicznym, nieaktywnym) powstaje aktywny metaloenzym. Z tego powodu, mimo, że ich koncentracja w roślinie jest niska, a nawet bardzo niska, wzrost i rozwój rośliny byłby niemożliwy bez obecności mikroelementów  w komórkach.

W przypadku buraka cukrowego mikroelementy, pod względem ich znaczenia dla tej uprawy, można uszeregować następująco:

bor → mangan → żelazo → miedź → molibden → cynk → kobalt, selen

Trudno jest wskazać jedyne, uniwersalne źródło informacji na temat zawartości mikroskładników w burakach cukrowych, gdyż zależy to od autora informacji. A w zasadzie zależy od: składu gleby, na której rosły buraki, zastosowanej metody badawczej, odmiany buraka, stosowanego nawożenia mineralnego i organicznego, wysokości uzyskanego plonu, przebiegu warunków pogodowych w trakcie wegetacji i jeszcze kilku innych. Poniżej, w tabeli jest podana zawartość mikroelementów w korzeniach i liściach buraków cukrowych, zamieszczona w monumentalnym dziele „Sugar beet” autorstwa A.Philippe Draycott (2006).

Zawartość mikroelementów w buraku cukrowym (Draycott & Christenson, 2003)

Widać, że w przypadku niektórych mikroelementów pobranie jest duże. Inni autorzy, dla manganu (Mn) i boru (B) podają, że ich pobranie, przy plonie na poziomie 60 t/ha, wynosi powyżej 1000 g/ha.

Zawartość kobaltu i selenu jest stosunkowo nisko, biorąc pod uwagę zawartość innych mikroelementów. I tak według badań Koper, Krauze i Filus (wykonanych jeszcze w latach 60-tych) burak zawiera kobalt (Co) w ilości od 0,06 do 0,16 mg/kg w korzeniach i od 0,25 do 0,69 mg/kg w liściach. Selen jest pierwiastkiem mniej pobieranym przez burak cukrowy, wg Zheng (2018) zawartość selenu (Se) w burakach cukrowych wynosi od 0,05 do 0,136 mg/kg. A więc podobnie jak kobaltu. Mimo tych niskich zawartości, oba pierwiastki są burakom potrzebne.

W warunkach Polski, konieczność nawożenia buraków cukrowych mikroelementami (szczególnie nawożenia dolistnego) jest spowodowana kilkoma czynnikami.

Niska zawartość w glebie

Gleby w Polsce charakteryzują się nie tylko małą dostępnością boru (B), ale i niską zasobnością ogólną w ten składnik. Z badań, opublikowanych przez Krajową Stację Chemiczno-Rolniczą, wynika, że około 80% gleb w Polsce cechuje się niską zasobnością tego mikroelementu. Natomiast udział gleb o niskiej zasobności w inne mikroskładniki jest mniejszy i wynosi dla miedzi około 50%, cynku 40%, molibdenu 25% i manganu 10%. Niska zawartość mikroskładników występuje przede wszystkim na glebach lżejszych oraz o niewielkiej zawartości substancji organicznej. Ograniczenie nawożenie gleb obornikiem i innymi nawozami organicznymi także przyczyniło się do zmniejszenia puli mikroelementów w glebach. Polskie gleby cechują się także niedoborem selenu, którego szczególnie jest mało na glebach kwaśnych, o niskiej zawartości części spławialnych i organicznych, w klimacie umiarkowanym.

Odczyn gleby

Zbyt wysoki lub zbyt niski odczyn (pH) gleby ogranicza w znacznym stopniu dostępność mikroskładników dla buraka cukrowego. Czyli, mikroskładniki mogą występować w glebie, ale w formach nieprzyswajalnych, z powodu nieodpowiedniego pH. Przyswajalność większości mikroelementów zwiększa się ze spadkiem odczynu, wyjątek stanowi molibden (Mo), którego niedobory mogą wystąpić przy niskim pH. Bor jest najlepiej przyswajalny przy odczynie gleby 5,5–6,5 pH. Po przekroczeniu tych wartości ilość przyswajalnego składnika w glebie szybko zmniejsza się. Z tego powodu nie zalecane jest wapnowania gleb bezpośrednio przed siewem buraków, ponieważ prowadzi ono do uwsteczniania boru i przechodzenia do trudno rozpuszczalnych związków wapnia z borem. Natomiast w sytuacji gleb kwaśnych, gdy wapnowanie musi zostać wykonane, to trzeba podjąć decyzję o dokarmianiu dolistnym buraków borem (B). Niedobory manganu (Mn) mogą wystąpić już przy pH lekko wyższym niż 6,0 – pierwiastek ten jest szczególnie „wrażliwy” na wzrost odczynu. Szczególnie niebezpieczne jest to na glebach lekkich, gdzie „przewapnowanie” spowoduje wystąpienie niedoborów manganu w burakach. Dostępność miedzi (Cu), cynku (Zn) i żelaza (Fe) zmniejsza się ze wzrostem wartości odczynu, ale nie jest to tak silne jak w odniesieniu do boru i manganu (niedobory możliwe przy wartościach pH powyżej 7,0). W przypadku kobaltu wykazano, że przy pH 4,1-4,9 jego pobranie przez rośliny jest dziesięciokrotnie większe niż przy glebie o odczynie zbliżonym do 7,0 pH.

Wymywanie

Formy przyswajalne boru (B) bardzo łatwo ulegają przemieszczeniu w głąb profilu glebowego (wskutek opadów), stając się niedostępne dla roślin. Zjawisko to jest szczególnie groźne na glebach piaszczystych, które charakteryzują się niskim odczynem i niską wartością kompleksu sorpcyjnego. Podobnie jest z selenem (Se), który wody opadowe zabierają do głębszych warstw gleby, czyniąc go niedostępnym dla roślin. Mniej podatne na wymywanie są przyswajalne formy miedzi (Cu) i cynku (Zn).

Niedobór wody (susza)

Rośliny, w tym buraki, pobierają składniki pokarmowe (w tym mikroelementy) z gleby wraz z wodą. Transpiracja wody przez liście wywołuje przemieszczanie się roztworu wody wraz z mikroskładnikami z korzeni do pędu nadziemnego (w tym liści). Susza i wysokie temperatury powodują, że transpiracja, a z tym i pobieranie mikroskładników z gleby jest znacznie ograniczone.

W warunkach suszy, oprócz niedoboru wody, buraki cukrowe odczuwają niedobór mikroelementów

Ponadto, niedobór wody, szczególnie w warstwie próchnicznej, która jest naturalnym źródłem mikroskładników, zmniejsza ich dostępność w glebie, a tym samym możliwość pobrania przez rośliny. W warunkach suszy szczególnie zmniejsza się przyswajalność boru, manganu, miedzi i molibdenu.

Wyniesienie z plonem roślin

Uprawy siane przed burakami potrafią zubożyć glebę w mikroskładniki, szczególnie, jeśli wydadzą wysokie plony. Dotyczy to nie tylko bezpośredniego przedplonu, ale nawet roślin uprawianych w płodozmianie kilka sezonów wcześniej. Nadmierny udział w płodozmianie roślin wykazujących duże zapotrzebowanie w stosunku do danego pierwiastka powoduje zmniejszenie się jego zasobów w glebie dla upraw następczych. I tak, duże zapotrzebowanie w stosunku do boru, poza burakami, wykazują rzepak, słonecznik, kukurydza, koniczyna i len. Oprócz buraków, molibden w dużych ilościach pobierają także rzepak, gorczyca i bobowate. Na cynk apetyt mają kukurydza i rzepak. Dużym pobieraniem manganu cechują się zboża, rzepak i buraki. A miedź to pierwiastek pobierany w dużych ilościach przez kukurydzę i ziemniaki.

Rola mikroelementów w buraku cukrowym

Bor - przy plonie 60 t/ha burak pobiera go ponad 1000 g/ha. Bor odpowiada za transport i gromadzenie cukrów. Odgrywa też ważną rolę w transpiracji i oddychaniu. Brak boru to niedorozwój systemu korzeniowego, tworzą się puste przestrzenie w tkankach korzenia. Duży niedobór boru może wywołać spadek plonu o 40-50 proc. i zawartości cukru o 3-4 proc. W części nadziemnej, niedobór boru wywołuje suchą zgniliznę liści sercowych: młode liście skręcają się i wydłużają, a potem brunatnieją i zamierają. Drugim etapem jest sucha zgnilizna korzenia. Następuje gnicie korzenia, od rozety liściowej, a roślina wytwarza liczne drobne zawiązki liściowe.

Mangan - największe zapotrzebowanie na mangan rośliny wykazują w początkowych fazach wzrostu i rozwoju. Bierze on udział w procesie fotosyntezy (zapewniania trwałości chlorofilu), działa jako regulator stężenia hormonów, wpływa na pobieranie fosforu i żelaza z gleby. Zapobiega także nadmiernemu nagromadzaniu się azotanów. Zapotrzebowanie buraka cukrowego na ten składnik sięga nawet 1000 g/ha. Objawy niedoboru to: wyraźne zahamowanie wzrostu oraz żółknięcie liści przechodzące w postać brunatnych plam. Przebarwienia występują między nerwami.

Miedź - uczestniczy w biosyntezie białek (obniża zawartość azotanów) i chlorofilu, sprzyja gromadzeniu sacharozy, a także wpływa na zdolność przechowalniczą korzeni. Miedź jest pierwiastkiem mało ruchliwym. Na jej brak najbardziej są narażone najmłodsze organy. Jej brak objawia się chlorozą początkowo wierzchołków liści, a z czasem całych blaszek. Unerwienie pozostaje zielone.

Cynk - wpływa na przemiany biochemiczne i podziały komórkowe (uczestniczy w wytwarzaniu hormonów wzrostu) zachodzące w stożku wzrostu młodych roślin buraków. Cynk jest składnikiem enzymów, uczestniczy w przemianach aminokwasów oraz tworzeniu się białka oraz hormonów wzrostu. Cynk wpływa także na lepsze wykorzystanie fosforu i azotu. Objawem niedoboru jest spowolniony wzrost liści. Burak cukrowy przy plonie korzeni 60 t/ha pobiera do 900 g cynku.

Molibden – jest bardzo ważnym pierwiastkiem, który aktywuje reduktazę azotanową w roślinach. Jest to enzym odpowiedzialny za redukcję związków azotanowych do amonowych, które burak wykorzystuje do tworzenia białek. Niedobór molibdenu skutkuje nadmiernym stężeniem azotanów w sokach roślinnych, wzrostem zawartości azotu alfa-aminowego (który jest niepożądany w korzeniach buraków cukrowych), zatruciem rośliny i ograniczeniem produkcji cukru (niższa polaryzacja)

Żelazo - uczestniczy (podobnie jak miedź) w wielu procesach oksydoredukcyjnych, ale przede wszystkim jest aktywatorem syntezy chlorofilu i niektórych białek. Występuje w glebie w dużych ilościach, ale buraki cukrowe pobierają go stosunkowo niewiele (odznaczają się stosunkowo wysoką zawartością żelaza w porównaniu z innymi mikroelementami). W warunkach niedoboru żelaza pojawia się chloroza na najmłodszych liściach buraków oraz następuje zahamowanie wzrostu pędów.

Selen - zwiększa tolerancję roślin na stres oksydacyjny wywołany promieniowaniem UV, a także opóźnia starzenie się komórek. W 2003 r wykazano jego synergistyczny wpływ na transkrypcję enzymów antyoksydacyjnych, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) i peroksydaza glutationowa (GSH-PX). Najnowsze badania wskazują, że małe ilości selenu mogą wywierać korzystny wpływ na rośliny poprzez działanie antyoksydacyjne, hamując peroksydację lipidów. Korzystne działanie Se przejawia się także w opóźnianiu starzenia roślin, bardziej efektywnym pobieraniu wody lub hamującym wpływie na intensywność transpiracji.

Kobalt - jest pierwiastkiem znanym z tego, że jest niezbędnym składnikiem witaminy B12. Ponadto, pełni funkcję kofaktora enzymów szlaku oddechowego i syntezy związków organicznych w roślinie. Ostatnio, udowodniono także jego działanie jako antyoksydanta, a raczej katalizatora procesów oksydo-redukcyjnych w roślin. Podsumowując, jest to kolejny element w obronie rośliny przed strasami biotycznymi i abiotycznymi.

Nawożenie mikroelementami

Dokarmianie dolistne mikroelementami najlepiej jest przeprowadzać roztworem roboczym składającym się z kilku składników. Należy jednak mieć na uwadze, że im więcej komponentów jest stosowane, tym mniejsze powinno być ich stężenie w cieczy roboczej. Obecnie na rynku mnogość nawozów mikroelementowych do stosowania dolistnego. Wybór odpowiedniego powinien być uwarunkowany jego rozpuszczalnością w wodzie, zawartością składników, przyswajalnością przez rośliny oraz kosztem dawki nawozu na hektar. Przyswajalność składnika przez rośliny zależy przede wszystkim od jego formy chemicznej. Najmniejszą przyswajalność wykazują tlenki, następnie siarczany, wyższą chelaty, a najwyższą mikroelementy w postaci nanocząsteczek (nanoelementów).

Mikroelementy przenikają do tkanek roślin przez aparaty szparkowe. Najbardziej chłonne są młode liście, a szczególnie ich dolne powierzchnie, gdzie znajduje się większość aparatów szparkowych. Dlatego, najlepszą efektywność dokarmiania dolistnego uzyskuje się przy zastosowaniu rozpylaczy wirowych lub opryskiwaczy z pomocniczym strumieniem powietrza, które mają możliwość umieszczenia cieczy roboczej na dolnej stronie liścia. Nawożenie dolistne może wspomóc także zastosowanie preparatów zwiększających przyczepność cieczy roboczej do liści, a także obniżających napięcie powierzchniowe kropli.

Najbardziej popularne jest nawożenie dolistne buraków mikroelementami, w postaci dwóch-trzech aplikacji. Pierwsza w fazie 4–6 liści mniejszą dawką (słabe pokrycie gleby przez rośliny), druga – dawką uzupełniającą, po 10–14 dni od pierwszej, najpóźniej do zwarcia międzyrzędzi (w tym terminie buraki można dokarmiać również trzykrotnie, przy czym najlepiej jest zachować między opryskami co najmniej 10-dniowy odstęp).

 J_G