Применение цинка имеет важное значение на карбонатных черноземах, каштановых, бурых почвах, сероземах. Эффективность цинковых удобрений проявляется на сахарной свекле, кукурузе и особенно на плодовых культурах.
Кобальт. Среднее содержание кобальта в растениях составляет 0,00002 %. Количество его может колебаться от 0,021 до 11,6 мг на 1 кг сухой массы растений.
Значительное количество кобальта содержится в бобовых культурах, где он сосредоточен в клубеньках. Кобальт концентрируется также в генеративных органах, накапливается в пыльце и ускоряет ее прорастание. В растениях около 50 % кобальта находится в ионной форме, около 20 % — в форме кобамидных соединений и в составе витамина В,2. Витамин В,2 синтезируется микроорганизмами и поступает в растения из почвы или у азотфиксирующих растений образуется в клубеньках. В растениях он обнаружен у бобовых, репы, гороха, лука. Около 30 % составляют неидентифи-цированные высокостабильные органические соединения.
Выделена активированная, или коферментная, форма витамина В,2 — 5,6-диметилбензимидазолкобамидный коэнзим. Данный кофермент в сочетании со специфическим белком образует ме-тилмалонилизомеразу, которая катализирует переход пропионата в сукцинат.
Кобальт-метилкорриноид может служить донором метильных групп для метилирования т-РНК. Найдена В,2 — коэнзимзависи-мая рибонуклеотид-редуктаза. Кобамидные коэнзимы участвуют в синтезе ДНК и в клеточном делении. Реакция метилирования имеет значение во многих процессах, в частности в повышении устойчивости растений к некоторым болезням. Например, возбудитель фузариозного вилта вырабатывает токсин — фузариевую кислоту. В результате метилирования образуется нетоксичное ме-тиламидное производное.
Кобальт относится к металлам с переменной валентностью, что определяет высокое значение окислительно-восстановительного потенциала для системы Со3+ — Со2+ в кислой среде и позволяет иону кобальта принимать активное участие в реакциях окисления-восстановления. Однако вхождения кобальта в состав активных групп ферментов дыхательной цепи или фотосинтеза не обнаружено.
В ряде работ установлена связь кобальта с ауксиновым обменом и отмечается, что он способствует растяжению клеточных оболочек.
Кобальт необходим для бобовых культур в отсутствие связанного азота. Потребность в кобальте составляет 1/330 от потребности в молибдене, а уровень потребности в кобальте для азотфиксации составляет лишь 1/10 от потребности для обеспечения роста клубеньков. Кобальт изменяет ультраструктуру азотфиксирующего аппарата, бактероиды активнее функционируют. Капсулы вокруг бактероидов раньше формируются и дольше сохраняются. Кобальт положительно действует на размножение клубеньковых бактерий.
Одной из сторон действия кобальта на азотфиксацию является его участие в биосинтезе леггемоглобина. Опыты показали повышение под действием кобальта активности дегидрогеназ, гид-рогеназы, нитратредуктазы, увеличение содержания хлорофилла, общего гематина и генетически связанного с хлорофиллом витамина Е.
Таким образом, кобальт действует и на азотфиксирующую систему, и на другие физиологические процессы.
В природных условиях, тесно связанных с геохимическими циклами Fe и Мп, кобальт встречается в ионных формах Со2+ и Со3+, возможно образование комплексного аниона Со(ОН)з. В кислой среде кобальт относительно подвижен, но не мигрирует в растворах из-за активной сорбции оксидами Fe, Мп и глинистыми минералами. Кроме того, при низких значениях pH происходит взаимообмен Со2+ и Мп2+, в результате чего образуется Со(ОН)2, который осаждается на поверхности оксидов. С увеличением pH сорбция оксидами марганца резко усиливается.
В почвенных растворах концентрация кобальта изменяется от 0,3 до 87,0мкг/л. На распределение кобальта по профилю почвы влияют органическое вещество почвы и содержание глинистых частиц. Монтмориллонит и иллитовые глины хорошо сорбируют этот элемент. Органические хелаты кобальта легкоподвижны, хорошо мигрируют в почве и легкодоступны растениям.
Кобальт необходим и пшенице. Имеются многочисленные данные о положительном действии данного элемента на урожай многих растений, которое в первую очередь проявляется на почвах, хорошо обеспеченных всеми остальными элементами минерального питания, с реакцией, близкой к нейтральной. Перспективно применение кобальтсодержащих удобрений на черноземах, окультуренных дерново-подзолистых почвах. Эффективно действие таких удобрений на черноземных почвах под зерновые бобовые и виноград. Очень важно применение кобальта для повышения диетической ценности продукции в результате увеличения его содержания в растениях.