Наука определила 17 основных питательных веществ для здорового роста растений. Из них восемь питательных веществ требуются в меньших количествах (бор, хлор, медь, железо, марганец, молибден, никель и цинк), дублированные микроэлементы, а также несколько элементов, которые были идентифицированы как несущественные, но полезные, такие как кобальт , кремний, селен, ванадий и т. д.
Микроэлементы иногда можно рассматривать как запоздалую мысль. Однако во многих отношениях микроэлементы являются ключем к тому, насколько хорошо используются другие питательные вещества и насколько хорошо растение растет, развивается и плодоносит.
Микроэлементы встречаются естественным образом в почвенных минералах, которые постепенно разрушаются и выделяются в формах, доступных для растений. Критически важным является их доступность для растений. Микроэлементы могут иногда присутствовать в почвах, но не в химической форме, которую корни способны поглощать. Физические характеристики почвы и условия окружающей среды играют ключевую роль в определении того, когда и как доступные питательные вещества почвы, особенно микроэлементы, впитываются растениями.
Например, кислотное выщелачивание может удалить микроэлементы из почвы. Кроме того, чрезмерное использование фосфорных удобрений может уменьшить доступность некоторых микроэлементов, особенно железа и цинка. В других случаях экстремумы почвы могут привести к снижению доступности микроэлементов или даже вызвать токсичность микроэлементов. Большинство растений имеют рН, в котором микроэлементы в почве достаточно растворимы, чтобы удовлетворить потребности растений, не становясь настолько растворимыми, чтобы стать токсичными.
Эрозия почвы может унести гумус и органическое вещество, в котором содержатся некоторые микроэлементы. Холодные влажные почвы могут привести к замедлению или прекращению развития корнеплодов растений.
Поскольку микроэлементы требуются в очень малых количествах для адекватного питания, диапазон между «достаточным» питательным микроэлементом и «слишком большим» питательным микроэлементом может быть намного более узким, чем для макроэлементов. Дефицит микроэлементов может привести к повреждению или замедлению роста растений и снижению урожайности. Токсичность редко возникает из-за чрезмерного оплодотворения: они чаще связаны с загрязнением, например, из концентрированных сточных вод. Загрязненная ирригационная вода также может быть источником токсичности микроэлементов.