Геологически бедные медью почвы не способны обеспечить растения достаточным количеством этого минерала. Дефицит чаще всего наблюдается у зерновых культур. Качество кормовых культур также может ухудшаться. Недостаток меди можно точно выявить с помощью анализа почвы или кормов, и его обычно достаточно легко скорректировать, применив подходящие удобрения.
С другой стороны, медь — не только важный микроэлемент, но и тяжёлый металл, который часто используется в качестве фунгицида. При чрезмерном накоплении в почве она отрицательно влияет на её плодородие. Чрезмерное внесение удобрений может приводить к избытку меди в почвах.
Медь участвует в процессах фотосинтеза, которые главным образом протекают в хлоропластах. Первым следствием дефицита меди является тенденция к побледнению (хлорозу) молодых листьев. Медь также участвует в формировании клеточных стенок, прежде всего через синтез лигнина; поэтому при дефиците снижаются эластичность и прочность тканей, формируется как бы «рыхлая» структура растения.
Медь играет ключевую роль и в синтезе белка. Особенно у зерновых культур дефицит проявляется белесым окрашиванием кончиков молодых листьев (white tip disease) и пустыми колосьями при уборке (нарушение оплодотворения). Избыток меди, напротив, подавляет микробную активность в зоне корней, тормозит развитие корневой системы и может вызывать железный хлороз (симптомы дефицита Fe).
В животноводстве дефицит меди может приводить к задержке роста, бесплодию, синдрому пика (поедание земли, камней и т.п.), анемии, побледнению окраски шерсти и повышенной восприимчивости к инфекциям.
Медь в почве малоподвижна, и в почвенном растворе присутствует лишь ограниченная её часть. Поэтому количество меди, поглощаемой растениями, сравнительно невелико; существенная доля доступной для растения меди зависит от формы Cu²⁺, доступной вблизи корневой зоны.
Доступность меди для растений зависит частично от общего содержания меди в почве, частично — от её комплексообразования с органическим веществом, а также от антагонистических взаимодействий. Особенно на почвах с высоким pH избыток молибдена (Mo) и цинка (Zn) может конкурировать с медью в зоне корневого поглощения и снижать поступление Cu.
Эти отрицательные взаимодействия между микроэлементами необходимо учитывать при выборе сочетаний микроэлементов для культур; предпочтение следует отдавать сбалансированным формуляциям, в которых каждый элемент может максимально реализовать свой потенциал.
Почвы гранитного и известнякового происхождения естественно бедны медью. Высокое содержание органического вещества комплексирует медь, делая её малодоступной, и снижает доступность для растений. Известкование (liming) оказывает похожий эффект и может ещё больше ограничивать поступление Cu.
Особенно в тёплые весенние периоды риск потерь урожая возрастает там, где медь является лимитирующим элементом: при быстром росте растений дефицит Cu проявляется более отчётливо.
Выявить дефицит меди на ранних стадиях роста обычно сложно; симптомы чаще становятся заметными на более поздних этапах. Например, у пшеницы это может проявляться стерильностью (пустыми колосьями) в фазах колошения и оплодотворения.
К типичным симптомам относятся белесое изменение окраски кончиков самых молодых листьев, последующие нарушения колошения и пустое зерно. Поскольку подвижность меди внутри растения низкая, дефицит прежде всего затрагивает вновь формирующиеся ткани и сильнее проявляется на молодых листьях и побегах.
Избыток меди особенно опасен для овец — риск токсичности высок. Даже у зерновых культур с повышенной потребностью в меди чрезмерное внесение нежелательно; в частности у твёрдой пшеницы (durum) это может негативно сказаться на урожайности и качестве.
Медь чаще всего встречается в магматических породах в виде сульфидных минералов (например, сульфидов меди). Однако концентрация в породах обычно невысока и не всегда экономически целесообразна для разработки. Тем не менее медные месторождения разрабатываются человеком уже более 4000 лет.
В питании растений для повышения эффективности и ответственного управления этим ограниченным ресурсом медь чаще всего вносят по листу (foliar). Это позволяет обеспечить чувствительные культуры в нужный момент и в правильной дозе, максимально эффективно используя внесённое количество.
Форма оксихлорида меди, применяемая в удобрениях, благодаря средней степени концентрации считается одной из наиболее подходящих формуляций для профилактики дефицитов как с агрономической, так и с экономической точки зрения. Эта форма обеспечивает эффективную поддержку меди без ненужных или потенциально вредных избыточных накоплений.
Экстракция EDTA — эффективный метод для определения количества доступной для растений меди (Cu) в почвенном растворе. В качестве ориентира можно использовать следующие пороговые значения:
Органическое вещество — ключевой фактор, определяющий доступность меди для растений. Cu — элемент, наиболее склонный к комплексообразованию с гуминовыми и фульвокислотами. По мере роста содержания органики медь связывается в органических комплексах, и доля формы, доступной для прямого поглощения растением, уменьшается.
Грубые по механическому составу почвы с низким содержанием глины и ила, песчаные и подверженные сильному вымыванию, чувствительны к дефициту меди. Аналогично, известковые почвы и высоко-pH «меловые» (chalky) профили — особенно при высоком содержании органики — склонны к недостатку Cu.
Органические и торфяные (peat) почвы относятся к наиболее проблемным по доступности Cu, поскольку высокая органика сильно комплексирует медь и ограничивает её поглощение растениями.
Засушливые периоды снижают доступность меди в почвенном растворе. Уменьшение влажности почвы приводит к тому, что ионы Cu²⁺ хуже перемещаются в корневой зоне, и поглощение растениями становится ещё более ограниченным.
Повышение pH почвы снижает растворимость меди и уменьшает количество Cu²⁺ в почвенном растворе. При этом, если почва кислая и песчаная и риск вымывания высок, дефицит меди может наблюдаться и на таких почвах. То есть риск дефицита Cu существует как на высоко-pH известковых почвах, так и на кислых, песчаных и подверженных вымыванию почвах.