W organizmach roślinnych zawartość niklu może wahać się w granicach od 0,1 do 1 mg na kg suchej masy rośliny. Wyższe zapotrzebowanie na ten pierwiastek wykazują rośliny bobowate oraz rośliny nawożone amidową formą azotu. Duże stężenia niklu (do 3%) stwierdza się w grupie hiperakumulatorów, które rosną na glebach powstałych z serpentynitów. Dopiero w latach 80. XX wieku zwrócono uwagę na rolę niklu w życiu roślin i włączono go wówczas do grupy mikroelementów niezbędnych dla roślin w ilościach śladowych.
Pierwiastek ten odznacza się dużą mobilnością w środowisku i jest stosunkowo łatwo pobierany przez rośliny, w ilościach proporcjonalnych do zawartości w glebie. W roślinach łatwo ulega przemieszczaniu, dlatego też może dochodzić do jego znacznej akumulacji w organach generatywnych, w nasionach i owocach. W organach wegetatywnych akumulacja niklu zależy od gatunku rośliny i zwiększa się w kierunku: zboża < fasola < kukurydza < burak cukrowy.
Funkcje niklu w roślinach
Nikiel spełnia w roślinach rolę aktywatora niektórych enzymów oraz reguluje pobieranie składników pokarmowych. Stanowi składnik ureazy, stąd też jego zasadnicza rola w roślinach wiąże się z ich odżywianiem formą amidową azotu zawartą w moczniku. Nikiel dzięki aktywacji enzymu ureazy wpływa między innymi na ograniczenie toksyczności mocznika dla roślin. Poza tym pierwiastek ten bierze udział w wiązaniu azotu atmosferycznego oraz reguluje pobieranie jonów żelaza przez rośliny.
Przyjmuje się, że rośliny zwiększają swoje zapotrzebowanie na nikiel w przypadku aplikacji pozakorzeniowej mocznika. Rośliny łatwo pobierają mocznik z roztworów wodnych, który sprawnie przemieszcza się przez błonę cytoplazmatyczną do cytoplazmy, gdzie ulega hydrolizie. U roślin bobowatych dobrze zaopatrzonych w nikiel dochodzi do wytwarzania dużych brodawek korzeniowych, co przyczynia się do zwiększenia wiązania azotu atmosferycznego. Szczególnie duże zapotrzebowanie na nikiel u tej grupy roślin występuje w fazie dojrzewania nasion.
Niedobór niklu w roślinach
Niedobór niklu przyczynia się do nagromadzenia w roślinach mocznika, co objawia się nekrozami wierzchołka blaszki liściowej. Deficyt tego pierwiastka w fazie reprodukcji przyczynia się do powstania nasion ubogich w nikiel, co pogarsza ich wartość siewną. Niedobór tego mikroskładnika wpływa na zmniejszenie zdolności kiełkowania wielu gatunków roślin, w tym poza roślinami bobowatymi również owsa, ryżu, ziemniaków, sałaty czy bawełny. Jest to prawdopodobnie związane z obecnością w nasionach tzw. specyficznej formy ureazy, zwanej zarodkową, która jest niezbędna do uruchomienia związków białka w procesie kiełkowania nasion.
Nadmiar niklu w roślinach
Nadmiar niklu może przyczyniać się do niedoboru miedzi, żelaza i cynku. Zahamowanie wzrostu u roślin wrażliwych może występować przy zawartości niklu wynoszącej 10 mg na kg suchej masy, z kolei u roślin tolerancyjnych przy zawartości około 50 mg na kg suchej masy.
Objawami nadmiaru tego pierwiastka są: zahamowanie wzrostu systemu korzeniowego roślin, zakłócenie pobierania żelaza i magnezu, prowadzące do chlorozy oraz zamieranie najmłodszych zawiązków liściowych i nerwów głównych. U niektórych roślin nadmiar niklu objawia się zmianami charakterystycznymi dla braku wapnia. Pierwiastek ten w nadmiernych ilościach może prowadzić do zaburzenia równowagi kationowo-anionowej w częściach zielonych roślin, w konsekwencji wpływając na zmiany metabolizmu wapnia i żelaza w roślinie.
