Pierwiastki korzystne w uprawie roślin to grupa pierwiastków, które mimo że nie należą do makro- czy mikroelementów, wywierają dodatni wpływ na procesy fizjologiczne zachodzące u niektórych roślin, w konsekwencji działając stymulująco na ich wzrost. Pierwiastki te określane są również mianem „pierwiastków stymulujących wzrost” lub „mineralnych biostymulatorów”.
Pierwiastek stymuluje wzrost roślin, gdy po jego zastosowaniu dochodzi do wzrostu pobierania oraz wykorzystania innych pierwiastków, zmniejsza się toksyczność niektórych pierwiastków, dochodzi do zwiększenia aktywności jednego lub większej ilości enzymów, a także poprawie ulega stan fizjologiczny rośliny. Skutkuje to większym tempem wzrostu, co przekłada się na wyższy plon roślin. Do grupy pierwiastków korzystnych zalicza się krzem, sód, nikiel i kobalt.
Krzem jest pierwiastkiem niezbędnym do prawidłowego rozwoju wielu gatunków roślin, jak na przykład ryż czy też inne trawy. U ryżu przy niedoborze krzemu rośliny przybierają tzw. wygląd „płaczącej wierzby” oraz dochodzi do ich więdnięcia, a także usychania liści. Związane jest to miedzy innymi ze zwiększoną transpiracją u roślin z niedoborem krzemu. Pierwiastek ten ogranicza również negatywny wpływ suszy na rośliny, poprzez poprawę wzrostu korzeni, zmniejszenie parowania, jak również poprawę wydajności procesu fotosyntezy. Korzystnie na gospodarkę wodną roślin wpływa wzmocnienie tkanki okrywającej roślin przez krzem, co skutecznie ogranicza straty wody.
Pierwiastek ten bierze udział w stymulacji wielu procesów życiowych roślin, co zaobserwowano między innymi w uprawie ryżu, soi, trzciny cukrowej, pomidora, ogórka i truskawki. Krzem pośrednio wpływa na zwiększenie wydajności procesu fotosyntezy, na przykład u ryżu czy trzciny cukrowej w obecności krzemu w liściach dochodzi do zwiększenia pochłaniania promieniowania słonecznego, miedzy innymi dzięki temu, że liście są bardziej wyprostowane i ustawione bardziej wertykalnie, a także charakteryzują się większą powierzchnią. Przekłada się to na uzyskanie wyższych plonów, co zaobserwowano między innymi w uprawach ryżu, prosa, owsa, jęczmienia, trzciny cukrowej, buraka, ogórka, pomidora czy tytoniu. Wzrost plonów roślin w obecności krzemu jest szczególnie widoczny w przypadku roślin uprawianych w klimacie tropikalnym i subtropikalnym, gdzie przyrosty plonów na kwaśnych glebach organicznych mogą dochodzić nawet do 50 proc.
Krzem dzięki akumulacji w ścianie komórkowej zwiększa jej sztywność, wzmacniając źdźbła zbóż, co chroni rośliny przed wyleganiem. Istotnym zadaniem tego pierwiastka jest uczestniczenie w mechanizmach odporności roślin na stresy biotyczne, poprzez zmniejszenie ich podatności na niektóre choroby i szkodniki. Wpływa na to tworzenie poniżej kutykuli liści warstwy, która chroni rośliny przed atakującymi grzybami czy szkodnikami. Krzemionka, która występuje w ścianach komórek roślinnych, stanowiąc mechaniczną barierę, utrudnia przenikanie strzępek grzybni, jak również nagryzanie tkanek przez larwy owadów. Z kolei zapobieganie zranieniom tkanek przez owady chroni roślinę przed wnikaniem patogenów grzybowych. Dodatkowo obecność krzemu w ścianie komórkowej zmniejsza możliwość jej degradacji enzymatycznej, która towarzyszy najczęściej penetracji przez strzępki grzybni. W przypadku korzeni ochronna warstwa mechaniczna zawierająca krzem chroni je przed wnikaniem patogenów korzeniowych. Pierwiastek ten, na przykład u ogórka, w efekcie aktywacji enzymów chroni roślinę przed atakiem grzybów z rodzaju Phytium.
Krzem pośrednio wpływa na przyswajanie fosforu poprzez oddziaływanie na dostępność fosforu glebowego, w efekcie zwiększania rozpuszczalności fosforanów zawartych w glebie oraz zwiększenia wykorzystania fosforu z trudniej przyswajalnych nawozów fosforowych. W glebach kwaśnych, poprzez poprawę warunków wzrostu roślin, pierwiastek ten chroni je przed toksycznym działanie nadmiaru manganu, glinu czy żelaza. Ogranicza również skutki niedoboru cynku, mające miejsce przy nadmiarze fosforu w glebie.
Kobalt jest niezbędnym pierwiastkiem w procesie wiązania azotu atmosferycznego, gdyż jest składnikiem kobalaminy – koenzymu syntetyzowanego przez bakterie z rodzaju Rhizobium, które w symbiozie z roślinami bobowatymi redukują azot atmosferyczny do jonu amonowego. Deficyt kobaltu prowadzi do ograniczenia tworzenia brodawek korzeniowych, co skutkuje zmniejszeniem intensywności redukcji azotu atmosferycznego. Niedobór kobaltu u roślin bobowatych w pierwszej kolejności ujawnia się na częściach nadziemnych, a najpóźniej obserwowany jest na korzeniach.
Pierwiastek ten korzystnie wpływa na zawartość białka roślinnego – leghemoglobiny, które odpowiada za wiązanie tlenu w brodawce korzeniowej, co jest niezbędne do przeprowadzenia procesu wiązania azotu z atmosfery. Wiąże się to z tym, że działanie enzymu nitrogenazy, która uczestniczy w wiązaniu azotu cząsteczkowego, jest możliwe tylko przy niskiej zawartości tlenu w brodawce. Kobalt jest również aktywatorem wielu reakcji enzymatycznych w roślinie. Aktywuje między innymi działanie arginazy, lecytynazy i dekarboksylazy kwasu szczawiooctowego. Jednak wpływ tego pierwiastka na działanie enzymów nie jest specyficzny, gdyż podobne funkcje obserwuje się również w przypadku innych kationów.
Poza roślinami bobowatymi u innych gatunków roślin wykazano plonotwórcze działanie kobaltu, między innymi korzystne oddziaływanie tego pierwiastka na plonowanie stwierdzono w uprawie pszenicy i buraków, co związane jest z wpływem kobaltu między innymi na syntezę białek.
