天然水是农灌的主要水源，其中含有的微量元素来自水文循环过程中被侵蚀体的溶解成分，含量一般不超过1毫克/升，大多为十分之一到千分之一毫克/升。如浓度过高或缺少，均可使作物受到伤害或死亡。在经济发达地区，灌溉水中的微量元素还来自工业废弃物和生活污水。

灌溉水中常见的微量元素有：溴（Br）、碘（Ⅰ）、铁（Fe）、锰（Mn）、硼（B）、铜（Cu）、钛（Ti）、氟（F）、钡（Ba）、锂（Li）、镍（Ni）、钳（Mo）、钴（Co）、镭（Ra）等。其中绝大多数以溶解于水的形态被植物根系吸收。现已证明，铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯、硅、氟九种元素对植物生长发育的生理功能具有重要的意义。

铁 植物不可少的微量元素，在叶绿素形成过程中起催化剂作用。铁是某些氧化酶（如细胞色素酶，过氧化物酶及过氧化氢酶）的成分。铁可呈氧化态及还原态，参加细胞内的氧化还原过程。在暴露于空气的土壤中，灌溉水中的含铁无毒，沉淀的铁会与磷和钼铬合，使植物减少磷和钼的营养。在中性或碱性土壤中，铁呈不溶解盐存在，植物不能吸收，因缺乏铁而使叶子呈淡黄色，患缺绿症。亚铁（Fe^2＋）和正铁（Fe^3＋）是铁在水循环中的基本形态，Fe^2＋存在于深层地下水等缺少溶解氧的水体中；Fe^3＋以不溶于水的凝胶体、凝聚体沉淀，或呈悬浮颗粒等形态存在于水中。在沼泽水中，铁以铬合态存在，含量可多达数毫克/升。

硼 主要作用是能促进作物生殖器官的发育，与植物的水分、碳水化合物以及氮素代谢有关，影响钙的吸收和交换、细胞膜果胶的形成和输导组织的维持。植物缺硼，生长矮小，茎叶肥厚和扭曲，叶片紫色，茎的生长点发育停止、变褐，根的生长受到阻碍，细根发生减少；硼素过多，出现“过剩症状”，如叶片边缘黄化、变褐色。为保护长期灌溉的敏感植物，水中含硼浓度应低于750微克/升。当含硼量为1000微克/升左右时，敏感作物出现中毒症状。

锰 对作物多种酶都有活化作用，能促进碳水化合物和氮的代谢过程。与叶绿素的生成、光合成、维生素的合成有关。当锰素不足时，植物会出现缺绿症（叶子发黄或叶子生长不良），当用含锰浓度为1毫克/升至几毫克/升的水灌溉时，锰可能对植物有害。一般地表水中含锰浓度多在1毫克/升以下，不会对植物有毒害作用。当水中含锰超过1毫克/升，对植物可能产生毒害时，可施加石灰提高土壤pH值来克服。

铜 酶的成分，在多酚氧化酶、色素酶、抗坏血氧化酶等几种酶中起决定作用，是植物体内与氧化还原有关的铜酶的组成成分。与叶绿素形成有间接关系，起稳定叶绿素的作用。土壤中缺铜会导致植物叶子发黄的缺绿病。水中铜的浓度在5～15微克/升时，对水生物无害。铜使某些农作物开始中毒的最小浓度为100微克/升。一般在地表水中的含铜量远远小于这个数字。铜对作物的不良影响，可以通过灌溉或施加石灰、磷酸盐肥料或者铁盐来克服。

锌 酶的构成元素，又是维生素的活化剂，促进光合作用，催化生物体内的氧化一还原过程，对蛋白质合成，碳水化合物转化有关，与铁锰有拮抗作用。缺锌时，植物生长素受破坏，一般土壤均含有一定量的锌，只有在淋溶强烈的砂土和pH值小于5的酸性土壤中才出现缺锌现象。

钼 植物体中氧化还原酶的构成元素，促进根瘤菌和氮细菌的固氮作用，又是硝化还原酶的重要组成部分，影响果胶物质的代i射。缺钼时叶片发生斑点，叶边缘随即坏死而卷曲。一般在土壤中的含量为3×10^-4%；在植物体中含量为2×10^-5%；一般灌溉水中钼的含量极微；在海水中每立方米水体仅含钼约1毫克。

氯 灌溉水中存在的微量氯盐，对高等植物（如荞麦、豌豆等）的生长是必需的。在光合作用中氯与光反应密切有关，与淀粉、纤维素、木质素等植物体的构成成分的合成有关，能使番茄、棉花、甜菜等作物增加产量。缺氯情况下，植物在生长早期就受到严重伤害，小叶尖端萎蔫，缺绿症加重，叶片局部变褐和坏死，严重时不能结实。

硅 植物正常生长需要的一种元素，以水溶性二氧化硅被植物吸收。对禾本科植物，硅酸能促进磷酸与硫酸等无机盐在植物体内的移动，对淀粉的生存有关。硅进入植物体内，随散发流移动到达茎和叶细胞的细胞壁内，使细胞壁变硬（即表皮细胞的硅质化），从而使茎干粗壮结实，防止寄生性真菌侵入，增强抗倒伏能力。在pH值3～11之间随碱性的增大，二氧化硅溶解度也大；粘质土壤比砂质土壤供给的硅酸量多，而酸性的泥炭土壤则缺乏硅酸量。由于水稻田的土壤pH值一般在6～7之间，SiO₂的溶出量也多，因此一般均不缺硅。

氟 氟的化学性质非常活泼，在酸性介质中能形成容易溶解的金属铬合物；在碱性介质中多以氟离子形态存在。氟以各种化合物形态存在于自然界，氟化物有高度生物活性，高浓度的含氟水（或土壤溶液）对植物有明显的毒害作用。对大多数农作物来说土壤溶液的最适pH值是中性或弱酸性，当土壤被氟化物（如氟化氢）污染后，使土壤酸性增加，从而使土壤中的微量磷酸分解而生成磷氟化物，减少了可被植物吸收的有效磷，对农作物和有益的微生物都不利。氟化物能与碱性金属氧化物作用而降低其溶解度，从而减小毒性。所以，在氟化物含量大的土壤，可以撒施石灰。氟与钙离子结合而生成难溶的氟化钙，使土壤pH值恢复到适宜于农作物生长的水平。