Shrnutí
Hořčík je součástí chlorofylu. Je také aktivní vmetabolismu fosforu. Nedostatek zřídka ovlivňuje výnos, ale můžesnížit nutriční kvalitu plodin.
Kationtová výměna je jedinýmzpůsobem zadržování hořčíku proti ztrátám v půdě.
Hnojení hořčíkem v půdách s přirozeně nízkým obsahem hořčíku vyžaduje anorganickou změnu. Obzvláště obtížné je to v případě vysokého obsahu vápníku i draslíku.
Tabulka 24. Hnojiva pro dodávání hořčíku uvádí obsah hořčíku v typických hnojivech.
Hořčík v rostlině
Hořčík dává zelenou zeleným rostlinám. Je to jediný kov, kterýje součástí chlorofylu. Chlorofyl je totožný shemoglobinem v krvi s tím rozdílem, že chlorofyl obsahuje místo železa hořčík. Není příliš přehnané tvrdit, že nedostatek hořčíkuprodukuje anemické rostliny.
Pouze asi 20 % hořčíku v rostlinách je však vchlorofylu. Zbytek funguje jako regulátor různých metabolickýchprocesů. Hořčík je nezbytný při každé operaci s fosforem; zjevný nedostatek fosforu lze někdy zmírnit hořečnatým hnojivem. Kromě toho hořčík ovlivňuje metabolismus dusíku a jedůležitý při asimilaci oxidu uhličitého během fotosyntézy.
Hořčík a síra jsou z hlavních živin nejvíce opomíjené, síra nepochybně proto, že donedávna hnojiva obsahovala dostatek k uspokojení požadavků rostlin. V případě hořčíku se zdá, že nic jiného než hrubý nedostatek neovlivňuje výnosy,pokud není zároveň nízký obsah fosforu.
To však maskuje vliv hořčíku na nutriční hodnotu plodin. Podobně jako síra obsahují hořčík některé aminokyseliny; jeho nedostatek má za následek nedostatečnou zásobu pravýchproteinů, které tyto aminokyseliny vyžadují, a rozšířenou zásobu jiných aminokyselin. Chybějící bílkoviny snižují kvalitu produktů pro živočišnou i lidskou spotřebu.
Mezi vápníkem, hořčíkem a draslíkem existuje antagonistický vztah: všechny tři jsou kationty a celková absorpce kationtů kořeny rostlin je omezená. Rostliny však mají zabudovanou preferenci pro draslík, jehož zásoba v půdě je obvykle dostatečná až nadměrná; a vápník je převládající složkou vápna. Hořčík je zřídkakdy výraznou součástí půdních doplňků a často končí nedostatkem.
Neexistují žádné charakteristické příznaky mírného nedostatku hořčíku – mírný nedostatek může mít za následek žloutnutí listů mezi listovými žilkami – snad jen vědomí, že rostlina nefunguje nebo neplodí dobře. V důsledku snížené asimilace oxidu uhličitého je růst zpomalený a zralé plody postrádají sladkost. Nedostatek zpomaluje metabolismus fosforu a produkci bílkovin.
Hořčík v půdě
Hořčík se v půdě chová podobně jako vápník. Ve vlhkých oblastech se snadno vyluhuje. Zachování obou závisína kationtových výměnných vlastnostech půdy.
Věk půdy a povětrnostní podmínky ovlivňují kationtovou výměnnou kapacitu a přítomnost hořčíku. Vzhledem kpartikulárním jílům v mnoha mladých nezvětralých západních půdách je výměnná kapacita obvykle vysoká. Kromě toho mají tyto půdy také vysoký obsah hořčíku. Ne všechny půdy na západě jsou takto obdařeny, ale mnohé z nich jsou přirozenými zásobárnami kationtů a jsou velmi dobře naplněny.
Starší, zvětralé půdy ve vlhkých oblastech na východě a jihu,jsou však méně příznivé. S výjimkou některých půd (například vPennsylvánii) jsou staré půdy zvláště vyluhovány hořčíkem a jíly se špatně podílejí na výměnné kapacitě kationtů. organická hmota má převažující vliv při určování výměnné kapacity. Navíc vyluhování zanechalo tyto půdy kyselé, a tak je výměnná nádrž naplněna především nevýživnými kyselými ionty.
Bilance hořčíku
Následující diskuse je relevantní pouze tam, kde je hořčíku v půdě málo. Kationtová bilance není kritická tam, kde je hořčík středně vysoký až vysoký, pokud se nezačne blížit hodnotám řádově 70 % zásobníku kationtů. A tam, kde tato extrémní situace existuje, nemám pomoc, kterou bych mohl nabídnout.
Téměř všechny půdy ve vlhkých oblastech se musí pravidelně vápnit. Vyvstává tedy otázka, jaký druh vápna je vhodný. Je rozumné předpokládat, že by měla existovat rovnováha mezi živinami (vápníkem, hořčíkem a draslíkem).
Víme, že nadbytek draslíku může vést k nedostatku hořčíku a někdy i k nedostatku vápníku. Nadbytekvápníku byl zodpovědný za nedostatek hořčíku i draslíku. Pokusy vedly k závěru, že pro mnoho plodin by půda měla obsahovat alespoň tolik iontů hořčíku jako iontů draslíku1.
V poslední době bylo několika laboratořemi pro testování půdy přijato jedno kritérium pro kationtovou rovnováhu. Podle tohoto kritéria by mělo být 60-70 % půdní zásobárny vyplněno vápníkem, 10-15 % hořčíkem, 2-5 % draslíkem a zbytek kyselými ionty. V posledních několika letech však byla hypotéza kationtové rovnováhy zpochybněna a pokusy ukázaly, že výnosy jsou na těchto nebo podobných směrnicích založených na procentuálním zastoupení iontů v zásobníku kationtů podstatně nezávislé. O této otázce se stále vedou spory.
Jedním z problémů je, že pokusy používané k testování tohoto kritériajsou nastaveny tak, aby všechny ostatní živiny byly dobře zásobeny. To maskuje vztah mezi fosforem a hořčíkem, protože hořčík má menší význam, pokud je fosforu hodně.
Navíc testy založené pouze na výnosu jsou dalším zkreslením v neprospěch hořčíku, který je důležitější pro určení kvality sklizně než jejího množství2.
Koncept vhodného rozložení živin, které tvoří kationtový rezervoár, má však dvě využití. Jedním z nich je určení množství vápna potřebného ke zvýšení pH na požadovaný bod a druhým je stanovení minimální hladiny hořčíku. Předběžně mohou být užitečným vodítkem následující údaje: V přepočtu na libry na hektar by půda měla obsahovat alespoň desetinu hořčíku jako vápníku a alespoň 60 % hořčíku jako draslíku 3.
Vodítko pro stanovení minimální hladiny draslíku by mělo zohlednit potřebu vyvážit dusík, ale ne tak vysoko, aby převážil hořčík nebo vápník. správná rovnováha dusíku a draslíku se určuje podle požadavků plodin; tabulky3. Odhadovaná potřeba hnojiv – polní plodiny – 5. Průměrné požadavky na živiny pro zeleninu mohou být užitečné pro tento účel.
V praxi by měl konflikt mezi vyvážením dusíku a nepřehlcením hořčíkem nastat pouze u vyčerpané, zvětralé půdy s nízkým obsahem organických látek; taková půda má nízkou schopnost výměny kationtů a malou schopnost ukládat hořčík. Aby se v takovém případě zachovala správná rovnováha hořčíku a draslíku, měl by se omezit draslík a následně i dusík, což samozřejmě ovlivňuje výnos. Nicméně tabulka 2. Vliv poruchy živin na kvalitu plodin jsou uvedeny příklady, kdy silné hnojení draselnými hnojivy bez zohlednění nutnosti vyvážení hořčíku a vápníku ovlivňuje vzhled plodin ovoce a zeleniny.
Jedním z důvodů, proč může být vztah mezi vápníkem, hořčíkem a draslíkem tak volný, je to, že v širokém rozmezí hodnot není nadbytek hořčíku problémem. některé půdy v Kalifornii mají tolik hořčíku, že vyplní 40 % kationtové zásoby, a přesto poskytují vysoké výnosy. Pro jistotu lze říci, že na půdách se 70 % hořčíku nelze pěstovat plodiny, ale to stále ponechává prostor pro odchylky.
Hnojiva s hořčíkem
Tabulka 24. Hnojiva pro dodávání hořčíku uvádí obsah hořčíku v typických organických materiálech a v hlavních hnojivech.
Většina organických zbytků obsahuje malé, ale významné množství hořčíku. Přibližně 20-30 liber hořčíku na hektar lze dodat čerstvým drůbežím hnojem rozmetaným v množství 5 tun na hektar a ostatními hnojivy v množství 10 tun na hektar nebo mulčováním senem z balíků rozdělených do jednopalcových vrstev4. toto množství je dostatečné pro zásobení většiny plodin dostatečným množstvím hořčíku, i když část hořčíku se pravděpodobně ztratí vyplavením.Kompost je vynikajícím zdrojem hořčíku, ale není k dispozici dostatek informací, aby bylo možné uvést typické množství.
Tyto zbytky by však dodaly mnohem větší množství draslíku než hořčíku. Například v tabulce 24. Hnojiva pro dodávání hořčíku navrhuje aplikaci 10tun/akr jiného než drůbežího hnoje pro přibližně 25 liber hořčíku. Tabulka 9. Obsah živin v hnoji ukazuje, že nekuřácký hnůj může obsahovat asi 10 liber potaše na tunu, takže dávka 10 tun na hektar dodá 100 liber potaše, tedy čtyřikrát více draslíku než hořčíku. Podobně mulčování senem dodá více než desetkrát více draslíku než hořčíku.
Sojový šrot (a pravděpodobně i bavlníkový šrot a zbytky semenných výlisků) je dobrým zdrojem hořčíku, ale pravděpodobně bude obsahovat asi čtyřikrát více draslíku než hořčíku. Pouze drůbeží trus se zdá být v rozumné rovnováze a dodává o něco méně než dvakrát více draslíku než hořčíku.
Většina organických zbytků je lepším zdrojem hořčíku než vápníku, ale nejsou ideálním hořečnatým hnojivem. Pokud má půda nízký poměr hořčíku k draslíku, většina organických zbytků tento poměr nezlepší a může ho ještě zhoršit.
Dvě nejběžnější anorganická hnojiva pro hořčík jsou dolomitický vápenec a síran draselný.Dolomitický vápenec je nejlevnější z anorganických hořečnatých hnojiv a je logickou volbou pro kyselé půdy. Síran draselno-hořečnatý je však užitečný, pokud je v půdě také málo draslíku.
Často se však může stát, že půda má vysoký obsah vápníku i draslíku, a v takovém případě není vhodná ani jedna z těchto doplňkových látek. Dvěma alternativami jsou rozpustné vápenaté soli a hořčík. Ani jedna z nich není vyhovující z důvodů, které budou uvedeny dále, a obě se obvykle používají v malém množství, možná dostatečném pro dočasné zmírnění nedostatku hořčíku, ale ne dostatečném pro zvýšení zásoby půdy. Nejlépe je použít je pouze v případě nouze nebo po zkušebním použití, aby se zjistila jejich účinnost.
Epsomské soli jsou přírodní minerály, i když jsou také syntetizovány. Magnézie se obvykle vyrábí zahříváním magnezitu, přirozeně se vyskytujícího uhličitanu hořečnatého, za účelem vytěsnění oxidu uhličitého, což je proces podobný tomu, který se používá při výrobě páleného vápna z kalcitického vápence. Hořčík je běžnou součástí komerčních hnojiv obohacených hořčíkem.
Epsomské soli jsou drahé a nepraktické pro rozmetání ve velkých množstvích; množství v řádu 150-200 liber/akr jsou běžná, ale dodávají jen malé množství hořčíku. Alternativou je aplikovat epsomskou sůl jako listový postřik několikrát během sezóny v množství asi 10-15 lbs/100 galonů vody, čímž se rostliny nasytí .
Magnesium je levnější přidávat ve větším množství, ale zvyšuje pH. Rozsévání hořčíku by mohlo být proveditelnév malých množstvích, kde je mírné zvýšení pH tolerovatelné. Maximálnípřípustná dávka se u jednotlivých půd liší, protože závisí na přípustném zvýšení pH a na kationtové výměnné kapacitě. vápnící hodnota hořčíku je vypočtena v příloze C. Kyselá a zásaditá hnojiva – hořčík. Další nevýhodou hořčíku je, že je dehydratačním činidlem a může ovlivnit půdní život.
Shrnem lze říci, že dodávat dostatečné množství hořčíku při zachování dobré rovnováhy s vápníkem a draslíkem je v půdách s nedostatkem hořčíku a nízkým obsahem organických látek obtížné. Vyžaduje to dostatečné plánování.
1 to znamená celkový počet v roztoku a v kationtové výměnné nádrži
2 Toto tvrzení závisí na definici kvality, která zahrnuje nejen vzhled produktů, ale také nutriční hodnotu.
3 Tyto návrhy jsou založeny na následující úvaze: Přepočítávací koeficient mezi kilogramy živiny a počtem atomů nebo iontů se liší v závislosti na živině. Takže poměr hořčík/vápník 10/100 v přepočtu na libry/akr odpovídá poměru 10/60 v přepočtu na ionty/akr. Tento idealizovaný poměr 10/60 je extrapolací předchozího kritéria (10 % hořčíku a 60 % vápníku). Podobně poměr hořčíku a draslíku 60/100 v librách na akr odpovídá poměru 1 v iontech na akr. Jak bylo uvedeno dříve, vztah mezi hořčíkem a draslíkem má u některých plodin experimentální základ.
Termín ionty/akr není standardní měrnou jednotkou. Obvyklou měrnou jednotkou v půdoznalství je miliekvivalent/100 g půdy, zkráceně meq/100 g (i když tato jednotka je nyní v některých odborných časopisech nahrazována). Výměnné kationty a kationtová výměnná kapacita se uvádějí v této jednotce. Přepočet mezi lbs/akr a meq/100 g je dán vzorcem (lbs/A) = F * (meq/100 g), kde F = 20 * (FW)/(V) (FW je hmotnost vzorce a V je valence iontu). Výše uvedený idealizovaný poměr hořčíku a vápníku je v obou případech stejný, ale poměr hořčíku a draslíku 1/1 z hlediska iontů/akr je 2/1 z hlediska meq/100 g.
4 Předpokládáme-li velikost balíku 11 × 18 × 30 palců o hmotnosti 35 liber, zjistíme, že jeden balík rozdělený do jednopalcových vrstev zabere plochu asi 56 čtverečních stop. K pokrytí jednoho akru by tedy bylo zapotřebí 774 balíků a celková hmotnost balíků by byla asi 13-1/2 tuny. Pokud každá tuna dodá dvě libry hořčíku, dodá mulčování asi 27 liber hořčíku na akr.