Summarum
Magnesium er en bestanddel af klorofyl. Det er også aktivt i metabolismen af fosfor. Mangel påvirker sjældent udbyttet, men kan reducere afgrødernes ernæringsmæssige kvalitet.
Kationbytning er det eneste middel til at holde magnesium tilbage mod tab i jorden.
Gødning med magnesium i jord med et naturligt lavt magnesiumindhold kræver en uorganisk tilsætning. Det er især vanskeligt, hvis både calcium og kalium er højt.
Tabel 24. Gødningsstoffer til tilførsel af magnesium viser magnesiumindholdet i typiske gødningsstoffer.
Magnesium i planten
Magnesium giver grønne planter det grønne i grønne planter. Det er det eneste metal, som er en bestanddel af klorofyl. Klorofyl er identisk med hæmoglobin i blodet, bortset fra, at klorofyl indeholder magnesium i stedet for jern. Det er ikke for overdrevet at hævde, at mangel på magnesium giver anæmiske planter.
Det er dog kun ca. 20 % af magnesiumet i planter, der er i klorofyl. Resten fungerer som regulator for forskellige stofskifteprocesser. Magnesium er nødvendigt i alle processer, der involverer fosfor; en tilsyneladende fosformangel kan undertiden afhjælpes med magnesiumgødning. Desuden påvirker magnesium kvælstofmetabolismen og er vigtigt for assimilering af kuldioxid under fotosyntesen.
Magnesium og svovl er de mest oversete af de vigtigste næringsstoffer, svovl uden tvivl fordi gødning indtil for nylig indeholdt nok til at opfylde planternes behov. For magnesiums vedkommende synes kun grov mangel at påvirke udbyttet, medmindre der også er for lidt fosfor.
Dette dækker imidlertid over magnesiums virkning på afgrødernes næringsværdi. Ligesom svovl indeholder nogle aminosyrer magnesium; mangel vil resultere i en utilstrækkelig forsyning af sande proteiner, der kræver disse aminosyrer, og i en udvidet pulje af frie aminosyrer. De manglende proteiner forringer kvaliteten af produkterne til både animalsk og menneskelig konsum.
Der er et antagonistisk forhold mellem calcium, magnesium og kalium: alle tre er kationer, og den samlede optagelse af kationer i planterødder er begrænset. Planterne har imidlertid en indbygget præference for kalium, som jorden normalt har et tilstrækkeligt til overdrevent stort indhold af, og calcium er den vigtigste bestanddel af kalk. Magnesium er sjældent fremtrædende i en jordforbedring, og det ender ofte med at mangle.
Der er ingen karakteristiske symptomer på en mild magnesiummangel – en moderat mangel kan resultere i en gulfarvning af bladene mellem bladnerverne – måske kun en bevidsthed om, at planten ikke fungerer eller producerer godt. På grund af den reducerede assimilation af kuldioxid er væksten hæmmet, og modne frugter mangler sødme. Mangel hæmmer fosformetabolismen og proteinproduktionen.
Magnesium i jorden
Magnesium opfører sig på samme måde som calcium i jorden. Det udvaskes let i fugtige områder. Bevarelsen af begge afhænger af jordens kationbytteregenskaber.
Jordens alder og vejrforholdene har indflydelse på kationbytningskapaciteten og tilstedeværelsen af magnesium. På grund af de særlige lerarter i mange af de unge uvejrede vestlige jordtyper er udvekslingskapaciteten normalt høj. Desuden har disse jordtyper også et højt indhold af magnesium. Ikke alle jordtyper i Vesten er så velsignede, men mange af dem er naturlige kationreserver og meget velfyldte.
Ældre, forvitrede jordtyper i de fugtige områder i øst og syd er dog mindre gunstige. Bortset fra nogle jorde (f.eks. i Pennsylvania) er gamle jorde især udvaskede for magnesium, og leret er dårligt til at bidrage til kationbyttekapaciteten.Organisk stof har den dominerende indflydelse ved bestemmelsen af byttekapaciteten. Desuden har udvaskningen efterladt disse jorde sure, og derfor er udvekslingsreservoiret hovedsagelig fyldt med ikke-ernæringsrige syreioner.
Magnesiumbalance
Den følgende diskussion er kun relevant, hvor magnesium er lavt i jorden. Kationbalancen er ikke kritisk, når magnesiumindholdet er moderat til højt, medmindre det begynder at nærme sig niveauer i størrelsesordenen 70 % af kationreservoiret. Og hvor denne ekstreme situation findes, har jeg ingen hjælp at tilbyde.
Næsten alle jorde i fugtige områder skal kalkes med jævne mellemrum. Spørgsmålet er så, hvilken slags kalk der er hensigtsmæssig. Det er rimeligt at antage, at der bør være balance mellem næringsstofferne (calcium, magnesium og kalium).
Vi ved, at for meget kalium kan føre til mangel på magnesium og undertiden til mangel på calcium. Et overskud af calcium har været skyld i mangel på både magnesium og kalium. Eksperimenter har ført til den konklusion, at jorden for mange afgrøder bør indeholde mindst lige så mange magnesiumioner som kaliumioner1.
For nylig er et kriterium for kationbalance blevet vedtaget af flere jordprøvningslaboratorier. Ifølge dette kriterium skal 60-70% af jordreservoiret være fyldt med calcium, 10-15% med magnesium, 2-5% med kalium og resten med syreioner. Inden for de sidste par år er hypotesen om kationbalance imidlertid blevet anfægtet, og forsøg har vist, at udbyttet er stort set uafhængigt af disse eller andre lignende retningslinjer baseret på den procentvise andel af ioner i kationreservoiret. Der er stadig uenighed om dette spørgsmål.
Et af problemerne er, at de forsøg, der anvendes til at afprøve dette kriterium, er indrettet således, at alle andre næringsstoffer er velforsynede. Dette maskerer forholdet mellem fosfor og magnesium, fordi magnesium har mindre betydning, hvis fosfor er højt.
Dertil kommer, at forsøg, der udelukkende er baseret på udbytte, er en yderligere skævhed til fordel for magnesium, som er vigtigere for at bestemme kvaliteten af en høst end mængden2.
Begrebet om en passende fordeling af de næringsstoffer, der udgør kationreservoiret, har to formål. Den ene er at bestemme den mængde kalk, der er nødvendig for at hæve pH-værdien til et ønsket punkt, og den anden er at fastsætte et minimumsniveau for magnesium. Foreløbig kan følgende være en nyttig vejledning: I pund/acre bør jorden indeholde mindst en tiendedel så meget magnesium som calcium og mindst 60 % så meget magnesium som kalium 3.
En retningslinje for fastsættelse af minimumsniveauer for kalium bør tage hensyn til behovet for at afbalancere kvælstof, men ikke så højt, at det overvælder magnesium eller calcium.Den rette kvælstof/kalium-balance bestemmes af afgrødernes behov; tabel 3.
. Skønnet gødningsbehov – markafgrøder – 5. Gennemsnitlige næringsstofbehov for grøntsager kan være nyttige til formålet.
I praksis bør der kun opstå en konflikt mellem at afbalancere kvælstof og ikke overvælde magnesium i en udtømt, forvitret jord med et lavt organisk indhold; en sådan jord har en lav kationudvekslingskapacitet og en ringe evne til at lagre magnesium. For at bevare den rette balance mellem magnesium og kalium i dette tilfælde bør kalium og dermed kvælstof begrænses, hvilket naturligvis påvirker udbyttet. Tabel 2. Effekter af en næringsstofforstyrrelse på afgrødekvaliteten har eksempler på, hvor kraftig gødskning med kaliumgødning uden at tage hensyn til nødvendigheden af at afbalancere magnesium og calcium påvirker frugt- og grønsagsafgrødernes udseende.
En af grundene til, at forholdet mellem calcium, magnesium og kalium kan være så løst, er, at inden for et bredt interval af værdier er for meget magnesium ikke et problem.Nogle jorde i Californien har nok magnesium til at fylde 40% af kationreserven og alligevel give et højt udbytte. For at sikre sig, at jorde med 70% magnesium ikke kan give afgrøder, men det giver stadig plads til variation.
Magnesiumgødning
Tabel 24. Gødningsstoffer til tilførsel af magnesium viser magnesiumindholdet i typiske organiske materialer og i de vigtigste gødningsstoffer.
De fleste organiske restprodukter har et lille, men betydeligt indhold af magnesium. Ca. 20-30 lbs magnesium/acre kan leveres af frisk fjerkrægødning, der spredes med 5 tons/acre og de andre gødninger med 10 tons/acre, eller en hømulch fremstillet af baller, der er delt op i lag på en tomme.4 Denne mængde er nok til at forsyne de fleste afgrøder med tilstrækkeligt magnesium, selv om en del af magnesiumet sandsynligvis vil gå tabt ved udvaskning.Kompost er en fremragende kilde til magnesium, men der foreligger ikke tilstrækkelige oplysninger til at angive typiske mængder.
Disse restprodukter vil imidlertid tilføre en langt større mængde kalium end magnesium. For eksempel tabel 24. Gødningsstoffer til tilførsel af magnesium foreslår en anvendelse af 10 tons/acre ikke-fjerkrægødning for ca. 25 lbs magnesium. I tabel 9. Næringsstofindholdet i husdyrgødning viser, at ikke-fjerkrægødning kan indeholde ca. 10 lbs kali pr. ton, så en mængde på 10 tons/acre vil tilføre 100 lbs kali eller fire gange så meget kalium som magnesium. På samme måde vil en hømulch tilføre mere end ti gange så meget kalium som magnesium.
Sojabønnemel (og sandsynligvis bomuldsfrømel og frøkagerester) er en god kilde til magnesium, men det vil sandsynligvis indeholde omkring fire gange så meget kalium som magnesium. Kun fjerkrægødning synes at have en rimelig balance, idet den leverer lidt mindre end dobbelt så meget kalium som magnesium.
De fleste organiske restprodukter er bedre kilder til magnesium end til calcium, men de er ikke en ideel magnesiumgødning. Hvis en jord har et lavt forhold mellem magnesium og kalium, vil de fleste organiske rester ikke forbedre forholdet, men kan tværtimod forværre det.
De to mest almindelige uorganiske gødningsstoffer til magnesium er dolomitkalksten og kaliummagnesia.Dolomitkalksten er den billigste af de uorganiske magnesiumgødningsstoffer og er det logiske valg til sure jorde. Men sulfat af kaliummagnesia er nyttigt, hvis kaliumindholdet også er lavt.
Ofte kan en jord imidlertid, måske på grund af en fejl i gødningsanvendelsen, have et højt indhold af både calcium og kalium, og i så fald er ingen af disse tilføjelser hensigtsmæssige. De to alternativer er salt og magnesium, som begge er opløselige. Ingen af dem er tilfredsstillende af grunde, der skal anføres senere, og de anvendes begge sædvanligvis i små mængder, måske nok til at afhjælpe en midlertidig mangel på magnesium, men ikke nok til at øge jordreserven. De anvendes bedst kun i nødstilfælde eller efter et forsøg for at fastslå deres effektivitet.
Epsom-salt er et naturligt mineral, selv om det også er syntetiseret. Magnesia fremstilles normalt ved opvarmning af magnesit, et naturligt forekommende magnesiumcarbonat, for at fjerne kuldioxiden, en proces, der svarer til den, der anvendes ved fremstilling af brændt kalk fra kalksten. Magnesia er en almindelig bestanddel af handelsgødninger, der er beriget med magnesium.
Epsom-salt er dyrt og upraktisk at sprede i store mængder; mængder i størrelsesordenen 150-200 lbs/acre er almindelige, men dette giver kun en lille mængde magnesium. Et alternativ er at anvende epsom-salt som en bladsprøjte flere gange i løbet af sæsonen med en mængde på ca. 10-15 lbs/100 gallon vand, så planterne mættes.
Magnesia er billigere at tilsætte i større mængder, men det vil øge pH-værdien. Udbringning af magnesia kan måske lade sig gøre i små mængder, hvor en lille pH-stigning er acceptabel. Den maksimale tilladte udbringningsmængde varierer med de enkelte jordtyper, fordi den afhænger af den tilladte pH-stigning og kationbyttekapaciteten.Magnesias kalkningsværdi beregnes i bilag C. Sure og basiske gødningsstoffer – magnesia. En anden ulempe ved magnesia er, at det er et dehydrerende middel og kan påvirke jordlivet.
Sammenfattende er det vanskeligt at tilføre tilstrækkeligt med magnesium og samtidig opretholde en god balance med calcium og kalium i magnesiumfattige jorde med et lavt organisk indhold. Det kræver tilstrækkelig planlægning.
1 dvs. det samlede antal i opløsning og i kationbytterreservoiret
2 Dette argument afhænger af en definition af kvalitet, der ikke kun omfatter produkternes udseende, men også deres ernæringsmæssige værdi.
3 Disse forslag er baseret på følgende ræsonnement: Omregningsfaktoren mellem pund af et næringsstof og antallet af atomer eller ioner varierer med næringsstoffet. Så et magnesium/calcium-forhold på 10/100 i pund/acre svarer til et forhold på 10/60 i ioner/acre. Dette idealiserede 10/60-forhold er en ekstrapolation fra det tidligere kriterium (10 % magnesium og 60 % calcium). På samme måde svarer et forhold mellem magnesium og kalium på 60/100 i lbs/acre til et forhold på 1 i ioner/acre. Som tidligere nævnt har forholdet mellem magnesium og kalium et eksperimentelt grundlag for visse afgrøder.
Tegningen ioner/acre er ikke en standardmåleenhed. Den sædvanlige måleenhed inden for jordbundsvidenskab er millieækvivalenter/100 gram jord, forkortet meq/100 g (selv om denne enhed nu er ved at blive erstattet i nogle tekniske tidsskrifter). Udskiftelige kationer og kationbyttekapacitet angives i denne enhed. Omregningen mellem lbs/acre og meq/100 g sker ved hjælp af formlen (lbs/A) = F * (meq/100 g), hvor F = 20 * (FW)/(V) (FW er formelvægten, og V er ionens valens). Det idealiserede magnesium/kalcium-forhold, der er anført ovenfor, er det samme i begge tilfælde, men et magnesium/kalium-forhold på 1/1 med hensyn til ioner/acre er 2/1 med hensyn til meq/100 g.
4 Hvis vi antager, at en balle har en størrelse på 11 x 18 x 30 tommer og vejer 35 lbs, vil vi finde ud af, at en balle opdelt i lag på en tomme vil optage et areal på ca. 56 kvadratfod. 774 baller vil således være nødvendige for at dække en acre, og den samlede vægt af balerne vil være ca. 13-1/2 tons. Hvis hvert ton leverer to pund magnesium, vil muldmaterialet tilføre ca. 27 pund magnesium pr. hektar.