Resumen
El magnesio es un constituyente de la clorofila. También participa en el metabolismo del fósforo. Una deficiencia rara vez afecta al rendimiento pero puede reducir la calidad nutricional de los cultivos.
El intercambio de cationes es el único medio de mantener el magnesio contra las pérdidas en el suelo.
La fertilización de magnesio en suelos naturalmente bajos en magnesio requiere una enmienda inorgánica. Es especialmente difícil si tanto el calcio como el potasio son altos.
Tabla 24. Fertilizantes para el suministro de magnesio enumera el contenido de magnesio de los fertilizantes típicos.
El magnesio en la planta
El magnesio pone el verde en las plantas verdes. Es el único metal que forma parte de la clorofila. La clorofila es idéntica a la hemoglobina de la sangre, salvo que la clorofila contiene magnesio en lugar de hierro. No es excesivo afirmar que la falta de magnesio produce plantas anémicas.
Sin embargo, sólo un 20% del magnesio de las plantas está en la clorofila. El resto funciona como regulador de varios procesos metabólicos. El magnesio es necesario en todas las operaciones en las que interviene el fósforo; una aparente deficiencia de fósforo puede atemperarse a veces con un fertilizante de magnesio. Además, el magnesio influye en el metabolismo del nitrógeno y es importante en la asimilación del dióxido de carbono durante la fotosíntesis.
El magnesio y el azufre son los más olvidados de los nutrientes principales, el azufre sin duda porque hasta hace poco los fertilizantes contenían suficiente para satisfacer las necesidades de las plantas. En el caso del magnesio, nada menos que una deficiencia grave parece afectar a los rendimientos, a menos que el fósforo sea también bajo.
Esto enmascara, sin embargo, el efecto del magnesio en el valor nutricional de los cultivos. Al igual que el azufre, algunos aminoácidos contienen magnesio; una deficiencia dará lugar a un suministro insuficiente de verdaderas proteínas que requieren esos aminoácidos y a una reserva ampliada de otros aminoácidos. Las proteínas que faltan reducen la calidad de los productos para el consumo animal y humano.
Existe una relación antagónica entre el calcio, el magnesio y el potasio: los tres son cationes, y la absorción total de cationes por las raíces de las plantas es limitada. Las plantas, sin embargo, tienen una preferencia incorporada por el potasio, cuyo suministro en el suelo suele ser adecuado o excesivo; y el calcio es el componente predominante de la cal. El magnesio rara vez es prominente en una enmienda del suelo, y a menudo acaba faltando.
No hay síntomas característicos de una deficiencia leve de magnesio -una deficiencia moderada puede dar lugar a un amarillamiento de las hojas entre las venas de la hoja-, tal vez sólo una conciencia de que la planta no está funcionando o produciendo bien. Debido a la reducción de la asimilación del dióxido de carbono, el crecimiento se retrasa y la fruta madura carece de dulzor. Una deficiencia retrasa el metabolismo del fósforo y la producción de proteínas.
El magnesio en el suelo
El magnesio se comporta como el calcio en el suelo. Ambos son fácilmente lixiviados en zonas húmedas. La conservación de ambos depende de las propiedades de intercambio catiónico del suelo.
La edad del suelo y las condiciones climáticas influyen en la capacidad de intercambio catiónico y en la presencia de magnesio. Debido a las arcillas particulares de muchos de los suelos occidentales jóvenes no meteorizados, la capacidad de intercambio suele ser alta. Además, estos suelos también son ricos en magnesio. No todos los suelos del oeste son tan afortunados, pero muchos de ellos son reservas naturales de cationes y están muy bien rellenados.
Los suelos más antiguos y erosionados de las zonas húmedas del este y del sur, sin embargo, son menos favorecidos. A excepción de algunos suelos (en Pensilvania, por ejemplo), los suelos antiguos están especialmente lixiviados de magnesio, y las arcillas son pobres en la contribución a la capacidad de intercambio de cationes.La materia orgánica es la influencia predominante en la determinación de la capacidad de intercambio. Además, la lixiviación ha dejado estos suelos ácidos, por lo que el depósito de intercambio se llena principalmente de iones ácidos no nutritivos.
Equilibrio de magnesio
La siguiente discusión es relevante sólo cuando el magnesio es bajo en el suelo. El equilibrio de cationes no es crítico cuando el magnesio es de moderado a alto, a menos que comience a acercarse a niveles del orden del 70% del depósito de cationes. Y donde existe esa situación extrema, no tengo ayuda que ofrecer.
Casi todos los suelos de las zonas húmedas deben ser encalados periódicamente. La pregunta que surge es qué tipo de cal es la adecuada. Es razonable suponer que debe existir un equilibrio entre los nutrientes (calcio, magnesio y potasio).
Sabemos que un exceso de potasio puede provocar una deficiencia de magnesio y, a veces, de calcio. Un exceso de calcio ha sido responsable de deficiencias tanto de magnesio como de potasio. Los experimentos han llevado a la conclusión de que, para muchos cultivos, el suelo debe contener al menos tantos iones de magnesio como iones de potasio1.
Recientemente, varios laboratorios de análisis de suelos han adoptado un criterio para el equilibrio de cationes. Según este criterio, el 60-70% del depósito del suelo debería estar lleno de calcio, el 10-15% de magnesio, el 2-5% de potasio y el resto de iones ácidos. Sin embargo, en los últimos años se ha cuestionado la hipótesis del equilibrio catiónico y los experimentos han demostrado que los rendimientos son sustancialmente independientes de estas directrices o de cualquier otra similar basada en el porcentaje de iones en el depósito de cationes. Sigue existiendo una controversia al respecto.
Una cuestión es que los experimentos utilizados para probar este criterio se preparan de manera que todos los demás nutrientes estén bien suministrados. Esto enmascara la relación entre el fósforo y el magnesio, porque el magnesio tiene menos importancia si el fósforo es alto.
Además, las pruebas basadas únicamente en el rendimiento son un sesgo adicional contra el magnesio, que es más importante para determinar la calidad de una cosecha que su cantidad2.
El concepto de una distribución adecuada de los nutrientes que componen el depósito de cationes tiene dos usos. Una es determinar la cantidad de cal necesaria para elevar el pH a un punto deseado, y la otra es establecer un nivel mínimo de magnesio. Tentativamente, lo siguiente puede ser una guía útil: En términos de libras/acre, el suelo debería contener al menos una décima parte de magnesio que de calcio, y al menos un 60% de magnesio que de potasio 3.
Una guía para establecer los niveles mínimos de potasio debería tener en cuenta la necesidad de equilibrar el nitrógeno, pero no tan alto como para abrumar al magnesio o al calcio. Necesidades estimadas de fertilizantes – Cultivos de campo – 5. En la práctica, un conflicto entre el equilibrio del nitrógeno y la no sobrecarga del magnesio sólo debería producirse con un suelo agotado, erosionado y con un bajo contenido orgánico; dicho suelo tiene una baja capacidad de intercambio catiónico y poca capacidad para almacenar magnesio. Para preservar el equilibrio adecuado entre magnesio y potasio en ese caso, debe limitarse el potasio y, en consecuencia, el nitrógeno, lo que, por supuesto, afecta a su rendimiento. Sin embargo, la tabla 2. Sin embargo, la tabla 2. Efectos de un desorden de nutrientes en la calidad de las cosechas tiene ejemplos en los que una fertilización fuerte con fertilizantes de potasio sin tener en cuenta la necesidad de equilibrar el magnesio y el calcio afecta a la apariencia de las cosechas de frutas y verduras.
Una razón por la que la relación entre el calcio, el magnesio y el potasio puede ser tan floja es que, dentro de un amplio rango de valores, el magnesio excesivo no es una preocupación.Algunos suelos en California tienen suficiente magnesio para llenar el 40% de la reserva de cationes y sin embargo producen altos rendimientos. Para asegurarnos, los suelos con un 70% de magnesio no pueden producir cultivos, pero esto todavía deja espacio para la variación.
Fertilizantes de magnesio
Tabla 24. Fertilizantes para el suministro de magnesio enumera el contenido de magnesio de los materiales orgánicos típicos y de los principales fertilizantes.
La mayoría de los residuos orgánicos tienen una cantidad pequeña pero significativa de magnesio. Se pueden suministrar entre 20 y 30 libras de magnesio/acre con estiércol fresco de aves de corral esparcido a una tasa de 5 toneladas/acre y otros estiércoles a 10 toneladas/acre, o con un mantillo de heno hecho con balas divididas en capas de una pulgada4. Esta cantidad es suficiente para suministrar suficiente magnesio a la mayoría de los cultivos, aunque es probable que parte del magnesio se pierda por lixiviación.El compost es una excelente fuente de magnesio, pero no se dispone de suficiente información para indicar las cantidades típicas.
Estos residuos, sin embargo, añadirían una cantidad mucho mayor de potasio que de magnesio. Por ejemplo, la tabla 24. Fertilizantes para el suministro de magnesio sugiere una aplicación de 10 toneladas/acre de estiércol no avícola para unas 25 libras de magnesio. Sin embargo, la tabla 9. Sin embargo, la tabla 9. Contenido de nutrientes del estiércol muestra que el estiércol no avícola puede contener unas 10 libras de potasa/tonelada; por lo que una dosis de 10 toneladas/acre añadirá 100 libras de potasa, o cuatro veces más potasio que magnesio. Del mismo modo, un mantillo de heno añadirá más de diez veces más potasio que magnesio.
La harina de soja (y probablemente la harina de algodón y los residuos de tortas de semillas) es una buena fuente de magnesio, pero es probable que contenga unas cuatro veces más potasio que magnesio. Sólo el estiércol de aves de corral parece tener un equilibrio razonable, aportando algo menos del doble de potasio que de magnesio.
La mayoría de los residuos orgánicos son mejores fuentes de magnesio que de calcio, pero no son un fertilizante ideal de magnesio. Si un suelo tiene una proporción baja de magnesio y potasio, la mayoría de los residuos orgánicos no mejorarán la proporción, y pueden empeorarla.
Los dos fertilizantes inorgánicos más comunes para el magnesio son la piedra caliza dolomítica y el sulfato de potasa magnesia.La piedra caliza dolomítica es el más barato de los fertilizantes inorgánicos de magnesio y es la opción lógica para los suelos ácidos. Pero el sulfato de potasamagnesia es útil si el potasio también es bajo.
A menudo, sin embargo, debido quizás a un error en el uso de fertilizantes, un suelo puede ser alto en calcio y potasio, en cuyo caso ninguna de estas enmiendas es apropiada. Las dos alternativas son las sales de potasio y la magnesia, ambas solubles. Ninguna de las dos es satisfactoria, por las razones que se expondrán a continuación, y ambas se utilizan habitualmente en pequeñas cantidades, quizá suficientes para aliviar temporalmente una deficiencia de magnesio, pero no lo suficiente para aumentar la reserva del suelo. Es mejor utilizarlos sólo en caso de emergencia o después de una prueba para determinar su eficacia.
Las sales de Epsom son un mineral natural, aunque también se sintetizan. La magnesia suele fabricarse calentando la magnesita, un carbonato de magnesio natural, para eliminar el dióxido de carbono, un proceso similar al utilizado en la producción de cal quemada a partir de piedra caliza. La magnesia es un componente común de los fertilizantes comerciales enriquecidos con magnesio.
Las sales de Epsom son caras y poco prácticas para esparcirlas en grandes cantidades; son comunes las cantidades del orden de 150-200 lbs/acre, pero esto proporciona sólo una pequeña cantidad de magnesio. La alternativa es aplicar las sales de epsom en forma de pulverización foliar varias veces durante la temporada, en una proporción de entre 10 y 15 libras/100 galones de agua, saturando las plantas.
La magnesia es más barata de añadir en grandes cantidades, pero elevará el pH. La aplicación de magnesia puede ser factible en pequeñas cantidades donde un ligero aumento del pH es tolerable. La tasa de aplicación máxima admisible varía con cada suelo, ya que depende del aumento admisible del pH y de la capacidad de intercambio catiónico. Fertilizantes ácidos y básicos – magnesia. Otra desventaja de la magnesia es que es un agente deshidratante y podría afectar a la vida del suelo.
En resumen, suministrar suficiente magnesio manteniendo un buen equilibrio con el calcio y el potasio es difícil en suelos deficientes en magnesio con un bajo contenido orgánico. Se requiere una planificación suficiente.
1 es decir, el número total en la solución y en el depósito de intercambio de cationes
2 Este argumento depende de una definición de la calidad para incluir no sólo la apariencia del producto sino también el valor nutricional.
3 Estas sugerencias se basan en el siguiente razonamiento: El factor de conversión entre las libras de un nutriente y el número de átomos, o iones, varía con el nutriente. Así, una relación magnesio/calcio de 10/100 en términos de libras/acre equivale a una relación de 10/60 en términos de iones/acre. Esta relación idealizada de 10/60 es una extrapolación del criterio anterior (10% de magnesio y 60% de calcio). Del mismo modo, una relación magnesio/potasio de 60/100 en términos de libras/acre equivale a una relación de 1 en términos de iones/acre. Como se ha señalado anteriormente, la relación entre el magnesio y el potasio tiene una base experimental para algunos cultivos.
El término iones/acre no es una unidad de medida estándar. La medida habitual en la ciencia del suelo es miliequivalentes/100 gramos de suelo, abreviado como meq/100 g (aunque esta unidad está siendo reemplazada en algunas revistas técnicas). Los cationes intercambiables y la capacidad de intercambio catiónico se indican en términos de esta unidad. La conversión entre lbs/acre y meq/100 g viene dada por la fórmula, (lbs/A) = F * (meq/100 g), donde F = 20 * (FW)/(V) (FW es el peso de la fórmula, y V es la valencia del ion). La relación idealizada magnesio/calcio indicada anteriormente es la misma en ambos casos, pero una relación magnesio/potasio de 1/1 en términos de iones/acre es 2/1 en términos de meq/100 g.
4 Asumiendo un tamaño de bala de 11 por 18 por 30 pulgadas que pesa 35 libras, encontraríamos que una bala dividida en capas de una pulgada ocupará un espacio de unos 56 pies cuadrados. Así, se necesitarían 774 balas para cubrir un acre, y el peso total de las balas sería de unas 13-1/2 toneladas. Si cada tonelada aporta dos libras de magnesio, el mantillo añadiría unas 27 libras de magnesio por acre.