Összefoglaló
A magnézium a klorofill egyik alkotóeleme. A foszfor metabolizmusában is aktív. Hiánya ritkán befolyásolja a terméshozamot, de csökkentheti a növények tápértékét.
A kationcsere az egyetlen eszköz a magnézium megtartására a talajban bekövetkező veszteségek ellen.
A természetben alacsony magnéziumtartalmú talajokban a magnézium trágyázása szervetlen kiegészítést igényel. Különösen nehéz, ha a kalcium- és káliumtartalom egyaránt magas.
24. táblázat. A magnéziumot biztosító műtrágyák felsorolja a tipikus műtrágyák magnéziumtartalmát.
Magnézium a növényben
A magnézium adja a zöldet a zöld növényekben. Ez az egyetlen fém, amelya klorofill alkotórésze. A klorofill azonos a vérben lévőhemoglobinnal, azzal a különbséggel, hogy a klorofill vas helyett magnéziumot tartalmaz. Nem túlzás azt állítani, hogy a magnéziumhiány vérszegény növényeket eredményez.
A növényekben lévő magnéziumnak azonban csak mintegy 20%-a található a klorofillban. A többi a különböző anyagcsere-folyamatok szabályozójaként működik. A magnéziumra minden foszforral végzett műveletben szükség van; a látszólagos foszforhiányt néha magnéziumműtrágyával lehet enyhíteni. Ezenkívül a magnézium befolyásolja a nitrogén-anyagcserét, és fontos szerepet játszik a szén-dioxid asszimilációjában a fotoszintézis során.
A magnézium és a kén a fő tápanyagok közül a legelhanyagoltabbak, a kén kétségtelenül azért, mert a közelmúltig a műtrágyák elegendő mennyiséget tartalmaztak a növények igényeinek kielégítésére. A magnézium esetében úgy tűnik, hogy csak a súlyos hiány befolyásolja a termést, kivéve, ha a foszfor is alacsony.
Ez azonban elfedi a magnézium hatását a növények tápértékére. A kénhez hasonlóan egyes aminosavak is tartalmaznak magnéziumot; a hiány az ezeket az aminosavakat igénylő valódi fehérjék elégtelen ellátását és három aminosav megnövekedett készletét eredményezi. A hiányzó fehérjék csökkentik az állati és emberi fogyasztásra szánt termékek minőségét.
A kalcium, a magnézium és a kálium között antagonisztikus kapcsolat áll fenn: mindhárom kation, és a kationok teljes felszívódása a növényi gyökerek által korlátozott. A növények azonban előnyben részesítik a káliumot, amelynek talajellátottsága általában megfelelő vagy túlzott mértékű; a kalcium pedig a mész meghatározó összetevője. A magnézium ritkán kiemelkedik a talajjavításban, és gyakran hiányt szenved.
Az enyhe magnéziumhiánynak nincsenek jellegzetes tünetei – a mérsékelt hiány a levelek sárgulásához vezethet a levélerek között -, talán csak annak tudatosítása, hogy a növény nem jól működik vagy termel. A széndioxid-asszimiláció csökkenése miatt a növekedés visszamarad, és az érett gyümölcsök nem lesznek édesek. A foszforhiány lassítja a foszfor-anyagcserét és a fehérjetermelést.
Magnézium a talajban
A magnézium hasonlóan viselkedik a talajban, mint a kalcium. Mindkettő könnyen kioldódik a nedves területeken. Mindkettő megőrzése a talaj kationcserélő tulajdonságaitól függ.
A talaj kora és az időjárási körülmények befolyásolják a kationcserélő kapacitást és a magnézium jelenlétét. A fiatal, még nem mállott nyugati talajokban található különleges agyagok miatt a kationcsere-kapacitás általában magas. Ezenkívül ezeknek a talajoknak magas a magnéziumtartalmuk is. Nem minden nyugati talaj ilyen áldásos, de sok közülük természetes kationtároló és nagyon jól feltöltött.
A keleti és déli nedves területeken lévő idősebb, időjárásfüggő talajok azonban kevésbé kedvezőek. Néhány talajtól eltekintve (például Pennsylvaniában), a régi talajokból különösen kimosódott a magnézium, és az agyagok rosszul járulnak hozzá a kationcsere-kapacitáshoz.A szerves anyag a meghatározó tényező a kationcsere-kapacitás meghatározásában. Ráadásul a kimosódás miatt ezek a talajok savasak, és így a cseretartályt főként nem tápláló savas ionok töltik fel.
Magnéziumegyensúly
A következő értekezés csak akkor releváns, ha a talaj magnéziumtartalma alacsony. A kationegyensúly nem kritikus, ha a magnézium mennyisége közepes vagy magas, kivéve, ha a kationtartalék 70%-os szintjét kezdi megközelíteni. És ahol ez a szélsőséges helyzet fennáll, ott nem tudok segíteni.
A nedves területeken szinte minden talajt rendszeresen meszezni kell. Ilyenkor felmerül a kérdés, hogy milyen mész a megfelelő. Ésszerűen feltételezhető, hogy a tápelemek (kalcium, magnézium és kálium) között egyensúlynak kell lennie.
Tudjuk, hogy a túl sok kálium magnéziumhiányhoz és néha kalciumhiányhoz vezethet. A kalciumfelesleg mind a magnézium-, mind a káliumhiányért felelős. A kísérletek arra a következtetésre vezettek, hogy számos kultúrnövény esetében a talajnak legalább annyi magnéziumiont kell tartalmaznia, mint káliumiont1.
A közelmúltban több talajvizsgálati laboratórium elfogadta a kationegyensúly egyik kritériumát. E kritérium szerint a talajtartalék 60-70%-át kalciumnak, 10-15%-át magnéziumnak, 2-5%-át káliumnak, a maradékot pedig savas ionoknak kell kitölteniük. Az utóbbi néhány évben azonban a kationegyensúly hipotézisét megkérdőjelezték, és a kísérletek azt mutatták, hogy a terméshozam lényegében független ezektől vagy bármely hasonló, a kationtartalékban lévő ionok százalékos arányán alapuló irányelvektől. A kérdésről továbbra is vita folyik.
Az egyik probléma az, hogy az e kritérium tesztelésére használt kísérleteket úgy állítják be, hogy minden más tápanyaggal jól ellátottak legyenek. Ez eltakarja a foszfor és a magnézium közötti kapcsolatot, mivel a magnéziumnak kisebb a jelentősége, ha a foszfor magas.
Az önmagában a terméshozamon alapuló vizsgálatok továbbá további torzítást jelentenek a magnézium ellen, amely fontosabb a termés minőségének meghatározásában, mint annak mennyisége2.
A kationtározót alkotó tápanyagok megfelelő eloszlásának fogalmának két haszna van. Az egyik a pH kívánt értékre történő emeléséhez szükséges mészmennyiség meghatározása, a másik pedig a magnézium minimális szintjének meghatározása. Tételesen a következők lehetnek hasznos útmutatók: A talajnak legalább tizedannyi magnéziumot kell tartalmaznia, mint kalciumot, és legalább 60%-ban annyi magnéziumot, mint káliumot 3.
A kálium minimális szintjének meghatározásához figyelembe kell venni a nitrogén egyensúlyának szükségességét, de nem olyan magasan, hogy a magnézium vagy a kalcium túlsúlyba kerüljön.A megfelelő nitrogén/kálium egyensúlyt a növény igényei határozzák meg; 3. táblázat. Becsült műtrágyaszükséglet – szántóföldi növények – 5. A gyakorlatban a nitrogén kiegyensúlyozása és a magnézium túlsúlyának elkerülése közötti konfliktus csak alacsony szervestartalmú, kimerült, időjárásfüggő talajok esetében fordulhat elő; az ilyen talajok alacsony kationcsere-kapacitással rendelkeznek, és kevés magnéziumot képesek tárolni. A megfelelő magnézium/kálium egyensúly megőrzése érdekében ebben az esetben a káliumot és következésképpen a nitrogént is korlátozni kell, ami természetesen hatással van a termésre. Azonban a 2. táblázat. A tápanyag-rendellenesség hatása a termés minőségére tartalmaz példákat arra, amikor a káliumműtrágyákkal való erős trágyázás a magnézium és kalcium egyensúlyának szükségességének figyelembevétele nélkül befolyásolja a gyümölcs- és zöldségnövények megjelenését.
Az egyik ok, amiért a kalcium, magnézium és kálium közötti kapcsolat olyan laza lehet, hogy egy széles értéktartományban a túlzott magnézium nem jelent gondot.Néhány kaliforniai talajban annyi magnézium van, hogy a kationtartalék 40%-át kitölti, és mégis magas termést hoz. Bizonyos, hogy a 70% magnéziumot tartalmazó talajokon nem lehet termést termelni, de ez még mindig hagy teret a változatosságnak.
Magnézium műtrágyák
24. táblázat. A magnéziumot szolgáltató műtrágyák felsorolja a tipikus szervetlen anyagok és a főbb műtrágyák magnéziumtartalmát.
A legtöbb szerves maradékanyag kis, de jelentős mennyiségű magnéziumot tartalmaz. Körülbelül 20-30 font magnézium/hektár mennyiséget biztosíthat a friss baromfitrágya, amelyet 5 tonna/hektár mennyiségben, a többi trágya pedig 10 tonna/hektár mennyiségben szórnak ki, vagy az egy hüvelykes rétegekre osztott bálákból készített szénamulcs4. Ez a mennyiség elegendő ahhoz, hogy a legtöbb növényt elegendő magnéziummal lássa el, bár a magnézium egy része valószínűleg kimosódással elvész.A komposzt kiváló magnéziumforrás, de nem áll rendelkezésre elegendő információ a jellemző mennyiségek meghatározásához.
Ezek a maradványok azonban sokkal nagyobb mennyiségű káliumot adnának hozzá, mint magnéziumot. Például a 24. táblázat. Műtrágyák magnéziumellátáshoz című táblázat 10 tonna/hektár nem baromfitrágya kijuttatását javasolja körülbelül 25 font magnéziumhoz. Azonban a 9. táblázat. A trágya tápanyagtartalma azt mutatja, hogy a nem baromfitrágya körülbelül 10 font káliumot tartalmazhat tonnánként; így a 10 tonna/hektár mennyiség 100 font káliumot, vagyis négyszer annyi káliumot ad hozzá, mint magnézium. Hasonlóképpen, a szénamulcs több mint tízszer annyi káliumot ad hozzá, mint magnéziumot.
A szójaliszt (és valószínűleg a gyapotmagliszt és a magpogácsa-maradék) jó magnéziumforrás, de valószínűleg négyszer annyi káliumot tartalmaz, mint magnéziumot. Egyedül a baromfitrágya tűnik elfogadható egyensúlyúnak, amely valamivel kevesebb, mint kétszer annyi káliumot tartalmaz, mint magnéziumot.
A legtöbb szerves maradék jobb magnéziumforrás, mint kalciumforrás, de nem ideális magnéziumtrágya. Ha egy talajban alacsony a magnézium és a kálium aránya, a legtöbb szerves maradék nem javítja ezt az arányt, sőt ronthatja azt.
A két leggyakoribb szervetlen magnéziumműtrágya a dolomitmészkő és a káliummagnézia-szulfát.A dolomitmészkő a legolcsóbb a szervetlen magnéziumműtrágyák közül, és a logikus választás savanyú talajok esetében. A kálium-magnézia szulfátja azonban akkor hasznos, ha a káliumszint is alacsony.
Gyakran előfordul azonban, hogy a talajnak magas a kalcium- és a káliumtartalma, talán a műtrágyák használatának hibája miatt, és ebben az esetben egyik módosítás sem megfelelő. A két alternatíva a füstsók és a magnézia, mindkettő oldható. A későbbiekben ismertetendő okok miatt egyik sem kielégítő, és mindkettőt kis mennyiségben szokták használni, ami talán elegendő a magnéziumhiány átmeneti enyhítéséhez, de nem elegendő a talaj tartalékának növeléséhez. A legjobb, ha csak vészhelyzetben vagy a hatékonyságukat meghatározó tesztelés után használják őket.
Az epszomsó természetes ásványi anyag, bár szintetizálják is. A magnéziát általában a magnezit, a természetben előforduló magnézium-karbonát felmelegítésével állítják elő, hogy a szén-dioxidot elűzzék, ez a folyamat hasonló ahhoz, amit a mészkőből történő égetett mész előállításánál használnak. A magnéziummal dúsított kereskedelmi műtrágyák gyakori összetevője a magnézium.
Az epszomsó drága és nem praktikus nagy mennyiségben kijuttatni; a 150-200 font/hektár nagyságrendű mennyiségek gyakoriak, de ez csak kis mennyiségű magnéziumot biztosít. Alternatív megoldás az epsomi sók lombpermetként történő többszöri kijuttatása a szezon során, körülbelül 10-15 font/100 gallon víz mennyiségben, telítve a növényeket.
A magnéziumot olcsóbb nagyobb mennyiségben adagolni, de megemeli a pH-értéket. A magnézia szórása kis mennyiségben megvalósítható, ahol a pH enyhe emelkedése tolerálható. A kijuttatás maximálisan megengedhető mértéke az egyes talajok esetében változik, mivel a pH megengedhető emelkedésétől és a kationcsere-kapacitástól függ.A magnézia meszezési értéke a C. függelékben van kiszámítva. Savas és bázikus műtrágyák – magnézia. A magnézia másik hátránya, hogy dehidratáló hatású, és hatással lehet a talajéletre.
Összefoglalva, a magnéziumhiányos, alacsony szervestartalmú talajokon nehéz elegendő magnéziumot biztosítani a kalciummal és káliummal való egyensúly fenntartása mellett. Ez elegendő tervezést igényel.
1 vagyis az oldatban és a kationcseretározóban lévő összes szám
2 Ez az érv a minőség olyan meghatározásától függ, amely nemcsak a termékek megjelenését, hanem a tápértéket is magában foglalja.
3 Ezek a javaslatok a következő érvelésen alapulnak: A tápanyag kilója és az atomok vagy ionok száma közötti átváltási tényező a tápanyagtól függően változik. Tehát egy 10/100-as magnézium/kalcium arány font/akárhány grammban kifejezve 10/60-as aránynak felel meg ion/akárhány grammban kifejezve. Ez az idealizált 10/60 arány a korábbi kritérium (10% magnézium és 60% kalcium) extrapolációja. Hasonlóképpen, a 60/100-as magnézium/kálium arány a lbs/acre értékben kifejezve 1 aránynak felel meg az ion/acre értékben kifejezve. Amint azt korábban megjegyeztük, a magnézium és a kálium közötti kapcsolatnak egyes növények esetében van kísérleti alapja.
Az ion/akár kifejezés nem szabványos mértékegység. A talajtudományban szokásos mértékegység a milliekvivalens/100 gramm talaj, rövidítve meq/100 g (bár ezt a mértékegységet mostanában egyes szakfolyóiratokban felváltják). A cserélhető kationokat és a kationcsere-kapacitást ebben a mértékegységben jelentik. A lbs/akár és a meq/100 g közötti átváltást a következő képlet adja meg: (lbs/A) = F * (meq/100 g), ahol F = 20 * (FW)/(V) (FW a képlet tömege, V pedig az ion valenciája). A fent említett idealizált magnézium/kalcium arány mindkét esetben ugyanaz, de az 1/1-es magnézium/kálium arány az ionok/akrára vonatkoztatva 2/1 a meq/100 g-ra vonatkoztatva.
4 Feltételezve, hogy a bála mérete 11 x 18 x 30 hüvelyk, súlya 35 font, azt találjuk, hogy egy bála egy hüvelykes rétegekre osztva körülbelül 56 négyzetméternyi helyet foglal el, így egy hektár lefedéséhez 774 bálára lenne szükség, és a bálák összsúlya körülbelül 13-1/2 tonna lenne. Ha minden egyes tonna két font magnéziumot szolgáltat, akkor a mulcs körülbelül 27 font magnéziumot adna hozzá hektáronként.