Rezumat
Magneziul este un constituent al clorofilei. Este, de asemenea, activ în tematizarea metabolismului fosforului. O carență afectează rareori randamentul, dar poatereduce calitatea nutritivă a culturilor.
Schimbul de cationi este singurul mijloc de a reține magneziul împotriva pierderilor din sol.
Fertilizarea pentru magneziu în solurile cu conținut natural scăzut de magneziu necesită un amendament anorganic. Este deosebit de dificil dacă atât calciul cât și potasiul sunt ridicate.
Tabelul 24. Îngrășăminte pentru aprovizionarea cu magneziu enumeră conținutul de magneziu al îngrășămintelor tipice.
Magneziul în plante
Magneziul pune verdele în plantele verzi. Este singurul metal careeste un constituent al clorofilei. Clorofila este identică cu hemoglobina din sânge, cu excepția faptului că clorofila conține magneziu în loc de fier. Nu este prea exagerat să afirmăm că lipsa magneziului produce plante anemice.
Doar aproximativ 20% din magneziul din plante este însă în clorofilă. Restul funcționează ca un regulator pentru diferiteprocese metabolice. Magneziul este necesar în orice operațiune care implică fosforul; o deficiență aparentă de fosfor poate fi uneori temperată cu îngrășământ de magneziu. În plus, magneziul influențează metabolismul azotului și esteimportant în asimilarea dioxidului de carbon în timpul fotosintezei.
Magneziul și sulful sunt cei mai neglijați dintre marii nutrienți, sulful, fără îndoială, deoarece până de curând îngrășămintele conțineau suficient pentru a satisface cerințele plantelor. În cazul magneziului, nimic mai puțin decât o deficiență grosolană nu pare să afecteze randamentele,cu excepția cazului în care fosforul este, de asemenea, scăzut.
Aceasta maschează, totuși, efectul magneziului asupra valorii nutritive a culturilor. La fel ca și sulful, unii aminoacizi conțin magneziu; o carență va avea ca rezultat o aprovizionare insuficientă cu adevărate proteine care necesită acei aminoacizi și o rezervă extinsă de aminoacizi liberi. Proteinele lipsă reduc calitatea produselor destinate atât consumului animal, cât și consumului uman.
Există o relație antagonistă între calciu, magneziu și potasiu: toți trei sunt cationi, iar absorbția totală a cationilor de către rădăcinile plantelor este limitată. Cu toate acestea, plantele au o preferință intrinsecă pentru potasiu, al cărui aport în sol este de obicei adecvat până la excesiv; iar calciul este componenta preponderentă a varului. Magneziul este rareori proeminent într-un amendament al solului, iar acesta sfârșește adesea prin a fi insuficient.
Nu există simptome caracteristice ale unei deficiențe ușoare de magneziu – o deficiență moderată poate duce la îngălbenirea frunzelor între nervurile frunzelor – poate doar o conștientizare a faptului că planta nu funcționează sau nu produce bine. Din cauza asimilării reduse a dioxidului de carbon, creșterea este încetinită, iar fructele coapte sunt lipsite de dulceață. O carență întârzie metabolismul fosforului și producția de proteine.
Magneziul în sol
Magneziul se comportă la fel ca și calciul în sol. Ambele sunt ușor de levigat în zonele umede. Conservarea oricăruia dintre ei depinde de proprietățile de schimb cationic ale solului.
Vechimea solului și condițiile meteorologice influențează capacitatea de schimb cationic și prezența magneziului. Datorită argilelorparticulare din multe dintre solurile occidentale tinere și nealterate, capacitatea de schimb este de obicei ridicată. În plus, aceste soluri sunt, de asemenea, bogate în magneziu. Nu toate solurile din vestul țării sunt atât de binecuvântate, dar multe dintre ele sunt rezerve naturale de cationi și sunt foarte bine umplute.
Solurile mai vechi, erodate, din zonele umede din est și sud, totuși, sunt mai puțin favorizate. Cu excepția unor soluri (înPennsylvania, de exemplu), solurile vechi sunt deosebit de levigate de magneziu, iar argilele contribuie slab la capacitatea de schimb cationic.Materia organică este influența predominantă în determinarea capacității de schimb. Mai mult decât atât, levigarea a lăsat aceste soluri acide, astfel încât rezervorul de schimb este umplut în principal cu ioni acizi nenutritivi.
Bilanțul de magneziu
Discuția următoare este relevantă numai în cazul în care magneziul este scăzut în sol. Echilibrul cationic nu este critic în cazul în care magneziul este moderat sau ridicat, cu excepția cazului în care începe să se apropie de niveluri de ordinul a 70% din rezervorul de cationi. Și acolo unde există această situație extremă, nu am nici un ajutor de oferit.
Chiar aproape toate solurile din zonele umede trebuie să fie calcarizate periodic. Se pune atunci întrebarea, ce fel de var este potrivit. Este rezonabil să presupunem că ar trebui să existe un echilibru între elementele nutritive (calciu, magneziu șipotasiu).
Știm că un exces de potasiu poate duce la o deficiență de magneziu și uneori la o deficiență de calciu. Un exces decalciu a fost responsabil pentru deficiențe atât de magneziu cât și de potasiu. Experimentele au dus la concluzia că, pentru multe culturi, solul ar trebui să conțină cel puțin la fel de mulți ioni de magneziu ca și ioni de potasiu1.
Recent, un criteriu pentru echilibrul cationilor a fost adoptat de mai multe laboratoare de testare a solului. Conform acestuicriteriu, 60-70% din rezervorul solului ar trebui să fie umplut cucalciu, 10-15% cu magneziu, 2-5% cupotasiu și restul cu ioni acizi. Cu toate acestea, în ultimii câțiva ani, ipoteza echilibrului cationic a fost contestată, iar experimentele au arătat că randamentele sunt substanțial independente de aceste orientări sau de orice alte orientări similare bazate pe procentul de ioni din rezervorul de cationi. O controversă continuă să existe pe această temă.
Unul dintre aspecte este acela că experimentele folosite pentru a testa acest criteriu sunt aranjate astfel încât toți ceilalți nutrienți să fie bine aprovizionați. Acest lucru maschează relația dintre fosfor și magneziu, deoarece magneziul are mai puțină importanță dacă fosforul este ridicat.
În plus, testele bazate doar pe randament reprezintă o prejudecată suplimentară împotriva magneziului, care este mai important în determinarea calității unei recolte decât a cantității sale2.
Conceptul unei distribuții adecvate a nutrienților care alcătuiesc rezervorul de cationi are două utilizări. Una este aceea de a determinacantitatea de var necesară pentru a ridica pH-ul la un punct dorit,iar cealaltă este aceea de a stabili un nivel minim pentru magneziu. În mod provizoriu, următoarele pot fi un ghid util: În termeni de lb/hectar, solul trebuie să conțină cel puțin o zecime din cantitatea de magneziu ca și calciu și cel puțin 60% din cantitatea de magneziu ca și potasiu 3.
Un ghid pentru stabilirea nivelurilor minime de potasiutrebuie să țină cont de necesitatea de a echilibra azotul, dar nu atât de mult încât să copleșească magneziul sau calciul.Echilibrul corespunzător azot/potasiu este determinat de cerințele culturilor; tabelele3. Necesarul estimat de îngrășăminte – culturi de câmp – 5. Cerințele medii de nutrienți pentru legume pot fi utile în acest scop.
În practică, un conflict între echilibrarea azotului și evitarea copleșirii magneziului ar trebui să apară numai în cazul unui sol sărăcit, erodat, cu un conținut scăzut de substanțe organice; un astfel de sol are o capacitate scăzută de schimb cationic și o capacitate redusă de stocare a magneziului. În acest caz, pentru a păstra echilibrul corect magneziu/potasiu, ar trebui să se limiteze potasiul și, în consecință, azotul, ceea ce, desigur, afectează producția. Cu toate acestea, tabelul 2. Effects Of A Nutrient Disorder On Crop Quality are exemple în care fertilizarea intensă cu îngrășăminte de potasiu, fără a ține cont de necesitateaechilibrării magneziului și calciului, afectează aspectul culturilor de fructe și legume.
Un motiv pentru care relația dintre calciu, magneziu și potasiu poate fi atât de lejeră este că, într-o gamă largă de valori, excesul de magneziu nu reprezintă o preocupare.Unele soluri din California au suficient magneziu pentru a umple 40% din rezerva de cationi și, cu toate acestea, produc randamente ridicate. Pentru a fi siguri, solurile cu 70% magneziu nu pot produce culturi, dar acest lucru lasă totuși loc de variație.
Îngrășăminte cu magneziu
Tabel 24. Îngrășăminte pentru aprovizionarea cu magneziu enumeră conținutul de magneziu al materialelor organice tipice și al principalelor îngrășăminte.
Majoritatea reziduurilor organice au o cantitate mică, dar semnificativă de magneziu. Aproximativ 20 – 30 lb de magneziu/hectar pot fi furnizate de gunoiul de grajd proaspăt de pasăre împrăștiat în proporție de 5 tone/hectar, iar celelalte gunoiuri de grajd în proporție de 10 tone/hectar, sau de un mulci de fân realizat din baloți despărțiți în straturi de un inch4.Această cantitate este suficientă pentru a aproviziona majoritatea culturilor cu suficient magneziu, deși este probabil ca o parte din magneziu să se piardă prin levigare.Compostul este o sursă excelentă de magneziu, dar nu sunt disponibile suficiente informații pentru a indica cantitățile tipice.
Aceste reziduuri, totuși, ar adăuga o cantitate mult mai mare de potasiu decât de magneziu. De exemplu,tabelul 24. Îngrășăminte pentru aprovizionarea cu magneziu sugerează o aplicare de 10 tone/hectar de gunoi de grajd care nu este de pasăre pentru aproximativ 25 lbs de magneziu. Cu toate acestea, tabelul 9. Conținutul de nutrienți al gunoiului de grajd arată că gunoiul de grajd care nu provine de la păsări de curte poate conține aproximativ 10 livre de potasă/tonă; astfel, o doză de 10 tone/hectar va adăuga 100 de livre de potasă sau de patru ori mai mult potasiu decât magneziu. În mod similar, un mulci de fân va adăuga de peste zece ori mai mult potasiu decât magneziu.
Făina de soia (și, probabil, făina de semințe de bumbac și reziduurile de turte de semințe) este o sursă bună de magneziu, dar este probabil să conțină aproximativ de patru ori mai mult potasiu decât magneziu. Numai gunoiul de grajd de pasăre pare să aibă un echilibru rezonabil, furnizând puțin mai puțin de două ori mai mult potasiu decât magneziu.
Majoritatea reziduurilor organice sunt surse mai bune de magneziu decât de calciu, dar nu sunt un îngrășământ ideal pentru magneziu. Dacă un sol are un raport scăzut între magneziu și potasiu, majoritatea reziduurilor organice nu vor îmbunătăți raportul, ba chiar îl pot înrăutăți.
Cele mai comune două îngrășăminte anorganice pentru magneziu sunt calcarul dolomitic și sulfatul de magnezie potasică.Calcarul dolomitic este cel mai ieftin dintre îngrășămintele anorganice de magneziu și este alegerea logică pentru solurile acide. Dar sulfatul de magnezie potasică este util dacă și potasiul este scăzut.
De multe ori, însă, poate din cauza unei greșeli în utilizarea îngrășămintelor, un sol poate fi bogat atât în calciu cât și în potasiu, caz în care niciunul dintre aceste amendamente nu este potrivit. Cele două alternative suntsărurile de potasiu și magnezia, ambele solubile. Niciuna dintre ele nu este satisfăcătoare, din motive care vor fi prezentate în continuare, și ambele sunt folosite în mod obișnuit în cantități mici, poate suficiente pentru ameliorarea temporară a unei deficiențe de magneziu, dar nu suficient pentru a crește rezerva solului. Cel mai bine este ca ele să fie folosite numai în caz de urgență sau după un test pentru a le determina eficiența.
Sărurile de Epsom sunt un mineral natural, deși sunt și sintetizate. Magneziul se obține de obicei prinîncălzirea magnezitului, un carbonat de magneziu natural, pentru a elimina dioxidul de carbon, un proces similar cu cel utilizat înproducția de var ars din calcar calcitic. Magnezia este un constituent comun al îngrășămintelor comerciale îmbogățite cu magneziu.
Sărurile de Epsom sunt scumpe și nu sunt practice pentru a fi împrăștiate în cantități mari; cantități de ordinul a 150-200 de livre/acru sunt obișnuite, dar acest lucru furnizează doar o cantitate mică de magneziu. Alternativa este de a aplica sărurile de epsom sub formă de pulverizare foliară de mai multe ori în timpul sezonului, la o rată de aproximativ 10 – 15 lbs/100 galoane de apă, saturând plantele.
Magnezia este mai ieftină pentru a fi adăugată în cantități mai mari, dar va crește pH-ul. Împrăștierea magneziului ar putea fi fezabilăîn cantități mici, unde o ușoară creștere a pH-ului este tolerabilă. Rata maximă admisibilă de aplicare variază în funcție de fiecare sol în parte, deoarece depinde de creșterea admisibilă a pH-ului și de capacitatea de schimb cationic.Valoarea de calcar a magneziei este calculată în apendicele C. Îngrășăminte acide și bazice – magnezie. Un alt dezavantaj al magneziei este acela căeste un agent deshidratant și ar putea afecta viața solului.
În rezumat, furnizarea unei cantități suficiente de magneziu, menținând în același timp un bunechilibru cu calciu și potasiu, estedificilă în solurile cu deficit de magneziu și cu un conținut scăzut de substanțe organice. Este nevoie de o planificare suficientă.
1 adică numărul total în soluție și în rezervorul de schimb cationic
2 Acest argument depinde de o definiție a calității care să includă nu numai aspectul produselor, ci și valoarea nutritivă.
3 Aceste sugestii se bazează pe următorul raționament: Factorul de conversie între kilogramele unui nutrient și numărul de atomi, sau ioni, variază în funcție de nutrientul respectiv. Așadar, un raport magneziu/calciu de 10/100 în termeni de livre/hectar este echivalent cu un raport de 10/60 în termeni de ioni/hectar. Acest raport idealizat de 10/60 este o extrapolare a criteriului anterior (10% magneziu și 60% calciu). În mod similar, un raport magneziu/potasiu de 60/100 în termeni de lbs/acre este echivalent cu un raport de 1 în termeni de ioni/acre. După cum s-a menționat anterior, relația dintre magneziu și potasiu are o bază experimentală pentru unele culturi.
Termenul ioni/acre nu este o unitate de măsură standard. Măsura uzuală în știința solului este miliechivalenți/100 de grame de sol, prescurtat meq/100 g (deși această unitate este acum înlocuită în unele reviste tehnice). Cationii interschimbabili și capacitatea de schimb cationic sunt raportate în termenii acestei unități. Conversia între lbs/acre și meq/100 g este dată de formula, (lbs/A) = F * (meq/100 g), unde F = 20 * (FW)/(V) (FW este greutatea formulei, iar V este valența ionului). Raportul idealizat magneziu/calciu menționat mai sus este același în ambele cazuri, dar un raport magneziu/potasiu de 1/1 în termeni de ioni/acre este 2/1 în termeni de meq/100 g.
4 Presupunând o dimensiune a balotului de 11 pe 18 pe 30 de inci, cântărind 35 de lire sterline, vom constata că un balot împărțit în straturi de un inci va ocupa un spațiu de aproximativ 56 de metri pătrați. Astfel, ar fi nevoie de 774 de baloți pentru a acoperi un acru, iar greutatea totală a baloturilor ar fi de aproximativ 13-1/2 tone. Dacă fiecare tonă furnizează două livre de magneziu, mulciul ar adăuga aproximativ 27 de livre de magneziu/hectar.