Magnez

Formy wiązania magnezu w glebie

Poziom zasobności gleby

Magnez w roślinach

Formy wiązania magnezu w glebie

Magnez występuje w glebie w trzech postaciach:

• jako jon Mg²⁺ w roztworze glebowym
• jako jon Mg²⁺ adsorbowany wymiennie z kationami (próchnica lub minerały ilaste)
• jako stały element sieci krystalicznych krzemianów Tylko dwie pierwsze formy są przyswajalne przez rośliny.

 Z powodu osłonki hydratacyjnej jony Mg²⁺ łączą się z powierzchniami wymiennymi raczej słabo. Ułatwia to magazynowanie magnezu w glebie i zwiększa ryzyko jego wypłukiwania. Utrata magnezu w wyniku wypłukiwania występuje głównie w wilgotnych strefach klimatycznych na glebach lekkich.

Dynamika magnezu w glebie

• Magnez uwalniany podczas wietrzenia krzemianów jest przyswajalny przez rośliny bardzo powoli.
• Magnezyty i dolomity występujące często w glebach o pH >6 stanowią ze względu na swą znikomą rozpuszczalność niedostępne źródło magnezu dla roślin.
• Wiele gleb jest z natury ubogich w magnez. Zawarty w nich przyswajalny magnez nie wystarcza, aby pokryć zapotrzebowanie poszczególnych upraw na ten składnik.
• Stosunek Ca/Mg gleb zasobnych w wapń wpływa negatywnie na przyswajanie magnezu przez rośliny
• Przyswajanie magnezu jest również utrudnione na glebach o niskiej wartości pH, co wynika ze stosunku Al/Mg. Niskie wartości pH wiążą się dodatkowo z obecnością uszkadzającego system korzeniowy aluminium. Skuteczne w takich przypadkach są nawozy magnezowe.
• Kationy, takie jak np.: K⁺, NH₄⁺ lub Ca²⁺ zmieniają stosunek składników pokarmowych w glebie i mogą również wpływać negatywnie na przyswajanie magnezu. Dlatego też nawet w przypadku odpowiedniego poziomu Mg w glebie może wystąpić jego niedobór.
• Optymalne przyswajanie magnezu w takich warunkach jest możliwe jedynie dzięki stosowaniu nawozów zawierających magnez rozpuszczalny w wodzie.

Magnez pełni ważną funkcję w utrzymaniu właściwej struktury gleby. Razem z innymi wielowartościowymi kationami, przede wszystkim wapniem, magnez także tworzy mosty między ujemnie naładowanymi minerałami ilastymi. Przyczynia się do zapewnienia stabilnej, gruzełkowatej struktury gleby, zapobiegając jej zamulaniu. Gleba o takiej strukturze zapewnia możliwość magazynowania dużej ilości wody, niezbędnej do rozwoju roślin, a dzięki temu stwarza korzystne warunki do prawidłowego rozwoju sytemu korzeniowego, umożliwiającego roślinie dostęp do wody i składników pokarmowych.

Poziom zasobności gleby

W procesie nawożenia roślin ważną rolę odgrywa magnez, który jest dobrze przyswajany z roztworu glebowego. Na podstawie analizy można ustalić poziom składników pokarmowych w glebie oraz dostosować odpowiedni rodzaj nawożenia.

Rozróżnia się pięć poziomów zasobności gleby: od bardzo niskiego do bardzo wysokiego. Optymalny i najbardziej pożądany jest poziom średni. Ilość składników pokarmowych poszczególnych poziomów zmienia się zależnie od rodzaju gleby (gleby lekkie, średnio ciężkie i ciężkie).

*) Metoda standardowa Stacji Chamiczno-Roiniczej

Magnez w roślinach

Rośliny pobierają magnez z roztworu glebowego tylko w postaci jonów Mg2+ . Magnez przemieszcza się z dużą łatwością w roślinie i bierze udział w wielu procesach przemiany materii.

Znaczenia magnezu dla roślin

• Magnez to główny składnik chlorofilu i dlatego jest niezbędny do procesu syntezy, transportowania i magazynowania ważnych fitosubstancji pokarmowych (węglowodanów, białek, tłuszczów)
• Jako główny budulec chlorofilu (zielonego barwnika liścia) jest ważny dla reakcji świetlnej fotosyntezy.
• Niezbędny dla syntezy, transportu i magazynowania ważnych składników roślinnych (węglowodany, białka, tłuszcze).
• Aktywuje działanie wielu enzymów.
• Reguluje gospodarką energetyczną roślin, gdyż jest niezbędny na drodze łączenia enzymu z nośnikiem energii- trójfosforanem adenozyny.
• Wpływa na tworzenie kwasu dezoksyrybonukleinowego, a tym samym na przekształcanie informacji genetycznej w białko.
• Jest składnikiem pektyn i fityny. Pektyny odpowiadają za stabilność komórki, natomiast magazynowany w fitynie fosfor jest ważny dla kiełkowania roślin.
• Jest stałym składnikiem rybosomów oraz jądra komórkowego i wpływa na stabilizację błony biologicznej.
• Bierze udział w tworzeniu ściany komórkowej.
• Wykazuje właściwości hydratacyjne, wpływając na gospodarkę wodną i skuteczność enzymów.
• Magnez i mangan wspierają koncentrację wartościujących składników, jak np. kwas cytrynowy i witamina C. Podnoszą właściwości zamrażalnicze warzyw i odporność ziemniaków na przebarwienia podczas produkcji puree i mączki ziemniaczanej.

Magnez korzystnie wpływa na rozwój systemu korzeniowego oraz na wydajność zbiorów

Magnez pełni ważną rolę w procesie transportowania węglowodanów w roślinie. Jedynie pod warunkiem dostarczenia wystarczającej ilości magnezu, asymilatory powstałe w procesie fotosyntezy, trafią z pewnością do organów wzrostu. Dlatego też niedobór magnezu powoduje zahamowanie wzrostu korzeni. Zanim pierwsze oznaki niedoboru magnezu będą widoczne na liściach, korzenie są już osłabione, a wchłanianie wody i składników pokarmowych zaburzone.

Magnez ma również korzystny wpływ na transport węglowodanów do części roślin, które są zbierane z pola podczas żniw. Magnez wpływa mobilizująco na asymilaty z aktualnej fotosyntezy oraz węglowodany przechowywane już w pędach rośliny, powodując ich przetransportowanie do ziaren, bulw czy kolb i wspomagając ich wzrost, przyczyniając się w ten sposób do zwiększenia plonów.

Magnez chroni rośliny przed stresem

Rośliny cierpiące na niedobór magnezu, są znacznie bardziej wrażliwe na suszę, wysokie temperatury i duże nasłonecznienie niż rośliny, do których dostarczono odpowiednio dużą ilość magnezu.

Stres suszy: Magnez chroni rośliny, zapewniając intensywny wzrost korzeni i tym samym umożliwiając dostęp do wody w głębiej położonych warstwach gleby.

Wysokie temperatury i nasłonecznienie: Zasadniczo wysokie temperatury korzystnie wpływają na rozwój roślin, co z kolei powoduje zwiększenie zapotrzebowania na magnez, w takiej sytuacji szybko może wystąpić niedobór tego pierwiastka. Naukowcy wychodzą z założenia, że duża wrażliwość roślin cierpiących na niedobór magnezu na stres spowodowany przegrzaniem i nasłonecznieniem wynika również ze zwiększonego stężenia rodników tlenowych w komórkach liści. W warunkach wystawienia na działanie wysokich temperatur oraz przy niedoborze magnezu dochodzi do zakłócenia prawidłowego przebiegu procesu fotosyntezy, a nadmiar energii świetlnej skutkuje powstaniem agresywnych związków tlenowych. Uszkadzają one komórki, doprowadzając ostatecznie do ich obumarcia – w wyniku czego na liściach powstaje nekroza.

Objawy niedoboru magnezu

• Objawy niedoboru występują przede wszystkim na starszych liściach. W wyniku spadku poziomu chlorofilu i chloroplastów w roślinie, między nerwami liści pojawiają się plamy chlorozy.
• Długotrwały niedobór prowadzi do martwicy pomiędzy nerwami liści.
• Na intensywność objawów niedoboru magnezu decydujący wpływ mają promienie słoneczne. Możliwe jest więc, iż pojawią się one dopiero podczas intensywnego promieniowania słonecznego. Jeśli jest ono niewielkie, objawy niedoboru często są niezauważalne, co prowadzić może do spadku plonów. 

Co z magnezem? Warto przyjrzeć się bliżej, jak ten składnik pokarmowy funkcjonuje w roślinie.