Znaczenie magnezu dla roślin i żyzności gleby

Z uwagi dominacji w Polsce utworów piaszczystych, naturalna zawartość magnezu w naszych glebach jest niska. W dodatku magnez jest wypłukiwany w głąb profilu glebowego wskutek opadów, co powoduje w konsekwencji znaczący niedobór tego składnika dla roślin.

Główny składnik chlorofilu
Zawartość magnezu w glebie wynosi przeciętnie 0,2%. Naturalnym źródłem tego pierwiastka w glebie są węglany (np. dolomit), krzemiany (np. piroksen), glinokrzemiany (np. biotyt) oraz siarczany (np. kizeryt). Nie tylko zakwaszenie gleby ogranicza wzrost i rozwój roślin. Brak przyswajalnego magnezu w glebie jest poważnym zagrożeniem dla plonowania roślin.

Pierwiastek ten jako główny składnik chlorofilu, barwnika odpowiedzialnego za proces fotosyntezy, odgrywa szczególną rolę w tym procesie. Jego niedobór przekłada się wprost na spadek zawartości tych barwników w roślinie, a spadek ilości barwników z kolei ogranicza fotosyntezę. Optymalna temperatura dla fotosyntezy większości roślin klimatu umiarkowanego wynosi około 25°C. Jeśli jednak temperatura liści przekroczy 35°C, intensywność fotosyntezy na ogół spada.

Magnez jest centralnym atomem cząsteczki chlorofilu, przez co odgrywa ważną rolę w procesie fotosyntezy, a także w procesie transportu produktów fotosyntezy we floemie i jest współodpowiedzialny za trwałość ścian komórkowych. Ponadto odgrywa dużą rolę jako aktywator procesu przemiany skrobi, a także wpływa na polepszenie cech jakościowych przy przetwarzaniu bulw. Badania naukowe potwierdzają, że nawożenie magnezem zwiększa pobieranie azotu, a także korzystnie oddziałuje na transport i gromadzenie fosforu w nasionach. Pierwiastek ten bierze również udział w gospodarce fosforanowej roślin i zapewnia równomierne dojrzewanie zbóż.

Ubogie gleby lekkie
Rośliny pobierają magnez w formie jonów Mg++ począwszy od kiełkowania, aż do końca wegetacji. Prawidłowe pobieranie tego pierwiastka przez rośliny zależy od zasobności gleby w przyswajalne formy magnezu, ale również od zawartości w niej wapnia i potasu. Z doświadczeń naukowych wynika, że nawet jeśli nie są widoczne symptomy niedoboru magnezu, to obserwuje się wysoką efektywność w nawożeniu tym składnikiem. Ponieważ objawy magnezu są widoczne dopiero przy znacznych niedoborach tego składnika, najczęściej to że mamy problem z brakiem magnezu ujawnia się przy wykonywaniu analiz chemicznych gleby w celu ustalenia potrzeb wapnowania.

Niedobory magnezu występują najczęściej w okresie dużych opadów, które wypłukują magnez do głębszych warstw gleby oraz na glebach lekkich, z małym kompleksem sorpcyjnym, na których wskutek wymywania tracone są znaczne ilości wapnia i magnezu. Gleby takie najczęściej charakteryzują się też kwaśnym odczynem i małą żyznością. W związku z ograniczeniem pobierania magnezu na glebach o pH poniżej 6,5 tym samym redukują znacznie plon roślin uprawnych. Istotnym czynnikiem, który kształtuje żyzność gleb, a w konsekwencji plonowanie roślin, jest relacja między formami kationów w glebie (tabela 1).

Wyraźne, ale późne symptomy niedoboru
Jak wspomniano wyżej, symptomy niedoboru magnezu ujawniają się niestety późno, bo dopiero przy bardzo dużych brakach składnika w glebie. Niedobory najpierw pojawiają się na liściach starszych, a dopiero później występują na liściach młodych.

Na roślinach jednoliściennych dotkniętych niedoborem magnezu zaobserwować można wówczas charakterystyczne marmurkowate plamy na liściach, zwłaszcza w obrębie unerwienia. Objawy te określane są jako tzw. pasiastość liści. U zbóż przy większym deficycie magnezu liście stają się bardziej chlorotyczne i prążkowane, bo brunatne nekrozy rozpoczynają się od wierzchołków liści.

U roślin dwuliściennych występują plamy na liściach, które przybierają barwę pomarańczową i z tego względu objawy są określane mianem tygrysowatości liści. W zaawansowanym stadium u buraka cukrowego następuje żółknięcie bądź chloroza pomiędzy nerwami, a w skrajnych przypadkach nekroza obejmująca już całą powierzchnię blaszki liściowej. U ziemniaków dotkniętych niedoborem magnezu pojawiają się czarne plamy na liściach, następnie następuje ograniczenie procesu zawiązywania bulw pod krzakiem. Objawy niedoboru magnezu u ziemniaków często można pomylić z zarazą czy alternariozą, gdyż są bardzo zbliżone. W przypadku rzepaku pojawiają się żółte lub czerwonopurpurowe przebarwienia starszych liści, przy czym łodygi pozostają nadal zielone. Spośród roślin uprawnych roślinami wskaźnikowymi, wykazującymi szybkie objawy już przy niewielkim wyczerpaniu magnezu z gleb są zboża.

Deficyt ujawni analiza gleby
Miernikiem oceny zasobności gleby w przyswajalny magnez jest analiza chemiczna próbek gleby oraz sprawdzenie wyniku analizy próbek gleby pobranych z gospodarstwa z liczbami granicznymi w zależności od kategorii agronomicznej gleby. Należy pamiętać, że im cięższa gleba, tym wyższe są liczby graniczne dla tej samej klasy zawartości przyswajalnego magnezu. Ocenę zasobności gleb mineralnych w przyswajalny magnez w mg Mg na kg gleby zamieszczono w tabeli 2.

Drugą metodą, często praktykowaną przez rolników, pozwalającą zdiagnozować czy mamy problem z brakiem magnezu w naszym gospodarstwie, to wizualna ocena objawów na roślinach. Jest to metoda nieinwazyjna, ale wymagająca od rolnika dużej wprawy w rozpoznawaniu objawów niedoborowych poszczególnych składników pokarmowych. Jeśli rośliny są jasnozielone i na 15–40% widoczna jest na dolnych liściach roślin wyraźna paciorkowatowość, to oznacza to slaby niedobór magnezu. Jeśli zauważalne są objawy niedoboru magnezu w postaci żółknięcia roślin i zamierania na 40–75% roślin, to taki stan niedoboru magnezu ocenia się jako silny. Bardzo silny niedobór tego pierwiastka charakteryzuje się natomiast zamieraniem większości roślin na plantacji i silnym ich zżółknieniem. W dwóch ostatnich przypadkach zdiagnozowane tak duże niedobory wykluczają stosowanie magnezu dolistnie, gdyż dokarmianie dolistne nie będzie już efektywne. Na glebach dających silne objawy niedoborowe magnezu należy zatem po zbiorze roślin koniecznie wysiać nawozy z magnezem. Zazwyczaj większe ilości magnezu wprowadza się z wapnem nawozowym zawierającym magnez. Dobrym rozwiązaniem jest stosowanie jesienią na takich glebach dolomitu. Wiosną, jeśli nie wykonaliśmy z różnych przyczyn wapnowania gleby, warto zastosować kizeryt (25% MgO i 20% S (50% SO3), skuteczny niezależnie od pH gleby, może być stosowany na wszystkich glebach.

Nawożenie, dokarmianie
W praktyce dosyć często rolnicy otrzymują wyniki niskiej zasobności gleby w przyswajany magnez na glebach niewymagających wapnowania. W takim konkretnym przypadku należy magnez zastosować w formie siarczanu magnezu lub nawozów wieloskładnikowych z tym składnikiem. Na glebach bardzo lekkich i lekkich zaleca się wysiać 120–160 kg MgO na hektar. Na glebach cięższych 80–120 kg MgO na hektar na okres 2–3 lat, w zależności od uprawianych gatunków roślin oraz intensywności opadów. Należy pamiętać, że takie dawki nie poprawią niestety zasobności gleby w przyswajalny magnez. Natomiast na glebach z niską zasobnością w ten składnik pokarmowy i wymagających wapnowania, najlepiej zastosować dolomit. Systematyczne stosowanie nawozów wapniowo- magnezowych jest o tyle istotne, iż magnez bardzo łatwo ulega wymywaniu z gleby. Dokarmianie dolistne roztworem siarczanu magnezu można zalecić natomiast na plantacjach, na których widoczne objawy występują na 15–40% roślin. Szybkie zastosowanie nawozów dolistnych (Magnez 140, YaraVita ziemniak, Foliq Mg magnezowy) poprawi w tym przypadku odżywienie roślin magnezem i zapobiegnie spadkowi plonu.

Dobrym i tanim źródłem magnezu uwalnianym sukcesywnie są nawozy naturalne. Rośliny z zastosowanej dawki, np. 30 ton obornika w pierwszym roku mają do wykorzystania ok. 23 kg/ha magnezu, a z 30 m3 gnojowicy ok. 13 kg/ha tego składnika. Dlatego też zaleca się szczególnie na glebach lekkich, z niską zawartością przyswajanego magnezu, regularne stosowanie obornika.

Dr hab. Dorota Pikuła
IUNG-PIB Puławy

Publikacja została wykonana w ramach zadania 2.2. Programu Wieloletniego IUNG–PIB „Wspieranie działań w zakresie ochrony i racjonalnego wykorzystania rolniczej przestrzeni produkcyjnej w Polsce” na lata 2016–2020.