Магний, вероятно из-за связи между магнием и калием, часто связывают с проблемами качества продукции. Животноводы хорошо знают, что недостаток магния в корме повышает риск тетании или восприимчивости к инфекциям. Магний также играет важную роль в питании растений. Основной центр его активности в растениях — хлоропласты, где происходит фотосинтез, то есть хлорофилл. Поэтому он напрямую влияет на физиологические свойства растений и на их способность улавливать углерод из воздуха и преобразовывать его в органическую форму для образования биомассы.
Магний участвует во многих метаболических функциях растения (таких как образование углеводов и белков) и в механизмах транспорта. Его наиболее важная роль — нахождение в центре молекулы хлорофилла в листьях и прямая связь с фотосинтезом. Недостаток магния приводит к хлорозу (пожелтению) и снижению урожайности. Дефицит магния у кормовых культур может негативно влиять на питание животных.
Количество магния, диффундирующего из минералов в почвенный раствор, относительно ограничено. Если глинисто-гумусный комплекс уже насыщен кальцием или калием, Mg играет в этом комплексе более второстепенную роль. Для поглощения магния корнями растение затрачивает энергию; то есть поступление Mg происходит в основном не пассивно, а посредством активного транспорта.
Самым определяющим фактором дисбаланса поглощения является соотношение K₂O/MgO. Его необходимо поддерживать примерно на уровне 2:1. Если соотношение превышает 3:1, следует обязательно принять корректирующие меры.
Примечание: если соотношение выражают как K/Mg, оптимальный диапазон составляет примерно от 0,8 до 1,2.
Магний в почве может иметь разное происхождение: магматическое, морское осадочное и органическое. Как только магний растворяется в почвенном растворе, он становится чувствительным к вымыванию (leaching), что способствует ежегодным потерям Mg. Кроме того, магний является фактором, влияющим и на значение pH почвы.
1. Возврат питательных веществ из навоза, растительных остатков и органических побочных продуктов человеческой деятельности — важный источник удобрений и для магния.
2. Магний содержится в доломите (твёрдом известняке, добываемом в карьерах) в форме карбоната магния. Также он добывается из подземных месторождений в виде оксида, гидроксида или сульфата магния (кизерит).
3. Растворённый в почве Mg²⁺ происходит из магния, высвобождаемого из обменного глинисто-гумусного комплекса.
4. Перенос растворённого магния в более глубокие слои с избыточной почвенной водой (вымывание) необходимо обязательно учитывать при планировании внесения удобрений.
5. Поверхностный сток и эрозия также приводят к выносу магния, связанного с твёрдыми частицами, за пределы поля.
6. Корни растений могут поглощать магний только в форме растворённого в почвенном растворе Mg²⁺.
7. Магний выносится с поля вместе с урожаем, прежде всего в виде пищевой и кормовой продукции.
В почвенных анализах магний определяют как обменный (exchangeable) магний, измеряемый сходными методами экстракции в разных лабораториях. Оптимальный уровень магния оценивают в связи с ёмкостью катионного обмена (CEC), и целевым считается заполнение Mg²⁺ примерно 6% CEC. Поэтому для точной оценки способности почвы обеспечивать магний необходимо знать и значение CEC.
Дефицит магния в первую очередь поражает старые листья. Обычно наблюдаются хлоротичные (пожелтевшие) пятна между жилками. При длительном дефиците кончики листьев становятся некротичными и высыхают. В целом снижается содержание хлорофилла и число хлоропластов, что уменьшает фотосинтетическую способность и негативно влияет на урожайность.
Избыток магния может проявляться, особенно если ранее проводили несбалансированное удобрение магнием и калием. Если по результатам анализа почвы соотношение K₂O/MgO упало ниже 1, рекомендуется усилить внесение калийных удобрений. Это помогает восстановить баланс магния и калия.
Магний — элемент, который очень широко распространён в мантийном слое под земной корой. Перидотит, считающийся одной из самых распространённых пород Солнечной системы, содержит более 40% силикатов и более 40% магния.
Магний встречается и в почвах морского осадочного происхождения: в форме карбоната (как доломит) или в форме сульфата (как кизерит). Магний, используемый в производстве удобрений, в основном получают из этих двух источников.
Достаточное содержание магния в почве в пересчёте на MgO должно быть примерно 120–200 ppm. Значения ниже 120 ppm означают бедность почвы по магнию; ниже 80 ppm считаются крайне недостаточными.
Соотношение K₂O/MgO выше 2 снижает доступность магния для растений в почве. Если соотношение превышает 3, возникает серьёзный риск блокировки, и поглощение Mg может быть значительно ограничено.
Песчаные почвы повышают риск вымывания магния. Из-за низкой ёмкости катионного обмена Mg²⁺ легче перемещается в более глубокие горизонты почвенного профиля.
После зимы, особенно после дождливых периодов, доступность магния может быть ограничена; отчасти из-за вымывания, отчасти из-за изменений температуры почвы и биологической активности.
Когда значение pH поднимается выше 7,5, риск дефицита магния возрастает из-за насыщенности глинисто-гумусного комплекса. С другой стороны, при pH ниже 5,5 доступность Mg также снижается. То есть и в сильно кислых, и в чрезмерно щёлочных условиях поглощение магния может сталкиваться с проблемами.