氮肥、钾肥和磷肥促使庄稼能暂时性的繁茂,即使不给土地补充这73种矿物质和微量元素,农民仍然能够生产庄稼。但是,这些庄稼将会缺乏矿物质。
上个世纪初,在美国的农民们发现了化肥所带来的快速成果,农作物的产量开始增加,但是土壤所吸收到的营养却只剩下了三种。但在使用这些氮化肥之前,在土地里面所能发现的矿物质和微量元素有73种之多。仅仅10年时间,土地就开始缺乏矿物质,再也不能生产出具备均衡矿物质的庄稼。
看来,补充中微量元素和矿物质刻不容缓。特别是镁肥,不仅可以“补”还可以“促”。镁肥不仅可以促进作物吸收土壤中的养分,还可以协同促进其他营养元素的吸收。
无疑,“镁”是作物的“大众情人”。
镁是叶绿素的重要组成成分,在植物光合作用、碳水化合物合成与运输过程中起着非常重要的作用。缺镁会直接影响作物地上部光合产物合成,导致作物生长发育营养不足,果实/籽粒产量和品质都会下降。作物吸收镁营养主要通过根系获取,在镁的吸收过程中会与其它元素之间发生相互作用——拮抗和协同作用,从而影响对镁的吸收效率。了解和掌握吸收过程中镁与其他元素之间的相互作用,是作物镁营养综合管理的基础。
吸收过程中的拮抗作用,通常发生在同电性的离子之间,作用大小与离子浓度和结合位点的亲密度有关。K+、Ca2+、NH4+等阳离子与Mg2+吸收之间在一定条件下存在拮抗作用:
钾对镁吸收的拮抗作用是单向的。钾浓度较高时,明显抑制植物对镁的吸收。高浓度的K+占据了Mg2+的吸收通道,过量施用钾肥会导致根系对镁的吸收减少。而增加镁的施用量对钾的吸收影响不大,因为作物吸收K+有特定蛋白通道。
钙和镁吸收的拮抗作用是相互的。两种离子的吸收方式相似,主要取决于离子浓度高低。因为Ca2+的水合半径小于Mg2+,所以更容易被吸收,但高浓度Mg2+依然能够降低根系对Ca2+的吸收。
氮对镁的抑制是单向的。
主要是铵态氮。作物吸收NH4
+抑制了Mg2+进入根系的途径,同时根系吸收NH4+会增加质子分泌,导致根系表面的土壤酸化。当土壤pH值过低时,会增加土壤中活性铝和锰离子的毒害。酸性条件下大量质子、铝和锰离子的存在会在根系质外体竞争阳离子结合位点,导致对镁的吸收减少;同时也会竞争土壤中的阳离子结合位点,尤其在高温多雨地区会存在Mg2+的淋溶风险。
离子间的协同作用常表现在不同电性的离子之间,根系对离子的吸收需要维持电荷平衡。一定浓度的硝态氮和磷对镁的吸收存有协同作用。另外,根系对NO和H2PO离子的吸收增强了作物的代谢能力,改变了电势梯度,也有利于促进对Mg2+的吸收。
据维茨(Viets)研究,适宜的Ca2+浓度能够保证细胞质膜的完整性和透性,从而有益于根系对其他离子,包括Mg2+的吸收。
镁与其他养分平衡管理是保障作物健康生长、养分高效利用的关键,也是实现作物提质增效的有效途径:一是需镁多的作物如大豆、花生、甜菜、马铃薯、烟草、果树等容易出现缺镁症状,生产中应该避免 K+、Ca2+、NH4+等养分单次大量与镁同施。二是南方酸性土壤适当选择菱镁矿、钾镁肥、钙镁磷肥等类型,中性或者微碱性土壤宜选用硫酸镁和氯化镁类型的镁肥。三是基追配合施镁。柑橘基肥土施200g-300g镁肥,追肥通常在果实膨大期用1%-2%硫酸镁喷施2-3次。
总之,根据不同作物养分吸收规律和土壤养分状况,调配养分用量和时期,避免拮抗,可以实现镁与其他元素的相互协同效应,保障作物营养协调,从而保障作物的产量和品质。