镁与氮、钾元素的互作，科学施用是关键

□南京农业大学资源学院谢凯柳郭世伟

1936年，美国参议院颁发了第264号文件。文件中包括这样一段警告：“一个惊人的事实是，在数百万英亩的土地上再也没有足够的矿物质，而从这些土地上出产的食物正在让我们变得饥饿——无论我们吃多少东西都难以消除这种饥饿。今天的人们永远不可能摄取足够量的蔬菜和水果，为他的身体系统提供塑造完美体格所需要的矿物质，因为他的胃不可能装得下。”1988年，《健康和营养部长报告》得出结论说，美国每21起死亡就有15起与营养缺乏有关（几乎占到了75%）。

显然，人们从作物中汲取的矿物质等营养不够，或者说可能是作物本身就营养匮乏。而镁的种种优势可以弥补这一缺陷。但是，有时候并不是土壤养分不够，而是作物无法从土壤中充分吸收氮磷钾以及矿物质等养分。如今，镁正在发挥着协同和促进氮、钾等作物养分吸收的关键作用。

镁是植物生长发育必需的矿质元素，对果实/籽粒产量和品质形成具有关键的营养和生理作用。缺镁植物常表现出老叶脉间失绿黄化。植物出现缺镁症状的原因除了土壤本身有效镁含量低外，还与不合理的农事操作、高强度的集约化生产和不科学的田间施肥管理等有关。在生产实践中，一方面由于农民忽视对含镁肥料的施用，另一方面过量的氮磷钾肥施用和盲目的肥料形态配伍，特别是过量铵态氮肥和钾肥的投入均会诱发植物缺镁。

植物缺镁症状（来自：Senbayram等，2015）。

镁与氮钾元素的互作

农业生产中，含氮肥料施入土壤后，在适宜的条件下，均能进行铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）之间的快速转换。根据植物吸收养分的电荷平衡原则，NO3--N有利于促进根系对土壤中包括镁（Mg2+）在内的阳离子的吸收，表现出协同效应；而NH4+-N则抑制根系对Mg2+的吸收，表现出拮抗效应。不同氮肥品种对镁素吸收的不利影响程度为：硫酸铵＞尿素＞硝酸铵＞硝酸钙。另外，与NO3--N不同，当植物吸收过多的铵态氮，体内产生的NH3易导致铵中毒，影响植物生长发育，适量增施镁肥一定程度上逆转过量的铵对植物的毒害。

钾镁互作表现为过量施用钾肥后，土壤中高浓度的钾离子（K+）会抑制根系对Mg2+的吸收。钾对镁的拮抗作用不仅表现在抑制根系对镁的吸收，而且还阻碍镁离子由根系向地上部运输。但反过来，镁对钾的拮抗作用较弱，甚至没有影响。平衡施用钾镁肥可以增加作物的产量，表明钾和镁之间也有一定的协同作用，当介质中钾浓度较低时，钾离子会刺激植物对于镁的吸收利用。

镁肥与氮钾肥的科学施用

镁对植物生长的效应受多种因素制约，包括土壤中交换性镁的浓度、交换性阳离子比率（K/Mg）、镁饱和度、氮肥形态，还与作物特性、镁肥用量、镁肥种类及其与其他肥料配合施用等因素有关。基于氮镁和钾镁间的互作关系，在实际生产中，可因地制宜地进行氮钾用量和氮素形态与镁肥的配合施用，在作物不同生育时期和养分关键临界期，创制匹配肥料-土壤-植物系统的肥料用量与配伍，实现高产高效施肥的目标。研究表明，适于作物生长的土壤中交换态K/Mg比一般为0.8-20，且大田作物最适的土壤交换态K/Mg应小于5，蔬菜和糖用甜菜应小于3，果树和温室作物应小于2；同时，为最大程度提高镁肥的效果，施肥时还应考虑作物种类、生育期、土壤层次和结构、灌溉和气候等因素。因此在生产上，应合理利用植物营养元素间的拮抗和协同作用，进行镁素养分综合管理，为实现提质增效和产业升级的现代农业生产服务。