EKSPERT RADZI
W ostatnich latach mamy do czynienia z modą na magnez. Składnik ten jest polecany w wielu suplementach diety przeznaczonych dla człowieka. Od obecności magnezu w żywym organizmie zależy funkcjonowanie około 300 układów enzymatycznych, w tym związanych z procesami energetycznymi. Nie trzeba chyba nikogo przekonywać o roli naturalnych produktów roślinnych w zaopatrzeniu człowieka w ten pierwiastek. Skoro tak – to nie powinno dziwić konsumentów uznanie gleby jako podstawowego źródła magnezu.
Człowiek
Zapotrzebowanie na magnez wzrasta szczególnie u osób pracujących fizycznie i sportowców, lecz także w okresie ciąży. Nie oznacza to jednak, że niedobory magnezu mogą lekceważyć osoby z innych grup społecznych. Należy rozpocząć od stwierdzenia, że magnez odpowiada za szereg procesów istotnych dla normalnego funkcjonowanie człowieka, zwłaszcza związanych z wydajnością energetyczną organizmu. Pierwiastek ten zapewnia prawidłową pracę mięśni i dużą sprawność układu odpornościowego oraz utrzymuje optymalne ciśnienie krwi, co jest bardzo ważne w profilaktyce udaru mózgu i zawału serca. Od obecności magnezu zależy także prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego, w tym zdolność uczenia się i odporność na stres. Przy okazji przypomnę, że magnez jest intensywnie wypłukiwany z organizmu człowieka przez używki (kawa, alkohol). Bez względu na to jakie mamy przyzwyczajenia żywieniowe – czy konsumujemy tylko produkty roślinne czy pozwalamy sobie niekiedy na odrobinę mięsa – zawsze pierwotnym NATURALNYM źródłem magnezu dla człowieka jest gleba.
Gleba
W Polsce dominują gleby lekkie, z natury podatne na zakwaszenie. W tych warunkach dostępność magnezu dla roślin uprawnych jest niedostateczna. Mówiąc najprościej w stanowiskach o małej zawartości cząstek iłowych (najdrobniejsza frakcja, o średnicy < 0,002mm) i niewielkiej akumulacji próchnicy, a do takich należą gleby lekkie, kationy Mg2+ są wiązane w niewielkich ilościach. To sprawia, że magnez jest łatwo tracony z warstwy ornej w procesie wymywania. Ograniczenie sorpcji (wiązania) magnezu następuje także w glebach kwaśnych, których kompleks sorpcyjny jest silnie wysycony wodorem i glinem. Na przeważającym obszarze kraju skały macierzyste gleb stanowią utwory polodowcowe, zwykle ubogie w magnez. Jak wynika z danych publikowanych przez Stacje Chemiczno-Rolnicze średnio w Polsce ponad 30% gruntów ornych to gleby o bardzo niskiej i niskiej zasobności w przyswajalny magnez, przy czym między poszczególnymi regionami istnieje pewne zróżnicowanie (ryc. 1). Ze zrozumiałych względów zamieszczoną mapę należy traktować poglądowo, nie odnosząc podanych danych do konkretnych gospodarstw w wybranym regionie.
Ryc. 1. Udział gleb o bardzo niskiej i niskiej zasobności w przyswajalny magnez (opracowano na podstawie danych Stacji Chemiczno-Rolniczych), %
Magnez wykazuje dość silny antagonizm z innymi kationami. Jak wynika z danych literaturowych pobieranie magnezu przez rośliny uprawne z roztworu glebowego może być ograniczane w warunkach stosowania bardzo dużych dawek potasu oraz jednostronnego nawożenia azotem amonowym. Ponadto antagonistami magnezu są wodór i sód. Stąd w planie nawożenia należy uwzględnić zachowanie w dawce nawozowej odpowiednich relacji między kationami jednowartościowymi (K+, NH4+, Na+) i dwuwartościowymi, w tym Mg2+. Poniżej zamieszczono przykład wystąpienia niedoboru magnezu w pomidorach po zastosowaniu dużej dawki potasu, bez sprawdzenia zawartości tego składnika w glebie (Fot. 1).
Fot. 1. Niedobory magnezu – efekt antagonizmu z potasem
To bardzo często popełniany błąd nawet przez doświadczonych rolników i ogrodników. W tym miejscu, nie po raz pierwszy, przypominam o konieczności systematycznego badania zasobności gleby. Warto pamiętać, że synergistami czyli jonami stymulującymi pobierania magnezu, są azotany (NO3–) oraz prawdopodobnie także aniony fosforanowe (H2PO4–).
Roślina
Trudno w kilku zdaniach omówić funkcje fizjologiczne magnezu, gdyż pierwiastek ten jest niezbędny w bardzo wielu różnych procesach biochemicznych. Przemiany w roślinie kontrolowane przez magnez obejmują: fotosyntezę, aktywację licznych enzymów, procesy energetyczne, których efektem jest synteza węglowodanów, białek i tłuszczy (ryc. 2).
Ryc. 2. Znaczenie magnezu w procesach energetycznych – schemat
Bardzo istotna jest rola magnezu w stabilizacji ściany komórkowej (pektyniany Mg), a także innych organelli komórkowych, takich jak rybosomy czy kwasy RNA i DNA. Jedną z najważniejszych funkcji magnezu, słabo akcentowaną w literaturze popularno-naukowej, jest transport składników w roślinie (ryc. 3).
Ryc. 3. Efekt niedoboru magnezu (opracowano na podstawie Grzebisz 2008)
Plonotwórcze znaczenie magnezu wynika z obecności kationów Mg2+ w cząsteczce chlorofilu, co oznacza, że w warunkach niedoboru tego składnika ograniczeniu ulega potencjał rośliny do produkcji asymilatów i transportowania ich do organów generatywnych (kłosy, kolby, łuszczyny), ewentualnie korzeni lub bulw. Objawy niedoboru magnezu ujawniają się zatem w formie chlorozy (zaniku chlorofilu) w pierwszej kolejności na starszych liściach. Tylko gdy wystąpi skrajny deficyt chloroza obejmuje całą roślinę. Przykładowe wizualne objawy niedoboru magnezu przedstawiono na fotografiach 2-5.
Fot. 2. Niedobór magnezu w zbożach – charakterystyczna perełkowatość wzdłuż blaszki liściowej
Fot. 3. Umiarkowany niedobór magnezu w kukurydzy
Fot. 4. Silny niedobór magnezu w kukurydzy
Fot. 5. Niedobór magnezu w ziemniakach – wyraźne objawy na dolnych (starszych) liściach
Rośliny dobrze odżywione magnezem są dłużej aktywne fotosyntetycznie a to znaczy, że proces nalewania ziarna zbóż trwa dłużej (Fot. 6). W efekcie rośliny produkują większe ziarniaki. Prawidłowość ta dotyczy zresztą także innych gatunków.
Fot. 6. Wpływ siarczanu magnezu na aktywność liści pszenicy ozimej. Po lewej stronie poletko nawożone siarczanem magnezu; po prawej kontrola bez Mg
Jednym z kryteriów oceny stanu odżywienia rośliny jest intensywność zielonego zabarwienia liści czyli określenie tzw. indeksów chlorofilowych (SPAD). Udowodniono istnienie dodatniej korelacji między wartościami tych indeksów i nawożeniem magnezem. Ważnym efektem stosowania magnezu jest także lepsze wykorzystanie azotu z nawozów. Przykłady z literatury zamieszczono w tabelach 1 i 2.
Tabela 1
Tabela 2
W efekcie możliwe staje się obniżenie dawki azotu, pod warunkiem wprowadzenia do systemu nawożenia siarczanu magnezu (ryc. 4). Zwróćmy uwagę, że plon kukurydzy nawożonej mniejszą dawką azotu przy jednoczesnym stosowaniu siarczanu magnezu w dawce około 16 kg Mg/ha był większy niż na poletkach luksusowo zaopatrzonych w azot ale bez magnezu.
Ryc. 4. Wpływ magnezu w nawozie wieloskładnikowym na plon ziarna kukurydzy (źródło: Potarzycki 2010) – dawka 16 kg Mg/ha
Wykonane badania potwierdziły także znaczenie magnezu w przemieszczaniu asymilatów powstałych w okresie wegetacji w liściach do rozwijającej się kolby. Dlatego udział liści w całkowitej biomasie roślin nawożonych magnezem jest mniejszy. Świadczą o tym mniejsze indeksy liści pokazane na wykresie (ryc. 5)
Ryc. 5. Indeks liści kukurydzy w okresie zbioru (źródło: Potarzycki 2010) – dawka 16 kg Mg/ha
Nawóz
Na wstępie określiliśmy glebę jako podstawowe źródło magnezu dla roślin uprawnych, warzyw i owoców. Jednak zasoby magnezu w glebach polskich nie są duże i muszą być systematycznie uzupełniane. Oferta nawozów na rynku jest dość szeroka. Nośnikami magnezu mogą być nawozy służące do odkwaszania gleby lecz tylko te, które zawierają tlenki lub węglany magnezu. Pewne ilości magnezu znajdują się także w niektórych nawozach azotowych i wieloskładnikowych. Generalnie jednak korekty zasobności gleby w magnez i/lub bieżącej poprawy stanu zaopatrzenia roślin w ten składnik dokonuje się wykorzystując siarczany magnezu o różnym stopniu uwodnienia. Przykłady plonotwórczego działania siarczanu magnezu zamieszczono w tabeli 2 i na wykresie (ryc. 4). Możliwości stosowania magnezu są więc bardzo szerokie, począwszy od regulacji odczynu gleby, poprzez nawożenie przedsiewne aż do pogłównej aplikacji tego składnika w okresie wegetacji roślin. W ofercie firmy Luvena ważne miejsce zajmuje Luboplon nawóz magnezowo-siarczanowy, będący specyficznym nośnikiem siarczanu magnezu o umiarkowanej szybkości działania. Optymalnym terminem stosowania tego nawozu jest zespół uprawek przedsiewnych. Dla większości roślin uprawnych faza krytyczna pobierania magnezu rozpoczyna się w zaawansowanych stadiach fazy wegetatywnej (2-3 tygodnie przed kwitnieniem) a intensywna akumulacja kończy się około 2 tygodnie po kwitnieniu. Zakładając nawet mniejszą rozpuszczalność tego nawozu w początkowym okresie wzrostu rośliny, można przyjąć dobre wykorzystanie składników w całym sezonie wegetacyjnym. Nawóz można stosować także pogłównie, lecz w takim przypadku trzeba uwzględnić specyfikę uprawy i związaną z nią długość okresu wegetacji oraz warunki wilgotnościowe. Poza określonymi funkcjami fizjologicznymi magnezu i siarki z nawozu należy pamiętać o współdziałaniu tych składników z azotem (efekty ekonomiczne i ekologiczne), a także o specyficznym wpływie na właściwości gleby (stabilizacja odczynu, ale nie odkwaszanie oraz ograniczenie działania toksycznego glinu na korzenie roślin). Luboplon nawóz magnezowo-siarkowy ma więc wielokierunkowe działanie (ryc. 6).
Ryc. 6. Wielokierunkowe działanie siarczanu magnezu
Na glebach słabszych, podatnych na wymywania wapnia i magnezu czyli szybko ulegających zakwaszaniu, można polecić Luboplon nawóz wapniowo-magnezowy. Zastosowanie tego produktu z pewnością przyczyni się do poprawy naturalnej żyzności gleby. Omawiając tą grupę nawozów nie można pomijać Luboplonu Kalium, stanowiącego nowość w ofercie firmy z Lubonia. Wiodącym składnikiem nawozu jest wprawdzie potas, lecz obecność magnezu jest odpowiedzią na konieczność równoważenia w nawożeniu relacji kationów jedno i -dwu wartościowych, o czym mowa w części artykułu poświęconej glebie. Warto pamiętać, że związki magnezu zawierają także nawozy wieloskładnikowe produkowane w Luboniu, należące do grupy Lubofos (przykładowo: Lubofos 12, Lubofos pod rzepak, Lubofos pod ziemniaki czy Lubofos bezchlorkowy).
