За нерівномірного розвитку озимих злакових культур навесні експерти радять звернути увагу на можливий дефіцит магнію. Він характерний для регіонів, де спостерігалося перезволоження полів восени. Чому це важливо? Нестача магнію може спостерігатися на ранніх стадіях розвитку зернових культур, потім візуально її не помітно, але брак цього мікроелемента згубно позначається на врожайності та якості продукції.
ЗВ’ЯЗОК ДЕФІЦИТУ МАГНІЮ З РЯСНИМИ ОПАДАМИ
Який зв’язок між перезволоженням і забезпеченістю магнієм? Рясні опади вимивають поживні речовини – насамперед магній – з верхніх шарів ґрунту до глибших. Тому при плануванні внесення добрив слід звертати увагу на стан озимих злакових культур на перезволожених полях, щоб забезпечити їх достатньою кількістю доступного магнію.
Проблема може виникнути там, де не вдалося якісно провести обробіток ґрунту. Через це погано розвивається коренева система рослин. Оскільки магній пасивно всмоктується з вологою, концентрація цієї поживної речовини у ґрунтовому розчині має вирішальне значення. Якщо низька концентрація мікроелемента призвела до зниження його засвоєння рослинами восени, навесні дефіцит лише посилюється.
Мікроелемент представлений у ґрунті іоном Mg2+, гідратна оболонка якого складається із щільно пов’язаної внутрішньої оболонки із шести молекул води та другої оболонки, що містить 12–14 молекул води. Таким чином, магній має велику гідратну оболонку порівняно з кальцієм та іншими позитивно зарядженими іонами поживних речовин, тому він швидше вимивається з ґрунту, його вміст залежить від кількості опадів.
На початку вегетації нестача магнію особливо помітна на злакових культурах. Причина в тому, що їхня коренева система розташована близько до поверхні й на початкових фазах розвитку не може отримувати магній із більш глибоких шарів ґрунту. Помітно на брак магнію реагує овес, менш чутливі до дефіциту пшениця та ячмінь.
НА ЯКИХ ҐРУНТАХ МОЖЕ СПОСТЕРІГАТИСЯ ДЕФІЦИТ МАГНІЮ В РОСЛИНАХ
Дефіцит магнію зустрічається частіше, ніж дефіцит інших поживних речовин, на піщаних ґрунтах, які зазнають вітрової ерозії, через надмірне вимивання цього елемента живлення. Піщані ґрунти самі собою містять мало магнію порівняно із суглинком.
Винесення магнію з ґрунту зростає при переважанні у структурі посівних площ зернобобових, овочевих, картоплі та інших просапних культур. На ділянках із високим вмістом обмінного магнію ефективність застосування мінеральних добрив зростає на 15–25%.
Залежно від типу ґрунту, його гранулометричного та мінералогічного складу, адсорбційних властивостей та інших чинників загальний вміст магнію в ґрунтах неоднаковий і коливається від 0,09 до 1,83%. Найнижчий його вміст спостерігається в піщаних підзолистих ґрунтах, а найвищий – у карбонатних, причому рухомий (обмінний) магній становить лише 5–10% його валових запасів.
ВМІСТ МАГНІЮ В РОСЛИНАХ
Деякі чинники можуть спричинити дефіцит магнію в рослинах:
- Дисбаланс поживних речовин – надмірна кількість калію, амонію або кальцію може перешкоджати засвоєнню магнію;
- Дуже вивітрені, кислі та крупнозернисті ґрунти часто мають низьку доступність магнію. Такі ґрунти схильні до вимивання, особливо в регіонах з великою кількістю опадів. Крім того, дефіцит характерний для ґрунтів з низькою ємністю катіонного обміну;
- Низька температура може сповільнити метаболізм рослин, знижуючи засвоєння магнію корінням.
Загальний вміст магнію в рослинах у перерахунку на суху масу становить 0,05–0,5%. Він міститься в клітині у вигляді вільних або адсорбованих іонів, а також у хелатній формі. У рослинах більше ніж 50% іонів магнію, що надійшов, перебувають у вільному стані, решта виконують роль обов’язкового компонента (15-20% від загального вмісту Mg в рослині) у різних сполуках, серед яких важливе місце займає хлорофіл.
Винесення магнію з урожаєм сільськогосподарських культур (кг/10 ц основної продукції) становить:
- ячмінь – 3,8;
- озима пшениця – 3,3;
- озиме жито – 2,7;
- яра пшениця – 3,8;
- овес – 3,0.
Зернові культури менш вимогливі до магнію, ніж овочеві та просапні. Висновок про забезпеченість рослин магнієм впродовж вегетації можна зробити за результатами рослинної діагностики та вмісту магнію в окремих частинах рослин.
ОЗНАКИ ДЕФІЦИТУ МАГНІЮ У СІЛЬГОСПКУЛЬТУРАХ
Оскільки магній є компонентом хлорофілу, найбільш очевидним симптомом його нестачі є хлороз. Пожовтіння листя – поширений симптом дефіциту багатьох поживних речовин, але визначити, що це саме дефіцит магнію, можна з міжжилкового хлорозу.
Перші ознаки дефіциту магнію проявляються на старих нижніх листках, оскільки магній переміщається до нових пагонів. У міру розвитку дефіциту хлороз може поширитись і на молоде листя. Згодом, у міру зменшення кількості хлорофілу, деякі рослини можуть набувати червоного, фіолетового або коричневого відтінку. У важких випадках міжжилковий хлороз може призвести до некрозу (відмирання тканин листка), а також до сповільнення росту рослин.
Читати по темі: Види і хімічний склад органічних добрив
У міру розвитку дефіциту старе листя ще більше жовтіє, на ньому можуть з’явитися іржаво-коричневі плями. На відміну від інших видів дефіциту, молоде листя зазвичай залишається зеленим і здоровим доти, доки брак речовини не стане відчутним.
Старі листки, починаючи з кінчика, стають блідо-зеленими із вкрапленнями хлорофілу (їх легко помітити, підставивши листок під сонячне світло). Вони мають смугастий вигляд через міжжилковий хлороз. По всьому листку з’являються маленькі яскраві цятки. На кінчику листа починається некроз, – так описують дефіцит магнію фахівці Yara.
НАВІЩО РОСЛИНАМ МАГНІЙ?
Магній є важливим елементом будь-яких біологічних систем і зазвичай зустрічається у вигляді іона Mg2+. Це важливий для життя мінеральний поживний хімічний елемент, присутній у кожному типі клітин будь-якого організму.
Наприклад, аденозинтрифосфат (АТФ), основне джерело енергії у клітинах, повинен зв’язуватися з іоном магнію, щоб бути біологічно активним. Те, що називають АТФ, насправді – Mg-АТФ. Таким чином, магній відіграє роль у стабілізації всіх поліфосфатних сполук у клітинах, у тому числі пов’язаних із синтезом ДНК та РНК.
Баланс магнію життєво важливий для благополуччя всіх живих організмів, у тому числі рослин. Мікроелемент є відносно поширеним іоном у земній корі й має високу біодоступність у гідросфері. Ця доступність у поєднанні з корисними і дуже незвичними хімічними властивостями, можливо, призвела до того, що під час еволюції він став використовуватись як іон для передачі сигналів, активації ферментів та каталізації.
Першими ознаками дефіциту магнію рослин є зниження швидкості фотосинтезу. Це пов’язано з центральним положенням іона Mg2+ в молекулі хлорофілу. Пізнішими наслідками є значне уповільнення росту та зниження репродуктивної здатності.
У фотосинтезуючих організмах Mg2+ відіграє життєво важливу роль, будучи координуючим іоном у молекулі хлорофілу. Ця роль була відкрита Річардом Вільштеттером, який в 1915 році отримав Нобелівську премію з хімії за відкриття структури хлорофілу.
Вчені визначили, що Mg2+ присутній у вищих рослинах в кількості близько 80 мкмоль на 1 г-1 сухої маси. Кількість Mg2+ варіюється у різних частинах рослини. Mg2+ може накопичуватися у клітинах судин, а в разі дефіциту в багатьох видів рослин перерозподіляється зі старих листків на нові.
Стінки і мембрани рослинних клітин містять велику кількість негативних зарядів, що є ключовим чинником поглинання катіонів кореневими клітинами. Але вчені зазначають, що Mg2+ відносно слабо зв’язується з цими зарядами і може бути витіснений іншими катіонами, перешкоджаючи поглинанню та викликаючи дефіцит у рослині.
У період кущіння озимої пшениці ефект дає некореневе підживлення сульфатом магнію в кількості 5 кг на гектар та азотними добривами.
Також є дослідження, згідно з яким отримати плюс до врожаю можна завдяки спільному застосуванню азотно-фосфорних мінеральних добрив та листкового підживлення. Надбавка до контролю була на 0,05–0,08 т/га вищою, ніж сума надбавок від роздільного внесення.
Слід пам’ятати, що ознаки магнієвого голодування у зернових виявляються на початку росту, але з розвитком кореневої системи зникають. При цьому брак магнію на початку вегетації може негативно вплинути на збір зерна.
Як будівельний елемент хлорофілу він відповідає за утворення цукрів (асимілятів) та завантаження флоеми (зв’язок у рослині, відповідальних за транспортування речовин) асимілятами.
Рослини, достатньо забезпечені магнієм, мають більш розвинену кореневу систему. Завдяки активному переміщенню речовин, які засвоюються, магній забезпечує найкращий налив зерна у зернових культур.
ВЗАЄМОДІЯ З ІНШИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ ЖИВЛЕННЯ
Для забезпечення рослин магнієм необхідно також звертати увагу на вміст у ґрунті поживних речовин-антагоністів. Вони негативно взаємодіють із магнієм, перешкоджаючи його засвоєнню рослинами.
Європейські фермери, спираючись на практику, пишуть, що цьому може сприяти внесення високих доз гною, а також мінеральних добрив. Наприклад, застосування калійних добрив, незважаючи на достатній вміст магнію в ґрунті, може спричинити дефіцит цього мікроелемента у рослин.
Співвідношення калію і магнію має бути не більше ніж 3:1 для оптимального живлення. Для розрахунку можна співвіднести рівні, отримані внаслідок агрохімічного аналізу ґрунту. При цьому для засвоєння рослинами калію високий вміст магнію в ґрунті не створює проблем, вважає доктор Людвіг Ліхтенеггер, експерт робочої групи «Добрива Баварії».
Калій засвоюється рослиною з ґрунтового розчину і транспортується в рослину тим же шляхом, що й магній, і, відповідно, може його витісняти.
Крім антагонізму калію і магнію, існує також антагонізм між амонійним азотом і магнієм. Таким чином, при внесенні мінеральних амонійних туків або гною необхідно вносити водорозчинний магній, щоб уникнути його дефіциту. Те саме стосується і лужних ґрунтів із високим вмістом солей кальцію (вапна).
ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РОСЛИН МАГНІЄМ І ЗБІЛЬШЕННЯ ВРОЖАЮ
Добрива, що містять магній, сприяють підвищенню якості врожаю. У рослинній продукції збільшується вміст крохмалю, цукру та білка. Також спостерігається підвищення схожості та енергії проростання насіння, зростання стійкості рослин до несприятливих умов довкілля та грибних захворювань.
Забезпеченню рослин магнієм сприяє:
- внесення магнієвих і магнійвмісних мінеральних добрив під кожну культуру сівозміни відповідно до її потреб;
- застосування органічних добрив, у яких є магній в кількості 0,01–0,09%;
- вапнування ґрунтів магнійвмісними вапняними добривами.
Поширеним магнійвмісним добривом є доломітове борошно, внесення якого у повній дозі при вапнуванні кислих ґрунтів повністю забезпечує потреби низки сільгоспкультур у цьому елементі.
- При застосуванні магнійвмісних добрив під зернові слід брати до уваги, що збільшення дози магнію під озимі зернові культури (більше ніж 40–60 кг/га) не дає зростання врожаю.
- При застосуванні високих доз калійних добрив та вапнуванні ґрунтів важливо дотримуватись балансу K, Ca, Mg. Порушення співвідношення може призвести до нестачі магнію для рослин.
Недавні дослідження Кільського університету імені Крістіана Альбрехта (Німеччина) показують, що рослини, оброблені сульфатом магнію, краще переносять стрес. При цьому в рослинах активніше виробляються специфічні ферменти для зниження стресу і, отже, вони краще переживають несприятливі умови. Хоча вчені зауважують, що головну роль у цьому процесі відіграє сірка, а не магній.
ВПЛИВ МАГНІЮ НА ВРОЖАЙНІСТЬ ЗЕРНОВИХ
Що ж до впливу магнію на врожайність зернових, то збільшення врожаю, за деякими даними, може становити від 2 до 6 ц/га.
На практиці в період кущіння озимої пшениці ефект дає некореневе підживлення сульфатом магнію в кількості 5 кг на гектар та азотними добривами, такими як аміачна селітра та сечовина – 20 кг на гектар діючої речовини. Це сприяє збільшенню врожайності на понад 10 центнерів з гектара.
Олександр Олійник, оглядач
Опубліковано в журналі “Агроном”, 2025
