마그네슘 비료의 심층 분석
요약
마그네슘은 식물의 필수 영양소이며 식물의 생리적, 생화학 적 과정에서 중요한 역할을합니다.그러나 마그네슘은 농업 생산에서 종종 무시되어 마그네슘 결핍 현상이 자주 발생하며 이는 농업 종사자들의 마그네슘에 대한 일방적 이해와 관련이 있습니다.농업 생산에 대한 지침을 제공하기 위해이 논문은 주로 식물의 마그네슘 수요 및 흡수 과정과 마그네슘 비료의 적용을 소개합니다.
머리말
식물의 정상적인 성장에는 많은 양분 요소의 흡수가 필요하며 필수 영양 요소의 부족은 식물의 성장 잠재력을 제한합니다.고등 식물에서는 탄소, 수소 및 산소의 세 가지 요소가 주로 물과 이산화탄소에서 나오는 것을 제외하고는 다른 필수 영양소가 미네랄 영양소라고하는 무기 이온 형태로 토양에서 얻습니다.
토양에있는 대부분의 영양소는 원래 토양을 형성하는 광물의 풍화에서 비롯된 다음 지구의 생화학 순환에 참여합니다.를 기반으로 "미네랄 영양 이론" 현대 농업 생산에서 미네랄 영양소의 공급을 늘리면 작물의 수확량이 다양한 정도로 증가합니다.그러나 대부분의 작물 바이오 매스가 경작 지역을 떠나는 고 수율 농업 시스템에서는 토양에서 식물로 영양분이 일방적으로 이동하기 때문에 수정을 통해 토양 영양소를 보충하는 것이 특히 중요합니다.
남부 경제 식재지에서는 일반적으로 질소, 인, 칼륨의 도포량이 매우 충분하며, 영양소 부족으로 인한 생리적 장애는 대부분 배지 및 미량 원소 부족으로 인한 것입니다.식물의 마그네슘 결핍은 과일 나무와 남부 작물 지역의 밭에서 빠르게 자라는 작물에서 흔히 발견되는 것으로 나타났습니다.중국 남부의 산성 적 황토와 모래 토양은 마그네슘 함량이 낮고 강우가 많아 침출 손실이 심하여 토양 내 마그네슘 함량이 낮습니다.또한 남부 토지의 높은 다중 작물 지수와 영양에 대한 큰 수요, 영양 공급의 불균형 또한 마그네슘의 가용성에 영향을 미칠 것입니다.따라서 식물의 영양소 흡수에 대한 영양소 요구 사항과 생리적 과정을 이해하는 것은 합리적인 영양 관리를 위해 필수적입니다.
마그네슘은 식물의 수요가 높습니다.
필수 미네랄 영양소는 일반적으로 식물 조직의 상대적 함량에 따라 다량 원소, 중 원소 및 미량 원소로 분류되며, 이는 거시적 관점에서 미네랄 영양소의 분류입니다.식물 조직에있는 다양한 미네랄 영양소의 함량은 크게 다르지만 모든 종류의 미네랄 요소는 식물에게 똑같이 중요하고 대체 할 수 없습니다.표 1에서 알 수 있듯이 N, P, K 외에도 식물 조직의 칼슘, 마그네슘과 같은 중간 원소의 함량도 매우 높으며 일부 조직의 많은 원소 함량보다 훨씬 높습니다. .
표 1 정상적인 식물 성장에 필요한 미네랄 영양소의 평균 함량
수확량 당 작물의 비료 요구량과 수확량 수준은 일반적으로 작물 영양 관리 계획을 개발할 때 고려됩니다.고 수율 농업 생산 시스템에서 작물이 빼앗은 영양분은 토양 영양분의 공급 능력을 유지하기 위해 완전히 보충되어야합니다.구현 이후 "토양 테스트 및 분유 시비", 영양 관리 원리 "공급 부족으로 인해 많은 수의 요소 단계적 규제, 중간 및 마이크로 요소" 토양의 공급 능력과 식물의 영양 수요에 따라 합리적 시비가 이루어지고 있습니다.
생산 단위당 비료 소비량의 관련 데이터 요약에 따라 다른 작물에 대한 표 2에 나와 있으며, 표에서 볼 수 있으며, 식물은 실제로 NPK보다 큽니다. 물에는 마그네슘이 포함되어있어 성장에 부응 할 수 있지만, 고 수율 농업 시스템에서는 원래 정의 된 원 소량에 따라 시비 관리를 수행하면,마그네슘 결핍은 일부 토양에서 쉽게 발생할 수 있으며 수확 형성에 도움이되지 않습니다.
표 2 다양한 작물의 단위 수확량 당 필요한 비료 (kg / 1000kg)
마그네슘에 대한 다양한 작물의 민감도도 다양합니다 (표 3). 예를 들어, 감귤류와 감자 작물은 마그네슘에 매우 민감합니다. 토양에 마그네슘이 부족하면 잎에서 마그네슘 결핍 증상을 쉽게 관찰 할 수 있습니다.마그네슘에 민감한 대두, 포도, 과수는 마그네슘 비료를 사용하여 수확량과 품질을 향상시킬 수 있습니다.쌀과 밀과 같은 작물은 마그네슘에 민감하지 않습니다.실제로 식물에서 마그네슘의 임계 농도는 식물의 종, 품종, 기관 및 발달 단계에 따라 크게 다르며, 이는 모두 마그네슘 영양 관리에서 고려해야 할 요소입니다.
마그네슘 결핍의 증상 및 원인
마그네슘은 식물에서 이동하기 쉬우 며 식물의 마그네슘 결핍은 중엽과 아래 노엽에서 먼저 나타납니다.쌍떡잎 식물에서는 연한 녹색에서 노란색 또는 흰색으로 점진적으로 변하는 다양한 크기의 갈색 또는 자줏빛 붉은 반점이 있지만 정맥은 녹색으로 남아 있으며 심한 경우에는 조기 노망과 잎이 흘리는 것으로 나타납니다.Gramineae는 잎 밑 부분에 짙은 녹색 반점이 있고 나머지 부분은 밝은 노란색입니다. 심각한 마그네슘 결핍에서는 잎이 변색되고 줄무늬가 생기고 잎 끝에 괴사가 나타납니다.
작물의 마그네슘 결핍은 과일이나 저장 기관이 부을 때 발생하는 경향이 있습니다.마그네슘은 숙성 과정에서 열매로 옮겨 가고 열매 근처의 오래된 잎과 잎이 먼저 노랗게 변하고 증상이 분명합니다.종자 발아 및 묘목 성장시 마그네슘이 필요한 부위로 운반되기 때문에 식물 발달 초기에 마그네슘 결핍 증상이 나타나기 쉽지 않으며, 마그네슘 결핍은 주로 식물 성장 중기 및 후기 단계에서 발생합니다.후기에 발생하면 일반적으로 수율에 큰 영향을 미치지 않습니다. 초기 단계에서 발생하면 수율과 품질 모두에 심각한 영향을 미칩니다.
그림 1 연잎의 마그네슘 결핍 증상
식물의 마그네슘 결핍은 일반적으로 두 가지 요인에 의해 발생합니다. 첫째, 토양의 낮은 마그네슘 함량은 식물의 영양 요구 사항을 충족 할 수 없습니다.둘째, 토양의 마그네슘 함량은 낮지 않지만 토양의 다른 영양 이온과의 상호 작용으로 인해 뿌리에 의한 마그네슘 흡수가 낮습니다.
토양의 낮은 마그네슘 함량으로 인한 마그네슘 결핍
중국 경작지의 36 %가 토양에 마그네슘 결핍 (교환 가능한 마그네슘 함량 25mg / kg 미만)을 갖고 있으며, 주로 매우 넓은 지역을 차지하는 양쯔강 남쪽에있는 것으로보고되었습니다.토양의 마그네슘은 원래 토양에있는 마그네슘 함유 미네랄의 풍화 작용에서 파생됩니다. 마그네슘의 저장 용량이 다른 모 물질로 인해 다르기 때문입니다.남부 토양은 주로 화강암, 붉은 사암 및 4 기 황토로 개발되었으며 마그네슘 함량이 낮습니다.사문석 및 백운석과 같은 토양 형성 미네랄에서 파생 된 토양은 마그네슘 함량이 높습니다.
토양에는 마그네슘 이온의 세 가지 형태가 있는데, 즉 미네랄 마그네슘 (광물 격자의 마그네슘), 교환 가능한 마그네슘 (토양 정전기 표면에 흡착 된 마그네슘) 및 수용성 마그네슘 (토양 용액에 용해 된 마그네슘)이 있습니다.미네랄 마그네슘은 토양 마그네슘의 주성분으로 토양 마그네슘의 약 70 % -90 %를 차지하고 미네랄 마그네슘은 풍화를 통해서만 흡수 가능한 마그네슘으로 전환 될 수 있지만 풍화는 매우 긴 과정이므로 미네랄 마그네슘은 기본적으로 불가능합니다 식물에 흡수되고 활용됩니다.교환 가능한 마그네슘과 수용성 마그네슘은 이동성이 있고 식물에 쉽게 흡수되며 효과적인 마그네슘이라고합니다.
토양 및 토양 콜로이드에서 교환 가능한 마그네슘 및 마그네슘 이온의 흡착 능력은 약하고 토양 용액으로 쉽게 대체되어 수용성 마그네슘이됩니다. 특히 토양의 활동이있는 남쪽의 산성 토양에서 양이온은 매우 높습니다. 토양 용액에 들어가는 마그네슘 이온은 비가 오는 조건에서 쉽게 씻겨지고 손실됩니다.모래 토양에서는 영양소 함량이 낮을뿐만 아니라 침출 손실이 발생할 가능성이 더 높습니다.
표 4 토양 영양분 풍부도 (mg / kg)의 참조 지수
토양 마그네슘 배경 값이 낮고 손실되기 쉬운 플롯의 경우 토양의 영양 상태는 토양 탐지 및 합리적 시비에 의해 결정될 수 있습니다.토양 양분 풍부 지수 (표 4)에 따르면 토양 교환 가능한 마그네슘 함량이 25mg / kg 미만이면 토양 마그네슘 함량이 낮아 작물의 정상적인 성장에 영향을 미칩니다.마그네슘 수요가 많은 일부 작물의 경우 토양 교환 가능한 마그네슘 함량이 50mg / kg 미만일 때 마그네슘을 보충해야합니다.토양 영양 진단은 현장에서 영양 관리를 안내하는 중요한 참고 자료로 사용할 수 있습니다.
토양 이온 상호 작용으로 인한 마그네슘 결핍
토양의 영양 성분간에 상호 작용이 있습니다. 마그네슘 이온은 양이온입니다. 토양에있는 다른 양이온의 과도한 함량은 마그네슘 이온의 흡수를 억제하고 이온 사이의 길항 작용이 발생합니다.산성 토양에서 마그네슘 결핍 증상은 토양 마그네슘 함량이 낮을뿐만 아니라 토양 H + 및 Al3 + 함량이 높기 때문에 발생할 수 있습니다.수확량이 많은 농업 시스템에서 다량의 칼륨 비료는 식물의 마그네슘 결핍의 중요한 원인입니다.
표 5 K + 및 Ca2 + (0.25mm)가 보리 묘목의 Mg2 + 흡수에 미치는 영향
보리를 이용한 배양 실험에서 동위 원소로 28Mg로 표지 된 배양 배지에 칼슘과 칼륨 이온을 첨가하여 일정 시간 후 보리 뿌리와 새싹의 마그네슘 이온 함량을 측정 하였다.결과는 (표 5) 단일 공급 마그네슘 이온과 비교하여 보리 뿌리 및 지상 마그네슘 이온 흡수 후 칼슘 이온 증가가 분명하게 감소하고 칼슘 및 칼륨 이온 공급을 증가 시키면 보리 뿌리 시스템과 지상의 함량이 크게 감소하는 것으로 나타났습니다. 마그네슘 이온은 Ca2 +, K + 양이온의 존재가 마그네슘 2 +의 뿌리 흡수를 억제했음을 나타냅니다.
그림 2. 하미 멜론 잎의 마그네슘 결핍 초기 증상
칼륨과 마그네슘의 길항 작용은 종종 현장에서 관찰됩니다.하이난에서 하미 멜론을 재배하는 과정에서 과실 가지가 남은 시점부터 윗잎이 완전히 부풀어 오르는 시점까지 식물의 중엽과 하엽에서 마그네슘 결핍 증상이 관찰되었습니다. 수분 후 증상이 완화 될 때까지 아래쪽 잎에서 위쪽 잎으로 점차 감소했습니다.이 현상의 원인은 과실 가지가 남아있을 때 고 칼륨 비료를 뿌렸을 때 모래 토양의 마그네슘 이온 함량이 높지 않아 다량의 칼륨 투입에 의해 마그네슘 이온의 흡수가 억제 되었기 때문일 수 있습니다. 더욱이이시기에 식물은 윗부분을 벗겨 내지 않았고, 새 잎이 자라는 데 상당한 양의 마그네슘이 필요하여 식물에 마그네슘이 부족하게되었습니다.그러나 식물의 윗부분이 제거되면 윗부분의 잎이 완전히 펼쳐집니다. 이때 뿌리 계통에 흡수 된 마그네슘은 중엽과 하엽에 재분배되어 마그네슘 결핍 증상을 완화합니다.
그림 3 일반 하미 멜론 잎 (왼쪽)과 얼룩덜룩 한 잎이 황변 (오른쪽)
위의 추론을 검증하기 위해 밭에서 3 종의 하미 멜론 품종의 모 틀형 잎과 정상 잎을 채취하여 잎의 건조물 중 K와 Mg의 함량을 결정 하였다.추세에서 알 수 있듯이 얼룩덜룩 한 잎의 칼륨 함량은 일반적으로 높고, 마그네슘 함량은 일반 잎보다 낮아 칼륨과 마그네슘 이온 간의 상호 작용이 마그네슘 결핍 및 얼룩덜룩 한 잎의 증상을 유발 함을 나타냅니다.
표 6 하미 멜론 잎의 진단 결과
칼륨과 칼슘 이외에도 토양에있는 너무 많은 양이온은 Mn2 +, NH4 + 등과 같은 마그네슘 흡수에 영향을 미칩니다. 유사하게, 동일한 전하를 가진 음이온 사이에 유사한 상호 작용이 있습니다.그 발생 원인은 뿌리 시스템의 영양 이온 흡수 메커니즘과 관련이 있습니다.
뿌리에 의한 영양소 흡수는 뿌리와 토양의 경계면에서 발생합니다. 영양소 이온 흡수는 실제로 세포막을 통한 막 횡단 수송이며, 이온의 막 횡단 수송은 생물막에 존재하는 수송 자의 도움이 필요합니다.세 가지 유형의 전송기 : 채널, 캐리어 및 펌프 (그림 4 참조).전기 화학적 전위 구배의 방향을 따른 수송을 수동 수송이라고하며 에너지를 소비 할 필요가 없습니다. 채널과 캐리어를 통한 확산은 수동 전송입니다.역 전기 화학적 전위 구배 방향으로의 수송은 에너지 소비 (ATP)가 필요한 능동 수송이라고하며 이온 펌프를 통한 수송은 능동 수송입니다.
그림 4 생물막의 운반체 (개략도)
일반적으로 Ca2 +, Mg2 +, K + 및 기타 양이온은 전기 화학적 구배를 따라 수동 수송을 통해 세포에 들어가지만 (활성 수송은 외부 이온의 농도가 낮을 때도 수행 할 수 있음), K +와 Ca2 +는 주로 채널 단백질을 통해 세포에 들어가고 Mg2 + 운반 단백질을 통해 세포에 들어갑니다.채널은 막에서 선택적 채널을 형성하는 일종의 막 단백질입니다. 채널이 열려있는 한 멤브레인을 통한 이온 전달은 매우 빠릅니다.그러나 캐리어 단백질은 완전히 막 횡단 기공 구조를 형성하지 않습니다. 먼저 수송 된 물질과 결합한 다음 구조적 변화를 겪고 마지막으로 이온을 막의 반대쪽으로 수송해야합니다.캐리어 전송은 채널 전송에 비해 느립니다.
Mg2 + 흡수에 대한 K +, Ca2 + 및 NH4 +의 길항 메커니즘은 세포 내부의 음전위 경쟁에있는 반면, Mg2 +에 대한 Mn2 + 및 Cu2 + 혈장의 길항 효과는 결합 부위의 경쟁에 있습니다. 따라서 외부 양이온 농도가 높으면 뿌리에 의한 Mg2 +의 흡수가 억제됩니다.
그림 5 식물 세포의 혈장 및 액포 막에있는 운반체
결론적으로, 비료 과정에서 칼륨과 암모늄 질소 비료를 부분적으로 적용하고 토양 산성도를 조절하기 위해 다량의 석회를 적용하면 식물 마그네슘 결핍 현상이 악화 될 수 있습니다.그러나 모든 양이온이 길항하는 것은 아니며 저농도에서는 상호 흡수를 촉진합니다.따라서 현장 관리에서 영양소의 균형 잡힌 적용에주의를 기울이는 것이 매우 중요합니다.
식물의 마그네슘 보충
마그네슘을 보충하기 위해서는 식물의 마그네슘 결핍 원인에 따라 표적 조치를 취해야합니다.토양에 마그네슘이 부족하거나 작물에 많은 양의 마그네슘이 필요하기 때문에 마그네슘 비료를 적당량 첨가해야합니다.토양 영양소 불균형으로 인한 마그네슘 결핍을 감안할 때 마그네슘 비료를 합리적으로 보충하고 다른 영양소의 투입을 통제 할 필요가 있습니다.
마그네슘 비료 사용
마그네슘 비료는 용해도에 따라 수용성, 약간 용해성 및 불용성 마그네슘 비료로 나눌 수 있습니다.수용성 마그네슘 비료는 빠르게 용해되며 황산 마그네슘, 황산 마그네슘 칼륨, 염화 마그네슘 등과 같은 식물에 쉽게 흡수됩니다.칼슘 마그네슘 인산 비료, 백운석 분말, 마그네슘 암모늄 포스페이트 등과 같은 미용 성 마그네슘 비료는 느린 비료 효과와 오래 지속되는 효과가 있습니다.사문석 및 마그네사이트와 같은 불용성 마그네슘 비료는 마그네슘 비료 및 마그네슘 염을 처리하는 원료입니다. 일반적으로 직접 비료로 사용하지 않습니다.
마그네슘 비료의 선택은 작물의 성장 특성, 토양 조건 및 현장 관리의 편의성을 고려해야합니다.장기 작물의 경우 또는 기본 비료로 칼슘 마그네슘 포스페이트 또는 마그네슘 암모늄 포스페이트와 같이 약간의 용해성을 가진 장기 지속성 마그네슘 비료를 선택할 수 있습니다. 칼슘 마그네슘 포스페이트는 알칼리성이며 토양 산도를 조절하는 데 특정 역할을합니다.단기 작물이나 최고 드레싱의 경우 황산 마그네슘과 염화 마그네슘을 선택할 수 있습니다. 관개 시설이있는 플롯은 관개 시스템과 함께 적용 할 수 있습니다.식물 마그네슘 결핍 증상을 단기적으로 완화하기 위해 외부 비료 (엽면 비료)를 통해 마그네슘 비료를 보충 할 수도 있습니다. 황산 마그네슘은 일반적인 엽면 마그네슘 비료이며, 엽면 흡수 효과가 더 좋은 마그네슘 당 알코올, LSA- 마그네슘 (리그 노 설포 네이트 복합 마그네슘) 등과 같은 엽면 마그네슘 비료의 유기 킬레이트 화 / 복합 제품이 시중에 나와 있습니다. .
마그네슘 비료의 적용량은 작물의 비료 요구량, 토양의 영양 상태, 영양 이용률 및 단계 영양 수요에 따라 결정되어야합니다.생산, 일반 비료 뮤 적용 1-1.5kg Mg, 마그네슘 결핍 증상은 뮤당 5-10kg 황산 마그네슘을 적용한 다음 효과를 관찰 할 수 있습니다.
균형 잡힌 수정
고농도에서 K +, Ca2 +, NH4 + 및 기타 토양 양이온에 의한 Mg2 + 흡수의 경쟁적 억제를 고려하여, 현장 관리에서 많은 양의 상기 영양소를 피해야합니다. 과도한 영양소는 다른 영양소의 결핍을 악화시킬뿐만 아니라 영양소 이용률이 낮아지고 과도한 수정으로 인한 손실이 쉽습니다.그것은 식물, 토양, 환경 및 생산 비용에 대한 부담입니다.
단기간 칼륨 수요가 높은 일부 빠르게 성장하는 과일과 멜론 및 작물의 경우 마그네슘과 기타 요소를 동시에 보충하거나 마그네슘 비료를 잎에 보충하여 다량의 칼륨이 충분한 경우 마그네슘을 충분히 공급해야합니다. 비료가 추가됩니다.석회를 사용하여 토양의 산성도를 조절할 때 다량의 칼슘 투입이 다른 영양소에 미치는 영향을 고려하고 토양에 균형 잡힌 영양 공급을 유지하기 위해 마그네슘 비료 투입을 적절하게 늘릴 필요가 있습니다.
