Магний

По-английски

Magnesium

Раздел на сайте

Минеральные удобрения

Группа

Макроэлементы, Питательные элементы


Магний – необходимый для растений питательный элемент, в природе встречается повсеместно. Является действующим веществом простых и сложных магниевых и магнийсодержащих удобрений, содержится в органических и известковых удобрениях. Применяется для известкования кислых почв, внесения в почву весной перед посевом и некорневых подкормок.

Магний
Показать все

Содержание:


В конце XVII века в Англии исследователи взяли на изучение воду из одного минерального источника. При ее выпаривании на стенках сосуда образовывалась белая корочка некоего вещества, названного эпсомской солью и оказавшегося сульфатом магния. В 1808 году Гемфри Дэви получил и чистый магний, который стал использоваться в синтезе других, очень многочисленных соединений. В итоге элемент нашел применение в медицине (магнезия является слабительным и снижает артериальное давление, оксид магния уменьшает кислотность желудочного сока), фотографии (стружка из этого металла использовалась для получения фотовспышки), пиротехнике (смеси магния с окислителями горючи и взрывоопасны), технике (из него готовят легкие сплавы, применяемые в авиационной промышленности и ракетостроении), косметологии (он входит в состав талька). Немаловажен магний и для живых организмов. В организме человека его содержится порядка 19 граммов, и он участвует в осуществлении многих физиологических процессов в животных и растительных клетках.[6]

Магний - Магний
Магний


Физические и химические свойства

Магний (Magnesium), Mg – химический элемент главной подгруппы II группы периодической системы Менделеева. Атомный номер – 12. Атомная масса – 24,31.[2]

В природе присутствует в виде трех изотопов. Основная масса – изотоп Mg21 (78,6 %), гораздо меньше – Mg25 (10,11 %) и Mg28 (11,29 %). Есть три искусственно полученных изотопа магния: Mg23 и Mg27 имеют очень короткий период полураспада (несколько секунд), а Mg28 – 21,2 час. Последний изотоп используется как индикатор при биологических исследованиях.

Во всех стойких соединения магний двухвалентен, но в растениях обнаруживается и четырехвалентный.[1]

Магний – очень легкий щелочноземельный металл серебристо-белого цвета. На воздухе быстро покрывается тонким слоем оксида, который защищает его от дальнейшего окисления. Обладает ярко выраженными металлическими свойствами.

  • Плотность – 1,74 г/см3;
  • Температура плавления – +650 °С;
  • Температура кипения – 1095 °С.

Воду магний разлагает медленно, поскольку гидроксид магния – малорастворимое вещество. В кислотах магний растворяется хорошо с выделением водорода. Со щелочами не реагирует. При нагревании на воздухе быстро сгорает. При этом образуется оксид магния MgO и незначительное количество нитрида магния Mg3N2. [2]

Симптомы недостатка магния в растениях, согласно данным:[5][4]

Культура

Симптомы недостатка

Общий симптом

Пятнистый (межжилковый) хлороз

Картофель

Растения становятся приземистыми, междоузлия укорачиваются, листья темно-зеленые, куполообразные, между жилками и к краям – мелкие коричневые пятнышки, придающие листу бронзовый оттенок. Жилки зеленые

Хлебные злаки

Мраморность и полосатость листьев

Двудольные

Пожелтение  участков листа между жилками

Белокочанная капуста

Посветление окраски нижних листьев между жилками.

Жилки становятся желтоватыми и кремовыми.

Листья мраморные. Ткани у жилок – зеленые.

На кислых почвах между жилками  красно-фиолетовая окраска, листья морщинистые, сочные, ломкие.

На краях  коричневые пятна.

 

Цветная капуста

Симптомы появляются в период образования головок.

Аналогичны белокочанной капусте.

Томаты

Листья закручиваются вверх, окраска, начиная с нижних, бледно-зеленая, позднее - желтоватая с коричневыми пятнами.

Жилки листьев зеленые, листья ломкие, опадают преждевременно.

На кислых почвах  нижние стороны листа сначала становятся фиолетовыми, затем появляются коричневые пятна.

Огурцы

Листья сочные, ломкие, с ясно выраженным хлорозом.

Плоды мелкие.

Жилки листа и прилегающие ткани  ярко-зеленые.

Лук репчатый

Около вершин листьев – неправильной формы пятна, почти белые.

Окраска в дальнейшем исчезает, лист надламывается и погибает.

Свекла

Симптомы проявляются в фазе 6 – 8 листьев.

Вначале происходит осветление окраски нижних листьев по краям между зелеными жилками. Начиная с верхней части пластинки, затем в этих местах появляются желтоватые пятна, переходящие  в коричневые.

При остром голодании пятна сливаются, листья становятся морщинистыми, черешки - ломкими.

Уменьшается содержание щавелевокислого кальция в листьях и корнях.

Уменьшается содержание сахара в корнях.

Малина

Проявляется на нижних листьях: обесцвечивание каждого листа между жилками начинается с парного верхнего листочка, затем распространяется к основанию листа.

При сильном голодании хлорозные ткани отмирают

Черная смородина

Симптомы проявляются во время созревания ягод.

Хлороз начинается в середине листа между жилками.

Середина старых листьев становиться  пурпурно-красной. Жилки и края - зеленые.

Вишня

Симптомы проявляются во время созревания ягод.

Хлороз начинается в середине листа между жилками.

Яблоня

Около основания ростовых побегов текущего года между жилками появляются светло-зеленые или серо-зеленые пятна.

При остром недостатке пятна переходят на листья плодоносящих побегов.

Плоды мелкие, невкусные, плохо созревают.

Морозостойкость побегов уменьшается.

Содержание в природе

Магний распространен в природе повсеместно. В больших количествах встречается карбонат магния, образует магнезит MgCO3 и доломит MgCO3 • CaCO3. Хлорид и сульфат магния входят в состав калийных минералов – каинита KCl • MgSO4 • 3H2O и карналлита KCl • MgCl2 • 6H2O.

Ион Мg2+ содержится в морской воде, что придает ей горьковатый вкус.[2]

Земная кора содержит около 2,1 % магния. В массивных горных породах часть магния представлена алюминатами. Незначительное его количество присутствует во фтористых и хлористых соединениях, как сложные бораты и фосфаты.

В почве магний присутствует в виде сульфатов, карбонатов, хлоридов. Однако магниевые силикаты преобладают.

Небольшое количество магния обнаруживается и в органическом веществе почвы.

Количество магния, поглощенного почвами, варьирует от десятых долей процента до 3 %, иногда более. Даже в относительно богатых магнием почвах содержание его неравномерно и на некоторых участках снижается до 0,25 %. Для районов повышенного увлажнения характерно вымывание части магия в более глубокие горизонты почвы. Недостаточное увлажнение способствует накоплению его в верхних слоях благодаря восходящим потокам влаги.[1]

Содержание магния в различных типах почв

Песчаные и супесчаные почвы

, как правило, бедны магнием. Критическое содержание магния в них составляет 7-8 мг на 100 г почвы.[1]

Кислые и сильно кислые почвы

характеризуются процессом вымывания магния, что требует ежегодного внесения растворимых магниевых удобрений.[1]

Почвы с реакцией, близкой к нейтральной

, характеризуются слабым вымыванием магния. Содержание его в таких почвах повышено. Вносится только под культуры, требовательные к данному элементу.[1]

Дерновые и подзолистые почвы

легкого механического состава отличаются недостаточным содержанием магния.[1]

Красноземы и подзолистые почвы

влажных субтропиков нередко страдают от недостатка магния. В большинстве подобных почв легкоподвижного магния содержится менее 10–12 мг на 100 г почвы. Это критическая величина для выращивания культурных растений.[1]

Роль в растении

Биохимические функции

Физиологическая роль магния в растительном организме велика и многообразна. Магний выполняет следующие функции:

  • входит в состав хлорофилла;
  • в форме фосфатов содержится в нуклидах, фитине, пектиновых веществах;
  • в клеточном соке обнаружен неорганический магний;
  • содействует обмену веществ в клетке;
  • активирует ферментные системы;
  • незаменим в процессе дыхания;
  • активирует ферментную систему киназ, отвечающую за отщепление фосфорной кислоты от аденозинтрифосфата и переносящую ее на молекулы сахаров и их производных, а также на аминокислоты с образованием новых органических веществ;
  • является составной частью коферментов, активирующих деятельность ферментов группы трансфераз;
  • активирует ферменты лимонного цикла;
  • играет существенную роль в накоплении аскорбиновой кислоты в растениях (ионы магния реагируют с нестойкими диэнольными группами аскорбиновой кислоты, ослабляют или задерживают ее окисление; наиболее сильно стабилизирующее действие магния наблюдается в кислой среде (серная кислота – исключение);
  • оказывает существенное влияние на окислительно-восстановительные процессы, протекающие в растениях;
  • играет важную роль в синтезе белков;
  • усиливает мобильность фосфатов в почве и поступление их в ткани растения;
  • содействует включению фосфатов в органические соединения, что повышает степень использования фосфора растениями из удобрений и почвы;
  • содействует восстановительным процессам и оказывает положительное влияние на биосинтез восстановленных соединений органики (каучука, эфирных масел);
  • существенно увеличивает образование углеводов в растениях;
  • способствует стабилизации коллоидных систем;
  • повышает тургор клеток;
  • способствует высвобождению связанной в почве воды.

Магний необходим не только растениям с зеленым пигментом, но и бесхлорофильным организмам. У плесневелых грибов магний отвечает за спорообразование, специфическую роль играет данный элемент и в процессе молочнокислого брожения.[1]

Недостаток (дефицит) магния в растениях

Недостаток магния провоцирует повышение у растений окислительного потенциала. Активность пероксидазы в листьях растений, страдающих дефицитом магния, превосходит таковую в листьях растений, обеспеченных этим металлом. Усиление окислительных процессов приводит к разрушению хлорофилла.[1]

Недостаток магния тормозит синтез хлорофилла, поэтому главный внешний признак данного процесса – пятнистый (межжилковый) хлороз листьев.[4]

Однако при общей схожести симптомов недостатка магния у разных видов растений имеются свои особенности.

Признаки недостатка магния у картофеля начинают проявляться на нижних листьях, а затем распространяются на верхние – они приобретают желтовато-зеленый цвет. При применении натрийсодержащих удобрений на сильнокислых почвах картофель усиливает признаки недостатка магния. Признаки сохраняются (проявляются) и при внесении навоза.

У свеклы при одновременном избытке марганца и недостатке магния по краям листьев проступают коричневые пятна, листья становятся ломкими, опадают, кусты внизу оголяются.[5]

Магний - Недостаток магния
Недостаток магния


Избыток магния

На сильнокислых почвах у некоторых растений проявляются симптомы токсичности магния. Подобную реакцию можно наблюдать у картофеля, свеклы, яблони и других растений.

При избыточном поступлении данного элемента листья слегка темнеют и незначительно уменьшаются. Изредка наблюдается сморщивание молодых листьев. На поздних стадиях роста концы молодых листочков втягиваются. При ясной погоде они отмирают.[5]

Содержание магния в различных соединениях

Основной источник для производства магнийсодержащих удобрений – природные соединения данного элемента. Известно свыше 200 минералов, представленных типично магниевыми соединениями. Многие из них используются в качестве источников магния или проходят переработку на магнийсодержащие удобрения: сульфаты, хлориды, карбонаты, силикаты, гидроксилы, алюмосиликаты. Благодаря разнообразию сырьевых ресурсов, получают различные формы магнийсодержащих удобрений. Часто внесение магния совмещают с известкованием кислых почв путем внесения магнийсодержащих известковых материалов. [4]

Содержание магния и других элементов в удобрениях, согласно данным:[4]

Удобрение

Содержание, %

Доломитовая мука

СаСО3 • MgCO3

20%MgO

30% СаО

Полуобожженный доломит

СаСО3 • MgCCb

27% MgO

2% СаО

57% СаСО3

Карбонат магния (магнезит)

45% MgO

Тонкоразмолотый дунит

41-47% MgO

Серпентинит

32 - 43% MgO

Вермикулит (гидрослюда)

14-30% MgO

до 5% K2O

Аммошенит

(NH4)2SO4 • MgSO4 • 6H2O

7% N

10% MgO

Сульфат магния (энеолит)

84% MgSO4 • 7H2O

не более 6% NaCl

17,7% MgO

Кизерит

25-30% MgO

Калимагнезия, 1-й сорт

K2SO4 • MgSO4 • 2O

10% MgO

Калимагнезия, 2-й сорт

K2SO4 • MgSO4 • 2O

8% MgO

Калийно-магниевый концентрат

30-38% K2SO4

39-40% MgSO4

4-5% КСl

8-10% NaCl

Полигалитовые соли

K2SO4 • MgSO4 • CaSO4 • 6H2O

10-11% K2O

8-12% MgO

Каинит

КCl • MgSO4 • 3H2O

10-12% K2O

22-25% Na2O

6-7% - MgO

15-17% S2O3

32-35% Сl

Магний-аммонийфосфат (МАФ)

MgNH4PO4 • 2О

45,7% PP2O5

10,9% N

25,9% MgO

Плавленый магниевый фосфат

19-21% P2O5

8-14% MgO

Навоз на соломенной подстилке

 0,09 - 0,18% MgO

Магниевые удобрения разделяют по степени растворимости на:

  • нерастворимые в воде – тонкоразмолотые породы или природные минералы (дунит, вермикулит, серпентинит, доломит, брусит, доломитизированные известняки, магнезит);
  • растворимые в воде – сырые соли, а также продукты их переработки (кизерит, эпсомит, каинит, карналлит).

Магниевые удобрения разделяют по составу на:

  • простые (магнезит, дунит, окись магния, и прочие);
  • сложные – содержат несколько питательных веществ: азотно-магниевые (аммошенит), калийно-магниевые (калимагнезия, полигалит, калийно-магниевый концентрат, каинит, карналлит и др.), фосфоро-магниевые (плавленый фосфат магния, магний-аммоний фосфат и др. бормагниевые (борат магния), известково-магниевые (магнезит, доломит, доломитизированные известняки, продукты их переработки.[3]

Способы применения магниевых удобрений

Доломитовая мука

(СаСО3 • MgCO3) используется для известкования кислых почв в дозе 3–4 т/га. Эффективнее всего на легких почвах.

Полуобожженный доломит

(СаСО3 • MgCCb) используют для известкования почв. Магний в данном соединении хорошо доступен растениям.

Карбонат магния (магнезит)

– высококонцентрированное магниевое удобрение, представленное в виде природного минерала и обожженного магнезита (до 89 % MgO).

Оно представляет собой щелочные, сильно действующие формы, обладающие высокой нейтрализующей способностью и превосходящие действие извести. Высокие дозы магнезита могут приводить к обострению кальциевого и борного голодания растений и, как следствие, к снижению урожайности. В связи с этим, применение магнезита необходимо совмещать с внесением бора под требовательные к нему культуры, а при нейтрализации кислотности почвы сочетать с карбонатами кальция.

Дунитовая мука и магниевый змеевик (серпентинит)

– отходы асбестовой и горнорудной промышленности. По химическому составу это трудно растворимые силикаты магния. Применяются заблаговременно в повышенных дозах. Используются в качестве сырья для сложных магнийсодержащих удобрений, а также для непосредственного внесения как местное удобрение. В воде нерастворимы, разлагаются под воздействием кислот почвы.

Аммошенит

((NH4)2SO4 • MgSO4 • 6H2O) – двойная соль сульфата аммония и сульфата магния. Минерал кристаллический, цвет от светло-коричневого до серого. Может применяться и как азотно-магниевое удобрение.

Сульфат магния (энеолит), кизерит

– водорастворимые быстродействующие сернокислые соли магния. Рекомендуются к применению в интенсивном земледелии на слабокислых и нейтральных почвах, а также в тепличных хозяйствах, на интенсивных лугах, в овощеводстве открытого грунта. Удобрение устраняет острый (определяемый визуально по признакам магниевого голодания) недостаток этого элемента при проведении некорневой подкормки.

Каинит

(КCl х MgSO4 • 3H2O) – минерал с большой примесью NaCl (составляет 45–47 % от общей массы). Удобрение низкопроцентное, применяется на лугах и пастбищах.

Плавленый магниевый фосфат (ПМФ)

содержит усвояемые растениями фосфор и магний (Са3(РO4)2 + MgSO4 х SiO3). Удобрение не слеживается и не содержит свободной кислотности. Тонко размолотый ПМФ применяется на всех типах почв при основном внесении.

Магний-аммонийфосфат (МАФ)

(MgNH4PO4 • Н2О) содержит три питательных элемента: фосфор, азот и магний. МАФ на песчаных и супесчаных оподзоленных почвах применяют как основное допосевное удобрение. Также его используют в условиях орошаемого земледелия как концентрированное азотно-фосфорное удобрение тогда, когда до посева рекомендуется вносить азот и фосфор малыми дозами, а позднее в виде подкормок. Применяется в качестве компонента для приготовления сложных удобрений или концентрированных тукосмесей.[4]

Навоз – используется для запахивания при осенней или весенней перепашке почвы. Важный источник пополнения содержания обменных форм почвенного магния.[4]

Удобрения, содержащие Магний


Показать все удобрения »

Эффект от применения магнийсодержащих удобрений

Интенсивная система земледелия приводит к повышению продуктивности сельскохозяйственных культур. Одновременно снижается содержание доступных форм магния в почве, а значит, возникает необходимость применения магнийсодержащих удобрений.

Высокая эффективность магниевых удобрений отмечается не только для сельскохозяйственных культур с высокой потребностью в нем (картофель, овощные), но и зерновых, технических культур, чая.

Зерновые, картофель, корнеплоды сахарной свеклы, зеленая масса кукурузы, сено многолетних трав, чайный лист

значительно повышают урожайность при применении магнийсодержащих удобрений. Кроме того, в растительной продукции увеличивается содержание сахара, крахмала, витамина С, белка. Отмечается улучшение качества семян. Повышается всхожесть и энергия прорастания семян, а также усиление устойчивости выращиваемых растений к неблагоприятным условиям внешней среды и различным грибковым заболеваниям.[4]

 

Оставьте свой отзыв:

Составители:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 23.05.14 01:07

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Издательство «Наукова Думка», Киев, 1969

2.

Глинка Н.Л. Общая химия. Учебник для ВУЗов. Изд: Л: Химия, 1985 г, с 731

3.

Коренков Д.А Удобрения, их свойства и способы использования — M.: Колос, 1982.— 415 с.

4.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

5.

Петров Б.А., Селиверстов Н.Ф. Минеральное питание растений. Справочное пособие для студентов и огородников. Екатеринбург, 1998. 79 с.

6.

Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. / Глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта +, 2000. – 640 с., ил.

Изображения (переработаны):
7.

Magnesium deficiency, by Clemson University - USDA Cooperative Extension Slide Series, Bugwood.org, по лицензии CC BY

8.

Magnesium deficiency, by R.J. Reynolds Tobacco Company Slide Set, R.J. Reynolds Tobacco Company, Bugwood.org, по лицензии CC BY

9.

Mg, by Diana, по лицензии CC BY