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
Использовано изображение:[9]
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
, как правило, бедны магнием. Критическое содержание магния в них составляет 7-8 мг на 100 г почвы.
[1]
характеризуются процессом вымывания магния, что требует ежегодного внесения растворимых магниевых удобрений.
[1]
, характеризуются слабым вымыванием магния. Содержание его в таких почвах повышено. Вносится только под культуры, требовательные к данному элементу.
[1]
легкого механического состава отличаются недостаточным содержанием магния.
[1]
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]
Недостаток магния
Недостаток магния
1 – межжилковый хлороз (листья табака);
2 – красно-коричневая окраска по краям (листья хлопка)
Использованы изображения:[8][7]
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 • 6Н2O |
10% MgO |
Калимагнезия, 2-й сорт
K2SO4 • MgSO4 • 6Н2O |
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 • 2Н2О |
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
(СаСО3 • MgCO3) используется для известкования кислых почв в дозе 3–4 т/га. Эффективнее всего на легких почвах.
(СаСО3 • MgCCb) используют для известкования почв. Магний в данном соединении хорошо доступен растениям.
– 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.
– 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.
((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.
– 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.
(КCl х MgSO4 • 3H2O) – минерал с большой примесью NaCl (составляет 45–47 % от общей массы). Удобрение низкопроцентное, применяется на лугах и пастбищах.
содержит усвояемые растениями фосфор и магний (Са
3(РO
4)
2 + MgSO
4 х SiO
3). Удобрение не слеживается и не содержит свободной кислотности. Тонко размолотый ПМФ применяется на всех типах почв при
основном внесении.
(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]
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle