Ugrás a tartalomhoz

Agrokémia és növényvédelmi kémia

Loch Jakab – Nosticzius Árpád

Mezőgazda Kiadó

A magnézium

A magnézium

A magnézium mint a klorofill alkotórésze jelentős szerepet tölt be az asszimilációs folyamatokban. A magnéziumtartalom nagyobb része ionos állapotban, szabadon, illetve a plazmafehérjékhez kötve fordul elő a növényben. Mint enzimaktivátor, specifikus funkciókat lát el elsősorban a foszforilálási folyamatokban s ezen keresztül közvetve a fotoszintézisben, a légzésben, a tartaléktápanyagok képzésében és a nitrogén-anyagcserében.

Magnézium a talajban

A növények táplálkozása szempontjából legfontosabb a vízoldható és kicserélhető magnézium mennyisége. A magnézium vízoldható vegyületei a kloridok, a szulfátok és a nitrátok. Dolomitos talajokon magnézium-hidrogén-karbonát is képződik.

A közvetlenül hasznosítható magnéziumtartalom szoros összefüggésben van a talajtulajdonságokkal és a talajok képződési viszonyaival. A kicserélhető magnézium mennyisége növekszik a kolloidtartalommal, így általában minél nagyobb a talaj agyag- és humusztartalma, annál több kicserélhető magnéziumot tartalmaz. A talajok könnyen oldható magnéziumtartalma a kilúgzás mértékétől függ. Emiatt a kilúgzott és a kolloidban szegény savanyú talajokban található a legkevesebb könnyen oldható és kicserélhető magnézium.

Hazai talajaink között legkisebb a váztalajokhoz tartozó savanyú homoktalajok és az erősen kilúgzott barna erdőtalajok magnéziumtartalma. A csernozjom talajok, réti talajok, láptalajok magnéziumtartalma lényegesen nagyobb és a felsorolás sorrendjében növekszik. Sok magnéziumot találunk a szikes talajokban is. Egy-egy fő típuson belül nagy különbségek lehetnek a magnéziumtartalomban, a talajtulajdonságoktól függően.

A kicserélhető magnézium mennyisége általában kisebb, mint a kicserélhető kalciumtartalom, de nagyobb, mint a káliumtartalom. Az S érték százalékában kifejezve a magnézium mintegy 5–25%. A talajoldat magnéziumtartalmát a kicserélhető és az oldható, illetve mobilizálható készletek együtt szabják meg.

A magnézium legnagyobb része szilikátok és karbonátok formájában van jelen a talajban. Fontosabb magnéziumtartalmú szilikátok: a biotit, a szerpentin és az olivin, illetve az agyagásványok közül a klorit és vermikulit. A szilikátok nehezen hasznosíthatók, magnéziumtartalmuk csak az ásványok mállása révén válik szabaddá, míg a karbonátok (magnezit és dolomit) szénsavas vízben oldódnak, ezért viszonylag könnyen mobilizálható tartalékok.

A magnézium felvétele, eloszlása, szerepe

A növény a magnéziumot Mg2+ formájában veszi fel. A magnézium felvételében is érvényesülhet a fém kationok közötti antagonizmus és az ammóniumion gátló hatása. Kimutatták, hogy a nitrát-nitrogénnel táplált növények több magnéziumot vesznek fel, mint az ammónium-nitrogénnel táplált növények. A magnézium felvételét a savanyú kémhatás is gátolja.

A növényben elsősorban a csúcsok irányába vándorol, de az a tény, hogy a magnéziumhiány elsősorban az idősebb levelekben észlelhető, arra utal, hogy hiányos magnéziumtáplálkozás esetén a magnézium az idősebb levelekből a fiatalabb levelekbe vándorol.

Különböző korú burgonyalevelek magnéziumtartalma és a levelek kora közötti összefüggést szemlélteti a 37. ábra. Az ábrából kitűnik, hogy látható magnéziumhiány az idősebb leveleken lép fel, és ez a szárazanyag kis magnéziumtartalmával párosul. Bőséges magnéziumtáplálkozás esetén éppen fordított a magnézium eloszlása: az idősebb levelek tartalmaznak többet.

37. ábra - Különböző korú burgonyalevelek Mg-tartalma hiányos Mg-ellátás mellett (Werner 1960)

kepek/37abra.png


A növények magnéziumtartalma általában kisebb, mint 0,5% a szárazanyagban. A 0,2% alatti magnéziumtartalom magnéziumhiányra utal. Az összes magnéziumnak mintegy 15–20%-a a klorofillban található, legnagyobb része azonban ionos formában, továbbá kelátszerű kötésben. Egy része sókban (pl. magnézium-oxalát, fitin) található. A magvakban viszonylag sok magnézium halmozódik fel.

A magnézium, mint enzimaktivátor, elsősorban a foszforilálási folyamatokat aktiválja. Kelátszerű kapcsolódást hoz létre a pirofoszfát-struktúra (pl. az ATP) és az enzim, illetve a szubsztrátum között. A magnézium enzimaktiváló szerepe teszi érthetővé, hogy függetlenül a klorofillban betöltött funkciójától, a magnéziumhiány korlátozott asszimilációval jár, a csökkent foszforilálás következményeként.

A jó magnéziumellátás növeli a fotoszintetikus aktivitást. A kukoricalevelek magnéziumtartalma és a szén-dioxid-fixálás kapcsolatát, kísérleti eredmények alapján, a 38. ábra szemlélteti. A magnéziumnak szerepe van a szénhidrátképzésben is. Hiánya esetén csökken a növények szénhidráttartalma, pl. a burgonya keményítőtartalma.

38. ábra - Összefüggés a kukoricalevelek Mg-tartalma és a CO2-asszimiláció között (Peaslee, Moss 1966)

kepek/38abra.png


A magnézium részt vesz a fehérjeszintézisben. Magnéziumhiány esetén csökken a növényekben a fehérjefrakció és növekszik a nem fehérjeszerű anyagok mennyisége. A fehérjeszintézis gátolt, de nem az aminosavak hiányában, hanem a megfelelő enzimatikus folyamatok elmaradása következtében. Az aminosavak kapcsolódását a szállító RNS-molekulához és a polipeptidlánc leválasztását a riboszómáról a Mg2+ aktiválja. Magnézium hiányában ez nem következik be.

Kimutatták, hogy a magnézium megakadályozza a savanyú talajokon fellépő alumíniumtoxicitást. Továbbá bizonyították, hogy magnéziumhiányos talajon a magnéziumtrágyázás hatására a gabona zászlós levele később hal el, így hosszabb ideig képes szén-dioxid-megkötésre. A magnéziumtrágyázás növeli az ezerszemtömeget.

A magnézium hiánya és következményei

A magnéziumhiány kedvezőtlenül befolyásolja a növények asszimiláló és szintetizáló tevékenységét, ami károsan hat a termés mennyiségére és minőségére.

A leveleken jellegzetes, látható hiánytünetek észlelhetők a csökkent klorofillképződés következtében. Gabonaféléknél és füveknél a világoszöld levélfelületen sötétzöld, gyöngyfüzérszerű klorofillfelhalmozódás látható. Kukoricánál a levelek csíkozottsága jellemzi a magnéziumhiányt. A burgonya, dohány, bab, szója, cukorrépa, szőlő és gyümölcsfélék idősebb levelein a klorofilltartalom csökkenése (a levélerek között) előbb sárga foltok kialakulásához vezet, majd fokozatos szövetelhalás (nekrózis) következik be. A levélerek zöldek maradnak.

Kérdések

1. Milyen formákban található a magnézium a talajban, mi az egyes formák jelentősége?

2. Milyen a hazai talajok magnéziumellátottsága, hol fordul elő hiány?

3. Hogyan veszi fel a növény a magnéziumot, milyen az eloszlása a növényben?

4. Mi a magnézium szerepe az anyagcsere-folyamatokban?

5. Melyek a magnéziumhiány tünetei?