مقاله آشنایی با نقش عنصر منیزیم در خاک

منیزیم هشتمین عنصر فراوان پوسته زمین است که در گروه دوم جدول تناوبی به عنوان فلز قلیایی خاکی قرار دارد. این عنصر 1.93 درصد از پوسته زمین را تشکیل میدهد (Maguire & Kwan, 2002) مقدار کل منیزیم خاكها متغیر است و از مقادیر ناچیز در خاكهاي شنی درشت بافت مناطق مرطوب تا چندین درصد در خاكهاي ریز بافت مناطق خشک و نیمه خشک (تشکیل شده از مواد مادري غنی از منیزیم)، نوسان میکند. منشأ منیزیم خاك، تجزیه سنگهاي مادري داراي کانیهایی نظیر بیوتیت، دولومیت، کلریت، سرپنتین و الیوین است. این عنصرکه جزء عناصر ضروري پرمصرف براي گیاه طبقه بندي میگردد، داراي نقشهاي حیاتی در گیاه میباشد. بسیاري از واکنشهاي متابولیکی، فیزیولوژیکی و زیستی در گیاهان، تحت تأثیر کمبود منیزیم قرار گرفته و باعث اختلال در رشد و عملکرد گیاه میگردد  (Farhat et al.,2016) مقدار منیزیم در محصولات زراعی و باغی و غلظت آن در رژیمهاي روزانه غذایی در کیفیت غذا و تغذیه انسان نیز بسیار مهم است، بخصوص که 75 درصد جذب روزانه منیزیم از طریق غلات انجام میشود ((Broadley,2008.

 

منیزیم در خاك

منیزیم در خاك به شکلهاي تبادلی، محلول، موجود در ساختمان کانیها و موجود در جزء آلی خاك وجود دارد. منشأ منیزیم در خاك از سنگهاي مادري است که حاوي کانیهاي سیلیکاتی مختلف هستند. مقدار منیزیم کانیهاي سیلیکاتی مختلف تفاوت زیادي دارد (موسکوویت < بیوتیت < هورنبلند < اوژیت الیوین). مهمترین منبع منیزیم مورد استفاده گیاه، منیزیم محلول، تبادلی و مقداري از منیزیم غیر تبادلی است که در طول فصل رشد به صورت محلول یا تبادلی درآمده و قابل استفاده گیاه گردیده است. منیزیم به شکل تا حدودي کندرهاتر نیز ممکن است در خاك وجود داشته باشد که در این فرم با منیزیم قابل تبادل در تعادل است. معمولا مقدار منیزیم در خاكهاي رسی در مقایسه با خاكهاي شنی بیشتر است که دلیل آن مقدار بیشتر کانیهاي سیلیکاتی در این خاكها است. قابلیت استفاده منیزیم به عوامل مختلفی که شامل ویژگیهاي شیمیایی سنگ مادر، میزان هوادیدگی، عوامل اقلیمی و انسانی مکان ویژه، نوع و گونه گیاه کشت شده، تناوب، تراکم کشت و میزان کودهاي آلی و شیمیایی استفاده شده، بستگی دارد.

عواملی که سبب بوجود آمدن کمبود منیزیم در خاك میشوند شامل موارد زیر است:

  1. خاكهایی که میزان منیزیم در سنگ مادر آنها ناچیز است.
  2. خاكهاي اسیدي با ظرفیت تبادل کاتیونی کم. در این خاكها بارندگی زیاد منجر به شستشوي منیزیم از پروفیل خاك میشود. همچنین سمیت آلومینیوم در این خاكها میتواند منجر به کمبود منیزیم شود.
  3. تنش گرمایی و خاك خشک
  4. مقادیر زیاد کاتیونهاي رقیب مانند پتاسیم، کلسیم، آمونیوم و سدیم
  5. کوددهی طولانی مدت و غیرمتعادل با نیتروژن، فسفر و پتاسیم منجر به تخلیه منیزیم از خاك، رقابت کاتیونی و شستشوي منیزیم از خاك میشود.
  6. کشتهاي متراکم مانند کشتهاي گلخانهاي با عملکرد زیاد که حتی در خاكهاي آهکی با میزان قابل توجه منیزیم میتواند در دراز مدت، منجر به تخلیه این عنصر از خاك و بروز کمبود آن شود.

 

وضعیت منیزیم در خاكهای ایران

با توجه به اقلیم خشک و نیمه خشک اکثر مناطق در ایران و آهکی بودن خاك و فراوانی منیزیم در این خاكها و اینکه کمبود منیزیم معمولا در این خاكها مشاهده نشده است، بررسیهاي محدودي در مورد وضعیت منیزیم در خاكهاي ایران انجام شده است.

 

Broadley, M.R., J.P. Hammond., G.J. King., D. Astley., H.C. Bowen., M.C. Meacham., A. Mead., D.A. Pink., G.R. Teakle and R.M. Hayden. 2008. Shoot calcium and magnesium
concentrations differ between subtaxa, are highly heritable, and associate with potentially pleiotropic loci in Brassica oleracea. Plant Physiology.146(4): 1707-1720.

Farhat, N., Elkhouni, A., Zorrig, W., Smaoui, A., Abdelly, C., & Rabhi, M. (2016). Effects of magnesium deficiency on photosynthesis and carbohydrate partitioning. Acta physiologiae plantarum, 38(6), 145.

Maguire, M. E., & Cowan, J. A. (2002). Magnesium chemistry and biochemistry. Biometals, 15(3), 203-210.