□福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院楊文浩
土耳其薩班哲大學(xué)植物營養(yǎng)學(xué)家Ismail Cakmak教授指出:“雖然鎂素是植物生長必需的營養(yǎng)元素,但在世界范圍內(nèi),鎂是‘被遺忘的元素’?!遍L期以來,隨著氮磷鉀養(yǎng)分的大量投入、農(nóng)作物復(fù)種指數(shù)提高、新品種應(yīng)用,作物產(chǎn)量和生物量不斷提高,作物從土壤帶走的鎂素不斷增加。加之農(nóng)戶對傳統(tǒng)有機(jī)肥、秸稈還田和包含鎂素在內(nèi)的中微量肥料的重視不夠,土壤鎂素得不到有效補(bǔ)充。植物缺鎂現(xiàn)象在不同地區(qū)和不同作物上陸續(xù)出現(xiàn),嚴(yán)重者顯著影響到作物增產(chǎn)和農(nóng)民增收。
在中國,隨著人口數(shù)量的不斷在增加,復(fù)種指數(shù)不斷升高,連年增產(chǎn)的壓力日益加大,人們對于土壤、土質(zhì)、土壤養(yǎng)分的期盼越來越高。在人們的期盼中,鎂是如何發(fā)揮作用的?
鎂是植物生長發(fā)育的必需營養(yǎng)元素之一,植物通過根系從土壤中吸收鎂,因此,土壤中鎂的數(shù)量及其有效性對植物的鎂營養(yǎng)十分重要。土壤中鎂的形態(tài)包括礦物態(tài)、非交換態(tài)、交換態(tài)、水溶態(tài)和有機(jī)態(tài)。其中,水溶態(tài)鎂是植物吸收的主要形態(tài)。在土壤中,水溶態(tài)養(yǎng)分的遷移性最強(qiáng),也是淋洗損失的主要養(yǎng)分形態(tài)。與鉀、鈣和銨根等陽離子相比,鎂的移動性較強(qiáng),這主要是由于鎂的離子半徑較鉀鈣小,但其水化半徑較大,離子外圍包有厚厚的水化層,導(dǎo)致土壤膠體對其吸附能力不強(qiáng)。因此,導(dǎo)致鎂在土壤溶液中的移動性較強(qiáng),容易發(fā)生淋洗。影響土壤中水溶性鎂淋洗的主要因素包括氣候(降水)、土壤類型、酸堿性以及與其他元素(氮、鉀、鈣和鋁等)互作等。從生態(tài)區(qū)域區(qū)分,降水量較大的地區(qū),土壤中水溶性鎂的淋洗較為普遍。在我國南方地區(qū),大面積紅壤及由其發(fā)育而成的水稻土中的鎂十分匱乏。土壤黏土礦物類型也是影響鎂淋溶的重要因素,一般認(rèn)為,以蒙脫石、蛭石等2∶1型黏土礦物為主的土壤對鎂的吸附能力較強(qiáng),土壤不易缺鎂;而以高嶺石、無定形氧化鐵鋁膠體為主的土壤對鎂的吸附能力較差,易發(fā)生鎂淋洗。另外,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的大量投入也會影響土壤中鎂的淋洗。氮肥的過量投入會引起土壤酸化,土壤中氫離子和鋁離子將鎂置換到土壤溶液中,加劇了鎂的淋洗;肥料中銨根和鉀離子等進(jìn)入土壤后會與鎂離子競爭吸附位點,促進(jìn)鎂的解吸,增加鎂的淋洗。
研究表明,在缺鎂的土壤上施用鎂肥不僅可以提高土壤中鎂的含量,而且能提高作物中鎂的含量,提高作物產(chǎn)量且改善品質(zhì)。鎂肥對作物的效應(yīng)受多種因素制約,如土壤酸堿性、質(zhì)地和交換性鎂含量等,還與鎂肥種類、作物種類和生育期等有關(guān)。
對于鎂肥的應(yīng)用有以下建議:一是應(yīng)該根據(jù)土壤性質(zhì)(如土壤酸度)來選擇適宜的鎂肥品種。酸性土壤上適合施用白云石粉、氫氧化鎂及氧化鎂等堿性肥料,而接近中性的旱地土壤則適合施用硫酸鎂等速效性鎂肥;二是在降水量較大,淋溶較強(qiáng)的地區(qū),適合施用白云石粉、氧化鎂和鈣鎂磷肥等溶解性較小的鎂肥;三是為充分保證作物對鎂的吸收,鎂肥的施用量要適宜;四是鎂肥與其它肥料合理配合能夠提高其肥效。在施用氮磷鉀肥的基礎(chǔ)上配合施用鎂肥,對作物的增產(chǎn)效果較好;五是鎂肥肥效的大小也與作物的特性有關(guān)。與禾本科作物相比,豆科作物如大豆和花生等對于鎂肥的反應(yīng)比較明顯。