Fertilizarea cu magneziu îmbunătățește randamentul culturilor în majoritatea sistemelor de producție O meta-analiză
Zheng Wang
1 Departamentul de nutriție a plantelor, Laboratorul cheie de interacțiune plantă-sol, MOE, Universitatea agricolă din China, Beijing, China
2 Academia Națională de Agricultură pentru Dezvoltare Verde, Universitatea Agricolă din China, Beijing, China
3 Institutul Internațional de Magneziu, Universitatea Fujian pentru Agricultură și Silvicultură, Fuzhou, China
Mahmood Ul Hassan
1 Departamentul de nutriție a plantelor, Laboratorul cheie de interacțiune plantă-sol, MOE, Universitatea agricolă din China, Beijing, China
Faisal Nadeem
1 Departamentul de nutriție a plantelor, Laboratorul cheie de interacțiune plantă-sol, MOE, Universitatea agricolă din China, Beijing, China
Liangquan Wu
3 Institutul Internațional de Magneziu, Universitatea Fujian pentru Agricultură și Silvicultură, Fuzhou, China
Fusuo Zhang
1 Departamentul de nutriție a plantelor, Laboratorul cheie de interacțiune plantă-sol, MOE, Universitatea agricolă din China, Beijing, China
2 Academia Națională de Agricultură pentru Dezvoltare Verde, Universitatea Agricolă din China, Beijing, China
3 Institutul Internațional de Magneziu, Universitatea Fujian pentru Agricultură și Silvicultură, Fuzhou, China
Xuexian Li
1 Departamentul de nutriție a plantelor, Laboratorul cheie de interacțiune plantă-sol, MOE, Universitatea agricolă din China, Beijing, China
2 Academia Națională de Agricultură pentru Dezvoltare Verde, Universitatea Agricolă din China, Beijing, China
Date asociate
Abstract
Introducere
Magneziul (Mg) este un element esențial pentru culturi, animale și oameni, a căror deficiență afectează fotosinteza și împărțirea carbohidraților în culturi (Nèjia și colab., 2016), reduce durabilitatea producției și dezvoltării agricole și provoacă efecte negative pe termen lung impactul asupra sănătății umane și animale (Robert și Helen, 2004; Jeroen și colab., 2015). Din păcate, simptomele evidente ale deficitului de Mg apar frecvent în culturi, în special în stadiul lor critic de dezvoltare, cu acumulare rapidă de carbohidrați, cultivate în soluri acide răspândite pe scară largă în întreaga lume (Cakmak și colab., 1994; Nèjia și colab., 2016). Produsele agricole comestibile sunt principala sursă de nutriție Mg pentru oameni și animale. Prin urmare, menținerea conținutului de Mg al produselor agricole într-un interval relativ suficient este foarte importantă pentru sănătatea animalelor și a oamenilor.
Într-un sistem de producție agricolă, disponibilitatea Mg pentru culturi depinde de diverși factori, cum ar fi textura solului, capacitatea schimbabilă a cationilor (Hariadi și Shabala, 2004), factorii climatici și antropogeni specifici sitului, practicile de gestionare agronomică, precum și speciile de cultură în sine ( Scheffer și Schachtschabel, 2002; Mikkelsen, 2010). Culturile absorb Mg din sol în principal prin rădăcini. Solul adecvat Mg este o cheie pentru a asigura creșterea și producția robustă a culturilor. Deficitul absolut de Mg în sol reduce dramatic absorbția Mg de către rădăcinile culturilor, ceea ce este frecvent o consecință a conținutului scăzut de Mg în rocile sursă (Papenfuß și Schlichting, 1979), pierderile de Mg prin mobilizare și levigare în sol (Schachtschabel, 1954) sau Epuizarea Mg datorită producției intensive de culturi (Pol și Traore, 1993). În plus, competiția cationică, rezultată din fertilizarea dezechilibrată a solului pe termen lung, determină heterogenitatea nutrienților în soluri. O condiție bună a solului Mg este condiția prealabilă pentru a asigura absorbția Mg de către rădăcinile culturilor și pentru a spori eficiența utilizării Mg.
Aciditatea solului este un alt factor important care determină productivitatea culturilor (Mohebbi și Mahler, 1989; Aggangan și colab., 1996), strâns asociată cu deficiența de potasiu, calciu, magneziu, fosfor și zinc, în timp ce toxicitatea aluminiului și manganului (Guo și colab., 2004; Zhu și colab., 2004; Binh și colab., 2018) antagonizează disponibilitatea Mg (Wang și colab., 2014). În plus, caracterul extrem de mobil al ionului Mg 2+ îl face susceptibil la levigarea din zona rădăcinii prin precipitații abundente (Schachtschabel, 1954; Grzebise, 2011; Gransee și Führs, 2013) în special în solurile acide, reducând eficiența utilizării nutrienților și recolta Randament.
Până în prezent, nu s-a făcut nicio încercare de a re-analiza sistematic efectele fertilizării cu Mg asupra randamentului culturilor și a eficienței agronomice prin rezumarea experimentelor anterioare la nivel mondial. Factori precum solul disponibil Mg, pH-ul solului și ratele și tipurile de îngrășăminte Mg condiții preliminare dau răspunsuri la aplicarea Mg. În acest studiu, a fost realizată o meta-analiză pentru (1) a evalua efectele globale ale îngrășămintelor Mg asupra randamentului culturilor și a eficienței agronomice corespunzătoare; (2) să înțeleagă efectele randamentului fertilizării cu Mg în diferite condiții de cultură și fertilizare; și (3) pentru a estima modul în care nivelurile de Mg și pH schimbabile din sol afectează rezultatele fertilizării cu Mg.