Toate solurile conțin ioni de calciu (Ca2+) și cationi de magneziu (Mg2+) (ioni încărcați pozitiv) atrași de locurile de schimb negative de pe argile și materia organică (complexul de schimb cationic al solului). Cantitatea și proporția relativă reflectă, de obicei, materialele parentale ale solului. Calciul (Ca) și Mg sunt nutrienți esențiali pentru plante, iar forma ionică a fiecăruia reținută pe site-urile de schimb ale solului este forma absorbită de plante. Abordarea obișnuită pentru a determina dacă aprovizionarea solului este suficientă pentru a satisface nevoile culturilor este de a extrage solul cu 1 molar (M) de acetat de amoniu (aceeași procedură utilizată pentru a determina potasiul din testul de sol) și de a evalua cantitatea măsurată în raport cu nivelurile critice. Deoarece solurile din Iowa conțin niveluri mai mult decât adecvate ale acestor nutrienți, nu a fost sau nu poate fi stabilit niciun nivel critic. Prin urmare, Ca și Mg interschimbabile nu sunt testate în mod obișnuit și nici nu există publicații ale Universității de Stat din Iowa care să ofere interpretări ale analizei solului pentru Ca sau Mg. Cu excepția cazului în care vă interesează capacitatea de schimb de cationi a solului (CEC) – în cadrul testelor de rutină ale solului, determinată prin însumarea cationilor schimbabili dominanți (Ca2+, Mg2+, K+, H+) -, nu este necesar ca probele de sol să fie analizate în laborator pentru Ca și Mg din majoritatea câmpurilor din Iowa. De asemenea, solurile din Iowa au cantități mari din ambii nutrienți și sunt reaprovizionate prin aplicarea de calcar.
Cum se calculează raportul Ca:Mg?
După ce Ca și Mg interschimbabili sunt determinați prin analize de laborator, raportul se calculează folosind baza meq (baza de încărcare electrică). De exemplu, dacă există 4,88 meq Ca/100 g de sol și 1,72 meq Mg/100 g, atunci raportul Ca:Mg este de 2,8:1. Tabelul 1 prezintă Ca schimbabil, Mg și raportul Ca:Mg calculat pentru mai multe soluri din Iowa. Aceste valori sunt tipice pentru solurile din Iowa. Raporturile Ca:Mg din soluri sunt în mod natural peste 1:1.
De ce interesul pentru raporturile Ca:Mg?
Bună întrebare. Din afirmația menționată mai sus, conform căreia nivelurile de Ca și Mg sunt mai mari decât cele necesare pentru producția vegetală în solurile din Iowa, se poate concluziona cu ușurință că ignorarea raportului este foarte bună. Cercetările confirmă că această concluzie este justificată; cu toate acestea, promovarea conceptului de raport persistă și astăzi, în ciuda multor ani de cercetări care indică contrariul. Originea acestui concept a fost derivată din lucrările lui Bear și ale colegilor săi din anii 1940. Cu toate acestea, lucrările lor nu au făcut diferența între răspunsul culturii (lucernă) datorat îmbunătățirii pH-ului în urma aplicării varului pe solurile acide și modificarea raportului Ca:Mg. Alte cercetări efectuate în aceeași perioadă au indicat că raporturile nu erau importante. De atunci, numeroase studii de cercetare nu au arătat o influență a raportului Ca:Mg asupra producției vegetale. Un exemplu este lucrarea lui McLean și a colegilor săi din 1983, în care raportul a fost manipulat prin aplicarea de var calcaros, oxid de magneziu și sulfat de magneziu și a fost măsurat răspunsul la producție (tabelul 2). Rezultatele indică faptul că atât tratamentele cu cel mai mare randament, cât și cele cu cel mai mic randament au avut loc cu un raport Ca:Mg care acoperea aceleași intervale, indicând astfel că raportul Ca:Mg nu a fost motivul pentru diferențele de randament măsurate. Concluziile cercetătorilor au fost următoarele: „Rezultatele sugerează cu tărie că, pentru a obține un randament maxim al culturilor, ar trebui să se pună accentul pe asigurarea unor niveluri suficiente, dar neexcesive, ale fiecărui cation bazic, mai degrabă decât pe încercarea de a atinge un raport de saturație a cationilor bazici (BCSR) favorabil, care, în mod evident, nu există.” Diferite teste în sere și pe teren indică faptul că productivitatea culturilor nu este influențată de intervale cuprinse între mai puțin de 1:1 și mai mult de 25:1 – rapoarte care nu se încadrează în ceea ce se măsoară în mod normal în soluri. De asemenea, plantele joacă un rol în absorbția de Ca și Mg și exclud excesul de Ca sau Mg de la suprafața rădăcinilor.
De asemenea, aplicarea de Mg nu implică faptul că vor exista probleme fizice ale solului sau de producție a culturilor; adică, aplicarea de Mg nu este „rea” pentru soluri. De exemplu, într-un studiu efectuat de Webb, potasa și sulfatul de potasiu-magneziu (K-Mag) au fost aplicate anual pe un sol Webster (în total 784 lb Mg/acru pe o perioadă de 8 ani). Producțiile din tabelul 3 indică un răspuns la potasiul aplicat, dar niciun efect al Mg aplicat.
În concluzie, conceptul de raport Ca:Mg nu este dovedit și nu ar trebui să fie folosit ca bază pentru practicile de fertilizare sau de calcar. Existența unor niveluri suficiente de Ca și Mg este metoda adecvată de evaluare, mai degrabă decât încercarea de a manipula ratele. În Iowa avem norocul ca nivelurile de Ca și Mg din sol să fie în mod normal adecvate, iar menținerea nivelului de Ca și Mg disponibil pentru plante se datorează fie faptului că solul are o rezervă mare, fie faptului că se aplică calcar cu calcar din cariera locală pentru a menține un pH adecvat al solului pentru producția vegetală.
Mai multe informații despre raporturile Ca:Mg pot fi găsite în publicația North Central Regional Extension Soil Cation Ratios for Crop Production”, care este disponibilă la biroul dumneavoastră de extensie sau pe site-ul web http://www.extension.umn.edu/distribution/cropsystems/DC6437.html.
Tabelul 1. Ca schimbabil, Mg și raportul Ca:Mg din mai multe soluri din Iowa.
| Sol | CEC | Ca | Mg | Ca:Raport Mg | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| meq/100 g | ||||||
| Kenyon | 14.0 | 8,5 | 2,6 | 3,3 | ||
| Readlyn | 19,5 | 14.5 | 4.2 | 3.5 | ||
| Klinger | 26.2 | 20.0 | 5.2 | 3.8 | ||
| Dinsdale | 20.5 | 14.6 | 4.2 | 3.5 | ||
| Tama | 20.6 | 13,9 | 3,4 | 4,1 | ||
| Muscatină | 28.3 | 20.4 | 7.1 | 2.9 | ||
| Primghar | 32.7 | 22.4 | 7.4 | 3.4 | 3.0 | |
| Sac | 29,8 | 20,6 | 5,5 | 3.7 | ||
| Marcus | 43.9 | 37.5 | 11.9 | 3.2 | ||
| Ida | 22.4 | 16.9 | 5.3 | 3.2 | ||
| Monona | 22.4 | 18 | 6.2 | 2.9 | ||
| Napier | 27.6 | 23.5 | 3.2 | 7.5 | 3.2 | 7.3 |
CEC, capacitatea de schimb cationic.
Tabel 2. Variații în Ca:Mg pentru cele mai mari cinci niveluri de randament și cele mai mici cinci niveluri de randament pentru șase ani de cultură și 12 tratamente.
| Nivel de randament | Corn
1975 |
Corn
1976 |
Soia
1977 |
Lufă
1979 |
Lufă
1980 |
|
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cele mai mari cinci | 5.7-26.8 | 5.7-14.2 | 5.7-14.9 | 5.7-14.0 | 5.7-26.8 | 6.8-26.8 |
| Cele mai mici cinci | 5.7-26.8 | 5.7-26.8 | 6.8-26.8 | |||
| Cele mai mici cinci | 5.8-21.5 | 5.0-16.1 | 2.3-16.1 | 6.8-21.5 | 8.2-21.5 | 5.7-21.5 |
Adaptat din: McLean, E.O., R.C. Hartwig, D.J. Eckert, și G.B. Triplett. 1983. Raporturile de saturație a cationilor de bază ca bază pentru fertilizarea și calcarul culturilor agronomice. II. Studii de teren. Agronomy Journal 75: 635-639.
Tabel 3. Efectul potasiului și al sulfatului de potasiu-magneziu (K-Mag) aplicat la difuzie pe un sol Webster asupra producției de porumb.
| Anul | Control | Potasiu | K-mag.Mag |
|---|---|---|---|
| bu/acru | |||
| 1967 | 146 | 160 | 161 |
| 1968 | 148 | 161 | 160 |
| 1969 | 144 | 139 | 144 |
| 1970 | 108 | 130 | 124 |
| 1971 | 147 | 157 | 160 |
| 1972 | 129 | 150 | 152 |
| 1973 | 115 | 129 | 129 |
| 1974 | 120 | 133 | 130 |
| 8-an medie | 132 | 145 | 145 |
Potasiu aplicat la 160 lb K/acru anual. K-Mag a furnizat 199 lb S/acru și 98 lb Mg/acru anual.
.