Magnesio (Mg)

Junto con el nitrógeno, el fósforo y el potasio, a menudo se subestima la importancia central del magnesio. El magnesio promueve el crecimiento de las raíces, así como la formación de rendimiento y protege decisivamente a la planta del estrés causado por la sequía, las altas temperaturas y la alta irradiación de la luz. Muchos suelos son naturalmente bajos en magnesio. Especialmente en suelos ligeros y ácidos, el magnesio disponible para las plantas en el suelo a menudo es insuficiente para satisfacer las necesidades de los cultivos agrícolas.

Además de los iones de Mg²⁺ que se encuentran en la solución del suelo, una fracción del magnesio es intercambiable al encontrase electrostáticamente fijada a la materia orgánica o minerales arcillosos dependiendo su liberación del efecto que tiene la absorción de un Mg²⁺ en la solución del suelo en el equilibrio con la fase fracción intercambiable. En la fracción no intercambiable, el magnesio esta en la red de cristal la cual es la base estructural directa de los silicatos del suelo. Tan solo las dos primeras fracciones son disponibles para las plantas.

Debido a la capa grande que se forma por la hidratación del ión de magnesio, la fijeza con la que los iones de Mg están fijados a las superficies de intercambio (fuerza de Coulomb-Lorentz) es relativamente poca y por lo tanto reversible. Esto conduce a un alto peligro de que el Mg sea lavado, especialmente en suelos con baja capacidad de sorción/fijación y con valores de pH bajos.

Dinámica del magnesio en el suelo

• El magnesio liberado en la meteorización de los silicatos representa para la nutrición de la planta una fuente que puede suministrar Mg pero en forma muy lenta.
• La magnesita y dolomita presentes en algunos suelos dejan de ser una fuente disponible de Mg a partir de un pH > 6, ya que bajo estas condiciones son casi insolubles.
• Muchos suelos por naturaleza son pobres en magnesio. En especial en suelos livianos y ácidos el magnesio disponible para la planta con frecuencia no es suficiente para cubrir la demanda de Mg que tienen los cultivos.
• La absorción de Mg por parte de la planta es influenciado negativamente por una relación K : Mg- y Ca : Mg alta, así como un bajo valor de pH de los suelos. De esta forma, a pesar del suelo tener un alto contenido de Mg, puede aparecer una deficiencia de magnesio latente o aguda para las plantas.

El magnesio cumple una importante función en la preservación de la estructura del suelo. Junto con otros cationes multivalentes, sobre todo el calcio, el magnesio forma puentes entre los minerales arcillosos con carga negativa. De este modo, se propicia una estructura del suelo estable y grumosa que impide el apelmazamiento. Esto facilita la función del suelo de acumular una gran cantidad de agua disponible para las plantas, las que pueden formar allí un buen entramado de raíces para aprovechar el agua y los nutrientes.

Niveles de fertilización del suelo

La fracción de magnesio en el suelo importante para la nutrición de la planta es aquella que se encuentra inmediatamente disponible en la solución del suelo. Por medio del análisis de suelo se puede determinar la cantidad de K disponible e intercámbiale para así calcular la cantidad necesaria de fertilizante. 
Se puede diferenciar 5 niveles de disponibilidad que van desde muy bajo (A) hasta muy alto (E) en dependencia del tipo de suelo. La categoría "C" es el nivel de nutrientes (fertilidad) deseable del suelo. El contenido de nutrientes de cada nivel varía de acuerdo al tipo de suelo (suelos livianos, medianos y pesados).

Las plantas absorben magnesio de la solución del suelo solo como ión Mg²⁺. Es muy móvil en la planta e importante para diferentes procesos del metabolismo de la planta.

Funciones del Magnesio en la planta

• El magnesio es un componente central de la clorofila ("hoja verde") y por esta razón el magnesio es imprescindible para la síntesis, transporte y almacenamiento de importantes compuestos vegetales (carbohidratos, proteínas, grasas).
• Es la base estructural de la clorofila y por ello esencial en el proceso de la fotosíntesis y la fijación de CO₂ como coenzima.
• Es esencial en todos los procesos de fosforilación de la planta, promoviendo la transferencia y conversión y acumulación de la energía. Esto es, en la fotosíntesis, síntesis de carbohidratos, proteínas, ruptura de los carbohidratos en ácido pirúvico (respiración).
• Tiene un efecto activador sobre diversas enzimas.
• Regula el balance energético de las plantas, porque es necesario para la formación de puentes entre enzimas y el portador de energía ATP. En dónde haya necesidad de ATP, es imprescindible la presencia de Mg.
• Influencia la formación de RNA y con ello la transformación de la información genética en proteínas.
• Es un componente de substancias pécticas importantes para la estabilidad de la estructura celular así como de la fitina, la cual es un acumulador de fósforo de baja energía (fósforo de fitina) de gran significado para la germinación de la semilla.
• Es un componente estructura integrado en los ribosomas y la matriz del núcleo celular y contribuye a la estabilización de la membrana celular.
• Participa en la formación de las paredes celulares.
• Tiene propiedades hidratantes e influencia con ello el balance hídrico y la eficacia de las enzimas.
• El magnesio y el manganeso incrementan el valor de la concentración de componentes determinantes como el ácido cítrico y la vitamina C. Estos favorecen la calidad de las verduras al ser congeladas y la resistencia de las papas contra coloraciones en la elaboración de puré y harina para albóndigas.
   

El magnesio cumple también la función de transportar los carbohidratos a los órganos de recolección. Para ello, los asimilados se movilizan con ayuda del magnesio desde la fotosíntesis  o desde los carbohidratos almacenados temporalmente en el brote, se transportan a los granos, tubérculos o mazorcas y allí se utilizan para lograr un mejor aprovechamiento.

El magnesio protege a las plantas frente al estrés

Las plantas que padecen falta de magnesio reaccionan de forma claramente más sensible a la sequía, las altas temperaturas y una elevada exposición a la luz que aquellas que cuentan con un buen aporte de magnesio.

Estrés por sequía: El magnesio protege a la plantas ya que propicia un crecimiento mejorado de las raíces, posibilitando así el acceso al agua en capas más profundas del suelo.

Altas temperaturas y exposición a la luz: Las altas temperaturas fomentan el crecimiento de las plantas y así crece la necesidad de magnesio, de modo que se puede generar una situación de escasez fácilmente. Los científicos parten de la base de que la sensibilidad de las plantas con falta de magnesio frente al estrés por calor y luz se debe a una elevada concentración de radicales de oxígeno en las células de las hojas. Bajo el efecto de altas temperaturas e insuficiente aporte de magnesio, el proceso de la fotosíntesis se ve perjudicado y el exceso de energía lumínica causa la formación de estos compuestos agresivos de oxígeno. Estos dañan las células y causan finalmente su muerte; se forman necrosis en las hojas.

• Los síntomas de deficiencia se pueden observar primero en las hojas viejas. Se presentan manchas cloróticas entre las nervaduras del as hojas.
• En caso de deficiencia prolongada aparecen necrosis y coloración rojiza en el tallo.
• En el caso de radiación solar fuerte toda la planta se ve marchita y flácida. (similar al los síntomas por deficiencia de K). Este efecto se atribuye a un desequilibrio del balance hídrico en la planta. La hoja luce rígida y quebradiza.
• El contenido de clorofila y el número de cloroplastos disminuyen en la planta.