يعدّ المغنيسيوم (Mg²⁺) من العناصر الغذائية الأساسية لنمو وتطور النباتات البستانية.
ورغم أنه غالبًا ما يُهمل في برامج التسميد مقارنة بالعناصر الكبرى مثل النيتروجين والبوتاسيوم، إلا أن دوره في العمليات الحيوية النباتية يجعله عنصرًا محوريًا في تحقيق إنتاجية عالية وجودة محسّنة للمحاصيل.
الأهمية الفسيولوجية للمغنيسيوم في النبات
يُعتبر المغنيسيوم المكوّن المركزي لجزيء الكلوروفيل، حيث يحتوي كل جزيء على ذرة واحدة من Mg²⁺، مما يجعل وجوده ضروريًا لعملية التمثيل الضوئي.
كما يلعب أدوارًا أساسية في:
-
تنشيط أكثر من 300 إنزيم مرتبط بعمليات التمثيل الغذائي للطاقة.
-
نقل الكربوهيدرات من الأوراق إلى الأعضاء التخزينية مثل الثمار والجذور.
-
تحسين امتصاص الفوسفور داخل الخلايا النباتية.
📊 في الورقة البحثية، وُجد أن نقص المغنيسيوم يؤدي إلى انخفاض كفاءة التمثيل الضوئي بنسبة تصل إلى 30–50٪ في نباتات الخضار مثل الطماطم والفلفل مقارنة بالنباتات المتوازنة غذائيًا.
أعراض نقص المغنيسيوم في المحاصيل البستانية
تظهر أعراض نقص Mg عادةً على الأوراق السفلية أولاً، نظرًا لحركة العنصر داخل النبات. وتشمل الأعراض:
-
اصفرار بين العروق (Interveinal chlorosis)
-
نخر حواف الأوراق في الحالات الشديدة
-
انخفاض جودة الثمار وصلابتها
في تجارب الطماطم (Solanum lycopersicum)، أدى نقص المغنيسيوم إلى انخفاض نسبة المواد الصلبة الذائبة (TSS) من 6.4% إلى 4.8%، ما يعكس ضعف جودة الثمار (Plants, 2023).
مستويات التركيز المثلى للمغنيسيوم
تختلف التراكيز المثلى تبعًا لنوع المحصول ومرحلة النمو، ولكن الدراسة توصي بالقيم التالية:
| نوع النبات | التركيز المثالي في الأوراق (mg Mg·g⁻¹ DW) | التركيز في المحلول المغذي (mmol·L⁻¹) |
|---|---|---|
| الخضار الورقية (الخس، السبانخ) | 3.0 – 6.0 | 1.0 – 2.0 |
| الفواكه (الطماطم، الفراولة) | 2.5 – 4.0 | 1.5 – 2.5 |
| النباتات الدرنية (البطاطا) | 2.0 – 3.5 | 1.0 – 2.0 |
وفقًا لتجارب الهيدروبونيك، أظهرت زيادة Mg في المحلول إلى 2 mmol·L⁻¹ تحسنًا في نمو الكتلة الجذرية بنسبة 25% في الطماطم (PMC10628537).
العلاقة بين المغنيسيوم والعناصر الغذائية الأخرى
تُشير الورقة إلى أن المغنيسيوم يتفاعل تنافسيًا مع عناصر مثل الكالسيوم والبوتاسيوم عند امتصاصها عبر الجذور.
ارتفاع مستويات K⁺ أو Ca²⁺ في التربة يمكن أن يسبب تثبيط امتصاص المغنيسيوم، مما يؤدي إلى نقصه حتى لو كانت مستوياته الكلية مرتفعة.
🔬 في تجارب الخيار، أدى مضاعفة تركيز البوتاسيوم في الوسط الغذائي إلى تقليل امتصاص Mg بنسبة 35٪.
المغنيسيوم وجودة الثمار وإنتاجيتها
يُحسن المغنيسيوم من عدة صفات نوعية للمحاصيل:
-
زيادة محتوى فيتامين C في الفواكه بنسبة تصل إلى 20–25%.
-
تحسين الصلابة في ثمار الفلفل والفراولة.
-
رفع كفاءة نقل السكريات إلى الثمار مما يزيد من الطعم الحلو.
في دراسة على الفلفل الحلو، رفع استخدام MgSO₄ بتركيز 2 mmol·L⁻¹ إنتاجية الثمار بنسبة 18% مقارنة بالتحكم.
ممارسات الإدارة والتسميد بالمغنيسيوم
يمكن تطبيق المغنيسيوم من خلال:
-
التسميد الأرضي باستخدام كبريتات المغنيسيوم (Epsom salt).
-
التسميد الورقي بتركيز 1–2% MgSO₄ لرش الأوراق.
-
التسميد في أنظمة الزراعة المائية بتركيز 1.5–2.0 mmol·L⁻¹.
تشير النتائج إلى أن التسميد الورقي المنتظم بالمغنيسيوم يمكن أن يرفع الإنتاجية الإجمالية بنسبة 10–30% في المحاصيل الحساسة مثل الفلفل والطماطم (Plants, 2023).
الاتجاهات المستقبلية والبحثية
توصي الدراسة بعدة توجهات للبحث المستقبلي:
-
تطوير أصناف نباتية عالية الكفاءة في امتصاص المغنيسيوم.
-
دراسة التفاعل الجيني والفسيولوجي بين Mg والعناصر الكبرى الأخرى.
-
استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد (Remote Sensing) للكشف المبكر عن نقص Mg من خلال مؤشرات الطيف النباتي.
المراجع
-
Farhat, N., et al. (2023). Magnesium in Horticultural Crops: Current Status, Physiological Roles, and Future Perspectives. Plants, 12(21), 3794.
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10628537
