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EL MAGNESIO Y SUS FUNCIONES

EL MAGNESIO

El magnesio (Mg) es el elemento químico con número atómico 12, un metal cuya masa atómica es de 24.31; es el séptimo elemento en abundancia constituyendo del orden del 2 % de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar. El ion magnesio es esencial para todas las células vivas, incluyendo por supuesto a los vegetales. El magnesio puro no se encuentra en la naturaleza. Una vez producido a partir de las sales del mismo, este metal alcalino-térreo es utilizado como un elemento de aleación.

El Mg es fundamental para varias funciones importantes en los vegetales, como la intervención en la síntesis de pigmentos fotosintéticos y activador de varias enzimas, particularmente aquellas involucradas en el metabolismo de carbohidratos y proteínas; contribuye a la conservación de la turgencia óptima de las células y participan en la formación de carbohidratos en la planta. Uno de los papeles más importantes del Magnesio se encuentra en el proceso de la fotosíntesis; la deficiencia de Magnesio, por lo tanto, se transforma en un factor importante que limita la producción de cultivos.

EL MAGNESIO EN EL SUELO
El Magnesio está presente en tres formas en el suelo:


1. MAGNESIO DE LA SOLUCIÓN DEL SUELO: Está en equilibrio con el Magnesio intercambiable y está fácilmente disponible para las plantas.

2. MAGNESIO INTERCAMBIABLE: Es la fracción más importante para determinar el Magnesio disponible. El Mg adsorbido electrostáticamente a las partículas de arcilla y materia orgánica, dependiendo su liberación del efecto que tiene la absorción de un Mg2+ en la solución del suelo, en el equilibrio con la fracción intercambiable. Normalmente en equilibrio con el Mg de la solución del suelo

3. MAGNESIO NO INTERCAMBIABLE: Mg como componente de los minerales primarios en el suelo. El Mg está en la red de cristal la cual es la base estructural directa de los silicatos del suelo. Como el proceso de descomposición de los minerales en el suelo es muy lento, esta fracción de Mg no está disponible para las plantas. En conclusión, tan solo las dos primeras fracciones de Mg son disponibles para las plantas.
El pH del suelo tiene un efecto muy marcado en la disponibilidad del magnesio para las plantas. Son varias las formas de influencia del pH sobre este elemento:
(●) En suelos de bajo pH, la solubilidad de magnesio disminuye y se hace menos disponible.
(●) Debido al gran radio hidratado del ion magnesio, la fuerza de su retención a los sitios de intercambio en el suelo es relativamente baja. Los suelos ácidos aumentan la tendencia de lixiviación de magnesio, debido a que tienen menos sitios intercambiables (CIC baja).
(●) Además, en los suelos ácidos la solubilidad de otros elementos como el manganeso y el aluminio aumenta, y como resultado de esto se reduce la absorción de magnesio por la planta.
(●) Otros iones con carga positiva como potasio, calcio y amonio, también pueden competir con el magnesio y reducir su absorción y translocación desde las raíces a las partes superiores de la planta. Por lo tanto, aplicaciones excesivas de estos nutrientes pueden inducir una deficiencia de magnesio.
Se debe tener especial cuidado en suelos arenosos, ya que su CIC es baja y pueden retener menos magnesio. Así mismo, en los suelos que contienen altos niveles de sodio (suelos salinos, sódicos o salino-sódicos) este ion desplaza el calcio y el magnesio que son adsorbidos en la superficie de partículas de arcilla en el suelo, reduciendo su disponibilidad para las plantas.

ABSORCIÓN POR LAS PLANTAS
Las plantas absorben el Magnesio en su forma iónica Mg+2, que es la forma de Mg disuelto en la solución del suelo. Esta absorción está dominada por dos procesos principales:

1. ABSORCIÓN PASIVA, impulsada por la corriente de transpiración o flujo de masa, estimada en un 85%.

2. DIFUSIÓN, movimiento de iones de Mg desde zonas de alta concentración hacia zonas de menor concentración.
La absorción de Mg por parte de la planta es influenciada negativamente por una relación K/Mg, Ca/Mg y NH4/ Mg alta, así como un bajo valor de pH de los suelos. De esta forma, a pesar de que el suelo pueda tener un alto contenido de Mg, puede aparecer una deficiencia de Magnesio latente o aguda para las plantas.

FUNCIONES EN LAS PLANTAS
El Mg es muy móvil en la planta e importante para diferentes procesos del metabolismo de los vegetales. Sus principales funciones en las plantas son:

(●) Es la base estructural de la molécula de clorofila y por ello esencial en el proceso de la fotosíntesis y la fijación de CO2 como coenzima.
(●) Esencial en todos los procesos de fosforilación de la planta, promoviendo la transferencia, conversión y acumulación de la energía. Esto es: en la fotosíntesis, síntesis de carbohidratos, proteínas y ruptura de los carbohidratos en ácido pirúvico (respiración).
(●) Efecto activador sobre diversas enzimas, como Glutamina Sintetasa, esencial en la unión del Amonio con carbohidratos, y en la formación de aminoácidos como la Glutamina.
A pesar de la importancia del Magnesio en estas funciones críticas de las plantas, existe muy poca investigación sobre la importancia de este elemento en los rendimientos y en la calidad de los cultivos. Pero diversos estudios indican que las plantas con deficiencia de Magnesio muestran una pronunciada inhibición del crecimiento de la raíz. La acumulación de carbohidratos en las hojas completamente expandidas es un fenómeno común en las plantas deficientes en Magnesio, así como también elevadas cantidades de almidón y azúcares reductores.
Diversos ensayos demostraron que las plantas deficientes en Mg contienen solo el 1% de los carbohidratos en la raíz, con respecto a las plantas con adecuado Mg cuyo valor fue de 16%. Esto demuestra que las hojas deficientes en Magnesio presentan una severa inhibición de la exportación de azúcares por el floema. El mecanismo por el cual la deficiencia de Mg afecta el transporte de azúcares por el floema no es del todo conocido, pero aparentemente se relaciona con las bajas concentraciones de complejo MgATP en los sitios donde la sacarosa, por ejemplo, se carga en el floema. Se sabe que se requiere Mg-ATP para la óptima función de la H+-ATPasa, una enzima que provee energía para los procesos de carga del floema y mantiene el transporte de los azúcares entre las células del floema.
La alta acumulación de carbohidratos, junto con la inhibición de la exportación de azúcares de las hojas deficientes en Magnesio, muestran la importancia de mantener una adecuada nutrición con Mg durante los períodos de intenso transporte de carbohidratos de las hojas a las células en crecimiento en otros sitios de la planta, especialmente a la raíz, que es donde se reduce el NH4+ y se transforma en aminoácidos y por ende, crecimiento radical. El efecto negativo en el crecimiento de la raíz debido a una deficiencia de Mg, también puede tener serio impacto en la absorción de nutrientes y agua, especialmente en suelos marginales.

CONCENTRACIÓN Y DEFICIENCIA
El contenido promedio de Mg en tejido vegetal es de 0.3-0.5% del peso seco. Se trata de un elemento secundario, junto con el calcio y el azufre. Aunque es poco frecuente, un exceso de magnesio puede afectar a otros cationes por competencia, principalmente el calcio dentro de la planta. Las plantas con deficiencia real o ficticia de Mg presentan una diversidad de síntomas, que son más notorios en las hojas viejas debido a la alta movilidad de este elemento en la planta.

El amarillamiento en forma de clorosis intervenal de las hojas viejas de la planta, es uno de los síntomas típicos del estrés causado por la deficiencia de Mg, ya que se sabe que hasta el 35% del Mg total de la planta está ligado a los cloroplastos y por supuesto a la clorofila, reduciendo el proceso de la fotosíntesis. Esta amarillez de las hojas, comienza del borde de la lámina y avanza progresivamente hacia el interior entre las nervaduras, rodeando la vena central y a veces las primarias, dejando un claro patrón en “V” característico de la deficiencia de este mineral. Mantiene sectores verdes bien delimitados, los cuales se ensanchan generalmente hacia su base.
En algunos casos de deficiencia de Mg la zona afectada puede tornarse albina y a menudo va acompañada de manchas necrosadas en el margen o en el interior. Los síntomas descritos se presentan con mayor intensidad y a veces exclusivamente en hojas adultas o basales, ya que como el Mg es móvil la planta lo moviliza hacia el tejido nuevo si así lo requiere.
Como sucede con casi todos los elementos, las diversas especies vegetales cultivadas pueden mostrar síntomas muy particulares de la deficiencia de Mg. El agrónomo debe asociar los síntomas y contrastarlos con análisis foliares que le indiquen la concentración exacta del elemento deficiente, así se trate del Mg o de otro mineral.