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Magnésium

Formes de liaisons du magnésium dans le sol

Les niveaux d´enrichissement du sol

Le magnésium dans la plante

 

Formes de liaisons du magnésium dans le sol

En plus des ions Mg2+ présents dans la solution du sol, le magnésium peut se trouver soit sous forme échangeable absorbé au complexe ou incorporé au réseau cristallin des silicates du sol. Seuls les deux premières formes sont assimilables par les végétaux.

En raison de la grande enveloppe hydrique de l´ion magnésium, sa liaison au complexe argilo-humique demeure relativement faible et est ainsi mal retenu. Cela conduit à une augmentation du risque de lessivage, en particulier sur des sols à faible CEC (capacité d´échange cationique) avec un pH faible.

Le magnésium libéré lors de l’érosion et la décomposition des silicates offre une source à débit très lent pour l´alimentation des plantes

  • A partir d'un pH> 6 les sols contenant de la magnésite et de la dolomite ne sont plus source de magnésium disponible, du fait qu´il ne peut être presque plus sous forme soluble et donc assimilable.
  • De nombreux types de sols sont de nature pauvres en magnésium. En particulier sur les sols légers et acides, la quantité de magnésium assimilable par les plantes ne suffit souvent pas pour répondre aux besoins de nombreux types de cultures agricoles.
  • L'absorption du magnésium par la plante est négativement influencée par un rapport K/Mg et Ca / Mg élevés et un faible pH du sol. En conséquence une carence induite ou vraie en magnésium chez les plantes peut se présenter même si la concentration du magnésium est forte dans le sol.

Le Magnésium joue un rôle important dans le maintien de la structure du sol. Par ailleurs, avec d’autres cations polyvalents, dont le calcium essentiellement, le Magnésium forme des ponts entre les minéraux argileux chargés négativement. La stabilité et la friabilité du sol s’en trouvent renforcées, ce qui prévient le phénomène d’embourbement. Le sol remplit ainsi le rôle qui lui est dévolu : le stockage d’une grande quantité d’eau assimilable par les plantes et la création de conditions idéales au bon développement d’un réseau racinaire de qualité. Celui-ci permet alors aux plantes d’accéder à l’eau et aux éléments minéraux.

 

Les niveaux d´enrichissement du sol

Pour la nutrition des plantes en magnésium, seule la partie assimilable disponible dans la solution du sol est importante. A l´aide d´une analyse du sol on peut déterminer son état d´approvisionnement et évaluer les apports nécessaires en fonction des besoins des cultures et du type de sol.

 

Le magnésium dans la plante

Les plantes n’assimilent le magnésium à partir de la solution du sol que sous forme d´ion Mg2+. Celui-ci est très mobile dans la plante et joue un rôle clé dans différents domaines du métabolisme végétal.

Fonctions du magnésium dans la plante

  • Le Magnésium est un élément fondamental de la chlorophylle (responsable de la couleur verte des feuilles). Il est par conséquent indispensable à la synthèse, au transport et au stockage des éléments constitutifs élémentaires des plantes (glucides, protéines, lipides)
  • Elément central de formation de la chlorophylle (pigment vert de la feuille) et donc essentiel pour la réaction de la photosynthèse
  • Indispensable pour la synthèse, le transfert et le stockage de substances végétales importantes (glucides, protéines, matières grasses)
  • Agit comme activateur sur différentes enzymes
  • Règit le bilan énergétique des plantes en intervenant dans la constitution de ponts entre les enzymes et le porteur d´énergie ATP
  • lnfluence la production d’ARN et, par conséquent, la transposition de l'information génétique dans les protéines
  • Fait partie des substances pectines et phytines. Les premières assurent la stabilité de l´association des cellules et les secondes constituent un réservoir pauvre en énergie de phosphate, qui joue un rôle important dans la germination des graines.
  • Elément intégré dans les ribosomes et dans la matrice du noyau cellulaire. Il contribue aussi à la stabilisation de la membrane cellulaire.
  • Participe à la constitution des parois cellulaires
  • A des propriétés hydratantes et influence ainsi l´équilibre hydrique de la plante et l'efficacité des enzymes
  • Le magnésium et le manganèse renforcent la concentration de certains éléments importants, tels que les acides citriques et la vitamine C. Ils favorisent la qualité des légumes surgelés ainsi que la résistance de la pomme de terre aux décolorations indésirables lors de sa transformation en chips et en flocons.

Le Magnésium favorise la croissance racinaire et augmente le rendement

Il contribue grandement au transport des glucides dans la plante. Un apport suffisant en Magnésium est indispensable à l’acheminement efficace des composés issus de la photosynthèse vers les organes de croissance. Une carence en Magnésium inhibe par conséquent la croissance racinaire. Comme l’altération du système racinaire entraîne une détérioration des capacités d’absorption de l’eau et des éléments nutritifs, il précède l’apparition des premiers symptômes carentiels visibles au niveau de l’appareil foliaire.

Une carence en Magnésium (plante de gauche) entraîne un ralentissement de la croissance racinaire.

Le Magnésium joue également un rôle clé dans le transport des glucides vers les organes végétaux récoltés. Il mobilise les composés issus de la photosynthèse nouvellement formés ainsi que les glucides déjà accumulés dans la tige qui sont acheminés dans les graines, les bulbes ou les épis, et influence donc le rendement. 

Grâce au Magnésium , les épis de maïs sont en meilleure santé. En raison d’un approvisionnement insuffisant en glucides, les épis issus de plantes carencées en Magnésium présentent une partie tordue (épis de gauche).

Dans le cas du blé, un apport suffisant en Magnésium augmente la masse des grains et donc le rendement. Source : Ceylan et al., 2016, Plant and Soil

Le Magnésium protège les plantes des situations de stress

Les plantes carencées en Magnésium sont beaucoup plus sensibles à la sécheresse, aux températures élevées et à une exposition solaire intense comparativement aux plantes dont les besoins en Magnésium sont couverts.

Stress dû à la sécheresse: Le Magnésium protège les plantes en favorisant la croissance racinaire qui leur permet de pénétrer plus profondément dans le sol à la recherche d’eau.

Températures élevées et exposition solaire intense : La croissance des plantes est stimulée par les hautes températures, ce qui augmente les besoins en Magnésium et entraîne rapidement le développement d’une carence en Magnésium. Les scientifiques présument que l’extrême sensibilité à la chaleur et au stress lumineux des plantes carencées en Magnésium est la conséquence de fortes concentrations en radicaux oxygénés dans les cellules foliaires. Ces radicaux oxygénés agressifs sont produits sous l’action combinée de températures élevées et d’une carence en Magnésium qui perturbent le processus photosynthétique. Ils endommagent les cellules et conduisent à leur mort, ce qui entraîne l’apparition de nécroses sur les feuilles.

Le pied de maïs carencé en Magnésium (-Mg) ne se développe pas aussi bien que son homologue non carencé (+Mg). L’effet est accentué par des températures élevées (35 ºC).

Les feuilles dont l’approvisionnement en Magnésium est plus limité présentent des symptômes visibles de carence. Des nécroses se développent en cas d’exposition solaire intense.

Symptômes de carence en magnésium

  • Les symptômes de carence affectent par priorité les feuilles âgées. Il en résulte des taches chlorotiques entre les nervures des feuilles.
  • En cas de carence prolongée des nécroses et des colorations rougeâtres apparaissent sur les tiges
  • En cas de fort ensoleillement, la plante entière apparaît fanée et flétrie (similaire au flétrissement d´une carence en potassium). Cela est dû à un déséquilibre hydrique. Le feuillage est crispé et cassant.
  • La teneur en chlorophylle et le nombre de chloroplastes dans la plante diminuent.

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