镁是植物生长的必需元素。近年来许多欧洲学者还把镁列为仅次于N、P、K的植物第四大必需元素。年以来，中国科学院南京土壤所对硫酸钾镁和水镁矾进行了大量试验，主要在广东、广西、江西、湖南和云南等地进行，涉及作物有粮食作物、油料作物、经济作物、蔬菜和水果等，结果表明，不同作物表现效果不一，即使同一种作物其增产效果也有一定的变幅，但总的趋势为镁肥有不同程度的增产效果。
年白由路等采用土壤养分系统研究法，分析了我国31个省（市、自治区）的个土壤样品中有效镁（水溶性镁和交换性镁的总称）的含量，结果表明，我国土壤有效镁含量1.2mg/kg-.9mg/kg不等，平均含量为.6mg/kg，地区间变异性较大。根据土壤养分状况系统研究法的推荐施肥指标，可以将土壤有效镁含量分为5级（如表-1），当土壤有效镁含量大于mg/kg时，对于一般作物可以不推荐施用含镁肥料。结合下图-1，可知我国土壤有54%的土壤需要不同程度的补充镁肥。此外，研究数据表明，我国土壤有效镁含量较低的区域主要集中在长江以南地区，主要包括福建、江西、广东、广西、贵州、湖南和湖北等省份。
一、高等植物中镁元素的吸收及转运
镁是植物叶绿素的组成部分，一般认为，植株叶片中的含镁量在0.20%（干重）以上，若低于0.20%，就有缺乏的可能。植物一旦缺镁，生长、发育就受影响，使植株瘦小，节间变短，叶片逐渐失绿、变黄，特别是叶脉之间的叶肉细胞失绿，甚至坏死。柑橘、胡萝卜等植物常在老叶脉间失绿并出现均匀的黄绿斑，而维管组织任然保持绿色（图-2）。
植物体内的镁元素，大部分是以多聚磷酸盐、与RNA及ATP结合而以结合态的形式存在。根据植物体内矿质营养元素含量划分，镁元素属于中量元素，但是植物根吸收镁的速率低以及吸收镁的能力比较弱，这可能与植物对镁吸收的转运蛋白有关。一般认为，当介质中Mg2+浓度高时，镁的吸收属被动吸收，受蒸腾速率的影响；而当介质中Mg2+浓度低时，镁的吸收属主动吸收，不受蒸腾速率的影响。针对挪威云杉对镁离子和钙离子进入根的途经进行研究，结果证明两个二价阳离子都快速穿过皮层外质体进入内皮层。推测对二价阳离子而言，在皮层中有一个自由的外质体途径。而内皮层对二价阳离子进入木质部是一个主要的障碍。镁在进入植物体内后能随木质部蒸腾流很快向上移动，和钙不同，镁在韧皮部汁液中浓度较高，容易在韧皮部中移动，可从老叶转移到幼叶。
二、镁肥与作物产量关系
根据南方土壤的镁素状况，对20多种作物进行施镁肥肥效研究，获得了丰富的生产数据，试验结果表明：烟草、甘蔗、油菜、大豆、红薯、辣椒、番茄、柑桔、波萝、香蕉施镁肥每公顷分别增产.0、.0、.0、.0、.0、.0、.0、.0、.0、.0kg。研究表明，施镁肥能防治水稻黄叶率，使黄叶率降低20.2%，并以基肥效果最好，施镁肥使水稻返青快，分萦早，增加了有效穗数、穗粒数和千粒重，从而增加了产量，施镁肥比对照平均增产.0kg/公顷。此外，中国科学院南京土壤所也对硫酸钾镁和水镁矾进行了大量试验，主要在广东、广西、江西、湖南和云南等地进行，涉及作物有粮食作物、油料作物、经济作物、蔬菜和水果等，结果表明，不同作物表现效果不一，即使同一种作物其增产效果也有一定的变幅，但总的趋势为镁肥有不同程度的增产效果。
三、镁肥与作物品质关系
农产品外观、营养成分、储藏性状、口感性状与化肥施用有直接关系。很多时候，种植者盲目的追求大果和超高产量，大量投入氮肥，忽略其他元素配合，特别是镁元素的忽略，导致果实很大、水分很多，而可溶性固形物、糖分反而跟不上，降低了风味。实际上，作物品质与养分吸收比例、化肥养分结构、施用方式合理有关，健康成长的植物，果才会香，才会甜。在山东肥城桃树上的试验结果表明，尽管土壤富含可溶性镁及交换性镁（0-20cm含量mg/kg，20-50cm含量mg/kg）,但桃果实的品质对镁肥有明显反应，桃园施用MgO50kg/hm2可以显著提高果实可溶性糖及Vc（维生素c）含量。研究施镁对日光温室小白菜生长及品质的影响，结果表明镁离子浓度在0-40mg/kg范围内，随着浓度的增加，产量和Vc含量均提高。在福建菜地土壤研究结果表明，施硫酸钾镁与施硫酸钾或氯化钾相比，小白菜NO3含量降低.7mg/kg和52.5mg/kg；茶叶游离氨基酸含量增加0.30%和0.27%，茶多酚含量减少0.90%和3.63%，咖啡碱含量增加0.31%和0.19%；西瓜中心可溶性固形物增加0.07%和0.57%，Vc含量提高8.84%和7.35%。
四、镁肥的主要生理功能
01
镁是叶绿素的组成成分
叶绿色是构成植物叶片主要化学成分之一，叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b。虽然叶绿素a和叶绿素b作用不同，但是他们都有一个共同的基本结构，就是都具有卟啉环结构，而每一个卟啉环中心都有一个镁原子，所以镁是叶绿素分子组成的必不可少的结构成分。
02
镁影响着叶绿体基粒垛叠
亚显微结构的研究进一步证明：镁在叶绿体基粒的垛叠中起着非常贡要的作用。绿藻和高等植物要正常地进行光合作用，必须要有完整的叶绿体基粒片层结构。实验发现，如果将发育完善的叶绿体膜悬浮在含镁的缓冲液内，那么，叶绿体膜在镁离子的作用下，不仅基粒片层界线分明，垛叠有序，而且基粒的类囊体膜之间垛叠得更加紧密，从而更有一利提高光合作用转能效率。相反，如果将同样发育完善的叶绿体膜置于无镁的缓冲液内，则光合膜系统表现得非常松散，有的杂乱无序，失去光合功能。
03
镁能够调控液泡离子通道
植物液泡膜中存在两种类型的离子通道，它们是钙离子和通透性阳离子-选择性的慢速液泡通道和阳离子选择性的快速液泡通道。这两种通道在气孔运动中有着重要作用，受到镁离子调控，当然也受到，包括钙离子、钙调蛋白、蛋白激酶和磷酸梅在内的许多因子的调控。
04
镁影响高等植物叶绿体RNA的稳定性
研究表明，除了一些蛋白外，二价的镁离子（作为一个非蛋白因子）对叶绿体RNA的化学稳定性有重要的调控作用，自由镁离子的浓度在叶绿体发育期间一定范围内的提高，可以充分的授予基因专一的mRNA稳定性的调控。
05
镁可以作为逆境胁迫下的第二信使
植物逆境研究方面，逆境信号转导是受多途径调控的，也有各种各样的模型被提出来。但大致而言分为依赖ABA的信号转导和依赖蛋白激酶的信号转导，也就是在逆境来临时，首先细胞有感知逆境信号的受体，然后ABA和蛋白激酶的含量发生变化，诱发一系列逆境下特异表达的基因发生表达，从而适应逆境。由于ABA引起的反应包括依赖钙离子和不依赖钙离子的反应，前者钙离子作为第二信使存在,而后一种情况下肯定有其它的第二信使存在，而镁正是其中之一。
06
镁影响核糖体的合成
核糖体已在所有植物细胞中发现，它是一种亚细胞颗粒，是蛋白质合成的场所。镁离子的存在及其浓度直接关系到核糖体合成以及存在状态，也就直接关系到蛋白质的合成量及其性质。
07
镁影响着DNA的合成
在DNA的合成中，镁更是不可缺少的因子。植物要合成DNA，必须要有DNA聚合酶参加，这种酶只有在镁离子的作用下，才能以单链DNA为模板，以四种脱氧核糖核酸底物，合成DNA。所以镁离子影响着DNA的合成。
08
镁是许多酶的组分及激活剂
镁在植物体内和许多种酶有着密切的联系。现在发现跟镁和各种酶之间的作用主要表现在三个方面：1.镁是酶的一个组分。2.镁是酶活性的激活剂。3.酶的合成受镁离子调控。
09
镁影响植物体内激素
研究表明，在缺镁逆境胁迫下，植物体中CTK、ABA和多胺等激素含量水平以及其合成酶活力会增加，可调节植物生长、发育和提高其抗逆能力，这种反应对逆境条件下的植物具有重要意义。
10
镁影响植物体内活性氧含量
缺镁胁迫会导致光合作用的电子传递链系统出现异常，使过多电子传递给O2而生成活性氧。活性氧还可通过与膜脂的过氧化链式反应，对细胞膜和细胞内膜系统造成伤害。所以植物体内缺镁会对植物产生伤害。
来源：网络
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