镁对作物生长的作用常常被低估。事实上,镁对作物的抗逆性、根系生长和产量形成非常重要。同样,钾在上述方面与镁有类似的作用。但在生产中,人们只注重钾肥的施用,而常常忽视镁肥的施用。在作物产量形成的关键时期,常常会遇到高温干旱天气,充足的钾镁营养不仅有利于产量形成,还能提高作物对高温干旱的抵抗力。
我国水资源短缺且形势日益严峻
世界的水资源分布不均,干旱已成为全球范围内限制农作物生长最重要的非生物胁迫因子。随着全球气候变化的加剧,水资源短缺的形势越来越严峻。尤其是干旱常常伴随着高温和强光照胁迫,会进一步影响作物的生长。据联合国粮食及农业组织预测,水资源短缺将成为农业生产最重要的环境限制因子之一。我国属于缺水严重的国家,虽然淡水总量居世界第四位,但我国的人均水资源量仅为世界平均水平的28%,农田灌溉用水的管理粗放,灌溉水的有效利用系数仅为0.5,与世界先进水平的0.7-0.8有较大差距。
钾和镁共同提高作物水分利用效率
很多农业生产措施能够提高作物对干旱环境的抵抗能力及水分利用效率,其中施肥是非常重要的方面。越来越多的研究证明,镁和钾能通过影响作物体内代谢过程提高对干旱环境的抵抗能力。镁和钾对作物根系发育及产量形成有重要作用,缺镁或缺钾都会严重抑制作物根系的生长,并导致作物对干旱环境更加敏感。镁和钾通过以下方式提高作物对干旱环境的抵抗力并提高水分利用效率:一是作物吸收的水分约有97%通过叶片蒸腾损失到大气中,充足的钾供应能通过调节气孔的开闭减少叶片蒸腾;二是叶片中合成的有机物必须有钾和镁参与才能完成向根系、新叶、果实等器官的转运。充足的钾镁营养能保证产量的形成,同时避免因缺镁或缺钾导致在高温干旱条件下叶片中超氧自由基的产生,造成叶片损伤和坏死;三是充足的钾镁营养能促进根系生长,增加根系与土壤的接触,有利于对土壤中水分和养分的吸收利用;四是土壤的保水能力与土壤空隙大小有关,土壤空隙较大时,水分更容易下渗而不能为植物根系吸收,钾离子能在土壤黏粒之间形成桥梁,将大的土壤孔隙分成较小的空隙,从而提高土壤的保水能力,供植物根系吸收。多年的田间试验表明,无论在正常年份还是干旱年份,在生产中施用充足的镁和钾肥能够提高作物产量。