El Magnesio es el átomo central de la clorofila y, por lo tanto, es vital para el proceso de fotosíntesis y por lo tanto para la vida de las plantas en general.

Según AIKAWA (1981) el magnesio siempre ha tenido un rol clave en cada etapa decisiva en la evolución de la vida en la tierra, comenzando por las reacciones de condensación prebióticas, pasando por la formación y reduplicación de moléculas orgánicas, plantas unicelulares hasta los humanos, porque casi todas las reacciones importantes involucradas en el metabolismo a nivel celular, como la biosíntesis de proteínas, el metabolismo de la energía, etc., necesitan iones de magnesio como catalizador metálico.

Pese a que la deficiencia de magnesio lleva rápidamente a la destrucción de la clorofila, el magnesio en la clorofila solo representa entre un 15 y 20% del magnesio total contenido en una planta sana. Obviamente que también se necesitan cantidades importantes para otras funciones y procesos fisiológicos, algunos de los cuales están involucrados en la síntesis y mantenimiento de la clorofila. Eje, carotene y xantophyll.    

El contenido de magnesio total en las plantas normalmente está entre 0.10 y 0.55% de materia seca. Además de su participación en la fotosíntesis, el magnesio es importante como cofactor y activador de muchas reacciones enzimáticas. Otra función importante del magnesio es estabilizar la membrana celular y regular el balance de cationes intra y extracelular. Según Kiss (1981) el magnesio también influencia el balance de fitohormonas y la reducción de nitrato. Y señala que la deficiencia de magnesio inhibe la reducción de nitrato y la producción de fitohormonas. El mismo autor señala que altos niveles de magnesio promueven la germinación del polen.

Se necesitan adecuados niveles de magnesio para lograr niveles adecuados de almidón en papas, de azúcar en remolacha, de grasa en semillas para aceite. En el caso de los cereales, la fertilización con magnesio tiene un gran efecto en los rendimientos de granos.

El metabolismo de magnesio de las plantas está estrechamente relacionado con el metabolismo de fósforo de las plantas. En plantas con déficit de magnesio, los niveles de fósforos son más altos de lo normal en los órganos vegetativos, pero más bajos en las semillas.

En las plantas deficitarias en magnesio, sin embargo, no es inusual que las hojas tengan menos fósforo que la de plantas sanas. Al mejorar los niveles de magnesio se tiene un efecto positivo no solo en la extracción y transporte de fósforo sino que también en la concentración de fósforo en las hojas.

DEFICIENCIA DE MAGNESIO

La deficiencia de magnesio es natural en muchos tipos de suelo en el mundo.

En los suelos ricos en magnesio, la disponibilidad de iones de magnesio es mayor a pH 6.5 que a pH 5.5, pero en suelos con bajos niveles de magnesio la situación es la contraria, con disponibilidad de iones mayor a pH 5.5

La deficiencia de Magnesio, sin embargo, puede ser inducida no solo por las bajas concentraciones de magnesio en la solucion nutritiva, pero también por altas concentraciones de otros iones como H+, K+, NH+4, e incluso ca2+ y Mn2+.

En suelos ácidos, especialmente con valores de pH de 5 o menores, la extracción de iones de magnesio es inhibida especialmente por altas concentraciones de iones de Al3+

En otras palabras, la deficiencia de magnesio puede ser inducida y exacerbada por iones de Al. Por otra parte, si la concentración de iones de magnesio en la solución del suelo es solo moderada, fuertes aplicaciones de fertilizantes de potasio pueden reducir considerablemente la extracción de magnesio e inducir deficiencias. BAUMEISTER y ERNST (1978) otorgan gran importancia al ratio entre las concentraciones de iones K+ y Mg2+ como un factor que afecta la extracción de magnesio. En la opinión de estos autores la clorosis debida a deficiencia de magnesio también puede ocurrir cuando el ratio K:Mg en el suelo es alto. De hecho MULDER reportó en 1950 que los árboles de manzanas mostraban síntomas de deficiencia de magnesio si los niveles de potasio en el suelo eran muy altos. Según BUSSLER (1979) el ratio entre las concentraciones de iones intercambiables de potasio y magnesio no debe ser mayor a 5.

Según SEGGEWISS y JUNGK (1988) la extracción de magnesio de diferentes plantas se duplicaba cuando la concentración de potasio en la solución del suelo a nivel radicular bajaba de 0.8 mg/l K. Sobre este límite el potasio puede inhibir la extracción de magnesio por las plantas.

Los iones de NH+4 también inhiben la extracción de magnesio y pueden contribuir a la manifestación de síntomas de deficiencia de magnesio, y cuando es aplicado como sulfato de amonio, los iones sulfato tienen un efecto acidificador adicional. El nitrato, por el contrario, estimula la extracción de magnesio. Esto es de gran interés práctico. El uso de sulfato de amonio como fertilizante no solo inhibe la extracción de magnesio, sino que también incrementa la lixiviación de iones de Mg2+, según experimentos realizados por JUNG y DRESSEL (1977).

También hay diferencias entre las especies respecto a sus necesidades de magnesio. El tabaco y los cítricos requieren de altas dosis de magnesio, así como los manzanos en suelos ricos en potasio. Las papas, remolacha, brásicas, trébol y el maíz también requieren altas dosis de magnesio.

Aparte del ratio K:Mg en el suelo, también es importante las relaciones entre los elementos dentro de la planta. FERRARI y SLUIJSMANS (1955) informaron que la deficiencia de magnesio en avena ocurre no solo cuando hay bajos niveles de Mg en el suelo sino que también cuando el ratio K:Mg en las hojas es muy alto. Lo mismo ocurre con la relación Ca:Mg

Pese a que no es tan móvil como los iones K+, los iones de Mg2+ se mueven bastante rápido dentro de la planta. Si hay bajo aporte desde el suelo, los iones de Mg2+, como los de nitrógeno, fósforo y potasio, se transfieren desde las hojas viejas a los órganos jóvenes, especialmente semillas y frutos.