土壤交换性镁soil exchangeable maganesium

土壤胶体表面吸附的镁离子镁(Mg²⁺)，是植物可以利用的镁。矿物风化释放出的Mg²⁺，与胶体表面的H⁺进行互换反应而形成交换性镁。交换性镁也可以与土壤溶液中的H⁺进行交换而再度进入溶液中。交换性镁的化学行为较特殊，对土壤化学性质的影响与交换性钙相近似。对土壤物理性质的影响却与交换性钠相接近。
测定土壤交换性镁含量，常用 1摩尔/升的NH₄OAc或1摩尔/升的NaOAc等中性盐溶液提取法。土壤中交换性镁含量一般为0.1～5.0厘摩尔(1/2Mg)/千克，个别土壤竟高达16厘摩尔(1/2Mg)/千克。交换性镁含量占土壤全镁量的1%～20%，个别可高至25%，视含镁矿物的数量而定。交换性镁的饱和度一般在30%以下，在酸性土壤中仅为10%。交换性镁一般占交换性盐基的10%～40%，多数在30%左右。交换性镁含量与土壤的阳离子交换量、盐基饱和度以及矿物性质等有关。交换量高的土壤，交换性镁亦高。反之，则较低。在交换性氢的比例较高的酸性土壤中，交换性镁的数量也相应降低。以高岭石和铁铝二三氧化物为主的土壤中，由于对镁的吸附能较低，因而交换性镁的利用率较高。但也因易被淋失，而产生缺镁现象。相反，在以蒙脱石或蛭石类型为主的土壤中，对镁有较强的吸持能力，交换性镁的饱和度较大，一般不易出现缺镁现象。
交换性镁含量是表征土壤供镁状况的指标之一。当交换性镁含量低于5毫克就有缺镁的可能。土壤交换性镁饱和度也常作为重要的指标。对于一般作物，镁饱和度应不低于4%。而对于镁素要求较多的豆科作物，则不应低于6%。而对于一些牧草可能要求12%～15%以上，才能充足地供应镁营养。含镁量低的牧草会引起奶牛低镁血症或产褥热。中国的某些酸性土壤，交换性镁饱和度常低于10%，少数低于5%，不少作物已表现缺镁症状。此外，还应考虑与陪补离子的比例。当Ca²⁺/Mg²⁺比超过20，也易产生缺镁现象。例如，由含蛇纹石母质发育的土壤，由于镁过丰，其Ca²⁺/Mg²⁺低于1.7，加之又缺乏其它营养元素，植物生长萎缩矮小，从而形成所谓的“蛇纹石荒漠”现象。同样，K+/Mg²⁺比值也应适当，一般要求在0.4～0.5之间。在大量施用钾肥的土壤中，K⁺/Mg²⁺比值过大，可能诱发缺镁。土壤有效钾（包括肥料钾及土壤钾）水平影响土壤镁素有效性的原因，首先是由于土壤交换位被钾离子所占据，镁离子被交换进入土壤溶液中，容易淋失；其次是镁陷入被钾破坏的膨胀性粘粒矿物晶格内部，降低了镁离子活度。此外还有镁钾离子之间的颉颃作用，使镁离子由根系向地上部分的运输过程受阻，加剧缺镁。因此在中国南方一些缺镁土壤上，钾镁肥应配合施用。