錳肥的特性及其施用技術(shù)

錳肥的特性及其施用技術(shù)錳是必需的營養(yǎng)元素，1928年通過對小麥、豌豆、燕麥、番茄等試驗證明，錳對多種作物有增產(chǎn)效果。美國和澳大利亞等一些國家的石灰性土、碳酸鹽土和灰鈣土上普遍缺錳，施用錳肥對燕麥、糖用甜菜、棉花、果樹、蔬菜和豆科牧草等作物有良好效果。20世紀50年代末我國開始錳肥的試驗研究，證明在石灰性土壤上施用錳肥對許多作物都有一定的增產(chǎn)效果。顯然，錳在植物營養(yǎng)中起著重要生理作用。一、錳的生理作用錳以二價離子態(tài)(Mn2+)被植物吸收。在植物體內(nèi)錳有兩種形式:一是以Mn2+形態(tài)進行運輸；二是以結(jié)合態(tài)，錳與蛋白質(zhì)結(jié)合，存在于酶及生物膜上。錳在植物體內(nèi)再利用的程度較差，因此缺錳癥狀首先發(fā)生在幼葉。鈣、鎂、鐵、鋅等陽離子都影響植物對錳的吸收和運轉(zhuǎn)。反之，錳也會妨礙植物對這些陽離子的吸收。錳有價態(tài)變化，在植物體內(nèi)積極參與代謝中的氧化還原過程。錳是許多酶的活化劑，并且通過這種作用間接參與各種代謝過程。車孟直接參與光合作用錳參與光合作用中水的裂解和放氧(O2)系統(tǒng)。因此，植物缺錳首先影響光合作用和放氧過程。錳有維持葉綠體膜正常結(jié)構(gòu)的作用。在葉綠體的基粒片層(類囊體)中，錳以鍵橋的形式固定在雙層膜的內(nèi)膜上。植物缺錳時，葉綠體結(jié)構(gòu)受到顯著損害，葉綠素含量減少，致使光合作用不能正常進行。錳是多種酶的活化劑最近的研究表明，錳是30多種酶的活化劑和3種酶的組成成分。所以錳與呼吸作用、糖類的轉(zhuǎn)化和生長素的合成、降解等都有密切關(guān)系。錳調(diào)節(jié)氧化還原作用在植物體內(nèi)錳有價數(shù)變化.即Mn2+和Mn4+相互轉(zhuǎn)化。與鐵互相配合，共同調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的氧化還原電位和氧化還原過程。當錳呈Mn4+時，它可使植物體內(nèi)Fe2+氧化為Fe3+或抑制Fe3+還原為Fe2+，減少植物體內(nèi)有效鐵的含量。所以，植物體要求有一定的Mn/Fe含量比。車孟參與氮代謝在氮代謝過程中，錳是亞硝酸還原酶和羥胺還原酶的組成部分，因而參與植物對硝酸的還原和同化作用，缺錳時植物體內(nèi)常有硝態(tài)氮積累。錳亦是谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶、核糖核酸聚合酶、精氨酸酶、脯氨酸肽酶等許多酶的活化劑。所以，錳既能促進氨基酸合成肽鍵，有利于蛋白質(zhì)的合成，也能促使肽鍵水解而形成氨基酸，然后輸送到新生組織再合成蛋白質(zhì)。此外，錳對種子萌發(fā)、幼苗生長、花粉管的發(fā)育、幼齡果樹提早結(jié)果、維生素C的形成以及增強植物莖的機械強度等均起一定作用。二、作物的缺鎰癥狀作物缺錳時，首先在新生葉脈間失綠黃化，而葉脈和葉脈附近仍保持綠色，脈紋較清晰。嚴重缺錳時，葉面脈間出現(xiàn)黑褐色細小斑點，進而斑點增多擴大，遍及整個葉片。不同作物缺錳的癥狀及易發(fā)部位有所不同。大、小麥缺錳癥狀苗期植株黃化，葉脈間退綠形成條紋花葉，并于葉脈間出現(xiàn)褐色斑點，逐漸斑點擴展連成線狀或片狀，直至枯死。常于離葉基1/3?1/2處背折下垂，使株形披散紛亂。在拔節(jié)到幼穗分化期癥狀表現(xiàn)最典型，分麋少，生育停滯。水稻缺錳癥狀從葉尖開始向葉的基部發(fā)展，形成失綠條紋，葉基部變褐色，嚴重時壞死，新生葉寬短，呈淡綠色，植株矮小。甜菜缺錳癥狀生長初期葉片直立，呈三角狀，葉脈間嚴重失綠，稱為黃斑病。葉緣向內(nèi)卷縮，嚴重缺錳時葉片壞死。葡萄缺錳癥狀多發(fā)生在開花后，缺錳時葉脈間失綠黃化，果實著色不一致，葡萄串中常夾雜青粒，光澤較差。作物缺錳最典型的是豌豆雜斑病、燕麥灰斑病、甜菜黃斑病。缺錳還可加重塊莖瘡痂病，蘋果樹缺錳表現(xiàn)為粗皮病等。一些作物如番茄、谷類作物、甘藍、甜菜、菠菜、李子、草莓等缺錳首先出現(xiàn)在老葉；而另一些作物如亞麻、馬鈴薯、煙草、棉花、柑橘、可可等則在幼葉上首先出現(xiàn)缺錳癥狀。三、土壤中的錳及其有效性土壤中的錳來源于成土母質(zhì)。在地球巖石圈中錳的平均含量約1000mg/kg，土壤中錳的平均含量為850mg/kg；我國土壤錳的平均含量為710mg/kg。一般紅壤全錳含量高，有效錳也較高，而石灰性土壤則較低。土壤錳的含量還受成土過程的影響。我國淋溶作用較強的黃壤含錳量很低。土壤中的錳大部分不能直接被作物吸收利用，錳在土壤中的存在形態(tài)及其有效性是不同的。水溶態(tài)錳水溶態(tài)錳指土壤溶液中的錳，大部分是Mn2+，還有錳的無機和有機絡合物，如、MnCl+、MnOH+等。代換態(tài)錳代換態(tài)錳為土壤膠體吸附的錳，主要是Mn2+，很易被其他離子代換，供植物根系吸收利用。易還原態(tài)錳易還原態(tài)錳為礦物態(tài)錳中粒子較細、結(jié)晶較差的錳易受外界條件的影響而還原，對作物有一定的有效性。有機態(tài)錳有機態(tài)錳指和土壤有機質(zhì)結(jié)合的錳。其中包括水溶態(tài)錳中的有機絡合錳。有機態(tài)錳一部分為水溶性，可直接被植物吸收，還有一部分為非水溶性，當有機物分解后釋放出錳供植物利用。礦物態(tài)錳礦物態(tài)錳指存在于土壤礦物結(jié)晶中的錳。主要的含錳礦物是軟錳礦(MnO2)、黑錳礦(Mn3O4)和褐錳礦(Mn2O3)等。礦物態(tài)錳溶解度小，不能直接為作物吸收。上述五種形態(tài)的錳在土壤中處于互相轉(zhuǎn)化之中，轉(zhuǎn)化方向決定于土壤pH值、氧化還原電位、氧化錳的水化和脫水作用、土壤有機質(zhì)和微生物活動。在酸性土壤中，大量的錳呈水溶態(tài)和代換態(tài)存在。而在質(zhì)地較輕、排水良好的中性土壤中，細菌把Mn2+氧化成不溶性的Mn3+。如果pH>8,則大部分形成MnO2?nH2O,經(jīng)脫水老化后，幾乎不再參與錳的轉(zhuǎn)化。因此，缺錳發(fā)生在堿性土壤，而錳毒害發(fā)生在酸性土壤。同時，土壤有機質(zhì)的分解可釋放出Mn2+，而其分解產(chǎn)物能促進高價錳氧化物還原成Mn2+；通氣不良的土壤和微生物分解有機質(zhì)時產(chǎn)生的還原條件也有利于Mn2+的形成。土壤中各種形態(tài)的錳對植物的有效性是不同的。水溶態(tài)錳和代換態(tài)錳對植物是有效的，有機態(tài)錳部分有效，礦物態(tài)錳大多是無效的，有的有效，如Mn2O3?nH2O是三價錳的氧化物，易于在短期內(nèi)還原成Mn2+，能被植物利用，稱為易還原態(tài)錳。水溶態(tài)錳、代換態(tài)錳及易還原態(tài)錳都對植物有效，所以三者總稱為活性錳，即：活性錳=水溶態(tài)錳+代換態(tài)錳+易還原態(tài)錳。在測定中，常用1mol/L醋酸銨(NH4Ac，pH=7)提取土壤代換態(tài)錳(包括水溶態(tài)錳)；1mol/LNH4AC+0.2%對苯二酚溶液提取易還原態(tài)錳，實際上就是活性錳。據(jù)劉錚等試驗，代換態(tài)錳的臨界值為2?3mg/kg，易還原態(tài)錳的臨界值為100mg/kg。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也常用土壤有效錳的含量來衡量土壤錳的有效性。一般采用0.005mol/LDTPA(二乙三胺五醋酸)+0.01mol/LCaCl2+0.1mol/LTEA(三乙醇胺)的混合溶液(pH=7.3)提取土壤中的錳，通稱為DTPA-Mn，代表土壤有效錳，DTPA-Mn的臨界值為7mg/kg，邊緣值為7?9mg/kg。四、 鎰肥的品種及性質(zhì)錳肥品種有硫酸錳、碳酸錳、氯化錳、氧化錳；另外還有含錳玻璃肥料及含錳工業(yè)礦渣等。其中氯化錳價格較貴，碳酸錳等其他錳肥難溶于水。所以，目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常用的錳肥是硫酸錳。硫酸錳，分子式為MnSO4-3H2O，含錳量26%?28%，呈粉紅色結(jié)晶，易溶于水，能直接被作物吸收利用。五、 鎰肥的有效施用與肥效施用錳肥的效果與土壤有效錳含量、作物種類和錳肥施用技術(shù)有密切關(guān)系。1.土壤有效錳含量土壤中含有較多的錳、作物缺錳多數(shù)是由于不良的土壤條件使土壤中的有效態(tài)錳轉(zhuǎn)化成為不能被作物吸收的難溶態(tài)錳而引起的。一般堿性、質(zhì)地輕、通透性好的石灰性土壤，堿性的海涂地，有機質(zhì)少的砂土、沖積土和氧化還原電位高的土壤，以及過量施用石灰的酸性土壤和微生物固定錳等，均能使土壤中的有效態(tài)錳含量降低，導致作物缺錳。一般認為土壤有效錳(DTPA-Mn)<5mg/kg時為極低，施用錳肥效果顯著；土壤有效錳在5?9mg/kg為低，施用錳肥有效；土壤有效錳大于9mg/kg時，施用錳肥增產(chǎn)效果不穩(wěn)定。也有以代換態(tài)錳3mg/kg和活性錳100mg/kg作為土壤缺錳的臨界值，低于此值時，施用錳肥有效。作物種類根據(jù)各種農(nóng)作物對缺錳的敏感性和對錳肥的需要情況可分為三類。⑴對缺錳敏感和需錳量多的作物如燕麥、甜菜、小麥、馬鈴薯、大豆、豌豆、洋蔥、萵苣、菠菜、蕪菁、柑橘、蘋果、煙草、桃、葡萄等。需錳量中等的作物如大麥、玉米、三葉草、芹菜、蘿卜、胡蘿卜、番茄等。需錳量較少的作物如苜蓿、花椰菜、包心菜等。一般豆科作物對錳的需要量比禾本科作物多。把對缺錳最敏感的燕麥、甜菜、蘋果、桃、葡萄等作為判斷土壤供錳水平的指示作物。對缺錳敏感和需錳量多的作物，施用錳肥效果明顯。一般作物含錳量在20?500mg/kg時生長正常，當作物含錳量＜20mg/kg時就容易發(fā)生缺錳癥狀，需要施用錳肥。錳肥的施用技術(shù)易溶的硫酸錳既可用作基肥，也可用作種肥或葉面噴施。其他難溶的緩效性錳肥或含錳礦渣只宜作基肥。⑴基肥施用硫酸錳每畝1?2kg，混入干細土或有機肥料或酸性肥料后施用，可以減少土壤對錳的固定、提高錳肥效果。難溶性錳肥適宜作基肥，在土壤中逐漸釋放出錳供作物吸收，效果常勝過硫酸錳。采用條施或穴施和深施覆土可提高錳肥效果。作種肥時，應把錳肥與種子隔開。⑵種子處理包括浸種和拌種。浸種，用0.05%?0.10%的硫酸錳溶液與種子的比例為1：1，浸種12?24h，撈出陰干即可播種。當土壤干旱時。浸種會降低出苗率，拌種較為安全。拌種，每千克種子用2?4g硫酸錳。先將錳肥用少量溫水溶解，然后均勻地噴灑