園地土壤錳元素與蘋果粗皮病的研究進展

廖天江

【摘要】在植物生長過程中，錳元素是不可缺少的微量元素，本文在對土壤錳元素的形態(tài)進行論述的基礎(chǔ)上，分析園地土壤錳元素與果樹粗皮病發(fā)生的研究進展，最后簡要敘述了對錳毒的矯正措施，為研究天水地區(qū)花牛蘋果主產(chǎn)區(qū)土壤錳與植物錳之間的關(guān)系提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】園地土壤：錳元素：蘋果：粗皮病

錳元素是不可缺少的微量元素，在植物生長過程中，它參與植物體內(nèi)糖分的累積和轉(zhuǎn)化，作為多種酶的組分與活化劑，對植物的新陳代謝起著重要作用。植物缺錳元素時，會導致非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量明顯下降，使葉綠素含量和光合速率降低。有研究表明，施用錳肥能顯著提高夏玉米的光合能力，有效降低光合作用的氣孔和非氣孔限制。在土壤干旱時，錳肥對夏玉米光合作用的影響尤為顯著，可使玉米葉片細胞間隙光合速率、CO2濃度和水分利用效率分別增加，減輕了土壤干旱對玉米光合作用的抑制。也有研究發(fā)現(xiàn)在土壤含錳量較低、pH值較高的地區(qū)，施用錳肥在一定范圍內(nèi)提高了玉米產(chǎn)量，可以促進玉米根系發(fā)達和地上部生長發(fā)育，對于固錳能力較強、高pH值和釋放養(yǎng)分能力較弱的土壤，施錳肥能促進作物對養(yǎng)分的吸收與活化。

幾乎所有的巖石中都含有錳元素，地殼中錳元素的平均含量為1000mg/kg，通過風化作用，錳元素從原生礦物中釋放出來，形成MnO2、Mn3O4、MncO3、MnOOH和MnsiO。等次生礦物。在pH值小于5.5的酸性土壤中，這些次生含錳元素礦物得以溶解進人土壤溶液。一般四價錳主要存在于堿性土壤中，二價的代換態(tài)錳主要存在于酸性土壤中，三價錳則主要存在于中性土壤，因此，缺錳多發(fā)生在堿性土壤中。

一、土壤中錳元素的形態(tài)

對植物而言，有效態(tài)錳才可作為土壤中評價供給錳的指標，土壤中錳元素只有有效態(tài)錳才能被當季作物直接吸收利用，總量僅代表土壤向作物供給錳的潛在能力。土壤中的有效錳稱為活性錳，可分為水溶態(tài)、易還原態(tài)和代換態(tài)三種。從植物營養(yǎng)的角度，土壤中的錳可分為3種形態(tài)，即無效錳，不易被作物吸收利用的四價錳;緩效錳，主要為三價錳的氧化物，易轉(zhuǎn)化為二價錳;速效錳，易被作物直接吸收利用的二價錳。

魏孝榮等把土壤中的錳依次分為交換態(tài)、松結(jié)有機態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、氧化錳結(jié)合態(tài)、緊結(jié)有機態(tài)和礦物態(tài)六種形態(tài)，測定表明土壤中各形態(tài)錳的含量大致為：礦物態(tài)>碳酸鹽態(tài)>氧化錳態(tài)>緊結(jié)有機態(tài)>松結(jié)有機態(tài)>交換態(tài)。施入土壤的錳肥有90%以上進入碳酸鹽結(jié)合態(tài)、氧化錳結(jié)合態(tài)、緊結(jié)有機態(tài)和礦物態(tài)。碳酸鹽態(tài)和緊結(jié)有機態(tài)錳無法反映土壤錳的有效性，交換態(tài)和松結(jié)有機態(tài)錳對土壤錳的有效性起著主要作用，可以反映土壤錳的供給狀況。

二、園地土壤錳元素與蘋果粗皮病

對蘋果粗皮病的研究已有90多年的歷史，大部分學者認為，蘋果粗皮病的發(fā)病原因是樹體過量吸收錳造成的生理病害。蘋果粗皮病最早發(fā)生在日本、美國等國家，日本叫粗皮病，美國稱內(nèi)部壞死病，一般7～8月雨季之后發(fā)病，秋季重病樹造成死枝和死樹，第二年春天輕病樹發(fā)芽比正常樹晚，開花晚，花芽少，葉片小，但病情比上年冬季有所減輕。第2年雨季之后，樹體病情繼續(xù)加重，表面逐漸形成凹陷、縱裂的粗皮癥狀。

葉優(yōu)良等對膠東半島部分發(fā)生蘋果粗皮病的果園土壤和植株進行了分析測定，發(fā)現(xiàn)有蘋果粗皮病的果園土壤有效錳含量較高，對樹體不同部位錳含量測定發(fā)現(xiàn)，葉片中錳含量最高，其次是韌皮部，木質(zhì)部最低。

三、錳毒的減輕或消除措施

雖然適量的錳含量能夠遏制土壤中鐵元素含量過多時對樹體的毒害。但是，錳元素含量過多時，會增加蘋果樹體患粗皮病的概率。高艷敏研究試驗表明，不同施錳量的盆栽蘋果樹，當錳的用量大于等于400mg/kg時，可能使蘋果樹體患粗皮病。一股情況下，錳毒多發(fā)生在我國南方的酸性土壤上，北方的石灰性土壤上一般很少發(fā)生。同時也可以通過矯正措施減輕或消除錳的毒害。缺磷或者缺鐵、鈣、鎂條件下也易引起植物錳毒發(fā)生，可以通過土壤追施和葉面噴施適當增加這些元素的含量，以保持礦質(zhì)養(yǎng)分間的平衡，減少樹體對錳的吸收，進而減輕錳過多造成的危害。對已患粗皮病的果園通過控制結(jié)果量，加大冬季修剪力度等，盡量促進樹體營養(yǎng)生長，加速樹體恢復。有條件的情況下，進行果園覆草，改善土壤理化性狀。