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葡萄必需微量元素锰协同与防控介绍

2020-12-05 411 上传者：管理员

摘要：在果树生产中，由于人们对果树高产的要求和对有机肥施用的不重视，使中微量元素无法得到自然补充。近年来，果园中果树缺素症现象时有发生。本文对微量元素的重要性、葡萄树体中锰的生理功能、葡萄对锰的需求、锰与其他必需元素的协同和拮抗作用、锰缺乏及过剩的防控等方面进行了介绍，以期引起广大葡萄种植者的重视，并为葡萄园科学施用锰肥提供参考。

关键词：
微量元素
施肥种类
营养元素
葡萄
锰
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高等植物必需的营养元素有19种，即碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、磷（P）、硫（S）、硅（Si）、氯（Cl）、铁（Fe）、硼（B）、锰（Mn）、钠（Na）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）和钼（Mo)[1]。植物获得这些营养元素的途径，除碳、氢、氧从空气和水中获得外，其余14种元素都需要从土壤中吸收。根据植物对各种营养元素需求量的差异，将这些元素分为大量元素、中量元素和微量元素[2]。在果树生产中，一方面，由于人们对果树高产的要求，另一方面，由于人们对有机肥施用的不重视，使原本可从土壤中释放、有机肥带入等途径获取的中微量元素无法满足果树树体需求，近年来，果园中果树微量元素缺素症现象时有发生[3,4,5]。本文针对葡萄必需微量元素锰（Mn）的失衡及防控技术进行介绍，以期引起广大葡萄种植者对施肥种类多样性，尤其是对施用有机肥的重视，并为广大葡萄种植户科学施用锰肥提供参考。

一、微量元素的重要性

虽然植物对微量元素摄取量极少，但是其对植物生长发育有着至关重要的影响。它们直接参与植物代谢，缺少或过剩时植株均会表现出专一的缺素症或中毒症状，甚至不能完成植物生活周期[2]。传统农耕时代，通过土壤释放、灌水和施肥等方式带入的微量元素基本能够满足植物生长发育的需要，土壤中有效微量元素变化幅度不明显，植株出现微量元素失衡的现象较少。随着现代农业的不断发展，微量元素失衡的现象已逐渐显现，主要有以下几点原因：

1.作物产量越高，土壤所带走的微量元素数量就越大，一些土壤不能及时释放充足的微量元素来满足现有高产作物的需要。

2.随着生产水平的提高，肥料纯度提高，微量元素便不常以化肥中的“伴随”成分得到补充了。

3.随着土地中投入的化肥、农药种类和施用量不断增多，导致土壤环境遭到破坏，元素间协同或拮抗作用表现明显，使作物不能充分吸收利用或过量吸收微量元素。

二、葡萄树体中锰的生理功能

锰（Mn）是葡萄生长的必需元素之一，它对葡萄的生理作用是多方面的，与葡萄生长发育和产量有密切关系。

1.锰与葡萄植株的光合作用（光合放氧）、呼吸作用以及硝酸还原作用都有着密切的关系[6]。锰有维持葡萄叶片叶绿体膜正常结构的作用，参与光合电子传递系统中氧化还原过程，在光系统中参与水的光解，使光合中水裂解为氧气。

2.锰在葡萄树体内具有氧化还原作用，是重要的氧化还原剂。锰作为羟胺还原酶的组分，参与硝态氮的还原过程，是硝酸还原酶的催化剂，在葡萄氮素同化过程中发挥着重要作用；锰可以增加葡萄根系吸收磷和钙的有效性。此外，锰还通过控制细胞液的氧化还原电位，调控植物体内Fe3+和Fe2+的比例。

3.锰是葡萄植株细胞中许多酶（如脱氢酶、脱羧酶、激酶、氧化酶和过氧化物酶）的活化剂，尤其是影响糖酵解和三羧酸循环[7]。锰通过活化核糖核酸聚合酶、二肽酶、精氨酸酶，促进肽与蛋白质的合成；含锰超氧歧化物（Mn-SOD）能够稳定葡萄叶片叶绿素，保护光合系统免遭活性氧的毒害。

4.锰是吲哚乙酸氧化酶的辅基成分，影响葡萄树体内源激素水平。研究证明，树体内锰含量高的部位生长素含量也高，树体中充足的锰能促进葡萄花粉萌发和提高葡萄坐果率，加速芽萌发，促进植株生长和组织成熟。

三、葡萄对锰的需求

土壤中可被葡萄根系吸收利用的锰为Mn2+，被根系吸收后在葡萄树体内以稳定的化合物形式存在，在胚、种子及果皮和绿叶中含量较多，干组织中锰含量约为（50±20）毫克/千克。

1.锰缺乏症状及诊断

缺锰会显著影响葡萄树体正常生长：缺锰易造成叶绿体结构性变差、对光敏感，导致膜脂过氧化[7]；细胞分裂和伸长都受到抑制，侧根形成停止。

由于锰元素在植物体内不易运转，因此，缺锰主要是葡萄幼叶先表现病状。有研究表明，葡萄叶柄含锰在20毫克/千克以下时表现出缺锰症状：叶脉间的组织褪绿黄化。与缺镁症不同的是，缺锰时叶片褪绿部分与绿色部分界限不清晰，也不出现叶片变褐枯死现象，有时叶片发皱、卷曲。

2.锰过剩症状及诊断

锰过剩也称锰毒，锰毒是酸性土壤中作物产量的重要限制因子，锰毒可导致葡萄叶片叶绿素破坏，光合速率或蒸腾速率下降，抑制同化作用，进而减少干物质的积累，同时也可导致过氧化作用，形成氧化胁迫，使生物分子如类脂、蛋白质、核酸遭受到氧化损伤，对葡萄树体生长造成伤害[8]。同时，高Mn2+含量会抑制葡萄对铁离子的吸收。

葡萄树体锰元素过剩时会表现葡萄叶片小，花后1个月内发生叶丛枝现象，叶片叶缘、叶脉间褪绿，严重的会早期落叶。锰对植物的毒害，还有一个重要的原因是土壤溶液中锰与其他营养元素发生拮抗作用，影响植物对必需元素的吸收与利用，导致其他元素的缺乏。因此，葡萄中锰元素过剩时出现的症状有时可能是其他元素的缺素症状。

四、锰缺乏及过剩的原因

锰在土壤中含量比较多，锰的氧化物结合态所占比例也较大[10]，葡萄树体能吸收利用的为置换性锰离子。在碱性土壤中，锰呈4价氧化态沉淀，不能为葡萄树体所利用，当pH值大于9时，葡萄树体容易出现缺锰症；而在有机质含量高或还原能力强的土壤和酸性土壤中（pH值为6左右），活性2价锰含量多，葡萄树体不会缺锰。但当土壤酸化（pH值在5.3以下）时，活性2价锰含量过多，则会导致葡萄根系对锰离子吸收过量；大量施用有机质、土壤粘质不透水，夏季高温也会使锰还原溶解，增加锰过剩的可能。

五、锰与其他必需元素的协同和拮抗作用

锰与氮、磷、钾、铜及有机肥有协同促进的作用，锰与铁、铜、锌、钙和硼具有拮抗作用。其中，土壤与钙相结合的胡敏酸（腐殖酸）形成胶体对锰产生吸附作用，从而导致土壤中与钙结合的无机有机态锰含量增加，从而降低了氧化物结合态锰含量；而铜作为农药杀菌剂成分之一被人为施入葡萄园，有研究表明，锰和铜存在锰利于铜、而铜抑制锰的关系[9]。

锰与其他必需元素的协同和拮抗作用表

六、锰缺乏及过剩的防控

1.锰缺乏的预防和改善

锰缺乏可通过以下几方面进行预防或改善，在缺锰严重时，可通过叶面追肥快速补充。

(1)开花前叶面喷施硫酸锰，浓度一般为0.2%～0.4%，葡萄树体可快速吸收。

(2)结合防病，喷施代森锰锌类含锰药剂以补充锰素。

(3)在此基础上，对于碱性土壤的葡萄园，通过一些田间管理措施改良碱性土壤，如灌水洗盐、增施有机肥、增施黄腐酸肥等酸性肥料，逐步改变土壤碱性，促进土壤中锰元素的还原溶解，增加土壤中根系可吸收锰元素的含量。

(4)秋季葡萄落叶后或春季葡萄萌芽前，基施硫酸锰肥料，667米2用量2千克，或施含锰矿渣的锰肥、锰化过磷酸钙等，补充土壤中的锰元素。

通过田间管理措施改良碱性土壤及基施锰肥等措施，可实现葡萄园缺素症的长期改善。除此以外，应重视平衡施肥，按需施肥，避免单肥种过量施用，避免因为元素间的拮抗作用导致锰吸收减少。

2.锰过剩的防控

酸性土壤的葡萄园容易发生锰过剩的现象，可通过以下栽培措施改良：

(1)施用石灰（碳酸钙）或硫酸钙，株施40～60克，减少锰的还原溶解，控制土壤中锰元素的积累。