锰的生理功能及失调症状与丰缺指标

一、锰的生理功能

(1)参于光合作用 在光合作用中,水的裂解和氧的释放系统都需要锰。因此,测定新叶的光合放氧量是表征植物锰营养状况的一个适合又灵敏的方法。此外,缺锰不仅叶片光合速率降低,而叶绿体的片层结构也受损。

(2)酶的组分及对酶活性的调节 锰作为羟胺还原酶的组分,参于硝态氮的还原过程,可以催化羟胺还原成氨。缺锰时,作物体内硝态氮的还原作用受阻,硝酸盐不能正常转变为铵态氮,造成体内硝酸盐积累,使氮代谢受到阻碍。锰还是许多非专性金属复合体的活化剂,被锰活化的各种酶可促进氧化还原过程及脱羧、水解或转位等反应。锰能活化IAA氧化酶,促进IAA氧化,因而有利于体内过多的生长素降解。

(3)调节植物体内的氧化还原过程 锰在植物体内存在着二价和三价的不同化合物形式,能直接影响体内的氧化还原。当键呈Mn³⁺时,它能使体内Fe²⁺氧化成Fe³⁺,或抑制Fe³⁺还原为Fe²+,减少有效铁的含量。所以植物吸收锰过多,容易引起缺铁失绿症。

此外,锰还能促进种子萌发和幼苗早期生长,加速花粉萌发和花粉管伸长,提高结实率;活化莽草酸途径的合成酶,促进酚类化合物、类黄酮、木质素、香豆素的形成,从而增强抗病虫能力。

二、植物锰的营养失调症状及其丰缺指标

(1)植物锰缺乏症 一般表现为叶片失绿并产生黄褐色或赤褐色斑点,但叶脉仍为绿色,有时叶片发皱,卷曲甚至凋萎。燕麦新叶脉间呈条纹状黄化,并出现淡灰绿色或灰黄色斑点,称为“灰斑病”;大、小麦新叶脉间退绿黄化,继而黄化部分逐渐变褐坏死,形成与叶脉平行的长短不一的线状褐色斑点,叶片变薄,柔软萎蔫,称为“褐线萎黄病”;菜豆、蚕豆和豌豆缺锰形成的种子小而开裂,畸形,并有褐色斑点;甜菜叶片呈三角形,脉间有黄化斑点,称“黄斑病”;棉花和油菜幼叶失绿,脉间呈灰黄或灰红色,有明显网状脉纹,有时叶片还出现淡紫色或浅棕色斑点;柑橘缺锰,叶色淡绿并呈现细小网纹,随之网纹变为深绿色。严重时,脉间出现许多不透明的白色斑点,使叶片呈灰白色,继而病斑枯死;苹果脉间失绿呈浅绿色,兼有斑点。严重时,脉间变褐并坏死,叶片全部为黄色。

(2)植物锰中毒症状 典型症状是在较老叶片上有失绿区包围的棕色斑点(即MnO₂沉淀),但更明显症状往往是由于高锰诱发其他元素如钙、铁、镁的缺乏症。如棉花、菜豆皱叶病,就是锰中毒诱发的缺钙症。

(3)植物锰素营养的诊断指标 一般植物正常含锰量为20～500 mg/kg;当含锰量低于20 mg/kg时,为缺乏;大于500mg/kg为过剩。然而,不同植物含锰量不同,因而其诊断指标有较大差异。

参考文献：

【1】陆欣.土壤肥料学【M】.北京：中国农业大学出版社，2019.251-252.