土壤和植物中的锰

土壤和植物中的锰
锰在地壳中是一个分布很广的元素，至少能在大多数岩石中，特别是铁镁物质中找到微量锰的存在。

锰在植株中的正常浓度一般是20×10-6~500×10-6。

植物根及叶片以锰离子（Mn2+）及其与某些天然或合成络合剂结合成的分子形式吸收。

原生矿物风化后释放的锰与O2、CO32-和SiO2结合生成许多次生矿物，包括软锰矿(MnO2)、墨锰矿(Mn3O4)、水锰矿(MnOOH)、菱锰矿(MnCO3)和蔷薇辉石(MnSiO3)，其中软锰矿及水锰矿等含锰氧化物含量最丰富。

锰在土壤中常见的形态是各种氧化物和氢氧化物。

它们常包被在土壤颗粒上，沉积在裂缝和矿脉中，与铁的氧化物和其它土壤组分混合形成结核。

单个雏晶体积很小，表面积很大。

一般认为，土壤中锰以下列形态存在：（1）交换态锰（Mn2+）；（2）水溶性锰（Mn2+）；（3）水溶和不溶性有机束缚态锰；（4）易还原态锰；（5）各种锰氧化物。

各种形态的锰对植物有效性程度不同，它们彼此处于平衡状态。

在锰循环中存在两种主要过程，一个是氧化还原过程，另一个是能络合可溶性和不溶性锰的天然络合剂的合成和分解过程。

一般认为，有机质的不断消长和植物残体的分解在溶解惰性锰和维持水溶性锰方面贡献最大。

锰在土壤溶液中的主要离子态是锰离子（Mn2+），另外一些次要形态有水溶性MnSO4、MnHCO3+和MnOH+。

土壤pH值对Mn2+溶解度影响很大，pH值每增加1，Mn2+浓度就降低100倍。

在高pH值、石灰性土壤、缓冲性能差、粗质地土壤中锰的有效性低，可通过施用产酸氮肥和含硫化合物的酸化作用来纠正。

在极酸性土壤中Mn2+的溶解性可大到足以使敏感作物受毒害的程度，可用施石灰的办法降低土壤pH值而降低Mn2+浓度。

高pH值也有利于土壤微生物将可溶性Mn2+氧化成Mn4+生成沉淀，或生成有效性差的锰有机复合物。

扩散是锰向植物根系运移的重要机制。

土壤中相当大一部分锰与有机质络合。

有机锰络合物大大增加了溶液中的锰浓度，因此增强了浓度梯度。

在有机质含量高的碱性土壤上，可生成难溶性螯合Mn2+化合物导致锰有效性降低。

在泥炭土或腐殖土中，锰也能被禁锢在无效的有机络合物中。

在酸性和低氧化还原电位下，土壤溶液中的锰大大增加。

土壤淹水或水涝会降低氧（O2）分压，从而降低氧化还原电位。

当氧化还原电位低时，Mn4+还原为Mn2+，使锰的有效性增加。

这和铁十分相似。

在紧实土壤中，通气不良以及根系密集区二氧化碳（CO2）积累也能增加锰的有效性。

因为锰的有效性与土壤微生物有关，就与水分干湿，温度高低等气候因素有关，受季节变化的影响。

植物组织中锰和磷之间存在着负相关。

锰与铁也有强烈的拮抗关系，铁抑制锰的吸收和积累。

锰也可以作为氧化剂使作物体内的Fe2+氧化成 Fe3+或抑制Fe3+还原为Fe2+。

锰过多会导致缺铁。

湿润地区土壤较易缺锰。

大多数中性或碱性土壤有可能缺锰。

石灰性土壤，尤其是排水不良和有机质含量高的石灰性土壤易缺锰。

长年一贯施用粪肥和石灰的老菜园黑土上较易缺锰。

极砂的酸性矿质土壤天生含锰低，而且有限的有效态锰已从根区淋出。

因Mn2+有移动性，所以能从土壤中淋失，尤其是在酸性灰壤中更易淋失。

在排水不良的矿质土壤和有机土壤这经常出现的缺锰现象往往是可溶性Mn2+的过分淋失造
成的。

目前常用的锰肥主要是硫酸锰（MnSO4.3H2O），易溶于水，速效，使用最广泛，适于喷施、浸种和拌种。

其次为氯化锰（MnCl2）、氧化锰(MnO)和碳酸锰(MnCO3)等。

它们溶解性较差，可以作基肥施用。