摘要:小麦作为我国主要的粮食作物之一,其产量与品质直接关系到国家粮食安全与农业经济发展。在小麦生长发育过程中,除氮、磷、钾等大量元素外,锰作为不可或缺的微量营养元素,参与植株多项生理代谢活动,对小麦的光合作用、养分吸收、抗逆能力及最终产量形成具有关键调控作用。随着农
小麦作为我国主要的粮食作物之一,其产量与品质直接关系到国家粮食安全与农业经济发展。在小麦生长发育过程中,除氮、磷、钾等大量元素外,锰作为不可或缺的微量营养元素,参与植株多项生理代谢活动,对小麦的光合作用、养分吸收、抗逆能力及最终产量形成具有关键调控作用。随着农业生产中高产品种的推广、化肥施用结构的优化及土壤养分消耗的加剧,部分地区土壤有效锰含量逐渐降低,锰元素缺乏已成为制约小麦产量提升与品质改善的重要因素之一。因此,系统明确锰肥在小麦生产中的作用机制,掌握科学的使用方法,对推动小麦绿色高效生产具有重要现实意义。
一、锰肥在小麦生产中的核心作用
锰虽在小麦植株体内含量极低(通常每千克干重仅含20-50毫克),但并非可有可无,其通过参与酶促反应、调节生理过程,贯穿小麦从播种到成熟的全生育期,具体作用可归纳为以下四个方面:
(一)保障光合作用高效进行,为产量积累奠定物质基础
光合作用是小麦合成有机物、积累生物量的核心过程,而锰是光合作用中“光系统Ⅱ”的关键组成成分,直接决定光反应阶段的效率。一方面,锰能够促进叶绿体类囊体膜的稳定合成,维持叶绿体正常的结构形态——若缺乏锰元素,小麦叶绿体易出现结构破损、基粒排列紊乱的问题,如同“工厂的生产车间坍塌”,导致光能吸收与转化能力大幅下降;另一方面,锰作为多种氧化还原酶的激活剂,可加速光反应中电子传递与ATP(三磷酸腺苷)合成,为暗反应阶段二氧化碳固定、葡萄糖生成提供充足能量与物质载体。实践表明,土壤缺锰地区的小麦,叶片易出现“条纹状黄化”(叶脉间发黄、叶脉保持绿色),光合速率较正常植株降低20%-30%,若不及时补充锰肥,会导致小麦生物量积累不足,后期穗粒数与千粒重显著下降。
(二)促进养分吸收与代谢,提升小麦生长发育质量
锰参与小麦体内氮、磷、碳水化合物等关键养分的代谢过程,是连接“养分吸收”与“养分利用”的重要桥梁。在氮代谢方面,锰可激活硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶等关键酶的活性,促进土壤中无机氮(硝酸根、铵根)转化为小麦可直接利用的有机氮(氨基酸、蛋白质),若缺锰,小麦体内会出现无机氮积累、有机氮合成受阻的问题,导致植株生长缓慢、叶片瘦小发黄,甚至出现“僵苗”现象;在磷代谢与碳水化合物转运方面,锰能促进磷元素在植株体内的移动与分配,将根系吸收的磷优先输送至叶片(供光合作用)与幼穗(供穗部发育),同时加速叶片中光合产物(淀粉、蔗糖)向穗部、籽粒转运,避免光合产物在叶片中堆积造成“贪青晚熟”,保障小麦各器官生长发育的养分需求均衡。
(三)增强抗逆能力,降低不良环境对小麦的危害
小麦生长周期长,易遭遇低温、干旱、病害等不良环境胁迫,而锰肥可通过调节小麦体内生理代谢,提升植株抗逆性,减少胁迫造成的产量损失。在抗低温方面,缺锰会导致小麦体内可溶性糖、脯氨酸等“抗冻物质”合成减少,细胞液冰点升高,冬季或早春易受冻害,表现为叶片干枯、分蘖死亡;补充锰肥后,可促进抗冻物质积累,增强细胞膜稳定性,降低冻害发生率与危害程度。在抗干旱方面,锰能调节小麦叶片气孔的开合节奏,减少干旱条件下叶片蒸腾失水,同时促进根系生长(增加根长与根毛数量),提升根系对土壤深层水分的吸收能力,缓解干旱胁迫对光合作用与生长发育的抑制。在抗病方面,锰可增强小麦体内多酚氧化酶、过氧化物酶等“抗病酶”的活性,促进植保素(具有抗菌作用的次生代谢产物)合成,降低白粉病、锈病等真菌病害的发生概率,尤其在小麦拔节期至孕穗期,补充锰肥可显著提升植株对病害的抵抗力。
(四)改善小麦品质,提升籽粒商品价值与营养价值
锰肥不仅能提高小麦产量,还能通过调节籽粒养分积累,改善籽粒品质,具体体现在两个维度:一是提升商品品质,缺锰会导致小麦籽粒灌浆不饱满,千粒重降低、籽粒大小不均,且容重(衡量小麦籽粒饱满度的关键指标)下降,不符合粮食收购的优质标准;补充锰肥后,可促进光合产物向籽粒转运,使籽粒饱满度提升,千粒重增加2-5克,容重提高10-20克/升,显著提升籽粒商品价值。二是提升营养价值,小麦籽粒中的蛋白质、氨基酸(尤其是必需氨基酸)含量是衡量其营养价值的核心指标,而锰参与蛋白质合成过程,缺锰会导致籽粒蛋白质含量降低1-2个百分点,必需氨基酸(如赖氨酸、蛋氨酸)比例失衡;科学施用锰肥可使籽粒蛋白质含量提升0.8-1.5个百分点,必需氨基酸总量增加5%-8%,让小麦不仅“产量高”,更“营养好”,满足食品加工与人体营养需求。
二、小麦生产中锰肥的科学使用方法
锰肥的施用效果,不仅取决于锰肥种类的选择,还与施用时期、施用方式、施用量密切相关,需结合土壤锰含量、小麦生育期需求及气候条件灵活调整,避免“盲目施用”(导致肥效浪费或锰中毒)或“施用不当”(无法满足需求),具体可按照“先判断缺锰情况、再选择适宜方法”的思路操作。
(一)先判断:明确小麦是否需要施用锰肥
在施用锰肥前,需通过“土壤检测”与“植株形态观察”结合的方式,判断小麦及土壤是否缺锰,避免无针对性施用。
1. 土壤检测判断:土壤有效锰含量是判断是否需施锰肥的核心依据,可通过专业机构检测土壤(0-20厘米耕层土壤)有效锰含量。一般而言,当土壤有效锰含量<5毫克/千克时,为“严重缺锰”,小麦必然出现缺锰症状,需重点施用锰肥;当土壤有效锰含量为5-10毫克/千克时,为“轻度缺锰”,小麦可能不表现明显症状,但会隐性影响产量与品质,需适量施用锰肥;当土壤有效锰含量>10毫克/千克时,土壤锰含量充足,无需施用锰肥,否则易导致小麦锰中毒(表现为叶片边缘焦枯、根系发黑腐烂)。此外,土壤pH值会影响锰的有效性——碱性土壤(pH>7.5)中,锰易转化为无效态(不溶于水,小麦无法吸收),即使土壤总锰含量高,也可能出现缺锰问题,这类地区需优先关注锰肥施用。
2. 植株形态观察判断:若未进行土壤检测,可通过小麦不同生育期的形态特征,判断是否缺锰,核心特征为“叶脉间黄化,叶脉保持绿色”,且不同生育期表现略有差异:一是苗期,缺锰小麦幼苗叶片薄小,从叶尖开始向叶基出现淡黄色条纹,条纹间界限清晰,严重时叶片发黄部位干枯,分蘖数减少;二是拔节期,缺锰会导致新叶(功能叶)黄化明显,老叶症状较轻(锰在小麦体内移动性差,无法从老叶向新叶转移),植株生长迟缓,株高较正常植株矮5-10厘米;三是孕穗期至灌浆期,缺锰会导致剑叶(最后一片展开叶,光合关键叶片)黄化,穗部发育不良,出现“小穗退化”(穗粒数减少),灌浆速度减慢,籽粒饱满度下降。
(二)选对肥:常见锰肥种类及适用场景
目前农业生产中常用的锰肥,按溶解性可分为“水溶性锰肥”与“难溶性锰肥”,二者肥效速度、适用场景不同,需结合施用方式与需求选择:
- 水溶性锰肥:肥效快,小麦可直接吸收,适合作为“追肥”(快速补充锰元素,缓解缺锰症状),常见种类包括硫酸锰(含锰26%-28%,溶解性好,性价比高,是目前小麦生产中应用最广的锰肥)、氯化锰(含锰27%-29%,溶解性好,但长期大量施用可能导致土壤氯离子积累,适合非盐碱地小麦)、螯合态锰(如EDTA-锰,含锰12%-14%,稳定性强,不受土壤pH值影响,即使在碱性土壤中也能保持较高有效性,肥效持久,但价格较高,适合严重缺锰或碱性土壤地区,尤其适合叶面喷施)。
- 难溶性锰肥:肥效慢,需在土壤中逐渐转化为有效态,适合作为“基肥”(提前补充土壤锰含量,满足小麦全生育期需求),常见种类包括氧化锰(含锰45%-60%,稳定性强,转化速度慢,肥效可持续2-3年,适合轻度缺锰地区作为基肥,一次性施用可满足多季作物需求)、碳酸锰(含锰31%-35%,转化速度较氧化锰快,适合中性或微酸性土壤作为基肥,与有机肥混施可提升转化效率)。
(三)用对法:不同生育期的锰肥施用方式与要点
小麦不同生育期对锰的需求差异较大,苗期至拔节期是锰元素的“临界需求期”(缺锰会导致不可逆的生长损伤),拔节期至孕穗期是锰元素的“需求高峰期”(保障穗部发育与光合作用),需结合这两个关键时期,选择“基肥+追肥”结合的方式施用,具体操作如下:
1. 基肥施用:提前储肥,满足全生育期基础需求
基肥施用的核心目的是补充土壤有效锰含量,为小麦全生育期提供持续的锰素供应,适合在小麦播种前结合耕地进行,尤其适合轻度缺锰、碱性土壤地区,或选用难溶性锰肥时。
- 施用时间:小麦播种前3-5天,与有机肥、氮磷钾基肥混合施用,随耕地翻入0-20厘米耕层土壤,确保锰肥与土壤均匀混合,避免局部浓度过高。
- 施用量:根据土壤缺锰程度与锰肥种类调整,若选用硫酸锰(水溶性,作为基肥时需适当增加用量),严重缺锰地区(土壤有效锰<5毫克/千克)每亩施用量为2-3千克,轻度缺锰地区(5-10毫克/千克)每亩施用量为1-1.5千克;若选用氧化锰(难溶性),严重缺锰地区每亩施用量为1-1.5千克,轻度缺锰地区每亩施用量为0.5-1千克;若选用碳酸锰,严重缺锰地区每亩施用量为1.5-2千克,轻度缺锰地区每亩施用量为0.8-1.2千克。
- 注意要点:难溶性锰肥(氧化锰、碳酸锰)与有机肥混施可显著提升肥效——有机肥分解过程中会产生有机酸,降低土壤局部pH值,促进难溶性锰转化为有效态,建议每亩配合施用2000-3000千克腐熟有机肥;避免将锰肥与碱性肥料(如碳酸氢铵、生石灰)混合施用,否则会导致锰元素转化为无效态,降低肥效。
2. 追肥施用:精准补肥,缓解缺锰症状与满足高峰期需求
追肥施用的核心目的是快速补充锰元素,适合小麦生育期内出现缺锰症状时,或在需求高峰期(拔节期至孕穗期)补充,提升肥效,常用方式包括“叶面喷施”与“土壤追施”,其中叶面喷施因肥效快、利用率高(避免土壤固定),成为小麦锰肥追肥的首选方式。
- 叶面喷施:操作简便、肥效快(喷施后2-3天,小麦缺锰黄化症状即可缓解),利用率可达80%以上,适合所有缺锰情况,尤其适合碱性土壤(避免土壤固定)与小麦生长中后期(根系吸收能力下降时)。
- 施用时期:关键时期为两个,一是苗期至拔节期(3-4叶期至拔节初期),此时小麦处于生长旺盛期,若出现缺锰症状,及时喷施可避免植株僵苗、分蘖减少;二是拔节期至孕穗期(旗叶展开前),此时是小麦穗粒数形成的关键时期,喷施锰肥可保障剑叶光合作用,促进穗部发育,减少小穗退化。若土壤严重缺锰,可在这两个时期各喷施1次,间隔7-10天。
- 肥料选择与浓度:优先选用水溶性锰肥,浓度需严格控制(浓度过高易导致叶片灼伤),硫酸锰浓度为0.1%-0.2%(即每亩用硫酸锰50-100克,兑水50千克),EDTA-螯合锰浓度为0.05%-0.1%(每亩用螯合锰25-50克,兑水50千克),氯化锰浓度为0.1%(每亩用氯化锰50克,兑水50千克)。
- 操作要点:喷施时间选择晴天上午9点前或下午4点后(避开高温强光,减少水分蒸发与叶片灼伤),若喷施后4小时内遇雨,需重新补喷(浓度减半);喷施时重点对准小麦叶片背面(叶片背面气孔数量多,吸收效率更高),同时兼顾叶片正面与穗部(孕穗期),确保均匀喷雾,每亩喷雾量以叶片湿润但不滴水为宜。
- 土壤追施:适合小麦苗期(3-4叶期)缺锰,且未进行基肥施用的情况,肥效较叶面喷施慢,但可持续性较强。
- 施用时间:小麦苗期雨后或浇水前(土壤湿润,利于锰肥溶解与根系吸收),结合中耕进行。
- 肥料选择与用量:优先选用硫酸锰(水溶性,土壤追施见效较快),严重缺锰地区每亩施用量为1-1.5千克,轻度缺锰地区每亩施用量为0.5-1千克。
- 操作要点:将锰肥均匀撒施在小麦行间,随后进行中耕松土,将锰肥埋入5-10厘米土壤中(避免暴露在地表,减少锰元素氧化失效);撒施时避免肥料直接接触小麦根系与叶片,防止烧根、烧叶;土壤追施后及时浇水(若土壤干旱),促进锰肥溶解,提升根系吸收效率。
(四)避误区:锰肥施用的注意事项
1. 控制施用量,避免锰中毒:小麦对锰的耐受范围较窄,过量施用锰肥会导致锰中毒,表现为叶片边缘焦枯、斑点增多,根系发黑腐烂,光合效率下降,甚至导致植株死亡。因此,需严格按照土壤缺锰程度与推荐用量施用,不可随意增加用量,尤其螯合态锰肥,虽有效性高,但过量施用同样会引发中毒。
2. 结合土壤pH值调整施用方式:碱性土壤(pH>7.5)中,锰易被固定为无效态,此时应优先选用螯合态锰肥进行叶面喷施,或选用硫酸锰与有机肥混施(降低土壤局部pH值),避免选用难溶性锰肥(转化效率极低);中性或微酸性土壤(pH6.0-7.5)中,锰有效性较高,可选用氧化锰、碳酸锰作为基肥,或硫酸锰作为追肥,肥效均可得到较好发挥。
3. 避免与拮抗元素肥料过量混施:土壤中钙、镁、铁等元素过量时,会与锰元素产生拮抗作用(竞争根系吸收位点),降低小麦对锰的吸收效率。因此,碱性土壤地区(通常钙、镁含量较高),需减少生石灰、钙镁磷肥等碱性肥料的用量,同时避免锰肥与铁肥(如硫酸亚铁)混合叶面喷施(二者混合会相互抑制吸收),若需同时补充,需间隔7-10天分别喷施。
4. 关注品种差异:不同小麦品种对锰的需求与吸收能力存在差异,一般而言,高产品种(生物量与产量高,养分消耗大)对锰的需求高于普通品种,抗逆性弱的品种对缺锰更敏感,这类品种在种植时,需适当增加锰肥施用量,或提前进行叶面喷施,预防缺锰。
三、总结
锰肥作为小麦生产中不可或缺的微量肥料,其作用贯穿光合作用、养分代谢、抗逆能力提升与品质改善的全过程,尤其在土壤缺锰或碱性土壤地区,科学施用锰肥可使小麦产量提升5%-15%,籽粒蛋白质含量提升0.8-1.5个百分点,经济效益与社会效益显著。在实际生产中,需通过“土壤检测+植株观察”精准判断缺锰情况,结合小麦生育期需求,选择适宜的锰肥种类(水溶性或难溶性)与施用方式(基肥+叶面喷施为主,土壤追施为辅),严格控制施用量,规避锰中毒与肥效浪费的误区,才能充分发挥锰肥的作用,为小麦绿色高效生产提供保障。
来源:淇泉老翁
