水旱轮作体系中的锰及其管理

摘要

水旱轮作土壤小麦缺锰问题是成都平原农业生产中一个严重的养分胁迫问题.四川省农科院和中国农业大学对此进行了十多年的系统研究,全面揭示了锰在水旱轮作体系中的行为规律,并建立了水旱轮作体系锰的综合管理技术.研究表明,水旱轮作土壤种植水稻期间耕作层锰被大量还原为Mn2+,一部分随水淋失,另一部分被水稻吸收耗竭,造成耕层土壤全锰和活性锰的显著降低和土壤剖面中的锰呈明显的空间变异,全锰和活性锰在剖面内随土层深度的增加而成倍增加.土壤有效锰与土壤pH呈极显著负相关,目前小麦缺锰发生在pH较高的土壤上,施石灰可以导致pH较低冲积性水稻土上小麦出现缺锰症.研究提出了本区土壤适宜的有效锰评价的临界指标,土壤代换Mn为1.35mg/kg,活性锰为10.2mg/kg,DTPA-Mn为2.18 mg/kg.研究还发现,水旱轮作土壤底土层中的锰可随根系下扎而被作物吸收利用.小麦、大麦、水稻和不少蔬菜作物对缺锰敏感,而油菜较耐缺锰.在传统的淹水种稻条件下水稻无缺锰问题,水稻旱育秧苗和旱作水稻严重缺锰.不同基因型小麦对缺锰反应的差异十分明显,筛选到了一批耐缺锰小麦品种,并发现生产上大面积推广的高产小麦品种如绵阳11、川麦22等往往不耐缺锰.提出了采用节水技术和稻草还田技术保持土壤耕层锰素肥力,选育扎根深、根际活化锰能力强的作物品种,调酸和施用有机肥促进土壤高价锰的还原和有效供给,钾锰肥配合施用,选用锰含量较高的种子及科学施用锰肥等水旱轮作体系锰的综合管理技术.其中源于水旱轮作体系土壤锰素肥力保持而集成创新的水稻覆膜节水综合高产技术和稻草覆盖马铃薯/油菜免耕套作技术既使土壤锰素肥力得到保持,也具有多方面的综合效应,目前已成为四川省农业生产中的主推技术.