土壤和植物中锰的测定

出处：按学科分类—农业科学 农业出版社《土壤农化分析手册》第667页（2289字）

土壤中全锰含量比较丰富，有20－5000ppm，一般在1000ppm以下，很少超过0．6%的。土壤含锰量受成土母质和土壤类型的影响。同一类型土壤，因成土母质不同，含锰量可能有很大差异。

我国土壤中全锰资料：东北白浆土850－1800ppm，黑土590－1100ppm，陕西关中塿土660－1170ppm，江苏黄棕壤42－2270ppm，江西红壤42－2270，广东砖红壤200－3000ppm。

土壤中全锰含量不足以为判断锰的供应力的根据。土壤中的锰包括有水溶性锰、交换性锰、易还原态锰、惰性锰及有机络合锰等多种形态。植物可吸收的有效锰包括水溶性锰、交换性锰及易还原态锰，前二者是供应能力，后者是供应容量。各种形态的锰处于动态平衡中：

这平衡受土壤酸度、土壤通气状况和有机质含量的影响，尤以土壤酸度的影响最大：

pH增加时，便反应向右进行，锰的有效性降低；pH降低时，则锰的有效性增加，在某些酸性土壤中，有时会因有效锰过多而发生锰的中毒症状。因此，一般缺锰土壤pH常在6．5以上，而产生锰害的土壤pH在5以下。

一般土壤中水溶性锰含量非常低，不易测出，一般包括在交换性锰中，不另行测定。交换性锰主要是二价锰离子(Mn²⁺)，土壤中交换性锰含量由痕迹到100ppm以上。交换性锰的提取剂很多，其所提取的锰量依pH及提取剂的性质有关，如表30－1所示。

表30－1 各种浸提剂所浸提的交换性锰量(ppm)

由于锰的活性受pH值影响大，当pH因素和醋酸铵提取的锰量同时考虑时，则1NpH7的醋酸铵是一种较好的提取剂，故为最常用提取剂。

易还原态锰是三、四价锰的氧化物，晶形小并且结晶程度低，所以活性较其它形态的氧化锰大，在土壤中与二价锰保持平衡。易还原态锰的浸提剂常用1N醋酸+0．2%对苯二酚。锰的氧化物与对苯二酚作用如下式：

MnO₂+C₆H₄(OH)₂+2H₊→Mn²⁺+C₆H₄O₂+2H₂O

Mn₂O₃+C_eH₄(OH)₂+4H₊→2Mn²⁺+C₆H₄O₂+3H₂O

缺锰土壤大多是质地较轻的石灰性土壤。石灰性土壤上保证植物生长正常须有交换性锰2－3ppm和易还原态锰100ppm。有的研究者认为易还原态锰的临界浓度应稍低；有人则认为最好与pH值同时考虑。土壤pH值不同，缺锰的临界值不同，如表30－2。

表30－2 土壤活性锰临界含量与pH值的关系

植物中含锰量差异很大，由痕迹—1000ppm以上，一般植物约为10－150ppm。同种植物的含锰量有时也有差异，这主要是受土壤条件的影响。酸性土上植物含锰量较其它生态类型的植物高，约200－500ppm，还有含锰量特别高的酸性土植物，如油菜、山茶等，其含锰量可达110－2400ppm，而盐渍土和钙质土上的植物含锰量都不超过100ppm。

一些植物的含锰量如下：

豆科植物(分析数：25种) 80ppm

禾本科植物(35种) 80ppm

十字花科植物(26种) 40ppm

伞形科植物(14种) 60ppm

根据研究，对锰的需要量，可将作物区分为三组：

(1)对锰最敏感的作物：燕麦、甜菜、烟草、马铃薯等，含锰量为50－260ppm。

(2)对锰中度敏感的作物：小麦、亚麻、豌豆、蚕豆等，含锰量为30－128ppm。

(3)对锰不敏感的作物：水稻、大麦等，含锰量为30－60ppm。

植物在不同发育时期以及不同部位，其含锰量都有很大差异。因此确定植物含锰量的临界值时，首先应该从不同发育时期进行研究，其次还应该以植物同一器官含锰量作为指数，才能进行比较。有人指出，以植物叶片的干物质含锰量作为指标最好。

锰常用的比色测定是将待测液中的Mn²⁺，在酸性条件下氧化为七价紫色高锰酸根(MnO₄^-)，不另外用显色剂，也不需要分离，对于土壤和植物分析来说，灵敏度是足够的。几种锰的比色法见表30－3。

表30－3 锰的测定方法、灵敏度和测定下限

就灵敏度看来，隐色孔雀绿和甲醛肟都较高锰酸盐法灵敏，但由于受铁的干扰，需要萃取分离等以消除干扰，十分不便，目前应用不广。高锰酸盐法较习用，而此法显色时需长时间煮沸，不适于自动分析操作，仍有必要改进。故用原子吸收法很好。