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    Funciones del manganeso en la planta

    El manganeso es absorbido por la planta como Mn2+, tanto por la raíz como por las hojas.
    Dada su capacidad de cambiar de estado de oxidación, participa en numerosos sistemas enzimáticos de óxido-reducción como la superóxido dismutasa.
    Interviene en la síntesis de proteínas, ya que participa en la asimilación del amonio (NH4+).
    Puede sustituir al Mg como co-factor en sistemas enzimáticos relacionados con reacciones redox, descarboxilaciones, hidrólisis y la transferencia de energía.
    Regula el metabolismo de los ácidos grasos.
    Fomenta la formación de raíces laterales.
    Activa el crecimiento, influyendo el crecimiento alargador de las células.
    Convierte los nitratos que forman las raíces en formas que la planta pueda utilizar.
    Este microelemento está incluido en metaloproteínas, que actúan como co-factores de ciertas reacciones enzimáticas. Lo mismo que el Mg2+, el Mn2+ actúa como ión puente entre el ATP y el complejo enzimático; este es el caso de las fosfoquinasas y las fosfotransferasas.
    El manganeso también interviene de forma específica en la actividad hidroxilamina reductasa, dentro de la fase de la reducción de los nitratos y en actividad ácido indol acético oxidasa.
    La función metabólica del manganeso que está más documentada, es el transporte de electrones en la Fotosíntesis: dentro del fotosistema II, para efectuar la fotólisis del agua, se precisan cuatro átomos de manganeso, que se reducen cediendo cuatro electrones a cada unidad del pigmento P680.

    Síntomas visuales de deficiencia de manganeso para tres cultivos específicos

    La deficiencia de manganeso en los distintos tipos de cultivos se manifiestan mayormente en las hojas y el síntoma más notable es una clorosis en las hojas ya que el manganeso juega un papel importante en la Fotosíntesis y por ende puede influir en la clorofila que es la cromoproteína que le da el color verde a las plantas. A continuación se presentan tres cultivos distintos donde se muestran los síntomas detallados de la deficiencia de este microelemento, y podremos comprobar la marcada aparición de clorosis y palidez de las hojas de las plantas.
    Síntomas de deficiencia de manganeso en el cultivo de papa (Solanum tuberosum)
    Las hojas superiores son las primeras en mostrar clorosis intervenal mientras que las nervaduras permanecen verdes. Las hojas más nuevas se forman primero verde pálido y luego amarillo pálido. A medida que la deficiencia se hace más severa aparecen algunas zonas muertas con color café. Aparición de manchas negras o puntos negros en el limbo foliar. Retorcimiento de las hojas, curvándose el borde foliar hacia el centro de la hoja.
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    Síntomas de deficiencia de manganeso en el cultivo de tomate (Lycopersicum esculentum)
    Causa la aparición de de color verde pálido, amarillo y rojo entre las venas. El síntoma de clorosis se presenta igualmente entre las venas de las hojas viejas o jóvenes, dependiendo de la especie; estas hojas posteriormente mueren y se caen. Se observa en la hoja un marchitamiento y un deterioro muy marcado. El tallo de la planta presenta un color oscuro y adelgazamiento con respecto al estado normal de un tallo con suficiencia de manganeso.
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    Síntomas de deficiencia de manganeso en el cultivo de remolacha (Beta vulgaris)
    La remolacha es un cultivo muy sensible a la deficiencia en Manganeso pudiendo provocar disminuciones de rendimiento de azúcar de hasta el 30%. Su carencia se manifiesta mediante una clorosis amarilla pálida entre los nervios de las hojas que evoluciona a pequeños puntos necróticos. Manchas de color amarillo más o menos coloreada en el limbo de la hoja. Aparecen manchas necróticas blanquecinas. Los peciolos están muy alargados y verticales.


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    Concentración o rango de concentración del manganeso en tejido seco (% ó ppm)

    Con métodos de Calcinación y por espectrofotometría de absorción atómica se puede obtener el material seco y se puede calcular la concentración del manganeso en % o ppm. Generalmente la cantidad de manganeso en un tejido vegetal totalmente deshidratado es de 100 - 200 ppm/peso seco.
    • 1. CLASIFICACIÓN DEL MANGANESO DE ACUERDO A MOVILIDAD EN LA PLANTA.
    La movilidad del manganeso en la planta, es escasa. Mediante electroforesis, se ha podido saber que se transporta por el xilema en forma iónica, como Mn2+ y no como complejo orgánico.
    • 2. FORMAS QUÍMICAS DEL MANGANESO EN QUE SE ENCUENTRA EN EL SUELO.
    Tras sufrir la degradación física, los minerales de manganeso se hidrolizan y se oxidan con arreglo al potencial redox del medio, pudiendo encontrarse las valencias II, III, IV y superiores.
    En los medios oxidantes (suelos arenosos, con buena oxigenación), la valencia más estable es la IV, que genera compuestos insolubles de manganeso. La formación de precipitados de MnO2, por oxidación del Mn2+ soluble, está gobernada por el siguiente equilibrio químico:
    O2 + 4 H+ + 4e- ( 2 H2O
    2 [Mn2+ + 2 H2O ( (MnO2 + 4 H+ + 2e- ]-----------------------------------------------------------------------
    2 Mn2+ + O2 + 2 H2O ( 2 (MnO2 + 4 H+
    Si el potencial redox es bajo (suelos encharcados) predomina la valencia II, que origina especies de manganeso más solubles, invirtiéndose el sentido de la reacción anterior.
     Normalmente, el potencial redox de los suelos es alto, por lo que cabría esperar que la únicamente la existencia de Mn4+, que genera especies químicas poco asimilables para las plantas. No obstante, la realidad es muy distinta, debido a la acción de los microorganismos en el suelo y la existencia de agentes quelantes.
    Si el pH del suelo es inferior a ocho, hay suficientes reservas de Mn3+ en el suelo, que los microorganismos son capaces de regular, oxidándolo a Mn4+ o reduciéndolo a Mn2+. Con valores de pH próximos a la neutralidad (pH=7), el Mn3+ es abundante y los microorganismos del suelo pueden conseguir que funcione como una buena reserva de Mn2+, que es soluble y está disponible para las raíces de las plantas. No obstante, algunos microorganismos como el Aspergillus versicolor de los suelos calizos, pueden inhibir las formas asimilables de manganeso. En los suelos marcadamente ácidos, todo el manganeso se encuentra como Mn2+, que dada su gran solubilidad, puede llegar a producir toxicidades en las plantas.
    Aunque en algunas soluciones nutritivas como la solución de Hoagland Amon el manganeso se encuentra combinado con el cloro formando MnCl2 que además se encuentra unido a 4H2O, en forma genérica el manganeso se encuentra en forma de MnSO4 unido a 4H2O.
    • 4. FORMA QUÍMICA EN QUE EL MANGANESO ES ABSORBIDO POR LA PLANTA.
    Aunque en la naturaleza puede haber varios estados en que se encuentra el manganeso (Mn2+, Mn3+ y Mn4+) la forma en que la planta lo absorbe es como catión Mn2+.
    • 5. TEJIDOS DE LA PLANTA A TRAVÉS DE LOS CUALES SE DESPLAZA EL MANGANESO.
    El primer tejido es el radical. La absorción del Mn2+ tiene lugar a través de la epidermis de la raíz. El camino principal que siguen los cationes de manganeso desde la epidermis de la raíz a la endodermis es simplástico. El movimiento radial de los cationes continúa en el simplasto cortical, de protoplasto a protoplasto, vía plasmodesmos a través de la endodermis y se incorporan a las células del parénquima del cilindro vascular. Desde las células del parénquima cortical, el Mn2+ es secretado al xilema (vasos o traqueidas) por un mecanismo de transporte activo mediado por transportadores. En el xilema el Mn2+ se moviliza hacia la hoja por electroforesis y su destino final es el mesófilo; de allí no se mueve a otra parte ya que este no fluye a través del floema.
    • 6. FACTORES QUE PROMUEVEN LA DISPONIBILIDAD DE MANGANESO PARA LA PLANTA.
    • pH del suelo: suelos con un pH< 8 poseen suficientes reservas de Mn3+ que los microorganismos pueden oxidar a Mn4+ o reducir a Mn2+. En suelos con un pH neutro (pH = 7), el Mn3+ es abundante y los microorganismos del suelo pueden conseguir que funciones como una buena reserva de Mn2+, que es soluble y está disponible para las raíces de las plantas.
    • Textura: en suelos encharcados el potencial de redox es bajo y por eso predomina el manganeso en forma de Mn2+ el cual es más soluble.
    • La actividad microbiológica: juegan un papel importante ya que en suelos con abundante cantidad de cationes Mn3+ estas lo pueden reducir a Mn2+ que es una forma más soluble y más fácil de absorber por las raíces de las plantas.
    • Temperatura: temperaturas normales o frías del suelo permiten una absorción moderada del manganeso sin provocar intoxicación a la planta.
    • 7. FACTORES QUE REDUCEN LA DISPONIBILIDAD DE MANGANESO PARA LA PLANTA.
    • pH del suelo: tiene una enorme influencia. Un pH alto disminuye la solubilidad y absorción del manganeso.
    • Textura: es otro factor que influye en el contenido de manganeso en el suelo. Así, en suelos de textura gruesa (muy arenosos) es más frecuente la carencia de manganeso.
    • La actividad microbiológica: muchos microorganismos compiten con las plantas por la absorción de este elemento presente en pequeñas cantidades, degradándolo a formas de manganeso que las plantas no pueden asimilar.
    • Temperatura: afecta en la medida que se ha comprobado que temperaturas elevadas en el suelo ocasionan una fuerte absorción de manganeso.
    • 8. EFECTO DEL pH DEL SUELO EN LA DISPONIBILIDAD DEL MANGANESO.
    Suelos con un pH< 8 poseen suficientes reservas de Mn3+ que los microorganismos pueden oxidar a Mn4+ o reducir a Mn2+. En suelos con un pH neutro (pH = 7), el Mn3+ es abundante y los microorganismos del suelo pueden conseguir que funciones como una buena reserva de Mn2+, que es soluble y está disponible para las raíces de las plantas. Por otra parte en suelos con un pH muy alto predomina el manganeso pero la solubilidad se reduce y por lo tanto no se hace disponible para la planta.
    • 9. SÍNTOMAS DE EXCESO DE MANGANESO.
    La acumulación de Mn2+ es tóxica para la mayoría de las plantas cultivadas. En suelos ricos en materia orgánica, con pH menor o igual a 5,5 y con elevadas condiciones reductoras, se pueden producir acumulaciones de este elemento. Esto es debido a que a pH bajos su forma asimilable (bivalente) es muy abundante y puede dar lugar a su absorción por las plantas en cantidades elevadas. El Mn parece ser el único micronutriente que puede acumularse en las plantas por absorción excesiva. Los síntomas son más visibles en plantas jóvenes, manifestándose como manchas marrones en hojas.
    • 10. TIPOS DE SUELOS Y CONDICIONES AMBIENTALES EN LAS QUE PROBABLEMENTE SE PRESENTE DEFICIENCIAS DE MANGANESO.
    En los medios oxidantes (suelos arenosos, con buena oxigenación), la valencia más estable es la IV, que genera compuestos insolubles de manganeso. El Mn4+ por ser insoluble, no puede ser absorbido por las raíces de las plantas. Suelos con pH muy elevado pueden inhibir la disponibilidad de manganeso debido a la poca solubilidad que presenta este microelemento en dichas condiciones.
    Se puede encontrar deficiencia de Manganeso en suelos calcáreos, mal drenados, ricos en materia orgánica, pH superior a 7.5, suelos de jardín orgánicos (negros) con aplicación de estiércol y cal. En suelos arenosos ácidos donde se ha lavado de la zona de alcance de las raíces.
    • 11. ELEMENTO CON EL QUE INTERACTÚA EL MANGANESO (SINERGÍSTICAMENTE /ANTOGONÍSTICAMENTE) Y PROCESO ESPECIFICO AFECTADO POR ESTA RELACIÓN.
    Información No Disponible
    • 12. UBICACIÓN PREDOMINANTE DEL MANGANESO A NIVEL SUB-CELULAR.
    Principalmente son un constituyente del citosol celular, en conjunto con otros elementos. Pero específicamente el manganeso se encuentra en los cloroplastos, las mitocondrias y los peroxisomas.
    • 13. RANGO DE CONCENTRACIONES TÓXICAS DE MANGANESO PARA LAS PLANTAS.
    Puede sospecharse una toxicidad de manganeso cuando en la materia seca de la planta se encuentran valores superiores a los 1000 ppm.
    • 14. RANGO DE CONCENTRACIONES ENCONTRADAS EN LA SOLUCIÓN DEL SUELO Y EN EL COMPLEJO DE INTERCAMBIO.
    En la litósfera el contenido de manganeso es de 1000 ppm, pero en los suelos las cantidades totales varían entre 200 y 300 ppm.
    • 15. FERTILIZANTES COMERCIALES QUE CONTIENEN MANGANESO.
    Algunos de los fertilizantes comerciales que contienen manganeso son:
    • Mn – EDTA.
    • Sulfato de manganeso (MnSO4).
    • Cloruro de manganeso (MnCl2).
    • Nitrato de manganeso (Mn(NO3)2).
    • EDTA Manganeso amónico.
    • CHECAL Mn (Quelato de manganeso).
    • Agroxilato Mn®.
    • Microfol Manganeso.
    • Klip® Manganeso.
    • Eclipse Manganeso 0 – 0 – 3.

    Referencias

    Fuentes Físicas:
    Azcón – Bieto, Joaquín y Talón, Manuel. (2000). Fundamentos de la Fisiología Vegetal. España: Ediciones Universitat de Barcelona. Editorial Mc Graw – Hill/ Interamericana de España, S. A. U.
    Fuentes electrónicas:
    http://es.wikipedia.org/wiki/Nutrici%C3%B3n_vegetal






    Autor:
    Javier A. Molina C.
    Universidad Nacional Experimental de los Llanos Centrales "Rómulo Gallegos"
    Área de Ingeniería Agronómica
    San Juan de los Morros, Edo. Guárico. Venezuela

    FUENTE

    Leer más: http://www.monografias.com/trabajos73/manganeso-planta/manganeso-planta2.shtml#ixzz4FEXQRS24