O documento discute a nutrição de manganês em plantas. O manganês é essencial para processos como a fotossíntese, síntese de clorofila e lignina. Sua deficiência causa clorose e manchas nas folhas, enquanto o excesso causa manchas marrons. Métodos como a colorimetria do permanganato são usados para avaliar os níveis de manganês no tecido vegetal. Estudos demonstraram que a adubação com manganês pode aumentar a produção e a matéria seca em culturas como

1. Mestrado em AgronomiaNUTRIÇÃO DE PLANTAS ManganêsGeraldo Henrique Martins Vieira

2. SumárioIntroduçãoGeologiaAdubosSoloManganês nas culturasFisiologia e metabolismo vegetalAbsorção, transporte e distribuiçãoFunção nas plantasInfluência nos alimentosAção em patôgenosDeficiênciasExcessosMetodologias de avaliação deste nutriente no tecido vegetal (métodos químicos) Relação entre nutrientes

3. INTRODUÇÃOOrigem:A essencialidade do Mn foi demonstrada para fungos(1863), plantas superiores (1923) e para animais em 1931 segundo SMITH (1993).É o 11º elemento mais abundante na naturezaO teor na crosta terrestre é de aproximadamente 900 mgKg¹O Mn no solo é proveniente de óxidos, carbonatos, silicatos e sulfetosNos solos, os teores totais de Mn geralmente encontram-se na faixa de 20 a 3.000 mgKg¹, com média de 60 mgKg¹ (Lindsay, 1979).

4. Definição de elemento essencialSegundo Arnon & Stout (1939), um elemento essencial é aquele cuja ausência impede uma planta de completar seu ciclo de vida; Segundo Epstein (1999), um elemento essencial é aquele que tem um papel fisiológico definido na planta.Mengel & Kirkby (1987) propuseram que, em vez de macro e micronutrientes, os elementos minerais essenciais fossem classificados de acordo com seu papel bioquímico e sua função fisiológica na planta.

5. Manganês na GeologiaAs faixas de concentração nas rochas são:ÍgneasVulcânicas – 600 – 1.500 mg/KgUltramórficas – 950 – 1.200 Máficas e intrusivas intermediárias -2.000-1.400 Metamórficas (gneiss, granulita e outras) 600 a 1.500Sedimentares(arenitos, folhelhos, calcáreos) – 170 a 550

10. Manganês nas CulturasFormas mais comuns nos solos:Íon Manganês (Mn+²) proveniente do intemperismo do soloÓxidos e hidróxidos (Mn02, MnOOH) ou associados a hidróxidos de Fe.Sais pouco solúveis (fosfatos de Mn+² e Mn+³, carbonatos de Mn+², sobretudo em solos calcáreos e alcalinos)Principais fatores do solo que interferem na disponibilidade do Mn: PH – valores baixos favorecem redução e oxidação favorecida pelo pH alto. Teores de Matéria Orgânica – substâncias húmicas podem reduzi-lo facilmente; o elemento se oxida com dificuldade em meio ácido; condição de maior migração no perfil do solo.Equilíbrio com outros cátions (Fe e Ca Bartlett, 1988; Reisenauer, 1988)

11. O Mn pode ser absorvido pelas plantas como Mn²+. Considera-se que as plantas não podem absorver o Mn4+ enquanto se desconhece sua capacidade para absorver apreciáveis proporções de Mn³+, já que este é muito instável.Os microorganismos são responsáveis pela sua oxidação entre pH 5,0 e 7,9, enquanto a oxidação não biológica ocorre somente acima de pH8,0.A absorção passiva pode ocorrer, principalmente, quando o metal se encontra em concentrações elevadas na solução.O Mn ocorre na seiva como Mn²+ Goor (1974).Tem propriedades químicas semelhantes às de metais alcalino-ferrosos, como Ca2+ e o Mg 2+, e de metais pesados, Fe e Zn, por isso podem inibir sua absorção e transporte.

14. DEFINIÇÕES (Barber, 1984)DIFUSÃOCaminhamento do íon em uma fase estacionária imóvel (a curtas distâncias). Ocorre quando existe um gradiente de concentração, de um ponto de maior para um de menor concentração.FLUXO DE MASSAÉ definido pelo caminhamento do íon em uma fase aquosa móvel. Ocorre no sentido do movimento da água para a superfície da raiz.INTERCEPTAÇÃO RADICULARA medida que a raiz se desenvolve entra em contacto com íons da fase sólida e líquida do solo. É proporcional a relação existente entre superfície

15. QUANTIDADES RELATIVAS DE ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PELOS PROCESSOS DE INTERCEPTAÇÃO RADICULAR, FLUXO DE MASSA E DIFUSÃO (Malavolta, 1980)

16. % de Micronutrientes absorvidos pelas raízes.BARBER & OLSEN, 1968

17. Nutrição Mineral de PlantasNutriente TempoN (uréia) 1/2 a 36 horasP 5 - 15 diasK 10 a 96 horasCa 10 a 96 horasMg 6 a 24 horasS 1 a 10 diasCl 1 a 4 diasFe 10 a 20 diasMn 18 a 48 horasMo 10 a 20 diasZn 11 a 36 horas

18. FISIOLOGIA E METABOLISMOAbsorção, transporte, redistribuiçãoAbsorção: Solos ricos no elemento a absorção se faz por fluxo de massa, mas a maior proporção de absorção se faz por difusão e interceptação. Discute-se se o mecanismo de absorção pelas raízes depende do metabolismo (CLARKSON,1988).Diminuição pela presença de cátions bivalentes (Ca2, Mn3, Zn2) e principalmente por H+(MOREIRA, 1999; HEINRICHS 2002)O Fe inibe competitivamente a absorção do Mn.Transporte:Pelo xilema como Mn2 em equilíbrio com os compostos orgânicos poucoestáveis; é classificado como “imóvel no floema”, move-se as sementes emdesenvolvimento.Redistribuição:O Mn contido nas raízes e caule pode ser redistribuído, mas o seu valor comofornecedor do elemento varia com a espécie.

19. Manganês: Função nas PlantasO Mn é essencial à síntese de clorofila; liberação fotoquímica do O2 na reação de Hill.A exigência de Mn é cem vezes menor no fungo que na planta e, por isso, concentrações adequadas na célula podem ser tóxicas para o patôgeno.Participa da fotólise da água.Mn favorece a exsudação de carboidratos pelas raízes, os quais são fonte de alimento para a microflora do solo competidora dos patôgenos;Redutase do nitrato

20. Participa da síntese de lignina, principalmente nas raízes

21. Inibe a produção de aminopeptidase, que é essencial ao crescimento de fungos.

22. Inibe a metilesterase da pectina; exoenzima do fungo, que degrada a parede celular do hospedeiro. Funções na Fisiologia Vegetal

23. INFLUÊNCIA NOS ALIMENTOSAlho – deficiência –prejuízo na conservação (SASAKI & SENO, 1994)Batatinha – menos Mn, gosto ruím (CAMPORA, 1994)Citrus – eficiências – menos cor no fruto (MOURÃO FILHO, 1994)Couve –flor – plantas carentes com manchas arroxeadas na cabeça (SASAKI & SENO, 1994)Sementes em geral – maiores, menos chochamento, maior potencial de armazenamento (SÁ, 1994)Tomate – deficiência – menos matéria seca, açucares e caroteno (SASAKI & SENO,1994)

24. Ação do Mn em Patôgenos

25. Alimentos e Mn FONTES Mn mg/100g Damasco 21,0 Aveia 5,0 Soja 4,1 Agrião 4,0 Pêssego 2,5 Amêndoa 2,0 Carne bovina 1,5 Feijão1,17 Cenoura 0,6

26. Interação com outros Elementos Químicos

27. Sintomas de DeficiênciaDe modo geral, a severa deficiência dos nutrientes minerais pode ser identificada por sintomas visuais que podem ser agrupados em seis categorias: a) crescimento reduzido; b) clorose uniforme ou em manchas nas folhas; c) cloroseinternerval; d) necrose; e) coloração purpúrea; f) deformações (PRADO, 2008)Acontecem em folhas novas e intermediárias com amplas formas cloróticas e manchas necróticasOs sintomas iniciais são, frequentemente, clorose entre nervuras, tanto em folhas jovens como nas velhas, dependendo da espécie, seguidas de lesões necróticas.As deficiências de Mn são mais comuns em plantas cultivadas em solos orgânicos (mal drenados), embora o elemento se encontre, geralmente, nas mesmas formas nos dois tipos de solo (orgânicos e inorgânicos). No entanto, a proporção de Mn encontrada, formando complexos com a MOS, é muito mais alta em solos orgânicos.

30. Sintoma de ExcessoNas condições de solos ricos em húmus, com pH menor ou igual a 5,5 e em condições redutoras, pode ocorrer acúmulo deste elemento.Os sintomas de toxidez são mais visíveis em plantas jovens, manifestando-se como manchas marrons em folhas.

31. RelaçãoFaixasRel.FaixasN/P16-18P/Cu125-187N/K1,3-1,4P/Zn125-187N/S16-18Ca/Mg66-75K/Ca1,7-2,1B/Zn5,0-7,3K/Mg6,1-6,6Cu/Zn1N/B400-457Fe/Mn0,73-0,85N/Cu2000-3375 Relações entre nutrientes foliares considerados adequados para o cafeeiro(Malavolta, 1996).

33. Metodologias de avaliação deste nutriente no tecido vegetal (métodos químicos) Colorimetria do permanganatoO método baseia-se na oxidação de íon permanganato pela meta-periodato(KIO4) de potássio em presença de sulfito de sódio(Na2SO3), desenvolvendo uma coloração que é quantificada colorimetricamente. Testes bioquímicos:Os testes bioquímicos são aqueles em que se procura diagnosticar a deficiência ou o nível de um específico nutriente mineral da planta através da medida de alterações na atividade de enzimas (testes enzimáticos), no acúmulo ou desaparecimento de certos metabólitos, na resposta imunológica, no perfil protéico ou, ainda, na expressão de determinados genes, eventos esses relacionados a vias metabólicas dependentes direta ou indiretamente do nutriente em consideração.Dentre os primeiros pesquisadores que procuram desenvolver métodos bioquímicos, destaca-se um grupo de Israel, liderado por Bar-Akiva, que desenvolveu vários estudos com citrus, a partir de 1961. A sequência de trabalhos desenvolvidos por aquele grupo pode ser encontrada numa revisão publicada por Lavon e Goldshmith (1999).

34. Pode ser encontrada, no recém-publicado manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes da Embrapa (MIYAZAWA et al., 2009), a proposta de diferentes formas de extração dos nutrientes do tecido vegetal, ao invés de se buscar uma metodologia-padrão.

35. TRABALHOSEfeito na Produção:Comportamento vegetativo do capim marandú à doses de manganêsAna Paula Pires Maciel Guirra; Ciro Franco Fiorentin; Mayra Cristina Teixeira Caetano, Renato de Mello Prado.XXIX Reunião Brasileira de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas,XIII Reunião Brasileira sobre Micorrizas,XI Simpósio Brasileiro de Microbiologia do Solo,VIII Reunião Brasileira de Biologia do Solo - Guarapari– ES, Brasil, 13 a 17 de setembro de 2010CONCLUSÕES – Houve incremento no teor foliar,de Mn nos dois cortes. A aplicação de Mn não afetou a produção de matéria seca da parte aérea, número de perfilhos e área foliar por planta da forrageira.

36. COMPORTAMENTO DE CULTIVARES DE SOJA EM SOLUÇÃO NUTRITIVA CONTENDO DIFERENTES NÍVEIS DE MANGANÊS HIPOLITO ASSUNÇÃO ANTONIO MASCARENHAS (2), Seção de Leguminosas, CARLOS EDUARDO DE OLIVEIRA CAMARGO (2), Seção de Arroz e Cereais de Inverno, e SÔNIA MARIA PIERRO FALIVENE, Seção de Leguminosas, Instituto Agronômico.Os teores de P e K na parte aérea aumentaram com os níveis e Mn na solução; entretanto, o mesmo não se observou para os teores de Ca e Mg, nos cultivares estudados.

37. INFLUÊNCIA DO MANGANÊS SOBRE A NUTRIÇÃO MINERAL E CRESCIMENTO DA PIMENTEIRA DO REINO (Pipernigrum, L.)C.A.C VELOSO; T. MURAOKA; E. MALAVOLTA; J.G. de CARVALHOA omissão de manganês na solução nutritiva provocou redução no crescimento e aparecimento de sintomas de deficiência caracterizados por amarelecimento das folhas novas e, em seguida esbranquiçada, com necrose na ponta ou no bordo e com pequena redução no tamanho.

38. DOSES E MODOS DE ADUBAÇÃO COM MANGANÊS E SEUS EFEITOS NA PRODUÇÃO DA CULTURA DO ARROZ.G. D. PEREIRA, J. C. BERTONI, J. G. CARVALHO & A. R. MORAISR. Bras. Ci. Solo, 25:625-633, 2001A adubação com manganês influenciou a matéria seca de raiz, havendo efeito de doses via solo e modo de aplicação.Observaram-se diferenças significativas entre os cultivaresA produção de matéria seca de raiz diferiu significativamente quanto ao modo de aplicação. Nas doses de 4 e 16 mgdm-3 de Mn, via solo, a produção foi menor que quando se usou a aplicação foliar (4 aplicações de 4 mgdm-3). Por outro lado, a aplicação da dose de 8 mgdm-3 de Mn, via solo, propiciou maior produção de matéria seca

39. FORMAS QUÍMICAS, DISPONIBILIDADE DE MANGANÊS E PRODUTIVIDADE DE SOJA EM SOLOS SOB SEMEADURA DIRETA.Silvino Guimarães Moreira, Luis Ignácio Prochnow, Jorge de Castro Kiehl, Ladislau Martin Neto & Volnei Pauletti.R. Bras. Ci. Solo, 30:121-136, 2006O Mn associado à MO na forma muito estável não pode ser observado por RPE, uma vez que o íon Mn2+ apresenta uma interação fina ou separação de campo zero grande, que alarga o sinal e a linha de ressonância desaparece (Martin-Netoet al., 1988).No presente estudo, as correlações entre a concentração e o acúmulo de Mn com os teores das formas trocáveis e orgânicas foram baixas e não significativas (p > 0,05), considerando o pequeno número de dados (12 parcelas = três doses x quatro blocos). No entanto, verificou-se que os teores de Mn do solo aumentaram com as doses aplicadas

40. Efeito na QualidadeEFEITO DE TRÊS FERTILIZANTES ACIDIFICANTES SOBRE A CONCENTRAÇÃO DE ALUMÍNIO E DE MANGANÊS EM FOLHAS E RAIZES DE CAFEEIROS FERDINANDO ROBERTO PUPO DE MORAES (2), Seção de Café, JOSÉ ROMANO GALLO (2),Seção de Química Analítica, TOSHIO IGUE. Seção de Técnica Experimental e Cálculo, e JOAQUIM IGNÁCIO DE FIGUEIREDO, Seção de Café, Instituto AgronômicoCom exceção do salitre-do-chile, os demais fertilizantes nitrogenados apresentam intenso efeito acidificante sobre o solo, ação essa que se fez em toda a profundidade do solo nos vasos. A adição do carbonato de cálcio e do calcário dolomítico na camada superior do solo neutralizou ou atenuou o efeito acidificante da uréia.O abaixamento do pH esteve quase sempre associado a uma elevação dos teores de Alã+ e, especialmente, de Mn2+.Bragantia, revista científica do instituto agronômico, Campinas volume 38 nº02, janeiro de 1979.

41. TEORES DE NUTRIENTES E QUALIDADE FISIOLÓGICA DE SEMENTESDE FEIJÃO EM RESPOSTA À ADUBAÇÃO FOLIARCOM MANGANÊS E ZINCO (1)ITAMAR ROSA TEIXEIRA; ALUÍZIO BORÉM; GERALDO ANTÔNIO DE ANDRADE ARAÚJO ;MESSIAS JOSÉ BASTOS DE ANDRADE Bragantia, Campinas, v.64, n.1, p.83-88, 2005Observou-se o teor de nitrogênio nas sementes influenciado pelas doses de manganês e zinco aplicadas, porém, com o resultado mais contrastante para o manganês

42. MELHORAMENTO DO TRIGO. III. EVIDÊNCIA DE CONTROLE GENÉTICO NA TOLERÂNCIA AO MANGANÊS E ALUMÍNIO TÓXICO EM TRIGO.CARLOS EDUARDO DE OLIVEIRA CAMARGO (2), Seção de Arroz e Cereais de Inverno, Instituto Agronômico. (i) Com verba suplementar do Acordo do Trigo entre as Cooperativas de Produtores Rurais do Vale do Paranapanema e a Secretaria de Agricultura e Abastecimento, através do Instituto Agronômico. Recebido para publicação a 23 de abril de 1981. (2) Com bolsa de suplementação do CNPq.Revista Bragantia, revista científica do instituto agronômico, volume 42, artigo 09, 1983.As diferenças nos comprimentos das raízes dos quatro genótipos estudados quando testados a O.llmg/litro de Mn2+ sugeriram que há grande variabilidade genética entre si em relação ao comprimento da raiz primária central, mesmo quando se utilizou uma solução nutritiva com um balanceamento adequado de elementos.Quando se a d i c i o n a r am 300mg/litro de Mn na solução nutritiva, verificou-se uma redução de 65,3% no crescimento médio do cultivar BH-1146, redução essa aumentada para 88,8% e 96,7% quando se adicionaram 600 e 1.200mg/litro de Mn2+ respectivamente

43. TOLERÂNCIA DE CULTIVARES DE TRIGO A DIFERENTES NÍVEIS DE MANGANÊS EM SOLUÇÃO NUTRITIVA.CARLOS EDUARDO DE OLIVEIRA CAMARGO (2) e OTÁVIO FRANCO DE OLIVEIRA, Seção de Arroz e Cereais de Inverno, Instituto Agronômico.Bragantia, volume 42, artigo 07, Campinas 1983.Verificaram- se, pelo teste F, efeitos altamente significativos das concentrações de manganês nas soluções nutritivas no comprimento das raízes e no peso seco das folhas e das raízes dos cultivares estudados. Houve efeitos altamente significativos de cultivares em relação ao comprimento das raízes e ao peso seco das folhas e efeito significativo de cultivares em relação ao peso seco das raízes. As interações cultivares x concentrações de Mn2+ nas soluções apresentaram efeitos altamente significativos para comprimento e peso seco das raízes e efeito estatisticamente não-significativo para peso seco das folhas.