El manganeso (Mn) en la planta

Introducción

Las plantas requieren de elementos químicos que le permiten sintetizar todas las moléculas que requieren para su metabolismo. La adquisición de estos elementos químicos por parte de las plantas es lo que se denomina nutrición vegetal, o nutrición mineral de plantas. Según la cantidad de elementos químicos que requieren las plantas, éstos se clasifican en macronutrientes y micronutrientes, los primeros son carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg) y azufre (S); mientras que los micronutrientes son boro (B), cobre (Cu), hierro (Fe), manganeso (Mn), molibdeno (Mo), níquel (Ni) y zinc (Zn). Todos estos elementos químicos son considerados nutrientes esenciales para la planta, puesto que su ausencia o deficiencia impide a la planta completar su ciclo vital, la función de cualquiera de los elementos mencionados no puede ser reemplazada por otro elemento y además cada uno de esos elementos debe ejercer un efecto directamente sobre el crecimiento o metabolismo de la planta.

Al manejar agronómicamente un cultivo, se debe tener especial cuidado en asegurar la suplencia necesaria de los nutrientes requeridos por las plantas. Carbono, oxígeno e hidrógeno no son considerados en el manejo porque la planta toma de forma natural el carbono y el oxígeno del aire, y el hidrógeno lo toma directa o indirectamente del agua del suelo. Es por esto que convencionalmente se indica que los macronutrientes son nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y azufre, y los otros elementos químicos minerales son considerados microelementos: boro, cobre, hierro, manganeso, molibdeno, níquel y zinc.

Todos estos nutrientes en las plantas son imprescindibles, lo que varía en ellos son las cantidades requeridas. En los micronutrientes se da la particularidad que las cantidades requeridas por la planta son bajas, y no muy diferentes esas cantidades con las cantidades que puedan ocasionar toxicidad en las plantas. Es por esto que el manejo de micronutrientes en la agronomía es muy delicado, puesto que un ante una deficiencia no basta con agregar alguna cantidad del micronutriente deficitario, ya que esto puede acarrear efectos mas allá de una pérdida económica por utilizar mas fertilizante o abono del necesario, esto puede conllevar a pérdidas totales al propiciar la toxicidad y por tanto causar la muerte de la planta.

 

  1. ¿Cómo adquieren las células de las plantas el manganeso que requieren?

El manganeso es absorbido por las plantas en forma de ión Mn+2 el cual se presenta disuelto en la solución del suelo, esto ocurre mediante transporte activo, mediante transportadores específicos ubicados en la membrana citoplasmática de las células de la epidermis de la raíz. El transporte o translocación del manganeso dentro de la planta hacia cada una de las células de la planta, se hace también en forma de ion Mn+2.

 

 

  1. ¿Por qué el manganeso es importante en las plantas?

El manganeso forma parte como cofactor o como grupo prostético de numerosas enzimas. Uno de los procesos más importantes para la vida de la planta en los que interviene el manganeso formando parte de enzimas, es en la fotólisis del agua durante la fotosíntesis.  Otra de las funciones más evidentes del manganeso en la constitución de enzimas muy importantes en el metabolismo de la planta, es su participación en la conformación de algunas enzimas del grupo  superoxido dismutasa (SOD), la denominada manganeso SOD, la cual junto a la cobre superóxido dismutasa y la hierro superóxido dismutasa tienen la capacidad de transformar el superóxido originado por donación de electrones a átomos de oxígeno (el superóxido es altamente reactivo y por tanto nocivo para el metabolismo normal de la célula) en oxígeno y agua. Las superóxido dismutasa tipo hierro y cobre se ubican en el cloroplasto, mientras que la manganeso superóxido dismutasa se ubica en las mitocondrias. El manganeso también participa en la activación de enzimas que sintetizan aminoácidos, y fenoles requeridos para la síntesis de lignina, ácidos fenólicos y componentes utilizados en la reacción de resistencia de la planta a distintos patógenos.

 

  1. ¿Qué ocurre si las plantas no tienen suficiente manganeso?

El manganeso es un elemento con muy poca movilidad dentro de la planta, por lo cual los síntomas de deficiencia de este elemento en la planta se aprecian en un principio en las hojas más jóvenes. En estas hojas  se observará una clorosis intervenal (amarillamiento de la hoja entre las nervaduras) como consecuencia de las fallas en la fotosíntesis, pues los cloroplastos se ven afectados y por tal razón la cantidad de colorofila presenten en las células, dando paso a la prevalencia de otros pigmentos de color diferente al verde. Adicionalmente, debido a las fallas en la fotosíntesis, la tasa neta de producción de carbohidratos se ve afectada, lo cual va a tener consecuencias negativas sobre la fertilidad del polen. Al existir consecuencias negativas sobre la fertilidad del polen, por supuesto la fecundación se verá drásticamente reducida, así, si el producto comercial del cultivo depende de la reproducción sexual, la deficiencia de manganeso puede tener una importancia vital. Otra consecuencia de la disminución en la tasa fotosintética es la reducción de la cantidad de carbohidratos que serán translocados desde las hojas hasta las semillas y frutos, por lo cual esta puede ser otra vía por la cual la deficiencia de manganeso pueda afectar negativamente el rendimiento, y pudiera también afectar la germinación de las semillas que de allí se obtengan.                                       .

  1. ¿Qué pasa en la planta si hay exceso de manganeso?

El manganeso es un micronutriente, y tal como se mencionó, en los micronutrientes el intervalo numérico entre los valores que definan deficiencia y  los valores que definan toxicidad es muy pequeño, por lo tanto se debe tener especial cuidado –al igual que en todos los micronutrientes- cuando se intentan solventar deficiencias de manganeso, ya que,  si se aplica en mayor cantidad de la requerida por la planta, pasará a ser tóxico.

La sintomatología de toxicidad por manganeso que puede apreciarse visualmente inicia las hojas más viejas, en las cuales se puede apreciar necrosis tanto en la puntas de las hojas como en todo su borde o margen. con la aparición de manchas pardas o puntos necróticos en la punta de las hojas más viejas, necrosis que se va extendiendo a todo el margen de la hoja. En casos de toxicidad severa, esa necrosis puede extenderse hasta la lámina de la hoja.

 

 

 

 

Ing. Agr. Hernán E. Laurentin T. (M. Sc., Ph. D.)

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