Manganês • Introdução • Absorção, translocação e redistribuição • Participação no metabolismo vegetal • Exigências minerais das principais culturas • Sintomatologia de deficiência e excessos nutricionais Introdução Nutriente - Sólida Mn-trocável Liberação Nutriente - Solução Minerais prim. Mineralização Mn+2 Contato íon-raiz (interceptação radicular e difusão) Nutriente - contato com raiz Absorção Mn+2 Interior da raiz Transporte Mn+2 (xilema) Folha Folha velha Redistribuição (Floema) (pouco móvel) Mn+2 Folha nova Fruto Nutriente - Parte aérea Metabolismo (forma complexada) Fotossíntese (fotólise) Funções (Estrutural/ativ.Enz.) Acúmulo-M.S. (Produção) Introdução Fatores que afetam a disponibilidade no solo: “Pobreza” no solo M.O. Mn (100x) pH redução Encharcamento Mn Mn Introdução Fatores que afetam a disponibilidade no solo Absorção, transporte e redistribuição Pré-absorção de Mn Caminhamento da solução do solo para a superfície da raiz Absorção, transporte e redistribuição Contato Mn-raiz kg ha-1 fornecidos por Elemento Mn Quantidade necessária para uma colheita0,3 de 9 t ha-1 Interceptação Fluxo de massa Difusão 0,1 0,05 0,08 Absorção, transporte e redistribuição • Forma absorvida: Mn2+ Absorção, transporte e redistribuição Transporte Na forma: Mn+2 (conc. no xilema: 7 a 11 µM); Absorção, transporte e redistribuição Redistribuição Na forma: Mn+2 (pref.) (conc. no floema: 9 a 25 µM); Absorção, transporte e redistribuição Mn & Mobilidade no floema Folhas que receberam 54 Mn (87%) Órgãos novos que não receberam 54 Mn(10%) 54 Mn NÃO ABSORVIDO (93%) BOARETTO et al. (2001) 54 Mn, 120 dias ABSORVIDO 7% Órgãos velhos que não receberam 54 Mn (3%) Absorção, transporte e redistribuição Mn- imóvel no floema Conseqüências (da imobilidade) Sintomas aparecem nos órgãos mais novos; A planta necessita de um suprimento contínuo para viver; A prevenção ou correção deve ser feita preferencialmente por via radicular Absorção, transporte e redistribuição No solo: (DTPA)/Baixo pH=6,9 (água) Zn = 0,5 mg dm-3 Mn= 1,0 mg dm-3 Zn = 280 g ha-1 Mn=315 g ha-1 Figura. Efeito da aplicação foliar de Mn e Zn parcelada (25 e 35 DAE) na produção do feijoeiro em campo Absorção, transporte e redistribuição No solo: (DTPA)/Baixo Mn = 1,6 mg dm-3 (sem cal) Mn= 1,0 mg dm-3 (com cal) Figura. Efeito da aplicação de Mn no solo na produção da soja em vaso Absorção, transporte e redistribuição Figura. Relação dos teores de Mn no solo e nas folhas da soja em vaso Absorção, transporte e redistribuição Figura. Relação dos teores de Mn e a produção da soja em vaso Metabolismo Função Processos Fotossíntese Inibição da reação de Hill Redutase nitrito Aumento da formação de radicais de O2 Síntese de lipídeos Síntese de isoprenóides Distúrbios na estrutura de cloroplastos Sintomas Inibição do crescimento Necrose (em cereais) Clorose (dicotiledênea) Inib. da formação de pigmentos do cloroplasto e giberilinas Localização dos sintomas Folhas Novas Limitação severa da retranslocação de Mn Metabolismo 100 Mg+2 Síntese de RNA, % 80 Mn+2 60 40 20 0 0 5 10 15 20 +2 Concentração de Mn ou Mg+2 25 30 Figura. Influência do Mg e do Mn sobre a síntese de RNA em cloroplasto (Adaptado de Mess & Woolhoudr, 1980, citados por Marschner, 1986). Metabolismo Tabela. Efeito da deficiência de Mn no crescimento e componentes orgânicos de plantas de feijão Parâmetros Matéria seca (g por planta) N-protéico (mg g-1 M.S.) N-solúvel (mg g-1 M.S.) Carboidratos solúveis (mg g-1 M.S.) Folhas +Mn -Mn 0,6 0,5 52,7 51,2 6,8 11,9 17,5 4,0 +Mn 0,6 13,0 10,0 35,6 Caule -Mn 0,4 14,4 16,2 14,5 +Mn 0,2 27,0 17,2 7,6 Raiz -Mn 0,1 25,6 21,7 0,9 Metabolismo 42 21,5 40 19,5 Proteina Óleo 38 óleo, % Proteina, % 20,5 18,5 36 17,5 0 300 450 Doses de Mn, g ha-1 600 Figura. Efeito do Mn no conteúdo de proteína e óleo de sementes de soja (Garimpo), (via foliar parcelada duas vezes), (Mann et al., 2002). Metabolismo Tabela. Enzimas e processos biológicos influenciados pelo Mn (Malavolta et al., 1997) Ativador enzimático Sintetase de glutatione Ativação da metionina ATPase Quinase pirúvica Enolase Desidrogenase isocítrica Descarboxilase pirúvica Pirofosforilase Sintetase de glutamilo Enzima málica Oxidase do ácido indolil acético Processos Absorção iônica Fotossíntese Respiração Controle hormonal Síntese de proteínas Resistência a doenças Metabolismo Tabela. Probabilidade de resposta de diferentes culturas ao manganês em condições de solo e climas favoráveis à indução de deficiências (Lucas & Knezek, 1973, citados por Marinho,1988). Probabilidade de resposta Baixa Média Alta Culturas Aspargo, milho, gramíneas forrageiras, centeio, arroz Alfafa, cevada, brócolos, repolho, cenoura, couve-flor, aipo, trevo, menta, batata, arroz, tomate, nabo, cafeeiro, cana-de-açucar Feijão, pepino, alface, cevada, ervilha, soja, sorgo, espinafre, beterraba, trigo, citrus,macieira, pêssego, videira, roseira, morangueiro, mandioca Metabolismo Produção de grãos, kg ha -1 2700 2500 2300 y =2144,8+670,310x-235,67x2 R2 = 0,51* 2100 1900 0 0,4 0,8 1,2 1,6 Doses de Mn, kg ha-1 2 2,4 Figura 81. Efeito da aplicação de manganês na produção da soja (Mascagni Júnior & Cox, 1985). Exigências nutricionais Exigências de Mn das principais culturas (Malavolta et al., 1997). Cultura Parte da planta Quantidade Parte planta Algodoeiro Reprodutiva (algodão/caroço) Vegetativa (caule/ramo/folha) Raiz Mn acumulado da Total Absoluto g ha-1 t Anuais 1,3 19 (15)3 1,7(m.s.) 106 0,5 (m.s.) 5 g t-1 130 100 Soja Grãos (vagens) Caule/ramo/folha 2,4 5,6 102 (43) 210 312 130 Milho1 Grãos Restos culturais 6,4 - 53 (8,3) 714 767 120 Exigências nutricionais Marcha de absorção (cumulativa) de Mn da soja em solução nutritiva (Bataglia & Mascarenhas, 1977) Período (dias após a semeadura) 0-30 30-60 60-90 90-120 Mn absorvido, g/ha/dia 0,3 3,2 5,7 - Exigências nutricionais Número e época de aplicações foliares de Mn na cultura do milho (Mascagni & Cox, 1985). Doses de Mn(1) kg ha-1 0,0 1,1 1,1 1,1 Época de aplicação(2) 4ª folha 8ª folha 1 1 1 1 Produção kg ha-1 2210 5330 6690 8400 (1) Sulfato de manganês diluído em 150 L de água/ha. (2) 4a folha (cerca de 30 dias) e 12a folha (cerca de 45 dias). Mn do solo (Mehlich 3)=2,8 mg dm-3; pH em água=6,3 Sintomatologia Sintomas de deficiência Caracteriza-se por clorose da superfície das folhas jovens, podendo progredir para entre as nervuras, conhecida por um reticulado grosso (as nervuras formam rede verde espessa sobre um fundo amarelo). Sintomatologia Deficiência de manganês em feijão DEFICIÊNCIA DE Mn EM SOJA Sintomatologia DEFICIÊNCIA DE Mn EM SOJA Sintomatologia clorose nos espaços internervais e com as nervuras verdes Sintomatologia Deficiência de manganês em mandioca Sintomatologia Deficiência de manganês em citros Sintomatologia Deficiência de manganês em citros Sintomatologia Deficiência de manganês em café Sintomatologia Deficiência de manganês em café Sintomatologia Deficiência de manganês em milho Sintomatologia Deficiência de manganês em sorgo Sintomatologia Deficiência de manganês em arroz Sintomatologia Deficiência de manganês em cana-de-açúcar Estrias amarelas e necróticas e folha + fina Sintomatologia Deficiência de manganês em coco Sintomatologia Deficiência de manganês em algodão Sintomatologia Deficiência de manganês em curcubitácea Sintomatologia DEFICIÊNCIA DE Mn EM EUCALIPTO Sintomatologia DEFICIÊNCIA DE Mn EM SERINGUEIRA Sintomatologia Sintomas de excesso A toxicidade aparece, inicialmente, também em folhas jovens, caracterizada por: Clorose marginal =>pontuações marrons => necrose [⇑Mn] Encarquilhamento das folhas (leguminosas). Toxicidade de Mn em soja Sintomatologia Toxicidade de Fe, causado por excesso de chuva (Bataglia) Encarquilhamento dos folíolos Toxicidade de Mn em soja Sintomatologia Sintomatologia Toxicidade de Mn em café Toxicidade de Mn em Feijão Sintomatologia Sintomatologia Toxicidade de Mn em feijão Toxicidade de Mn em algodão Sintomatologia Pontas das brácteas necrosadas (< número de maças) Sintomatologia Toxicidade de Mn em uva Questões 1- Como o aumento do valor pH do solo aumenta disponibilidade dos micros Mn, Fe, Cu, Cl e Mo? E como o encharcamento do solo poderia afetar a disponibilidade o Mn e Fe? 2- Quais as formas de absorção destes micros (Mn, Fe, Cu, Cl e Mo)? 3- Qual a mobilidade dos micros Mn, Fe, Cu, Cl e Mo nas plantas? 4-Qual o processo que a deficiência de Mn mais afeta? E qual a sintomatologia na planta devido a esta carência? 5- Qual a organela que situa a maior parte do Cu das folhas e qual o processo mais afetado com sua carência? 6- Em caso de deficiência de Fe, uma eventual aplicação foliar deste nutriente resolveria o problema? Justifique. 7-Qual o principal processo que o Mo participa na planta (leguminosa)? 8- O Cl é limitante para as culturas ? Porque? E qual o principal processo que este nutriente participa? Tolerância dos híbridos de sorgo a Zn via sementes na forma de óxido BR 304 Test. 800 g Zn/ha BR 310 Test. 800 g Zn/ha