Características do Manganês:

Metal pesado

Nome vem do Francês

Número atômico 25

Massa 55

Família 7 B

1774 Sueco Johan Gottlieb Gahn

Curiosidades:

Pinturas rupestres (coloração negra)

Descolorir vidro (romanos e egípicios)

Espartanos (armas)

• Metal pesado;

Manganês

Essencialidade do Mn – Fungos (1863) e plantas superiores (1923);

Rochas de origem têm faixa de 170 a 2.000 mg.kg-1;

Teores de Mn nas rochas de origem:

Sedimentares (Arenitos, Folhetos e Calcários) – 170 a 550 mg.kg-1.

Ígneas (Vulcânicas, Ultramórficas e Intrusivas Graníticas) – 400 ~2000 mg.kg-1;

Metamórficas (Gneiss, Granulita e outras) – 600 a 1.500 mg.kg-1;

Funções na planta

• Forma encontrada nos solos: Mn+2, Mn+3, Mn+Carbono;

Estados de oxidação: Mn(II) a Mn (VII); MnO2

Mn (II, III e IV) MnCO3

MnSiO3

Disponibilidade relacionada com os seguintes fatores:

pH do solo pH Disponibilidade;

MnO2 + 4H+ + 2e- Mn+2 + 2 H2O

potencial redox Oxigênio, redução da valência mais alta;

microrganismos Bactérias Arthrobacter (pH ótimo – 5,5 ~ 7,5);

exsudatos raízes Ácidos orgânicos e compostos carbônicos livre das bactérias.

• Forma de absorção: Mn+2

Absorção processo ativo (canais não específicos ou metalóforos); Zn+2; Ca+2 e Mg+2 – inibição não competitiva; Fe+2 – inibição competitiva;

Mobilidade Baixa mobilidade no floema (móvel no xilema – Mn+Org);

Funções do Mn na planta:

Fotossíntese Proteína com 4 átomos de Mn – Fotólise da água (Reação Hill);

Respiração Enzimas atuam na Glicólise e ciclo do Ácido Cítrico;

Controle hormonal Regulação do sistema de oxidação do AIA;

Metabolismo do N Redutase do nitrito. Sintetase da glutamina (NH3 N-org) ;

Compostos secundários Lignificação, inibição de Aminopeptidases, inibição direta.

Fotossíntese – FSII Mn compõe uma proteína que participa da Fotólise da água (Reação de Hill) em que os

elétrons da H2O são transferidos para a clorofila (Enzima Málica e Carboxiquinase Fosfoenolpirúvica);

2 H2O 4 H+ + 4e- + O2

4e- 4 Mn+3 4 Mn+2 4 e- clorofila

Respiração Enzimas são ativadas pelo Mn e agem na Glicólise e no ciclo do Ácido Cítrico

(Deshidrogenase, Quinases e Descarboxilases);

Controle hormonal O Mn trabalha como co-fator na regulação do sistema e na oxidação do AIA. Plantas

com excesso de Mn têm menor atividade da Oxidase e plantas com deficiência têm maior atividade da Oxidase;

Metabolismo do N A Redutase do Nitrito e da Hidroxilamina são ativadas pelo Mn. A síntese da Glutamina

que catalisa a formação da NH3 em compostos orgânicos pode ter Mn como ativador. A nodulação é afetada pelo nível de AIA (reg. pela Oxidase do AIA).

Excesso:Quando a concentração de Mn é elevada na solução do

solo, há acréscimo expressivo desse elemento no tecido foliar. Nessa situação, o Mn é transportado, via corrente transpiratória, das raízes para as folhas, acumulando nesse órgão. Embora o Mn seja essencial às plantas, o acúmulo nas folhas pode causar toxidez às plantas, o que prejudica o desenvolvimento da parte aérea e, raramente, o das raízes (MARSCHNER, 1995; MALAVOLTA, 1980). Entre outros danos, o excesso de Mn pode ocasionar o decréscimo da absorção de ferro (Fe) e de magnésio, da síntese de clorofila e de auxinas nas plantas (MARSCHNER, 1995; MALAVOLTA, 1980). Esses danos reduzem o rendimento de grãos, o que ainda resulta, no caso da cultura da soja e outras leguminosas, na inibição da nodulação, decrescendo o número de vagens, o peso e o tamanho de grãos. Esses últimos efeitos ainda podem ser observados, paradoxalmente, em solos deficientes em Mn (FRANCO e DOBEREINER, 1971; HEENAN e CAMPBEL, 1980).

• O Glifosato ([N-fosfonometil]glicina) é um herbicida que bloqueia a biossíntese de aminoácidos aromáticos, inibindo a atividade da 5-enol-piruvil-chiquimato-3-fosfato sintase - EPSPS (Kishore et al., 1992);

A soja transgênica (RR), geneticamente modificada com um gene que codifica a enzima EPSPS, torna-se tolerante à ação do Glifosato e continua produzindo compostos essenciais ao seu desenvolvimento, seu crescimento não sendo afetado pelos efeitos do herbicida (Padgetlete et al., 1996; Bradshaw et al., 1997);

As observações de campo no Brasil Central e no Norte dos Estados Unidos relataram que aplicações freqüentes de Glifosato induzem a deficiências de Fe, Zn e Mn na soja transgênica (Franzen et al. 2003; Gordon, 2007a; Johal e Huber 2009);

AMPA (ácido aminometilfosfônico) é tóxico para as plantas e microrganismos do solo e inibe a fortemente a fotossíntese nas plantas;

• Efeito do Glifosato nos organismos redutores de Mn da rizosfera 3 semanas após sua aplicação na soja RR:

TratamentosOrganismos

redutores de Mn *Organismos

oxidantes de Mn*

Sem Glifosato 7.250 750

Com Glifosato 740 13.250

* colônias por grama de solo Fonte: Don Huber, 2005

MnO2 + 4H+ + 2e- Mn+2 + 2 H2O insolúvel solúvel

ADUBAÇÃO COM MANGANÊS EM SOJA RESISTENTE AO GLIFOSATO

Resposta da soja RR à aplicação de manganês via foliar1

Estádio Produtividade (kg ha-1) (%)

Testemunha 4.170 100V4 4.573 110V4 + V8 4.842 116V4 + V8 + R2 5.380 129DMS 5% 202

Barney Gordon, Kansas State University, Estados Unidos, (apresentado por Larry Murphy, Fluid Fertilizer Foundation, Manhattan, KS, Estados Unidos)

Mn foliar

- Mn

Desempenho do Manganês na Produtividade da Soja

58,4

40,9

26,0

59,2 57,5

46,2

32,8

18,0

55,4

48,9

0

10

20

30

40

50

60

Sorriso Tangará Rondonópolis Sinop Campo Novo

Pro

du

tiv

ida

de

(s

c/h

a)

Safra 2003/04

Manganês

Testemunha

Sintomas de deficiência de Manganês (A) e sintomas de toxicidade ao Glifosato na variedade transgênica Valiosa (B)

SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA E “YELLOW FLASH”

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