El manganeso es uno de los nutrimentos reportados como esenciales para el crecimiento y desarrollo normal de las plantas. De igual manera, este elemento es clasificado como un micronutrimento por la cantidad tan pequeña que necesita la planta, pero no así su importancia, pues la necesidad que tiene la planta por este micronutrimento es tan importante como la de nitrógeno o potasio, por poner un ejemplo. En la actualidad la suficiencia de este nutrimento en conjunto con los otros micronutrimentos (zinc, hierro, cobre, boro y molibdeno) en los sistemas de producción agrícola es una necesidad que debe ser atendida si se desea optimizar el potencial productivo de los cultivos. Para manejar adecuadamente su abastecimiento es vital contar con una buena estrategia de diagnóstico, que permita abastecerlo al cultivo vía suelo o foliar, antes de que se manifieste su deficiencia.
Funciones dentro de las plantas
La planta toma al manganeso de forma activa por la raíz en forma de Mn++, aunque también lo puede absorber como quelato. Se transporta dentro de la planta por xilema en forma de Mn++, con una movilidad baja y es almacenado como óxido de manganeso. Este nutrimento participa en la síntesis de clorofila, asimilación de nitratos, síntesis de vitaminas (riboflavina, ácido ascórbico, y carotina), síntesis de aminoácidos, síntesis de ATP, síntesis de lignina, activación hormonal y división celular. Asimismo, tiene un papel fundamental en la fotosíntesis, respiración, fotolisis del agua, asimilación del dióxido de carbono (CO2), reacciones de óxido-reducción, activación de enzimas, metabolismo de lípidos, asimilación y transporte de nitrógeno, fósforo, calcio y magnesio; además tiene una gran importancia en la germinación y madurez fisiológica del grano, por lo que es esencial un buen contenido de este elemento en el grano. Este elemento puede reemplazar al magnesio en reacciones en las que intervienen componentes enzimáticos.
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Figura 1. Síntomas típicos de deficiencia foliar de manganeso en las hojas más nuevas de soya. Fuente: Staton, 2017. |
También el manganeso es componente estructural de un antioxidante importante (superóxido dismutasa) que protege a las células vegetales mediante la desactivación de radicales libres que pueden destruir el tejido vegetal.
Factores de afectan su disponibilidad
Generalmente el contenido de manganeso total en el suelo oscila entre 20 a 3000 ppm, aunque en promedio se dice que contiene 600 ppm. Al igual que otros cationes bivalentes, como el hierro, el pH es el factor que más afecta su disponibilidad, ya que por cada unidad de aumento en el pH se decrementa 100 veces su solubilidad. Por lo tanto suelos con alto contenido de bicarbonatos y/o encalados afectan la disponibilidad de manganeso por el pH elevado que generan. Otros factores que afectan la disponibilidad de este nutrimento son: a) suelos aluviales ricos en limo y arcilla; b) exceso de humedad y pobre aireación; c) bajas temperaturas del suelo; d) interacción con concentraciones elevadas de otros nutrimentos como calcio, magnesio, cobre, hierro y zinc; e) suelos arenosos (presentan problemas de deficiencia); y f) elevado contenido de materia orgánica. El potasio y amonio favorecen la asimilación de manganeso. El cloruro de potasio (KCl) es la fuente potásica que más incrementa la asimilación de manganeso y en menor grado el nitrato de potasio (KNO3) y el sulfato de potasio (K2SO4).
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Cuadro 1. Clasificación de suelos en función del su contenido de manganeso y el método de determinación. Fuente: Castellanos, 2000. |
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Método de análisis |
Nivel de manganeso en el suelo |
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M. B. |
B. |
Mod. B. |
M. |
Mod. A. |
A. |
M. A. |
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DTPA |
<2 |
2-4 |
4-7 |
7-12 |
12-25 |
25-50 |
>50 |
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Soltanpour |
<2 |
2-5 |
6-9 |
10-13 |
14-30 |
31-60 |
>60 |
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HCl 0.1 N |
<3 |
3.1-5 |
5.1-12 |
12.1-25 |
25.1-40 |
40.1-60 |
>60 |
M.B.= Muy Bajo; B= Bajo; Mod. B.=Moderadamente Bajo; M.= Medio; Mod. A.= Moderadamente Alto; A.= Alto; M.A.= Muy Alto.
Síntomas de deficiencia
La deficiencia de manganeso ocurre con mayor frecuencia en suelos calcáreos, con mala aireación o pH elevado (suelos propios de zonas áridas y semiáridas) o en primavera, después de la estación invernal. La deficiencia de manganeso suele manifestarse de forma diferente, dependiendo de la especie vegetal de la que se trate; sin embargo, el síntoma más generalizado es la clorosis intervenal. Esta clorosis ocurre debido a que los cloroplastos son los componentes más sensibles en las células en condiciones de deficiencia de manganeso. Por esta razón, la fotosíntesis neta y la cantidad de clorofila disminuyen, ocasionando en la planta dicha clorosis intervenal. El rendimiento y calidad de la producción disminuyen ante la deficiencia de manganeso por una baja fertilidad del polen y al bajo contenido de carbohidratos durante el llenado de grano. El síntoma de clorosis intervenal aparece inicialmente en las hojas jóvenes por la baja movilidad del manganeso dentro de la planta. En algunos casos no existe una distinción clara entre las venas de la hoja y las áreas intervenales por cambio en la coloración gradual desde los bordes de la hoja hacia las venas. Otros síntomas que indican deficiencia de manganeso son manchas o estrías grises (avena), lesiones intervenales blancas (trigo y cebada), espacios intervenales blancos (crucíferas), hojas apicales curvadas hacia el haz, cloróticas y manchas pardas o negruzcas (papa), y/o manchas pardas al interior de la semilla (chícharo y frijol). La reducción en la eficiencia de la fotosíntesis por la deficiencia de este elemento sigue siendo el síntoma principal que conduce a la reducción general de la productividad, por el bajo contenido de materia seca que llega a acumular la planta. La intensidad y ocurrencia de la deficiencia de manganeso no sólo depende de su contenido en el suelo, también influyen las condiciones ambientales, ya que la deficiencia de este micronutrimento es más severa en estaciones frías y húmedas debido a una reducción en la actividad metabólica de las raíces en la absorción de manganeso. Se ha determinado que la concentración de manganeso en los tejidos vegetales deberá estar entre 50 a 150 ppm. Sin embargo, los niveles críticos de manganeso en los tejidos dependerán del cultivar, especie vegetal y condiciones ambientales.
Medidas para corregir la deficiencia de manganeso
La prevención es la mejor medida para evitar deficiencias de este elemento. El uso de especies y variedades tolerantes a la deficiencia de manganeso y la adecuada aplicación de prácticas de manejo también pueden prevenir la deficiencia de este micronutrimento. Existen distintas fuentes fertilizantes para poder suministrar el manganeso a los cultivos y poder restablecer la fertilidad de los suelos. El sulfato de manganeso es un fertilizante que puede emplearse tanto en suelos ácidos como alcalinos y las dosis de aplicación varían de 5 a 40 Kg/ha, dependiendo del pH y de la severidad de la deficiencia (Cuadro 2). Las aplicaciones en banda pueden hacer que la dosis se reduzca. En aplicaciones foliares se puede emplear una solución de sulfato de manganeso tetrahidratado al 1-2 %, en dosis totales de elemento de 0.5 a 2 kg de manganeso por hectárea dependiendo del cultivo y severidad de la deficiencia. Se pueden repetir las aplicaciones de dos a tres veces con intervalos de 6 a 8 días. Es recomendable realizar pruebas de aplicación foliar si es la primera vez que se utiliza el producto en el cultivo.
Por otro lado, el óxido de manganeso sólo puede emplearse en suelos ácidos por su limitada solubilidad. La aplicación del quelato de manganeso Mn-EDTA no se recomienda al suelo, sino de manera foliar debido a que el calcio y hierro reemplazan rápidamente al manganeso del quelato. De manera foliar el Mn-EDTA se aplica en dosis de 1 a 2 Kg/ha. El quelato Mn-DTPA se puede aplicar al suelo en cantidades que varían de 2 a 6 Kg/ha. De forma general, la aplicación foliar de manganeso se recomienda en suelo calcáreos. La aplicación vía foliar o al suelo, así como el tratamiento a semillas con manganeso es esencial para obtener un mejor rendimiento y calidad de los cultivos. Esto debido a la estrecha relación que tiene el manganeso con la producción de carbohidratos y el empleo adecuado de otros nutrimentos principalmente.
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Cuadro 2. Dosis de sulfato de manganeso a agregar al suelo en función del pH y del nivel de este micronutrimento en el suelo. Fuente: Castellanos, 2000. |
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Nivel de manganeso en el suelo |
pH del suelo |
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6.00 |
6.75 |
7.00 |
7.25 |
7.50 |
>7.75 |
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Muy Bajo |
20 |
25 |
30 |
35 |
45 |
60 |
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Bajo |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
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Moderadamente Bajo |
10 |
12 |
15 |
20 |
25 |
30 |
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Medio |
5 |
7 |
8 |
10 |
15 |
20 |
Dosis para aplicaciones en banda en cultivos de media a alta respuesta a manganeso. En cultivos de baja respuesta reducir la dosis a la mitad.
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Cuadro 3. Fuentes de manganeso y su concentración. Castellanos, 2000 y Mousavi, et. al., 2011. |
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Fuente |
Formula |
Porcentaje aproximado de manganeso |
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Sulfato de manganeso |
MnSO4 . 4H2O |
26 a 28 |
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Oxisulfato de manganeso |
MnSO4 . 4H2O + ZnO* |
28 |
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Óxido de manganeso |
MnO* |
41 a 68 |
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Dióxido de manganeso |
MnO2 |
63 |
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Carbonato de manganeso |
MnCO3 |
31 |
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Cloruro de manganeso |
MnCl2 |
17 |
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Mn-EDTA Mn-DTPA |
Mn-EDTA Mn-DTPA |
5 a 12 |
*Fuentes de baja solubilidad en el suelo.
Factores que favorecen su toxicidad
El grado de toxicidad causado por un exceso en los niveles de manganeso varía dependiendo de la especie vegetal de la que se trate y las condiciones ambientales. La toxicidad causada por manganeso es una de las limitaciones junto con el aluminio del crecimiento de los cultivos establecidos en suelos ácidos. Las altas concentraciones de manganeso también limitan el proceso fotosintético de las plantas y con ello el crecimiento de las mismas. Los síntomas por toxicidad de manganeso pueden variar de una especie a otra, al igual que los síntomas de deficiencia, ya que pueden aparecer en forma de clorosis (intervenal o marginal), manchas necróticas en las hojas, reducción en la materia seca y/o alteraciones morfológicas en hojas o raíces sin apreciar síntoma visual alguno. Por otro lado, algunos autores reportan que en las hojas más viejas aparecen manchas de color marrón y en forma de puntos cloróticos en la punta de las hojas jóvenes. De forma general, se menciona que la toxicidad por manganeso inicia en las hojas más viejas y continua hasta las más jóvenes debido al bajo gradiente de movilidad que tiene este elemento dentro de la planta. Asimismo, el síntoma de toxicidad comienza desde el borde la hoja y avanza hacia el interior de la hoja. La necrosis de las hojas incrementa conforme incremente el nivel de toxicidad. Sin embargo, es importante aclarar que se presentan reducciones en el rendimiento a pesar de no existir síntomas visuales por el exceso de manganeso. La toxicidad causada por manganeso afecta el tamaño de las células más que el número de células, además de causar una distribución desigual de la clorofila y una acumulación de gránulos de almidón en los cloroplastos. El exceso de manganeso también puede ocasionar alteraciones en la actividad enzimática y en la asimilación, transporte y utilización de otros nutrimentos (calcio, hierro, magnesio y fósforo), así como la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS). Los síntomas por toxicidad de manganeso aparecen en menor grado con intensidades de luz elevadas comparadas con intensidades de luz más bajas. La toxicidad por manganeso puede ser corregida con el encalado del suelo o la aplicación de magnesio en mayor proporción.
Cita correcta de este artículo
INTAGRI. 2018. El Manganeso en la Nutrición Vegetal. Serie Nutrición Vegetal. Núm. 113. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 5 p.
Fuentes consultadas
- Castellanos, J.Z. 2000. Manual de Interpretación de Análisis de Suelos y Aguas. Segunda edición. Intagri, S.C. Guanajuato, México. 226 p.
- Mousavi, S. R.; Shahsavari, M.; Rezaei, M. 2011. A General Overview On Manganese (Mn) Importance For Crops Production. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5(9): 1799-1803 p.
- Millaleo, R.; Reyes-D. M.; Ivanov, A. G.; Mora, M. L.; Alberdi, M. 2010. Manganese as Essential and Toxic Element for Plants: Transport, Accumulation and Resistance Mechanisms. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 10 (4): 476-494 p.
- Wallace, J. 1970. 1970. Las Deficiencias Minerales de las Plantas: Su Diagnóstico a través de los Síntomas Visuales. Ariel. España. 169 p.
- Bennet, W. F. 1993. Nutrient Deficiences &Toxicities in Crop Plants. The American Phytopathological Society. EE. UU. 202 p.
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