A fotossíntese é considerada um processo que sustenta a vida na Terra. É a através dela que grande parte dos seres vivos obtêm seu alimento e o oxigênio necessário para sua sobrevivência. No contexto agrícola, também é a fotossíntese que sustenta a produção de diversas culturas. Por isso, entender e saber manejar os fatores que influenciam nesse processo é essencial para manter a sustentabilidade da atividade agrícola, a exemplo da adubação com manganês. Descubra qual a importância do manganês na fotossíntese e como é possível fazer o bom manejo desse nutriente!
Qual é a função do manganês nas plantas?
Segundo o renomado engenheiro agrônomo Eurípedes Malavolta, depois do ferro, o manganês (Mn) é o segundo micronutriente mais exigido pelas culturas agrícolas.
Tal demanda advém das diversas funções que esse nutriente desempenha nas plantas, contribuindo para:
- A síntese de proteínas, carboidratos e lipídeos;
- O funcionamento dos cloroplastos;
- A divisão e extensão celular;
- O processo de fotossíntese;
- O processo de respiração;
- A ativação enzimática;
- A fotólise da água.
A contribuição do manganês para essas diferentes funções metabólicas vitais das plantas fez com que ele tivesse sua essencialidade demonstrada pelos pesquisadores Mazé e McHargue no ano de 1915. Entretanto, nem todas haviam sido completamente estudadas até então.
Uma dessas funções é justamente a atuação do manganês na fotossíntese. Mas, como esse nutriente contribui para esse processo tão importante?
Entendendo a participação do manganês na fotossíntese
No caso da participação do manganês na fotossíntese, foi somente no ano de 1937 que foi publicado o primeiro estudo demonstrando a importância desse nutriente para esse processo.
No trabalho intitulado Ernährungs- und stoffwechselphysiologische Untersuchungen an Fontinalis und Chlorella, André Pirson e seus colegas pesquisadores descreveram que, quando algas e plantas eram submetidas à deficiência de manganês elas se tornavam incapazes de liberar oxigênio, um dos principais produtos da fotossíntese.
Vinte anos depois, em 1957, o pesquisador Erich Kessler e sua equipe descobriram a existência de um complexo de manganês (Mn4CaO5) que atuava diretamente no processo de fotossíntese, conhecido como Complexo de Evolução de Oxigênio (CEO).
Estrutura tridimensional do complexo de manganês (Mn4CaO5) envolvido com o processo de fotossíntese. (Fonte: Saito et al, 2020 – Content courtesy of Springer Nature)
O CEO é um agregado metálico composto por quatro átomos de manganês, um átomo de cálcio e cinco átomos de oxigênio. Ele está presente em cianobactérias, algas e plantas fotossintetizantes e fica localizado nas membranas dos tilacoides de organelas chamadas cloroplastos.
É o que explicam Mohammad Mahdi Najafpour e outros pesquisadores, no artigo Nano-sized manganese oxides as biomimetic catalysts for water oxidation in artificial photosynthesis: a review.
O Complexo de Evolução de Oxigênio é considerado o único sistema natural capaz de catalisar a reação de oxidação da água, que é conhecida como fotólise da água ou ainda reação de Hill.
Reação essa que é indispensável para a formação do oxigênio molecular e para a reposição dos elétrons que são perdidos pela clorofila na sua excitação, o principal pigmento envolvido com o processo de fotossíntese.
Além do CEO, o manganês também é responsável por ativar várias enzimas da fase escura da fotossíntese, tanto em plantas que fixam o carbono via C3, como o feijão, a soja, o algodão, quanto naquelas que o fazem via C4, como milho e cana- de-açúcar.
É o que explicam Luciana Maria da Silva e Mariana Pina da Silva Berti, no artigo Manganês no solo e nas plantas: uma revisão
Dessa forma, tanto a participação do manganês no CEO quanto na ativação enzimática das plantas explica por que condições de deficiência de manganês podem ser tão prejudiciais para o processo de fotossíntese, e para diversas outras reações associadas com esse processo.
E um dos principais impactos do comprometimento da fotossíntese pela deficiência de manganês se refletem na redução da produção de massa seca e no acúmulo de carboidratos de diferentes culturas.
É o que destacam Lindsay C. Campbell e Ross O. Nable, no capítulo Physiological Functions of Manganese in Plants do livro Manganese in Soils and Plants.
Como, então, evitar a deficiência de manganês no solo e garantir uma boa nutrição das plantas?
Como corrigir a deficiência de manganês no solo?
A correção da deficiência de manganês no solo começa com ações preventivas, como a realização periódica de análises do solo e foliares das plantas.
Essa etapa permite não apenas obter recomendações assertivas de corretivos e fertilizantes, mas como também entender o melhor momento para iniciar um determinado tipo de manejo.
De forma complementar, também é possível usar o método de identificação visual dos sintomas de manganês nas plantas, que normalmente consistem em regiões amareladas entre as nervuras das folhas mais novas.
Entretanto, é importante ressaltar que quando esses sintomas são visíveis na lavoura, já houve o comprometimento da sua qualidade e produtividade.
Antes da etapa de aplicação dos fertilizantes, também é importante que o agricultor cuide da qualidade do solo, uma vez que diversas condições podem reduzir a disponibilidade do manganês para as plantas. Sendo as principais:
- O aumento no pH dos solos, que o tornam alcalino e reduz a disponibilidade de manganês;
- A baixa atividade microbiológica, que compromete as transformações do manganês no solo;
- Os elevados teores de cobre e zinco, que podem inibir a absorção de manganês pelas plantas.
O pH do solo está entre os principais fatores que influenciam na disponibilidade de nutrientes no solo, como o manganês.
Por fim, no momento de escolha dos fertilizantes é importante que o agricultor entenda as diferentes vantagens e limitações de cada fonte de manganês.
Nesse âmbito, de forma geral, aquelas que podem apresentar uma melhor eficiência no campo e ao mesmo tempo uma melhor disponibilidade de manganês no solo serão as fontes de liberação progressiva e com longo efeito residual de nutrientes.
O manejo correto pode ajudar a otimizar a contribuição do manganês na fotossíntese e melhorar a produtividade das plantas
Em conclusão, o manganês desempenha diferentes funções metabólicas vitais às plantas, incluindo o processo de fotossíntese.
Nele, esse nutriente é responsável por ativar diversas enzimas da fase escura da fotossíntese, sendo também um componente estrutural de um complexo responsável por realizar a fotólise da água que forma oxigênio molecular que será liberado pelas plantas.
Assim, a adubação com manganês se torna indispensável para manutenção da produção de massa seca e no acúmulo de carboidratos, dois parâmetros fortemente influenciado pela taxa fotossintética das plantas.
E dentre as diferentes boas práticas de manejo do manganês que o agricultor pode implementar na sua propriedade, se destacam a realização periódica de análises de solo e foliares, o cuidado com a qualidade do solo e a escolha das fontes de manganês mais adequadas!
