El manganeso en el suelo agrícola.

El manganeso en el suelo y la producción agrícola, interviene en el metabolismo del fósforo y el nitrógeno, aumenta la disponibilidad del fósforo y del calcio, desempeña un papel directo en la fotosíntesis y ayuda a la síntesis de la clorofila, acelera la germinación y la madurez y es fundamental para la calidad de los frutos.

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En la agricultura orgánica el manganeso se puede incluir en la preparación de fertilizantes líquidos tipo biol, té de estiércol o lactofermentos. Durante el proceso fermentativo este elemento se liga con las moléculas orgánicas y se quelata por lo que está disponible para ser asimilado principalmente a través de los haces foliares de las plantas que son tratadas con este tipo de biopreparados.

MIneral de manganeso

¿Qué es el manganeso?

Es un elemento perteneciente al grupo de metales de transición. El estado en forma natural es sólido (generalmente no magnético) y su aspecto es plateado metálico. Su número atómico es 25 y su símbolo químico Mn. El punto de fusión del manganeso es de 1517 grados K o 1243,85  °C y el de ebullición de 2235 grados K o 1962,85 °C.

¿Cómo funciona el manganeso en agricultura?

En agricultura es absorbido sobre todo como catión manganeso (Mn⁺²), aunque en el suelo también puede existir como Mn⁺³ o Mn⁺⁴, óxidos insolubles y quelatos. Es soluble a pH ácidos y en suelos encharcados. Su solubilidad se reduce en suelos alcalinos o ácidos con alto contenido de materia orgánica. Es importante en el proceso fotosintético ya que junto con el cloro participa en la fotólisis del agua.

Ciclo del manganeso

Ciclo del manganeso

Fuente: mapa.gob.es

Manganeso en el suelo agrícola.

Se encuentra en tres estados de oxidación –Mn (II), Mn (III) y Mn (IV). Las raíces de las plantas lo toman principalmente como Mn (II) y en los suelos ácidos se favorece su presencia, mientras que en los suelos oxidantes y alcalinos predominan los óxidos precipitados de Mn (II) y Mn (IV); la rizosfera del suelo juega un papel importante en la movilización e inmovilización del manganeso en suelos (ver además Norvel, 1988; Millaleo et al., 2010; Herndom & Brantley, 2011).

En presencia de oxígeno y con un pH superior a 8, el Mn 2+ se oxida a Mn 4+ y forma un dióxido insoluble en agua (MnO2) fuera del alcance de las plantas.

Los óxidos de manganeso son los minerales de manganeso más comunes en el suelo y hay una serie de óxidos de manganeso que varía de acuerdo con sustituciones de O2- por OH. Cuando el manganeso entra en ambiente aeróbico, se oxida y precipita, en parte por la acción de los microorganismos. También pueden aparecer como revestimientos sobre otros minerales.

En determinados materiales con ambiente anóxico se forman nódulos, algunos suelos contienen concreciones de hierro manganeso que varían en tamaño de 0,1 a 15 mm de diámetro (Szymanski et al., 2014), frecuentemente del tamaño de un guisante (pisolitas).

¿Qué formas de manganeso nos encontramos en agricultura?

Equilibrio dinámico del manganeso en el suelo.

Equilibro dinámico de las formas de manganeso en el suelo según Navarro & Navarro (2013)

Mn mineral.

Se encuentra en minerales primarios, arcillas, óxidos e hidróxidos y en la mayoría de las principales rocas ferro magnesianas y se libera por alteración para formar minerales secundarios.

Mn complejado orgánicamente.

Se complejan con compuestos orgánicos del suelo, que pueden ser solubles o insolubles.

Mn intercambiable.

El manganeso divalente está presente en el complejo de intercambio del suelo (adsorbido en las superficies de las arcillas) y es la forma común presente en la solución del suelo; existe esencialmente como Mn2+ .

Mn en solución.

Barber et al. (1967) encontraron que el manganeso total de los extractos de saturación de muestras de seis suelos Indiana variaron desde 0,18 a 790 µmol L-1 (horizontes A) y desde <0,18 a 236 µmol L-1 (horizontes B).

¿Qué factores influyen en el control de manganeso en el suelo agrícola?

La mayoría del manganeso es absorbido por las planta como Mn2+. Hay autores que sugieren que para una nutrición de manganeso adecuada el de solución y el intercambiable deben estar entre 2 y 3 ppm y 0.2 y 5 ppm, respectivamente. A continuación relatamos los factores que controlan la disponibilidad de manganeso en el suelo (ver también Katyal & Randhawa, 1986)

Cómo influye el manganeso en el pH del suelo.

El Mn2+ en solución varía con el pH (ver imagen 5)

La disponibilidad es mayor en los suelos ácidos, en los cuales su exceso puede ser un problema para los cultivos.

A medida que aumenta el pH disminuye notablemente la disponibilidad de Mn en el suelo: aproximadamente un incremento de 100 veces por la disminución de una unidad en el pH (Kabata-Pendias & Pendias, 2001).

Las prácticas de manejo que afectan al pH influyen en disponibilidad de Mn2 :

  • Encalado. El encalado de los suelos muy ácidos disminuye el Mn 2+ en solución e intercambiable, debido a la precipitación como MnO2. El encalado excesivo (sobreencalado) de suelos ácidos es una causa corriente de deficiencias demanganeso.
  • Fertilización con abonos acidificantes o que contengan el elemento
  • Tratamientos con pesticidas acidificantes o que contengan el elemento
  • Enmiendas orgánicas
  • Riego
  • Contaminación (Mn, ácida…)
  • Cubiertas vegetales (Plantas ferroeficientes)

Además, los organismos del suelo que pueden convertir el manganeso disponible en óxidos no disponibles alcanzan su eficacia máxima cuando el pH del suelo es aproximadamente de 7,0.

pH del manganeso en el suelo agrícola

Imagen 5. Diagrama de Truog: disponibilidad de (macro y micro) elementos en función del pH. La disponibilidad de manganeso es mayor en los suelos ácidos. Cuando aumenta el pH, baja la disponibilidad de manganeso en el suelo. Las prácticas de manejo que afectan al pH pueden convertir el manganeso disponible en óxidos no disponibles.

Eh del manganeso en el suelo agrícola

Imagen 6. Diagrama Eh-pH de Pourbaix para el manganeso (Navarro & Navarro, 2013): soluble (gris oscuro) e insoluble (azul)

Cómo influye el Eh en el manganeso del suelo.

Eh bajo (potencial redox bajo): en condiciones reductoras con bajos contenidos de O 2 se favorece la movilización del manganeso incrementando el Mn 2+ soluble (Lavado); el problema en suelos hidromorfos (Gleyzación, Bg, Cg) se puede corregir mediante el drenaje; en suelos compactados mediante el laboreo (Ap).

La materia orgánica de fácil descomposición, como fuente de energía, intensifica la reducción del suelo y acentúa la liberación de manganeso en la solución de suelo.

Cómo influye la materia orgánica.

La disponibilidad de Mn2+ está muy influenciada por la materia orgánica y en los suelos orgánicos se observa a veces deficiencias de manganeso.

Cómo influye la Textura de suelo.

Los suelos de textura arenosa y pobres en materia orgánica adolecen obviamente de un complejo de cambio débil (Capacidad de Intercambio catiónico, CIC, baja) y generalmente tienen un bajo contenido en Mn. Los suelos arenosos en general, y los suelos arenosos ácidos en particular, tienen un bajo contenido total de manganeso y, si además se tratan con un exceso de cal, podrán llegar a ser deficientes en manganeso.

Cómo influye la humedad del suelo.

Los suelos inundados o encharcados (hidromorfía, gleyzación), tienen una pobre aireación (suelos anóxicos) y, por lo tanto, muestran condiciones reductoras con bajos contenidos de O2 (potencial redox más bajo, bajo Eh), lo que favorece la movilización del manganeso incrementando el Mn2+ soluble especialmente en suelos ácidos. De forma similar, la aireación deficiente en suelos compactados también aumenta la disponibilidad del elemento (Imagen 6).

Cómo influye las interacciones con otros nutrientes.

Existen interacciones importantes entre el Mn y otros nutrientes. En particular, los altos niveles de Fe, Cu o Zn pueden reducir la extracción de Mn. Se considera que para el crecimiento óptimo de la planta la relación Fe/Mn en el suelo debe estar entre 1,5 y 2,5: por encima de 2,5 se induce la deficiencia de manganeso y por debajo de 1,5 la toxicidad. Algo similar sucede con el cobre o el cinc.

Cómo influye la sensibilidad del cultivo.

Las plantas muestran diferencias en cuanto a su respuesta al contenido bajo o alto de mn del suelo. Por ejemplo: algodón, arándanos, arroz, cebada , centeno, espárragos, hortícolas, maíz son plantas poco sensibles a la carencia de manganeso.

Por el contrario la alfalfa, avena, cebolla, cítricos, espinacas, frambuesas, fresa, frutales, guisantes, habas, lechuga, manzanas, melocotoneros, narajas, pararas, pepino, pomelo, rábanos, remolacha, azucarera, soja, sorgo, trigo y vid, son altamente sensibles.

Las diferencias de sensibilidad o tolerancia a la deficiencia de Mn se deben también a factores internos de la planta causadas por el metabolismo particular de cada una de ellas.

Cómo influye las condiciones climáticas.

Una alta intensidad de la luz favorece la absorción de Mn. En condiciones climáticas frías y aunque las plantas muestran poca capacidad para utilizar el manganeso del suelo en caso de tiempo frío, el manganeso se elimina de la zona de alteración y del suelo por las soluciones ácidas como bicarbonatos o como un complejo con ácidos orgánicos derivados de la descomposición de las plantas.

El aumento de la temperatura del suelo durante la estación de crecimiento favorece la solubilidad y mejora la absorción de manganeso, probablemente debido a un mayor crecimiento de las plantas y la actividad radicular.

El clima húmedo beneficia la disponibilidad de Mn 2+ , mientras que las condiciones secas favorecen la oxidación y la formación de formas oxidadas de manganeso menos disponibles, que pueden inducir o agravar la deficiencia de manganeso (retrasa la absorción de manganeso).

La presencia de carbonatos y altos contenidos de fósforo disminuyen la disponibilidad de este micronutriente. Asimismo, un desbalance a favor del Fe, Cu y Zn disminuyen la absorción de este elemento por parte de la planta.

Las prácticas del manejo que influyen al pH.

La actividad de los microorganismos, materia orgánica, nivel y tipo de nutrientes (Fe, P, Cu, Zn), sales neutras, abonos acidificantes añadidos o extraídos, temperatura y humedad, determinadas texturas (baja CIC)] condicionan la disponibilidad del manganeso y por ellos es necesario realizar estudios integrados que relacionen todos los elementos implicados. En concreto:

  • Encalado excesivo (sobreencalado)
  • Fertilización.
  • Aportes de manganeso (fertilización, abonado foliar, tratamientos…)
  • Enmiendas orgánicas
  • Riego (dosis y calidad de agua)
  • Contaminación (mangánica, ácida…)
  • Cubiertas vegetales (plantas ferroeficientes)
  • Laboreo (compactación)
  • Drenaje (aireación)

Puede ampliar información en los siguientes relacionados:

Manganeso en el suelo agrícola pdf

Fuentes consultadas.

  • Libro de agricultura orgánica. Manuel B. Suquilanda Valdivieso.
  • Libro el manganeso y la viticultura. V. D. Gómez-miguel & V. Sotés. Madrid-2014. Si quiere ampliar información sobre el manganeso en los suelos agrícolas, le recomendamos se lea este manual de la universidad politécnica de Madrid. Puede descargarlo AQUÍ

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