Вміст марганцю в вегетативних частинах рослин (пагони, листя) коливається від 25 до 40 мкг/г сухої речовини, але у цитрусових досягає 125 мкг. 90% Мn знаходиться в хлоропластах.
Одна з найбільш важливих функцій марганцю - участь в окисно-відновних реакціях. Mn2 + є компонентом двох ферментів: фосфотрансферази і аргінази. Крім того, він може заміщати в інших ферментах магній і підвищує активність деяких оксидаз. Останнє відбувається, ймовірно, внаслідок зміни валентності марганцю.
Марганець бере активну участь в процесі фотосинтезу, а саме, в його киснеутворюючій системі, і грає основну роль в перенесенні електронів. Слабо пов'язана в хлоропластах форма марганцю бере безпосередню участі у виділенні кисню, а міцно пов'язана форма - в перенесенні електронів.
Роль марганцю у відновленні NO2 не цілком прояснена. Однак існує непрямий зв'язок між активністю описуваного елементу і асиміляцією азоту рослинами.
Число дійсних марганецвмісних ферментів обмежена. На сьогоднішній день відомо більше 35 ферментів, які активуються марганцем. Більшість з них є каталізаторами реакцій окислення - відновлення, декарбоксилювания, гідролізу.
Марганець активує деякі ферменти, що каталізують перетворення шикімової кислоти, біосинтез ароматичних амінокислот (тирозин) і інших вторинних продуктів (лігніну, флавоноїдів).
Марганцевмісні ферменти беруть участь в біосинтезі каротиноїдів і стеролів. Іони марганцю активно впливають на структуру і функції хроматину. Марганець впливає на збільшення вмісту негістонових білків і РНК в дифузійній фракції хроматину. Марганець конче потрібен для реплікації і функціонування ДНК і РНК-полімерази.
Марганець відрізняється високим ступенем активності поглинання і швидким переносом в рослинах. Транспортується в основному в меристематичних тканинах, його значні концентрації виявляються в молодих органах рослин.
Нестача марганцю частіше проявляється на карбонатних, на торф'янистих, заплавних і лучно-чорноземних грунтах.
При жорсткому дефіциті марганцю значно знижується вміст хлорофілу в листі, вміст ліпідів в хлоропластах теж зменшується.
Порушення системи фотосинтезу призводить до різкого зменшення вмісту вуглеводів в рослині, особливо в кореневій частині. Це є ключовим фактором уповільнення зростання кореневої системи в умовах дефіциту марганцю.
При нестачі марганцю вміст білка в рослинах майже не змінюється, одночасно збільшується вміст розчинних форм азоту.
Загальні візуальні симптоми нестачі марганцю проявляються у хлорозу між жилками листа - на верхніх листках між жилками з'являється жовтувато-зелена або жовтувато-сіре забарвлення, жилки залишаються зеленими, що надає листу строкатий вигляд. Надалі ділянки хлорозних тканин відмирають, при цьому з'являються плями різної форми і забарвлення. Ознаки нестачі з'являються перш за все на молодих листках і в першу чергу біля основи листя, а не на кінчиках, як при недоліку калію. У вівса спостерігається хлороз з наступним відмиранням тканин між жилками в нижній третині аркуша; лист в цій частині перегинається і опускається.
Прояви дефіциту відрізняються по культурах. Так, у дводольних це межжілковий хлороз, у трав - зеленувато-сірі плями на базальних листочках (сіра плямистість), у буряка - темно-червоний колір листової пластинки з ураженими бурими ділянками. При гострій нестачі марганцю може спостерігатися повна відсутність плодоношення у капусти, редису, гороху, томату і інших культур. Марганець сприяє прискоренню загального розвитку рослин.
Чутливі до дефіциту культури: Овес, пшениця, ячмінь, горох, вишня, цитрусові, соя, цукровий буряк, картопля.
Зверху, листя вівса (Avena sativa) з симптомами Mn-дефіциту. У листі міститься 12-16 ppm Mn. Внизу - здоровий лист.
Збільшений вигляд листа ячменю (Hordeum vulgare) з симптомами Mn-дефіциту.
Симптоми слабкого Mn-дефіциту на середині молодого листя кукурудзи (Zea mays) в поле (в листі - 24 ppm Mn).
Листя цукрового буряку (Beta vulgaris saccharifera). Зліва - молодий лист. У центрі - дорослий лист. Праворуч - здоровий лист.
Нижня частина листа картоплі (Solanum tuberosum) при Mn-дефіциті. немає некротичних плям і пошкоджень на черешку і жилці листа.
Лист томату (Lycopersicon esculentum) з симптомами гострого Mn-дефіциту. Зліва - здоровий складний лист.
1. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях: Перевод с англиского.– М.: Мир, 1989.– 439 с., ил.
2. Битюцкий Н.П. Микроэлементы и растение. Учебное пособие. – СПб.: Издательство Санкт-петербургского университета, 1999. – 232 с.
Фото: Ernahrungsstorungen bei Kulturpflanzen in Farbbildern. Von Prof. Dr. sc. agr. Werner Bergmann.- VEB Gustav Fischer Verlag Jena, 1976 (Джерело: http://www.landart.ru/03-uhod/c-bergman/03c000.htm)
