Дефицит марганца у растений

Симптомы недостатка марганца чаще всего проявляются у растений на карбонатных и известкованных кислых почвах. Критическая минимальная концентрация марганца в зрелых листьях варьирует от 10 до 20 мг/кг сухой массы листьев. У люпина значения этого показателя в два раза выше. При недостатке марганца в первую очередь уменьшается продуцирование кислорода, а содержание хлорофилла и сухой массы листа меняется незначительно. Отмечены изменения в ультраструктуре мембран тилакоидов, а при остром Мn-дефиците — сильное уменьшение концентрации хлорофилла в листьях, липидов в хлоропластах. Нарушения в фотосинтезе сопровождаются резким уменьшением содержания углеводов в растениях,особенно в корнях. Недостаток углеводов рассматривают в качестве ключевого фактора, ограничивающего рост корневых систем в условиях Мn-дефицита. Несмотря на активацию в присутствии Mn2+ РНК-полимеразы, при недостатке этого микроэлемента содержание белка в растениях изменяется мало. Вместе с тем увеличивается содержание растворимых форм азота вследствие уменьшения в клетках редуцирующих эквивалентов. Снижается содержание липидов в хлоропластах. Растения в условиях недостатка марганца становятся более чувствительными к заморозкам.
В качестве кофактора марганец участвует в катаболизме в листьях бобовых растений (сои) уреидов. Поэтому при недостатке марганца % листьях сои уреиды аккумулируются.
Недостаток марганца существенно влияет на ультраструктуру мезофилла листьев и клубеньков (сои). В мезофилле листьев обнаружены пролиферация аппарата Гольджи и эндоплазматического ретикулума, разрушенные тилакоиды, хлоропласты, наполненные липидными глобулами и обедненные крахмальными гранулами. Плазмалемма кажется отделенной от клеточной стенки, центральные вакуоли неправильной формы, митохондрии увеличенной формы с разрушенными кристами, разрушены мембраны ядер, гетерохроматин сконцентрирован на периферии, а эухроматин — в центре ядра. В клубеньках сои выявлены пролиферация эндоплазматического ретикулума в цитоплазме клеток, содержащих симбиосомы, разрушение перибактероидной мембраны, симбиосомы с уменьшенным перибактероидным пространством. О преждевременной деградации бактероидов свидетельствует множество везикул и мембраноподобных структур в цитоплазме инфицированных клеток.
При визуальной оценке главным симптомом дефицита марганца у двудольных служит межжилковый хлороз, а у трав — появление зеленовато-серых пятен на базальных листьях (серая пятнистость). Листья приобретают светло-зеленый, красный или серый оттенок. Наблюдается задержка роста, но верхушечные точки роста не отмирают. У картофеля на обратной стороне пораженных листьев нет некротичных точек. У свеклы столовой листья становятся темно-красными, пораженные участки буреют и отмирают. У плодовых культур кроме межжилкового хлороза наблюдается слабая облиственность деревьев, ранний листопад.