Mangaanin merkitys kasvissa

 Sokerijuurikkaalla esiintyy mangaanin puutosta, koska sitä viljellään hyvin kalkituilla mailla. Vaikka maassa on melko runsaat mangaanireservit, ongelmana kasvin kannalta on liukoisen, kasville käyttökelpoisen mangaanin määrä. Kun maan pH on yli 6.5, mangaanin liukoisuus huononee maassa. Juurikas tarvitsee mangaania muita viljelykasveja runsaammin. Jos juurikkaalla ei ole käytettävissään riittävästi mangaania, sen puute häiritsee kasvin yhteyttämistä ja vaikuttaa siten kasvin kasvuun ja alentaa sadon määrää ja laatua.

Mangaanikoe tuloksia SjT:n kokeissa vuosina 2014-2016

Mangaani on kasveille välttämätön hivenravinne. Tärkein tehtävä mangaanilla on yhteyttämisessä, jossa se osallistuu veden hajotukseen. Vedestä vapautuvat vety ja elektronit siirtyvät kasvin käytettäviksi. Happi vapautuu kasvin ulkopuolelle. Mangaania tarvitaan kasvissa entsyymien aktivoijana. Kasveissa entsyymit toimivat mm. hiilihydraattien valmistuksessa. Hiilihydraatit rakentuvat glukoosi- ja fruktoosiyksiköistä, joiden rakentamisessa tarvitaan mangaania.

Koska mangaani liikkuu kasvissa huonosti, sen puutosoireet näkyvät ensimmäisinä nuorissa juurikkaan lehdissä. Lehtisuonten väliin ilmestyy alkukesällä vaaleita laikkuja. Kovassa puutoksessa kasvin lehdet voivat muuttua kokonaan vaaleiksi eikä kasville jää vihreitä, yhteyttämiskykyisiä lehtiä. Lehtien vaaleneminen johtuu siitä, että lehtivihreän muodostuminen häiriintyy mangaanin puutoksesta kärsivillä kasveilla. Lehtien vaaleneminen muistuttaa magnesiumin puutosoireita, mutta magnesiumin puutos näkyy ensin vanhoissa lehdissä ja ajoittuu loppukesään. Mangaaninpuutosoireet voivat ilmetä myös kasvustossa siten, että juurikkaan lehdet nousevat pystyyn.

Kasvin sisältämä mangaanin määrä lasketaan kuiva-ainesadon ja magnesiumpitoisuuden perusteella. Hehtaarin juurikassato (40 tn/ha) + naattisato (39 tn/ha) sisältää yhteensä noin 0,570 kg mangaania, josta juuren osuus on 0,350 kg ja naatin 0,220 kg mangaania. Juuri- ja naattisatojen vaihteluun vaikuttavat monet tekijät, kuten erilaiset kasvuolot, peltolohkojen viljavuus ja annettu lannoituksen määrä.

Mangaani maassa

Koska mangaani liikkuu maassa huonosti, juurten on kasvettava mangaanin luokse. Siksi nuoret kasvit, joiden juuret eivät vielä ole kehittyneet laajoiksi, kärsivät mangaanin puutoksesta enemmän kuin vanhemmat kasvit.

Kasveille käyttökelpoinen mangaani on kahdenarvoisena kationina (Mn²⁺). Maassa on yleensä melko suuret mangaanireservit, mutta liukoisen mangaanin osuus on hyvin pieni, vain muutamia prosentteja. Suurin osa on liukenemattomana mangaanioksidina (MnO₂) ja -hydroksidina Mn(OH)₂. Kun maan pH on yli 5.8 vuorovaikutus rauta-alumiinioksidien ja –hydroksidien kanssa vähentää mangaanin liukoisuutta maassa. Käytännössä mangaanin saatavuutta voidaan parantaa parhaiten säätelemällä sen liukoisuutta maassa. Jos maan pH on korkea, juurikas pystyy ottamaan mangaania vain happamasta lannoiterakeesta tai jos mangaania annetaan lehtilannoituksena. Mangaani muuttuu kasveille käyttökelpoiseksi vasta, kun mangaania vapautuu liukoiseen muotoon maanesteeseen edellä mainituista yhdisteistä. Juuren eritteet pystyvät jonkin verran liuottamaan sitoutunutta mangaania. Mangaanin liukoisuus kasvaa maan happamuuden lisääntyessä, joka taas ei ole juurikkaan pH-vaatimuksen kannassa samansuuntainen. Kun pH on niinkin alhainen kuin alle 5, mangaanin liukoisuus voi nousta haitallisen korkeaksi.

 Maan korkea multavuus ja alhainen savespitoisuus heikentävät mangaanin saantia, koska mangaanin hapettuminen lisääntyy näissä oloissa. Sääolot vaikuttavat myös mangaanin saantiin. Alkukesällä maan ollessa kylmä ja märkä mangaanin puutosta saattaa esiintyä tavallista enemmän, koska juurten kasvu ja ravinteiden otto on tällöin hitaampaa. Maan lämmettyä kasvien mangaanin oton palautuminen on aluksi hidasta ja kasvit saattavat kärsiä mangaanin puutoksesta. Jos maa on kuivaa pidemmän aikaa, liukoinen mangaani hapettuu nopeasti maassa vaikealiukoiseen muotoon ja nuorissa kasveissa on havaittavissa lieviä puutosoireita. Mangaani muuttuu takaisin kasveille käyttökelpoiseen muotoon maan kosteuden noustessa.

Lannoitus

Jos maan pH on yli 6, lannoitteen mangaani muuttuu välittömästi kasveille käyttökelvottomaan muotoon. Sama on erillisen rakeisen mangaaniravinteen (Mn 5 %, N 10 %) kohdalla, joka mullataan maahan muokkaamalla tai sijoittamalla kylvölannoituksen yhteydessä. Mangaaniravinteen käyttömäärä 100–200 kg/ha ja vaikutusaika on 2–3 vuotta. Mangaani voidaan myös antaa lehtilannoitteena, jolloin mangaani on välittömästi kasvin käytettävissä. Jos puutosoireita on havaittavissa kasvustossa tai mangaanin puutosta esiintyy tavallisesti lohkolla, saadaan puutos korjattua lehtilannoituksella. Ruiskutuksiin joudutaan turvautumaan myös silloin, kun alkukesä on ollut kuivaa. Mangaanin lisälannoitukseen on käytettävissä Yara Vita Mantrac Pro (Mn 500 g/l, N 69 g/l), joka korvaa aikaisemman mangaanisulfaatin. YaraVita Mantrac Pro:n käyttömäärä on 1–2 l/ha 4–6 lehtiasteella, vesimäärä on 200 l/ha. Jos mangaanin puutos on kohtalainen tai kova ja puutosoireita ilmenee vielä, toinen ruiskutus tehdään 10–14 päivän kuluttua.

 Mangaanipitoisuus kannattaa määrityttää juurikaslohkolta tavallisen viljavuustutkimuksen yhteydessä. Viljavuustutkimuksessa mangaani uutetaan maasta happamalla ammonium-asetaatti-EDTA -liuoksella. Tällä menetelmällä saadaan uutettua maan kokonaismangaani.  Analyysitulos ei anna aivan oikeaa kuvaa juurikkaan mangaanin saannista, sillä uuttomenetelmässä saadaan uutettua kaikki maassa oleva mangaani liukoiseen muotoon. Mittaustulos kerrotaan niin sanotulla pH:n muuntokertoimella, joka ottaa huomioon maanäytteen pH:n. Kun maan pH on yli 6,3, pH-muuntokerroin ei enää vaikuta mangaanipitoisuuteen. Jos mangaanin pitoisuus lohkolla viljavuustutkimuksen mukaan on alle tyydyttävän tason ja pH on korkea, mangaanin lisälannoituksesta kannattaa huolehtia ja huomioida juurikkaan mangaanin tarve ennakkotoimenpiteenä ennen puutosoireiden ilmaantumista.

 Mangaanilannoitus annetaan juurikkaan tarpeeseen ja maan viljavuusluokkaan perustuen. Sokerijuurikas tarvitsee mangaania kasvukauden aikana noin 20 kg/ha. Kun maan mangaanipitoisuus (mg/l) tiedetään, juurikkaan mangaanin määrä, joka on annettava lannoitteena (kg/ha) voidaan laskea seuraavan kaavan avulla: 400/(Mn mg/l + 11,1) – 10,9.

 Esimerkki 1: Pellon maalaji on runsasmultainen hietasavi, pH on 6,6 ja pellon pH-korjattu mangaanipitoisuus on 6,0 mg/l (huononlainen). Laskukaavaan sijoitettuna voidaan laskea juurikkaan mangaanilannoituksen määrä: 400/(6,0 mg/l + 11,1) – 10,9 = 12,5 kg/ha. Maasta vapautuvan mangaanin määrä tulisi tässä tapauksessa olla 7.5 kg/ha.

 Esimerkki 2: Pellon maalaji on multava hiue, pH on 6,5 ja pellon pH-korjattu mangaanipitoisuus on 24,5 mg/l (välttävä). Laskukaavaan sijoitettuna voidaan laskea juurikkaan mangaanilannoituksen määrä: 400/(24,5 mg/l + 11,1) – 10,9 = 0,336 kg/ha. Maasta vapautuvan mangaanin määrä tulisi tässä tapauksessa olla 19.6 kg/ha.

 Laskukaavan perusteella maan mangaanipitoisuuden ollessa tyydyttävä tai sitä parempi ei mangaanilannoitusta enää tarvittaisi. Puutosoireita ilmenee herkästi tyydyttävissäkin viljavuusluokissa, koska mangaani sitoutuu tiukasti maahan liukenemattomaan muotoon, silloin kun pellot ovat muuten hyvässä kunnossa ja pH on yli 6,5.

 Taulukossa 1 on esitetty ilman maalajijaottelua mangaanipitoisuudet viljavuusluokittain.  Mangaanipitoisuus on tarkennettu ottamalla huomioon maan happamuus.

 Taulukko 1. Kaikkien maalajien eri viljavuusluokkien mangaanipitoisuudet (mg/l maata).

 Lähteet:

 Draycott, P. A. & Christensen D. R. 2003. Nutrients of Sugar Beet Production. Soil-plant relationship. Micronutrients or trace elements. p. 80-106.

Juurikassarka 1999/2. Sokerijuurikkaan viljelyopas.