Nutrição mineral de plantas_Fósforo (P)

Colorado do Oeste - RO

Outubro de 2013

Leandro Cecílio Matte

Docente:

Nutrição Mineral de Plantas

Disciplina:

Dayenne Mariane Herrera

Georgio Martins Moreira

Luan Marcolino Manetti

Maik Leão dos Santos

Thiago de Souza Rizzi

Discentes:

Frequência Frequência -- DeficiênciaDeficiência

� Grego: phosphorus (portador de luz);

� Símbolo: P;

Fósforo (P)

� Símbolo: P;

�Número atômico: 15 (15 prótons e 15 elétrons);

�Massa atômica: 31 u.m.a;

�Elemento essencial.

Frequência Frequência -- DeficiênciaDeficiência

Fósforo (P)

Minas de rochas fosfáticasMinas de rochas fosfáticas

Fósforo (P)

Fósforo (P)

Formas AbsorvidasFormas Absorvidas

� Maiores reservas de PP encontram-se em sedimentos

marinhos, solos, fosfato inorgânico dissolvido nos

O P constitui cerca de 0,12% da crosta terrestre

Fósforo (P)

marinhos, solos, fosfato inorgânico dissolvido nos

oceanos e rochas com minerais como a apatita.

O intemperismo liberou o P das apatitas que foi

absorvido pelas plantas e reciclado, incorporado à

matéria orgânica dos solos e sedimentos, ou precipitado

como minerais pouco solúveis de Ca, Fe e Al.

(Stevenson & Cole, 1999)

Formas AbsorvidasFormas AbsorvidasFormas AbsorvidasFormas Absorvidas

Fósforo (P)

Formas AbsorvidasFormas Absorvidas

� O P no solo pode ser divido em:

• P na forma iônica e em compostos na solução do solo;

O teor de P nos solos está entre 0,2 e 5,0 g kg-1

(Barber, 1984):

Formas AbsorvidasFormas Absorvidas

Fósforo (P)

• P na forma iônica e em compostos na solução do solo;

• P adsorvido na superfície dos constituintes minerais

do solo;

• Minerais cristalinos e amorfos de P;

• P componente da matéria orgânica.

Formas AbsorvidasFormas Absorvidas

O P na solução do solo varia entre 0,1 e 10 µmol L-1

Barber (1984):

Abaixo de pH 6pH 6 o P da solução do solo se encontra na

forma de H2PO4- (Fósforo inorgânico - Pi)

Formas AbsorvidasFormas Absorvidas

Fósforo (P)

� O P de compostos orgânicos (Po) no solo varia de

quase zero até mais de 2 g kg-1.

�O Po pode representar de 20 a 80% do P total do solo.

(Stevenson % Cole, 1999)

forma de H2PO4- (Fósforo inorgânico - Pi)

Formas AbsorvidasFormas AbsorvidasFormas AbsorvidasFormas Absorvidas

Fósforo (P)

Fósforo (P)

Fósforo (P)

Absorção de fósforoAbsorção de fósforo

�Razão de influxo em raízes de plantas adequadamente

nutridas;

N P K 1 : 0,1 : 1

Fósforo (P)

Gahoonia; Nielsen (2004)

N P K 1 : 0,001 : 1

�Entretanto, a razão disponível na rizosfera é menor;

�Necessidade de um mecanismo de absorção eficiente.

Baixa concentração de

P disponível nos solos

Absorção de fósforoAbsorção de fósforo

As plantas adquirem P contra um elevado gradiente

de concentração através da membrana plasmática: as

concentrações de Pi nas células vegetais são

geralmente mais de 100 vezes superiores às

Fósforo (P)

geralmente mais de 100 vezes superiores às

concentrações na solução do solo (Raghithama, 2000).

Isso, aliado à carga negativa dentro da célula, exige

que seja gerado um forte gradiente eletroquímico

para que o transporte do P para dentro da célula seja

possível (Smith, 2002).

Absorção de fósforoAbsorção de fósforo

�Transporte realizado pela bomba de extrusão de

prótons através da plasmalema;

�ATPases efetuam o transporte de H+ para fora da célula:

Fósforo (P)

�ATPases efetuam o transporte de H+ para fora da célula:

�Diferença de potencial elétrico (interior negativo);

�Diferença de pH (exterior ácido).

Formas disponíveis Formas disponíveis

Fósforo (P)

“Absorção de fósforo”

“Absorção de fósforo”

Assimilação de fósforoAssimilação de fósforo

�As taxas de absorção de P são maiores entre pH 4,5 e

6,0 na solução, sendo absorvido na forma H2PO4-.

Sentenac; Grignon (1985)

�O Pi move-se do córtex ao cilindro central das raízes

Fósforo (P)

�O Pi move-se do córtex ao cilindro central das raízes

principalmente pelo simplasto. Taxa aparente

de 2 mm h-1Difusão

(Bieleski, 1973)

Redistribuição de fósforoRedistribuição de fósforo

Após

absorção do P

O Pi encontra 5

possíveis destinos

Fósforo (P)

�Citoplasma celular e suas organelas;

�A maior assimilação de Pi em compostos orgânicos

ocorre via formação de uma ligação anidrida no ATP.

1) Ingressar no compartimento metabólico

Redistribuição de fósforoRedistribuição de fósforo

�Uma pequena fração de Pi ingressa nas vias de P-

lipídio, DNA e RNA;

�Torna-se um componente estrutural da célula.

2) Ingressar nas vias biossintéticas

Fósforo (P)

�Torna-se um componente estrutural da célula.

�Uma quantidade variada de Pi é perdida via efluxo;

�Principalmente em condições de alto suprimento de P.

3) Efluxo

Redistribuição de fósforoRedistribuição de fósforo

�Ocorre influxo e armazenamento de Pi no vacúolo

para regular a homeostase de Pi no interior da célula.

4) Influxo e armazenamento no vacúolo

Fósforo (P)

�O Pi é transportado simplasticamente para as células

do parênquima do xilema;

�Posteriormente liberado no apoplasto do xilema para

transporte a longa distância para tecidos da parte aérea.

5) Transporte para células do parênquima

Anatomia Radicular Anatomia Radicular

� Sistemas radiculares mais longos apresentam

maiores superfícies de contato com o solo;

�O nitrogênio e o Fósforo limitam o crescimento

Fósforo (P)

�O nitrogênio e o Fósforo limitam o crescimento

radicular;

Observa-se maior crescimento de raízes nas profundidas

do solo que recebem adubação fosfatada, e, à medida

que se aprofunda a aplicação de fertilizante, ocorre o

aumento na biomassa de raízes.

Chaib et al., 1984

Fósforo (P)

FisiologiaFisiologia

O P participa de vários processos metabólicos em plantas.

(Vance et al., 2003):

Transferência de energia, síntese de ácidos nucléicos,

glicose, respiração, síntese e estabilidade de membrana,

Fósforo (P)

glicose, respiração, síntese e estabilidade de membrana,

ativação e desativação de enzimas, reações redox,

metabolismo, etc.

Fósforo (P)

FisiologiaFisiologia

� Como elemento estrutural:

• Constituinte da estrutura molecular como ácido

nucléicos (DNA e RNA) importantes no

Fósforo (P)

nucléicos (DNA e RNA) importantes no

armazenamento e transferência da informação

genética.

• Fosfato forma uma ponte entre as unidades de

ribonucleosídeos para formar as macromoléculas.

FisiologiaFisiologia

� Como elemento estrutural:

• O fósforo forma ligação diéster abundante nos

fosfolipídios das biomembranas (membrana

Fósforo (P)

fosfolipídios das biomembranas (membrana

plasmática e tonoplasto).

FisiologiaFisiologia

� Armazenamento e transferência de energia:

• Glicólise: conversão de açúcares a ácidos

orgânicos gerando NADH ou NADPH e ATP.

Fósforo (P)

orgânicos gerando NADH ou NADPH e ATP.

• Rota dos pentoses: o carbono é oxidado e gera

NADPH.

• Ciclo do ácido cítrico: o piruvato é oxidado a CO2

gerando NADH e FADH2.

FisiologiaFisiologia

� Armazenamento e transferência de energia:

• Fosforilação oxidativa: os elétrons são

transferidos ao logo de uma cadeia de transporte

Fósforo (P)

transferidos ao logo de uma cadeia de transporte

de elétrons, ligadas a membrana da mitocôndria

Fisiologia Fisiologia

� Função regulatória do fosfato inorgânico:

• O Pi, pode ser um substrato ou um produto final;

Fósforo (P)

• Pi controla algumas reações chaves de algumas

enzimas, principalmente no citoplasma e

cloroplastos.

Fisiologia Fisiologia

� Fósforo como reserva:

• As sementes e frutos podem armazenar o fósforo

na forma de fitato, que são sais do ácido fítico.

Fósforo (P)

na forma de fitato, que são sais do ácido fítico.

• Os fitatos contendo fósforo representam cerca de

50% do P total em leguminosas e 65% em grãos

de cereais.

Fisiologia Fisiologia

� Interação com outros nutrientes:

• Interação entre Fósforo e Nitrogênio;

Fósforo (P)

• Fósforo e a FBN;

• Interação entre Fósforo e Zinco.

Deficiência de fósforoDeficiência de fósforo

�O estresse moderado de P pode não produzir sintomas

evidentes de deficiência. Contudo, sob deficiência mais

severa, as plantas adquirem coloração que varia de

verde-escura a púrpura;

Fósforo (P)

verde-escura a púrpura;

�A deficiência de fósforo pode reduzir tanto a respiração

como a fotossíntese.

Deficiência de fósforoDeficiência de fósforo

�Geralmente, o estresse de P diminui mais o número

total de sementes produzidas que o tamanho da semente;

Os sintomas da carência de P

Fósforo (P)

�Iniciam-se pelas folhas mais velhas, sendo

caracterizadas por manchas de formato irregular no

limbo foliar, que formam um gradiente entre verde

claro nas bordas e marrom claro no interior, podendo

ocorrer entre as nervuras principais ou nos bordos das

folhas. Com o tempo, essas manchas podem evoluir

para necroses da cor de folha seca.

De

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nci

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Fósforo (P)

De

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Deficiência de fósforoDeficiência de fósforo

�Baixos teores nos solos, principalmente nos argilosos

e com elevada acidez (maior fixação do fósforo) podem

provocar a deficiência desse nutriente nas plantas.

Ocorrência da deficiência

Fósforo (P)

provocar a deficiência desse nutriente nas plantas.

�Erros na subsolagem seja na profundidade de

localização ou na ausência do fertilizante também

podem provocar deficiência de fósforo nas plantas.

Deficiência de fósforo na cultura do milho.

Deficiência de fósforo na cultura da soja.

Deficiência de fósforo na cultura do café.

Deficiência de fósforo na cultura do algodão.

Deficiência de fósforo na cultura da cana-de-açúcar.

Agradecemos sua Agradecemos sua

atenção!atenção!atenção!atenção!