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Dinâmica de nutrientes:solo e planta
Rosana Alves Gonçalves
Índice
• Introdução:
- Composição elementar das plantas;
- Classificação dos elementos.
• Absorção, transporte e redistribuição dos nutrientes;
• Fertilidade do solo e nutrição de plantas;
• Exigências nutricionais e funções dos nutrientes;
- Sintomas de deficiência.
Introdução
Composição elementar
São três os meios que contribuem com elementos químicos para a composição das plantas:
- ar – C (como CO2);
- água – H e O;
- solo – os demais = elementos minerais.
Classificação dos elementos
• Elementos essenciais:
- Na ausência do elemento a planta não completa seu ciclode vida;
- O elemento deve ter um efeito direto na vida da planta;
- Participar de algum composto ou de alguma reação, sem oqual ou sem a qual a planta não vive.
Classificação dos elementos
• Macronutrientes:
- Constituintes de compostos orgânicos (proteínas, ac.nucléicos) ou atuam em processos metabólicos – N, P, K,Ca, Mg e S.
• Micronutrientes:
- Geralmente são constituintes de enzimas e são necessáriosem pequenas quantidades – B, Cl, Cu, Fe, Mn, Zn.
Fonte: Faquin, 2005.
Classificação dos elementos
• Elementos benéficos:
- Compensar os efeitos tóxicos de outros elementos;
- Substituir outros elementos em algumas funções menosespecíficas;
- Podem contribuir para o crescimento, produção ou para aresistência a condições desfavoráveis do meio;
- Ex.: Ni, Co, Mo, Si.
Classificação dos elementos
• Elementos tóxicos:
- Todo elemento que não é benéfico é capaz de causar danosa plantas e animais;
- Causar a morte ou diminui o crescimento e a produção;
- Elementos essenciais ou benéficos podem ser tornartóxicos quando presentes em concentrações muito altas.
Absorção, transporte e redistribuição
Absorção radicular
• O elemento passa do substrato para uma partequalquer da célula. Três formas:
- Interceptação radicular;
- Fluxo de massa;
- Difusão.
Fonte: Soloplan, 2018.
Absorção
Fonte: Soloplan, 2018.
Mecanismos de absorção
radicular
Absorção foliar
• Corrigir deficiências;
• Fornecer micronutrientes;
• Aumentar aproveitamento de adubos;
• Ca direto nos frutos;
• Distribuição uniforme.
• Principal via: Cuticular.
Fonte: Cultura mix, 2018.
Absorção foliar
Fonte: UFPR, 2018.
Absorção foliar
Fonte: Faquin, 2005.
Transporte
• Transferência do elemento, em forma igual oudiferente da absorvida, de um órgão ou região deabsorção para outro qualquer, por proteínastransportadoras:
- Canais (passivo);
- Bombas (ativo primário);
- Carreadores (ativo secundário).
Canais, bombas e carreadores
Fonte: UFLA, 2018.
Redistribuição
• Transferência do elemento, de um órgão ou região deacúmulo para outro ou outra em forma igual oudiferente da absorvida.
Fonte: Soloplan, 2018.
Fonte: Faquin, 2005.
Fertilidade do solo e nutrição de plantas
Leis da fertilidade
- Mínimo (Liebig);
- Restituição;
- Máximo;
- Incrementos decrescentes;
- Interações.
Fonte: Aducat fertilizantes, 2018.
Fatores - nutrição de plantas
• Fatores do solo:
- Disponibilidade:
o pH;
Fonte: Aegro, 2018.
- Matéria orgânica;
- Forma do elemento;
- Aeração;
Fo
nte: B
ioso
ja-
Ag
rociên
cia, 2018
.
- Umidade do solo;
- Interações mais comuns entre os nutrientes:
Nitrogênio e enxofre;
Nitrogênio e potássio;
Potássio, cálcio e magnésio;
Fósforo e nitrogênio.
• Fatores da planta:
- Potencialidade genética;
- Estado iônico interno;
- Intensidade transpiratória;
- Morfologia das raízes.
Fonte: Idijournal, 2018.
• Fatores que afetam a absorção foliar:
- Molhabilidade da superfície foliar;
- Temperatura e umidade relativa do ar;
- Composição da solução;
- Superfície foliar, idade da folha.
Exigências nutricionais e funções dos nutrientes
Necessidades nutricionais
• Material vegetal e total de MS produzida:
• Extração de macronutrientes: N > K > Ca > Mg > P = S;
• Micronutrientes: Fe > Mn > Zn > B > Cu > Mo.
**A exportação varia de acordo com a espécie.
Nitrogênio
• Absorvido pela associação de microorganismossimbiontes;
• Fixação (N2) – Amonificação (NH3 e NH4+) –
Nitrificação (NO3-) – Desnitrificação;
• Perdas: Lixiviação, Imobilização e Volatilização.
Fonte: Embrapa, 2014.
Nitrogênio
• Disponibilidade: teor de matéria orgânica,pluviosidade, secas prolongadas, acidez;
• Funções: desenvolvimento vegetativo, síntese decompostos nitrogenados, produção da clorofila,estimula a formação e o desenvolvimento das gemasfloríferas;
• Transporte: fluxo de massa.
Sintomas de deficiência
Fonte: Viecelli, 2017.
Fonte: Viecelli, 2017.
Planta saudável Deficiente
Fósforo
• O P encontra-se na solução e na fase sólida do solo;
• A maior parte do P do solo encontra-se na fase sólida eé dividida em P-lábil e P-não lábil;
• Transporte: difusão, sendo absorvido na forma de íonfosfato (H2PO4-).
Fósforo
• Disponibilidade: principalmente adsorção aos colóides;
• Funções: armazenamento e transferência de energia,metabolismo energético das plantas, acelera oenraizamento e atua na divisão celular, favorece o vigore a frutificação.
Sintomas de deficiência
Fonte: Viecelli, 2017.
Fonte: Viecelli, 2017.
Planta saudável Deficiente
Potássio
• K da solução do solo - é reposto pelo K trocável e peloK não-trocável;
• Em solos arenosos, com baixa CTC, e alta precipitação,podem ocorrer perdas de K.
• Transporte: difusão, sendo absorvido na forma iônicade K+.
Potássio
• Disponibilidade: é afetada pelo pH do solo - o pHdo solo, a disponibilidade de K;
• Funções: fotossíntese, abertura e fechamento dosestômatos, absorção de água do solo, atividadesenzimáticas, formação de amido e síntese proteica.
Sintomas de deficiência
Fonte: Viecelli, 2017.
Fonte: Viecelli, 2017.
Planta saudável Deficiente
Cálcio
• O Ca do solo é proveniente de rochas minerais;
• Em solos intemperizados é perdido por lixiviação;
• O Ca disponível às plantas está na forma iônica de Ca2+
e está na solução do solo e adsorvido aos colóides;
• Transporte: fluxo de massa.
Cálcio
• Disponibilidade: pH entre 6 e 6,5;
• Nos solos com desequilíbrio entre os cátions básicos(altos teores de Mg2+ e/ou K+) ocorre redução nadisponibilidade;
• Funções: formação e integridade de membranas,desenvolvimento radícula, translocação earmazenamento de carboidratos e proteínas.
Sintomas de deficiência
Fonte: Viecelli, 2017.
Fonte: Viecelli, 2017.
Planta saudável Deficiente
Magnésio
• O Mg do solo é proveniente de rochas minerais;
• Em solos intemperizados é perdido por lixiviação –Baixa concentração;
• O Mg é o terceiro cátion mais abundante, superadoapenas pelo Ca2+ e pelo H+;
• Transporte: fluxo de massa.
Magnésio
• Disponibilidade: pH acima de 5,4.
• Funções: É constituinte da clorofila, ativador dasenzimas relacionadas à síntese de carboidratos eoutras, está envolvido com o metabolismo do fosfatona soja e é o carreador do P nas plantas.
Sintomas de deficiência
Fonte: Viecelli, 2017.
Fonte: Viecelli, 2017.
Planta saudável Deficiente
Enxofre
• Sulfato é lixiviado de forma similar ao N, acumulando-se nas camadas mais profundas do solo;
• Transporte: fluxo de massa;
• Funções: componente de proteínas, formação declorofila.
Sintomas de deficiência
Fonte: Viecelli, 2017.
Fonte: Viecelli, 2017.
Planta saudável Deficiente
Boro
Funções: Translocação de açúcares, divisão ematuração celular, formação da parede celular.
Fo
nte
: E
mb
rap
a M
ilh
o e
So
rgo
, 20
14.
Cobre
Funções: Ativador ou constituinte de enzimas,fotossíntese, respiração e outros.
Fo
nte
: E
mb
rap
a M
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So
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, 20
14.
Ferro
Principal função: Constituinte da clorofila.
Fo
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So
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, 20
14.
Manganês
Principal função: Ativador de enzimas da síntese demetabólitos secundários.
Fo
nte
: E
mb
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So
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, 20
14.
Zinco
Principal função: Síntese do triptofano – precursor deAIA (crescimento vegetal).
Fo
nte
: E
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rap
a M
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o e
So
rgo
, 20
14.
Outros...Cobalto Molibdênio Níquel
Solo Derivados de rochas ígneas
– pouco em solos arenosos;
difusão de Co2+; pH
Rochas ígneas – pouco em
solos arenosos; difusão de
MoO42-; pH
Rochas ígneas; difusão de Ni2+;
pH; atrapalham Ca, Mg, Cu,
Fe, Mn, Zn e P; complexado
pelo glifosato
Planta Baixa mobilidade;
elemento benéfico
Móvel no floema Baixa/intermediária
mobilidadeFunções FBN (leghemoglobina) Componente da redutase e
nitrogenase do nitrato -
FBN
FBN (hidrogenase); inibe
etileno; germinação de
sementes; controle de doenças
Sintomas Semelhantes aos do N Pequenas estrias cloróticas
longitudinais no terço
apical da folha
Acúmulo de teores tóxicos de
uréia provocando necrose nas
extremidades de folhas e
folíolos
Fonte: Biosoja, 2018.
Fonte: Ageitec, 2018.