Apostila de Nut...eral de Plantas - aposti5-nutri??o mineral de plantas

Apostila de Nut...eral de Plantas - aposti5-nutri??o mineral de plantas

UEM – Nutrição Mineral de Plantas

13.1. Suprimento nutricional e resposta de crescimento

A curva de produção de matéria seca em relação ao suprimento mineral tem três regiões bem distintas como mostrado na Figura 13.1:

a) a taxa de crescimento aumenta com o aumento do suprimento (nível de deficiência). b) a taxa de crescimento atinge um máximo. Não é afetado com o aumento do suprimento de nutrientes (nível adequado). c) o crescimento decresce com o aumento do suprimento do elemento mineral (nível tóxico).

Figura 13.1 - Relação entre o suprimento mineral e o crescimento.

A ótima produção das culturas é conseguida mediante a aplicação de nutrientes. Para a aplicação racional de fertilizantes há necessidade do conhecimento dos nutriente que estão disponíveis no solo e do “status” nutricional das plantas (necessidade).

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13.2 Diagnose da deficiência mineral por sintomas visuais

Como regra, a desordem nutricional que reduz o crescimento e a produção, em poucos casos, não são caracterizados por sintomas visíveis específicos. Os sintomas tornam-se claramente visíveis quando a deficiência é aguda, onde já houve o comprometimento da taxa de crescimento e da produção. Todavia, há exceções, muitas espécies de plantas perenes e anuais, adaptadas a regiões pobres em nutrientes, ajustam sua taxa de crescimento para um mínimo, e os sintomas de deficiência não são observados.

O diagnóstico baseado em sintomas visíveis requer uma aproximação sistemática como sumarizado no Quadro 13.2. Os sintomas aparecem nas folhas velhas ou novas, dependendo se o elemento mineral é, ou não, facilmente redistribuído.

O padrão de como se apresenta a clorose e a necrose é um critério importante para a diagnose. Como regra, os sintomas visíveis da deficiência nutricional são muito mais específicos do que aqueles de toxicidade dos elementos minerais, uma vez que a toxicidade de um elemento mineral pode induzir a deficiência de outro.

Quadro 13.2 - Alguns princípios de diagnose visual de desordem nutricional

Parte da PlantaSintoma prevalecente DesordemParte da Planta Sintoma prevalecente Desordem

Folha madura e velha

Folha madura e velha

Folha jovem e ápice

Folha jovem e ápice

Folha madura e velha

Folha madura e velha

CloroseClorose NecroseNecrose

CloroseClorose

NecroseNecrose Clorose, necroseClorose, necrose

UniformeUniforme Internerval ou manchas Internerval ou manchas

Necrose (clorose)Necrose (clorose) DeformaçõesDeformações

Queimad. marg. e ponta Queimad. marg. e ponta InternervalInternerval

UniformeUniforme Internerval ou manchas Internerval ou manchas

ManchasManchas Internerval ou manchas Internerval ou manchas

DeficiênciaDeficiência

Mg (Mn) Mg (Mn) K K

Mg (Mn) Mg (Mn)

Fe (S) Fe (S) Zn (Mn) Zn (Mn) Ca, B, CuCa, B, Cu Mo (Zn, B) Mo (Zn, B)

ToxicidadeToxicidade

Mn, B Mn, B B, Sais (pulver.) B, Sais (pulver.)

Toxicidade não específica

Toxicidade não específica

Internerval ou manchas Internerval ou manchas

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O diagnóstico pode ser complicado quando mais do que um mineral está deficiente, ou quando há deficiência de um e toxicidez de outro. Como por exemplo em solo alagado há toxicidade de Mn e deficiência de Mg, sendo os sintomas complexos. A diagnose pode ser também complicada na presença de doenças, pragas e outros sintomas causados por injúrias mecânicas (ex.: pulverizações). Para diferenciar os sintomas de desordem mineral dos sintomas acima citados, é importante ter em mente que a desordem nutricional tem sempre uma simetria padrão típica; folhas da mesma ou posição similar (idade fisiológica) na planta, mostra padrão idêntico de sintomas, e há uma gradação marcante na severidade dos sintomas das folhas velhas para as novas (Quadro 13.2).

Para se fazer uma precisa diagnose visual deve-se ter informações sobre o pH do solo, disponibilidade dos elementos no solo (análise do solo), “status” de água no solo (seca/alagamento), condições de temperatura no solo (baixa temperatura/congelamento), aplicação de fungicida, inseticida, fertilizante, etc. O tipo e quantidade de fertilizante a ser usado pode ser recomendado, imediatamente a diagnose visual. Isto pode ser feito para os micronutrientes (Fe, Zn ou Mn) ou Mg.

13.3. Deficiência e toxicidez dos elementos minerais

Esta parte tem como objetivo dar apenas uma idéia resumida da deficiência e da toxicidez dos elementos minerais na planta.

Concentração de N necessária para o ótimo crescimento varia de 2 a 5% do peso seco da planta. A deficiência causa redução drástica do crescimento da planta.

O nitrogênio é mobilizado das folhas mais velhas para as folhas mais novas (alta mobilidade). Os sintomas típicos podem ser vistos devido a senescência (amarelecimento) das folhas mais velhas. Plantas com deficiência de N tendem a aumentar a relação raiz/parte aérea. Com o aumento do suprimento de N à planta ocorre: aumento do comprimento e largura da folha e redução da espessura (podendo causa inclinação das folhas interferindo na absorção da luz), como ilustrado no Quadro 13.3.

Como se observa, o excesso de N pode causar acamamento das plantas (grande extensão do colmo). O uso de retardantes de crescimento (cicocel e clormequat) pode possibilitar o uso de maior quantidade de N, e assim, aumentar a produtividade das plantas sem o inconveniente do acamamento.

O N altera a composição da planta mais do que outros elementos minerais.

Alta disponibilidade, de N no solo, aumenta o N total na planta; decresce a quantidade de amido e polifrutosanas, e aumenta a quantidade de lignina.

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Quadro 13.3 – Efeito do aumento do suprimento de N (como NH4N03) em folhas de arroz

Suprimento de

N (mg L-1)

Comprimento (cm)

Largura (cm)

Área

(cm2) Espessura (mg cm-2)

5 49,0 0,89 30,6 4,9
20 56,1 1,13 47,8 4,1
200 60,3 1,25 56,1 3,8

b. ENXOFRE

O requerimento de S na planta varia de 0,1 a 0,5% do peso seco. O requerimento pelas diferentes espécies segue a seguinte relação: gramíneas < leguminosa < crucífera.

Na deficiência de S, a parte aérea é mais afetada do que o sistema radicular, e a interrupção do suprimento de S causa, em poucos dias o decréscimo da condutividade hidráulica, da abertura estomática e da fotossíntese líquida. A deficiência de S causa também:

• Redução da área foliar (número e tamanho das células); • Pode ou não decrescer o número de cloroplastos;

• Ocorre drástico decréscimo no conteúdo de clorofila das folhas;

• Redução do teor de proteínas (cisteína e metionina).

A clorose nas folhas das plantas deve-se principalmente a inibição na síntese de proteínas (sintomas similar a deficiência de de N). A planta com alta disponibilidade de N apresenta sintomas de deficiência de S nas folhas novas, enquanto que a planta tendo baixa disponibilidade de N, apresenta sintomas de deficiência de S nas folhas velhas.

c. FÓSFORO

O requerimento de P varia de 0,3 a 0,5% da matéria seca. A toxicidade de P ocorre quando o concentração do mesmo for superior a 1% da matéria seca.

A deficiência de P causa:

- redução da expansão celular, da superfície da área foliar e no número de folhas; - as folhas apresentam-se com um verde escuro quando a expansão foliar e celular é mais afetada do que a formação dos cloroplastos e clorofilas; - causa decréscimo da relação parte aérea/ sistema radicular;

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- iniciação floral é retardada; - número de flores e formação dos frutos são prejudicados.

d. MAGNÉSIO

O requerimento de S varia de 0,15 a 0,35% da matéria seca A deficiência causa:

- clorose nas folhas completamente expandidas (folhas mais velhas - redução da taxa fotossintética e. CÁLCIO

O requerimento de Ca varia entre 0,1 a > 0,5% da matéria seca, sendo a exigência maior nas dicotiledôneas do que nas em monocotiledôneas. O requerimento de Ca aumenta com o aumento da concentração externa de metais pesados, alumínio, NaCl ou prótons. Este parece ser um mecanismo das plantas para minimizar os problemas de fitotoxicidade causado por esses elementos.

A deficiência causa principalmente:

- desestabilização da membrana plasmática e da parede celular; - causa várias doenças como: “tipburn” em alface, coração negro (“blackheart”) em couve-flor, apodrecimento da flor terminal em tomate e melancia e “bitter pit” em maçã.

Deficiência de Ca nos frutos aumenta as perdas causadas pela senescência precoce dos tecidos e infecção fúngica. Também, as perdas devido ao armazenamento aumentam, devido a menor resistência aos agentes patogênicos.

f. POTÁSSIO

É o elemento mais requerido pelas plantas (2 a 5% da matéria seca). A deficiência causa:

- retardamento do crescimento; - clorose e necrose (mais severo). A intensidade depende da intensidade de luz; - prejudica os feixes vasculares e lignificação aumentando a suscetibilidade a agentes patogênicos;

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- perda do turgor e conseqüente murchamento das folhas (sintoma típico de deficiência e K); - maior suscetibilidade das plantas ao frio.

A baixa sensibilidade de plantas suficientes em K á seca deve-se a muitos fatores, entre os quais: - função do K no estômato (controla o regime de água na planta);

- função do K no potencial osmótico no vacúolo (aumenta o conteúdo de água nos tecidos sob condições de seca); - a baixa suscetibilidade ao “stress” hídrico (seca) em termos de biomassa e produtividade pode ser o resultado da maior concentração de K no estroma o que mantém maior taxa fotossintética e redução do nível de ABA nas plantas.

g. FERRO

A deficiência crítica ocorre entre 50-150 mg Fe kg-1 da matéria seca. Em solos calcáreos, a deficiência de Fe é um problema mundial, e caracteriza-se principalmente pela clorose nas folhas mais jovens.

A deficiência causa: - redução de clorofilas e proteínas;

- causa extrusão de H+ (para promover a absorção de P).

h. MANGANÊS

Há baixa disponibilidade de Mn em solos com alto pH, contendo carbonatos livres, principalmente com grande quantidade de matéria orgânica. A deficiência pode ser corrigida pela aplicação de fertilizantes via solo, ou aplicação foliar de MnSO4, embora esta última, seja muito limitada na prática. A quantidade de deficiência crítica do Mn varia entre 10 a 20 mg kg-1 de matéria seca.

A deficiência causa: - menor taxa de fotossíntese, redução de clorofila, maior suscetibilidade ao frio; - queda no número de grãos (queda de produtividade) devido a baixa fertilidade do pólen e baixo suprimento de carboidratos para o enchimento dos grãos;

A deficiência em dicotiledôneas é caracterizada por clorose internerval nas folhas novas. Em cereais a deficiência caracteriza-se por manchas cinza esverdeadas nas folhas basais. A toxicidade do Mn causa:

- precipitação do Mn na forma de MnO2 (pontos necróticos nas folhas velhas;

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- induz deficiência de Fe, Mg e Ca (diminui absorção ou função a nível celular); - perda da dominância apical aumentando a ramificação da parte aérea (diminui a síntese de AIA).

i. COBRE

A alta disponibilidade de N pode também acentuar a deficiência de Cu. O nível crítico de deficiência do Cu varia entre 1 a 5 µg g-1 da matéria seca. Entretanto, a sensibilidade a deficiência de Cu varia muito dentro da mesma espécie como entre diferentes cultivares.

A deficiência causa:

• retardamento do florescimento (aumenta síntese de AIA); • reduz a taxa fotossintética (diminui plastocianina);

• diminui a lignificação (aumenta acamamento e murcha);

• necrose do meristema apical;

• distorção de folhas novas.

A toxicidade causa:

• indução a deficiência de Fe; • peroxidação de lipídios (destruição dos cloroplastos).

A aplicação de Cu na forma de sais inorgânicos, óxidos ou quelado podem ser usados como meio de corrigir rapidamente a deficiência nas plantas.

Os mecanismos de adaptação a toxicidade de Cu pelas plantas são basicamente:

• exclusão ou restrição da absorção; • imobilização nas paredes;

• complexos insolúveis;

• compartimentalização com complexos solúveis;

• adaptação de enzimas;

• fitoquelatinas (são polipeptídeos que seqüestram ou quelam metais pesados na célula, evitando dano destes metais à nível intracelular).

A deficiência: de Zn em dicotiledôneas acarreta redução do crescimento devido ao encurtamento dos internódios (roseta) e um decréscimo rápido no tamanho da folha. Há também, queda da fotossíntese e clorose nas folhas. Na

UEM – Nutrição Mineral de Plantas deficiência severa ocorre morte do ápice da planta. Geralmente a parte aérea é mais afetada do que o sistema radicular. É comum a exclusão de solutos de baixo peso molecular em dicotiledôneas (aminoácidos, açúcares, fenólicos e K) e em monocotiledôneas (fitosideróforos – compostos que se ligam ao Fe no solo permitindo facilitando a entrada deste micronutriente na célula).

A dediciência acarreta:

- redução na lignificação (menor diferenciação do xilema). Ex,: Caule oco em couve-flor); - reduz o crescimento das raízes (diminui AIA o que diminui o alongamento); - aumento de substâncias pécticas e calose no floema (reduz, o transporte de carboidratos no floema); - diminui citocininas nas raízes;

- reduz síntese de proteínas ( em deficiência severa);

- necrose e morte do ponto de crescimento (redução na síntese de AIA);

- pecíolo foliar quebradiço.

Em nível tóxico ocorre: - clorose e necrose dos bordos das folhas maduras;

O limite de deficiência e de toxicidade de B são muito próximos e, variam muito entre as espécies.

l. MOLIBDÊNIO

Na deficiência ocorre:

- acúmulo de nitrato na célula (sintomas de deficiência de N); - aumento da proporção Pi/Po na planta;

- aumento de ácidos orgânicos;

- presença de “ponte de chicote” (couve-flor);

- limbo foliar perfurado (couve-flor).

A toxicidade é rara na planta. É comum ocorrer a molibdenose em animais ruminantes que é um desbalanço entre Mo e Cu.

UEM – Nutrição Mineral de Plantas m. CLORO

A deficiência é rara pois é fornecido pelo solo, ar, chuva,etc. Em deficiências provocadas observa-se:

- murcha de folhas especialmente nas margens reduzindo a taxa de crescimento celular - reduz a fotossíntese (diminui a área foliar)

- fechamento dos estômatos

A toxicidade causa:

- competição com N03- ; - dano osmótico (> 20 mM de Cl na solução externa).

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