A IMPORTÂNCIA DOS NUTRIENTES MINERAIS PARA AS PLANTAS

19/02/2010

1. Introdução
As plantas apresentam em sua composição elementos químicos que são obtidos da solução do solo através das raízes. Esses elementos químicos, também conhecidos como nutrientes, serão utilizados no seu metabolismo para um ótimo crescimento e produção.
O suprimento e a absorção de elementos químicos requeridos para o crescimento e o metabolismo podem ser definidos como nutrição e, os elementos químicos necessários a um organismo, denominam-se nutrientes.
A absorção dos nutrientes da solução do solo dependerá das características químicas e físicas desse; tendo grande influência na disponibilidade dos íons o pH, principalmente na faixa de 5,5 a 6,5.
Todavia, as raízes das plantas, ao entrarem em contato com os nutrientes da solução do solo, não selecionam qual ou quais nutrientes serão absorvidos
Segundo a sua função dos nutrientes nas plantas, são classificados como essenciais, necessários ou úteis.

2. Nutrientes Essenciais

Os nutrientes essenciais requeridos pelas plantas superiores são exclusivamente de natureza inorgânica. Essa necessidade exclusiva das plantas superiores por nutrientes inorgânicos, basicamente diferem do homem, dos animais e de um grande número de microorganismos.
De acordo com Epstein e Bloom (2006), a presença de um elemento em uma planta não significa por si só que ele tem um papel essencial na vida dela.
Tendo em vista o número de íons que a planta absorve, Arnon & Stout, em 1939, (citados por Mengel & Kirkby (2001) estabeleceram o primeiro postulado sobre a essencialidade de elementos minerais nas plantas. De uma forma geral, segundo os pesquisadores: um elemento é considerado essencial quando a deficiência dele torne impossível para a planta completar a fase vegetativa ou a fase reprodutiva do seu ciclo de vida.
Com base na informação citada anteriormente, existem 16 elementos essenciais às plantas, os quais são divididos em duas categorias: os macronutrientes e os micronutrientes.
Macronutrientes são os nutrientes absorvidos em maiores quantidades e, geralmente, fazem parte da estrutura das plantas. Os micronutrientes são absorvidos em menores quantidades e, geralmente, fazem parte do grupo prostético de uma enzima ou como ativador da mesma. Os símbolos e as formas absorvidas dos macro e micronutrientes são mostrados na Tabela 1.

Tabela 1. Macro e micronutrientes, símbolos e formas absorvidas pelas plantas.

Macronutrientes Símbolo Forma absorvida
Carbono C CO2
Hidrogênio H H2O
Oxigênio O H2O; O2
Nitrogênio N NO3-, NO2-, N2
Fósforo P H3PO4-
Potássio K K+
Cálcio Ca Ca2+
Magnésio Mg Mg2+
Enxofre S SO42-
Micronutrientes
Boro B BO33-
Cloro Cl Cl-
Cobre Cu Cu2+
Ferro Fe Fe2+
Manganês Mn Mn2+
Molibdênio Mo MoO-
Zinco Zn Zn2+

Os três primeiros macronutrientes (C, H e O) são obtidos da atmosfera e da água e, quando combinados através da fotossíntese, produzem carboidratos, fonte de energia para os seus processos metabólicos e estrutura. Os treze restantes são absorvidos, preferencialmente, do solo e são utilizados nos diferentes órgãos das plantas.
Além dos macro e micronutrientes essenciais, um número de outros nutrientes pode afetar o crescimento e o desenvolvimento das plantas, embora eles não atendam aos critérios de essencialidade. Esses elementos apresentam determinada função nas plantas, contudo, a sua ausência não limita o crescimento; são classificados como necessários ou benéficos ou úteis. Marschner (1995) e Mengel e Kirkby (2001) incluem nesse grupo os nutrientes sódio (Na), silício (Si), cobalto (Co), níquel (Ni) e selênium (Se).
3. Funções dos Nutrientes nas Plantas

Todos os macro e micronutrientes essenciais, ao serem absorvidos e assimilados na planta, terão diferentes funções, as quais são:
Nutrientes Essenciais
• Nitrogênio (N): está presente nas moléculas de aminoácidos, proteínas, ácidos nucléicos, clorofilas;
• Fósforo (P): está presente nas moléculas de energia (ATP, NADP, NADPH), ácidos nucléicos, fosfolipídios, açúcares fosfatados;
• Potássio (K): participa de processos vitais ao metabolismo celular, como o controle da abertura dos estômatos (mantém a planta hidratada) e o transporte de substâncias pelo floema e a ativação de mais de 50 enzimas;
• Cálcio (Ca): participa como componente estrutural da lamela média de paredes celulares formando sais com pectina:pectato de cálcio, o que confere propriedades cimentantes à lamela média;
• Magnésio (Mg): presente na molécula da clorofila, perfazendo 2,7% de seu peso. Atua também na ativação de enzimas, bem como é responsável pela união das duas subunidades dos ribossomos;
• Enxofre (S): participa da estrutura dos aminoácidos cisteína, cistina e metionina. Está presente também na estrutura da vitamina B1 (tiamina ) e na biotina, bem como na glutationa (tripeptídeo);
• Ferro (Fe): faz parte de enzimas relacionadas com os processos de oxidação e redução e das enzimas responsáveis pela síntese da clorofila;
• Manganês (Mn): participa do metabolismo celular como ativador de inúmeras enzimas; atua na fotossíntese como um dos componentes do Complexo liberador de Oxigênio;
• Boro (B): é importante para os processos de divisão e alongamento celular. Acredita-se que ele influencie esses processos alterando o nível de um hormônio vegetal, a auxina, através da ativação de enzimas que oxidam esse hormônio. Alguns autores relacionam o B, com a síntese de compostos fenólicos e com o transporte de carboidratos, mas não se conhece ao certo seu modo de atuação;
• Cobre (Cu): participa no transporte de energia entre o Fotossistema II e o Fotossistema I, na fotossíntese. Também presente na molécula da enzima Polifenol-oxidase;
• Zinco (Zn): também faz parte de várias enzimas, inclusive daquelas relacionadas com a síntese do aminoácido e triptofano (precursor do AIA);
• Molibdênio (Mo): é cofator da enzima redutase do nitrato, na rota da assimilação do N a aminoácidos.

Nutrientes necessários

• Sódio (Na): essencial para algumas plantas com metabolismo C4 e Metabolismo Ácido de Crassuláceas (MAC), cuja função ainda não está bem caracterizada, mas sugere-se que participe nas plantas C4 do transporte do piruvato, das células da bainha vascular para os cloroplastos das células do mesófilo foliar;
• Silício (Si): foi verificado que está presente nas paredes celulares de várias poaceas, incluindo forrageiras, onde reduz o acamamento e o ataque por insetos. O Si pode estimular o crescimento e a produção vegetal através de várias ações indiretas, como a diminuição do auto-sombreamento, deixando as folhas mais eretas; decréscimo na suscetibilidade ao acamamento, maior rigidez estrutural dos tecidos (EPSTEIN, 2004; MARSCHNER, 1995);
• Cloro (Cl): junto com Mn, participa da quebra da molécula de água no fotossistema II
• Cobalto (Co): compõe o grupo prostético da vitamina B12, mas esta função ainda não foi encontrada em todos os vegetais. Também participa dos processos de fixação simbiótica de N2 processo que também não ocorre em todos os vegetais, sendo comum nas leguminosas;
• Níquel (Ni): importantes para as leguminosas tropicais.

Como os macros e micronutrientes apresentam funções essenciais ao metabolismo e à produção vegetal, a falta desses elementos causa transtornos significativos, podendo levar a planta à morte; essa falta é classificada como deficiência mineral, a qual pode ser verificada em diferentes partes das plantas, ou seja, desde as raízes até as extremidades dos ramos como, também, em flores e frutos.
Os sintomas observados nas folhas podem ser utilizados como ponto inicial para o levantamento de deficiências nutricionais nas plantas, mas não podem ser o único parâmetro, pois fatores como pH do solo, doses insuficientes de fertilizantes, excesso de água, fase de crescimento, interação entre nutrientes no solo, dentre outros, podem estar agindo de forma a diminuir o fornecimento de nutrientes às plantas.
Para entender os sintomas de deficiência, um guia importante pode ser seguido, de acordo com a mobilidade dos nutrientes nas plantas (Tabela 02).

Tabela 2: Mobilidade dos nutrientes e local onde ocorrem as deficiências minerais

Móvel
Sintoma - Folhas velhas Pouco móvel
Sintoma - Folhas novas Praticamente imóvel
Sintoma-pontos de crescimento
Nitrogênio
Fósforo
Potássio
Magnésio Enxofre
Cobre
Zinco
Molibdênio Cálcio
Boro
Manganês
Ferro
Adaptado de Reuter e Robinson (1988)

De forma geral, para a mobilidade dos nutrientes em qualquer espécie vegetal, deve ser observado que:
 Nutrientes móveis: os sintomas ocorrem nas folhas velhas;
 Nutrientes poucos móveis: os sintomas ocorrem nas folhas novas; e,
 Nutrientes praticamente imóveis: os sintomas ocorrem em pontos de crescimento (como as extremidades de ramos e de raízes).

Geralmente os sintomas de deficiência mineral ocorrem quando os nutrientes são transferidos de um órgão para outro (remobilização). Um exemplo prático é o nitrogênio; quando há deficiência desse nutriente na planta, inicia-se um processo de degradação de compostos nas folhas velhas (FONTES, 2001), dentre os quais, as clorofilas, que liberam o N da sua estrutura para as partes deficientes ou em crescimento. Com isso, as folhas mais velhas apresentam a coloração amarelada.
De acordo com Fontes (2001), os sintomas visuais de deficiência e/ou toxidez, observados em um dado momento do ciclo da cultura, podem ocorrer por outros fatores como:
 Fatores edáficos: solo que apresentem inadequada capacidade de suprir nutrientes, oxigênio, água e atividade microbiana, diminuem o crescimento radicular e a absorção dos nutrientes;
 Fatores climáticos: limitações em luz, temperatura, chuva, umidade relativa, que impedem o desenvolvimento da cultura e acarretam a baixa disponibilidade de carboidratos na planta;
 Fatores biológicos: atividade microbiana no solo, bem como, doenças, pragas, ervas invasoras que influenciam no desenvolvimento das plantas;
 Fatores gerenciais: são ligados às práticas como fertilização desbalanceada, incorreta incorporação de resíduos industriais ao solo, rotação inapropriada de culturas, manejo incorreto do solo, da cultura e dos recursos naturais levam à ocorrência de sintomas.

Na Tabela 3 são mostrados, de forma prática e resumidos, os sintomas de deficiência para os macro e micronutrientes:

Tabela 3: Descrição geral dos sintomas de deficiência dos nutrientes

MACRONUTRIENTES

Nutriente – Móveis (Folhas velhas) Sintomas
Nitrogênio As folhas velhas (baixeiras) geralmente ficam amareladas primeiro; clorose de toda a planta com o avança da deficiência; diminuição do crescimento
Fósforo Folhas verde escuro, bronzeamente de folhas e pecíolos
Potássio Podem apresentar bordas, inicialmente cloróticas e, posteriormente, necrosadas; pontuações necróticas no limbo foliar
Magnésio Clorose internerval (pecíolos se mantêm verdes)
Nutriente – Pouco móveis (Folhas novas) Sintomas
Enxofre Toda a folha fica com a cloração amarela
Nutriente – Praticamente imóveis - Ápices Sintomas
Cálcio Pontos de crescimento morrem; Fundo preto do tomate, melão e pimentão; bittter pit em maçãs

MICRONUTRIENTES

Nutriente – Pouco móvel (Folhas novas) Sintomas
Cobre Morte de folhas novas, clorose, falha na fecundação e no pegamento dos frutos
Manganês Pontuações cloróticas entre as nervuras e, posteriormente, clororse internerval
Ferro Clorose internerval, folhas cloróticas e com pontuçações necróticas
Zinco Folhas pequenas lanceoladas, pontuações amareladas no limbo foliar entre as nervuras
Molibdênio Amarelecimento das folhas e possíveis necroses marginais com acúmulo de nitrato
Nutriente – Praticamente imóveis - Ápices Sintomas
Boro Morte dos pontos de crescimento, folhas deformadas

A seguir, na Tabela 4, é apresentada uma chave que dá suporte para a identificação de uma possível deficiência mineral em plantas: (adaptada de Fontes (2001):

Tabela 4. Guia rápido para identificação de sintomas de deficiência mineral em plantas
PARTE DA PLANTA SINTOMA DEFICIÊNCIA

MACRONUTRIENTES

FOLHAS VELHAS E MADURAS CLOROSE



+

Uniforme


Internerval ou manchas N


Mg

NECROSE
Necrose internerval


Secamento das pontas ou margens Mg, P


K


MICRONUTRIENTES

FOLHAS NOVAS E ÁPICES (pontos de crescimento) CLOROSE



+ Uniforme


Internerval ou manchas S*, Fe


Zn, Mn, Mo



NECROSE


DEFORMAÇÕES Internerval Mn, Mo



Ca*, Zn, Mo, B, Cu
* Macronutrientes cujos sintomas ocorrem em folhas novas (S) ou em regiões de crescimento de ramos, raízes ou frutos (Ca).





Literatura Consultada:

ENGEL, R.E., P.L. BRUCKNER, AND J. ECKHOFF. Critical tissue concentration and chloride requirements for wheat. Soil Sci. Soc. Am. J. 62:401-405, 1998.

EPSTEIN, E.; BLOOM, A.J. Nutrição mineral de plantas: princípios e perspectivas. 2.ed. Londrina: Planta, 2006. 403p.

JONES, Jr., J.B. Plant Nutrition Manual. Boca Raton, FL. CRC Press. 149 p. 1998.

MARSCHNER, H. Mineral nutrition of higher plants. 2. ed. San Diego, Academic Press, 889p., 1995.

MENGEL, K. AND E.A. KIRKBY. Principles of Plant Nutrition. Netherlands. Kluwer Academic Publishers. 849 p., 2001.

FONTES, P.C.R. Diagnóstico do estado nutricional das plantas. Editora da UFV, 122p, 2001.

REUTER, D.J.; ROBINSON, J.B. Plant analysis: aninterpretation manual. 2. ed. Melbourne: Inkata Press, 218 p., 1988.


Terminologia utilizada na identificação de deficiências nutricionais

• Clorose internerval: amarelecimento entre as nervuras, as mesmas se mantêm verdes;
• Clorose: amarelecimento geral do tecido da planta; ausência de clorofila;
• Dreno: ponto de crescimento da parte aérea ou da raiz, flores e frutos;
• Fonte: folha madura com alta taxa fotossintética.
• Generalizado: os sintomas não estão limitados a uma única área, mas espalhada pela planta toda;
• Imóvel: não é capaz de se mover de uma região para outra da planta;
• Localizado: sintoma limitado a uma folha ou a uma parte dessa;
• Móvel: capaz de se mover de uma parte para outra da planta;
• Nanismo: diminuição do crescimento; tamanho menor de plantas afetadas;
• Necrose: morte do tecido da planta; o tecido se torna marrom e morre;
• Queima: amarelecimento severo localizado, aparência chamuscada.

Autor/Fonte: "Embrapa"