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23/05/2023 1 1 Absorção de Nutrientes Pelos Vegetais CONCEITO DE ABSORÇÃO Introdução Processo pelo qual o elemento (nutriente) passa do substrato (solo ou solução nutritiva) para uma parte qualquer da célula (parede, citoplasma, vacúolo). Mecanismos de absorção iônica radicular Contato íon-raiz, absorção passiva (parede celular) a ativa (membranas) de um nutriente (Prado, 2008). Absorção iônica radicular 3 Fatores que afetam a absorção iônica radicular Disponibilidade pH efeito indireto pH efeito direto Aeração Temperatura Umidade Próprio elemento Outros íons Micorrizas Potencial genético Estado iônico interno Teor de carboidratos Intensidade transpiratória Morfologia das raízes Externos Internos Absorção iônica radicular 4 Fatores externos que afetam na absorção iônica radicular Disponibilidade - deve estar na forma disponível na solução do solo e em contato com raiz > [nutriente] disponível > quantidade absorvida pH efeito direto - pode haver competição entre o H+ e outros cátions, e do OH- com outros ânions pelos mesmos sítios dos carregadores na membrana. Absorção iônica radicular 5 Fatores externos que afetam na absorção iônica radicular pH efeito indireto - faixa de 5,5 a 6,5, a disponibilidade máxima (macronutrientes) e não-limitante (micronutrientes). Absorção iônica radicular 6 1 2 3 4 5 6 23/05/2023 2 Fatores externos que afetam na absorção iônica radicular Aeração – Disponibilidade de O2 - Respiração das raízes - liberação de (ATP) - absorção ativa. - Influência a disponibilidade de nutrientes no solo. Temperatura - absorção praticamente linear à elevação da temperatura (até 30ºC ). > atividade metabólica. Umidade - a água é o veículo de entrada dos nutrientes na planta. Influencia a disponibilidade de nutrientes. Absorção iônica radicular 7 Fatores externos que afetam na absorção iônica radicular Próprio elemento - velocidade de absorção depende do elemento: Ânions: NO3- > Cl- > SO4-2 >H2PO4- Cátions: NH4+ > K+ > Na+ > Mg+2 > Ca+2 Outros íons - a absorção de um dado elemento pode ser influenciada pela presença de outro: Inibição competitiva (Ca+2 e Mg+2) Inibição não competitiva (H2PO4- e Al+3) Sinergismo (H2PO4- e Mg+2). Absorção iônica radicular 8 Absorção iônica radicular Fatores externos que afetam na absorção iônica radicular Micorrizas – aumenta a área de exploração do solo pelas raízes > absorção de nutrientes pouco móveis no solo (P). Foto: Cândido Barreto de Novais Absorção iônica radicular 10 Fatores internos que afetam na absorção iônica radicular Potencial genético - Existem diferenças entre genótipos na capacidade e velocidade de absorção de nutrientes. Parâmetros cinéticos Vmax - Velocidade máxima de absorção Km - Medida da afinidade do elemento pelo carregador Cmim - Concentração inicial mínima em que não há absorção Estado iônico interno > [interna de um íon] < taxa de absorção. Absorção iônica radicular 11 Teor de carboidratos - Principal substrato respiratório - produção de energia; teor de carboidrato absorção ativa Fatores internos que afetam na absorção iônica radicular Morfologia das raízes - mais desenvolvidas, finas, bem distribuídas, > proporção de pelos absorventes > absorção: Intensidade transpiratória > Transpiração fluxo de massa para a raiz absorção Principalmente elementos - contato íon-raiz por difusão Absorção iônica radicular 12 7 8 9 10 11 12 23/05/2023 3 13 Absorção Iônica Foliar O contato entre o nutriente e as folhas é feito, principalmente, por meio da adubação foliar: Cutícula/epiderme – barreira na absorção iônica foliar Absorção iônica foliar 14Aspectos da anatomia foliar Absorção iônica foliar Aspectos da anatomia foliar 15 Processos de absorção iônica foliar Compreende uma fase passiva e uma ativa Compreende a ocupação do apoplasto foliar Fase passiva Nutriente Cutícula superior e inferior Espaço Livre Aparente Ureia muito utilizada na pulverização foliar: Desfaz ligações químicas na estrutura da cutícula Facilita a penetração da solução Rápido Sem gasto energético Absorção iônica foliar 16 Processos de absorção iônica foliar Fase ativa O nutriente é efetivamente absorvido, passando pelas membranas (plasmalema e tonoplasto) das células da epiderme foliar e mesófilo. Absorção iônica foliar 17 Processos de absorção iônica foliar Fase ativa Lento e ocorre contra um gradiente de concentração, exigindo o fornecimento de energia. Ocupação do simplasto foliar. A entrada do nutriente no citoplasma e no vacúolo ocorre por um carregador específico. Absorção iônica foliar 18 13 14 15 16 17 18 23/05/2023 4 Absorção iônica foliar Fase ativa Diagrama de um seguimento de membrana biológica: dupla camada de fosfolipídeos e proteínas Absorção iônica foliar Fase ativa Fatores que afetam na absorção iônica foliar Ângulo de contato - solução e a superfície foliar Temperatura Umidade Concentração da solução Composição da solução pH da solução Luz Umidade da cutícula Superfície da folha Idade da folha Estado iônico interno Externos Internos Absorção iônica foliar 21 Ângulo de contato entre a solução e a superfície foliar > espalhamento da gota > contato com a superfície folia > absorção. Fatores externos que afetam na absorção iônica foliar Absorção iônica foliar 22 Temperatura e Umidade – determinam a velocidade de secamento da solução aplicada: Fatores externos que afetam na absorção iônica foliar Temperaturas ou Umidade > Evaporação da solução Murchamento das folhas Diminui possibilidade de absorção Absorção iônica foliar 23 Concentração da solução - soluções muito concentradas podem causar danos as folhas - rápida evaporação. Composição da solução - cada elemento na solução apresenta determinada velocidade de absorção. Fatores externos que afetam na absorção iônica foliar Absorção iônica foliar 24 Absorção de um nutriente pode ser afetada pela a presença de outro íon na solução Exemplos: Cu2+ na solução pode absorção de Zn2+ 19 20 21 22 23 24 23/05/2023 5 pH da solução - Pode modificar o pH da superfície foliar, alterando a permeabilidade da cutícula: pH da solução ~ 5,5 favorece maior absorção de nutrientes Luz - Utilizada no processo fotossintético e produção de energia - indispensável para a fase ativa da absorção. Fatores externos que afetam na absorção iônica foliar Absorção iônica foliar 25 Umidade da cutícula - cutículas desidratadas, em folhas murchas, são consideradas praticamente impermeáveis. Superfície da folha - a face superior e inferior da folha apresentam-se com alguns aspectos anatômicos distintos: Fatores internos que afetam na absorção iônica foliar Absorção iônica foliar 26 A absorção foliar ocorre preferencialmente na face inferior da folha, onde, geralmente, a cutícula é mais fina e a quantidade de estômatos é maior. Idade da folha - com o amadurecimento e envelhecimento da folha, há maior desenvolvimento da cutícula - aumenta a resistência da solução à penetração. Estado iônico interno - > concentração de elementos químicos nas células da folha > será a dificuldade na absorção do nutriente. Fatores internos que afetam na absorção iônica foliar Absorção iônica foliar 27 28 Transporte de nutrientes na planta Transporte de nutrientes na planta Transferência do elemento de um órgão ou região de absorção para outro qualquer (Ex. da raiz para parte aérea). 29 O íon percorre o caminho desde as células da epiderme da raiz até os vasos no cilindro central Transporte radial (raízes) Transporte de nutrientes na planta 30 25 26 27 28 29 30 23/05/2023 6 Transporte de nutrientes na planta 31 Transporte radial (raízes) Deslocamento de íons, desde a solução externa até o xilema. Transporte de nutrientes na planta 32 Transporte radial (raízes) Transporte à longa distância (raízes) Movimento da seiva do xilema até a parte aérea - passivo Geralmente no xilema Fluxo de massa - Transpiração A eficiência de transporte dos nutrientes pelas plantas pode variar em função da espécie vegetal e do nutriente. Transporte de nutrientes na planta 33 Caminhamento do nutriente da epiderme para o interior da folha até atingir os vasos condutores. Não há barreira das estrias de Caspary Transporte nas folhas Os nutrientes absorvidos pelas folhas podem atingir os vasos condutores via apoplasto e simplasto. Transporte de nutrientes na planta 34 Avaliações 1ª Avaliação: Prova escrita - 28/06/23 2ª Avaliação: Prova escrita - 16/08/23 Exame final: Prova escrita - Junto com a parte de fertilidade Perguntas 1. Conceitue nutrição mineral de plantas. 2. Na sua opinião, qual a importância da nutrição de plantas para a produção vegetal? 3. O que diz a lei do mínimo ou lei de Liebig? Porque é importante o conhecimento dessa lei? 4. Defina nutriente e diga quais são os macro e mico nutrientes de plantas. 5. Cite os critérios de essencialidade dos nutrientes de plantas. 31 32 33 34 35 36 23/05/2023 7 Perguntas 6. Quais os mecanismos de contato dos nutrientes com as raízes? Qual a importância desse conhecimento? 7. Conceitue absorção iônica radicular. 8. Explique como ocorre o processo de absorção de nutrientes pelas plantas. 9. Quais as diferenças básicas entre os mecanismos de absorção e passiva e ativo? 10. Qual a importância dos estudos relacionados a marcha de absorção de nutrientes pelas plantas? Perguntas 11. Conceitue absorção iônica foliar. 12. Cite e explique 5 fatores que afetam a absorção iônica radicular e 5 que afetam a absorção iônica foliar. 13. Defina transporte de nutrientes em plantas. 14. Quais os tipos de transporte ocorrem nas plantas. Defina cada tipo de transporte. 15. Diferencie o transporte de nutrientes radicular e foliar. 37 38
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