Aula de nutrição - alunos disponivel

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17/07/2023
Fisiologia Vegetal
Prof. Dennis Ricardo Cabral Cruz / Doutorando em Produção 
Vegetal (UFG)
Nutrientes minerais - materiais
inorgânicos obtidos a partir do solo,
que são utilizados como matéria-
prima de plantas.
Nutrição mineral - absorção e
assimilação de compostos minerais
pelas plantas para o seu
crescimento e metabolismo.
O que são nutrientes minerais?
O que a planta precisa para se nutrir?
70 a 95% água solução do solo
5% nutrientes orgânicos
minerais
Orgânicos: C, H, O
Minerais Macronutrientes
Micronutrientes
Formação do Solo
Elementos liberados gradualmente
Ação da chuva, 
ventos, etc...
Matéria Orgânica (MO) MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO -MOS
Matéria orgânica não – vivente (98% do COT)
•Matéria orgânica leve- MOL (3 a 20%): Livre e oclusa
•Humus: (substâncias húmicas (70%) e não húmicas 
(30%)
-Húmicas = substâncias humificadas
-Não-húmicas: carboidratos, lignina, lipídios, ácidos 
orgânicos, polifenois, ácidos nucléicos...
MOS= matéria orgânica viva (no máximo 4% do Carbono 
Orgânico Total - COT)
•Raízes (5 a 10%)
•Fauna do solo (15 a 30%)
•Microrganismos (60 a 80%)
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Decomposição da Matéria Orgânica CTC do Solo
CTC do solo é a sigla para Capacidade de Troca 
Catiônica e expressa a quantidade de cargas 
negativas que o solo possui. 
Ela é uma medida da capacidade de trocas e da 
quantidade de cátions como Ca²+, Mg²+ e K+ que o 
solo pode reter sob determinadas condições.
Partículas de solo, especialmente a argila ou 
matéria orgânica, possuem em sua superfície 
diversas cargas negativas.
CTC do Solo
• A capacidade de troca catiônica (CTC) influência na
estabilidade do solo, disponibilidade de nutrientes, o pH
do solo e a reação do solo com fertilizantes e outros.
pH do Solo
O pH do solo é sua medida de acidez e alcalinidade. 
Os níveis de pH variam de 0 a 14, sendo 7 neutro; abaixo de 7, ácido; e 
acima, alcalino. 
Quanto aos solos brasileiros, é ideal que sejam levemente ácidos, com 
faixa de pH em água entre 5,5 a 7,0. 
O principal problema do pH com valores menores que esses é o 
surgimento de Al³+.
Solos alcalinos diminuem disponibilidade de micronutrientes 
catiônicos, notadamente de P, Fe, Mn e Zn.
Faixa de disponibilidade do nutriente 
conforme pH ELEMENTO MINERAL ESSENCIAL
3 critérios devem ser cumpridos (Arnon & Stout, 
1939)
1. A planta não é capaz de completar seu ciclo de 
vida na ausência desse elemento.
2. A função de tal elemento não pode ser 
realizada por outro elemento.
3. O elemento deve estar diretamente envolvido 
no metabolismo vegetal (constituinte) ou ser 
necessário para realizar “processo metabólico”
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• Constituintes de compostos orgânicos
(proteínas, ac. nucléicos) ou atuam em
processos metabólicos.
• A exigência varia em função do elemento, mas
em geral são exigidos em quantidades
superiores às dos micronutrientes.
• N, P, K, Ca, Mg, S
Introdução
Nutrição Mineral de Plantas
MACRONUTRIENTE
• Geralmente são constituintes de enzimas
e são necessários em pequenas
quantidades.
• Zn, Mn, B, Fe, Cu, Cl e Mo.
Introdução
Nutrição Mineral de Plantas
MICRONUTRIENTE
• Função de compensar os efeitos tóxicos
de outros elementos;
• Substituir outros elementos em algumas
funções menos específicas;
• Podem contribuir para o crescimento,
produção ou para a resistência a
condições desfavoráveis do meio.
• Si, Na, Ni, Co e Se.
Introdução
Nutrição Mineral de Plantas
ELEMENTO BENÉFICO
• As plantas têm capacidade limitada para
selecionar (na absorção) os elementos minerais
que são necessários para seu crescimento.
• Com isso, absorvem elementos que não são
necessários para o crescimento e podem ser
tóxicos (para as plantas ou para animais que se
alimentam delas)
• Al, Cr, Pb, Cd, .
ELEMENTO TÓXICO
ELEMENTOS ESSENCIAIS PARA AS PLANTAS
PARTICIPAÇÃO
(%)
ELEMENTOCLASSIFICAÇÃO
92C, H, O
MACRONUTRIENTES
ORGÂNICOS
7
N, P, K, Ca, Mg,
S
MACRONUTRIENTE
1
Zn, Cu, Mn, Cl, 
Fe, B, Mo
MICRONUTRIENTE
Si, Na, Ni, Co, 
Se
ELEMENTO BENÉFICO
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Classificação de acordo com Mengel & Kirkby (1987)
FUNÇÃO BIOQUÍMICAGRUPO
Nutrientes que fazem parte de compostos de 
carbono
Elementos estruturais constituintes da MO.
Participação em sistemas enzimáticos. Assimilação 
em reações de oxirredução.
N, S
Nutrientes que são importantes na armazenagem 
de energia e na integridade estrutural
P, B e em algumas
culturas Si
Nutrientes que permanecem na forma iônica
Responsáveis pela atividade enzimática.
Manutenção do potencial osmótico.
Balanço de íons e potencial elétrico (K e Mg)
K, Mg, Ca, Mn, Cl
Nutrientes que estão envolvidos em reações redox 
Grupos prostéticos de sistemas enzimáticos.
Participação em transporte de elétrons (Fe e Cu)
Fe, Cu, Zn, Mo
Classificação de acordo com Mengel & Kirkby (1987)
FUNÇÃO BIOQUÍMICAGRUPO
Nutrientes que fazem parte de compostos de carbono
Elementos estruturais constituintes da MO.
Participação em sistemas enzimáticos. Assimilação em reações de 
oxirredução.
N, S
Aminoácidos e Proteínas
Cisteína
Classificação de acordo com Mengel & Kirkby (1987)
FUNÇÃO BIOQUÍMICAGRUPO
Nutrientes que são importantes na armazenagem de 
energia e na integridade estrutural
P, B e em algumas
culturas Si
Classificação de acordo com Mengel & Kirkby (1987)
FUNÇÃO BIOQUÍMICAGRUPO
Nutrientes que permanecem na forma iônica
Responsáveis pela atividade enzimática.
Manutenção do potencial osmótico.
Balanço de íons e potencial elétrico (K e Mg)
K, Mg, Ca, Mn, Cl
K+ e Mg+ na atividade da 
rubisco
Ca+ como mensageiro 
secundário
Respiração
Classificação de acordo com Mengel & Kirkby (1987)
FUNÇÃO BIOQUÍMICAGRUPO
Nutrientes que estão envolvidos em reações redox 
Grupos prostéticos de sistemas enzimáticos.
Participação em transporte de elétrons (Fe e Cu)
Fe, Cu, Zn, Mo
Álcool 
desidrogenase
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ABSORÇÃO - Refere-se a entrada de um elemento na 
forma iônica ou molecular, no espaço intercelular ou 
qualquer região ou organela da célula viva da epiderme, 
córtex ou endoderme.
INTERCEPÇÃO RADICULAR
FLUXO DE MASSA
DIFUSÃO
Absorção • Intercepção radicular (Área da raiz/área do solo) 
A raiz ao se desenvolver, encontra o elemento na solução do 
solo, na qual ele tem que estar para que possa ser 
absorvido.
Ex: Cálcio, Cobre, Ferro e Zinco
Ca 
Cu 
Fe
Zn
Ca
Zn
Cu 
Fe
Cu
Fe
Cu 
Fe
Ca
Zn
Fluxo de massa
É causada pelo fluxo da água ao ser absorvida pela planta 
Ex: Nitrogênio, Potássio, Cálcio, Magnésio, Enxofre, Boro, 
Molibidênio, Zinco.
M
Fluxo de 
massa
H2O
Difusão
O elemento caminha por distâncias muito curtas dentro de 
uma fase aquosa estacionária, indo de uma região de 
maior concentração para outra de menor concentração ( 
superfície da raiz).
É o movimento espontâneo do nutriente causado pela 
agitação térmica a favor do gradiente de concentração, 
indo de uma região de maior concentração (a solução do 
solo) para uma de menor concentração (superfície da 
raiz)
Ex: Fósforo, Potássio, Ferro, Manganês e Zinco
P e K
DIFUSÃO
P e K
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Ex. Aquaporinas
Transporte através da membrana
• 3. CARREADORES
- Proteínas de transporte altamente específicas
- Não se estendem através da membrana plasmática
- Transporte ativo secundário (utiliza energia
armazenada)
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Transporte e redistribuição de nutrientes
Transporte: ação da planta em transferir o 
nutriente do local de absorção para a parte onde 
este será metabolizado.
Redistribuição: é a transferência do elemento de
um órgão ou região de acúmulo, para outro em
forma igual ou diferente da absorvida.
Redistribuição
Preferencialmente pelo floema. Os elementos 
podem mostrar mobilidade muito diferente.
Essa mobilidade maior ou menor no floema 
tem relevância prática:
• Elementos móveis: deficiência em folhas 
mais velhas;
• Elementos imóveis: deficiências nas folhas e 
órgãos maisnovos.
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Deficiência Nutricional Deficiência Nutricional
Consiste no cultivo de células, tecidos ou órgãos vegetais em
recipientes semi-herméticos.
Sob condições de assepsia, com controle de luminosidade,
temperatura, umidade e pH, utilizando soluções nutritivas
artificiais.
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CULTIVO IN VITRO
As soluções nutritivas podem ser líquidas
ou geleificados.
Combinações de macro e
micronutrientes, carboidratos, vitaminas
e reguladores de crescimento.
O meio de cultura deve suprir tecidos e
órgãos cultivados in vitro com nutrientes,
visando a atender às condições do
explante no seu crescimento.
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CULTIVO IN VITRO
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Solos do Cerrado
• Ácidos: mediana do pH = 5.
• Afeta disponibilidade de
nutrientes, independente de
suas concentrações totais
na matriz mineral.
• Alto intemperismo e baixa
fertilidade natural.
Solos do Cerrado
• Solos ácidos com baixos
níveis de N, P, K, Ca, Mg,
Zn, B e Cu.
• Alta capacidade de fixação
de fósforo.
• Toxicidade por Al, Mn e Fe.
Solos do Cerrado
Sintomas de toxidez de alumínio em 
cebola
Sintomas de toxidez 
de alumínio em cebola
Sintomas de toxidez de 
alumínio na raiz do milho
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Crescimento radicular da cana-de-açúcar 
em solos eutrófico e álico Plantas acumuladoras de Al
Vochysiaceae Melastomataceae
Fixação de P
O P torna-se não lábil a partir da sua fixação nos coloides 
de argila compostos por oxidróxidos de ferro e alumínio.
A fixação acontece quando ocorrem duas ligações 
coordenadas com a superfície da argila. 
Estas duas ligações, ao contrário de uma única, não 
permitem dessorção do P
Fixação de P
Solubilização de P Micorrizas
• Simbiose entre plantas e
microrganismos heterotróficos.
• Absorvem carboidratos da
planta e otimizam a absorção
de íons minerais e de
substâncias orgânicas
• Aumentam a superfície de
absorção de água e elementos
minerais.
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Micorrizas
Importantes para superar os efeitos da zona de esgotamento de 
nutrientes.
Podem alcançar até 25 cm além da superfície da raiz.
Estabilizam a estrutura do solo.
Alguns transportadores de fosfato são expressos apenas quando há 
micorrização, absorvendo formas indisponíveis as plantas.
Atua na resiliência das plantas no solo de cerrado.
Micorrizas
Plantas Carnívoras
• Crescem em ambientes oligotróficos (com poucos
macronutrientes), úmidos e ácidos.
• Portanto, “capturam” pequenos seres vivos para
complementar os nutrientes de que elas necessitam.
Plantas Carnívoras
• É fundamental destacar que elas
não fazem uma captura ativa.
• Atraem, prendem e digerem suas
presas para retirar delas os
nutrientes.
• Absorção de nutrientes do solo
pela raiz.
• Realizam fotossíntese.
Metais pesados
• Elementos com densidades acima de 5g/cm³
componentes naturais da crosta terrestre.
• Altas concentrações: efeitos citotóxicos,
genotóxicos e mutagênicos em organismos
vivos.
Metais pesados
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Metais pesados Fitorremediação
• As plantas podem ajudar a limpar muitos tipos
de contaminantes, incluindo metais.
Fitorremediação
• As plantas em potencial devem possuir algumas
características:
Espécies fitorremediadoras
Feijão-de-porco 
(Canavalia ensiformis)
Girassol
(Helianthus annus)
Milheto 
(Pennisetum glaucun)
• KERBAUY, G. B. Fisiologia Vegetal. 3ª
ed. Guanabara Koogan, 2019.
• LAMBERS, H.; OLIVEIRA, R. Plant
Physiological Ecology. 3nd ed. Springer,
2019. 736 p.
• TAIZ, L.; ZEIGER, E; MOLLER, I. M.; 
MURPHY, A. Fisiologia e 
Desenvolvimento Vegetal. 6ª Ed., Porto 
Alegre, Artmed, 2017.
Bibliografia complementar
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		2023-07-17T22:39:28-0300
	Dennis Ricardo Cabral Cruz
	Eu sou o autor deste documento