Nutrição Mineral_ Parte II

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FISIOLOGIA VEGETAL: 
NUTRIÇÃO MINERAL – Parte II
Prof. Leandro Paiola Albrecht, D.Sc., M.Sc., Eng. Agr.
Prof. Milton Ferreira de Moraes, D.Sc., M.Sc., Eng. Agr.
Profa. Patrícia da Costa Zonetti, D.Sc. M.Sc., Bióloga 
UFPR – Campus Palotina
NITROGÊNIO (N)NITROGÊNIO (N)
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Nitrogênio na plantaNitrogênio na planta
Formas absorvidas – NH4+, NH3, CO (NH2)2, RCHNH2COOH
N2, N2O; NO3- (solo) 
Formas na planta – NH3, - 3
NO3- + 8 e- + 8H+→ NH3 + 2H2O + OH-
As portas de entrada -
aspártico, glutâmico
asp – NH2 + RCOCOOH → RCHNH2COOH + oxaloacetato
glu – NH2 + RCOCOOH → RCHNH2COOH + oxoglutarato
transaminação + vias específicas → 21 aminoácidos
Transporte e redistribuição.
eopolipeptíd 
tRNA
enzimas ATP saminoácido 
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
 
NO3- 
RN (Mo) 
NO2- 
Rni (Mn) 
NH4+ 
2 e- 
Glutamina 
Glutamato GOGAT 
Glutamato 
GS 
6 e- ATP αcg 2e- 
Assimilação do nitrogênio
RN = redutase do nitrato
RNi = redutase do nitrito
ATP = trifosfato de adenosina
GS = sintetase da glutamina
GOGAT = sintase do glutamato
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Fixação biológica do N2 (FBN)
N2 + energia → N = N
N = N + 3H2 → 2NH3 + energia
Os sistemas fixadores
associações simbióticas (leguminosas + nódulos)
menos íntimas (Acetobacter + cana)
vida livre - Azotobacter, Azolla, methylobacterium
Micros que participam da FBN: Co, Cu, Fe, Mo, Ni e Se.
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
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FFÓÓSFORO (P)SFORO (P)
FFóósforo na plantasforo na planta
Absorção: H2PO4- (pH 4 – 8)
Compostos: fosfato inorgânico Pi 15 – 70% do total 
esteres simples – glicose-6-P, frutose 6-P
ATP, ADP – armazenamento e uso da energia 
fosfolipídeos – fosfatidilcolina
membranas celulares, cloroplastos 
ácidos nucléicos
Transporte: Pi, esteres, (xilema).
Redistribuição: idem, floema.
Resumo: elemento estrutural (DNA, RNA); transferência e 
armazenamento de energia; funções regulatórias (Pi). 
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
POTPOTÁÁSSIO (K)SSIO (K)
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PotPotáássio na plantassio na planta
Absorção: K+
Transporte: xilema, floema. 
Compostos: meia centena de enzimas ativadas
e algumas especificamente .
quinase pirúvica - fotossíntese
fosfofrutoquinase - respiração
aldolase - idem
sintetase do amido
Resumo: ativador enzimático; síntese de proteínas; fotossíntese e 
transporte de carboidratos; osmorregulação; expansão celular; 
relações hídricas.
K e N: 20 – 5 – 20 Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
CCÁÁLCIO (Ca)LCIO (Ca)
CCáálcio na plantalcio na planta
Absorção: 
Formas: Ca+2, Ca - quelato
Contacto - fluxo de massa
Mecanismo? Passivo ou ativo f (concentração)
Efeitos: NH4+, K+, Mg+2, Al+3, Mn+2
íon acompanhante Cl- > NO3- > SO4-2
transpiração: folha x fruto
Transporte:
Xilema, unidirecional
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
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Redistribuição
Formas insolúveis (pectato) → imobilidade de floema ↛ redistribuição
Xilema → floema → oxalato
Baixa mobilidade floema + transpiração →
sintomas de deficiência nos frutos
Exigências 
N, K > Ca > P, Mg, S
Vegetativo - eucalipto, citrus.
Funções
Estrutural (parede celular...)
Estabilidade de membranas
Ativador
Osmorregulação
Mensageiro secundário (intrcelular)
Morte programada da célula
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
MAGNMAGNÉÉSIO (SIO (MgMg))
MagnMagnéésio na plantasio na planta
Absorção
(Mg+2) e + ionóforo → (Mg – ionóforo) →
(Mg+2) i + ionóforo
ionóforo = peso mol. 200 – 2000
eniatina, valinomicina, nonactina,
nigericina, gramicidina
Ativa - K x Mg, Ca x Mg
Relações no solo adequadas para as culturas
Ca/Mg - bananeira 1,5; cafeeiro 2-4
Mg/K – bananeira 2,0 – 3,7; conilon 2,1
Ca + Mg/K – bananeira 7 – 50; cafeeiro 9 – 4
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
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Exigências e repartição
Mg ≈ P ≈ S
órgãos mais novos > velhos
Cafeeiro: flores = 50% do total (lenho, folhas, flores)
Ciclo - sigmóide
Funções
Estrutural - clorofila, absorção (ATPase)
fitato
- Síntese de proteínas
Ativação enzimática, fosforilação e fotossíntese
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
ENXOFRE (S)ENXOFRE (S)
Enxofre na plantaEnxofre na planta
S na atmosfera: SO2, H2SO4, H2S, CH3SH, solo (S-SO42-)
chuva
Formas absorvidas: SO4-2 (solução do solo, folhas)
C-S (cisteina)
SO2 , S0, S-2 (folhas)
Processo ativo
Transporte - xilema
Baixa redistribuição - comparação com N 
Estrutural: aminoácidos (cisteína e metionina), coenzimas, ...
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
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Representação esquemática de uma fitoquelatina
H3
+N
-O O
N
O
H
N
O
H
SH
O-O
N
O
H
N
O
SH
H
-O O
N
O
H
SH
N
O
H
O-
O
Glutamato Cisteína GlicinaGlutamato GlutamatoCisteína Cisteína
Estrutura de uma fitoquelatina (y-Glu-Cis)3-Gli
Fonte: MALAVOLTA & MORAES (2007)
Representação esquemática de duas fitoalexinas
N
N
S
Camalexina
NH
N
S S CH3
Ciclobrassinina
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
Fonte: Malavolta (2006)
Mg ≈ P ≈ S
N ≈ K > Ca
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
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BORO (B)BORO (B)
BORO NA PLANTA
AbsorAbsorççãoão:: passiva? 
l l l l
OH OH O O
[B]i < [B]e→ ↓ gradiente → absorção
TransporteTransporte:: H3 BO3 na corrente transpiratória,
unidirecional
RedistribuiRedistribuiççãoão:: poliois (sorbitol, manitol, dulcitol) + B →→
complexo solúvel no xilema 
Estrutural (complexos); síntese e transporte de carboidratos; síntese de 
parede celular; germinação do pólen e crescimento do tubo polínico; ...
OHCO B HOCHO OH B HO 2
Fonte: Resumido de Malavolta (2006)
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
COBRE (Cu)COBRE (Cu)
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Cu
fotossíntese → crescimento e produção
lignina – resistência a doenças
estrutura do grão de pólen
menor esterilidade masculina
efeito tônico – maturação uniforme
senescência atrasada
Fonte: Resumido de Malavolta (2006)
COBRE NA PLANTACOBRE NA PLANTA
AbsorAbsorçção, transporte, redistribuião, transporte, redistribuiççãoão
Contacto - fluxo de massa
Formas absorvidas: Cu+2, [Cu (H2O)6]+2
quelados e metalóforos
Processo ativo - H2PO4-, K+, Ca+2, NH4+
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
MANGANÊS (Mn)MANGANÊS (Mn) TransporteTransporte:: Mn+2, corrente transpiratória
RedistribuiRedistribuiççãoão:: condições de deficiência
mobilidade variável com condições e espécie
FunFunççõesões: : 
Ativador de cerca de 30 enzimas. 
Processos: absorção iônica
fotossíntese
respiração
controle hormonal
metabolismo do nitrogênio
MANGANÊS NA PLANTAMANGANÊS NA PLANTA
AbsorAbsorççãoão
Contacto – difusão e intercepção radicular
Mecanismo – ativo (solo e folha)
inibição por Fe+2, Ca, Mg, Zn; Mn x Fe
Fonte: Resumido de Malavolta (2006)
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Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
ZINCO (Zn)ZINCO (Zn)
ZINCO NA PLANTAZINCO NA PLANTA
AbsorAbsorççãoão::
SoluSoluçção do solo ão do solo -- 0,01 a 1,0 0,01 a 1,0 mmolmmol mm--33
Formas: Zn (HFormas: Zn (H22O)O)66+2+2, Zn, Zn+2+2
Michaelis Michaelis –– MentenMenten; absor; absorçção foliarão foliar
Possibilidades: Possibilidades: metalmetalóóforosforos, canais não espec, canais não especííficosficos
Fonte: Malavolta (2006)
InteraInteraçção Zn X outros ão Zn X outros ííons ons –– Ca, Ca, MgMg, B, Cu, H, B, Cu, H++
Deficiência de Zn induzida pelo PDeficiência de Zn induzida pelo P
Transporte longa distância Transporte longa distância: : Zn - cítrico, Zn - málico
RedistribuiRedistribuiççãoão: : folha → semente, folha ↛ folha
fitoquelatinas
hipótese – duas frações, ativa e não ativa
ExigênciasExigências: : 
Regra geral: Fe > Mn > Zn ...
Eficiência de absorção = quantidade absorvida: peso ou 
comprimento da raiz -1 . tempo-1
V, Km, morfologia das raízes
Eficiência de utilização = quantidade de produto.
quantidade absorvida-1 . ciclo-1
FunFunççõesões: : síntese de auxinas (AIA...)
Ativador ou grupo prostético
Fotossíntese: anidrase carbônica C → fixação
Respiração: < aldolase (f – 1,6 → 2x 3C-P) ↛ < ATP
Sínteses - < fotoassimilados→ aminoácidos →
menos proteínas
inibição da RNAse→ < RNAm e RNAt
Fonte: Resumido de Malavolta (2006)
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Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
MOLIBDÊNIO (Mo)MOLIBDÊNIO (Mo)
 
NO3- 
RN (Mo) 
NO2- 
Rni (Mn) 
NH4+ 
2 e- 
Glutamina 
Glutamato GOGAT 
Glutamato 
GS 
6 e- ATP αcg 2e- 
MOLIBDÊNIO NA PLANTA
RN = redutase do nitrato
RNi = redutase do nitrito
ATP = trifosfato de adenosina
GS = sintetase da glutamina
GOGAT = sintase do glutamato
Fonte: Malavolta e Moraes (2007)
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
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NiNi, Co e Mo, Co e Mo
CritCritéérios para interpretarios para interpretaçção em solos e plantas?ão em solos e plantas?
RecomendaRecomendaçções de adubaões de adubaçção:ão:
(Embrapa Soja, 2003)(Embrapa Soja, 2003)
Mo = 12 - 30 g/ha;
Co = 2 - 3 g/ha;
Ni = ? (doses similares as de Co e Mo).
ANANÁÁLISE ECONÔMICA!LISE ECONÔMICA!
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Cevada
Deficiência de Ni
Brown (2006) – Nickel.
In: Handbook of Plant Nutrition
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
AVALIAÇÃO DO
ESTADO NUTRICIONAL 
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
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Diagnose visual ( )Diagnose visual ( )
((sintsint. de . de deficiência/excessodeficiência/excesso))
 Diagnose foliarDiagnose foliar
AnAnáálise qulise quíímica de solomica de solo
Principais Métodos
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Diagnose visual
Adaptado de: Soil Fertility Manual (2004)
Fonte: Malavolta (2006) Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Diagnóstico de deficiência ou excesso
(Perguntas)
- Há incidência de pragas ou doenças?
- O sintoma é generalizado? 
- Gradiente?
- Simetria?
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NECESSIDADENECESSIDADE
DA PLANTADA PLANTA SOLOSOLO
FERTILIZANTEFERTILIZANTE
NUTRINUTRIÇÇÃO MINERAL DE ÃO MINERAL DE 
PLANTASPLANTAS
FERTILIDADE DO SOLOFERTILIDADE DO SOLO
AVALIAAVALIAÇÇÃO DO ESTADO ÃO DO ESTADO 
NUTRICIONALNUTRICIONAL
ADUBOS E ADUBAADUBOS E ADUBAÇÇÕESÕES
Moraes (2012)
PrPrááticatica dada adubaadubaççãoão –– perguntasperguntas:
O que? Qual elemento falta
Quanto? que dose usar
Quando? pré-plantio, plantio, cobertura
Como? Localização: solo ou folha
Com que? que adubo usar
Compensa? paga?
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Vitti (2007) Vitti (2007)
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Vitti (2007) Vitti (2007)
FATORES DETERMINANTES NA 
NUTRIÇÃO
• BIÓTICOS: potencial genético da espécie, 
nível de carboidratos, bactérias, 
micorrizas (fungos),... Antrópica. 
• ABIÓTICOS: água, temperatura, solo 
(disponibilidade de nutrientes, interações, 
pH, aeração, umidade,...) 
Albrecht & Moraes (2012)Albrecht & Moraes (2012)
Bonato (2011)
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Vitti (2007) Vitti (2007)
Vitti (2007)
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
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Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012) Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012) Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)Adaptado por Albrecht & Moraes (2012)
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Bonato (2011)
ESTUDO DIRIGIDO
• Explique a Lei do Mínimo.
• Porque é importante saber a forma de absorção, 
transporte e absorção de um elemento mineral?
• Relacione a função dos macronutrientes com 
sintomas de deficiência.
• Quais as principais funções dos 
micronutrientes? O excesso de micronutrientes 
pode causar problema?
• Quais os principais métodos de avaliação do 
estado nutricional?
• Discorra sobre os fatores que influenciam a 
nutrição mineral de plantas.
Albrecht & Zonetti (2012)
QUESTÃO DO DIA!!!!
Como um profissional pode fazer a avaliação do 
estado nutricional? Quais informações ligadas 
ao metabolismo e a fisiologia das plantas são 
importantes na diagnose? Há influência das 
características e funções do elemento mineral 
na planta?
Após concluída uma diagnose nutricional, seja em 
um ecossistema natural ou um 
agroecossistema, o que devo fazer?
Albrecht & Zonetti (2012)
Obrigado!
lpalbrecht@yahoo.com.br