elementos benéficos

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Armando J. Silva 
Professor Associado IV - UFRR 
CAPÍTULO 13 
OS NUTRIENTES BENÉFICOS 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA 
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS 
DEPARTAMENTO DE SOLOS S 
E ENGENHARIA AGRÍCOLA 
 De modo geral, as plantas precisam de 17 
elementos essenciais para o seu metabolismo 
e crescimento. 
 Além desses, existem os benéficos. Esses 
elementos atuam de duas formas: 
 Estimulam o crescimento e a produção de 
algumas espécies. 
 Podem substituir os elementos essenciais 
em algumas funções. 
 Os principais elementos benéficos são: 
 Silício (Si) 
 Sódio (Na) 
 Cobalto (Co) 
1. INTRODUÇÃO 
 Generalidades 
 
 Espécies vegetais: + ou – eficientes na 
absorção e assimilação de silício. 
 Absorvido como ácido monossilícico 
(H4SiO4). 
 A disponibilidade do H4SiO4 é afetada pelos 
fatores: pH, temperatura, MOS, e 
concentração de Si na solução. 
 Plantas bem supridas com Si geralmente são 
mais resistentes ao ataque de pragas e 
doenças e apresentam maior resistência ao 
estresse hídrico. 
2. SILÍCIO 
 Generalidades 
 
 Embora seja onipresente nas plantas, o Si é essencial 
apenas para algumas algas (diatomáceas) e plantas 
da família Equissetaceae denominadas “cavalinhas”. 
 
 As algas diatomáceas, de água doce ou marinhas 
formam frústulas extracelulares onde ocorrem 
densos depósitos de sílica amorfa (SiO2.nH20). 
 
 As “cavalinhas” também são chamadas de esponjas 
porque antigamente seus resíduos eram usados para 
limpar potes e panelas com suas partículas arenosas 
de sílica. 
2. SILÍCIO 
 Silício no Solo 
 
 Segundo mais abundante elemento da crosta 
terrestre . 
 Maioria dos solos: consideráveis quantidades de Si. 
 Cultivos intensivos: reduzem teor de Si no solo. 
 Formas no solo: 
 Silício solúvel – ácido monossilícico (Figura 1); 
 Si adsorvido ou precipitado com óxidos de Fe, Al e 
Mn; 
 Sílica biogênica (Figura 2); 
 Si estrutural em minerais silicatados. 
 
2. SILÍCIO 
 Silício no Solo 
2. SILÍCIO 
2. SILÍCIO - Silício no Solo 
 
Figura 2 (Korndörfer, 2006) – Dinâmica do Si no solo com 
principais drenos e fontes. 
 O ácido monossilícico é resultante da 
decomposição de resíduos vegetais. 
 A ciclagem do Si de restos cuturais em solos 
intemperizados é a principal fonte de Si para 
as plantas. 
 Os principais drenos de Si incluem a 
polimerização do ácido silícico, lixiviação, 
adsorção por óxidos e hidróxidos de Fe e Al e, 
principalmente, a absorção pelas plantas. 
 Em solos do triângulo mineiro, Korndörfer et 
al. (2004) mostraram que os teores de Si 
solúvel são diretamente proporcionais ao teor 
de argila (Figura 3). 
 
2. SILÍCIO - Silício no Solo 
Figura Concentração de Si em ácido 
acético 0,5 mol/L em solos de 
diferentes classes texturais do 
triângulo mineiro (MG) (168 amostras 
de solo). Fonte: Korndörfer et al. 
(2004) 
2. SILÍCIO - Silício no Solo 
 Cultivos intensivos e com alta exportação de Si (arroz, 
cana-de-açúcar, gramíneas em geral) reduzem 
rapidamente o teor de Si no solo. 
 
 Silicatos são a principal fonte de Si para a agricultura. 
Esses produtos também tem a capacidade de reduzir a 
acidez do solo. As reações abaixo confirmam essas 
afirmações: 
 
 CaSiO3 Ca
2+ + SiO3
2- 
 SiO3
2- + 2H+ H2SiO3 
 H2SiO3 + H2O H4SiO4 
 
 Os silicatos podem ser aplicados ao solo em pó, 
granulados ou na forma líquida. Outras considerações: 
Korndörfer (2006). 
2. SILÍCIO - Silício no Solo 
 Silício na Planta 
 Para Epstein & Bloom (2006), a lista de exemplos em 
que o silício está implicado no rendimento de plantas 
mostra-se impressionante (Tabela 8.3). 
 Principal forma de contato com as raízes: fluxo de 
massa. 
 A absorção pode ser rápida ou lenta 
 Gramíneas (arroz) – absorção mais rápida de Si do 
que de água. 
 Dicotilendôneas – absorção lenta, similar à da 
água. 
 Plantas de arroz: mecanismo específico de absorção 
de Si (gene específico produz proteínas de 
membranas). 
 Translocação: função da espécie – ver exemplos de 
tomateiro e pepino em Korndörfer (2006). 
 
2. SILÍCIO 
2. SILÍCIO 
Item Observação 
Essencialidade Diatomáceas, Equisetaceae 
Intensificação do crescimento e 
da produção 
Várias plantas selvagens e cultivadas 
Promoção de estrutura ereta e 
resistência ao acamamento 
Arroz e trigo 
Promoção de exposição 
favorável das folhas à luz 
Intensificação da fotossíntese 
Efeitos sobre propriedades 
superficiais 
Aparência e aspereza 
Resistência a estresses bióticos Doenças fúngicas e bacterianas, herbívoros 
(de insetos a mamíferos) 
Resistência a estresses 
abióticos 
Gravidade, aridez, baixas temperaturas, 
salinidade, metais pesados e toxicidade de Al 
Influência na composição 
mineral 
Conteúdo de N, P e outros nutrientes 
Tabela 8.3 (Epstein & Bloom) Características, estruturas e 
processos em que o silício está envolvido 
 Após a absorção, o Si é transportado pelo 
xilema e depositado na parede celular como 
sílica amorfa hidratada (opala biogênica – 
SiO2.nH2O). 
 Uma vez depositado, o Si torna-se imóvel e 
não mais se redistribui dentro da planta. 
 No trigo, mais de 94% do Si absorvido foram 
transportados para a parte aérea, 
concentrando-se nas folhas mais velhas. 
 Em plantas de pepino, alguns autores 
observaram menores concentrações de Si 
nas folhas superiores, comparando-se com 
as inferiores. 
2. SILÍCIO - Silício na Planta 
 Para as gramíneas de modo geral, o silício é considerado 
muito mais importante do que para as dicotiledôneas. 
 
 Nas gramineas (principalmente arroz), foram 
observados teores 20 vezes maiores do que nas 
dicotiledôneas. 
 
 Em palha de arroz crescido sob inundação, foram 
registrados teores superiores a 50 g/kg de Si. 
 
 No trigo, mais de 94% do Si absorvido foram 
transportados para a parte aérea, concentrando-se nas 
folhas mais velhas. 
 
 Em plantas de pepino, alguns autores observaram 
menores concentrações de Si nas folhas superiores, 
comparando-se com as inferiores. 
2. SILÍCIO - Silício na Planta 
 Os efeitos benéficos do Si estão relacionados com as 
funções estruturais e a defesa das plantas. 
 
 O Si contribui para a produção das plantas por meio de 
várias ações indiretas: 
 Melhora a arquitetura das plantas (folhas mais 
eretas); 
 Reduz o acamamento; 
 Aumenta a rigidez estrutural dos tecidos; 
 Ameniza a toxidez de Fe, Mn, Al e Na; 
 Diminui a incidência de patógenos; 
 Aumenta a proteção contra herbívoros 
(principalmente os insetos fitófagos). 
2. SILÍCIO - Silício na Planta 
FUNÇÕES 
 Em arroz inundado, o Si aumenta o volume e a rigidez do 
aerênquima, favorecendo o suprimento de O2 para as 
raízes. 
 Os depósitos de Si ocorrem com maior frequência nas 
regiões onde a água é perdida em grande quantidade, ou 
seja, na epiderme foliar. 
 A acumulação de Si junto aos órgãos de transpiraç]ão 
causa redução na perda de água, por diminuir a abertura 
dos estômatos. 
 Nas folhas de arroz forma-se uma camada de sílica 
abaixo da cutícula, a qual, entre outras funções também 
limita a perda de água. 
 Segundo Marschner (1995), o Si acumulado junto aos 
estômatos reduz a taxa de transpiração, diminuindo 
assim o consumo de água pela planta. 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
 Na espécie Curatella americana foram observados 
depósitos de Si nos tricomas* e nas proximidades dos 
estômatos (Figura 4). 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
* Tricomas são apêndices da epiderme presentes em 
diversos órgãos das plantas, constituindo 
seu indumento. Podem serestruturas unicelulares; 
formadas por células em série; ou estruturas 
complexas com células especializadas, simples ou 
ramificadas. Podem ter origem no mesofilo ou 
nas epidermes. De maneira geral, são vistos como 
"pelos" ou pequenas "escamas" na superfície 
de folhas e caules. 
Figura 4. (a) Superfície foliar de Curatella americana obtida 
com microscopia eletrônica de varredura, mosstrando 
algumas esstruturas de acumulação de silício: tricomas 
(Tr) e estômatos (Et). (b) Gráfico da análise de 
microssonda de raios X, feita na extremidade de um 
tricoma de braços curtos (Tr), mostrando o alto teor de 
Silício (Si). Fonte: Korndörfer (2006). 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
 A deposição de Si abaixo da cutícula torna a plana mais 
resistente à ação de fungos e insetos. 
 
 No Brasil, pesquisas têm mostrado aumentos 
significativos no crescimento de arroz após a aplicação 
de silicato de Ca (Wollastonita) 
 Isto se deve ao efeito do Si em reduzir a severidade 
da queima das bainhas artificialmente inoculada 
com o fungo Rhizoctonia solani. 
 
 No sul da Flórida, estudos demonstraram que a 
adubação com Si reduziu a incidência de brusone 
(Magnaphorthe grisea) e a mancha parda. 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Funções – o Si e o controle de pragas e doenças 
 
 Estudos recentes comprovam que pode haver associação 
positiva no controle de doenças entre o fornecimento de 
Si e a indução ou produção de fitoalexinas, produtos 
naturais que têm ação inibidora sobre fungos, bactérias 
e nematóides. 
 
 Gama et al (2003) observaram que a aplicação de 
silicato de potássio (K2SiO3) via foliar em pepino 
inoculado com o fungo Erysiphe cichoracearum (oidio) 
resultou em menor incidência e severidade da doença 
(Figura 7). 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Funções – o Si e o controle de pragas e doenças 
 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Figura 7. Efeito do silício aplicado via foliar no 
controle de oídio em plantas de pepino. Fonte: 
Gama et al. (2003). 
 O fornecimento de Si a plantas de arroz inoculadas com 
Magnaporthe grisea produziu mais mamilolactonas A e B 
junto aos locais de infecção do que as que não 
receberam Si. 
 Segundo Datnoff & Avila (2005), a maior produção de 
fenóis (mamilolactonas) deve-se em parte ao atraso no 
desenvolvimento do fungo e, consequentemente, dos 
sintomas (Figura 5). 
 Estudos realizados com genótipos de sorgo mostraram o 
efeito do Si na redução do ataque do pulgão-verde 
(Quadro 1). 
 O acúmulo de Si na epiderme, que normalmente deixa as 
folhas mais duras, também pode evitar o ataque de 
pragas. Foi observado em cana-de-açúcar que a 
incidência da broca do colmo pode ser diminuída com o 
emprego de Si na adubação (Quadro 2). 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Funções – o Si e o controle de pragas e doenças 
 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Figura 5. Desenvolvimento dos sintomas da 
Magnaporthe grisea (brusone) em folhas de 
arroz, 96 h depois de inoculadas, sem silício (-Si) 
e com silício (+Si). Fonte: Korndörfer (2006) 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Funções – o Si e o controle de pragas e doenças 
 
Genótipo 
Número total de ninfas (pulgão) 
Média 
Sem Si Com Si 
BR 303 243,6 188,3 215,9 a 
TX 2567 195,1 54,7 124,9 b 
Média 219,3 A 121,5 B 
Quadro 1 – Número total de ninfas de pulgão em plantas tratadas sem 
e com silício (silicato de sódio) aplicado via foliar 
Fonte: Carvalho et al. (1999) 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Funções – o Si e o controle de pragas e doenças 
 
Dose de 
Na2SiO3 
Nº de plantas 
atacadas 
Valor 
relativo 
Matéria 
seca 
Si nas folhas 
g/vaso % g/planta % 
0 44 73 450 c 0,29 
68 12 20 482 b 1,39 
136 4 7 505 a 2,39 
Quadro 1 – Efeito do silício na resistência da cana-de-açúcar à 
broca do colmo (Diatraea saccharalis F.), no teor de silício 
nas folhas e no peso da matéria seca 
Fonte: Adaptado de Elawad (1995) 
 Diversos trabalhos têm mostrado aumento na produção 
de várias culturas em decorrência da aplicação de Si. 
 Isto pode ser observado nos dados apresentados na 
Figura 6. 
 
 No Quadro 3 é possível observar o efeito do silício na 
redução da incidência da brusone em arroz inundado. 
 
 Esta doença é causada pelo fungo Pyricularia grisea. 
Além disso, observa-se o efeito do silício no aumento da 
produtividade de grãos. 
 
 Nas culturas do pepino e da melancia, pesquisas têm 
mostrado um efeito altamente significativo do silício na 
redução do mildio pulverulento. 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Funções – Efeitos do Silício na Produção Vegetal 
 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Figura 6. Efeito da aplicação 
de silicato de cálcio e 
calcário na produção de 
colmos de cana-de-açucar 
(a – cana-planta; b – cana-
soca) cultivada em 
Latossolo Vermelho-
Amarelo. Fonte: Silveira 
Jr. Et al. (2003). 
 
2. SILÍCIO - Silício na Planta - Funções 
 
Funções – Efeitos do Silício na Produção Vegetal 
 
Dose de 
silicato 
Severidade Incidência de 
brusone nas 
panículas 
Produção 
de grãos Mancha 
parda 
Brusone folhas 
Kg/ha Grau Notas de 0 a 9 % panículas Kg/ha 
0 47,6 a 5,0 a 4,6 a 2240 b 
1.000 58,4 a 3,8 ab 4,2 a 2490 b 
2.000 67,8 a 3,7 ab 4,6 a 2510 b 
4.000 38,6 a 3,6 ab 4,8 a 3090 a 
6.000 30,0 a 3,0 b 4,0 a 3290 a 
CV (%) 29 8 11 3 
Quadro 3 – Doses de silicato, ocorrência de 
doenças foliares e de panículas e 
produtividade do arroz irrigado 
Fonte: Adaptado de Santos et al. (2003 
 Generalidades 
 Elemento não exigido pela maioria das 
plantas. 
 Solos tropicais – baixos teores de Na. Não 
constitui problema para a agricultura. 
 O maior interesse no sódio são suas altas 
concentrações em regiões áridas e semi-
aridas do mundo. 
 Nessas condições ele pode contribuir com 
25% ou mais do total de cátions trocáveis, 
causando toxidez às plantas. 
 No Brasil, 9 milhões de hectares são 
afetados pela presença de sais, cobrindo 
sete estados da região nordeste. 
3. SÓDIO 
 Sódio na Planta 
 
 Embora seja deletério em altas concentrações para a 
maioria das plantas, o sódio tem funções importantes 
em várias situações. 
 
 É absorvido na forma de Na+ e as concentrações em 
tecidos vegetais variam de 0,013 a 35,1 g/kg. 
 
 Plantas que vivem em solos com elevados teores de 
Na são chamadas de HALÓFITAS. 
 
 A maioria das halófitas têm desenvolvido adaptações 
para diluir ou contrabalançar os efeitos da salinidade, 
destacando-se: suculência, ajustamento osmótico, 
glândulas de sal e compartimentação iônica. 
3. Sódio 
 
 Deve-se enfatizar que o sódio é essencial apenas 
para algumas espécies. Para a maioria, ele é tóxico 
(em altas concentrações). 
 
 Após a absorção, ele é translocado facilmente pelo 
xilema. 
 
 A essencialidade do Na foi demonstrada na espécie 
australiana Atriplex versicária, a qual foi cultivada 
em solução contendo baixo teor de sódio. 
 
3. Sódio - Sódio na Planta 
 
 Alguns autores afirmam que o Na é essencial para as 
plantas C4 e não para as C3. 
 Há indícios de que o Na estaria envolvido na 
transferência de metabólitos entre os cloroplastos 
das células do mesófilo e a bainha vascular das 
plantas C4. 
 O Na é capaz de substituir o K em determinadas 
funções fisiológicas. Em algumas espécies, o Na 
pode substituir 95% do potássio no substrato. 
 Em relação à substituição das funções do K pelo Na, 
as plantas foram divididas em quatro grupos em 
ordem de magnitude: GRUPO I > GRUPO II > GRUPO 
III > GRUPO IV. 
 Destaca-se que nas plantasdo grupo I, além do alto 
grau de substituição do K, um adicional crescimento 
é obtido, o qual não seria possível pelo aumento do 
conteúdo de K. 
3. Sódio - Sódio na Planta 
 
 As plantas cultivadas apresentam diferentes respostas à 
salinidade, variando desde as sensíveis às tolerantes. 
 Três aspectos tornam as plantas tolerantes à salinidade: 
 Controle da absorção e da alocação de Na; 
 Reajustamento do potencial osmótico; 
 Outros processos fisiológicos do vegetal. 
 
 O crescimento das plantas halófitas é máximo quando os 
teores de sódio são relativamente elevados. 
 
 Em relação à sensibilidade ou tolerância ao Na, as 
plantas foram classificadas em 4 grupos: GI, GII, GIII e 
GIV (Figura 8). 
 
3. Sódio - Sódio na Planta - Funções 
 
Funções – Efeitos do Sódio na Produção Vegetal 
 
3. Sódio - Sódio na Planta - Funções 
 
Figura 8. Resposta no crescimento de várias espécies de 
plantas quando sujeitas ao aumento da salinidade no 
substrato. Grupo I, beneficiadas pelo Na; Grupo II, 
beneficiadas só quando em baixas concentrações; Grupo 
III, sensíveis (ex.: feijão e cevada); Grupo IV, muito 
sensíveis. Fonte: Korndörfer (2006). 
 A resposta das plantas à salinidade é um fenômeno 
complexo, envolvendo alterações morfológicas e de 
crescimento, além de processos fisiológicos e 
bioquímicos. 
 
 O Ca é importante em plantas expostas ao estresse 
salino. Ele atua nas seguintes frentes: 
 Manutenção da permeabilidade seletiva das 
membranas; 
 Extensão da parede celular; 
 Recuperação do estresse celular e 
 Prevenção da absorção do Na em quantidades que 
causam injúria. 
3. Sódio - Sódio na Planta - Funções 
 
Funções – Efeitos do Sódio na Produção Vegetal 
 
 Cobalto no Solo 
 
 Teores no solo: 1 a 40 mg/kg. 
 Rochas ricas em minerais ferro-
magnesianos: fonte de Co no solo. 
 Solos ácidos: teores inferiores a 10 mg/kg. 
 Solos com altos teores de óxidos de Mn: 
forte adsorção de Co2+, resultando em baixa 
disponibilidade para as plantas. 
 Cultivos intensivos, principalmente com 
soja: baixa disponibilidade de 
micronutrientes, principalmente Mo e do 
elemento benéfico Co. 
4. COBALTO 
 Cobalto na Planta 
 
 Absorvido como Co2+, processo realizado de forma 
lenta. 
 
 A translocação dentro da planta ocorre apenas após a 
formação de quelatos com ácidos orgânicos 
 
 Pode ser translocado das folhas para outras partes da 
planta (após aplicação foliar). Isto foi observado nas 
culturas do trevo e da alfafa (Handreck & Riceman, 
1969). 
 
 Teor nas plantas: 0,05 a 0,3 mg/kg. Em leguminosas, 
os teores são mais elevados do que nas gramíneas. 
4. Cobalto 
 A necessidade do cobalto para a fixação do N2 em 
leguminosas e não leguminosas é um fato conhecido 
desde 1960. 
 
 Isto foi comprovado em um trabalho clássico de 
Ahmed & Evans (1960) com plantas de alfafa. 
 
 A ação do Co neste caso pode ser explicada pela 
interdependência entre o suprimento de Co, a 
formação de leghemoglobina e a coenzima cobamida 
(vitamina B12) presente nas bactérias fixadoras de 
N2. 
 
 A coenzima cobamida possui na sua formação o Co3+ 
quelatizado com quatro átomos de N. 
4. Cobaltoi - Cobalto na Planta 
 Segundo Korndörfer (2006), em Bradyrhizobium, três 
compostos são induzidos pelo Co, porque dependem 
da cobamida: 
 
a) Metionina – aminoácido essencial à alimentação 
humana. Sua deficiência afeta a formação dos 
nódulos; 
 
b) Redutase dos ribonucleotídeos, enzima envolvida 
na redução dos ribonucleotídeos e, portanto afeta 
a síntese do DNA e consequentemente a divisão 
celular da bactéria (Quadro 4); 
 
c) Metilmalonil-coenzima A – enzima envolvida na 
síntese da leghemoglobina. 
4. Cobalto - Cobalto na Planta 
4. Cobalto - Cobalto na Planta 
 
Tratamento Volume de nódulos Teor de DNA Metionina 
µg/m3 fg/célula % do total de N-amino 
- Co 2,62 7,8 0,97 
+ Co 3,19 12,3 1,31 
Quadro 4 – Efeito do cobalto em algumas características dos nódulos 
de tremoço-azul (Lupinus angustifolius) 
fg = 10-15 g 
Fonte: adaptado de Diworth & Bisseling (1984) 
 De acordo com Dilworth & Bisseling (1984) o Co 
mantém os nódulos saudáveis e ativos (Quadro 5). 
4. Cobalto - Cobalto na Planta 
 
 
Tratamento 
Nódulos Teor de N* Produção de vagens 
Nº/planta g/kg kg/ha 
Testemunha (-Co) 91 2,38 1.232 
Co na semente 150 2,62 1.687 
Co nas folhas 123 3,14 1.782 
Co na semente + Co 
foliar 
166 3,38 1.844 
Quadro 5 – Efeitos da aplicação de cobalto em amendoim 
* Na matéria seca 
Fonte: adaptado de Reddy & Raij (1975) 
 Para a maioria dos autores, o principal efeito do Co 
nos sistemas simbióticos é a promoção da formação 
da leghemoglobina. 
 
 Embora existam alguns trabalhos sobre o efeito do 
Co no crescimento de plantas, praticamente não há 
evidências do envolvimento deste elemento no 
metabolismo vegetal. 
 
 Para sistemas simbióticos contudo, o Co deve ser 
recomendado, juntamente com o Mo. 
 O cobalto pode ser encontrado no mercado nas 
fontes: cloreto, sulfato e nitrato de Co. Existem 
produtos contendo Mo e Co em concentrações 
variáveis, mas sempre na proporção 10:1. 
4. Cobalto - Cobalto na Planta 
Bibliografia recomendada 
 
 KORNDÖRFER, G. Elementos benéficos. In: 
FERNANDES, M.S. Nutrição mineral de plantas. 
Viçosa, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 
2006, p. 355-74. 
 
 EPSTEIN, E. & BLOOM, A.J. Nutrição de plantas: 
princípios e perspectivas. Londrina, Editora 
Planta, 2006, Segunda Edição, 403p.