(20171017200751)7. Aula Unidade 2

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CIÊNCIA DO SOLO: 
FERTILIDADE DO SOLO E 
NUTRIÇÃO MINERAL DE 
PLANTAS 
Faculdade Pitágoras 
Unidade de Teixeira de Freitas-BA 
Setembro 2017 
Prof. MSc. Eduardo Vieira 
Curso de Engenharia Florestal/Agronomia 
 
U
_
2.
4 
DINÂMICA DOS 
MACRO E 
MICRONUTRIENTES NO 
SOLO 
 U_2.4 
DINÂMICA DOS MACRO E MICRONUTRIENTES NO 
SOLO 
1. Potássio 
• O K é um nutriente vital para as plantas e 
nenhum outro pode substituí-lo. 
• As plantas cultivadas contêm aproximadamente 
a mesma quantidade de K e N, mas mais K que P. 
Em muitas culturas de alta produtividade, o teor 
de K excede o de N. 
• É depois do P, o nutriente mais consumido como 
fertilizante pela agricultura brasileira. 
Funções do K 
1) Ativação enzimática: A principal função 
bioquímica do K é a ativação enzimática. 
Mais de 50 enzimas são dependentes do K para sua 
atividade normal (sintases; oxiredutases; disidro 
genases; tranferases e quinases) muitos deles 
participantes dos processos de fotossíntese e 
respiração. 
 
2) O K atua na síntese de proteínas, de 
carboidratos e da adenosina trifosfato (ATP); 
 
>> Tem sido atribuído ao K um efeito indireto no acúmulo 
de putrescina em tecidos de plantas deficientes em K. 
>>A putrescina, composto fitotóxico na planta, tem 
origem em aminoácidos básicos (ornitina, citrulina, 
arginina) 
>>Em plantas deficientes em K, ocorre a redução na 
síntese proteica e acúmulo dos aminoácidos básicos, 
levando a um grande aumento no teor de putrescina. 
>>Nas regiões lesadas (clorose e necrose) nas bordas e 
pontas das folhas mais velhas, sintomas típicos de 
deficiência de K em plantas, ocorre um acúmulo de 
putrescina. 
3) O K atua também na regulação osmótica, na 
manutenção de água na planta por meio do 
controle da abertura dos estômatos, na 
resistência da planta à incidência de pragas e 
doenças por meio do efeito na resistência e na 
permeabilidade das membranas plasmáticas. 
 
Lignina, Celulose 
e Extrativos 
CO2+ H2O  Luz  CHO (açúcares) 
O bom funcionamento desse sistema é 
altamente dependente dos nutrientes 
Efeito do K no controle estomático 
Mais K: 
aumenta o 
turgor das 
células 
guardas 
Com K Sem K 
4) Transporte no Floema 
• O potássio assume papel importante no transporte da 
sacarose e dos fotossintetizados das folhas para os 
órgãos de armazenamento. 
• Nesse caminho, os produtos assimilados passam por 
três sistemas: 
a) difusão no simplasto e espaço livre; 
b) transporte ativo através da membrana citoplasmática 
para o floema; 
c) fluxo passivo pelos tubos crivosos. 
O potássio influencia os três processos, em particular os 
dois últimos (Header, 1977 citado por Malavolta & 
Crocomo, 1982). 
Resumo Funções do K 
4. Potássio no solo 
K-aplicado K-absorvido 
K na 
solução do 
solo 
K-lixiviado 
K-trocável K-não 
trocável 
K-mineral 
ou 
K-estrutural 
Troca 
Com absorção reações tendem para direita 
Figura: Forma de K no solo 
K - Total 
K - Estrutural 
K - Trocável 
K - Não Trocável 
K - Fixado 
K - Precipitado 
K - Matéria Orgânica 
K- Solução do Solo 
 
Formas de K no solo 
K-TOTAL 
K-ESTRUTURAL 
K-TROCÁVEL 
K-NÃO TROCÁVEL 
K-FIXADO 
K-PRECIPITADO 
K-MATÉRIA ORGÂNICA 
K- Solução do Solo 
K- Total 
 
Representa o somatório de todas as formas de K 
no solo. 
 
Varia muito de solo para solo de acordo com a 
origem do solo, da composição mineralógica e do 
grau de intemperismo. 
 
A determinação do K total é feita por meio do uso 
de HF com posterior dissolução dos extratos com 
HCl. 
K-TOTAL 
K- Estrutural 
 É a forma onde se encontra a maior quantidade de K 
no solo; 
 
 Nela, o K faz parte da estrutura dos minerais primários 
e, ou, secundários; 
 
 O K somente é liberado para a solução do solo quando 
esses minerais são intemperizados; 
 
 Como a intemperização é um processo lento, as 
quantidades liberadas por esse mecanismo são, na 
maioria dos solos, pequenas e insuficientes para suprir 
a demanda da planta, especialmente aquelas de ciclo 
curto; 
K-ESTRUTURAL 
K- Estrutural 
O intemperismo é um processo lento que 
depende de fatores físicos, químicos e 
biológicos, sendo favorecido por condições de 
elevada umidade e temperatura e pela 
diminuição da concentração dos elementos na 
solução do solo; 
 
À medida que a concentração de K a solução 
do solo diminui, aumenta a contribuição 
relativa da fração trocável e da estrutural na 
nutrição vegetal. 
K-ESTRUTURAL 
K- Estrutural 
 
• A fração do K que se encontra na forma 
estrutural não aparece nos resultados de 
fertilidade dos solos, uma vez que os métodos 
analíticos usados para esse objetivo não 
quantificam essa forma em razão de sua baixa 
disponibilidade num curto ou médio período 
de tempo. 
 
K-ESTRUTURAL 
K- Trocável 
 A forma trocável envolve a fração do K que se 
encontra ligada às cargas negativas nas superfície das 
frações orgânicas e inorgânicas (minerais de argila 
silicatada, óxidos e hidróxidos) do solo; 
 
 É a fonte de maior interesse para a nutrição vegetal, 
visto que restitui rapidamente o K retirado da 
solução do solo pelas plantas ou perdido por 
lixiviação; 
 
 Essa forma representa a reserva imediata de K para 
as plantas; 
 
 
K-TROCÁVEL 
K- Trocável 
 As ligações do K-trocável com os 
componentes da fase sólidas do solo são de 
caráter eletrostático; 
Nesse tipo de ligação (adsorção eletrostática), 
os elementos somente se ligam às superfícies 
sólidas com cargas oposta. 
 
K-TROCÁVEL 
K- Trocável 
 O K-trocável é extraído do solo com uma 
solução neutra (pH=7,0) de acetato de amônio 
1,0 mol L-1; 
 O teor de K extraído por esse reagente 
normalmente se assemelha àquele extraído 
por sais neutros, ácidos diluídos, ou pela 
resina trocadora de íons; 
Para alguns solos do RS o extrator Mehlich-1 
extraiu menos de 80% do teor extraível pelo 
acetato de amônio. 
K-TROCÁVEL 
K-Não Trocável 
 O K-não trocável é considerado o teor 
extraído solo por uma solução de ácido nítrico 
(HNO3) fervente, subtraída daquela extraída 
pelo acetato de amônio (K-trocável); 
 
Ela inclui, por tanto, a parte do K-estrutural 
que e dissolve mais facilmente em meio ácido 
em adição ao K fixado nas entrecamadas de 
minerais do tipo 2:1, como illita e vermiculita; 
K-NÃO TROCÁVEL 
K-Não Trocável 
 Em solos com predomínio de minerais de argila do 
tipo 1:1, os teores de K não-trocável muitas vezes se 
assemelham aos teores de K-trocável; 
 
 Por outro lado, em solos com predomínio de argilas 
silicatadas do tipo 2:1, e mesmo em alguns com 
minerais do tipo 1:1, o K-não trocável é, de modo 
geral, consideravelmente maior que o K-trocável; 
 
 Em muitas situações, o K-não trocável tem uma 
contribuição significativa para o fornecimento de K 
para as plantas, principalmente quando o trocável é 
baixo e em solos com teores substanciais de minerais 
do tipo 2:1. 
K-Fixado 
 O K-fixado é considerado aquele que se encontra 
neutralizando as cargas negativas no interior das 
entrecamadas de alguns minerais do tipo 2:1, 
como illita e a vermiculita; 
 
Não é prontamente disponível às plantas; 
 
Ele só se torna disponível a partir do momento 
em que é substituído por outros cátions na 
entrecamada, o que ocorre, principalmente, 
quando há diminuição acentuada da 
concentração de K na solução do solo; 
 
K-FIXADO 
K-Fixado 
 A fixação de K é muito expressiva em solos de 
países de região temperada, nos quais 
predominam minerais do tipo2:1; 
 
Nos solos brasileiros, a fixação de K 
normalmente é inexistente, ou pouco 
expressiva, em decorrência da pequena 
presença de minerais 2:1 e da presença de 
polímeros de Al que impendem a aproximação 
das entrecamadas. 
K-FIXADO 
K-Precipitado 
 Os precipitados são compostos sólidos resultantes 
da combinação de duas ou mais moléculas 
relativamente grandes, não são absorvidos. 
 
 A formação e a dissolução dos precipitados 
dependem do pH e da atividade na solução do solo 
(concentração efetiva) dos íons que integram 
compostos e são governadas por uma constante 
dissolução, específica a cada composto. 
 
 A participação de precipitados com K no solo é pouco 
expressiva, diferentemente da de outros elementos, 
com, P, Ca, Al, Fe, Mn, etc. 
K-PRECIPITADO 
K-na MATÉRIA ORGÂNICA 
 Diferente de outros nutrientes, como N e P, o 
teor de K na matéria orgânica do solo é 
extremamente pequena, pois se restringe ao K 
na fração orgânica viva; 
O K não faz parte de nenhuma fração orgânica 
do solo, pois, não integra nenhum composto 
orgânico estável; 
 Sendo Assim, ele é lavado do material 
orgânico logo após morte das células. 
K-MATÉRIA ORGÂNICA 
K-na Solução do Solo 
 A solução do solo é constituída pela água 
mais os elementos minerais e compostos 
orgânicos nela dissolvidos. 
 
Apesar de ser o meio de onde as plantas 
absorvem os nutrientes, a solução da maioria 
dos solos agrícolas é bastante diluída. 
 
K- Solução do Solo 
K-na Solução do Solo 
 A concentração de K é normalmente inferior a 
20mg L-1, mesmo em solos fertilizados, e por 
isso, a quantidade de K nesse meio esgotar-se-ia 
em poucas horas ou em alguns dias, caso não 
fosse efetuada a reposição pela fase sólida. 
 
 A reposição do K na solução do solo é feita 
pelas diversas formas de K do solo já descritas, 
mas, principalmente, pelo K-trocável. 
 
 
K- Solução do Solo 
Figura . Processos de fixação do nitrogênio atmosférico (N2). 
 
 
Nitrogênio 
Nitrogênio 
Bacteriódes nos nódulos radicular de plantas de soja 
 
Bacteriódes 
Nitrogênio 
Fotossíntese Ar 
 
CARBOIDRATOS 
 
O2 N2 
 
 
METABOLISMO OXIDATIVO 
(ciclo de krebs) 
 
CADEIA RESPIRATÓRIA 
 
 
 Leg-hemoglobina 
 (Co) 
 
 
Elétrons ATP H
+
 
 
 Sistema Transportador de 
elétrons 
(Ferrodoxina 
 
ADP+Pi 
 Parte aérea 
 
 
 é 
Nitrogenase 
 
N  N + 3H+ 
 
 Xilema 
 
 
Bacterióide 
Fe-proteína II 
 
é 
Fe-Mo proteína I 
 
é 
 
 2NH3 
Aminoácido 
Ex: 
Asparagina 
 
 Membrana da bactéria 
Figura 24. Reações metabólicas de FBN nos bacterióides. 
 
Nitrogênio 
Não Inoculada Inoculada 
Nitrogênio 
N no solo 
 
N-orgânico (proteína) =>N-amídico (R-NH2) =>N-amoniacal (NH4+) => N-nitrato (NO3-) 
 (aminização) (amonificação) (nitrificação) 
 5% 
Óxidos nitroso e nítrico (gás) 
Radical: amônio NH4
+ , 
Nitrito (NO2
-) 
e nitrato (NO3
-) 
 95% 
Em combinações orgânicas: 
 (N-orgânico) 
 
(Não assimilável pelas plantas) 
• Transferência de fotossintatos raiz/rizosfera 
CARBONO FOTOASSIMILADO 
100 
 RAIZES-20-40% 
 RESPIRAÇÃO 
 CRESCIMENTO 
 CO2 
 EXUDATOS MUCIGEL TECIDOS 
 MICROORG. 
 CO2 
 M.O. DO SOLO 
 MICROORGANISMOS 
 CO2 
 COMPOSTOS LIVRES 
 
Microbiota 
 
 N-orgânico N-amínico N-amoniacal N-nitrito N-nitrato 
Imobilização (C/N>33/1) 
 
Microbiota 
 
Nitrogênio 
Fatores que afetam a disponibilidade no solo: 
Favorecer a MINERALIZAÇÃO: 
 N-orgânico N-amínico N-amoniacal N-nitrito N-nitrato 
Clima: 
T: ~30oC; Umid.: 50-60% da C.C. 
C/N:<20/1; Solo arejado e pH 
 
Nitrogênio 
OBRIGADO PELA ATENÇÃO E 
ATÉ A PRÓXIMA AULA!!!