Nutrição Mineral em Plantas

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Desenvolvimento Vegetal:
Nutrição
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Introdução
As plantas são conhecidas como organismos autotróficos, porque produzem seu próprio alimento. 
No entanto, qual é o alimento das plantas? Ou melhor, de que são feitas as plantas?
Como já se sabe as plantas e os demais seres vivos são constituídos por alguns dos 89 elementos químicos existentes na natureza.
 (dezesseis dos 105 elementos que constam na Tabela Periódica são sintéticos).
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Introdução
Apesar de mais de 60 desses elementos químicos já terem sido encontrados nos vegetais, somente pouco mais de uma dezena é realmente essencial para os mesmos.
Contudo, faz se necessário saber o que torna um elemento químico essencial para os vegetais. 
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Elemento Símbolo % em matéria seca 	 Classificação 	
 
Carbono C 	 45 	 Macronutriente 	
Oxigênio O 45 	 	
Hidrogênio H 	 6 		
Nitrogênio N 	 1,5 		
Potássio K 	 1,0	
Cálcio Ca 	 0,5 		
Magnésio Mg 	 0,2 	
Fósforo P 	 0,2 		
Enxofre S 	 0,1 		
Cloro 	 Cl 	 0,01 	 Micronutriente 	
Ferro Fe 0,01 	
Manganês Mn 	 0,005 		
Boro 	 B 0,002 	
Zinco 	 Zn 0,002	
Cobre Cu 	 0,0006 		
Molibdênio Mo 	 0,00001 		
Níquel 	 Ni -
Modificada de Salisbury & Ross (1991). 		
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Introdução
A demonstração da essencialidade desses 17 elementos foi gradual. 
Por volta de 1.900, fisiologistas vegetais como Knop e Sachs estabeleceram que as plantas não requerem necessariamente partículas do solo, matéria orgânica ou microrganismos para completarem seu ciclo de vida.
 Esses pesquisadores já sabiam que as plantas podiam crescer em água com saís dissolvidos contendo N, P, K, S, Ca, Mg e Fe. 
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Introdução
Em 1923 já se sabia que além dos macronutrientes e do Fe, quatro nutrientes a mais (Cu, Mn, Zn e B) aumentavam o crescimento das plantas quando adicionados em pequenas quantidades.
Em 1939, Arnon & Stout demonstraram que o Mo é essencial para plantas. 
Em 1954, com o avanço das técnicas de purificação de sais e de cultivo hidropônico, descobriu-se a essencialidade do Cl.
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Elementos considerados essenciais e/ou benéficos
Alguns elementos não são considerados essenciais, mas apenas benéficos para algumas plantas. 
Esse é o caso do sódio (Na), do silício (Si) e do cobalto (Co). 
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Elementos considerados essenciais e/ou benéficos
O sódio é normalmente muito tóxico para os vegetais. No entanto ele é importante para as espécies que possuem fotossíntese do tipo C4
É interessante notar que boa parte das plantas halófitas (resistentes ao sódio) são de fotossíntese C4. Sabe-se que nessas plantas, o sódio seja necessário para a entrada de piruvato na célula do mesofilo onde ele regenera o fosfoenolpiruvato (PEP), que é substrato da enzima PEPCase.
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Elementos considerados essenciais e/ou benéficos
Em plantas que acumulam silício, este é depositado como sílica (SiO2) amorfa na parede celular.
O Si contribui para as propriedades da parede celular, incluindo rigidez e elasticidade. 
Além disso, o Si previne a herbivoria já que prejudica o aparelho bucal de insetos mastigadores. 
Plantas de arroz deficientes em Si são mais susceptíveis ao acamamento (tombamento das plantas, o que impede sua colheita mecanizada) e ao ataque de fungos.
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Elementos considerados essenciais e/ou benéficos
O cobalto é necessário para as bactérias que fixam nitrogênio e, por conseguinte, é imprescindível para as leguminosas que estão fazendo simbiose com esses organismos. 
Contudo, plantas supridas com nitrogênio não necessitam mais de cobalto.
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Elementos considerados essenciais e/ou benéficos
Embora não seja essencial para plantas, o cobalto faz parte da vitamina B12, a qual é essencial para os animais. 
Nesse caso, é interessante que as plantas acumulem o elemento, principalmente aquelas empregadas em pastagens (espécies forrageiras).
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Como as plantas adquirem os nutrientes?
O carbono, oxigênio e hidrogênio são adquiridos a partir do CO2 atmosférico e da água presente no solo. 
Depois de adquiridos, eles são incorporados às plantas pelo processo de fotossíntese. 
Como conseqüência da fotossíntese, esses três nutrientes fazem parte de praticamente todas as moléculas orgânicas dos vegetais e são responsáveis por cerca de 94-97% do peso seco de uma planta. 
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Como as plantas adquirem os nutrientes?
Os demais nutrientes (6-3 % restantes) fazem parte dos minerais presentes no solo. 
Por derivarem dos minerais, esses elementos são denominados nutrientes minerais e o processo pelo qual as plantas os adquirem é denominado nutrição mineral.
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Critérios de Essencialidade 
STOUT & ARNON (1939) 
Um elemento é considerado essencial quando:
1- Quando a planta não consegue completar o ciclo de vida na sua ausência. 
2- O elemento tem função específica e não pode ser substituído. 
3- O elemento deve estar implicado diretamente no metabolismo da planta, fazendo parte de um constituinte essencial ou exigido para um passo metabólico específico. 
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Representação da "Lei do
mínimo de Liebig".
Essa lei estabelece que a produtividade de uma cultura é limitada pelo elemento que está presente em menor quantidade. 
Nesse caso, mesmo se aumentarmos a concentração dos demais nutrientes, não haverá um aumento da produtividade. 
Além de se levar em conta a Lei do mínimo, é necessário considerar que também há um máximo para a utilização de um nutriente
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ABSORÇÃO DOS NUTRIENTES MINERAIS
O encontro dos nutrientes com as raízes pode envolver três processos diferentes
Difusão: o nutriente entra em contato com a raiz ao passar de uma região de maior concentração para uma de menor concentração próxima da raiz.
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ABSORÇÃO DOS NUTRIENTES MINERAIS
Fluxo de massa: o contato se dá quando o elemento é carregado de um local de maior potencial de água para um de menor potencial de água próximo da raiz.
Interceptação radicular: o contato se dá quando a raiz cresce e encontra o elemento.
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Transporte de nutrientes
Via simplasto e apoplasto. O nutriente chega até a raiz (pêlo radicular) por difusão, 
interceptação radicular ou fluxo de massa.
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Bibliografia consultada
Kerbauy, G.B. Fisiologia Vegetal. Editora Guanabara Koogan S.A, 2004.
Taiz, L.; Zeiger, E. Fisiologia Vegetal. 3.ed. – Porto Alegre: Artemed, 2004.