NUTRIÇÃO MINERAL DAS PLANTAS - NITROGÊNI

Prévia do material em texto

NUTRIÇÃO MINERAL DAS PLANTAS
INTRODUÇÃO:
Para se desenvolver perfeitamente a planta necessita de luz, água, temperatura adequada e de elementos minerais. Destes elementos minerais, dezessete são considerados essências para as plantas. Como todo ser vivo, as plantas necessitam de água e de diferentes moléculas orgânicas para sua sobrevivência. Portanto, os elementos que compõem a água (H2O) e qualquer molécula orgânica (C, O, H) obviamente têm sua essencialidade totalmente comprovada. Esses elementos são absorvidos pelas plantas a partir da água absorvida pelas raízes e do CO2 (dióxido de carbono) absorvido via fotossíntese. 
Juntamente a esses três elementos, mais seis são absorvidos e exigidos em quantidades superiores aos demais: nitrogênio (N), fósforo (P), enxofre (S), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg), formando os chamados macronutrientes. Já os micronutrientes, que são exigidos em quantidades inferiores pelas plantas, são: ferro (Fe), manganês (Mn), zinco (Zn), cobre (Cu), boro (B) molibdênio (Mo) e cloro (Cl). 
A expressão “exigência”, refere-se às quantidades de macro e micronutrientes que uma cultura retira do solo, do adubo e do ar (caso do N fixado, por ex.), para atender às suas necessidades, crescer e produzir adequadamente. As plantas absorvem os elementos minerais essenciais em quantidades específicas necessárias ao seu desenvolvimento, sendo a quantidade o critério que define os nutrientes em MACRONUTRIENTES E MICRONUTRIENTES. Tal conceituação não significa que um nutriente seja mais importante do que outro, apenas que são requeridos em concentrações diferentes pelas plantas. Os macronutrientes ocorrem em concentrações de 10 a 5.000 vezes superior à dos micronutrientes na planta. 
CRITÉRIOS DA ESSENCIALIDADE:
As plantas absorvem do solo, sem muita discriminação, os elementos essenciais, os benéficos e os tóxicos, podendo estes últimos, inclusive, levá-las à morte. “Todos os elementos essenciais devem estar presentes nos tecidos das plantas, mas nem todos os elementos presentes são essenciais”. Para que um elemento seja classificado como essencial, deve satisfazer alguns critérios (Arnon & Stout, 1939): 
a) A ausência do elemento impede que a planta complete seu ciclo; 
b) A deficiência do elemento é específica, ou seja, o elemento não pode ser substituído por outro elemento; 
c) O elemento deve estar diretamente envolvido na nutrição da planta, fazendo parte de algum composto ou função da planta.
MEIOS QUE CONTRIBUEM COM O FORNECIMENTO DE NUTRIENTES PARA AS PLANTAS:
São três os meios que contribuem com elementos químicos para a composição das plantas: 
· ar – C (como CO2) 
· água – H e O 
· solo – os demais = elementos minerais
O solo não é essencial à vida dos vegetais, entretanto, é fato que este tem papel fundamental em seu cultivo, pois, além de abrigar e fixar as plantas permite cultivos em escala comercial viabilizando economicamente a agricultura. 
O solo é um meio trifásico, pois nele encontramos a solução do solo (água mais elementos), o ar e uma parte sólida composta por minerais de argila e matéria orgânica. Em todos estes compartimentos do solo, encontra-se nutrientes armazenados de muitas formas. Por exemplo, na solução do solo os nutrientes estão dissolvidos na água e é deste compartimento que a planta os absorve. Já nos minerais de argila, os nutrientes se encontram adsorvidos nas cargas elétricas negativas. Por fim, na matéria orgânica, os nutrientes fazem parte da sua estrutura. Assim, o solo é responsável por armazenar e fornecer água, além disso, possui função de fornecer os elementos minerais exigidos pelas plantas. Tais elementos, mais o carbono, o hidrogênio e o oxigênio, presentes no ar e na água, são vitais aos vegetais. 
Os solos podem ser ricos ou pobres quanto ao fornecimento dos nutrientes, de maneira geral, os solos agrícolas brasileiros são ácidos e de baixa fertilidade e necessitam de manejo adequado e planejamento da sua fertilidade. Contudo, mesmo os solos ricos acabam empobrecidos com o decorrer da exploração agrícola. Por isso, a adubação balanceada se torna necessária para fornecer ao solo os nutrientes essenciais ao desenvolvimento dos vegetais, função atribuída aos adubos ou fertilizantes. Adubar não é simplesmente despejar o fertilizante no solo, englobam diversos fatores e boas práticas para promover o uso eficiente dos nutrientes e, assim, remeterá a lucratividade do produtor e a sustentabilidade do sistema. Em resumo, sempre que o fornecimento dos nutrientes pelo solo (reservatório) for menor que a exigência da cultura, torna-se necessário recorrer ao uso de adubos.
São vários os fatores que influenciam a disponibilidade dos nutrientes no solo, tais como: 
• Material de origem do solo e estágio de intemperismo; 
• Teores de argila e matéria orgânica; 
• Interações positivas (sinergismo) e negativas (antagonismo) com outros nutrientes; 
• Espécie cultivada; 
• Intensidade do uso do solo; 
• pH do solo. 
Entre os fatores que afetam a disponibilidade dos nutrientes no solo; o pH e o teor de matéria orgânica são os mais importantes. A faixa de pH em que a maioria dos nutrientes se encontram disponíveis para as plantas na solução do solo está por volta de 5,5 e 6,5. Considerando-se que a maioria dos solos brasileiros apresenta acidez média a alta, sendo a correção desta, ou seja, a calagem, um fator decisivo para promover o equilíbrio na disponibilidade de todos os nutrientes. É importante ressaltar que os solos manejados sob o sistema de plantio direto podem apresentar pH menor que 5,5 e, no entanto, apresentam rendimentos excelentes. Isto é devido principalmente ao equilíbrio promovido pelo não revolvimento do solo e ao acúmulo de matéria orgânica. 
A matéria orgânica é fonte de nutrientes, principalmente de boro. Além disso, possui alta afinidade por metais, como zinco e cobre, formando complexos de superfície e complexos solúveis, sendo fundamental para o armazenamento e disponibilidade destes para as plantas. Os nutrientes não são absorvidos pelos vegetais na forma orgânica, ou seja, qualquer material orgânico (fertilizante orgânico) deve passar pelo processo de mineralização para disponibilizar os elementos para as plantas. De maneira geral, quando adicionado um fertilizante mineral no solo, este se solubilizará na fase líquida do solo (solução do solo) liberando íons de carga positiva (cátions) e de carga negativa (ânions). Somente na forma iônica os nutrientes poderão ser absorvidos da solução do solo pelas plantas.
A extração dos nutrientes do solo pelas plantas, não se faz nas mesmas quantidades durante seus vários estádios de crescimento, tanto para as culturas anuais quanto para as perenes nos seus estádios produtivos. Quando a planta é nova a absorção dos nutrientes do solo é muito pequena; depois segue-se um período com uma grande produção de matéria seca e, portanto, uma maior absorção de dos nutrientes pelas plantas; e num período final, em que a planta entra no período de maturação, há uma fase de estabilização, onde a absorção dos nutrientes é muito pequena ou mesmo nula.
FIGURA – Absorção de N e K ao longo do ciclo de vida do tomateiro (Fayad, 2002).
NITROGÊNIO
De maneira geral, o N é o nutriente mineral mais exigido pelas plantas. Os principais locais onde podemos encontrar nitrogênio na natureza são: as rochas, o solo e a atmosfera. A contribuição do nitrogênio da rocha para se transformar em nitrogênio do solo (onde a planta pode absorver o nutriente) é muito pequena, quase nula, ficando indisponível para a planta. 
A atmosfera possui aproximadamente 79% de nitrogênio na forma de N2. Mas, o N2 é uma fonte natural gasosa e não diretamente aproveitado pelas plantas. Para tal, há necessidade de uma transformação prévia do nitrogênio atmosférico para formas de nitrogênio no solo as quais a planta pode absorver: NH4+ (amônio) e NO3- (nitrato). Este processo é chamado de fixação biológica de nitrogênio (FBN). O sistema fixador de nitrogênio de maior interesse agrícola é o sistema simbiótico constituído pela associaçãoradicular entre bactérias do gênero Bradyhizobium e plantas da família das leguminosas, que desenvolvem nódulos radiculares característicos. Diversos fatores do solo (pH, P, Mo, Co, Ca, Mg, etc) e da planta e bactéria (compatibilidade) afetam a eficiência de fixação.
O nitrogênio no solo está predominante na forma orgânica, ou seja, está fazendo parte das estruturas da matéria orgânica do solo. O nitrogênio orgânico representa 95% do total de nitrogênio no solo. Quando não é aplicado nenhum fertilizante nitrogenado mineral (ex: ureia) no solo, observamos então a importância da matéria orgânica para disponibilizar nitrogênio para as plantas. As frações de nitrogênio inorgânicos (minerais) são compostas principalmente por NH4+ e NO3-, ou seja, na forma de íons, e lembrando que somente na forma iônica os nutrientes são absorvidos pelas plantas. O NH4+, por ser um cátion, pode estar adsorvido aos minerais de argila (CTC do solo) ou na solução do solo. No entanto, o NO3- é um ânion, e está predominantemente na solução do solo.
Com relação ao nitrogênio, as plantas são capazes de absorvê-lo do meio em diferentes formas: N2 – caso das leguminosas pela FBN; ureia (via foliar) e na forma mineral como NH4+ e NO3- , sendo esta última predominante em condições naturais, devido ao processo de nitrificação. Ambas as formas minerais são rapidamente absorvidas pelas raízes das plantas.
FUNÇÕES DO NITROGÊNIO NA PLANTA:
Na planta, o nitrogênio é constituinte de aminoácidos (formam a proteína), nucleotídeos, coenzimas, clorofila, alcaloides e outros. O nitrogênio é necessário para a síntese da clorofila e está envolvido no processo de fotossíntese. Cerca de 90% do nitrogênio da planta encontra-se em forma orgânica e é assim que desempenha as suas funções, como componente estrutural de macromoléculas e constituinte de enzimas. 
SINTOMAS DE DIFICIÊNCIA OU EXCESSO DE NITROGÊNIO:
Quando o suprimento de nitrogênio pelo meio é insuficiente, o nitrogênio das folhas velhas é mobilizado para os órgãos e folhas mais novas. Consequentemente, plantas deficientes em nitrogênio mostram os sintomas primeiramente nas folhas velhas. O amarelecimento das folhas velhas é o primeiro sintoma de uma inadequada nutrição da planta em nitrogênio. O amarelecimento ou clorose das folhas mais velhas decorre da inibição da síntese de clorofila que consequentemente diminui a fotossíntese.
Também, na ausência desse elemento, outro processo bioquímico afetado na planta é, justamente, a síntese proteica, com consequências no seu crescimento. Portanto, um sintoma de deficiência de nitrogênio é o pequeno aporte das plantas. Além da redução do crescimento vegetativo, a carência de nitrogênio aumenta o sistema radicular, diminuindo a relação parte aérea/raiz. Por fim, a deficiência de nitrogênio pode diminuir a produtividade de grãos ou frutos ou forragem das culturas.
Plantas com excesso de nitrogênio apresentam folhas de coloração verde escura, com folhagem suculenta, tornando-a mais susceptível às doenças e ataque de insetos ou déficits hídricos, reduzindo a qualidade do produto final (grãos, frutos, forragens e etc.). O excesso de nitrogênio provoca crescimento excessivo da parte aérea, o que pode provocar o acamamento de espécies de gramíneas, como o milho e arroz.
PRINCIPAIS FONTES DE NITROGÊNIO:
Fertilizante mineral:
	Fertilizante
	Formas do N
	N%
	Outros
	Uréia
	Amidica
	45-46
	-
	Nitrato de Amônio
	Amonical e Nítrica
	33
	-
	Sulfato de Amônio
	Amonical
	21
	23% S
	DAP
	Amonical
	16-18
	42-48% P2O3
	MAP
	Amonical
	11
	52% P2O3
	Nitrato de Cálcio
	Nítrica
	15-16
	18% Ca
	Nitrato de Potássio
	Nítrica
	13
	46% K
	Nitrato de Sódio
	Nítrica
	16
	
Fertilizante orgânico:
Restos culturais - no sistema de plantio direto, os restos culturais deixados sobre a superfície do solo garantem a cobertura e a proteção contra processos que podem prejudicá-lo. Assim, o plantio direto diminui o impacto da agricultura e de máquinas agrícolas sobre o solo, por dispensar qualquer método convencional para o seu preparo. Também, esse sistema permite a reciclagem dos nutrientes, pois estes restos culturais vão ser decompostos e o nutrientes destes restos culturais retornarão para o solo, como o nitrogênio, ficando disponível para as plantas.
Adubação verde - as principais plantas utilizadas em adubação verde são plantas da Família Leguminosa, (plantas que dão vagens, como o feijão, lentilha, feijão de porco, crotalária e ervilhaca), porque plantas desta família tem associações com bactérias do gênero Rizobium em suas raízes, que por sua vez tem a capacidade de transformar nitrogênio atmosférico em nitrogênio mineral para o solo (fixação biológica de nitrogênio). Assim, o cultivo dessas plantas produz uma quantidade grande de biomassa com alto teor de nitrogênio. Portanto, a pratica da adubação verde consiste em cultivar essas plantas, e no fim do seu ciclo, estas são cortadas e deixadas sobre o solo como restos culturais (às vezes a biomassa destas plantas é incorporada no solo). Desta forma, os restos culturais serão decompostos e o nitrogênio da biomassa da planta retornará para o solo, ficando o nitrogênio disponível para um cultivo posterior. Este processo é chamado de reciclagem de nutrientes.
Cama de aves - é um adubo orgânico composto geralmente por casca de arroz e/ou serragem juntamente com fezes, urina e restos de ração. Tem em sua composição uma grande quantidade de nitrogênio (podendo chegar a mais de 3%), e também é fonte de outros nutrientes, como P, K, Ca e Mg. A cama de aves é amplamente utilizada na agricultura, como nas culturas da banana, maracujá, milho e etc. No entanto, deve-se tomar cuidado na dose aplicada, pois ao conter grande quantidade de nitrogênio, pode suprir excessivamente as plantas com esse elemento. 
Dejetos de animais - são também adubos orgânicos, podendo ser encontrados na forma liquida, produzidos geralmente por suínos ou bovinos. A porcentagem de nitrogênio é em torno de 1 a 2%, normalmente menor que na cama de aves. Também são fontes de outros nutrientes, como o P. Os dejetos de animais são bastante utilizados na agricultura, principalmente em áreas de produção animal em grande escala. No entanto, deve-se ter cuidado ao aplicar este adubo porque possuem elevado teor de fósforo e metais pesados, como o cobre e zinco.
FIGURA – Etapas da reciclagem de nutrientes.
MANEJO DOS FERTILIZANTES NITROGENADOS:
	A recomendação mais comum para a aplicação de nitrogênio é parcelar a dose total e fornecer o nutriente o mais próximo possível do estádio de desenvolvimento em que a planta necessite. A principal razão é reduzir os riscos de perdas de nitrogênio por lixiviação e volatilização. Assim, as doses recomendadas para a pré-semeadura são baixas. Apesar da plantar necessitar baixas quantidades de nitrogênio no início do ciclo, não é recomendável anular a adubação pré-semeadura, principalmente para as gramíneas, como o milho e o arroz. Pois mesmo sendo doses baixas de fertilizante, o nitrogênio na semeadura ajuda a aumentar o potencial de rendimento da cultura.