Nutrição de plantas

Plantas crescem e se desenvolvem absorvendo água e elementos minerais do solo e dióxido de carbono (CO2) através das folhas. Uma série de elementos minerais são individualmente necessários à medida que o crescimento e o desenvolvimento somente ocorrerá se todos estão adequadamente disponíveis, e serão modificados ou cessarão se algum deles não for adequadamente suprido. O fator limitante ou deficiente muitas vezes pode ser a água, a luz solar ou até mesmo o CO2, mas mais freqüentemente será um dos elementos minerais obtidos do solo. Estes elementos podem ser facilmente fornecidos através da aplicação de fertilizantes. Às vezes solos levemente deficientes em alguns nutrientes são desejados para o plantio de tabaco, pois podem ser corrigidos e a aplicação de fertilizantes pode ser controlada, evitando um crescimento vegetativo exagerado, pois este nem sempre é desejado. Tudo isso é muito relevante para o tabaco, onde o objetivo é produzir folhas com uma composição química relativamente específica para alcançar importantes padrões de qualidade. Por isso é importante uma adubação equilibrada que contemple os requerimentos da planta e que permita que o produtor tenha uma boa produção e qualidade, gerando os melhores rendimentos. Para isso é importante saber qual a função dos nutrientes e suas interações com outros elementos minerais, bem como a identificação dos sintomas de deficiência ou excesso destes nas plantas.  

 

Doenças nutricionais

Doenças nutricionais de plantas podem ser causadas tanto pela falta ou pelo excesso de certos nutrientes no solo. Embora nitrogênio, fósforo e potássio sejam os principais nutrientes em fertilizantes, outros elementos como magnésio, cálcio, boro, enxofre, manganês, zinco, cobre e ferro também são essenciais à produção de tabaco. Boro, zinco, cobre e ferro são requeridos somente em pequenas quantidades e por isso são chamados de micronutrientes. A diferença entre macronutrientes e micronutrientes é baseada somente na quantidade requerida pela planta e não pela sua importância. Os macro são requeridos em quantidades relativamente altas, com respostas proximamente ligadas com as quantidades disponíveis, dentro de uma longa escala de quantidade. Os micronutrientes são requeridos em quantias muito pequenas, mas a sua falta pode causar a morte ou baixa performance. Nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) são os três mais importantes macronutrientes. Cálcio e enxofre estão presentes na planta em razoável quantidade e também são considerados macronutrientes, mas sua importância é encoberta ou pelo fato de raramente serem deficientes ou são aplicados em quantidades suficientes nos compostos usados para suprir nitrogênio, fósforo e potássio. O magnésio, que também é requerido em boas quantidades, também deve ser aplicado de forma específica.
O conteúdo específico de um determinado elemento no tecido foliar não necessariamente reflete a necessidade da planta nestas quantias; o fenômeno do consumo de luxo pode anular estas conclusões. A absorção mineral em excesso dentro de requerimentos nutricionais determinados e específicos pode ser uma indesejável ocorrência, como pode ser visto no caso do cloro. Muitas vezes é uma interação entre vários elementos ao invés de quantidades absolutas de um deles que é mais importante, e o consumo de luxo também pode ter efeitos importantes.  

 

Funções dos nutrientes

Macronutrientes:

Nitrogênio (N):
É essencial para a formação das proteínas, substâncias que fazem parte dos tecidos vegetais. As proteínas são indispensáveis à vida das plantas e dos animais. O nitrogênio faz parte, ainda, de compostos do metabolismo, como a clorofila e os alcalóides, bem como de muitos hormônios, enzimas e vitaminas.
No tabaco é essencial para o crescimento das plantas e folhas, sendo importante no processo de fotossíntese, o que contribui diretamente na produção. De forma individual é o nutriente mais importante e o elemento que mais influencia o desenvolvimento da planta de tabaco. O nitrogênio faz parte da molécula de nicotina e influi na sua produção, formando em torno de 13% deste composto, que é o mais importante e característico componente da folha de tabaco.

Fósforo (P):
Age na respiração e na produção de energia. Age na divisão das células, intensificando-a; entra na composição de algumas substâncias de reserva, como os albuminóides e o amido; dá força e rigidez aos caules dos cereais; facilita a floração; aumenta a frutificação; apressa a maturação; intensifica a resistência das plantas às moléstias; contribui para o desenvolvimento do sistema radicular e para a saúde geral da planta. O fósforo age na colheita, como fator de qualidade e quantidade, isto é, contribui para uma produção maior e melhor.
Participa ativamente em grande parte das reações bioquímicas, da fotossíntese, respiração, síntese de proteínas e glicídios, atuando no equilíbrio entre amido e açúcares. Como nutriente é fator de crescimento e precocidade, ativador inicial (arranque), que em geral tende a encurtar a fase vegetativa (participa em todas as reações energéticas do metabolismo). Acelera a maturação das folhas de tabaco, que está relacionada com um aumento de carboidratos (açúcares).

Potássio (K):
Com este nutriente, as plantas elaboram os açúcares e o amido. Ele é indispensável para a formação e o amadurecimento dos frutos; aumenta a rigidez dos tecidos e a resistência das plantas às pragas e moléstias; favorece o desenvolvimento do sistema radicular; deve ser fornecido numa relação adequada com o nitrogênio para garantir um perfeito equilíbrio entre o crescimento, produção e qualidade.
O potássio tem importante função na síntese e translocação de açúcares e de amido. Ele também diminui o dano causado pelas geadas por ser um solvente mais ativo dentro da célula, diminuindo o ponto de congelamento da solução celular. O potássio também promove a formação de proteínas e, como cátion, o K acompanha o nitrato desde as raízes até a folha, onde é reduzido a amônio para ser incorporado ao aminoácido.  Depois disto, o K retorna às raízes junto com o malato. Considerado elemento importante para aumentar a tolerância a doenças fúngicas e para melhorar sua resistência contra o estresse hídrico (seca), atuando na abertura e fechamento dos estômatos, resultando isto numa melhor regulação dos processos fisiológicos como a transpiração. Existe uma correlação entre o seu nível no mesófilo foliar e a utilização da energia e radiação solar, otimizando a fixação de CO2 e, além disso, melhora a conversão de energia luminosa em energia química em condições de baixa luminosidade.

Cálcio (Ca):
Em baixas concentrações, estimula a absorção de outros íons. Ele é indispensável para manter a estrutura e o funcionamento normal das membranas, particularmente da plasmalema (membrana plasmática).  Influi, de modo predominante, no equilíbrio entre a acidez e a alcalinidade do meio e da seiva. O cálcio é um dos principais constituintes inorgânicos do tabaco, sendo o segundo mais absorvido, ficando somente atrás do potássio. Componente estrutural da parede celular, mais precisamente da lamela média e como tal, relacionado diretamente aos acontecimentos envolvidos na divisão e elongação celular. Também está presente na planta na forma de sais insolúveis de ácidos orgânicos sendo importante na estabilidade dos cromossomos.  Apesar de não fazer parte da membrana celular, sua função na permeabilidade, transporte e manutenção da integridade é concreto. Regula a permeabilidade diferencial, quer dizer, frente a uma provisão insuficiente, as membranas perderão efetividade como barreiras para a livre difusão de íons (entrada e saída) e na seletividade. Atua na neutralização dos ácidos orgânicos (formação de sais), regula a pressão osmótica e o pH celular, está vinculado a funções de sistemas enzimáticos específicos e sua presença se reconhece na ativação de substâncias reguladoras do crescimento e desenvolvimento.

Magnésio (Mg):
O magnésio entra na composição da clorofila , da protoclorofila, da pectina e fitina. Por ser um componente da clorofila tem grande importância na fotossíntese e também influi no metabolismo dos hidratos de carbono. É encontrado ionizado (livre), combinado a ânions de ácidos orgânicos (malato), como constituinte da parede celular (juntamente com o Ca ao qual está muito vinculado), relacionado a muitos processos metabólicos e formando parte de moléculas essenciais como a clorofila, de maneira que está diretamente relacionado com a fotossíntese (se o seu abastecimento não é adequado esta atividade perde capacidade e eficiência).Com sua ajuda se ativam completamente enzimas comprometidas com o metabolismo dos hidratos de carbono e a síntese protéica.

Enxofre (S):
Apresenta-se associado ao nitrogênio na composição das proteínas. Encontra-se livre (atuando especialmente na regulação osmótica celular e equilíbrio iônico) e, igualmente ao NO3-, deve reduzir-se antes de incorporar-se a moléculas orgânicas. A redução assimilatória requer energia e por isso depende da fotossíntese. Componente essencial de aminoácidos como a cisteína, cistina e metionina, participa da formação de proteínas e metabólitos-chave do metabolismo orgânico (tiaminas, biotina, etc.). Desempenha funções na atividade respiratória e compostos redox. Favorece a formação de cloroplastos que são fundamentais no metabolismo de lipídeos.

Micronutrientes:


Boro (B):
Suas funções estão relacionadas com as de cálcio. É encontrado, sobretudo, nos brotos novos em franco desenvolvimento, nas flores e no floema. É particularmente necessário onde as células estão se multiplicando. É de extraordinária importância na germinação do grão de pólen, na formação das flores, frutos e raízes, no movimento da seiva e na absorção dos cátions. O boro atua sobre o metabolismo dos ácidos nucléicos, pois sua deficiência interrompe o desenvolvimento e a maturação das células. E tem sido comprovado que o boro participa da síntese de bases nitrogenadas como a uracila. O boro intervém no mecanismo das auxinas, e os tecidos que sofrem da deficiência de boro apresentam uma clara acumulação de AIA (ácido indol acético), que inibe o crescimento. Foi demonstrado que o dano que o alumínio provoca dentro da planta num solo ácido resulta de uma deficiência induzida de boro, o que pode ser corrigido pela aplicação de boro durante a fase de crescimento. Isto se deve à semelhança do ácido bórico (H3BO3) com a forma que o alumínio assume dentro da planta depois que nela penetra (Al(OH)3).

Cloro (Cl):
Função relacionada com a fotossíntese, participando da fotólise da água. Este ânion está estreitamente relacionado com a osmo-regulação (regulação osmótica). A facilidade com que se move através das membranas, combinado com sua baixa reatividade bioquímica, são particularidades que o habilitam a fazer esta função. Junto com outros solutos (particularmente o K+) diminuem o potencial osmótico intracelular, regulando a hidratação e a turgência celular, condição que adquire importância na resposta da planta frente a um estresse hídrico temporário. Relacionado também a outros aspectos dependentes da turgência celular, como a atividade estomática. O cloro é reconhecido como um micronutriente essencial e existem evidências consideráveis que ocorrem efeitos benéficos com a presença de pequenas quantidades de cloro nos fertilizantes.  Pequenas quantidades aplicadas (23 a 34 Kg/ha) são benéficas ao crescimento e a um possível incremento na qualidade. Em folhas curadas a influência favorável do Cl tem sido atribuída ao melhoramento da relação de água na folha e a diminuição de danos causados por seca.
Por outro lado, existem muito mais problemas pelo excesso de cloro do que por deficiência. A absorção excessiva de cloro reduz a qualidade, atrasa a maturação e afeta a combustibilidade, acreditando-se que o efeito do Cl na queima é devido ao aumento de substâncias higroscópicas na folha.

Cobre (Cu):
É ativador de várias enzimas dentro da planta. É essencial para as plantas, em processos de oxidação e redução. Apesar da exigência em pequenas quantidades é necessário para a produção e desenvolvimento saudável do tabaco, desempenhando um papel em que não pode ser substituído, contribuindo na saúde integral da planta e regulando sua imunidade natural. Componente vital de sistemas enzimáticos com funções metabólicas na fotossíntese, respiração, lignificação (lignina é o elemento estrutural que mais ostenta resistência ao ataque de microorganismos), metabolismo do fenol e nitrogênio e na regulação de auxinas, que afetam a elongação celular.

Ferro (Fe):
É essencial para a formação da clorofila, embora não faça parte dela, absorção de nitrogênio e processos enzimáticos. Participa de vários processos enzimáticos vinculados a processos de oxiredução, na respiração, fotossíntese, redução de nitratos e sulfatos entre outros. Incluído em proteínas de Fe-S, em enzimas respiratórias como peroxidase, catalase, ferrodoxina e citocromo-oxidase, e em citocromos, a maior parte do Fe ativo se localiza nos cloroplastos. A deficiência dificulta a capacidade fotoquímica e a síntese de clorofila.

Manganês (Mn):
Assim como o ferro, também é necessário para a formação da clorofila, para a redução de nitratos e para a respiração. Em alguns processos metabólicos, ele age como catalisador. Participa da formação do ácido ascórbico (Vitamina C).
Envolvido em sistemas enzimáticos, desempenha uma função relevante na fotossíntese (com funções específicas em reações intermediárias na quebra da água, liberando O², H+ e doando elétrons). Controla vários sistemas de oxi-redução, é componente de enzimas e ativador de descarboxilases e desidrogenases do ciclo do ácido tricarboxílico.
Ativa a respiração das raízes, reduz a nervuras das folhas , melhora a elasticidade da lâmina e promove a formação de cinzas claras, assim como uma fumaça também mais clara.

Molibdênio (Mo):

Participa da bioquímica da absorção e do transporte e fixação de nitrogênio. Faz parte da enzima nitrato redutase e nitrogenase. Ao atuar como um íon ativador da nitrato redutase, seu principal papel está relacionado com a redução do nitrato (N-NO3).

Zinco (Zn):
Atua no crescimento das plantas pela sua participação na formação do ácido indol acético (AIA). É reconhecido como indispensável para a síntese do triptofano, que é o precursor do AIA.  Também é identificado em numerosas enzimas que atuam na respiração e outros processos enzimáticos vinculados ao metabolismo de carboidratos e proteínas. Está envolvido na transformação de hidratos de carbono e no consumo de açúcares que proporciona energia para a síntese de clorofila, como também na fosforilação da glicose e, através dela, na produção de amido. Cumpre um importante papel na regulação da expressão genética (duplicação de DNA) e na formação e maturação da semente.

 

Referências Bibliográficas:

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