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Introdução
É um ramo da fisiologia vegetal que objetiva estudar a absorção dos elementos presentes no solo ou em outros meios, o seu transporte e redistribuição e as funções que desempenham na planta Avalia os processos físicos, químicos, fisiológicos e bioquímicos relacionados com as interações da planta com seus substratos químicos, com a aquisição dos elementos e sua distribuição interna no vegetal Tem importância capital, tanto na ciência básica como na ciência aplicada. Houveram grandes progressos no aumento da produção das culturas pelo suprimento mais racional dos nutrientes minerais às plantas. É a aquisição de compostos químicos realizada por um organismo para suprir o seu metabolismo de nutrição. O metabolismo compreende os processos pelos quais os compostos químicos (nutrientes) são utilizados para o crescimento e manutenção do ser. Os nutrientes podem, principalmente, ser convertidos em material celular ou ser usados como fonte de energia. FATORES Clima - PRODUTIVIDADE –Variedade, Pragas, Doenças, Solo, Implantação da cultura, IRRIGAÇÃO, Plantas Daninhas Nutrição Os Elementos Minerais, Essenciais, Benéficos e Tóxicos
Essenciais: Minerais Solo: Macronutrientes (N- Nitrogênio, K- Potássio, Ca- Cálcio, P- Fósforo, Mg- Manganês,
S- Enxofre) Micronutrientes = (Fe- Ferro, Cl- Cloro, Cu- Cobre, Mn- Molibdênio, Zn- Zinco) Orgânicos: Água = (H-Hidrogênio, O- Oxigênio) Ar = (C- Carbono) Classificação quanto ao tipo de elementos minerais
Nutrientes que são elementos integrais de compostos carbônicos: -Nitrogênio -Enxofre Um elemento essencial para a aquisição e utilização de energia. -Fósforo Nutrientes estruturalmente associados com a parede celular: -Cálcio -Boro -Silício Nutrientes que são constituintes integrais de enzimas e outras entidades essenciais do metabolismo: -Zinco -Manganês -Ferro -Magnésio -Molibdênio -Cobre
Essencialidade
-Os elementos essenciais são necessários em concentrações iguais ou inferiores a 100 mg/Kg de matéria seca e geralmente atuam em funções regulatórias.
-Os Macronutrientes são exigidos em quantidades da ordem 1000 mg/Kg de matéria seca e geralmente são componentes de biomoléculas.
-Os Macronutrientes podem atuar como reguladores e os micronutrientes podem participar da estrutura de componentes celulares.
Critérios de essencialidade
-A planta não pode ser capaz de completar seu ciclo “vital” na ausência do elemento mineral.
-A função de certo elemento mineral não pode ser substituído por outro elemento mineral.
-O elemento tem que estar diretamente envolvido com o metabolismo da planta ou ser requerido numa determinada etapa metabólica.
Obs. - Alguns outros elementos são exigidos por grupos restritos de plantas e não entram na lista dos ditos "essenciais", sendo definidos como "benéficos”, são eles: o sódio, silício, cobalto e selênio
Absorção e Transporte dos Elementos
A água
-A água é o principal constituinte das células vegetais, podendo chegar até a 96%. É o meio para a difusão de solutos nas células, é uma substância alta capacidade calorífica, é o solvente para a maioria das reações bioquímica. A água no Solo -Uma de suas mais importantes funções é a de operar como um reservatório para a água, fornecendo-a ás plantas na medida de suas necessidades. Isto acontece porque a energia da água dentro de capilar é menor que a fora dele e, como a água sempre procura um estado de energia mínima ele penetra no capilar. Ou seja, quanto menor forem os capilares, mais firme a água fica.
A água na Planta -É por meios dos seus canais tubulares que a água transporta proteínas, lipídios, açucares, sais, etc. -Célula Normal = Água na célula - Mantém-se o volume celular. -Célula Túrgida = Aumento do tamanho dos vacúolos e do volume citoplasmático. A parede celular impede a lise celular. -Célula Plasmolisada =Diminuição do tamanho dos vacúolos, sem alteração do volume celular. Retração do citoplasma que apenas se liga à parede celular pelos plasmodesmos.
A água na atmosfera -É encontrada em forma de vapor, e tem uma enorme responsabilidade quanto a radiação solar, vento e umidade.
Absorção e Transporte dos E.M.
Elementos Essências
Minerais
CÁLCIO NA PLANTA
CÁLCIO - IMPORTANCIAS
▲ O cálcio exerce na planta três tipos de funções:
a) estrutural,
b) Regulador enzimático e de
c) Mensageiro secundário.
▲ O Ca é essencial para manter a integridade estrutural e funcional das membranas e da parede celular: quando há deficiência as membranas permitem o vazamento do conteúdo citoplasmático.
▲ (^) A concentração de Ca no citosol é baixa quando comparada com a do vacúolo e de outras organelas (diferenças com o K).
▲ Os íons Ca têm função protetora.
▲ Protegem a planta:
- do efeito prejudicial do excesso de H,
- de ambientes salinos naturais ou provocados pelo adubo, do excesso de N e
- de Al
O cálcio é absorvido pelas raízes como Ca2+^ sendo que altas concentrações de K, Mg e também N diminuem sua absorção.
CÁLCIO - AÇÕES
Integrante das membranas e das paredes celulares;
Construtor de raízes;
Atua na germinação do grão de pólen e crescimento do tubo polínico.
A concentração de Cálcio varia de 10 a 200 kg/ha, sendo que as dicotiledôneas apresentam maior exigência que as monocotiledôneas.
Nos tecidos foliares, os teores de Ca, também são variáveis, sendo que os valores são geralmente 0,4 e 4%.
Na ausência de um suprimento adequado de Ca, o crescimento radicular cessa em pouco tempo.
Este nutriente também é indispensável para a germinação do grão de pólen e para o crescimento do tubo polínico.
CÁLCIO
- Ao contrário do que acontece nas paredes e nas membranas celulares, a concentração de cálcio no citoplasma e nos cloroplastos é baixa, pois o Ca inibe a atividade de várias enzimas do citoplasma.
- Na fixação biológica do N por leguminosas, a nodulação das raízes precisa de mais Ca.
Influencia do Ca no
- Crescimento e desenvolvimento da planta:
- Atrasa o amadurecimento, a senescência e a abscisão.
- Melhora a qualidade dos frutos e das hortaliças.
- Altera a resposta geotrópica, a fotossíntese, divisão celular.
- Várias desordens fisiológicas.
DEFICIÊNCIA DE CÁLCIO
- (^) Molecular :
- Menor resposta aos estímulos representados pelo ataque do patógeno, isto é, menos atividade como mensageiro e ativador da calmodulina;
- Redução na síntese do amido, celulose (parede) e proteínas tendo como conseqüências “favoráveis” ao patógeno
- Aumento nos teores de açúcares e aminoácidos, menos pectato na lamela média;
- Sub-celular :
- Desorganização das membranas,
- Menor absorção e maior vazamento de sais,
- Perda de aminoácidos e açúcares para o apoplasto.
- (^) Tecido:
- Enfraquecimento, colapso do pecíolo;
- Suculência maior, menos raízes,
- Murchamento e flacidez
Absorção, transporte e redistribuição do Cálcio
- Há duas formas pelas quais o Ca pode ser absorvido pelas raízes: o íon na solução do solo (ou nutritiva) e o cálcio quelatizado da solução do solo;
- O contato com a raiz se faz essencialmente por fluxo de massa;
NITROGÊNIO X (EXCESSO)
Ao aplicar Nitrogênio, além que o necessário as folhas podem adquirir coloração verde escura demais e ocorre o crescimento vegetativo em excesso. Por conseqüência disso os caules não conseguem manter as plantas eretas e por fim elas se acamam ou caem com os fortes ventos. Em algumas culturas pode retardar a maturação do fruto
Orgânico – Associado com humo do solo
É nesse meio onde encontra-se o grosso do nitrogênio, ele fica protegido contra liberação microbiana com 2 a 3% mineralizados.
Amoniacal – Fixado por certos minerais argilosos
Nesse meio ficam fixados no meio das unidades cristalográficas, 48% são encontrados de forma fixada nos subsolos.
Inorgânico – Composto de nitratos
Estão submetidos a locais de extensiva aplicação de fertilizantes inorgânicos, esta condicionado a perdas por lixiviação e volatilização
NITROGÊNIO na planta
Sua principal função é sem dúvida a regulação do crescimento. O Nitrogênio promove crescimento vigoroso.
Com a falta de Nitrogênio a planta não cresce normalmente, e se torna pequena e com um menor número de folhas, além de apresentar uma coloração amarelada, primeiramente nas folhas mais velhas e em seguida, atingindo as demais.
Ele é transportado por meio do xilema, e redistribuído pelo floema nas mesma forma que foi absorvido pelas raízes que é: NH4 ou NH
NA PLANTA O Nitrogênio
- Na forma orgânica (aminoácidos e proteínas)
COMPOSTOS NITROGENADOS DA PLANTA
- Proteínas e aminoácidos
- Bases nitrogenadas, coenzimas, pigmentos e vitaminas.
ABSORÇÃO: N-N0 3 -^ N-NH 4 +
- O nitrato é reduzido a ------------------- nitrito
Enzima redutase de nitrato
- O nitrito é reduzido a .......................... amônia
Enzima redutase de nitrito
Absorção de N na forma de NH 4 +^ ------ é diretamente assimilado (incorporado a compostos orgânicos) nos tecidos das raízes e transportado como aminoácidos.
Além da formação de aminoácidos os quais formam proteínas, o nitrogênio tem extrema importância na síntese de clorofila, estando assim diretamente envolvido no processo de fotossíntese.
EM SUMA
PRINCIPAIS FUNÇÕES
Faz parte da molécula de clorofila
Indispensável à fotossíntese - promove a coloração verde das folhas;
É integrante das proteínas vegetais;
Auxilia a formação das folhagens;
Favorece o rápido crescimento da planta.
Formação de compostos:
Deficiência do NITROGÊNIO
Redução na síntese de proteínas
Alto conteúdo de açucares e alta pressão osmótica
Más como identificar a deficiência de Nitrogênio?
Assim como algumas deficiências nutricionais em seres humanos pode ser identificada por meio da aparência de uma pessoa, também pode deficiências nutricionais em plantas ser identificados por anormalidades nas folhas, caules, flores ou frutos. Embora muitos desses sinais podem também ser semelhantes aos sinais de insetos, fungos ou outros problemas,
COMO IDENTIFICAR A DEFICIENCIA DE NITROGÊNIO ???
Etapa 1
Conhecer as plantas mais comuns afetadas pela deficiência de nitrogênio. Estas plantas incluem árvores de fruto, plantas hortícolas e de grande evergreens folhas, apesar de toda a planta pode tornar-se nitrogênio deficiente.
Etapa 2
Fique de olho no crescimento das plantas, porque a deficiência de nitrogênio reduz o crescimento das plantas. Se suas plantas parecem ser cada vez mais lento do que o esperado, considere o tratamento para a deficiência de nitrogênio.
Passo 3
Verifique a cor das folhas. As folhas mais velhas, que são geralmente na parte inferior da planta, em primeiro turno verde-amarelado e depois, eventualmente, amarelo, vermelho ou roxo. A versão mais recente do crescimento, geralmente perto do topo, vai mostrar sinais de ser deficiente em nitrogênio, rodando ligeiramente amarelado-verde também.
Passo 4
Procure por finas hastes e plantas fracas. As hastes também podem amarelo, dependendo do tipo de planta. Isso geralmente acontece nas plantas de produtos hortícolas. Plantas lenhosas, tais como árvores frutíferas e perenes, não irá mostrar este sinal.
Passo 5
Preste atenção para diminuição no rendimento. Com a atrofia do crescimento da planta, você verá que o rendimento de suas culturas também é diminuída. Isso poderia causar uma diminuição dos lucros, especialmente se você vender seus produtos em um mercado de agricultores. Mantenha-se atento para a deficiência de nitrogênio e você poderá aumentar o seu rendimento
ALGODÃO
Inicia-se com o amarelecimento uniforme da parte vegetativa, com destaque para as folhas mais velhas, surgem pontos avermelhados e/ou pardos nos limbos. Há redução na velocidade de crescimento do algodoeiro, que apresenta caule principal com internódios curtos e com poucos ramos vegetativos. Os pecíolos (cabinhos) e as folhas são menores e mais escassos, ocorrendo queda anormal de botões florais, de flores e de frutos novos. Com o tempo, a coloração das folhas evolui para um vermelho-carmim e mesmo bronzeado culminando com a seca e queda
prematuras e, conseqüentemente, com a maturação precipitada dos frutos. As plantas não alcançam desenvolvimento normal e são pouco produtivas. Na lavoura, a anomalia pode atingir grande área e é mais freqüente em solos intensamente cultivados ou em solos leves (arenosos), lavados por chuvas excessivas.
ARROZ
A deficiência de nitrogênio no solo é causada por baixo teor de matéria orgânica e perdas por lixiviação, volatilização, desnitrificação e erosão. O sintoma de deficiência de nitrogênio é caracterizado por amarelecimento das folhas mais velhas e, dependendo da intensidade e da evolução da deficiência, pode atingir toda a planta. As lâminas das folhas inferiores morrem, ficando o tecido com coloração marrom-chocolate.
