Baixe Macronutrientes do Solo e outras Trabalhos em PDF para Agronomia, somente na Docsity! FACULDADES INTEGRADAS DE MINEIROS INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS-ICA FACULDADE DE AGRONOMIA NUTRIENTES OUTUBRO/2007 MINEIROS-GO 2 FACULDADES INTEGRADAS DE MINEIROS INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS-ICA FACULDADE DE AGRONOMIA NUTRIENTES Diego Oliveira Ribeiro Laíze Aparecida Ferreira Vilela OUTUBRO/2007 MINEIROS-GO 5 5. CÁLCIO..............................................................................................................................35 5.1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................................35 5.2 CÁLCIO NO SOLO...........................................................................................................35 5.3 CÁLCIO NA PLANTA.......................................................................................................35 5.4 FONTES DE CÁLCIO ....................................................................................................36 5.5 FUNÇÕES DO CÁLCIO NA PLANTA..............................................................................36 5.6 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA...........................................................36 5.7 ADUBOS COM CÁLCIO..................................................................................................37 6. MAGNÉSIO........................................................................................................................39 6.1 INTRODUÇÃO.................................................................................................................39 6.2 MAGNÉSIO NO SOLO. ...................................................................................................39 6.3 MAGNÉSIO NA PLANTA.................................................................................................39 6.4 FUNÇÕES DO MAGNÉSIO NA PLANTA........................................................................40 6.5 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA...........................................................40 6.6 ADUBOS COM MAGNÉSIO............................................................................................41 7. ENXOFRE..........................................................................................................................42 7.1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................42 7.2 ENXOFRE NO SOLO.......................................................................................................42 7.2.1 TRANSFORMAÇÕES DO ENXOFRE NO SOLO........................................................................42 7.3 CICLO DO ENXOFRE......................................................................................................43 7.4 ENXOFRE NA PLANTA...................................................................................................43 7.5 FUNÇÕES DO ENXOFRE NA PLANTA..........................................................................44 7.6 SINTOMATOLOGIA DE CARENCIA NA PLANTA...........................................................44 7.7 ADUBOS COM ENXOFRE.............................................................................................44. 8. ALUMÍNIO..........................................................................................................................46 8.1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................46 8.2 ALÚMINIO NO SOLO.......................................................................................................46 8.3 ALUMÍNIO NA PLANTA...................................................................................................46 8.3.1 TOXIDEZ DE ALÚMINIO NA PLANTA........................................................................................47 8.4 SINTOMATOLOGIA DE TOXIDEZ NA PLANTA..............................................................48 8.5 TOLERÂNCIA AO ALUMÍNIO..........................................................................................49 CONCLUSÃO.........................................................................................................................50 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................................................52 INTRODUÇÃO O solo, do ponto de vista agrícola, consiste numa mistura de materiais minerais e orgânicos presentes na superfície da terra que serve de ambiente para o crescimento das plantas. O solo, visto como um fator de produção possui duas características básicas que revelam seu valor agronômico: fertilidade e produtividade. A fertilidade está relacionada com a capacidade que um solo tem de fornecer nutrientes às plantas em quantidades adequadas. Dessa forma, a fertilidade pode ser conduzida a condições ideais através de práticas de calagem e adubação fundamentadas em bases científicas. A produtividade de um solo refere-se a sua capacidade em proporcionar rendimento às culturas, podendo ser melhorada apenas pela intervenção humana. A prática da adubação visa corrigir deficiências dos solos e, portanto, é necessário se conhecer o estado inicial dos mesmos, ou seja, suas características físicas e propriedades químicas. Não se pode deixar de considerar também que os solos são ecossistemas complexos formados por microrganismos e outros organismos além das próprias plantas. As principais propriedades químicas dos solos são o pH, a CTC e a quantidade de matéria orgânica (PERES, 2002, p. 01). De acordo com estudos de Guilherme (2000), a presença de nutrientes constitui-se em um dos aspectos fundamentais para garantir a boa qualidade do solo e seu adequado funcionamento, principalmente no caso de agroecossistemas. Em ecossistemas nativos, a ciclagem natural de nutrientes é a grande responsável pela manutenção do bom funcionamento do ecossistema como um todo. Essa ciclagem é fundamental para manter o estoque de nutrientes nos ecossistemas naturais, evitando a perda da fertilidade natural do solo. Diversos elementos químicos são indispensáveis à vida vegetal, já que sem eles, as plantas não conseguem completar o seu ciclo de vida (VAN RAIJ, 1991). O presente trabalho tem por objetivo mostrar a importância desses nutrientes 7 às plantas, bem como seu ciclo na natureza, sua movimentação tanto no solo como na planta, os sintomas que estes podem vir a causar em casos de toxidez ou deficiência e suas fontes na superfície da Terra. 10 de altas concentrações no solo. Um elemento para ser considerado essencial deve satisfazer dois critérios de essencialidade: o critério direto e o critério indireto. a. Critério direto: são elementos que fazem parte de algum composto ou participam de alguma reação, sem os quais a planta não vive; b. Critério indireto: são elementos que, quando ausentes, impedem que a planta complete seu ciclo. Esses elementos têm função específica (sintomas característicos). De acordo com Filho (2007), para atestar que um elemento é realmente essencial deve-se seguir os seguintes passos: 1- A planta é cultivada em solução nutritiva na presença e na ausência do elemento cuja essencialidade se procura demonstrar. Se a planta mostrar anormalidades visíveis e depois morrer, o primeiro passo terá sido dado; 2- Quando na falta do elemento e na presença de outros que apresentam características químicas muito próximas, a planta também morre, isto significa que ele não pode ser substituído; 3- Quando o elemento em estudo for fornecido às folhas, e estiver ausente da solução nutritiva, e com isso garantir um crescimento normal da planta, fica evidente que participa diretamente da vida vegetal, não estando a sua presença anulando condições desfavoráveis do meio, presentes por ventura no sistema radicular; Camargos (2005) destaca que todos os elementos essenciais devem estar presentes na planta, mas nem todos que estão presentes são essenciais. Os elementos podem ser classificados ainda quanto ao tipo de função que exercem dentro da planta, sendo então chamados de: estruturais, constituinte de enzimas ou ativadores enzimáticos. a. Estrutural: o elemento faz parte da molécula de um ou mais compostos orgânicos. Ex: nitrogênio em aminoácidos e proteínas, cálcio em pectato e o magnésio na clorofila; b. Constituinte de enzimas: trata-se de um caso particular do anterior, referindo-se geralmente a metais ou elementos de transição (molibdênio) que fazem parte do grupo prostético de enzimas; c. Ativadores enzimáticos: são elementos que não fazem parte do grupo prostético, são dissociáveis da fração protéica da enzima, porém são 11 necessários à atividade da mesma. 12 2. NITROGÊNIO 2.1 INTRODUÇÃO Entre os elementos essenciais para a vida da planta há mais átomos de nitrogênio na matéria seca do que de qualquer outro elemento, geralmente, cerca de três vezes mais (MALAVOLTA, 1981). O nitrogênio é o nutriente mais utilizado, mais absorvido, mais exportado pelas culturas e de obtenção mais cara (dificuldade na quebra de suas moléculas- N2). Esse elemento, por ser altamente requerido pela maioria das culturas, constitui- se no fator mais limitante de produção, com exceção das leguminosas que conseguem fixá-lo de maneira diferente das demais plantas. O nitrogênio constitui quase 78% da atmosfera, a qual é a principal fonte do elemento, sendo encontrado na forma de N2 (gás nitrogênio), não diretamente aproveitável pelas plantas. Embora seja um dos elementos mais difundidos na natureza, o nitrogênio, praticamente não existe nas rochas que dão origem aos solos. 2.2 FORMAS DE FIXAÇÃO DO NITROGENIO Para que seja possível o aproveitamento do nitrogênio atmosférico existem dois processos que fixam o elemento e o transferem para o solo deixando-o disponível às plantas. Esses processos são: a fixação biológica e a fixação industrial. 2.2.1 FIXAÇÃO INDUSTRIAL O processo de fixação industrial baseia-se em captar o N2 através da sua redução por H proveniente de compostos derivados do petróleo, na presença de alta temperatura (450°C), alta pressão (200 atm) e de catalisador, tendo como produto final o gás amônia (NH3), que é o produto base para a obtenção de adubos nitrogenados. Esse processo é responsável por 20% de todo o N fixado por ano e devido a 15 sendo assimilável pelas plantas dessa forma, para a forma mineral, assimilável. Este processo compreende duas etapas: amonificação e nitrificação (já descritas). 2.3.2.4 Imobilização A imobilização é um processo inverso à mineralização, ou seja, é a transformação do nitrogênio da forma mineral para a forma orgânica, devido a sua utilização por microrganismos do solo. È, portanto uma transformação do N da forma assimilável para a forma não assimilável pelas plantas. 2.3.2.5 Desnitrificação A desnitrificação é o principal processo de perda de N e consiste na produção de formas gasosas de N a partir de NO2 - e NO3 -. Esse processo ocorre em condições de solo encharcado, ou seja, anaerobiose. 2.4 PERDAS DE NITROGÊNIO Além da remoção pelas culturas, o nitrogênio pode ser perdido por lixiviação, volatilização e erosão. Trabalhos apresentados por Van Raij (1991) mostraram que o nitrogênio é o nutriente que mais se perde por erosão, devido a sua concentração nas camadas mais superficiais do solo, onde o processo de erosão atua. Além disso, as partículas de MO (sua maior concentração) e de argila envolvidas com MO erodem mais facilmente do que as partículas minerais maiores do solo. De todo o nitrogênio perdido por lixiviação cerca de 99% encontra-se na forma de nitrato. Isso se deve a sua alta solubilidade na água e ao fato de possuir cargas negativas, ou seja, mesma carga do complexo de troca. As perdas por volatilização referem-se às perdas quando ocorre a desnitrificação, mas a volatilização mais temida pelo agricultor é da amônia que pode ser originada da mineralização do N da MO ou da adição de fertilizantes. 2.5 NITROGÊNIO NA PLANTA Nitrato e Amônio são as maiores formas de nitrogênio inorgânico que podem ser absorvidos pelas raízes de plantas superiores. A maior parte de amônia é incorporada a compostos orgânicos nas raízes, enquanto que o 16 nitrato devido à sua mobilidade no xilema pode ser encontrado nos vacúolos de raízes, folhas e em órgãos de armazenamento. O acúmulo de nitrato nos vacúolos são importantes para o balanço cátion-ânion, para o equilíbrio osmótico e para a qualidade de vegetais e de forrageiras em geral (FILHO, 2007)·. A absorção de N via radicular ocorre em ordem decrescente de preferência, nas formas de aminoácidos (AA), amidas, uréia, NH4 + e NO3 -, sendo que as formas de NH4 + e NO3 - dependem da mineralização da matéria orgânica e do pH do solo, pois se o pH é ácido há o predomínio de NH4 + e se o pH tende à neutralidade, temos o NO3 -. O contato de nitrogênio com a raiz da planta ocorre por fluxo de massa (99%) e somente 1% ocorre por interceptação radicular. O transporte do nitrogênio dentro da planta ocorre pelo xilema na forma em foi absorvido (NH4 + e NO3 -) e sua redistribuição é feita através do floema na forma de aminoácidos (AA) e amidas. 2.6 FUNÇÕES DO NITROGÊNIO NA PLANTA O nitrogênio possui duas funções principais: estrutural e participação em processos metabólicos. A tabela 1 relaciona os principais compostos nitrogenados que se encontram nas plantas e indica os processos que participam. Tabela 1. Compostos nitrogenados e sua participação em alguns processos. ESTRUTURA CONSTITUINTE OU ATIVADORES ENZIMÁTICOS PROCESSO Aminoácidos Proteínas Bases nitrogenadas Ácidos nucléicos Enzimas Coenzimas Vitaminas Glicoproteínas Todos (constituintes) Absorção iônica Fotossíntese Respiração Síntese em geral Multiplicação e Diferenciação celular Herança Gênica 17 Pigmentos Fonte: Malavolta, 2006. O nitrogênio também está relacionado à qualidade de produção através de: - estimulo ao crescimento de raízes; - ajuda na absorção de cálcio (NO3 -); - estimulo a formação e o desenvolvimento de gemas floríferas e frutíferas; - maior vegetação e perfilhamento (gramíneas); - aumento do teor de proteínas em grãos 2.7 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA O principal sintoma da carência ou falta de nitrogênio nas plantas é uma clorose generalizada nas folhas mais velhas, enquanto que as folhas mais novas se mantêm verdes. A coloração amarelada está associada à degradação da clorofila e com a modificação da forma do cloroplasto. Dentre os demais sintomas visíveis pode-se citar: - folhas amareladas, inicialmente as mais velhas; - ângulo agudo entre caule e folhas; - dormência de gemas laterais; - redução do perfilhamento; - senescência precoce; - crescimento em geral diminuído, com possível aumento no comprimento das raízes; Dentre os sintomas químicos pode-se citar: - baixo teor de clorofila; - produção de outros pigmentos; Dentre os sintomas citológicos pode-se citar: - pequenos núcleos; - cloroplastos pequenos; Dentre os sintomas metabólicos pode-se citar: - redução da síntese de proteínas; - alto conteúdo de açucares e alta pressão osmótica. 20 Tabela 2. Principais fertilizantes minerais e orgânicos nitrogenados. FERTILIZANTES MINERAIS FERTILIZANTES ORGÂNICOS Fertilizante % de N Forma do N Fertilizante % de N Amônia anidra 82 NH4 + Esterco eqüino 1,44 Água amoniacal 10 NH4 + Esterco bovino 1,67 Nitrato de sódio 15 NO3 - Esterco suíno 1,86 Uréia 44 NH2 Esterco de galinha 2,76 Nitrato de amônio 32 NO3 - Torta de amendoim 7,65 Sulfato de amônio 21 NH4 + Torta de coco 4,37 Cloreto de amônio 25 NH4 + Torta de soja 6,56 Nitrato de sódio 16 NO3 - Sangue seco 11,80 Nitrato de potássio 13 NO3 - Bagaço de cana 1 Nitrato de cálcio 16 NO3 - Torta de algodão 5 Nitrato de amônio e cálcio 20 NH4 + e NO3 - Torta de mamona 5 Nitrosulfocálcio 25 NH4 + e NO3 - Borra de café 2,30 21 3. FÓSFORO 3.1 INTRODUÇÃO Dentre os três macronutrientes primários, o fósforo é o menos exigido pela plantas e, contraditoriamente, é o nutriente mais utilizado em adubações no Brasil. Essa situação é resultante da carência generalizada de fósforo nos solos brasileiros e, principalmente devido à sua forte interação com o solo, especialmente solos argilosos. Assim, ao estudar o fósforo, torna-se necessário reconhecer as interações do elemento com o solo e compreender a dinâmica das formas disponíveis para as plantas. Tal conhecimento é indispensável para a avaliação da disponibilidade do nutriente no solo e para orientar a prática da adubação fosfatada (VAN RAIJ, 1991). 3.2 FÓSFORO NO SOLO 3.2.1 FORMAS DE FÓSFORO NO SOLO O fósforo (P) encontra-se na solução como íons ortofosfatos, o qual é uma forma derivada do ácido artofosfórico (H3PO4). Este elemento pode ocorrer no solo em formas inorgânicas ou orgânicas, sendo que o último se eleva com o aumento da MO e com a diminuição do pH. A forma química do P no solo depende do seu pH, sendo que na faixa entre 4 e 8 predomina a forma H2PO4 -, sendo esta a forma preferencial de absorção pela planta. Este elemento é fortemente influenciado pela concentração de Mg2 + , ou seja, sinergismo. Pode ainda ser encontrado nas seguintes condições: Fósforo fixado: encontra-se na forma inorgânica e está fortemente adsorvido ao solo, geralmente ligado ao Al, Fe e Ca dos minerais de argila; Fósforo disponível: encontra-se na forma inorgânica e está fracamente adsorvido ou presente na solução do solo; 22 Fósforo solúvel: encontram-se na forma inorgânica, é disponível às plantas e está nas formas H2PO4 -, HPO4 2-, PO4 3-; Fósforo orgânico: refere-se ao fósforo ligado aos compostos orgânicos, como ácidos nucléicos, fosfolipídeos, etc. Figura 3. Formas de Fósforo no sistema solo-planta. 3.2.2 MOVIMENTO DE FÓSFORO NO SOLO O fósforo se movimenta pouquíssimo na maioria dos solos, sendo que geralmente permanece onde é colocado, seja por intemperismo dos minerais seja por adubação. Dessa forma, raramente ocorrem perdas de fósforo por lixiviação, mesmo que este tenha maior mobilidade em solos arenosos. Quase todo o fósforo movimenta-se no solo por difusão, sendo um processo lento e de pouca amplitude, o qual depende da umidade do solo. Devido à baixa mobilidade do fósforo a sua absorção pode ficar ainda mais 25 3.3 PERDAS DE FÓSFORO 3.3.1 REMOÇÃO PELAS CULTURAS Todas as culturas removem muito pequenas quantidades de fósforo do solo. Dos três macronutrientes principais, é o menos absorvido pelas plantas. A média de remoção é em torno de 5kg/ha/ano (COELHO, 1973). 3.3.2 PERDAS POR EROSÃO A erosão é um tipo de a perda mais drástica do que a remoção pelas culturas. Entretanto, o P removido pelas plantas está em forma disponível, enquanto o removido pela erosão possui pequena proporção das formas de fósforo disponível. As perdas por erosão são grandes porque o P é contido em grande parte pela MO, a qual é concentrada na camada superficial. 3.3.3 PERDAS POR LIXIVIAÇÃO Os fertilizantes fosfatados solúveis reagem rapidamente com o solo, permanecendo, em sua maior parte, perto do local de adição. Em conseqüência da baixa solubilidade e limitado movimento do P no solo, sua perda por lixiviação é desprezível na maioria dos solos. 3.4 FONTES DE FÓSFORO As fontes minerais de fósforo são todas originadas de rochas fosfáticas, conhecidas como “fosfatos naturais”, que são encontrados na forma de compostos de ferro, alumínio e de cálcio. Os fosfatos de ferro e de alumínio têm sua solubilidade aumentada com a elevação do pH do solo. Os fosfatos de cálcio (apatitas e fosforitas), por sua vez, são mais solúveis em solos com pH ácido. 26 No comércio, são encontradas fontes naturais de fósforo e fontes industrializadas, obtidas a partir das naturais. Existem três grupos de rochas fosfáticas ou fosfatos tricálcicos: Fluorapatitas: Ca10(PO4)6F2; Hidroxiapatitas: Ca10(PO4)6OH2; Carbonatoapatitas: Ca10(PO4)6CO3. A reatividade do fosfato natural está diretamente relacionada com o grau de substituições isomórficas, ou seja, quanto maior substituição do PO4 -3 pelo CO3 -2+F- maior a reatividade do mesmo. 3.5 FÓSFORO NA PLANTA Ao contrário do nitrato e do sulfato, o fosfato não é reduzido na planta a um estado de oxidação diferente daquele em que foi absorvido. O caminho mais importante para sua entrada em combinações orgânicas através da esterificação de um grupo OH da pentose ligada à adenosina (base + ribose = adenosina) para dar o monofosfato de adenosina, AMP, e depois o ADP e o ATP, o mais importante e o responsável pelo armazenamento e transferência de energia da fotossíntese e da respiração (FILHO, 2007). O P é o elemento que é exigido em quantidades cerca de 10 vezes menores que a do N, por exemplo, mas é essencial para a formação da semente e do fruto. Nas sementes é encontrado em grandes quantidades, tendo influência também na formação e no desenvolvimento dos primórdios vegetativos e no crescimento de raízes. O contato do P com a planta ocorre, em sua maioria, pela difusão, sendo 3% por fluxo de massa e 2% por interceptação radicular, sendo um processo ativo. Seu transporte na planta ocorre via xilema e se faz principalmente nas formas de H2PO4 - e ésteres simples de fosfatos. Sua redistribuição acontece mais rapidamente pelo floema, sua forma de fosfato é bastante móvel na planta, podendo ser redistribuído para cima e para baixo, por exemplo, folhas jovens são supridas por P através da raiz ou de P das folhas velhas. 3.6 FUNÇÕES DO FÓSFORO NA PLANTA 27 O P participa dos seguintes processos nas plantas: fotossíntese, síntese de amido e de gorduras, absorção iônica, respiração (ATP), multiplicação e diferenciação celular, herança gênica, acúmulo de P nos frutos, principalmente nas sementes (garantindo o vigor), armazenamento e transferência de energia, fixação simbiótica do N, melhora no crescimento da plântula vencendo o solo na procura de luz e crescimento radicular. Em relação á qualidade de colheita: facilita a formação de raízes, aumenta a frutificação, apressa a maturação dos frutos, aumenta o teor de carboidratos, óleos e proteínas. 3.7 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA Devido ao papel do P na síntese de proteínas, carboidratos e lipídeos, sua falta reflete em um menor crescimento da planta. Os frutos e sementes acumulam quantidades menores de P (acompanhado pelo Mg). A rápida redistribuição do P dos órgãos mais velhos para os mais novos faz com que os sintomas apareçam em folhas velhas, na forma de uma coloração verde-azulada e freqüentemente com a tonalidade roxa de antocianina; em plantas anuais há redução do poder germinativo, redução do sistema radicular e produção de má qualidade. Os sintomas visíveis são: cor amarelada das folhas, pouco brilho, ângulos foliares mais estreitos, menor perfilhamento em gramíneas, gemas laterais dormentes, número reduzido de frutos e sementes, atraso no florescimento, maturação de grãos desuniformes. Os sintomas químicos são: aumento de pigmentos vermelhos e roxos (antocianina), aumento do conteúdo de carboidratos livres e aumento da relação P- orgânico/P-inorgânico; Os sintomas anatômicos são: restrição na diferenciação dos caules. No entanto, o P quando presente no solo em altas concentrações pode diminuir a disponibilidade de micronutrientes. As causas mais comuns de deficiências são: pobreza natural do Solo, menor disponibilidade, baixo pH, excesso de Fe e Al e erosão. 3.8 CICLO DO FÓSFORO 30 Obtido por meio da neutralização parcial de H3PO4 pela amônia. Possui 45% de P2O5 solúvel em CNA e 16% de N. 3.9.8 PARCIALMENTE ACIDULADO Obtido pela reação do fosfato natural (apatita) com uma quantidade de ácido sulfúrico inferior à necessidade estequiométrica para a reação completa. Contêm 26% de P2O5 total, 10% de P2O5 solúvel em CNA, 25% de Ca e 6% de S. 31 4. POTÁSSIO 4.1 INTRODUÇÃO O potássio (K) é o segundo macronutriente presente em maior quantidade nas plantas. Esse elemento, depois do P, é o mais consumido como fertilizante pela agricultura brasileira. Segundo Van Raij (1991), o comportamento do nutriente em solos tropicais aparenta ser muito mais simples do que em solos de clima temperado. Além disso, só há praticamente um adubo potássico de grande importância. 4.2 POTÁSSIO NO SOLO O K é um elemento muito abundante em rochas e em solos, sendo que grande parte encontra-se em minerais que contém o elemento nas estruturas cristalinas. 4.2.1 FORMAS DE POTÁSSIO NO SOLO De acordo com Filho (2005), o potássio pode ser encontrado no solo nas seguintes formas: Rede cristalina (90 a 98%): presente nos minerais que deram origem aos solos como os feldspatos, micas e argilas micácias; Fixado: (1 a 10%): imobilização do potássio pelas lâminas de argila 2:1 (vermiculita e montmorilonita); Trocável: todo K adsorvido nos colóides do solo; Solúvel: presente na solução do solo; Matéria orgânica (0,5 a 2%): liberado pela mineralização da MO, sendo a principal fonte de K orgânico. 32 Figura 6. Formas de potássio no solo. 4.2.2 INTERAÇÃO DO POTÁSSIO COM OUTROS NUTRIENTES Potássio e Nitrogênio: normalmente a presença de N aumenta a absorção de K, resultando em aumento de produção e diminuição de acamamento (principalmente em gramíneas); Potássio e Magnésio: a elevação do K na adubação diminui o teor de Mg na planta e vice-versa; Potássio e Cálcio: a elevação do K na adubação diminui o teor de Ca na planta. A elevação de Ca na solução do solo diminui a absorção de K e Mg pela planta e a elevação do K na solução leva a uma diminuição na absorção do Ca e Mg; Potássio e Fósforo e Enxofre: o K promove um melhor aproveitamento do H2PO4 - e do SO4 2-, com melhora na qualidade de produção; Potássio e Zinco: adubações com Zn levam a uma diminuição do teor de K na planta e deficiência de Zn eleva os teores de Ca, Mg e K; Potássio e Boro: a presença de H3BO3 na adubação do solo aumenta o teor de K na planta, porém, isso não ocorre inversamente; Potássio e Sódio: competem pelo mesmo sítio ativo de absorção; Potássio e Alumínio: a presença de Al no solo desloca o K do colóide, resultando em uma maior lixiviação do K no perfil do solo. 4.3 PERDAS DE POTÁSSIO 4.3.1 REMOÇÃO PELAS CULTURAS K absorvido pela planta K na solução do solo K trocável K não trocável K mineral K aplicado K lixiviado 35 Os sintomas visíveis são: clorose e posterior necrose das margens e pontas das folhas, inicialmente as mais velhas, internódio mais curto em plantas anuais, diminuição da dominância apical, menor tamanho dos frutos em laranjeiras, deficiência de ferro induzida (acúmulos de ferro nos nós inferiores). Os sintomas anatômicos incluem a diferenciação prejudicada dos tecidos condutores e perda da atividade cambial. Os sintomas químicos são: aumento das frações de N-alfa amídicos e amínicos, alto conteúdo de ácidos orgânicos e menor teor de açúcares e amido em órgãos de reserva; Em caso de altas concentrações de K no solo, as plantas apresentam deficiência de Magnésio induzida, além da absorção de luxo já descrita. 4.8 CICLO DO POTÁSSIO O K entra no sistema do solo através de resíduos vegetais e animais (adubação orgânica) e via fertilizantes minerais. Esse K adicionado pode ser absorvido pelas plantas, perdido por lixiviação ou tornar-se indisponível devido a sua fixação nos minerais do solo. Figura 7. Ciclo do Potássio. 36 4.9 ADUBOS POTÁSSICOS A fertilização potássica tem que garantir uma concentração de K na solução do solo suficientemente alta para satisfazer as necessidades da planta nos períodos em que o elemento é mais exigido. Este objetivo poderá ser alcançado quando forem evitadas perdas por lixiviação e fixação. A eficiência dos fertilizantes potássicos depende sistematicamente da maneira de como são aplicados e das condições do solo a ser fertilizado. Diante disso, podem-se inferir algumas sugestões quanto ao uso do potássio no solo: a) Solos naturalmente pobres em potássio requerem adições freqüentes e moderadas; b) Práticas culturais que melhoram as condições de aeração do solo (aração, gradagem, drenagem), bem como aquelas que evitam as perdas por lixiviação (adição de matéria orgânica e calagem) e por erosão (plantio em nível, terraço, etc) tendem a promover um melhor aproveitamento do K no solo; c) A tendência para o equilíbrio entre o K não trocável, trocável e em solução e as perdas às quais o K solúvel está sujeito, sugerem dois princípios básicos para a adição de K como fertilizante: o primeiro é que o elemento deve ser aplicado parceladamente em lugar de toda a quantidade necessária de uma só vez; o segundo é que se deve concentrar o K no sulco ou na cova de plantio, sempre que possível. Os adubos potássico mais utilizados são: Tabela 3. Principais fertilizantes fosfatados comercializados no Brasil. Fertilizantes Garantia mínima Forma do nutriente Observações Cloreto de K 58% de K2O K2O solúvel em água (cloreto) 45-48% de Cl. Sulfato de K 48% de K2O K2O solúvel em água (sulfato) 15-17% de S 0-1,2% de Cl Sulfato de K e Mg 18% de K2O e 4,5% de Mg K2O e Mg solúvel em água (sulfato) 22-24% de S 1-2,5 de Cl Nitrato de K 44% de K2O 13% de N K2O solúvel em água N na forma NO3 - Fonte: Lopes (1989). 37 5. CÁLCIO 5.1 INTRODUÇÃO O Cálcio (Ca) é de fundamental importância dentro da planta, pois é o elemento formador de parede celular, garantindo o desenvolvimento da parte aérea e do sistema radicular. É o elemento que juntamente com o Boro não apresentam caminhamento no floema, gerando problemas de morte de meristema apical de galhos, ramos e frutos (FILHO, 2007). O Ca está intimamente ligado á aplicação de calcário no solo, sendo este uma de suas principais fontes. 5.2 CÁLCIO NO SOLO A forma predominante de Ca no solo é em sua forma iônica Ca2+ ou nas formas de CaCO3, CaSO4, CaHPO4, Ca(PO4)2. No entanto, pode ser encontrado em várias formas no solo. São elas: Minerais primários: o Ca está presente principalmente na augita, anortita, epidoto e apatita; Matéria Orgânica: é função do material de origem e das condições climáticas, podendo ocorrer como quelatos e/ou complexos; Ca-trocável: este se encontra ligado aos colóides do solo; Ca-disponível: todo Ca livre na solução do solo na sua forma iônica Ca2+. 5.3 CÁLCIO NA PLANTA Para a maioria das culturas, a retirada de Ca encontra-se abaixo das quantidades extraídas em N e K, entretanto para culturas como citros e eucalipto, e retirada de Ca supera a retirada de N e K. O Ca possui muitos efeitos no crescimento e desenvolvimento da planta, atrasando seu amadurecimento, a senescência e a abscisão, melhorando a qualidade dos frutos e das hortaliças, a fotossíntese e outros processos como a divisão celular, etc. 40 Tabela 5. Fontes de Cálcio. Fertilizantes % de CaO Super simples 20 Super triplo 10 Termofosfato 30 Nitrato de Ca 26 Nitrocálcio 10 Calcário calcinado 42 Cal virgem 68 Cal hidratada 50 41 6. MAGNÉSIO 6.1 INTRODUÇÃO O magnésio (Mg) é o constituinte central da molécula de clorofila, sendo que este representa 10% de todo o magnésio foliar. É considerado um ativador enzimático por excelência, e grande parte do Mg presente na planta encontra-se envolvido na regulação do pH celular e do balanço cátion-anion. 6.2 MAGNÉSIO NO SOLO O Mg é encontrado no solo em menores quantidades que o Ca, estando presente ligado a: Mineral primário: os principais são os piroxênios, anfibólios, olivinas, turmalinas, muscovita e biotita; Mineral secundário: vermiculita, montmorilonita, ilita e clorita; Carbonatos e sulfatos: MgSO4, MgCO3, CaMg(CO4)2; Matéria orgânica: encontra-se num teor dez vezes maior que o K; Colóides: Mg trocável; Solução: todo Mg em forma imediatamente disponível á planta. 6.3 MAGNÉSIO NA PLANTA Reconhecidamente, o papel mais importante do Mg é a sua presença na molécula de clorofila, em que ocupa o centro de uma estrutura planar formada por um anel tetrapirrólico e uma cauda de fitol. Sua absorção via radicular ocorre na forma química presente na solução do solo, Mg2+, sendo o contato do íon com a raiz através do fluxo de massa através de mecanismo passivo. O Mg está relacionado ao transporte de P na planta, sendo que um bom suprimento deste pode aumentar a utilização do P dos fertilizantes. O transporte do Mg na planta ocorre pelo xilema na forma Mg2+, e sua 42 redistribuição é realizada pelo floema e ocorre em todas as direções. 6.4 FUNÇÕES DO MAGNÉSIO NA PLANTA A principal molécula de quem o Mg participa é a clorofila, representando 2,7% de seu peso molecular, e representa 10% do total de Mg presente na folha. O restante do Mg+2 está envolvido com a ativação enzimática dentro da célula, em quantidades semelhantes à ativação enzimática proporcionada pelo K+. O Mg participa dos processos: Ativador enzimático (Tioquinases, Quinases, Hexoquinases, Enolase, Desidrogenase, Descarboxilases, Carboxilases, Sintetases e Transferases entre outras); Absorção iônica e trabalho mecânico, principalmente na emergência de plântulas e no crescimento de raízes; Fotossíntese; Respiração (glicolise e ciclo dos ácidos tricarboxílicos); Armazenamento e transferência de energia (ATPases, fosforilases, etc); Sínteses orgânicas (sintetases); Balanço eletrolítico (juntamente com K+, Cl-, H+, Na+, OH-, HCO3-); Garante a estabilidade dos ribossomas (não permitindo a modificação da seqüência gênica da molécula que poderia afetar a codificação de enzimas e proteínas para o desenvolvimento da planta); O Mg é tido como o carregador de P por excelência, garantindo principalmente o aumento da absorção do H2PO4-, devido a sua atuação nas reações de fosforilação. 6.5 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA O Mg por ser um nutriente com grande mobilidade dentro da planta irá apresentar deficiência em folhas velhas. Os sintomas visíveis incluem clorose em folhas velhas - clorose internerval, às vezes seguida de necrose ou pelo desenvolvimento de cor alaranjada(presença de carotenos e xantofilas em substituição à clorofila), vermelha(antocianina) ou roxa; 45 7.3 CICLO DO ENXOFRE As adições de enxofre no solo ocorrem por deposição atmosférica, resíduos vegetais e animais (adubo orgânico) e fertilizantes minerais. O S presente na MO torna-se disponível através de sua mineralização. Parte do S absorvido pelas plantas ocorre via foliar e a outra parte entra no solo transformando-se em sulfato, o mesmo ocorre pelas demais entradas de S. Esse sulfato sofre várias transformações no solo, se sofrer imobilização passa a fazer parte dos tecidos microbianos, se não, pode ser absorvido pela planta, perdido por lixiviação, volatilização ou erosão ou através da exportação pelas culturas. Figura 7. Ciclo do Enxofre. 7.4 ENXOFRE NA PLANTA O S é absorvido ativamente pelas raízes principalmente na forma de SO4 -2. No entanto, as folhas também podem absorver o gás SO2 existente na atmosfera, porém é pouco eficaz. As raízes são capazes de absorver S orgânico como aminoácido (cistina e cisteína). O contato do nutriente com a raiz ocorre, em sua maioria, por fluxo de massa, 46 ocorrendo 5% por interceptação radicular. O seu transporte e redistribuição ocorrem principalmente numa direção ascendente e pelo xilema. 7.5 FUNÇÕES DO ENXOFRE NA PLANTA O S na planta participa de: aminoácidos, grupos prostéticos, proteínas, atua como catalisador orgânico de algumas enzimas, ou até mesmo, compostos voláteis que contribuem para o odor característico de plantas como o alho, a cebola e o abacaxi. 7.6 SINTOMATOLOGIA DE CARENCIA NA PLANTA A carência de S causa vários sintomas visíveis. Dentre eles: Clorose: primeiro nas folhas mais novas com coloração adicional (vermelha, rocha ou laranja) em algumas plantas; Folhas pequenas; Enrolamento das margens das folhas; Necrose e desfolhamento; Internódios curtos; Redução do florescimento; Menor nodulação em leguminosas; O S pode alterar ainda nos processos metabólicos das plantas: Diminuição da fotossíntese e atividade respiratória; Queda da síntese de proteínas; Redução no teor de gorduras; Diminuição da fixação biológica de N. As principais causas de deficiência de S nos solos ocorrem devido a pobreza de MO, alta acidez (menor mineralização), lixiviação e seca prolongada. 7.7 ADUBOS COM ENXOFRE Os principais adubos com enxofre comercializados no Brasil são: 47 Tabela 7. Principais fontes de enxofre. Fertilizantes % de S Enxofre Elementar 99 Sulfato de Cálcio (Gesso ou fosfogesso) 16 Superfosfato Simples 10 12 Sulfato de Âmnio 22 24 Sulfato de Potássio e Magnésio 22 23 Sulfato de Potássio 15 17 Sulfato de Magnésio 12 14 Sulfonitrato de Âmnio 13 15 Fosfato Parcialmente Acidulado 0 - 6 50 O Al pode afetar negativamente na plantas principalmente no sistema radicular, da seguinte forma: Raízes peculiarmente curtas ou grossas; Inibição do crescimento das raízes; Raízes laterais engrossadas e pequena formação de pêlos radiculares; Maior predisposição da planta ao ataque de fungos; Redução na absorção de P, K, Ca, Mg. As membranas celulares da raiz são tidas como os locais onde ocorrem as lesões primárias de toxicidade por Al3+. Segundo Machado (1997), o Al3+ pode alterar as propriedades da membrana plasmática e vacuolar resultando, assim, numa diminuição da permeabilidade para a água. Outro sintoma da ação tóxica do Al é a perda de camadas celulares periféricas e degeneração do citoplasma. A ação tóxica do Al também pode se dar pela inibição direta da divisão celular onde secções da dupla hélice de DNA são capturadas por polímeros de Al, através da forte ligação entre fosfato com carga negativa e a carga positiva do polímero. Muitos associam a toxicidade do Al com a diminuição na absorção de vários nutrientes, especialmente Ca e P. Entretanto, não se sabia exatamente se estes efeitos estavam intimamente associados ao mecanismo da toxicidade propriamente dita ou se eram meras conseqüências de um distúrbio anterior ocorrido ao nível celular. O Al pode afetar a absorção de fósforo diretamente pela precipitação de fosfato de Al na superfície da raiz impedindo-o de participar de processos de transferência de energia. Para Machado (1997), devido à competição catiônica por sítios de troca na raiz, a presença do alumínio pode inibir a absorção de cálcio e magnésio, onde as relações molares entre Ca:Mg e Mg:Al no solo são consideradas como parâmetros mais adequados para predizer a deficiência de Ca ou Mg induzida pelo Al do que a concentração individual do elemento. O alumínio pode diminuir a fixação biológica de nitrogênio através de danos diretos na planta hospedeira do rizóbio ou pela interferência nos vários estágios do processo de nodulação e fixação. O processo de infecção, assim como a necessária 51 curvatura dos pêlos radiculares para a formação dos nódulos, é reduzido pela presença do Al. 8.5 TOLERÂNCIA AO ALUMÍNIO Embora o Al seja normalmente considerado como um elemento tóxico para as plantas cultivadas, existem vários trabalhos que demonstram sua essencialidade para algumas plantas. Machado (1997) cita em seu trabalho um experimento em vasos com a cultura do chá que indicou a possibilidade do Al atuar como estimulante do crescimento de raízes. Segundo o mesmo autor, o chá absorve alumínio ao longo de seu ciclo e a concentração de Al nas folhas aumenta com a idade. Sob certas condições e para espécies de plantas com alta tolerância ao alumínio, baixos níveis deste metal podem causar efeitos benéficos ao crescimento de plantas superiores. Entretanto, estes efeitos são considerados como exceção, onde a regra é o efeito negativo do alumínio no crescimento de plantas em solos de baixo pH. Algumas plantas são consideradas altamente sensíveis À presença de Al no solo: alfafa, beterraba e aspargos. No entanto, outras são consideradas tolerantes: aveia, batata, azaléia e eucalipto. 52 CONCLUSÃO O solo é essencial ao desenvolvimento de organismos que nele vivem, assim um solo deve ser bem estruturado para o crescimento destes organismos. Organismos estes que podem ser plantas que servem de alimento para os animais, microorganismos como fungos, bactérias, minhocas que participam na decomposição da matéria orgânica e na disponibilização de nutrientes novamente às plantas. Um solo bem estruturado com boas capacidades de crescimento dos vegetais apresenta a seguinte composição: 25% de Ar, 25 % de água, 2 a 5 % de Matéria Orgânica e 45 % de Minerais. Diversos elementos químicos são indispensáveis á vida vegetal, pois sem estes as plantas não conseguem completar o seu ciclo de vida. Entre os elementos químicos que compõem o solo pode–se destacar: O Nitrogênio, Fósforo, Potássio, Enxofre, Cálcio e Magnésio, estes nutrientes são classificados como Macronutrientes primários e secundários devido a maiores quantidades exigidos pelos vegetais. O micronutrientes que são elementos químicos exigidos pelas plantas em menores quantidades pelas plantas são: Boro, Cloro, Cobre, Ferro, Manganês, Molibdênio e Zinco. O nitrogênio é o primeiro nutriente em quantidade exigido pela maioria das culturas. É essencial para o crescimento das plantas, pois faz parte da célula viva. Este nutriente é convertido em aminoácidos, proteínas e enzimas, faz parte também da clorofila, que em caso de deficiência a planta responde na forma de falta de coloração verde tornando as folhas amareladas. O nitrogênio está presente na atmosfera é retirado desta através de descargas elétricas ou por fixação de bactérias do gênero Rizhobium que fazem simbiose com os vegetais leguminosos. O fósforo é o terceiro nutriente exigido pelas culturas, porém, nas adubações é o elemento mais recomendado, devido a carência deste elemento nos solos, que também pode ser adsorvido pelos solos, como os solos ricos em óxidos de Ferro e Alumínio. O fósforo atua na fotossíntese, na respiração, no armazenamento e transferência de energia, atua também nos crescimento do sistema radicular. O fósforo tem sua origem nas rochas (apatita), sendo retirados destas através de processos industriais da rocha apatita. O potássio constitui-se num nutriente imprescindível para a planta, visto que é