Nutrientes do solo

Nutrientes do solo

(Parte 1 de 8)

OUTUBRO/2007 MINEIROS-GO

Diego Oliveira Ribeiro Laíze Aparecida Ferreira Vilela

OUTUBRO/2007 MINEIROS-GO

INTRODUÇÃO06
1. OS ELEMENTOS MINERAIS07
1.1 CRITÉRIOS DE ESSENCIALIDADE08
2. NITROGÊNIO10
INTRODUÇÃO10
2.2 FORMAS DE FIXAÇÃO DO NITROGENIO10
2.2.1 FIXAÇÃO INDUSTRIAL10
2.2.2 FIXAÇÃO BIOLÓGICA1
2.3 NITROGÊNIO NO SOLO1
2.3.1 FORMAS DE NITROGÊNIO NO SOLO1
2.3.2 TRANSFORMAÇÕES DO NITROGÊNIO NO SOLO12
2.3.2.1 Amonificação12
2.3.2.2 Nitrificação12
2.3.2.3 Mineralização12
2.3.2.4 Imobilização13
2.3.2.5 Desnitrificação13
2.4 PERDAS DE NITROGÊNIO13
2.5 NITROGÊNIO NA PLANTA13
2.6 FUNÇÕES DO NITROGÊNIO NA PLANTA14
2.7 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA15
2.8 CICLO DO NITROGÊNIO16
2.9 ADUBOS NITROGENADOS16
3. FÓSFORO19
3.1 INTRODUÇÃO19
3.2 FÓSFORO NO SOLO19
3.2.1 FORMAS DE FÓSFORO NO SOLO19
3.2.2 MOVIMENTO DE FÓSFORO NO SOLO20
3.2.3 DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO NO SOLO21
3.2.4 FATORES QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO21
3.2.4.1 Tipo de Argila21
3.2.4.2 Quantidade de Argila2
3.2.4.4 Aeração2
3.2.4.5 Compactação2
3.2.4.6 Umidade2
3.3 PERDAS DE FÓSFORO23
3.3.1 REMOÇÃO PELAS CULTURAS23
3.3.2 PERDAS POR EROSÃO23
3.3.3 PERDAS POR LIXIVIAÇÃO23
3.4 FONTES DE FÓSFORO23
3.5 FÓSFORO NA PLANTA24
3.6 FUNÇÕES DO FÓSFORO NA PLANTA24
3.7 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA25
3.8 CICLO DO FÓSFORO25
3.9 ADUBOS FOSFATADOS26
3.9.1 FOSFATOS NATURAIS26
3.9.2 SUPERFOSFATO SIMPLES27
3.9.3 SUPERFOSFATO TRIPLO OU CONCENTRADO27
3.9.4 ESCÓRIA DE THOMAS27
3.9.5 TERMOFOSFATO27
3.9.6 FOSFATO MONOAMONIO (MAP)27
3.9.7 FOSFATO DIAMONIO (DAP)28
3.9.8 PARCIALMENTE ACIDULADO28
4. POTÁSSIO29
INTRODUÇÃO29
4.2 POTÁSSIO NO SOLO29
4.2.1 FORMAS DE POTÁSSIO NO SOLO29
4.2.2 INTERAÇÃO DO POTÁSSIO COM OUTROS NUTRIENTES30
4.3 PERDAS DE POTÁSSIO30
4.3.1 REMOÇÃO PELAS CULTURAS30
4.3.2 PERDAS POR LIXIVIAÇÃO31
4.4 FONTES DE POTÁSSIO31
4.5 POTÁSSIO NA PLANTA31
4.6 FUNÇÕES DO POTÁSSIO NA PLANTA32
4.7 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA32
4.8 CICLO DO POTÁSSIO3
5. CÁLCIO35
INTRODUÇÃO35
5.2 CÁLCIO NO SOLO35
5.3 CÁLCIO NA PLANTA35
5.4 FONTES DE CÁLCIO36
5.5 FUNÇÕES DO CÁLCIO NA PLANTA36
5.6 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA36
5.7 ADUBOS COM CÁLCIO37
6. MAGNÉSIO39
6.1 INTRODUÇÃO39
6.2 MAGNÉSIO NO SOLO39
6.3 MAGNÉSIO NA PLANTA39
6.4 FUNÇÕES DO MAGNÉSIO NA PLANTA40
6.5 SINTOMATOLOGIA DE CARÊNCIA NA PLANTA40
6.6 ADUBOS COM MAGNÉSIO41
7. ENXOFRE42
7.1 INTRODUÇÃO42
7.2 ENXOFRE NO SOLO42
7.2.1 TRANSFORMAÇÕES DO ENXOFRE NO SOLO42
7.3 CICLO DO ENXOFRE43
7.4 ENXOFRE NA PLANTA43
7.5 FUNÇÕES DO ENXOFRE NA PLANTA4
7.6 SINTOMATOLOGIA DE CARENCIA NA PLANTA4
7.7 ADUBOS COM ENXOFRE4.
8. ALUMÍNIO46
8.1 INTRODUÇÃO46
8.2 ALÚMINIO NO SOLO46
8.3 ALUMÍNIO NA PLANTA46
8.3.1 TOXIDEZ DE ALÚMINIO NA PLANTA47
8.4 SINTOMATOLOGIA DE TOXIDEZ NA PLANTA48
8.5 TOLERÂNCIA AO ALUMÍNIO49
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS52

6 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 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.

1. OS ELEMENTOS MINERAIS

Para que uma planta se desenvolva normalmente, ela necessita de alguns requisitos indispensáveis, tais como, local favorável à fixação de suas raízes, temperatura adequada, luz, ar, água, quantidade suficiente de elementos nutrientes, etc. Essas necessidades são atendidas, em maior ou menor proporção, pelas condições de clima e solo do local onde se encontra a planta.

Quando essas necessidades básicas são atendidas as plantas, partindo do

Carbono (C), Oxigênio (O) e Hidrogênio (H), retirados do ar, da água e de diversos elementos provenientes do solo, conseguem, com o auxílio da energia da luz solar, sintetizar a matéria orgânica necessária à sua própria formação.

Dessa forma, através da fotossíntese, as plantas têm a capacidade de formar em suas células clorofiladas, inicialmente compostos orgânicos de estruturas simples e posteriormente compostos mais complexos, como celulose, amido, gorduras, proteínas, enzimas, etc.

Figura 1. Fotossíntese

Para sintetizar todas essas substâncias, as plantas utilizam 18 elementos considerados indispensáveis ao seu metabolismo e são denominados, nutrientes de plantas e são agrupados da seguinte forma: a) Orgânicos: são elementos originados da água e do ar, os quais são responsáveis pela formação de cerca de 90-96% dos tecidos vegetais. Incluem o carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O); b) Minerais: são elementos fornecidos pelo solo e são divididos em macronutrientes (primários e secundários) e micronutrientes. Estes são responsáveis por cerca de 4-10% dos tecidos vegetais.

São considerados Macronutrientes Primários o nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K); Macronutrientes Secundários o cálcio (Ca), magnésio (Mg) e o enxofre (S); Micronutrientes o boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), molibdênio (Mo) e zinco (Zn).

Lopes (1937) afirma que os macronutrientes primários geralmente tornam-se deficientes no solo antes dos demais, devido a maior utilização desses nutrientes pela planta. Os macronutrientes secundários são geralmente menos deficientes e usados em quantidades menores, porém, a planta precisa tê-los a disposição quando e onde for necessário.

Camargos (2005) ressalta que embora sejam requeridos em menor quantidade, os micronutrientes são tão necessários às plantas quanto os macronutrientes, sendo esta separação meramente quantitativa (pelos teores encontrados nas plantas), podendo variar entre as diferentes espécies.

1.1 CRITÉRIOS DE ESSENCIALIDADE

Os macro e micronutrientes exercem funções específicas na vida da plantas embora em uma ou outra possa haver certo grau de substituição (MALAVOLTA, 2006).

Os elementos podem ser classificados de várias formas, em relação à sua função, à sua necessidade, etc. Quanto a sua essencialidade os elementos podem ser classificados em: a) Essenciais: são os minerais da planta, ou seja, sem estes a planta não vive; b) Benéficos: são minerais não essenciais, ou seja, a planta pode viver sem eles. No entanto, sua presença é capaz de contribuir para o crescimento, produção e, até mesmo, para a resistência à condições desfavoráveis do meio, como clima, pragas e doenças; c) Tóxicos: são elementos prejudiciais às plantas e na se enquadram nas classificações anteriores. No entanto, alguns elementos tidos como essenciais ou benéficos podem se tornar tóxicos em caso 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

1 necessários à atividade da mesma.

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, constituise 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 sua complexidade envolve um alto investimento.

2.2.2 FIXAÇÃO BIOLÓGICA

A fixação biológica é responsável por 80% do N fixado por ano, podendo ocorrer tanto em ambiente aquático como terrestre.

Filho (2007) classifica a fixação biológica da seguinte forma: a) Sistema livre: ocorrem livres no solo, em condições aeróbicas, dependem de um filme de umidade para proliferarem.

Exemplos: Bactéria - Beijerinckia (3-9 kg/ha. ano, consorciada com a cana);

Azotobacter (6-8 kg/ha ano); Cianobactérias (3-12 kg/ha ano). b) Associações menos íntimas: associações com a finalidade de ajuda mútua. Exemplos: Líquen - Fungo + Alga + Bactéria; Azolla - Cianobactéria +

Pteridófita. c) Sistema simbióticos: associação de plantas + bactérias, sendo bastante importante para o contexto agrícola.

Exemplos: Leguminosas + Rhizobium e cana-de-açúcar + Acetobacter diazotrophicus.

No sistema simbiótico a planta e a bactéria beneficiam-se mutuamente. A bactéria recebe da planta carboidratos da fotossíntese e a planta se beneficia com o N fixado pelas bactérias no interior dos nódulos.

Os organismos responsáveis pela fixação são as bactérias dos gêneros Rhizobium (feijão), Bradyrhizobium (soja) e Azorhizobium (outras espécies)

2.3 NITROGÊNIO NO SOLO

2.3.1 FORMAS DE NITROGÊNIO NO SOLO

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