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Fertilidade do solo

Macroelementos essenciais às plantas e solos: saiba quais são eles

Para que uma planta tenha pleno desenvolvimento, ela precisa de: água, luz do sol e de um solo nutricionalmente adequado. Claro que sempre existirão exceções, mas de modo geral, essa é a base.

A demanda nutricional depende de muitos fatores, dentre os quais podemos citar:

  • Tipo da cultivar;
  • Época de aplicação;
  • Quantidade de nutriente disponível no solo;
  • O tipo de nutriente que essa cultivar requer.

Sobre os 2 últimos, o solo acaba tendo um foco, afinal ele atua como reservatório de minerais necessários às plantas. Para saber a composição, é preciso fazer, ao menos, uma análise de solo.

Macroelementos em plantas e solos

Figura 1: Esquema didático com elementos do solo

Dinâmica no solo

O sistema é aberto, pois os elementos são constantemente removidos de um lado, a uma fase sólida (reservatório) e acumulados no outro, a planta. 

A solução do solo é o compartimento de onde a raiz retira ou absorve os elementos essenciais.

Quando a fase sólida (matéria orgânica + minerais) não consegue transferir para a solução do solo quantidades adequadas de um nutriente qualquer, é necessária sua aplicação mediante o emprego do fertilizante, que contém o elemento em falta. 

Na prática, a adubação consiste em cobrir a diferença entre a quantidade do nutriente exigida pela planta e o fornecimento pelo solo, multiplicado por um fator, para compensar as perdas do adubo, ocasionadas principalmente quando o pH do solo encontra-se fora da faixa adequada.

Figura 2. Adubação – Fonte: Sítio da Mata

Estabelecer a essencialidade dos elementos é muito mais complexo do que apenas a análise química. 

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” (Arnon e Stout, 1939).

Nitrogênio nas plantas

O N é exigido pelas culturas em maiores quantidades do que qualquer outro nutriente, exceto potássio (K). Nitrato e amônio inorgânicos são as principais formas de N absorvidas pelas raízes das plantas.

Macroelementos em plantas e solos

Figura 3. Fórmulas químicas do Nitrato, Amônio e Nitrato de Amônio – Fonte: Sandy Azevedo

Nitrogênio (N) no solo

A quantidade de N armazenada na matéria orgânica do solo, apresenta pouca quantidade decomposta e disponível para as culturas.

Normalmente a decomposição não é sincronizada com a necessidade da planta. Estima-se que para cada 1% de matéria orgânica do solo são disponibilizados 20kg/ha de N.

Fósforo (P) nas plantas

O P é um componente vital no processo de conversão da energia do sol em alimentos, fibras e óleos nas plantas. Tem papel fundamental na fotossíntese, no metabolismo de açúcares, no armazenamento e transferência de informações genéticas.

Fósforo nos solos

As raízes das plantas absorvem o P quando este está dissolvido na solução do solo.

Os solos naturalmente apresentam baixa concentração de P, devido a esse fator o solo deve ser continuamente reabastecido com esse elemento para repor o que foi absorvido pelas plantas. 

As raízes das plantas geralmente absorvem P na forma de íons ortofosfato inorgânicos (HPO42- ou H2PO4).

A disponibilidade de P às plantas são influenciadas por fatores como:

  • Quantidade de minerais de argila;
  • Concentração de P;
  • Fatores que afetam a atividade radicular (aeração e compactação);
  • Teor de umidade do solo;
  • Temperatura;
  • Atividades radiculares das culturas;
  • pH do solo.

Potássio (K) nas plantas

O K está envolvido em diversas funções essenciais como: 

  • Regulação da pressão osmótica nas células das plantas;
  • Troca de gases;
  • Movimento das folhas em resposta à luz;
  • Ativação das enzimas que auxiliam na ocorrência de reações químicas;
  • Síntese de proteínas;
  • Ajuste no pH dentro das células das plantas;
  • Aumento da fixação de CO2 durante a fotossíntese;
  • Transporte de compostos químicos;
  • Equilíbrio das cargas elétricas em várias partes das células.

As plantas supridas com quantidades adequadas de K são capazes de resistir mais ao estresse climático e aos danos causados por pragas e doenças em comparação com plantas deficientes em K.

Macroelementos em plantas e solos

Figura 4. Sintoma clássico de deficiência de potássio em milho – Fonte: IPNI (1993).

Potássio nos solos

O K é absorvido pelas plantas quando está disponível na solução do solo, sendo alguns fatores que contribuem para a sua disponibilidade: 

  • K redistribuído de outras áreas;
  • Água de irrigação;
  • Precipitação;
  • Fertilizantes;
  • Esterco;
  • Biossólidos e deposição de sedimentos;
  • Intemperismo de minerais primários contendo K, como micas e feldspatos;
  • K liberado das camadas internas de filossilicatos como ilita, vermiculita e esmectita;
  • Dessorção de K das superfícies e arestas dos filossilicatos “K trocável”.

O K trocável é medido pela análise de solo e é considerado prontamente disponível às plantas. 

Os filossilicatos que liberam K também podem “fixar” este nutriente em posições entre as camadas, desta forma removendo-o da solução do solo.

Enxofre (S) nas plantas

O sulfato solúvel (SO42-) é a fonte para nutrição de S para as plantas.

O S é exigido para a síntese de proteínas, auxiliando na produção de sementes e da clorofila necessária para o processo fotossintético. 

É um componente necessário de três aminoácidos (cisteína, metionina e cistina) requeridos para a síntese proteica. Exigido para a formação de nódulos em leguminosas.

Macroelementos em plantas e solos

Figura 5. Nódulos em raízes – Fonte: Fabiano Bastos via 3rlab

Enxofre nos solos

A maior parte do S do solo é, geralmente, encontrada na matéria orgânica e nos restos culturais.

Este nutriente está presente em uma variedade de compostos orgânicos que não estão disponíveis para a absorção pelas plantas, até serem convertidos em sulfato solúvel.

A velocidade na qual os microrganismos do solo convertem esse composto orgânico de S é determinada por temperatura, umidade e outros fatores ambientais.

Uma pequena fração do S do solo é encontrada na forma de sulfato. O sulfato geralmente é solúvel, e se movimenta na solução do solo para as raízes.

Cálcio (Ca) nas plantas

O Ca é classificado como um macronutriente secundário que é requerido em quantidades relativamente grandes pelas plantas na forma de Ca2+.

O Ca desempenha papel fundamental na estrutura da parede celular e na integridade da membrana. Ele também promove:

  • A elongação das células das plantas;
  • Participa de processos enzimáticos e hormonais;
  • Desempenha papel nos processos de absorção de outros nutrientes;
  • Proporciona estabilidade às plantas;
  • As paredes celulares fortes auxiliam na prevenção de invasão por fungos e bactérias.

Cálcio nos solos

A solubilidade do Ca depende de fatores do solo, como: 

  • pH do solo

Solos com maior pH apresentam mais Ca disponíveis em sítios de troca de cátions;

  • Capacidade de troca de cátions (CTC)

O Ca disponível é afetado tanto pela CTC do solo, quanto pela saturação de Ca nos sítios de troca de cátions do solo.

O Ca tem grande influência nas propriedades do solo, especialmente porque previne a dispersão de argila.

O fornecimento abundante de Ca pode auxiliar na redução do encrostamento e da compactação do solo, levando à melhora da percolação da água e à redução do escoamento superficial.

Magnésio (Mg) nas plantas

Nas plantas, o Mg é essencial para muitas funções como: 

  • Catalisa a produção de clorofila.

Sendo o átomo central de sua molécula;

  • Desempenha papel como um componente dos ribossomos. 

As “fábricas” que sintetizam as proteínas nas células;

  • Estabiliza certas estruturas dos ácidos nucleicos.

As moléculas que transferem informações genéticas quando novas células são formadas;

  • Ativa ou promove a atividade de enzimas.

Moléculas com formatos específicos requeridos para acionar certas reações químicas necessárias para o crescimento e o desenvolvimento adequado das plantas;

  • Desempenha papel como um elemento essencial para gerar ATP.

Uma “bateria” que armazena energia na planta;

  • Assegura que os carboidratos produzidos nas folhas sejam exportados para outros órgãos da planta.

Os carboidratos são usados nas plantas para energia e estrutura.

Magnésio nos solos

O Mg disponível às plantas está presente na solução do solo, sendo o Mg trocável e da solução do solo as formas deste nutriente medida pelas análises de solo e considerado prontamente disponíveis para as plantas.

Quando as raízes das plantas absorvem água, a água localizada em grande distância se move para as raízes, repondo a absorvida. O Mg que está dissolvido na solução do solo se move com essa água. 

Esse processo, denominado fluxo de massa, é responsável por manter a planta suprida com Mg.

Obtenção dos nutrientes

Os nutrientes requeridos pelas plantas podem ter diversas origens, mas boa parte vem dos minerais. O fósforo, por exemplo, advém de rochas fosfáticas. Só a agricultura consome mais de 90% delas, o que tem tornado isso escasso.

Para analisar o quanto seu solo requer esse nutriente, é necessária uma análise química, que pode ser feita pelos extratores Mehlich 1, Mehlich 3 ou Resina.

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