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31.1C: Nutrientes Essenciais para Plantas

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Macronutrientes e Micronutrientes

Os elementos essenciais podem ser divididos em macronutrientes e micronutrientes. Os nutrientes que as plantas necessitam em maiores quantidades são chamados macronutrientes. Cerca de metade dos elementos essenciais são considerados macronutrientes: carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre. O primeiro destes macronutrientes, o carbono (C), é necessário para formar carboidratos, proteínas, ácidos nucléicos e muitos outros compostos; está, portanto, presente em todas as macromoléculas. Em média, o peso seco (excluindo água) de uma célula é 50% de carbono, tornando-a uma parte chave das biomoléculas vegetais.

Figure {1}(PageIndex{1}): Elementos essenciais requeridos pelas plantas: Para que um elemento seja considerado essencial uma planta não pode completar seu ciclo de vida sem o elemento, nenhum outro elemento pode desempenhar a função do elemento, e o elemento está diretamente envolvido na nutrição das plantas.

O elemento mais próximo do elemento essencial nas células da planta é o nitrogênio (N); ele é parte das proteínas e ácidos nucléicos. O nitrogênio também é utilizado na síntese de algumas vitaminas. O hidrogênio e o oxigênio são macronutrientes que são parte de muitos compostos orgânicos e também formam água. O oxigênio é necessário para a respiração celular; as plantas utilizam o oxigênio para armazenar energia sob a forma de ATP. O fósforo (P), outra macromolécula, é necessário para sintetizar ácidos nucléicos e fosfolípidos. Como parte do ATP, o fósforo permite a conversão de energia alimentar em energia química através da fosforilação oxidativa. A energia da luz é convertida em energia química durante a fotofosforilação na fotossíntese; e em energia química a ser extraída durante a respiração. O enxofre é parte de certos aminoácidos, como a cisteína e a metionina, e está presente em várias coenzimas. O enxofre também desempenha um papel na fotossíntese como parte da cadeia de transporte de electrões, onde os gradientes de hidrogénio são fundamentais na conversão da energia da luz em ATP. O potássio (K) é importante devido ao seu papel na regulação da abertura e fechamento do estômago. Como as aberturas para a troca de gás, os estomas ajudam a manter um equilíbrio saudável da água; uma bomba de iões de potássio suporta este processo.

Magnésio (Mg) e cálcio (Ca) são também macronutrientes importantes. O papel do cálcio é duplo: regular o transporte de nutrientes e apoiar muitas funções enzimáticas. O magnésio é importante para o processo fotossintético. Estes minerais, juntamente com os micronutrientes, também contribuem para o equilíbrio iónico da planta.

Além dos macronutrientes, os organismos necessitam de vários elementos em pequenas quantidades. Estes micronutrientes, ou oligoelementos, estão presentes em quantidades muito pequenas. Os sete micronutrientes principais incluem boro, cloro, manganês, ferro, zinco, cobre e molibdénio. Acredita-se que o Boro (B) esteja envolvido no transporte de carboidratos nas plantas; ele também auxilia na regulação metabólica. A deficiência de boro muitas vezes resulta em dieback de botões. O cloro (Cl) é necessário para a osmose e equilíbrio iónico; também desempenha um papel na fotossíntese. O Cobre (Cu) é um componente de algumas enzimas. Os sintomas de deficiência de cobre incluem o acastanhamento das pontas das folhas e a clorose (amarelamento das folhas). O ferro (Fe) é essencial para a síntese da clorofila, razão pela qual uma deficiência de ferro resulta em clorose. O manganês (Mn) ativa algumas enzimas importantes envolvidas na formação da clorofila. As plantas com deficiência de manganês desenvolverão clorose entre as veias das suas folhas. A disponibilidade de manganês é parcialmente dependente do pH do solo. O molibdênio (Mo) é essencial para a saúde das plantas, pois é utilizado pelas plantas para reduzir os nitratos em formas utilizáveis. Algumas plantas utilizam-no para a fixação do nitrogénio; assim, pode ser necessário adicioná-lo a alguns solos antes de semear leguminosas. O zinco (Zn) participa na formação da clorofila e também ativa muitas enzimas. Os sintomas de deficiência de zinco incluem clorose e crescimento retardado.

As deficiências em qualquer um destes nutrientes, particularmente os macronutrientes, podem afectar negativamente o crescimento das plantas. Dependendo do nutriente específico, a falta pode causar atrofiamento do crescimento, crescimento lento ou clorose. Deficiências extremas podem resultar em folhas mostrando sinais de morte celular.

Figure \(\PageIndex{1}}): Deficiência de nutrientes nas plantas: A deficiência de nutrientes é evidente nos sintomas que estas plantas apresentam. Este (a) tomate de uva sofre de podridão apical causada pela deficiência de cálcio. O amarelecimento nesta (b) Frangula alnus resulta da deficiência de magnésio. A falta de magnésio também leva a (c) clorose intervenal, aqui observada numa folha de goma doce. Esta (d) palma é afetada por deficiência de potássio.

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