SOLOS E NUTRIÇÃO DAS PLANTAS

Retirado de: Raven, Peter H., R. F. Evert & H. Curtis, 1978. Biologia Vegetal. 2ª ed. Rio de Janeiro, Editora Guanabara Dois, pp. 598-9.

 A Terra é formada por cerca de 90 elementos de ocorrência natural, sendo os mais comuns o oxigênio, silício, alumínio e ferro. Os elementos são encontrados sob a forma de minerais. Um mineral é uma substância inorgânica que ocorre naturalmente, cuja composição química é definida. As rochas são misturas de minerais. O solo é formado pela desagregação das rochas e consiste de uma porção inorgânica e uma porção orgânica. O horizonte A do solo contém a maior parte da matéria orgânica, tanto viva quanto morta, bem como as partículas minerais mais altamente desagregadas. No horizonte B, observa-se a presença de fragmentos minerais, com pouca matéria orgânica. O horizonte C é composto de rocha relativamente pouco decomposta.

Sabe-se que as plantas superiores requerem um total de 16 elementos para seu crescimento normal. Destes, o carbono, o hidrogênio e o oxigênio provêm do ar e da água. O restante é absorvido pelas raízes sob a forma de íons. Estes 13 elementos são algumas vezes classificados em macronutrientes e micronutrientes. Os macronutrientes são o nitrogênio, potássio, cálcio, fósforo, magnésio e enxofre. Os micronutrientes são o ferro, cloro, cobre, manganês, zinco, molibdênio e boro.

O sódio é necessário para algumas plantas, e o cobalto é indiretamente essencial para outras.

Os elementos minerais desempenham numerosas funções importantes nas células. Regulam a osmose e afetam a permeabilidade celular. Alguns servem como receptores de elétrons, como componentes estruturais das células e como fatores acessórios para os catalisadores ou como componentes estruturais de enzimas.

Os minerais tornam-se disponíveis na solução edáfica para as plantas sob a forma de íons. Estas utilizam a energia metabólica para concentrar os íons de que necessitam. Alguns dos íons são captados por processos de transporte ativo, ao passo que outros fluem aparentemente de modo passivo, devido aos gradientes eletroquímicos criados pelos íons que se movem ativamente e suas bombas compensadoras.

Numa comunidade natural, os elementos são retirados do solo pelas plantas e, a seguir, retornam a ele quando as plantas ou os animais que delas se alimentam morrem. As associações do tipo micorriza entre fungos e raízes de plantas são importantes no funcionamento deste sistema e na mediação direta da captação de íons.

Sob condições agrícolas, o nitrogênio, o fósforo e o potássio tornam-se, mais comumente, fatores limitantes para o crescimento vegetal; portanto, estes elementos são comumente fornecidos ao solo nos fertilizantes.

A circulação do nitrogênio através do solo, através dos organismos vegetal e animal e, novamente, através do solo, é conhecida como ciclo do nitrogênio. Envolve várias etapas. O nitrogênio alcança o solo sob a forma de material orgânico de origem vegetal e animal. Estas substâncias são decompostas por organismos que vivem no solo. A amonificação, que é a liberação de íon amônio (NH₄+) de compostos nitrogenados, é efetuada por bactérias e fungos que vivem no solo. A nitrificação é a oxidação do amônio, com formação de nitritos e nitratos; estas etapas são realizadas por dois tipos diferentes de bactérias. O nitrogênio entra nas plantas quase que totalmente sob a forma de nitratos. No interior delas, os nitratos reduzem-se a amônio. Os aminoácidos são formados pela combinação de amônio com um cetoácido (aminação) ou através da transferência de um grupamento amino (—NH₂) de um aminoácido para um cetoácido, dando origem a outro aminoácido (transaminação). Estes compostos orgânicos retornam subseqüentemente ao solo, completando o ciclo do nitrogênio.

O solo perde o nitrogênio por remoção das culturas nele instaladas, erosão, fogo, lixiviação e ação das bactérias desnitrificantes. O nitrogênio é fornecido ao solo pela fixação do nitrogênio, que consiste na incorporação de nitrogênio elementar em componentes orgânicos. A fixação biológica deste gás é totalmente efetuada por microrganismos. Estes incluem bactérias (Rhizobium), que são simbiontes das leguminosas, bem como bactérias e cianobactérias de vida livre nos solos. Na agricultura, as plantas são removidas do solo. Em conseqüência, o nitrogênio e outros elementos não são reciclados, como na natureza, e, portanto, devem ser freqüentemente repostos sob forma orgânica ou inorgânica.

1. Explique de que maneira ocorre a formação dos solos.
2. Faça um corte esquemático do solo, mostrado a dinâmica edáfica em cada camada representada.
3. Defina macronutriente, citando exemplos.
4. Defina micronutriente, citando exemplos.
5. Relacione a atividade dos elementos minerais quanto ao metabolismo energético desempenhado pelos vegetais.
6. Explique a importância das associações simbióticas que ocorrem nos nódulos de micorrizas comumente encontradas em raízes de leguminosas.
7. Por que alguns minerais tornam-se fatores limitantes ao crescimento de vegetais? Em que condições isso pode ocorrer?
8. Como a agricultura compensa a retirada de nutrientes e a redução da taxa de reciclagem orgânica/inorgânica efetuada pelos microrganismos edáficos?
9. Represente o ciclo do N₂, resumidamente, enfatizando a importância dos microrganismos presentes no solo.