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BIOLOGIA DA AGRICULTURA
Nutrição vegetal
O solo é importante para o crescimento vegetal, pois supre as plantas
com fatores de crescimento, permite o desenvolvimento e distribuição das
suas raízes e possibilita o movimento dos nutrientes, de água e ar nas
superfícies radiculares.
Nutrição nas plantas
Nutrição Mineral das Plantas
O estudo do crescimento vegetal envolve a caracterização de elementos
minerais essenciais. Um nutriente essencial é aquele sem o qual a
planta não cresce normalmente nem completa o seu ciclo de vida, a
menos que uma quantidade mínima desse nutriente lhe seja suprida.
Macronutrientes e Micronutrientes
Os nutrientes essenciais são requeridos pelas plantas em determinadas
quantidades, variáveis conforme a espécie e o estado de
desenvolvimento. Esses elementos encontram-se nos solos em diferentes
combinações químicas, sendo só algumas destas, passíveis de serem
absorvidas pelas plantas.
Os nutrientes são necessários para a planta levar a cabo determinadas
funções, pelo que a carência e o excesso estão relacionados com
sintomas visíveis que, por sua vez, estão relacionados com a sua
mobilidade e função. Os sintomas mais comuns ocorrem ao nível da
formação dos nós, da inserção foliar, do crescimento vegetal, do
desenvolvimento do sistema radicular (cor, grau de desenvolvimento) e
das folhas que, se apresentarem manchas amarelas, têm clorose e se
apresentarem manchas negras, têm necrose.
A zona da planta que apresenta maior sintoma de deficiência também se
relaciona com a mobilidade do nutriente no corpo da planta. Plantas
com deficiências em nutrientes móveis são afetadas primeiramente nas
zonas mais antigas, como as folhas. Plantas com deficiências em
nutrientes imóveis são afetadas primeiramente nas zonas mais jovens.
Macronutrientes
São macronutrientes: N, P, S, Ca, Mg e K.
O Nitrogênio (N) entra principalmente na constituição de compostos
orgânicos ( proteínas, enzimas, clorofila, entre outros), sendo um
nutriente móvel. Em excesso provoca um crescimento vegetal acelerado,
originando folhas de cor verde-escura. A vegetação passa a ser mais
suculenta, ocorre uma diminuição da resistência a doenças, um
retardamento da floração e o ciclo de vida é encurtado. A carência
reduz o crescimento foliar, provoca a clorose foliar. Os ramos
caulinares ficam púrpuras ou vermelhos, localizando-se inicialmente os
sintomas em partes velhas da planta.
O Fósforo (P) também intervém na formação de compostos orgânicos e
fosfolípidos, sendo um nutriente móvel. Não se conhece sintomatologia
para o seu excesso. A carência de fósforo reduz o crescimento caulinar
e radicular e provoca o aparecimento de áreas necróticas nas folhas e
pecíolos, células que deixaram de conseguir fazer o seu metabolismo e
morreram. As folhas jovens têm tendência para escurecer ou ficar verde-
azuladas, enquanto que as mais velhas ficam vermelhas. Numa fase
inicial, os sintomas acentuam-se nas partes mais velhas da planta.
O Enxofre (S) intervém na síntese de compostos orgânicos, em especial
vitaminas e enzimas, sendo um nutriente imóvel. Não se conhece
sintomatologia para o seu excesso. A carência de enxofre reduz o
crescimento vegetal, provocando a clorose foliar. Inicialmente, os
sintomas acentuam-se nas zonas mais jovens da planta.
O Cálcio (Ca) é um componente da parede celular vegetal, sendo
necessário à manutenção da estrutura, à ativação da amilase e à
vitalidade das zonas meristemáticas, sendo um nutriente imóvel. Em
excesso, altera o ritmo da divisão celular. A carência de cálcio
origina malformações nas folhas jovens, curvamento dos ápices, clorose
marginal que progride para necrose, redução do crescimento radicular,
e mudança da coloração das raízes para castanho. Inicialmente, os
sintomas acentuam-se nas zonas mais jovens das plantas.
O Magnésio (Mg) é um constituinte da clorofila e das proteínas, sendo
essencial ao funcionamento dos ribossomos. É um nutriente móvel que,
em excesso, provoca interferências na absorção de cálcio e potássio. A
carência de magnésio provoca cloroses, necrose foliar, encurtamento de
entrenós, redução do crescimento vegetal, inibição da floração, morte
prematura das folhas e degeneração dos frutos. Inicialmente, os
sintomas acentuam-se nas zonas mais velhas das plantas.
O Potássio (K) é um regulador da atividade enzimática e da síntese
protéica, sendo um nutriente móvel. Não se conhece sintomatologia para
o seu excesso. A carência de potássio provoca um crescimento vegetal
muito reduzido, clorose nas folhas, manchas necróticas, folhas
recurvadas e enroladas sobre a face superior e encurtamento de
entrenós. Inicialmente, os sintomas acentuam-se nas zonas mais velhas
das plantas.
Micronutrientes
São micronutrientes: Fe, Cu, Mn, Zn, Mo e B e Cl.
O Ferro (Fe) é um constituinte das proteínas, necessário à síntese de
clorofila e à divisão celular, sendo um nutriente imóvel. Não se
conhece sintomatologia para o seu excesso. A carência de ferro provoca
uma extensa clorose foliar em que as nervuras permanecem verdes, uma
redução do crescimento vegetal, inibição do desenvolvimento de
primórdios foliares. Inicialmente, os sintomas acentuam-se nas zonas
mais jovens das plantas.
O Cobre (Cu) é um nutriente imóvel. Não se conhece sintomatologia para
o seu excesso. A carência de cobre altera a tonalidade das folhas,
tornando-as verde-azuladas e enroladas onde aparecem cloroses
intervenais e necroses. Nos cereais, a extremidade da folha torna-se
branca e pode cair. Inicialmente, os sintomas acentuam-se nas zonas
mais jovens das plantas.
O Manganês (Mn) é um ativador enzimático, controlando reações de
oxirredução essenciais à fotossíntese e à síntese de clorofila, sendo
um nutriente imóvel. Não se conhece sintomatologia para o seu excesso.
A carência de manganês provoca clorose intervenal nas zonas mais
jovens, enrolamento e queda de folhas, afeta o desenvolvimento do
embrião e aparecimento de pontos necróticos espalhados nas folhas.
Inicialmente, os sintomas acentuam-se nas zonas mais velhas das
plantas.
O Zinco (Zn) é um ativador enzimático, sendo um nutriente móvel. Não
se conhece sintomatologia para o seu excesso. A carência de zinco
provoca uma redução do crescimento vegetal, impedindo o alongamento
dos caules e a expansão foliar e interfere com a frutificação.
Inicialmente, os sintomas acentuam-se nas zonas mais jovens das
plantas.
O Molibdénio (Mo) é essencial para a fixação de azoto e assimilação de
nitratos, sendo um nutriente imóvel. Não se conhece sintomatologia
para o seu excesso. A carência de molibdénio origina manchas
cloróticas intervenais seguidas de necrose marginal e enrolamento
foliar, interferindo com a frutificação. Inicialmente, os sintomas
acentuam-se nas zonas mais jovens das plantas.
O Boro (B) é um regulador de metabolismo necessário à translocação de
açúcares, sendo um nutriente imóvel. Não se conhece sintomatologia
para o seu excesso. A carência de boro afeta os órgãos de reserva e
desorganiza os meristemas, causando a morte das extremidades
caulinares. Provoca, ainda, o aparecimento de malformações e pecíolos
quebradiços. A floração é completamente suprimida ou originam-se
frutos e sementes anormais. Inicialmente, os sintomas acentuam-se nas
zonas mais jovens das plantas.
O Cloro (Cl) é necessário à fotossíntese, sendo um nutriente móvel. Em
excesso provoca clorose e necrose foliar. A carência de cloro reduz o
crescimento vegetal em mais de 50 % e provoca o aparecimento de folhas
murchas por clorose e necrose, bem como o atrofiamento das raízes.
Inicialmente, os sintomas acentuam-se nas zonas mais velhas das
plantas. A carência de cloro é raríssima.
Adaptações Nutricionais das Plantas
Devido à inconstância natural dos fatores ambientais, as plantas viram-
se obrigadas a desenvolver mecanismos adaptativos que lhes permitissem
resistir melhor a condições adversas. Algumas plantas modificaram-se
estruturalmente de forma a armazenar substâncias inorgânicas (os cactos
armazenam água) e orgânicas (as batatas armazenam amido). Outras
estabelecem relações bióticas com microrganismos que existem
abundantemente no solo. Estas relações podem ser relações de prejuízo
(parasitismo, predação) ou de benefício mútuo (simbióticas e
mutualísticas). As raízes crescem melhor em solos estéreis inoculados com
microrganismos do que em solos estéreis não inoculados.
Outras plantas, como modo de sobrevivência, tornam-se parasitas de
outras, agarrando-se ao corpo de um hospedeiro e penetrando no seu sistema
vascular para roubar a água, os sais minerais e os açúcares elaborados na
fotossíntese, promovendo o seu próprio crescimento. São uma ameaça para as
culturas e difíceis de eliminar sem provocar danos. Como não necessitam de
efetuar fotossíntese, acabam por perder os seus pigmentos fotossintéticos.
Adaptações nutricionais de árvores e plantas herbáceas – micorrizas
Quando um fungo infecta a raiz de uma planta herbácea ou árvore, esta
associação mutualística é designada por micorriza. Os esporos fúngicos dão
origem a micélios (conjuntos de hifas) que invadem o tecido radicular e se
desenvolvem no interior ou no exterior das raízes. As hifas que se
desenvolvem no exterior das raízes funcionam como prolongamentos das
mesmas, aumentando a capacidade de absorção de água e nutrientes minerais
do solo, em particular de fósforo e aumentando também a resistência da
planta à temperatura e à desidratação. Reduzem ainda a probabilidade de
infecção por parasitas. Como recompensa, o micélio fúngico recebe compostos
orgânicos fotossintetizados pela planta.
Adaptações Nutricionais de algas e fungos – líquenes
Os líquenes existem em todo o planeta, podendo crescer em solo nu,
troncos de árvores, muros, rochas, etc. São associações simbióticas entre
fungos e algas específicos, caracterizadas por uma interdependência
funcional e morfológica Inicialmente, terão sido relações de parasitismo
que, por um processo evolutivo, passaram a relações simbióticas.
Adaptações Nutricionais sob a forma de órgãos especializados no
armazenamento
Determinadas plantas apresentam modificações dos seus órgãos, que
passam a estar envolvidos no armazenamento de substâncias, absorção,
sustentação e fotossíntese para poderem subsistir a condições ambientais
mais adversas. Distinguem-se entre estes os bulbos (caule modificado, ex:
cebola), bulbilhos, tubérculos (caule modificado, ex: batata inglesa),
rizomas (caule modificado, ex: banana) e cladódios(caule modificado, ex:
cactos). Estas estruturas permitem às plantas sobreviver em condições
adversas como as estações invernosas e secas, crescendo no ano seguinte
como novas plantas. As substâncias armazenadas variam de espécie para
espécie. Os tubérculos são caules subterrâneos, mais ou menos arredondados.
Os bolbos são caules subterrâneos com folhas carnudas. Os bulbilhos são
caules subterrâneos com organização semelhante à dos bulbos, mas menores.
Os rizomas são caules subterrâneos que crescem paralelamente à superfície
do solo com folhas escamiformes e gemas nas axilas. As raízes são órgãos
subterrâneos de aspecto intumescido.
Adaptações nutricionais das leguminosas – fixação simbiótica do azoto
atmosférico
Os compostos azotados inorgânicos, pelo fato de existirem sempre em
pouca quantidade, são sempre um fator limitante do crescimento vegetal.
Assim, a fixação biológica de azoto atmosférico é de elevada importância na
biosfera, dado que é a fonte mais significativa de azoto. Neste processo
existem bactérias de vida livre ou simbiótica (Rhizobium sp e
Bradyrhizobium sp).
As plantas leguminosas tendem a estabelecer relações com bactérias
fixadoras de azoto atmosférico. As bactérias estabelecem-se ao nível do
córtex da raiz, multiplicando-se e originando estruturas de forma
irregular, designadas por bacteróides. Concomitantemente, a bactéria
estimula a divisão das células corticais da planta, conduzindo ao
engrossamento da raiz, que se manifesta pela formação de um nódulo
radicular.
Os bacteróides obtêm matéria orgânica sintetizada pelas plantas na
fotossíntese e, por sua vez, fixam o azoto atmosférico, transformando-
o em amônia que irá ser utilizada pelas plantas e incorporada em
compostos orgânicos, como por exemplo proteínas. Um solo mais rico em
amônia e em azoto é mais fértil.
