Importância do nitrogênio para as plantas

Publicado em: 24/04/2022
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O fornecimento de nutrientes para as plantas é indispensável, pois além de constituírem as moléculas orgânicas, participam como catalisadores nas reações metabólicas com um menor gasto de energia. O nitrogênio, por exemplo, compõe os aminoácidos, ácidos nucleicos, alcaloides, clorofilas e hormônios, como a auxina e a citocinina. Desta maneira, o crescimento e o desenvolvimento do trigo requer a extração dos seguintes macronutrientes: nitrogênio (N), potássio (K), fósforo (P), enxofre (S), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e os micronutrientes, manganês (Mg), ferro (Fe), boro (B), zinco (Zn) e cobre (Cu).

Dentre os nutrientes essenciais para as culturas, destaca-se o nitrogênio, que pode ser fornecido na forma mineral (ureia, nitrato de amônia e sulfato de amônia) ou orgânica (cama de aves e dejetos suínos), mas é imprescindível que esteja disponível em quantidades necessárias para que as plantas tenham plenas condições de absorver, assimilar e compor a biossíntese de novos tecidos. O nitrogênio participa diretamente de reações químicas no solo, rotas metabólicas, crescimento e desenvolvimento das plantas, desde a emergência das plântulas até a maturação fisiológica da cultura.

No afilhamento do trigo, o nitrogênio é o nutriente mais importante, promovendo o desenvolvimento das gemas axilares presentes na coroa da planta junto ao solo, potencializando a emissão e a evolução dos afilhos, proporcionando uma rebrota rápida após as desfolhas e podendo reduzir o período entre os pastejos ou cortes. Entretanto, a deficiência deste nutriente pode resultar em clorose, ou seja, desenvolvimento lento e baixa fração proteica na forragem.


Disponibilidade de nitrogênio no solo

Vários são os fatores que afetam a disponibilidade do nitrogênio no solo, tais como:

  • umidade do solo;

  • condições climáticas;

  • lixiviação;

  • profundidade do solo;

  • teor de matéria orgânica;

  • atividade microbiana.

A seguir, veremos os detalhes de cada um destes fatores e sua influência sobre a disponibilidade de nitrogênio:

A umidade do solo interfere nos processos físicos, químicos e biológicos, principalmente na amonificação que resulta da decomposição de proteínas e outros resíduos nitrogenados contidos na matéria orgânica, sendo esta realizada por bactérias e fungos, influenciando na nitrificação que converte a amônia em nitrato e também na desnitrificação, atuando na conversão dos nitratos através de bactérias desnitrificadoras que liberam gases nitrogenados para a atmosfera. Para solos arenosos, o excesso de água pode lixiviar rapidamente o nitrogênio inorgânico e levá-lo para fora da zona de absorção das raízes, resultando em baixa disponibilidade para as plantas.

O clima interfere no teor de nitrogênio do solo, principalmente através da temperatura do ar e das precipitações, afetando não somente o crescimento e o desenvolvimento das plantas, assim como a atividade microbiana. O decréscimo da temperatura do ar reduz a disponibilidade de nitrogênio devido à menor atividade microbiana, já o acréscimo de 10ºC na temperatura do solo, resulta no decréscimo de duas a três vezes mais na concentração do nitrogênio.

A lixiviação do nitrogênio ocorre devido à baixa concentração de amônias e nitratos absorvidos pelo solo, que associados a alta precipitação resulta no carreamento do nitrogênio para camadas subsuperficiais e a distribuição deste nutriente para as raízes diminui consideravelmente.

A textura do solo é determinada pelo material de origem e relaciona-se com o conteúdo da matéria orgânica e do nitrogênio. Solos arenosos apresentam mineralização constante e nitrogênio potencialmente mineralizável, entretanto, os argilosos possuem menor taxa de mineralização e nitrogênio potencialmente mineralizável. Desta forma, os solos que possuem alta concentração de argila apresentam capacidade mais elevada de suprir nitrogênio para as plantas.

A profundidade do solo determina a disponibilidade de nitrogênio através da posição gradiente textural e do manejo realizado. Solos onde o relevo é fortemente ondulado apresentam maior facilidade na perda de nitrogênio através do arraste lateral da água, quando comparado a outros onde o relevo é plano a ondulado e com pouca profundidade da rocha matriz, resultando em menor infiltração e percolação da água. A topografia interfere nas concentrações de nitrogênio do solo por meio da formação de microclimas, que condicionam o regime de evapotranspiração local, onde a declividade do terreno atua no escoamento superficial da água e a posição do lençol freático atua na dinâmica, principalmente na formação de ambientes redutores que podem estimular as perdas do nutriente.

A matéria orgânica caracteriza-se como a fração do solo, formada por resíduos de plantas e animais em vários estágios de decomposição, células (vivas e mortas), tecidos microbianos e substâncias sintetizadas pela população do solo. É considerada uma das frações mais importantes para as plantas, pois é a principal reserva de nitrogênio no solo. Contudo, a dinâmica do nitrogênio introduzido através dos resíduos vegetais no sistema solo-planta é determinada pela composição específica da comunidade de microrganismos quimiorganotróficos. Pois a mineralização do nitrogênio ocorre através da conversão deste, pelos microrganismos, utilizando as formas orgânicas de nitrogênio provenientes da matéria orgânica e da composição da biomassa microbiana em formas inorgânicas.


Adubação sustentável de nitrogênio

A adubação sustentável de nitrogênio deve ser ponderada pelas necessidades, aptidões e expectativas de produtividade, para que o excesso não comprometa o ambiente de cultivo e a finalidade da cultura. Além da importância quantitativa deste nutriente, o teor e a qualidade das proteínas podem ser alteradas pelas condições edafoclimáticas e da disponibilidade de nutrientes para as plantas.

Nos estágios iniciais de desenvolvimento das plantas, o nitrogênio incrementa o afilhamento, resultando no acúmulo de fitomassa seca durante o alongamento do colmo, número de espigas viáveis e grãos por espiga. Na fase de floração e enchimento de grãos, este nutriente influencia diretamente a massa de grãos do trigo e a produtividade. Desta maneira, as adubações nitrogenadas elevam o acúmulo de biomassa seca e o teor de proteína bruta da forragem, podendo minimizar a fração de fibras que indiretamente contribui para a qualidade bromatológica da forragem produzida.


Ciclo do nitrogênio

É o processo pelo qual o nitrogênio circula pelas plantas e solo através da ação de organismos vivos. Vários são os métodos envolvidos na transformação do nitrogênio, dentre eles destacam-se: a fixação, amonificação, nitrificação e a assimilação (Figura 1). A assimilação do nitrogênio ocorre pela incorporação do nitrogênio em compostos orgânicos, que em grande parte ocorre nas células jovens e no crescimento das raízes. As etapas iniciais do metabolismo do nitrogênio ocorrem diretamente nas raízes, contudo, quase todo o nitrogênio que ascende no xilema do caule se encontra na forma de moléculas orgânicas, principalmente aminoácidos.

Figura 1. Ciclo biogeoquímico do nitrogênio. Fonte: Elevagro.


REFERÊNCIAS

SILVA, J. A. G.; CARVALHO, I.R.; MAGANO, D. A. A CULTURA DA AVEIA: da semente ao sabor de uma espécie multifuncional. 1. ed. Curitiba PR: CRV, 2020. v. 1000. 404p.

CARVALHO, I. R.; SZARESKI, V. J.; NARDINO, M.; VILLELA, F. A.; SOUZA, V. Q. Melhoramento e produção de sementes de culturas anuais - Soja, Milho, Trigo e Feijão. 1. ed. Saarbrücken, Germany: Ommi Scriptum Publishing Group, 2018. v. 50. 229p.

CARVALHO, I. R.; NARDINO, M.; SOUZA, V. Q. Melhoramento e Cultivo da Soja. 1. ed. Porto Alegre: Cidadela, 2017. v. 100. 366p.

CARVALHO, I. R.; SZARESKI, V. J.; NARDINO, M.; VILLELA, F. A.; SOUZA, V. Q. Melhoramento e produção de sementes de culturas anuais - Soja, Milho, Trigo e Feijão. 1. ed. Saarbrücken, Germany: Ommi Scriptum Publishing Group, 2018. v. 50. 229p.


Autores:
Ivan Ricardo Carvalho – Professor Pós-Doutor – Melhorista de Grãos da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.

Danieli Jacoboski Hutra – Engenheira Agrônoma – Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Sistemas Ambientais e Sustentabilidade da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.

Adriano Dietterle Schulz – Estudante de Graduação em Agronomia da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.

Jaqueline Piesanti Sangiovo – Estudante de Graduação em Agronomia da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.


Autor(a)

Dr. Ivan Ricardo Carvalho

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