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  • 1. www.paces.com.brEfeito da localizao de nutrientes emprofundidade para o crescimento radicular. Orientadores: Prof. Dr. Jos Larcio Favarin Prof. Dr. Paulo Csar Tavares de MeloProf. Dr. Moacyr CorsiReviso bibliogrfica: Eng. Agr. Carlos Francisco Ragassi, e-mail: cragassi@carpa.ciagri.usp.br,fones: (19) 9791-0025.Arte final. Alexandre Machado Saito Mafes equipamentos agrcolaNovembro de 2007

2. Efeito da localizao de nutrientes em profundidade para o crescimento radicularI. Introduo: Nos ecossistemas onde h pocas sem chuva, predominam plantas comrazes mais profundas que 1 m, pois apresentam vantagens, como a capacidadede obter gua do subsolo, que abundante, mesmo nos perodos de seca. Asplantas, dessa forma, conseguem fazer mais fotossntese (McCULLEY, et al.,2004). Trabalhos demonstram a existncia de um ecossistema rico e ativo emprofundidade nas regies secas, com macro e microorganismos (SILVA et al.,1989). Dessa forma, entende-se que condies adequadas vida, comoconstante umidade e baixa variao de temperatura, ocorrem nas camadasprofundas do solo. No entanto, um dos fatores de maior importncia para as plantas acapacidade de explorar os nutrientes em profundidade. Nutrientes somente soabsorvidos pelas plantas quando h gua para dissolv-los. Dessa forma, osnutrientes em profundidade so mais aproveitados do que os nutrientesaplicados em camadas mais superficiais, que secam freqentemente(McCULLEY, et al., 2004). Nos ecossistemas ridos, embora a camada superficial apresente maiorriqueza em nutrientes, camadas mais profundas que 1 m que, devido formao do solo, apresentam certa riqueza em nutrientes, apresentam grandequantidade de razes (Figura 1), as quais so to ou mais ativas na absoro denutrientes que as razes da superfcie (WIERSUM, 1967).Figura 1. Distribuio de razes em um perfil de 10 m de profundidadelocalizado em uma regio com 600 mm anuais de chuva, no sudoeste dosEstados Unidos da America do Norte (McCULLEY, et al., 2004). O primeiroquadro retangular retrata a massa de razes em gramas (root biomass), emseguida: quantidade de gua em ml por ml de solo (cm3 / cm3), quantidadeextravel de P em mg por kg de solo (ppm) e, finalmente, as quantidades de Ca, 2 3. Efeito da localizao de nutrientes em profundidade para o crescimento radicularMg e K trocveis, tambm em mg por kg de solo. Observa-se grandequantidade de razes prxima aos 4 m de profundidade, proporcionadas pelariqueza de nutrientes, principalmente o fsforo (P). As letras G e A seguidas poruma flecha representam a camada na qual esto presentes 95% do sistemaradicular, sendo, G e A, gramnea e arbusto, respectivamente. A Faixa azulrepresenta a profundidade mdia em que as plantas absorvem nutrientes, quefoi obtido por um mtodo de pesquisa que utiliza o elemento qumicoEstrncio, sendo indicada por Gramnea Sr e Arbusto Sr. Em um trabalho com alfafa, Fox & Lipps (1960) verificaram que, empoca seca, quando a camada superficial do solo secava, 3% do total de razes,que se localizavam na camada de dois a quatro metros de profundidade, eramresponsveis por 62% da absoro de nutrientes pela planta. A partir do que foi exposto, pode-se concluir que as razes crescempreferencialmente nas regies que contm concentraes altas e favorveis denutrientes (DREW, 1975). No entanto, alguns nutrientes possuem maior efeitosobre o crescimento das razes. Com uso de uma membrana especial, que permitia a passagem da raiz,mas no permitia a passagem da soluo nutritiva, Drew (1975) isolou trssegmentos da raiz de uma mesma planta, colocando-os em contato comsolues nutritivas diferentes. Dessa forma, o autor provocou condies em quea raiz encontrava falta de um nutriente no tero superior e inferior e presenade todos os nutrientes no tero mdio. Foram realizados experimentos comfsforo, nitrognio na forma de nitrato, nitrognio na forma de amnio epotssio, obtendo os resultados da Figura 2.3 4. Efeito da localizao de nutrientes em profundidade para o crescimento radicularFigura 2. Efeito do suprimento localizado de fosfato, nitrato, amnio e potssiosobre a forma das razes. A letra H (high = alto, em ingls) significa que havianvel adequado do nutriente naquela posio, enquanto a letra L (low = baixo,em ingls), indica que o teor daquele nutriente era baixo. As plantas controle(HHH) tiveram as trs partes da raiz nutrida com todos os nutrientes em nveladequado. As outras razes (LHL) receberam a soluo completa de nutrientessomente na parte central. Deve-se notar a semelhana entre as plantas controle eas plantas no tratamento com nvel baixo de potssio nas extremidades (DREW,1975). Observou-se que as razes cresceram bem nos locais com presena detodos os nutrientes. Onde faltou fsforo ou nitrognio, as razes no sedesenvolveram bem, acumulando-se nas faixas onde esses nutrientes estavamdisponveis. No caso do nitrognio, o autor considerou que a fonte do nutriente(nitrato ou amnio) no interferiu no crescimento da raiz. Para o potssio, nohouve limitao do crescimento nas faixas com baixo suprimento, indicandoque, por apresentar alta mobilidade dentro da planta, o nutriente foiredistribudo, chegando aos locais com baixa disponibilidade. O contraste existente entre potssio de um lado e nitrognio e fsforo deoutro na promoo do crescimento lateral das razes permanece inexplicado,visto que os trs nutrientes so igualmente considerados mveis na planta(DREW, 1975). possvel que quantidades suficientes de potssio sejam 4 5. Efeito da localizao de nutrientes em profundidade para o crescimento radiculartranslocadas dentro da raiz de uma zona para outra para permitir o crescimentolateral timo, mas no h evidncia de que o potssio mais mvel quenitrognio ou que fsforo dentro da raiz. Uma explicao alternativa de queconcentraes muito baixas do potssio no meio so suficientes para ocrescimento lateral da raiz (DREW, 1975). Outra observao feita pelo autor de que a aplicao localizada de nitrognio e fsforo em um solo deficientenesses nutrientes somente promoveu a proliferao de razes quando ambos osnutrientes estavam presentes no mesmo local, ou seja, a omisso de um niconutriente essencial para o crescimento da raiz tem efeitos significantes mesmona presena dos outros em grande quantidade. O autor finaliza seu trabalhoressaltando que se o crescimento lateral das razes for promovido somente nascamadas superficiais do solo, por aplicar-se maiores concentraes denutrientes l, essas razes superficiais sero suscetveis ao secamento dasuperfcie do solo com efeitos negativos no crescimento das plantas e norendimento das culturas. Por outro lado, pode-se entender a essencialidade de fsforo e nitrogniopara o crescimento radicular, embora esses elementos sejam mveis dentro daplanta, como um mecanismo de adaptao desenvolvido pela planta. Nessesentido, durante a evoluo, as plantas teriam aprendido que s vale penainvestir energia na produo de razes nas regies em que essesmacronutrientes esto disponveis, pois de nada adiantaria uma alta produode razes se elas no possibilitarem a nutrio adequada com esses elementos,necessrios em grande quantidade. Alm de nitrognio e fsforo, outros nutrientes so necessrios emprofundidade para que haja crescimento radicular. Eles sero apresentados aseguir.II. Boro:O boro na planta constitui as membranas celulares e a parede celular e responsvel pelo transporte de acares das regies produtoras (fonte) sregies consumidoras (dreno). um elemento praticamente imvel no floema(fluxo folha raiz) e no chega por essa via s regies de crescimento na pontada raiz, que precisam desse nutriente para formar e alongar as clulas.Dessa forma, diversos trabalhos de pesquisa demonstram benefciosmuito grandes da aplicao desse nutriente em profundidade para ocrescimento do sistema radicular, uma vez que parte integrante de cada novaclula (lamela mdia, parede celular...), formada durante o crescimento dasrazes.Outro fator importante o enfraquecimento das membranas e paredescelulares na falta de boro, que permite vazamento do contedo celular, rico emacares e aminocidos. Quando esses compostos vazam no solo, os patgenosso atrados em direo s razes, que, devido falta de boro, no apresentam 5 6. Efeito da localizao de nutrientes em profundidade para o crescimento radicularparede celular forte o bastante para impedir a instalao do patgeno.Conseqentemente, as doenas radiculares ocorrem, causando prejuzos.O Boro imvel na planta, isto , no se move das folhas ou de outrosrgos para atender a necessidade do crescimento, dessa forma, os sintomas dedeficincia ocorrem em tecidos em crescimento (meristemas florais evegetativos, plen, fruto, razes). Entretanto, para toda regra h excees e oBoro mvel no floema de algumas famlias de plantas: Rosaceae, Oleaceae,Apiaceae, Celastraceae, Scrophulariaceae e Rubiaceae, sendo que, dessa ltima, ognero Coffea (caf) no est includo. Na maioria das outras, o B realmenteimvel (MALAVOLTA, 2006).O boro um elemento essencial para todas as plantas vasculares. Nemfungos nem algas de gua doce necessitam desse elemento. A necessidade deboro foi uma caracterstica adquirida com a evoluo (McCLENDON, 1976) e,primariamente, sua funo estava ligada lignificao e formao do xilema(LEWIS, 1980).Grande parte do boro das plantas superiores complexado na paredecelular (THELLIER et al., 1979), principalmente na frao de hemicelulose e nosprecursores da lignina (LEWIS, 1980). A quantidade exigida de boro maiornas dicotiledneas que nas monocotiledneas (gramneas). O teor de boro naparede das clulas de raiz de monocotiledneas de 3-5 g/g de massa seca (ex:trigo), enquanto que nas dicotiledneas esse teor de 30 g/g (ex: girassol)(TANAKA, 1967). A funo do boro similar do clcio na regulao de sntesee na estabilizao de determinados componentes da parede celular e tambmda membrana plasmtica (MARSCHNER, 1986).Uma das respostas mais imediatas a deficincia de boro a inibio ou aparalisao do crescimento da raiz principal e das razes laterais. Aps 3 horasda interrupo do fornecimento de boro o crescimento das raze