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UEM – Nutrição Mineral de Plantas

12. ADUBAÇÃO FOLIAR 12.1. Considerações Gerais A adubação foliar consiste na nutrição da planta através da parte aérea, principalmente pelas folhas. Embora a adubação foliar seja uma das ferramentas utilizadas na nutrição mineral, não deve ser encarada como substitutiva à adubação radicular, principalmente quando se refere a adubação para macronutrientes, que necessita grande quantidade dos elementos e de várias aplicações para suprir a deficiência da planta. Atualmente, a adubação foliar está tendo atenção especial para otimizar a produção de diferentes culturas no mundo inteiro. 12.2. Anatomia foliar O sistema radicular das plantas terrestres é o principal e o mais importante sítio de absorção de água e elementos minerais do solo. Entretanto, a folha pode também trocar gases e solutos com o meio ambiente. Nas plantas terrestres (Figura 12.2), o estômato é o principal sítio de troca de gases (principalmente C02 e 02) com a atmosfera. Os nutrientes minerais, na forma de gases, tais como o S02, NH3 e N02, também penetram na folha predominantemente através dos estômatos e são rapidamente metabolizados pela planta. Dependendo da concentração e da espécie da planta, estes gases podem aumentar ou reduzir o crescimento e a produtividade das plantas.

Figura 12.2 – Eletromicrografia da superfície abaxial de uma folha de Fagus sylvatica (esquerda) e de Puccinellia peisonis (direita). A flexa indica o estômato. 116

UEM – Nutrição Mineral de Plantas Embora os estômatos sejam importantes para as trocas gasosas, são pouco importantes para a absorção de solutos, ou seja, de íons propriamente dito. Isto se deve pelo fato da cutícula também recobrir a cavidade estomática. A principal estrutura da parede epidérmica externa é mostrado esquematicamente na Figura 12.2.1. Esta parede externa é recoberta por cutícula e uma camada de cera epicuticular que são freqüentemente bem estruturadas. Estas ceras são excretadas pelas células epidérmicas e consistem e álcoois e ésteres de ácidos graxos de cadeia longa. Ocorrem também dentro da cutícula e na camada cutinizada (Figura 12.2.1). A cutícula consiste principalmente de cutina (mistura de ácidos graxos de cadeia longa), e as propriedades química e física diferem entre a superfície externa e interna. Um gradiente distinto ocorre entre a superfície externa (mais hidrofóbica) para a superfície interna (mais hidrofílica) na camada cutinizada. A camada cutinizada consiste normalmente de uma parte espessa de parede epidérmica (Figura 12.2.1) e de esqueletos de celulose, embricada com cutina, cera e pectina.

Figura 12.2.1 - Apresentação esquemática de diferentes camadas de uma típica parede epidérmica externa de células da folha. X, cêra; ∆, cutina; •, pectina; −,celulose (Lyshede, 1982). A cutícula e a camada cutinizada tem diversas funções como: • • • •

proteger a folha da perda excessiva de água pela transpiração; evitar a perda excessiva de íons inorgânicos e solutos orgânicos em decorrência de chuvas; defesa contra agentes patogênicos; ajuda no controle da temperatura.

A penetração de solutos de baixo peso molecular (açúcares e elementos minerais), e a evaporação de água através da cutícula (periestomatal e transpiração cuticular ), ocorrem nos poros hidrofílicos (diâmetro menor de 1 nm, e 117

UEM – Nutrição Mineral de Plantas densidade de 1010 poros cm-2) dentro da cutícula. Estes poros são prontamente permeáveis a solutos como a uréia (raio 0,44 nm) mas não para moléculas grandes como o FeEDTA (EDTA – ácido etilenodiamino tetracético). Estes poros possuem cargas negativas fixas, aumentando a densidade à medida que se aprofunda na cutícula. Assim, a penetração através deste gradiente de cargas no poro é aumentada para cátions, enquanto que para os ânions há repulsão nesta região. Desta forma a absorção de cátions (ex. NH4+) é mais rápida do que para ânions (ex. N03-). Por sua vez moléculas neutras como a uréia penetram mais rapidamente que os cátions. É importante ressaltar que a densidade de poros é muito maior entre as células-guarda e as células subsidiárias. Isto explica a correlação positiva que existe entre o número ou distribuição dos estômatos, por exemplo, entre a superfície abaxial e adaxial e a intensidade de absorção mineral durante pulverização foliar. A diferença na resistência a penetração de solutos através da camada cuticular é mostrado esquematicamente na Figura 12.2.2.

Figura 12.2.2 – Representação esquemática da penetração de solutos através da camada cuticular de células epidérmicas da folha (G, células guardas). Os estômatos tem assim, importância secundária na adubação foliar, uma vez que a taxa de absorção dos elementos minerais é normalmente maior durante noite do que durante o período luminoso, onde os estômatos estão abertos. Tem sido proposto que microcanais hidrofílicos (ectodesmatas) estão presentes através na parede epidérmica externa como rota para o vapor de água e movimentos dos solutos, embora evidências para este tipo de estrutura nunca foram encontradas “in vivo”. 12.3. Mecanismos de absorção e transporte A absorção foliar se processa basicamente em três fases. Após a deposição dos elementos na superfície foliar: (1) atravessam a cutícula e as paredes das células epidérmicas por difusão (apoplasto – processo passivo); (2) são absorvidos na superfície da plasmalema (processo ativo); (3) passam através da membrana citoplasmática e entram no citoplasma e no vacúolo (quando houver). Dependendo do elemento, pode haver retenção cuticular. 118

UEM – Nutrição Mineral de Plantas A entrada no citoplasma e no vacúolo ocorre semelhantemente a absorção iônica nas raízes. Entretanto, neste processo, há suprimento de ATP diretamente da fotofosforilação fotossintética. A velocidade de absorção dos elementos varia com a planta e com o elemento: N (uréia) entre 1 e 36 horas para absorção de 50% da quantidade aplicada; P – entre 6 e 15 horas; Ca – 4 dias; Mg – 20% em uma hora; S – 8 dias; Cl – 8 % em 24 horas; Fe – 1 a 2 dias; Mn – 1 a 2 dias; Zn – 2 a 24 horas. Um vez absorvidos, os elementos são transportados a longa distância via apoplasto (conjunto de parede celulares e espaços entre as células) e/ou via simplasto (continuum citoplasmático entre as células vizinhas), como pode ser observado na Figura 12.3. Molhamento Molhamento da dasuperfície superfície foliar foliar

Penetração Penetração cuticular cuticular

Transporte Transporte ativo ativovia via plasmalema plasmalema

Movimento Movimento apoplástico apoplástico para paraooELA ELA Síntese Síntesede de compostos compostos orgânicos orgânicos

Movimento Movimento simplásmico via simplásmico via plasmodesmatas plasmodesmatas

Carregamento Carregamento ativo ativodo do floema floema

Carregamento Carregamento ativo ativodo do floema floema TRANSPORTE TRANSPORTE LONGA LONGA DISTÂNCIA DISTÂNCIA

Figura 12.3 – Possíveis vias para o transporte a longa distância (MALAVOLTA, 1997). 119

UEM – Nutrição Mineral de Plantas O transporte dos elementos, como acontece na absorção radicular, não são necessariamente na mesma forma que são absorvidos. O P por exemplo, é transportado em alta proporção como hexosefosfato; o NH3 obtido da ação da urease, é rapidamente metabolizado e incorporado em aminoácidos e amidas. Pensa-se que parte do S aplicado como sulfato (S042-) também seja transportado na forma orgânica (cisteína, metionina, glutationa). Os micronutrientes Cu, Fe, Mn e Zn são transportados normalmente na forma quelada (compostos orgânicos de baixo peso molecular). Numa mesma espécie há grande diferenças na mobilidade dos elementos aplicados na folha, o que não guarda relação com a velocidade de absorção. 12.4. Fatores que afetam a absorção foliar O Quadro 12.4 resume os principais fatores que influenciam a absorção dos elementos aplicados nas folhas. Alguns se relacionam com o ambiente (temperatura, luz, umidade, etc.); outros o fazem com a própria solução e outros dependem da própria planta. 12.5. Importância prática da aplicação foliar de nutrientes minerais A adubação foliar tem algumas aplicações práticas úteis sob certas condições a. Baixa disponibilidade de nutrientes no solo Em solos calcáreos (alto pH), por exemplo, a disponibilidade do Fe é usualmente muito baixa, podendo causar clorose na planta quando deficiente. A adubação foliar contendo Fe pode, neste caso, ser mais eficiente do que a aplicação via radicular, sendo um método também importante para aleviar a toxicidade de Mn. A aplicação foliar de B em frutíferas no outono é uma prática eficiente para o aumento do teor de B nas gemas florais e nos frutos na estação seguinte. Em couve-flor, o típico sintoma de deficiência de Boro (coração marron) pode ser evitado com duas pulverizações a base de B. b. Solo superficial seco Em regiões semi-áridas, há freqüentemente baixa disponibilidade de água na superfície do solo e, consequentemente, declínio na disponibilidade de nutrientes durante a estação de crescimento. Sob estas condições, a aplicação no solo dos nutrientes é muito menos efetivo do que a adubação foliar.

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UEM – Nutrição Mineral de Plantas c. Decréscimo na atividade durante o estádio reprodutivo Como resultado da competição por carboidratos da fonte, a atividade da raiz e a absorção radicular declina à medida que se aproxima do estádio reprodutivo. A aplicação foliar de nutrientes pode compensar este declínio. Quadro 12.4 – Fatores que influenciam a absorção foliar de nutrientes Fator

Efeito

--------------------------------------------------Externos----------------------------------------------------Umidade do solo Umidade atmosférica

Temperatura Luz

Hidratação da cutícula – maior absorção Hidratação da cutícula Excesso – escorrimento Pouca evaporação da solução → concentração → fitotoxicidade Q10= 2(1) Excesso – evaporação da solução Fotossíntese – ATP Mais cera na cutícula – menor absorção

Solução - pH -

< 6 → < absorção de cátions > 6 → > absorção de ânions Concentração Absorção aumenta Íon acompanhante K > Mg > Ca Cl > N03 > S04 > H2P04 Outro íons Inibição Sinergismo Molhantes Hidratação da cutícula Diminuição da tensão superficial gota/superfície, maior absorção

–

maior

contato

--------------------------------------------------Internos-----------------------------------------------------Superfície foliar - Pêlos - Epiderme superior - Epiderme inferior Hidratação da cutícula Idade da folha Espécies e cultivares (1)

Aumento Menor absorção Maior absorção Aumento na absorção Absorção diminui com a idade Maior ou menor absorção

Q10= velocidade de absorção a 30°C/ velocidade a 20°C.

d. Incremento no teor de proteína em grãos de cereais Em cereais como o trigo, o teor de proteína nos grãos e, em conseqüência, a sua qualidade, pode ser rapidamente aumentada pela aplicação foliar de 121

UEM – Nutrição Mineral de Plantas nitrogênio no última estádio de crescimento. O N aplicado neste estádio é rapidamente transportado das folhas para os grãos em desenvolvimento. e. Aumento no teor de cálcio do fruto Distúrbios relacionados ao cálcio é amplamente observado em certas espécies de plantas. Devido a limitada mobilidade do Ca, a pulverização foliar não é muito efetiva e múltiplas aplicações são requeridas durante a estação de crescimento da planta deficiente. Entretanto, decréscimo, por exemplo, na doença fisiológica chamada “bitter pit” em maçã pode ser observada, através de várias pulverizações de cálcio, na superfície de desenvolvimento dos frutos. Esta prática é também feita em tomate, para evitar rachaduras nas paredes do mesmo. 12.6. Vantagens e desvantagens da adubação foliar •

Vantagens

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alto índice de utilização dos nutrientes pelas plantas aplicados em relação aos aplicados no solo ; as doses aplicados na folha são menores do que no solo (reação química, adsorção, lixiviação, etc.); a adubação foliar é mais uniforme quando comparada a adubação feito no solo; a adubação foliar é mais rápida em suprir a deficiência do elemento faltante.

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Desvantagens

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há necessidade de vária aplicações (principalmente elementos de baixa mobilidade como o Ca) para se ter êxito na adubação foliar, o que torna muito oneroso este tipo de prática; soluções com concentrações maiores do que 3 % podem causar danos as folhas (normalmente usa-se de 400 a 800 l/ha nas aplicações a alto volume); pode haver rápida secagem da solução pulverizada em condições de baixa umidade relativa do ar, reduzindo a absorção dos nutrientes minerais; lavagem por chuva danos nas folhas, predispondo a agentes patogênicos.

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