Silício confere resistências as plantas

O silício apresenta uma série de benefícios para as plantas. O silício, na superfície das folhas, polimeriza e forma um revestimento duro que dificulta a entrada de insetos e fungos. Esta polimerização é regulada pela quantidade de água, ou seja, quanto menos água for disponibilizada para as raízes mais polimerizado o silício. O contrário, quanto maior a quantidade de água menor a polimerização. Esta polimerização é importante para conferir uma resistência das plantas ao acamamento, pois os colmos ficam mais rígidos e eretos. Com isto, o silício é importante para as plantas, pois confere várias vantagens, além destas apontadas acima.

O silício proporciona, também, uma resistência das plantas às geadas, e diversos trabalhos de pesquisa comprovaram a ação do elemento no desenvolvimento e produtividade dos vegetais. O silício é abundante na crosta terrestre, e no solo é encontrado na forma de H₄SiO₄, conhecido como ácido monossilício. As plantas podem ser acumuladoras e não acumuladoras de silício. Nas "acumuladoras de silício" as plantas apresentam uma taxa de 1% do nutriente nas folhas, enquanto nas "não acumuladoras" a taxa foliar é menor que 0,5%. Além das folhas, o silício concentra-se no caule e nos frutos. A acumulação de silício nas folhas dá origem à formação de uma dupla camada de sílica que ocasiona uma diminuição da abertura dos estômatos. Isto reduz a transpiração e confere uma resistência às pragas e doenças dos vegetais. Por este benefício consegue-se uma diminuição na aplicação de agrotóxicos e, portanto, uma redução dos custos de produção da lavoura.

As fontes fornecedoras de silício (silicatos) são variadas. As escórias da siderurgia do ferro e do aço são um tipo e são mais baratas. Para sua obtenção faz-se o calcário (dolomítico, magnesiano ou calcítico) reagir com a sílica (SiO₂) presente nos minerais de ferro, a uma temperatura de 1400 ºC. Os silicatos são considerados como neutralizadores da acidez do solo, desde que apresentem um PRNT alto e alto grau de finura que lhe confere uma maior solubilidade. Nestas condições, a reatividade no solo será processada de maneira mais rápida.

Os trabalhos de pesquisa têm comprovado a eficiência do silício. A cana-de-açúcar reage muito bem a uma aplicação de silício, principalmente nos solos deficientes do nutriente. Foram alcançados rendimentos superiores a 30% quando a cana é adubada com silício. Um solo é considerado deficiente no nutriente quando apresenta teor de silício menor que 20 mg/kg.

Korndörfer et al. chegaram à conclusão que na produção de cana o silicato de cálcio se mostrou superior ao calcário, talvez pela presença do silício. 

Na soja não se verifica a formação da dupla camada de silício, pois os teores são baixos nas folhas. Mesmo assim, a soja resiste ao ataque da cercosporiose. A formação dos nódulos nas raízes das plantas de soja, pelas bactérias fixadoras de nitrogênio, é aumentada.

Em viveiros de mudas de café, a aplicação de silicato de cálcio e magnésio controlou a doença fúngica chamada cercosporiose. Os melhores resultados foram conseguidos com aplicação de 200 g/m², na fase de "palito de fósforo", em três aplicações com intervalo de 30 dias.

No arroz, a aplicação de silicato de cálcio reduziu a quantidade de grãos vazios e contribuiu para uma maior produtividade das lavouras. Na panícula, um aumento de grãos cheios. No solo, um aumento do pH , do Ca e do Mg. A "mancha dos grãos de arroz", provocada pela adubação nitrogenada, reduziu quando aplicado o silicato de cálcio. A doença "bruzone" foi minimizada e houve um aumento considerável da produção.

A aplicação de silicatos favorece:

1. aumento do pH do solo;

2. diminuição do Al tóxico;

3. aumento do teor de saturação por bases (V%);

4. diminuição da saturação por alumínio (m%).

Os silicatos podem ser aplicados via solo, na forma pó ou granulada, ou via foliar, na forma líquida. Os silicatos granulados são muito usados em misturas com fertilizantes NPK

FONTE: Na sala com Gismonti

Bactérias Promotoras de Crescimento em Plantas

Bactérias promotoras de crescimento em plantas (BPCP) são bactérias que colonizam os tecidos das plantas, exercendo um efeito benéfico no desenvolvimento e sanidade das mesmas (Kloepper et al., 1980). As BPCP atuam tanto pelo controle biológico de doenças, como diretamente pela promoção de crescimento aumentando a produtividade e desenvolvimento das plantas (Mariano & Romeiro, 2000).

As BPCP podem ter habitat endofítico ou epifítico. Bactérias epifíticas são encontradas na superfície de órgãos vegetais, onde sobrevivem em locais protegidos utilizando exsudados e nutrientes de fontes externas, sem causar doença e podendo ser isoladas tanto do filoplano quanto do rizoplano. Bactérias endofíticas são aquelas que se encontram nos tecidos internos da planta, colonizando os espaços intercelulares e córtex das raízes ou colonizando sistematicamente toda a planta através dos vasos condutores sem causar nenhum sintoma de doença (Agarwal & Shende, 1987). Geralmente as bactérias endofíticas originam-se de comunidades bacterianas epifíticas, que através de sementes, ferimentos, aberturas naturais e pela ação de enzimas hidrolíticas, como celulases e pectinases, penetram nos tecidos internos, colonizando a planta. As bactérias endofíticas encontram nesses tecidos, um ambiente favorável a sua sobrevivência, e proporcionam à planta, através de diferentes mecanismos de ação, melhores condições de desenvolvimento. Os principais efeitos observados na promoção de crescimento de plantas são aumento da taxa de germinação, crescimento das raízes, crescimento de colmos ou caules, aumento do número de folhas e área foliar, crescimento de tubérculos, aumento do número de flores e rendimento. As BPCP biocontroladoras atuam no crescimento, infectividade, virulência e agressividade do patógeno, bem como nos processos de infecção, desenvolvimento de sintomas e reprodução (Hallmann et al., 1997).

Os principais gêneros e espécies de bactérias epifíticas são Pseudomonas spp. do grupo fluorescente, Bacillus spp. e Streptomyces spp. Mais de 129 espécies de bactérias, representando cerca de 54 gêneros já foram encontradas colonizando endofiticamente estruturas vegetais, destacando-se os gêneros Pseudomonas Migula, Bacillus Cohn, Enterobacter Hormaeche & Edwards e Agrobacterium Conn (Hallmann et al., 1997).

Bactérias endofíticas têm sido relatadas em plantas sadias de várias espécies (Hallmann et al., 1997). Bactérias endofíticas têm sido associadas à promoção de crescimento de diversas culturas como tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) (Bashan et al., 1989; Nowak et al., 1995), batata (Solanum tuberosum L.) (Frommel et al., 1991), milho (Zea mays L.) (Hilton & Bacon, 1995), arroz (Oryza sativa L.) (Hurek et al., 1994) e algodão (Gossypium herbarum L.) (Bashan et al., 1989). Na China, as YIB têm induzido aumentos significativos de rendimento têm sido obtidos em diversas culturas como tomate e pimentão (Capsicum annuum L.) (10%), batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam) (23%), hortaliças (15%) e melancia (Citrulus lanatus (Thumb.) Matsum.) (16,9%) (Zhang et al.,1996). Essas bactérias também têm a capacidade de colonizar o nicho ecológico de diversos patógenos de plantas, principalmente os vasculares, apresentando efeito significativo no controle de Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr f. sp. vasinfectum (Atk.) W.C. Snyder & H.N. Hans. em algodão (Chen et al., 1995), Verticillium albo-atrum Reinke & Berthier e Rhizoctonia solani Kühn em batata (Nowak et al., 1995), Sclerotium rolfsii Sacc. em feijão (Phaseolus vulgaris L.)(Pleban et al., 1995), além de diversas doenças em pepino como a murcha de Fusarium (Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr f. sp. cucumerinum J.H. Owen), mancha angular (Pseudomonas syringae pv. lachrymans (Smith & Bryan)), antracnose (Colletotrichum orbiculare (Berk. & Mont.) Arx) e mosaico (CMV- cucumber mosaic virus) (Wei et al., 1991; Liu et al., 1995; Raupach et al., 1998). Bactérias endofíticas também têm sido associadas à promoção de crescimento de diversas culturas como tomate (Lycopersicon esculentum) (Bashan et al., 1989; Nowak et al., 1995), batata (Frommel et al., 1991), milho (Hilton & Bacon, 1995), arroz (Hurek et al., 1994) e algodão (Bashan et al., 1989). Na China, as BPCP, são chamadas YIB (Yield increasing bacteria) e têm sido aplicadas em larga escala desde 1987 (Wenhua & Hetong, 1997).

As BPCP podem aumentar o crescimento das plantas através de um ou mais mecanismos tais como produção dos fitohormônios auxinas, citocininas, giberelinas e etileno; produção de enzimas; produção de ácido cianídrico (HCN); solubilização de fosfatos e oxidação de sulfatos; eliminação e alteração da microflora deletéria; fixação de nitrogênio e produção de antibióticos extra-celulares (Enebak et al., 1998). Estudos mostraram que isolados de Pseudomonas spp., Bacillus polymixa, Pseudomonas fluorescens e Pseudomonas putida produzem auxinas, particularmente o ácido indol-3-acético (Boroni et al., 1993). Glick (2000) observou que isolados de Pseudomonas produtores da enzima ACC deaminase exerciam várias funções para o crescimento de plantas, como o estímulo ao crescimento vegetal e alongamento das raízes, possibilitando maior exploração do solo, diminuindo o estresse hídrico e a escassez de nutrientes.

As BPCP podem exercer o controle biológico de doenças de plantas através de um ou mais mecanismos tais como antibiose, produção de ácido cianídrico, sideróforos, indução de resistência e enzimas que degradam a parede celular como pectinase, celulase e β-1,3-glucanase (Kloepper et al., 1999), além de parasitismo (Luz, 1996), produção de ácido salicílico (Press et al., 1997) e competição por ácidos graxos (Van Dirk & Nelson, 2000).

Controle do crescimento e desenvolvimento por fatores intrínsecos (hormônios)

INTRODUÇÃO 

Por Maria do Carmo C.D. Costa

A planta faz muito mais que aumentar simplesmente sua massa em volume a medida que cresce. Ela se diferencia, se desenvolve e adquire forma produzindo muitos tipos de células, órgãos e tecidos. 

Sabe-se que o crescimento e o desenvolvimento das plantas são controlados por fatores internos e externos, também chamados de intrínsecos e extrínsecos respectivamente. Entre os fatores extrínsecos que influenciam no crescimento e desenvolvimento das plantas, destacam-se a temperatura, a luz, a gravidade, etc. Entre os fatores intrínsecos podemos destacar o papel dos hormônios vegetais. 

Raven et al (1978), define os hormônios vegetais como substâncias orgânicas, ativas em pequenas quantidades, produzidas em um tecido e transportadas para outro, onde provocam respostas fisiológicas. Refere que o termo hormônio vem do grego e significa “excitar”. Chama a atenção para o fato de que muitos hormônios possuem influências inibidoras, sendo portanto, mais apropriado considerá-los como mensageiros químicos do que como estimuladores.

Ferri (1986) refere ainda que cinco grupos de substâncias são consideradas como hormônios vegetais: 1) auxinas, 2) giberelinas, 3) citocininas, 4) etileno e 5) ácido abscísico e outros inibidores. Chama a atenção para o fato de que muitas vezes, o mesmo fenômeno resulta da ação de mais de um hormônio (promotores e inibidores).

1) Auxinas

São substâncias quimicamente relacionadas com o ácido indolil-3-acético, AIA, que parece ser a auxina principal de várias plantas, mas não a única. 

Promovem o crescimento por efeito no alongamento celular. Atua na promoção de dominância apical, produção de raízes adventícias, impede a queda do ovário em flores de angiospermas, permitindo a sua transformação em fruto. Atua na formação de frutos partenocárpicos e como herbicida.

2) Giberelinas

De todos os hormônios conhecidos as giberelinas são os que mostram os mais espetaculares efeitos quando aplicadas às plantas. Seus efeitos podem ou não ser semelhantes aos da auxina. Difere da auxina porque geralmente promovem grande efeito em plantas intactas e muito pouco em segmentos, enquanto o contrário tende a ser verdade em relação a auxina. Ocorrem em todos os grupos vegetais e em certas espécies de fungos e bactérias, embora não esteja claro como agem nestes últimos.

A existência do ácido giberélico foi demonstrada pela primeira vez no japão, em extratos do fungo Giberella fungikuroi que atacava o arroz causando crescimento excessivo do caule.

3) Citocininas

As citocininas são substâncias reguladoras do crescimento que causam divisão celular nas plantas. Desde sua descoberta, na década de cinqüenta, como hormônio da divisão celular, tem sido mostrado que citocininas também estão envolvidas ou têm efeitos na diferenciação, alongamento celular, desenvolvimento de organelas, atividade enzimática, abertura estomática, desenvolvimento de frutos e hidrólise de reservas de sementes.

4) Etileno

Há muito tempo já se sabia que esta substância simples afetava o crescimento de plantas. Porém com o aperfeiçoamento de técnicas sensíveis para a sua detecção e medida de sua concentração ficou claro que o etileno é um hormônio de plantas. O advento da técnica de cromatografia de gás revolucionou o estudo do papel do etileno e hoje sabe-se que o etileno, que é um gás, é o hormônio envolvido na senescência foliar e no amadurecimento de frutos.

Na literatura mais antiga, aparecem freqüentemente citações do uso de fumaça para acelerar o amadurecimento de frutos, alteração de sexo de flores no pepino e promoção da floração no abacaxi. Em 1910, um fisiologista russo mostrou que o etileno era o componente ativo do gás de iluminação que causava a desfolhação de árvores usadas na arborização de ruas em várias cidades da Alemanha.

5) Ácido abscísico e outros inibidores

Os inibidores de crescimento são substâncias reguladoras que retardam os processos de crescimento e desenvolvimento das plantas, tais como o alongamento de raízes e caules, a germinação de sementes e o brotamento de gemas. Eles podem também reprimir o crescimento de segmentos isolados de caules e podem agir como antagonistas de promotores, como as auxinas, giberelinas e citocininas.

Os primeiros inibidores naturais detectados em plantas foram o ácido cinâmico e as cumarinas. Substâncias do grupo dos flavóides e o ácido clorogênico também são incluídas entre os inibidores de crescimento, pois são capazes de agir sobre o alongamento, a germinação e o crescimento de gemas.

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Fatores que influenciam a produção agrícola (Fotossíntese,Água, Nutrição mineral)

Fotossíntese

 A fotossíntese é o processo pelo qual a energia luminosa é transformada em energia química e poder redutor, armazenada nas moléculas de ATP e NADH + H⁺. Num segundo passo fase escura (na verdade, fase independente de luz) a energia armazenada é utilizada para síntese de glicose a partir de CO₂ +H₂O. A fotossíntese ocorre nos cloroplastos, uma organela que, como a mitocôndria, possui uma membrana externa altamente permeável e uma membrana interna praticamente impermeável, separadas por um espaço intermembranar. A equação geral da fotossíntese é:

 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂   ΔG = +2.870 KJ x mol^-1

 A variação da energia livre padrão para a síntese da molécula da Glicose a partir das moléculas de H₂O e CO₂ é de +686 kcal/mol, com uma constante de equilíbrio de 10-496 a 27ºC.

As reações dependentes de luz ocorrem na membrana do tilacóide e envolvem processos semelhantes ao transporte de elétrons e fosforilação oxidativa da mitocôndria. As reações independentes de luz ocorrem no estroma.

Os primeiros estudos de fotossíntese realizados levaram à conclusão de que CO₂ era a fonte do O₂ gerado na fotossíntese. Em 1931, entretanto, demonstrou-se que bactérias fotossintetizantes anaeróbicas, sintetizam glicose a partir de CO₂, sem gerar O₂:

 CO₂ + 2 H₂S luz → (CH₂O) + 2 S + H₂O

 A reação geral da fotossíntese pode ser demonstrada como segue:

 CO₂ + 2 H₂A luz → (CH₂O) + 2 A + H₂O

 Em cianobactérias, H₂A é H₂S, e em plantas, H₂O. Isso sugere que a fotossíntese seja um processo de duas fases, nos quais a energia solar é utilizada para oxidar H₂A (fase clara):

 2 H₂A luz → 2 A + 4[H]

 e o agente redutor resultante [H] subseqüentemente reduz CO₂ (fase escura):

 4[H] + CO₂ luz → (CH₂O) + H₂O

O principal fotorreceptor na fotossíntese é a clorofila. A luz absorvida pelas clorofilas antena e pigmentos acessórios é transferida para centros de reação fotossintéticos, onde ocorrem as principais reações da fotossíntese. Plantas e cianobactérias utilizam o poder redutor gerado pela oxidação de H₂O dirigida pela luz para produzir NADPH.

Quando a molécula da Clorofila ou outra substância absorve um fóton, um elétron é excitado de uma orbital molecular para outra de mais elevada energia.

A maioria das células fotossintéticas absorve na zona de energia entre 450-700 nm, mas algumas bactérias podem usar as regiões entre 800 e 900 nm. As organelas onde se processa a fotossíntese são os Cloroplastos que apresentam 5 mm de comprimento.

Apresenta duas membranas uma interior e outra exterior entre as quais existe um espaço. A membrana interior envolve um Estroma, contendo enzimas solúveis e sacos achatados chamados Tilacóides formados por membranas, as membranas Tilacóides.

Uma pilha de tilacóides designa-se por Granum. Os cloroplastos têm então:

Três tipos de membranas: exterior, interior e tilacóide.

Três tipos de espaços: intermembrana, estroma e espaço tilacóide.

A produção de O₂ na fotossíntese requer 2 fotossistemas: Fotossistema I (P700) gera um forte agente redutor, capaz de reduzir NADP⁺, e concomitantemente, um oxidante fraco; Fotossistema II (P680) gera um forte agente oxidante, capaz de oxidar H₂O, e concomitantemente, um redutor fraco. O redutor fraco reduz o oxidante fraco. Assim, fotossistemas I e II precisam funcionar em série para acoplar a oxidação da H₂O com a redução de NADP⁺ (transferência de elétrons de H₂O para NADP⁺, formando O₂ e NADPH + H⁺).

ÁGUA

Considerações Gerais

Na agricultura irrigada, o fator “água” deve ser otimizado possibilitando, sem maiores riscos, aumentar a utilização dos demais fatores de produção e, por conseqüência, obter-se maiores produtividades com uma melhor combinação dos insumos empregados. Para tanto, o conhecimento das funções de produção ou superfícies de resposta é fundamental para auxiliar nas decisões, haja vista que estas funções possibilitam determinar as interações entre os diversos fatores que afetam a produtividade, e escolher as soluções mais condizentes com a realidade regional, permitindo assim o manejo racional da irrigação em bases técnicas e econômicas.

Ao manejar, de forma racional, qualquer projeto de irrigação, deve-se considerar os aspectos sociais e ecológicos da região e procurar maximizar a produtividade e a eficiência de uso de água e minimizar os custo, quer de mão-de-obra, quer de capital, de forma a tornar lucrativa utilização da irrigação. Ou seja, não se deve fazer irrigação só para dizer que se estar fazendo agricultura irrigada, mas sim com o objetivo de aumentar o lucro, com o aumento da produtividade, quer em quantidade, quer em qualidade, ou com o objetivo de incorporar à agricultura terras que sem o uso da irrigação não seria possível serem cultivadas.

Existem muitas evidências no mundo de que grandes áreas, após os benefícios iniciais da irrigação, têm-se tornado impróprias à agricultura. Apesar de seus imensos benefícios, ela tem criado impactos ambientais adversos ao solo, à disponibilidade e qualidade da água, à saúde pública, à fauna e flora, e, em alguns casos, às condições sócio-econômicas da população local.

Quanto aos aspectos ecológicos, tanto a total desconsideração como as supervalorizações dos impactos ambientais não são benéficas ao desenvolvimento sustentado da irrigação. Devemos envidar esforços para a obtenção de dados confiáveis que permitam quantificar, com precisão, a magnitude do impacto ambiental ocasionado pela irrigação, de modo que possam ser considerados na execução e manejo dos projetos. Procedendo assim, teremos um crescimento sustentável da irrigação, evitando que seja baseado exclusivamente em benefícios financeiros de curto prazo, que trazem sérios problemas ao meio ambiente.

Não concordamos com aqueles que preconizam a paralisação do desenvolvimento de novos projetos de irrigação, em virtude de possíveis problemas ecológicos, mas também não podemos concordar com os que desconsideram totalmente os impactos ambientais relacionados com esses projetos e se apóiam somente na relação financeira entre beneficio e custo. Ambos os lados analisam, exclusivamente, uma única face do problema. Acreditamos que, na maioria dos casos, é possível compatibilizar desenvolvimento da irrigação com proteção do meio ambiente.  A irrigação no Brasil, infelizmente, ainda não esta sendo praticada com boa eficiência. Todavia, com a competição cada vez maior por “água”, pelos vários setores da sociedade, associada aos movimentos ecológicos, conscientizando a população da importância de um meio ambiente mais saudável e menos poluído, haverá, sem dúvida, pressão para que a irrigação seja conduzida com maior eficiência, de modo que cause o mínimo de impacto possível no meio ambiente, notadamente no que se diz respeito à disponibilidade e qualidade da “água” para as múltiplas atividades.

Deste modo, cada vez mais, torna-se de grande importância a conscientização da sociedade sobre a necessidade de se usar de forma racional os recursos hídricos. E que o direito de utilização da água encrue também a responsabilidade de usá-la de forma adequada.

Assim sendo, cada vez mais, os técnicos que tratam desse assunto deverão ter obrigação de tomar cuidado para que a irrigação no país não seja implementada de forma atabalhoada, e que seus benefícios não sejam ilusórios ou momentâneos, mas sob enfoque de desenvolvimento sustentado, de modo que gere benefícios a curto, a médio e a longo prazo, sem degradar o solo e o meio ambiente. Precisa-se, também, conscientizar a população de que “água” é um bem nobre, com disponibilidade cada vez mais limitada e de uso múltiplo. 

Nutrição de plantas

NITROGÊNIO

Dependendo da espécie de planta, do estádio de desenvolvimento e do órgão a quantidade para o crescimento ótimo varia entre 2 a 5% do peso da planta. Quando o suprimento está abaixo do ótimo, o crescimento é retardado e o nitrogênio é remobilizado das folhas mais velhas para as mais novas (regiões de crescimento). Neste caso, os sintomas típicos de deficiência de nitrogênio podem ser observados. Um aumento no teor de nitrogênio não somente decresce a senescência e estimula o crescimento, mas também altera a morfologia da planta de maneira típica, principalmente se a disponibilidade do nitrogênio é alta no meio radicular durante o início do desenvolvimento. Como conseqüência do aumento no teor de nitrogênio na planta pode-se citar:

- Aumento na relação do peso e do comprimento da parte aérea/sistema radicular da planta (planta anual e perene). Isto afeta a absorção de nutrientes e água do solo.

- Aumento do comprimento, largura e redução na espessura da folha, podendo tornar as folhas com grande inclinação com relação ao caule, afetando, assim, a interceptação da luz.

- Aumento da predisposição ao acamamento.

FÓSFORO

Embora o fósforo seja pouco exigido pela planta, é um dos nutrientes mais utilizados na adubação dos solos brasileiros. A falta deste nutriente é o que mais restringe a produção agrícola no Brasil. A maioria das análises de solo no Brasil registra menos de 10 mg kg^-1 de solo, o que é considerado baixo. Em solos sob o cerrado, os teores encontrados são freqüentemente 1 mg kg^-1 de solo, ou menos. Além da baixa disponibilidade deste elemento no solo, o fósforo tem outro agravante que é a grande interação com os elementos no solo (P-Fe, P-Al em solos ácidos e P-Ca em solos alcalinos), o que torna uma grande proporção do fósforo indisponível à planta.

Diferentemente do nitrato e do sulfato, o fosfato não é reduzido nas plantas e permanece em sua forma oxidada. Após a absorção, o fósforo permanece como fosfato inorgânico (Pi), ou é esterificado a grupos hidroxil na cadeia carbônica (CO-P) como um simples éster fosfato (ex. fosfato em açúcar), ou ligado a outro fosfato por ligação rica em energia, formando o pirofosfato (P~P), como por exemplo o ATP. A taxa de troca entre Pi, fósforo em éster e o pirofosfato é grande. Por exemplo, o Pi absorvido das raízes é incorporado em poucos minutos em Porgânico, mas logo após é liberado novamente como Pi dentro do xilema. Outro tipo de ligação do fosfato é caracterizado pela alta estabilidade do estado diéster (C-P-C). Nesta associação o fosfato forma uma parte conectando unidades mais complexas ou estruturais macromoleculares.

POTÁSSIO

O potássio é o mais abundante cátion no citoplasma (100 a 150 mM) e possui grande contribuição no potencial osmótico das células e tecidos de plantas glicofíticas. O potássio na planta não é metabolizado e forma complexos prontamente trocáveis. O potássio em termos gerais é o segundo nutriente em exigência pelas culturas, não sendo tão limitante no solo quanto o fósforo. Depois do fósforo, é o nutriente mais consumido pela agricultura brasileira.

CÁLCIO

A exigência de cálcio varia grandemente nas diferentes espécies, e pode variar de 10 até 200 kg ha^-1. As dicotiledôneas de modo geral, são mais exigentes em cálcio do que as monocotiledôneas. O conteúdo de cálcio nas plantas varia entre 0,1 a 5,0% do peso seco dependendo das condições de crescimento.

MAGNÉSIO

A função do magnésio na planta está relacionada com a sua capacidade para interagir com ligantes nucleofílicos (ex. grupos fosforil) através de ligações iônicas, e atuar como um elemento de ligação e ou formar complexos de diferente estabilidade. O magnésio forma um composto ternário com enzimas na qual a ligação de cátions é necessário para estabelecer uma geometria precisa entre enzima e substrato, como por exemplo a RuBP carboxilase. Uma grande proporção do magnésio total está envolvido na regulação do pH celular e no balanço cátion-ânion.

Nas folhas a principal função do magnésio, é certamente como átomo central da molécula de clorofila. Dependendo do “status” de magnésio na planta, entre 6 a 25 % do magnésio total está ligado a molécula de clorofila. Como uma regra, outros 5 a 10% do magnésio total nas folhas está firmemente ligados a pectatos na parede celular ou precipitados como sal solúvel no vacúolo (como fosfato), e o restante 60 a 90% é extraível em água. Na maioria dos casos, o crescimento é reduzido e o sintoma visual de deficiência do magnésio ocorre quando a proporção de magnésio na clorofila excede 20 a 25 %. A semelhança do Pi, o principal local de armazenamento do magnésio é o vacúolo, que tem grande importância na homeostase do “pool” metabólico, e também no balanço cátion-ânion e regulação do turgor das células.

ENXOFRE

A assimilação do enxofre tem muitas características comuns com a assimilação do nitrato. Por exemplo, a redução é necessária para a incorporação do enxofre em aminoácidos, proteínas e coenzimas. Nas folhas verdes a ferredoxina é o redutor do sulfato. Diferentemente do nitrato, o sulfato pode também ser utilizado sem a redução e incorporação em estruturas orgânicas tais como, sulfolipídios nas membranas ou polissacarídeos como o ágar. Também em contraste com o nitrogênio, o enxofre reduzido da cisteína pode ser convertido a sulfato, forma de armazenamento nas plantas. A oxidação de enxofre reduzido de compostos também parece ter uma importante função como um sinal (“feedback”) negativo para a redução do sulfato.

Fontes à consultar:Apostila fotossíntese

Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) cont.

ECOFISIOLOGIA

A cana-de-açúcar é uma planta C4 com alta capacidade fotossintética, apresentando maior desenvolvimento e crescimento em regiões mais quentes (MATSUOKA, 1996). As plantas de metabolismo C4 em maiores temperaturas (30 – 40°C) possuem alto desempenho fotossintético, quando comparado com plantas C3, pois necessitam de concentrações menores de CO₂, devido aos mecanismos da planta que tem a função de concentração de CO₂ (TAIZ e ZEIGER, 2004). Portanto, nessas maiores temperaturas, haveria um crescimento mais rápido para a cana-de-açúcar, como a que pode ser observada entre os meses de outubro a maio (MACHADO et al. 1982).

Com relação às exigências climáticas, a cultura de cana-de-açúcar apresenta particularidades como: nas fases de brotação, perfilhamento e crescimento vegetativo (1º período do ciclo da cultura), a cana-de-açúcar exige período seco e/ou baixas temperaturas, para que passe da fase vegetativa para a fase reprodutiva, entrando em repouso fisiológico, priorizando o acúmulo de sacarose nos colmos, que é a substância de reserva da cana-de-açúcar (ANDRADE e CARDOSO, 2004).

De maneira geral, pode-se afirmar que abaixo de 20ºC de temperatura média do ar, a brotação, o perfilhamento e o crescimento são praticamente nulos, e entre 25ºC e 30ºC, ótimos; acima de 35ºC volta a ser praticamente nulos. Na maturação, a temperatura média do ar deve ser menor que 20ºC. No período do frio, o desenvolvimento vegetativo é paralisado e a planta passa a elaborar mais sacarose que será acumulada como substancia de reserva, elevando seus teores no colmo (ANDRADE e CARDOSO, 2004).

Fatores que influenciam o crescimento da parte aérea

a. Cultivares

Com relação à maturação ocorrem cultivares de ciclo precoce (atingem um percentual do valor de brix (sólidos solúveis) desejável mais cedo), médio e tardio, que não pode ser confundido com o ciclo vegetativo, onde o objetivo é a produção de biomassa por área. Assim, no início do período de safra, pode ocorrer que uma cultivar precoce relativamente à maturação, que produza menos biomassa por área que um tardio.

b. Luminosidade

Sendo a cana uma planta C4, altas eficiências fotossintéticas devem-se à altas intensidades luminosas. Com elevadas taxas de radiação, os colmos são mais grossos e mais curtos; as folhas mais longas e mais verdes e o perfilhamento mais intenso. Em condições de baixa irradiância os colmos são mais finos e longos, as folhas estreitas e amarelas. O fotoperíodo também é importante, afetando o comprimento do colmo. Em fotoperíodos de 10 a 14 horas o colmo aumenta, sofrendo redução, no entanto, em fotoperíodos longos, entre 16 e 18 horas.

O número de folhas verdes varia de 6 a 12, sendo menor o número de folhas em condições de déficit hídrico ou de baixas temperaturas. As folhas velhas, ao receberem pouca intensidade luminosa, tornam-se senescentes. As folhas verdes do topo são eretas, com o ápice curvo, podendo as demais são mais ou menos eretas, dependendo da variedade e das condições de cultivo. Normalmente, folhas eretas tendem a proporcionar aumentos significativos na produção.

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Biofertilizantes líquidos e sustentabilidade agrícola Cont.

O que são biofertilizantes líquidos? 

Os biofertilizantes possuem compostos bioativos, resultantes da biodigestão de compostos orgânicos de origem animal e vegetal. Em seu conteúdo são encontradas células vivas ou latentes de microrganismos de metabolismo aeróbico, anaeróbico e fermentação (bactérias, leveduras, algas e fungos filamentosos) e também metabólitos e quelatos organominerais em solutos aquoso. Segundo Santos e Akiba (1996), os metabólitos são compostos de proteínas, enzimas, antibióticos, vitaminas, toxinas, fenóis, ésteres e ácidos, inclusive de ação fito-hormonal produzidos e liberados pelos microrganismos.

Resultados com uso de biofertilizantes

Os efeitos do biofertilizante no controle de pragas e doenças de plantas têm sido bem evidenciados. Efeitos fungistático, bacteriostático e repelente sobre insetos já foram constatados. Santos e Sampaio (1993) verificaram uma propriedade coloidal do biofertilizante que provoca a aderência do inseto sobre a superfície do tecido vegetal. Os autores destacaram também o efeito repelente e deterrente de alimentação contra pulgões e mosca-das-frutas. Medeiros et al. (2000b) verificaram que o biofertilizante a base de conteúdo de rúmen bovino e composto orgânico Microgeo reduziram a fecundidade, período de oviposição e longevidade de fêmeas do ácaro-da-leprose dos citros, Brevipalpus phoenicis, quando pulverizado em diferentes concentrações. O estudo comprovou que o biofertilizante agiu por contato direto e residual e também funcionou de forma sistêmica na planta. Esses mesmos autores comprovaram que este biofertilizante agiu sinergicamente com Bacillus thuringiensis e o fungo B. bassiana, reduzindo a viabilidade dos ovos e sobrevivência de larvas do bicho-furão-dos-citros (Ecdytolopha aurantiana).

A ação antibiótica e indução de resistência sistêmica da planta são provavelmente os principais mecanismos de ação do biofertilizante sobre a praga (D´ANDRÉA; MEDEIROS, 2002). Os fenômenos podem estar diretamente associados à complexa e pouco conhecida composição química e biológica dos biofertilizantes. Um composto coloidal, de consistência mucilaginosa (goma) e de composição ainda não conhecida, foi observado por Medeiros (2000b), causando a imobilização e morte do ácaro B. phoenicis sobre a folha devido à obstrução de seu sistema digestivo.

Por: Marcos Barros de Medeiros (D.Sc. Prof. do CFT/UFP; e-mail: mbmedeir@yahoo.com.br) e Juliano da Silva Lopes (Eng. Agrônomo – PRONERA/INCRA; e-mail: sertaojuliano@yahoo.com.br)

Fonte: Bahia Agríc., v.7, n.3, nov. 2006.

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Cultura de Tecidos

Aspectos Gerais

A cultura de tecidos vegetais é uma técnica com grande aplicação na agricultura. Nessa técnica, pequenos fragmentos de tecido vivo, chamados explantes, são isolados de um organismo vegetal, desinfestados e cultivados assepticamente, por períodos indefinidos em um meio de cultura apropriado. O objetivo é obter nova planta idêntica à original (Figura 1),  ou seja, realizar uma clonagem vegetal que é definida como uma propagação assexuada de células ou organismos de modo a obter novo indivíduo, mantendo-se o genótipo idêntico àquele do ancestral comum (Torres et al., 2000). Na figura 1, ilustra-se o princípio geral da cultura de tecidos vegetais visando à reprodução de determinada matriz.

A cultura de tecidos vegetais é feita de um explante que é todo segmentado de tecido ou órgão vegetal utilizado para iniciar uma cultura in vitro. Pode ser um fragmento de folha, de raiz, de caule ou de qualquer tecido que responda às condições de indução do meio de cultura, com vistas à regeneração vegetal in vitro (Torres et al., 2000). Essa regeneração é fundamentada na capacidade de proliferação das células vegetais organizarem-se em tecidos e, eventualmente, em plantas completas (Kerbauy, 1997; Mantell et al., 1994). Essa capacidade é denominada totipotência e considera que as células vegetais manifestam, em momentos diferentes e sob estímulo apropriado, a potencialidade de iniciar novo indivíduo multicelular (Torres et al., 2000). Teoricamente, considera-se que todas as células vegetais são capazes de expressar sua totipotência. No entanto, os explantes são uma mistura de células em variados estados: fisiológico, bioquímico e de desenvolvimento. Neste sentido, espera-se que a exposição desses explante a um ambiente in vitro estimule reações diversificadas nos diferentes tipos de células, fazendo com que somente algumas células desse explante respondam às condições de cultura in vitro, levando à regeneração de um novo indivíduo (Mantell et al. 1994). Essa habilidade que uma célula ou um grupo de células tem ao responder a um estímulo indutivo visando a um processo de desenvolvimento é denominada competância (Torres et al., 2000).

Fonte: Princípios da cultura de tecidos. DOCUMENTOS, Nº 58, Dezembro 2002, 16p.