Descrição

Os filósofos italianos Icilio Vanni, Giorgio Del Vecchio e Adolfo Nová, que criaram a teoria tridimensional do Direito, inspiram outras áreas do conhecimento com a seguinte regra: FATO, VALOR e NORMA. O FATO representa a realidade; o VALOR, o conhecimento, a experiência e a crença; a NORMA, o modelo (representação simplificada da realidade), que por sua vez representa, num dado momento, o que é aceito como certo pela maioria. Sendo assim, o VALOR dado ao FATO resulta em uma NORMA.

Este livro procura abordar a NORMA relativa à nutrição mineral de plantas, porém com enfoque em Fisiologia Vegetal.

O termo elemento mineral essencial ou nutriente mineral foi proposto por Arnon e Stout em 1939. Esses autores propuseram que, para um elemento ser considerado essencial, três critérios devem ser atendidos:

• Critério 1: toda planta deve ser incapaz de completar seu ciclo de vida na ausência do nutriente;
• Critério 2: a função do nutriente não deve ser substituível por outro elemento;
• Critério 3: o nutriente deve estar envolvido diretamente no metabolismo da planta (como parte de um componente essencial à planta - como uma enzima, p.e. - ou deve ser necessária para um passo metabólico distinto - como uma reação enzimática, p.e.).

No setor agrícola, a fisiologia vegetal continuará sendo a base para transformar conhecimento em riqueza para o bem comum (de toda sociedade), desde para se ter o melhor conhecimento da realidade (FATO) e maior entendimento dos processos (VALORES), bem como para nortear as ações de manejo (NORMA), possibilitando ao Homem o estabelecimento de uma exploração do ambiente de forma mais sustentável.

Agradecimentos – 5
Prefácio – 7
LISTA DE FIGURAS – 17
LISTA DE TABELAS – 29
LISTA DE ABREVIATURAS – 31

PARTE I - CONSIDERAÇÕES INICIAIS – 35

Capítulo 1 - METABOLISMO E NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS – 37
1.1. Nutrientes na planta – 37
1.2. Macronutrientes – 37
1.3. Micronutrientes – 37
1.4. Outros elementos – 38
1.5. Nutrição mineral e defesa de plantas – 38
1.6. Tratamento de sementes – 38
1.7. Uso de aminoácidos em plantas – 39

PARTE II - NUTRIENTES NA PLANTA – 41
Introdução – 43

Capítulo 2 - FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO DE NUTRIENTES NA PLANTA – 45
2.1. Nutrientes no solo e absorção radicular – 45
2.2. Mecanismos de plantas para absorver nutrientes do solo – 46
2.3. A morfologia radicular – 46
2.4. Relação entre crescimento radicular e nutrição mineral – 47
2.4.1. Suprimento de carboidratos – 47
2.4.2. Morfologia radicular e interações hormonais – 47
2.4.3. Morfologia radicular e interações hormonais e nutricionais – 47
2.5. Respiração celular – 48
2.6. Nutrientes e absorção celular – 49
2.6.1. Competição – 49
2.6.2. Papel do pH – 49
2.6.3. Sinergismo de íons e papel do cálcio – 49
2.6.4. Relação entre cátions e ânions – 50
2.6.5. Regulação do pH celular durante a absorção de nutrientes – 52
2.6.6. Exsudação radicular e absorção de nutrientes – 54
2.6.7. Ectoenzimas – 56
2.6.8. Cluster ou proteoides – 56
2.7. Absorção de nutrientes – 57
2.7.1. Absorção de nutrientes em pelos radiculares – 57
2.7.2. Absorção de fósforo, potássio e cálcio – 58
2.8. Barreiras à absorção – 58
2.9. Micorrizas – 59

Capítulo 3 - LOCAIS DE ABSORÇÃO DE NUTRIENTES NA PLANTA – 61
3.1. Raízes – 61
3.2. Folhas – 64
3.2.1. Rotas de absorção foliar – 74
3.2.2. Fatores que afetam a absorção foliar – 75
3.2.2.1. Fatores inerentes às folhas – 75
3.2.2.1.1. Estrutura – 75
3.2.2.1.2. Estado de hidratação das folhas – 75
3.2.2.1.3. Espécies e variedades – 76
3.2.2.1.4. Superfície foliar e idade da folha – 76
3.2.2.1.5. Status nutricional e idade da planta – 77
3.2.2.1.6. Abertura estomática e absorção foliar de nutrientes – 77
3.2.2.2. Fatores externos – 79
3.2.2.2.1. Luz e temperatura – 79
3.2.2.2.2. Umidade relativa do ar – 80
3.2.2.3. Disponibilidade de substâncias e concentração da solução – 82
3.2.2.4. Inibidores metabólicos – 82
3.2.2.5. Dinâmica e espaços da absorção – 82

Capítulo 4 - MECANISMOS DE ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PELA PLANTA – 85
4.1. Fase passiva – 85
4.1.1. Difusão – 85
4.1.2. Fluxo de massa – 86
4.1.3. Troca iônica – 86
4.1.4. Equilíbrio de Donnan – 87
4.2. Fase ativa – 88
4.2.1. Transportadores – 92
4.2.1.1. Proteína canal – 92
4.2.1.2. Proteína carreadora – 93
4.2.2. Aquaporinas: canal de múltiplas funções – 94
4.2.3. Bombas – 96
4.3. Controle na absorção e transporte de macronutrientes e micronutrientes – 98

Capítulo 5 - TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS NO XILEMA – 101
5.1. Mecanismo de transporte pelo xilema – 102
5.2. Teoria da coesão-tensão – 103
5.3. Pressão radicular – 104

Capítulo 6 - TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS NO FLOEMA – 109
6.1. Direções do transporte no floema: conceito fonte e dreno – 111
6.2. Modelos de movimento no floema – 113
6.3. Mecanismos do transporte no floema – 113
6.4. Fluxo de pressão – 114
6.5. Corrente citoplasmática – 116
6.6. Fluxo eletrosmótico – 118
6.7. Proteínas contráteis – 120
6.8. Critérios para o movimento de Substâncias no floema – 123
6.9. Fatores que afetam a translocação no floema – 123
6.9.1. Temperatura – 123
6.9.2. Metabolismo – 124
6.9.3. Inibidores metabólicos – 124
6.9.4. Luz – 125
6.9.5. Deficiências minerais – 125
6.9.6. Gradiente de concentração – 125
6.9.7. Transporte dirigido por hormônios vegetais – 126
6.10. Observações finais sobre o transporte pelo floema – 126
6.11. Funções fisiológicas dos nutrientes – 127

PARTE III - MACRONUTRIENTES – 129

Capítulo 7 - NITROGÊNIO – 131
7.1. Nitrogênio proveniente do solo – 131
7.2. Fixação biológica de nitrogênio – 134
7.3. Deficiência – 136

Capítulo 8 - FÓSFORO – 137
8.1. Armazenamento de energia – 137
8.2. A química do ATP é bem conhecida – 137
8.3. Constituição genética e de biomembranas – 139
8.4. Armazenamento de fósforo – 139
8.5. Transporte de açúcares – 140
8.6. Síntese de proteínas – 140
8.7. Fotossíntese – 141
8.8. Transporte de água em plantas – 141
8.9. Ativação enzimática – 142
8.10. Aplicação foliar de fósforo – 143
8.11. Deficiência – 143

Capítulo 9 - POTÁSSIO – 145
9.1. Ativação enzimática – 146
9.2. Atividade estomática – 147
9.3. Fotossíntese – 148
9.4. Movimento foliar – 148
9.5. Transporte de açúcares – 148
9.6. Síntese de proteínas – 148
9.7. Papel do potássio em plantas sob estresse – 148
9.7.1. Estresse biótico – 148
9.7.2. Estresse abiótico – 149
9.8. Deficiência – 150

Capítulo 10 - CÁLCIO – 153
10.1. Sinalização celular – 153
10.2. Fechamento estomático – 153
10.3. Constituição da parede celular e armazenamento – 155
10.4. Crescimento do tubo polínico – 156
10.5. Germinação – 158
10.6. Estabilização de membranas – 158
10.7. Homeostase da glutationa – 158
10.8. Metabolismo e principais funções do cálcio – 159
10.9. Deficiência – 160

Capítulo 11 - MAGNÉSIO – 163
11.1. Clorofila e síntese proteica – 163
11.2. Ativação enzimática, fosforilação e fotossíntese – 163
11.3. Síntese de espécies reativas de oxigênio nas plantas deficientes em magnésio – 164
11.4. Metabolismo e principais funções do magnésio – 166
11.5. Deficiência – 167

Capítulo 12 - ENXOFRE – 169
12.1. Absorção e assimilação – 169
12.2. Vias metabólicas de assimilação – 170
12.3. Deficiência – 172

PARTE IV - MICRONUTRIENTES – 173

Capítulo 13 - FERRO – 175
13.1. Constituinte de sistemas redutores – 175
13.2. Proteínas ferro-enxofre – 175
13.3. Outras enzimas que requerem ferro – 176
13.4. Desenvolvimento de cloroplastos e atividade fotossintética – 176
13.5. Deficiência – 177

Capítulo 14 - MANGANÊS – 179
14.1. Fotossíntese – 179
14.2. Atividade enzimática – 180
14.3. Formação de proteínas, carboidratos e lipídeos – 180
14.4. Polimerização de lignina – 180
14.5. Divisão e elongação celular – 180
14.6. Fitotoxidez – 181
14.7. Deficiência – 182
14.8. Ferramentas fisiológicas para detectar a eficiência de absorção de fontes de manganês – 183
14.9. Modelo de ação fisiológica de fontes de manganês – 185

Capítulo 15 - BORO – 189
15.1. Química do boro – 189
15.2. Absorção de boro – 190
15.2.1. Evidência do transporte passivo e ativo – 190
15.2.2. Mobilidade de boro no floema e moléculas de transporte – 192
15.3. Funções do boro na parede celular – 193
15.4. Funções do boro no crescimento reprodutivo e desenvolvimento – 194
15.5. Fixação de nitrogênio – 195
15.6. Influência do boro no metabolismo vegetal – 196
15.7. Papel do boro na estrutura e função da membrana – 197
15.8. Deficiência – 197

Capítulo 16 - ZINCO – 199
16.1. Anidrase carbônica – 200
16.2. Superóxido dismutase – 200
16.3. Outras enzimas que contêm zinco – 201
16.4. Síntese de triptofano e auxinas – 201
16.5. Integridade de membranas – 201
16.6. Deficiência – 202

Capítulo 17 - COBRE – 203
17.1. Constituinte proteica – 203
17.2. Deficiência – 204

Capítulo 18 - NÍQUEL – 205
18.1. Absorção de níquel pelas plantas – 205
18.2. Transporte e distribuição de níquel em plantas – 205
18.3. Funções fisiológicas – 207
18.4. Toxidez – 209

Capítulo 19 - MOLIBDÊNIO – 211
19.1. A nitrato redutase e nitrogenase – 211
19.2. Metabolismo do molibdênio – 213
19.3. Deficiência – 214

Capítulo 20 - CLORO – 215
20.1. Regulação estomática – 215
20.2. Fotólise da água – 216
20.3. Osmorregulação – 216
20.4. Interação com outros nutrientes – 216
20.5. Ativação de enzimas – 217

PARTE V - OUTROS ELEMENTOS – 219

Capítulo 21 - Sódio, silício, cobalto, selênio e alumínio – 221
21.1. Sódio – 221
21.1.1. Plantas que utilizam o sódio como elemento essencial – 221
21.1.2. Substituição do potássio pelo sódio – 222
21.1.3. Relação do sódio no crescimento de plantas – 222
21.2. Silício – 222
21.2.1. Relação entre silício, alumínio e manganês em plantas – 223
21.2.2. Influência do silício na proteção de plantas contra doenças – 223
21.2.3. Influência do silício na tolerância de plantas à seca – 224
21.2.4. Efeito do silício na fotossíntese – 225
21.2.5. Influência do silício na suberização de raízes – 225
21.3. Cobalto – 227
21.4. Selênio – 228
21.5. Alumínio – 229

PARTE VI - NUTRIÇÃO MINERAL E DEFESA DE PLANTAS – 233

Capítulo 22 - Relação entre nutrição mineral, doença e praga; interação entre manganês e glifosato e uso de fosfito em plantas – 235
22.1. Relação entre nutrição mineral e doença – 235
22.1.1. Considerações gerais – 235
22.1.2. Silício – 237
22.1.3. Níquel e doenças – 239
22.2. Relação entre nutrição mineral e pragas – 240
22.3. Interação entre manganês e glifosato em plantas – 241
22.4. Uso de fosfito em plantas – 242

PARTE VII - TRATAMENTO DE SEMENTES – 245

Capítulo 23 - Tratamento de sementes com micronutrientes – 247
23.1. Molibdênio – 247
23.2. Cobalto – 248
23.3. Zinco – 249
23.4. Manganês – 250
23.5. Boro – 251
23.6. Níquel – 252

PARTE VIII - USO DE AMINOÁCIDOS EM PLANTAS – 253

Capítulo 24 - Aminoácidos – 255
24.1. Aminoácidos no solo – 255
24.2. Absorção e transportadores – 257
24.3. Enantiômeros, absorção e funções – 260
24.4. Funções – 261
24.4.1. Desenvolvimento e germinação de sementes – 262
24.4.2. Aminoácidos e crescimento radicular – 263
24.4.3. Atenuação de vários tipos de estresses – 266
24.4.4. Aminoácidos atenuadores de estresses – 267
24.4.5. Prolina: aminoácido-chave em plantas estressadas – 268
24.4.6. Lisina: aminoácido regulado em condições de estresse – 270
24.4.7. Histidina: metais pesados – 270
24.4.8. Sinalização e estrutura celular – 271
24.5. Transporte de enxofre e nitrogênio no floema e no xilema – 276

REFERÊNCIAS – 277

Autores: Evandro Binotto Fagan, Elizabeth Orika Ono, João Domingos Rodrigues, Luís Henrique Soares e Durval Dourado Neto
Ano: 2016
Número de Páginas: 305
Tamanho: 16 x 22,5 cm
Editora: Andrei
Acabamento: Capa dura
ISBN: 978-85-7476-408-5