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34.18: Elementos-Chave para a Nutrição das Plantas
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Key Elements for Plant Nutrition
 
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34.18: Key Elements for Plant Nutrition

34.18: Elementos-Chave para a Nutrição das Plantas

Like all living organisms, plants require organic and inorganic nutrients to survive, reproduce, grow and maintain homeostasis. To identify nutrients that are essential for plant functioning, researchers have leveraged a technique called hydroponics. In hydroponic culture systems, plants are grown—without soil—in water-based solutions containing nutrients. At least 17 nutrients have been identified as essential elements required by plants. Plants acquire these elements from the atmosphere, the soil in which they are rooted, and water.

Nine of these essential nutrients—collectively called macronutrients—are needed by plants in more significant amounts. The macronutrients include carbon, oxygen, hydrogen, nitrogen, phosphorus, sulfur, calcium, magnesium, and potassium. Critical plant compounds, such as water, proteins, nucleic acids, and carbohydrates, contain macronutrients. Macronutrients also regulate cellular processes. For example, potassium regulates the opening and closing of stomata for gas exchange.

Plants need micronutrients in smaller amounts. These include chlorine, iron, manganese, boron, zinc, copper, nickel, and molybdenum. Many micronutrients function as cofactors, which enable the activity of enzymes. Therefore, without micronutrients, plants are unable to perform critical functions.

A plant experiencing an essential nutrient deficiency may display symptoms, such as drying and yellowing leaves. Old and young leaves are susceptible to distinct nutrient deficiencies. For example, the younger leaves of a plant are often more affected by iron deficiency than the older leaves.

The effective treatment of nutrient deficiencies in plants is an integral part of agricultural and environmental practices. For example, optical sensors are used to measure the nitrogen content in soil. Nitrogen is critical for plants, but the excessive use of nitrogen-containing fertilizers (i.e., maintaining soil nitrogen levels that exceed what the plants can absorb) negatively influences ecosystem function and may contribute to global warming.

Como todos os organismos vivos, as plantas precisam de nutrientes orgânicos e inorgânicos para sobreviverem, reproduzirem-se, crescerem e manterem a homeostase. Para identificar nutrientes essenciais para o funcionamento das plantas, os investigadores aproveitaram uma técnica chamada hidroponia. Nos sistemas de cultura hidropónica, as plantas são cultivadas—sem solo—em soluções à base de água que contêm nutrientes. Pelo menos 17 nutrientes foram identificados como elementos essenciais exigidos pelas plantas. As plantas adquirem esses elementos da atmosfera, do solo em que estão enraizadas, e da água.

Nove desses nutrientes essenciais—chamados coletivamente de macronutrientes—são necessários pelas plantas em quantidades mais significativas. Os macronutrientes incluem carbono, oxigénio, hidrogénio, nitrogénio, fósforo, enxofre, cálcio, magnésio e potássio. Compostos vegetais críticos, como água, proteínas, ácidos nucleicos e carboidratos, contêm macronutrientes. Os macronutrientes também regulam processos celulares. Por exemplo, o potássio regula a abertura e o fecho de estomas para troca de gases.

As plantas precisam de micronutrientes em quantidades menores. Estes incluem cloro, ferro, manganês, boro, zinco, cobre, níquel e molibdénio. Muitos micronutrientes funcionam como cofatores, que permitem a atividade de enzimas. Portanto, sem micronutrientes, as plantas são incapazes de desempenhar funções críticas.

Uma planta que experiencie uma deficiência de nutrientes essencial pode apresentar sintomas, como secagem e folhas amareladas. Folhas antigas e jovens são susceptíveis a deficiências de nutrientes distintas. Por exemplo, as folhas mais jovens de uma planta são frequentemente mais afetadas pela deficiência de ferro do que as folhas mais antigas.

O tratamento eficaz das deficiências de nutrientes nas plantas é parte integral das práticas agrícolas e ambientais. Por exemplo, sensores ópticos são usados para medir o teor de nitrogénio no solo. O nitrogénio é fundamental para as plantas, mas o uso excessivo de fertilizantes contendo nitrogénio (ou seja, a manutenção de níveis de nitrogénio no solo que excedem o que as plantas podem absorver) influencia negativamente a função do ecossistema e pode contribuir para o aquecimento global.


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