O fósforo é um dos nutrientes essenciais para o crescimento das plantas, e um fornecimento adequado de P é necessário para um crescimento e reprodução ótimos. O fósforo é classificado como um macronutriente, o que significa que frequentemente está em deficiência para a produção agrícola e é exigido pelas culturas em quantidades relativamente grandes. O consumo de fósforo pelas plantas é menor que o de nitrogênio; ele representa de 0,2 a 1,0% da massa da matéria seca. A maior parte se acumula nos órgãos reprodutivos e nos órgãos onde os processos de síntese de matéria orgânica ocorrem intensamente.
O fósforo é encontrado nos solos tanto na forma orgânica quanto na forma inorgânica (mineral), e sua solubilidade no solo é baixa. Os tipos de compostos de fósforo existentes no solo são determinados principalmente pelo pH do solo e pelo tipo e quantidade de minerais presentes. Os compostos minerais de fósforo geralmente contêm alumínio, ferro, manganês e cálcio. Em solos ácidos, o fósforo tende a reagir com alumínio, ferro e manganês, enquanto em solos alcalinos a fixação dominante é com cálcio. A faixa de pH ideal para a máxima disponibilidade de fósforo é de 6,0 a 7,0. Existe um equilíbrio entre o fósforo da fase sólida do solo e o fósforo presente na solução do solo. As raízes das plantas absorvem fósforo da solução do solo. Em comparação com outros macronutrientes, a concentração de fósforo na solução do solo é muito menor, variando de 0,001 mg/l a 1 mg/l. Quando as raízes das plantas removem o fósforo da solução do solo, parte do fósforo adsorvido na fase sólida é liberado na solução do solo para manter o equilíbrio. Em geral, as plantas absorvem fósforo na forma de íon ortofosfato: HPO₄²⁻ ou H₂PO₄⁻. A proporção em que essas duas formas são absorvidas é determinada pelo pH do solo, sendo que em pH mais alto ocorre maior absorção de HPO₄²⁻.
A mobilidade do fósforo no solo é muito limitada e, portanto, as raízes das plantas só podem absorver fósforo de suas proximidades imediatas. Como a concentração de fósforo na solução do solo é baixa, as plantas utilizam principalmente a absorção ativa contra o gradiente de concentração (ou seja, a concentração de fósforo é maior nas raízes em comparação com a solução do solo).
Uma vez dentro da raiz da planta, o P pode ser armazenado na raiz ou transportado para as partes superiores da planta. Por meio de várias reações químicas, ele é incorporado em compostos orgânicos, incluindo ácidos nucleicos (DNA e RNA), fosfoproteínas, fosfolipídios, açúcares fosfatados, enzimas e compostos fosfatados ricos em energia. É nessas formas orgânicas, bem como na forma de íon fosfato inorgânico, que o P é transportado por toda a planta, onde fica disponível para novas reações. O fósforo desempenha um papel vital em praticamente todos os processos vegetais que envolvem transferência de energia.
O fósforo é essencial na fotossíntese e na respiração, onde exerce um papel fundamental no armazenamento e na transferência de energia. É um componente vital das estruturas de RNA e DNA, que são os principais componentes da informação genética. Um fornecimento adequado de P é essencial para o desenvolvimento de novas células e para a transferência do código genético de uma célula para outra, à medida que novas células são formadas.
O fósforo também é um componente da fitina, a principal forma de armazenamento de P nas sementes. Cerca de 50% do P total em sementes de leguminosas e 60 a 70% nos grãos de cereais é armazenado como fitina ou compostos estreitamente relacionados.
Um fornecimento inadequado de P pode reduzir o tamanho, o número e a viabilidade das sementes.
As sementes apresentam a maior concentração de P em uma planta madura, e o P é necessário em grandes quantidades em células jovens, como brotações e pontas de raízes, onde o metabolismo é intenso e a divisão celular é rápida. O P auxilia no desenvolvimento das raízes, na iniciação das flores e no desenvolvimento de sementes e frutos.
Um fornecimento adequado de P permite que os processos descritos acima operem em taxas ideais e que o crescimento e o desenvolvimento da planta prossigam em um ritmo normal. O P é necessário em grandes quantidades durante os estágios iniciais de divisão celular e, quando está limitado, o sintoma inicial geral é um crescimento lento, fraco e atrofiado. Há uma redução na expansão das folhas e na área foliar, bem como no número de folhas. O crescimento das raízes também é reduzido pela deficiência de P, levando a uma menor massa radicular para alcançar água e nutrientes. O P é relativamente móvel nas plantas e pode ser transferido para locais de novo crescimento, fazendo com que apareçam sintomas de coloração verde-escura a azulada nas folhas mais velhas de algumas plantas. Em casos graves de deficiência, pode ocorrer o arroxeamento das folhas e caules. Outros efeitos da deficiência de P no crescimento das plantas incluem maturação tardia e desenvolvimento deficiente de sementes e frutos.
O fósforo (P) é o segundo nutriente limitante necessário para o crescimento e desenvolvimento das plantas, depois do nitrogênio. Ele é relativamente imóvel no solo e sua disponibilidade depende de vários fatores, tais como:
Textura do solo: solos com alto teor de argila fixam/absorvem mais P do que aqueles com menor teor de argila.
Teor de carbonato de cálcio: em solos com mais carbonato de cálcio, maior quantidade de P é convertida em compostos de fosfato de cálcio menos disponíveis.
Temperatura do solo: baixas temperaturas reduzem a disponibilidade de P ao diminuir o movimento do P do solo para a raiz e reduzir a mineralização da matéria orgânica em P inorgânico disponível para as plantas.
Os fertilizantes orgânicos são uma excelente fonte de P para a produção agrícola, graças ao alto teor de fósforo orgânico que não está sujeito a problemas de insolubilidade. O P no solo pode existir em muitas formas inorgânicas e orgânicas indisponíveis para a absorção pelas plantas, mas microrganismos específicos desempenham um papel fundamental na solubilização das formas recalcitrantes de P no solo. As bactérias solubilizadoras de fosfato (PSB) são os principais contribuintes para a nutrição vegetal na agricultura e desempenham um papel crucial em tornar o fósforo solúvel disponível para as plantas. O principal mecanismo de solubilização do P no solo é a redução do pH pela produção microbiana de ácidos orgânicos, resultando na maior disponibilidade de P no solo. Além disso, os fungos micorrízicos, que desenvolvem uma relação simbiótica com as raízes das plantas e estendem hifas semelhantes a fios no solo, podem aumentar a absorção de fósforo, especialmente em solos ácidos e pobres em fósforo. Para alcançar o objetivo da agricultura sustentável, a aplicação de microrganismos com capacidade de utilizar múltiplas fontes de P oferece uma nova abordagem capaz, ao mesmo tempo, de melhorar a qualidade do solo e a absorção de fósforo.
A eficiência do uso de fertilizantes fosfatados nos solos agrícolas pode ser aumentada ou reduzida pela escolha do agricultor em relação ao local de aplicação, momento e dose. O manejo adequado do fertilizante fosfatado, do esterco e do solo é essencial para evitar que o fósforo agrícola degrade a qualidade da água.
Aplicar fertilizantes fosfatados em doses superiores às exigências de produção não é sensato, do ponto de vista ambiental e econômico. Não há justificativa agronômica para elevar os níveis de fósforo no solo além dos níveis de suficiência da cultura. Portanto, uma vez atingidos os níveis de suficiência da cultura em seus campos, as aplicações de P devem ser feitas apenas conforme indicado pela análise do solo. Além disso, aplicar a fonte correta de fósforo e as melhores práticas de manejo da adubação é essencial para atingir os padrões modernos de agricultura sustentável.