Select Country
Símbolo: N
Disponibilidade: disponível para as plantas na forma de íons nitrato (NO₃⁻) e amônio (NH₄⁺).
Funções do Nitrogênio
É um componente necessário de proteínas, várias vitaminas, ácidos nucleicos (DNA e RNA), fitormônios e metabólitos secundários.
Confere coloração verde-escura às plantas, promove o crescimento e desenvolvimento das folhas, caule e outras partes vegetativas. Além disso, também estimula o crescimento das raízes.
É uma parte principal da molécula de clorofila e, portanto, necessária para a fotossíntese.
Produz crescimento inicial rápido, favorece o crescimento de hortaliças folhosas e aumenta o teor de proteína das culturas forrageiras.
Depois do carbono, o nitrogênio (N) é o elemento exigido em maior quantidade pelas plantas. Cerca de 1–5% da matéria seca total da planta consiste em N, que é um constituinte integral de muitas estruturas vegetais e essencial para seus processos metabólicos internos e externos. Por essa razão e devido à sua alta mobilidade no solo, o N também é o nutriente mais deficiente para a maioria das culturas em todo o mundo.
A disponibilidade de N para as raízes é um fator decisivo para o crescimento das plantas. O nitrogênio constitui aproximadamente 78% da atmosfera terrestre, mas o N₂ atmosférico só está disponível para plantas que podem formar simbiose com bactérias fixadoras de N₂ no solo. Como as plantas não podem usar ou absorver diretamente o nitrogênio da atmosfera, elas dependem de outros compostos de N para o seu crescimento.
Esse elemento pode ser absorvido pelas raízes de três formas: como N orgânico, amônio (NH₄⁺) ou nitrato (NO₃⁻). As principais fontes de N absorvidas pelas raízes das plantas superiores são o nitrato e o amônio. O nitrato é a principal fonte de N para a maioria das espécies cultivadas; no entanto, isso depende da espécie da planta e de outros fatores, como o pH e a temperatura do solo. A absorção de amônio é favorecida pelo pH elevado, enquanto o nitrato é favorecido pelo pH baixo.
A absorção de nitrato pelas plantas é reduzida para formar amônia, e o N é combinado em cadeias orgânicas vegetais, formando ácido glutâmico e outros aminoácidos. Consequentemente, as plantas desenvolveram mecanismos para modular sua eficiência de aquisição de N em resposta à disponibilidade e à forma de N externo, bem como para planejar a demanda de N durante o seu ciclo de vida. Isso inclui possuir vários sistemas de transporte de N que mediam a absorção em diferentes concentrações externas, além da capacidade de alterar a arquitetura do sistema radicular para permitir melhor exploração de um determinado volume de solo ou maior exploração de um volume mais amplo.
A disponibilidade de fontes de N no solo varia substancialmente no tempo e no espaço, dependendo de propriedades do solo como textura, pH, umidade e atividade microbiana.
O nitrogênio é um nutriente essencial que desempenha um papel importante em muitas funções vitais e compostos necessários para o crescimento e desenvolvimento das plantas. O nitrogênio é um constituinte das proteínas, formadas a partir de aminoácidos que participam da catalisação de reações químicas e do transporte de elétrons. Também é um componente básico da clorofila, que possibilita o processo de fotossíntese. O nitrogênio exerce um papel fundamental em diversos processos fisiológicos. Ele confere cor verde-escura às plantas, promove o crescimento e desenvolvimento de folhas, caule e outras partes vegetativas. Além disso, também estimula o crescimento radicular. O nitrogênio proporciona crescimento inicial rápido, melhora a qualidade dos frutos, favorece o crescimento de hortaliças folhosas e aumenta o teor de proteína das culturas forrageiras; incentiva a absorção e utilização de outros nutrientes, incluindo potássio e fósforo, e regula o crescimento geral da planta.
O nitrogênio também é um componente dos ácidos nucleicos (DNA e RNA) que formam o material genético envolvido na transferência de características das culturas e na expressão gênica. Além disso, é um componente de fitormônios e metabólitos secundários.
Plantas com uma quantidade de N limitada ao seu crescimento apresentam sintomas de deficiência, como o amarelecimento generalizado (clorose) das folhas, aparecimento de manchas vermelhas e roxas nas folhas e crescimento reduzido. Para alcançar crescimento, desenvolvimento e reprodução eficientes, as plantas precisam de quantidades adequadas, mas não excessivas, de N. Portanto, a baixa disponibilidade de N no solo ou a redução na capacidade de absorção pelas raízes afetará negativamente a produtividade da planta e sua competitividade ecológica. Plantas deficientes em nitrogênio são tipicamente atrofiadas, com folhas estreitas.
A clorose causada pela deficiência de N geralmente começa nas folhas mais velhas, à medida que o N é remobilizado para as folhas mais jovens. Em escala de campo, culturas deficientes em N apresentam coloração verde-pálida ou até amarelada. A altura do dossel é menor e, em gramíneas, tanto o perfilhamento quanto o número de sementes por inflorescência são reduzidos em comparação com plantas cultivadas com N adequado. A capacidade fotossintética potencial da planta é limitada, inibindo, em última instância, o crescimento da planta como um todo.
Um fornecimento adequado de nitrogênio é fundamental para sustentar o crescimento das plantas, mas esse nutriente é vulnerável à lixiviação através do solo. De fato, os solos não conseguem reter nitratos para absorção posterior. Nas culturas, e particularmente nos cereais, grandes quantidades de fertilizante nitrogenado são necessárias para atingir o rendimento máximo, e a EUN é estimada em menos de 50%, o que significa que menos da metade do fertilizante nitrogenado aplicado é aproveitado pela cultura. O N que se perde do sistema solo-planta pode causar problemas ambientais, incluindo a poluição da água e do ar. Além disso, a captura incompleta e a baixa conversão do N proveniente de fertilizantes causam aquecimento global por meio das emissões de óxido nitroso. A extensão da lixiviação depende principalmente das propriedades do solo e do momento da aplicação do nitrogênio. Minimizar a lixiviação de nitratos da zona radicular requer um manejo cuidadoso da adubação nitrogenada, capaz de melhorar a eficiência do uso de nitrogênio. A eficiência do uso de nitrogênio pode ter vários significados no contexto da produção agrícola. Em geral, a EUN é a relação entre a biomassa total produzida e o N fornecido. A EUN se divide em dois componentes: a eficiência de absorção de N (NupE; a capacidade da planta de remover N do solo) e a eficiência de utilização (NutE; a capacidade de usar o N para produzir biomassa ou rendimento).
Um manejo adequado da adubação nitrogenada aumenta a fertilidade do solo, atinge os objetivos do sistema agrícola de maior produção, aumenta a rentabilidade do agricultor e melhora a sustentabilidade. Isso é possível escolhendo a fonte correta de nitrogênio, a dosagem certa que assegure o fornecimento adequado para atender à demanda da planta, o momento correto considerando as necessidades da cultura ao longo do ciclo de crescimento e, por fim, o local correto considerando a dinâmica solo-raiz e o movimento de nutrientes, além do manejo da variabilidade espacial.
A necessidade urgente de reduzir o uso de fertilizantes sintéticos, ao mesmo tempo em que se aumenta a EUN e se maximiza a produtividade das culturas, é um grande desafio para a agricultura moderna. Além disso, o aumento dos preços das commodities, que está ocorrendo globalmente, evidencia a necessidade de implementar estratégias agronômicas para reduzir a dose de aplicação de fertilizantes, salvaguardando, ao mesmo tempo, a produtividade das culturas e a rentabilidade dos agricultores. Os bioestimulantes vegetais representam uma estratégia promissora para impulsionar a produção agrícola sustentável, graças à sua capacidade de melhorar direta ou indiretamente a eficiência do uso de nutrientes das culturas, especialmente em condições de baixa disponibilidade de nutrientes.
O nitrogênio é um nutriente essencial que desempenha um papel importante em muitas funções vitais e compostos necessários para o crescimento e desenvolvimento das plantas.