Cálcio: mobilidade, funções e
sintomatologia de desordens
nutricionais
•
Introdução
•
Absorção, translocação e
redistribuição
•
Participação no metabolismo
vegetal
•
Exigências minerais das principais
culturas
•
Sintomatologia de deficiência e
excessos nutricionais
Fatores que afetam a
Nutriente - Sólida Ca-trocável
Liberação Minerais prim. Mineralização Nutriente - Solução Ca+2
Contato íon-raiz (fluxo de massa/ interceptação radicular) Nutriente - contato com raiz
Absorção Ca+2 Interior da raiz
Transporte (xilema)
Ca+2 Nutriente - Parte aérea
Folha velha
Folha Metabolismo (forma complexada) Pectato de cálcio e sais Redistribuição (Floema) (imóvel) Ca+2 Folha nova Fruto Funções (Estrutural) Acúmulo-M.S. (Produção) Introdução
Pré-absorção de Ca
Caminhamento da solução do
solo para a superfície da raiz
Elemento
Quantidade
necessária para uma colheita de 9 t ha-1 kg ha-1 fornecidos por Intercepta-ção Fluxo de massa Difusão Ca(Ca2+) 23 66 175 0
• Formas absorvidas:
Ca
2+Ca2+
Absorção passiva Absorção ativa
Figura 1.Curva de absorção de Ca radiativo por raízes destacadas de arroz e feijão
Veloc. de absorção:
Cátions: NH
4+>K
+>Na
+>
Mg
2+>
Ca
2+Temperatura oC
Figura 1. Efeito da temperatura na absorção de Ca por raízes de arroz e feijoeiro.
Absorção de Ca
(cpmx103/ g de M.S.
Absorção
solução do solo => [Ca] = 10x [K] =>
Taxa de absorção de Ca < K.
Transporte
Ca
+2(concentração no xilema: 400 a 4500 µM);
Redistribuição
Na forma: n.d. (concentração no floema: 250 a 2650 µM);
Ca- imóvel no floema
Ca- imóvel no floema
Planta (parte aérea) Cálcio
Total Parte Solúvel 1 % Alfafa 1,3 40 Trigo 1,7 1,8 Milho 0,7 65 Cebola 1,2 28 Batata 1,3 4,6 Tomateiro 2,4 7,7
Tabela 46. Solubilidade do Ca contido na planta (Adaptado de Malavolta et al., 1997).
Parede celular Lamela média
Metabolismo
Distribuição do Ca celular
Figura 60. Elétron-micrografias de transmissão de frutos de goiabeira, com detalhe da parede celular, com e sem aplicação de Ca (calcário). A. 10000 X; B. 120000 X
Lamela média ??
Parede celular Lamela média
ESTRUTURAL CONSTITUINTE OU ATIVADOR ENZIMÁTICO PROCESSOS Pectato (lamela média) Oxalato Fitato Calmodulinas ATPase (apirase); Alfa amilase; Fosfolipase D Nucleases Estruturas e funcionamento de membranas; Absorção iônica; Reações com hormônios vegetais e ativação enzimática (via calmodulina); Mensageiro secundário
FUNÇÕES DO CÁLCIO
MetabolismoRelação entre o teor de cálcio na polpa do fruto, a perda de peso e a firmeza de goiabas, após oito dias de armazenamento
em temperatura ambiente (Prado et al., 2002).
y= 369,43-734,506x+385,9832x2 R2= 0,96** y=-20,84+44,939x-23,2146x2 R2= 0,95** 15 17 19 21 23 25 27 29 Cálcio no fruto, g kg-1 P e rd a d e p e s o , % 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 F ir m e z a d o f ru to , N Perda de peso Firmeza do fruto 0,83 0,87 0,91 0,95 0,99 Metabolismo
Efeito do Ca no crescimento de raízes primárias do feijoeiro (Ca2+ na solução =+/- 2mM).
Efeito da saturação por bases do solo sobre a matéria seca total de raiz de 3 cvs. de algodoeiro
cultivado em vasos (4 L de um LE) (Rosolem et al., 2000).
Calagem em milho (Raij).
Calagem em girassol (Raij).
Esquema ilustrando Ca em profundidade e desenvolvimento de raiz e absorção de água e
nutrientes
Calagem para sorgo em Mococa, na resistência à seca (Raij)
.
Com mais calcário as plantas não murcham na seca graças a raízes mais profundas.
Utilização relativa da lâmina de água disponível no perfil de um latossolo argiloso, pela cultura do milho, após um veranico de 25 dias, por ocasião do lançamento de espigas, para tratamentos sem e com aplicação de gesso (Souza & Ritchey, 1986).
Efeito do Ca na hidrólise de um pectato pela enzima poligalacturonase
Ca2+ Quantidade de ácido galacturônico liberado
Mg L-1 µ mol por 4h 0 3,5 40 2,5 200 0,6 400 0,2 Metabolismo
Efeito do Ca na severidade de murcha de Fusarium em tomateiro, após a inoculação
Ca2+ Concentração de Ca na seiva das plantas Doença
g mL-1 % 0 72 100 50 219 92 200 380 80 1000 1081 9 Metabolismo
Efeito do Ca na severidade de algumas doenças
Patógeno Baixo Ca Alto Ca
Erwinia phytophythora ++++ +
Rhizoctonia solani ++++ +
Fusarium oxysporum ++++ +
++++: alto nível de dano +: baixo nível de dano
Kiraly (1976)
Ca x doenças
O Ca no tecido das plantas podem afetar doenças parasíticas de duas maneiras:
Diminui o alimento “disponível” nos vegetais
Ca é essencial p/ estabilidade das biomembranas: qdo seu nível é baixo, há um aumento do efluxo de compostos de baixo peso molecular do citoplasma para o apoplasto.
Dificulta a penetração dos fungos:
Muitos fungos invadem o tecido através da
produção extracelular de enzimas pectolíticas que dissolve a lamela média. O Ca inibe a ação
destas enzimas.
Tabela 2. Conteúdo de nutriente na parte aérea de culturas de milho de baixa, média e alta
produtividade 2,1 5,9 kg/ha 9,1 Ca 9 20 40 Nutriente exportado (kg/t)
Nutriente Produtividade (t/ha grãos)
Ca 0,1 0,1
Marcha de absorção de Ca pelo milho
Sintomas de deficiência de Ca
Cor esbranquiçada nas margens de folhas; Formas irregulares de folhas;
Manchas necróticas internervais nas folhas; Morte das brotações a partir das pontas;
Baixa frutificação;
Baixa produção de semente.
Sintomas de excesso de Ca
As plantas têm alta tolerância a execsso de Ca, podendo atingir nas folhas velhas ~ 10%, sem sintomas de toxicidade.
Deve-se atentar, entretanto, que o excesso de Ca poderia, eventualmente, induzir deficiência de Mg ou de K, especialmente se a concentração destes estiver de média a baixa no solo.
Deficiência de Ca em Feijão
Deficiência de Ca em soja
Colapso no pecíolo provocada pela deficiência temporária de Ca, induzida por déficit hídrico
Podridão apical do tomateiro Deficiência de Ca em tomate
Frutos têm baixa taxa de transpiração
Ca no Amendoim Frutos abortados ou vagens murchas em amendoim. A falta de Ca no crecto dos frutos resulta em alta porcentagem de vagens vazias + Ca - Ca
DEFICIÊNCIA DE CÁLCIO EM ALGODÃO
Folhas curvadas para baixo com aspectos de murcha (Rosolem & Bastos, 1997)
DEFICIÊNCIA DE CÁLCIO EM MAÇAS
Em maça a deficiência de Ca provoca “buraco amargo”
