O que é substância verde das plantas relacionada com a fotossíntese?

Ao sair de casa para visitar um rio, uma cachoeira ou até mesmo um parque, você logo se admira com o maravilhoso verde da natureza. Mas você já se perguntou o motivo pelo qual a grande maioria das folhas é verde?

Nas folhas dos vegetais existem células com pequenas estruturas que são chamadas de cloroplastos. No interior dessas estruturas encontramos um pigmento chamado clorofila. Essa substância é capaz de absorver os comprimentos de onda azul, violeta e vermelho, bem como refletir a luz verde, dando à planta essa coloração.

Entretanto, a clorofila não apresenta apenas o papel de colorir as folhas, elas apresentam uma função extremamente importante: captar a luz. A captação de luz é fundamental para a realização do processo de fotossíntese. É através da fotossíntese que o vegetal é capaz de utilizar o gás carbônico retirado do ar e a água retirada do solo para produzir açúcar e oxigênio. Só que esse processo só é possível na presença de luz, daí a importância da clorofila.

Vale destacar que existem três tipos principais de clorofila: a clorofila a, clorofila b e clorofila c. A clorofila a ocorre em todos os vegetais e nas cianobactérias. Já a clorofila b é encontrada nas plantas, algas e na euglena. A clorofila c, por sua vez, substitui a clorofila b em alguns seres vivos.

É importante destacar que na folha não existem apenas pigmentos verdes. Até mesmo no interior do cloroplasto encontramos outros pigmentos como os carotenoides. Essas substâncias são responsáveis pela coloração amarela, laranja e avermelhada. A cor da cenoura ocorre graças a esse pigmento. Eles também são responsáveis pela pigmentação de algumas flores e frutas.

Quando uma folha se torna mais velha, você já deve ter notado a sua mudança de cor. Elas ficam amareladas pelo aumento da quantidade de carotenoides e de uma diminuição na taxa de clorofila.

Os carotenoides também têm sua importância no processo de fotossíntese. Eles atuam absorvendo energia luminosa e levando-a até a clorofila. Porém, é importante destacar que eles atuam auxiliando a clorofila, não podendo, assim, substituí-la. Outra função essencial desse pigmento é proteger as moléculas de clorofila, funcionando como agente antioxidante.

Aproveite para conferir a nossa videoaula relacionada:

O processo de fotossíntese é um dos mais importantes para a vida vegetal, já que é através dela que a planta produz a energia necessária para a sua sobrevivência. E o potássio é um dos nutrientes que estão diretamente relacionados a ela. Mas, como o potássio influencia no processo de fotossíntese das plantas? Entenda isso e como otimizar o manejo desse nutriente na lavoura! 

A importância do potássio para o processo de fotossíntese das plantas

O potássio é, de maneira geral, o segundo nutriente mais requerido pelas plantas. Essa alta exigência de potássio está relacionada com diversas funções no metabolismo e na fisiologia vegetal.

Entre tais funções, se encontram algumas que se relacionam diretamente com a influência que o potássio tem no processo de fotossíntese das plantas, tais como:

• A ativação enzimática;
• A síntese proteica;
• O transporte de fotoassimilados no floema;
• O crescimento celular;
• A regulação do potencial hídrico das células.

Começando pela ativação enzimática, o potássio participa da ativação de mais de 50 dessas substâncias, que vão regular inúmeros processos de crescimento e desenvolvimento das plantas. Uma delas é a ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase/oxigenase, também conhecida como RuBisCo.

Uma das principais funções da RuBisCo é a fixação do carbono, que é utilizado pelas plantas na forma de gás carbônico (CO2) durante o processo de fotossíntese.

De acordo com Martin A. J. Parry e outros pesquisadores, no artigo Rubisco regulation: a role for inhibitors, a RuBisCo é requerida em grandes quantidades para suprir a fotossíntese, assim como uma grande disponibilidade de gás carbônico para a realização desse importante processo.

Nesse sentido, o potássio também tem um papel altamente relevante, já que ele ajuda a regular a abertura e o fechamento dos estômatos. Mas, como isso acontece e qual a relação com o processo de fotossíntese das plantas?

A ação do potássio na abertura e fechamento dos estômatos

Os estômatos são estruturas constituídas por um conjunto de células localizadas na epiderme inferior das folhas. Entre as suas principais funções, estão a regulação a passagem de gás carbônico (CO2) e a transpiração celular.

Como visto, o CO2 é um dos componentes essenciais do processo de fotossíntese. Além disso, os movimentos de abertura e fechamento dos estômatos durante a transpiração celular também auxiliam na regulação da quantidade de água que as plantas perdem para o ambiente. Mas, com isso acontece e qual a relação com o potássio?

O movimento dos estômatos está relacionado justamente à diferença de turgescência entre dois tipos de células presentes nessas estruturas: as células-guarda e as células subsidiárias.

É o que explica a pesquisadora Bruna Aparecida Pereira Perez, no trabalho Doses de potássio e umidades de solo para o crescimento de plantas de mogno-africano. Segundo ela, quando a turgescência das células-guarda é superior à das células subsidiárias, os estômatos se abrem. Já quando a situação é inversa, eles se fecham.

Esses movimentos são propiciados pelo controle osmótico das células, que por sua vez é induzido por uma substância chamada ácido indol acético (AIA) e pelo acúmulo de um soluto composto de potássio e açúcares redutores no vacúolo celular.

A ação dessas duas substâncias acaba criando um potencial osmótico celular interno na célula, como explica o pesquisador Valdemar Faquin trabalho Nutrição mineral de plantas.

Faquin ainda destaca a atuação de uma enzima que desencadeia todo esse processo: a ATPase. Essa enzima se encontra na membrana plasmática das células vegetais e é ativada justamente pelo potássio.

A ATPase age bombeando o hidrogênio (H+) do citoplasma (ambiente interno das células) para o apoplasto (ambiente externo das células). Isso por sua vez resulta na ativação de enzimas hidrolisantes e no afrouxamento da parede celular.

Papel do potássio, representado pelos pontos vermelhos, no controle osmótico que propicia a abertura e o fechamento dos estômatos (Fonte: Benjamin Cummings)

Assim, a presença do potássio é essencial para que a planta tenha dois elementos fundamentais para o processo de fotossíntese: a água e o gás carbônico.

Além disso, vale destacar também que o potássio tem a função de transporte dos fotoassimilados, ou seja, das substâncias resultantes do processo de fotossíntese pelo floema das plantas.

São os fotoassimilados que vão fornecer energia para todas as artes da planta, fazendo com que ela consiga crescer e se desenvolver e, no caso da agricultura, ter uma boa produtividade.

Nesse sentido, a adubação potássica é essencial para o sucesso da atividade agrícola, principalmente levando em consideração que a maioria dos solos brasileiros tem baixa disponibilidade de potássio.

É o que afirma o documento Aspectos relacionados ao mapeamento da disponibilidade de potássio nos solos do Brasil, da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa).

Diante disso, como o agricultor pode otimizar a adubação potássica da lavoura? 

Como otimizar a adubação potássica da lavoura?

Para que a adubação potássica seja mais eficiente e esse nutriente possa exercer seu papel no processo de fotossíntese das plantas, primeiro é preciso que o agricultor saiba qual é o estado de fertilidade do solo da sua lavoura.

Isso é importante para que ele entenda condições como os níveis de potássio do solo, assim como outras características dele e que vão ajudar na tomada de decisões na hora de planejar o manejo.

Uma das ferramentas que auxilia o agricultor nessa etapa é a análise de solo. Entretanto, é importante que se utilize os métodos adequados para realizar essa análise. Isso porque, de maneira geral os métodos mais utilizados nas análises laboratoriais não levam em conta o potássio não-trocável do solo.

Entre as razões para isso está a crença de que essa reserva de potássio não tem uma contribuição relevante para a nutrição potássica das plantas. Todavia, estudos vêm demonstrando o contrário.

É o que Michael J. Bell e outros pesquisadores destacam no capítulo Using Soil Tests to Evaluate Plant Availability of Potassium in Soils, do livro Improving Potassium Recommendations for Agricultural Crops.

Como comparação para entender a importância do potássio não trocável, é possível imaginar que, dentro da dinâmica do potássio no solo, os reservatórios desse nutriente são diferentes caixas d’água.

À medida em que planta vai utilizando o potássio das caixas d’água da solução e da fração trocável, o nutriente da caixa d’água da fração não-trocável vai repondo o que foi utilizado.

Essa nova maneira de enxergar a dinâmica do potássio do solo e a importância do potássio não-trocável abre espaço para a utilização de novas tecnologias e ferramentas que podem potencializar a adubação da lavoura

É o caso, por exemplo, fontes de potássio de liberação gradual. Essas fontes têm tido o seu potencial benéfico cada vez mais evidente com o avanço das tecnologias e das pesquisas na área.

Entre os benefícios dessas fontes de potássio, estão, por exemplo, a menor suscetibilidade a problemas como a lixiviação, além do seu efeito residual duradouro no solo.

As fontes de potássio de liberação gradual têm muitos benefícios para a produtividade das lavouras

Esses benefícios das fontes potássicas de liberação gradual ajudam na construção e na manutenção da fertilidade do solo de maneira mais eficaz.

Além disso, uma outra característica importante na hora de pensar a escolha fonte potássica para utilizar no manejo é em relação ao teor de cloro.

Uma das fontes mais utilizadas na agricultura, por exemplo, é o  Cloreto de Potássio (KCl), que tem uma composição de aproximadamente 47% de cloro. Com isso, o seu uso pode intensificar a aplicação de cloro no solo.

Fertilizantes com alta concentração de cloro, como o Cloreto de Potássio (KCl), aumentam a quantidade desse elemento aplicado no solo

Embora seja um micronutriente essencial, o cloro é requerido em quantidades muito pequenas pelas plantas. O seu excesso no agroecossistema traz problemas para as plantas,  como sintomas de fitotoxidade e também a queima das raízes.

Além disso o próprio solo também é prejudicado, já que há um aumento de problemas como a compactação, a salinização e prejuízos para a microbiota do solo.

Assim, o uso de fontes potássicas eficientes e livres de cloro é muito importante para o sucesso do manejo agrícola e para a ajudar no processo de fotossíntese das plantas.

Vale lembrar também que outras ações, como saber quais são as doses potássicas recomendas para a cultura, bem como o acompanhamento do manejo através de ferramentas como a análise foliar, é muito importante para que a adubação potássica seja mais eficiente.

Realizar uma boa adubação potássica ajuda o processo de fotossíntese a ser mais eficiente

Em síntese, o alto requerimento do potássio pelas plantas é explicado pelas diversas funções que esse nutriente exerce na fisiologia e no metabolismo vegetal. Isso inclui a influência dele no processo de fotossíntese.

Através principalmente da sua atuação na regulação da abertura e fechamento dos estômatos, na ativação de enzimas e do transporte dos fotoassimilados, o potássio é fundamental para que esse processo tão relevante da vida vegetal seja eficiente.

Assim, é muito importante que o agricultor esteja atento ao manejo do potássio, utilizando ferramentas de análise de solo adequadas, bem como fontes potássicas eficientes e que tragam mais benefícios para o solo e para as plantas!

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