A produtividade de uma área está fortemente ligada a diversos fatores, sendo estes, água, luz, pragas, doenças, nutrientes e a fertilidade do solo. A fertilidade está relacionada com a disponibilidade dos nutrientes e o equilíbrio destes no solo (SENGIK, 2003).

A solução do solo é o local de onde a raiz extrai e absorve os nutrientes necessários para sua sobrevivência. Os elementos essenciais são aqueles que a planta necessita para completar seu ciclo, e para serem considerados essenciais, devem satisfazer os critérios diretos e indiretos, onde o critério direto diz que o elemento participa de algum composto ou reação na qual a planta não pode viver sem, ou o critério indireto que dita que a planta sem aquele elemento não consegue completar seu ciclo, e ele não pode ser substituível. Além de carbono, oxigênio e hidrogênio, outros trezes elementos, estes sendo minerais, são essenciais ao pleno funcionamento das plantas (FAQUIN, 2005).

O magnésio é um destes elementos essenciais, pertencendo a categoria de macronutrientes, ou seja, é requerido em maiores quantidades pelas plantas. Possui papel relevante no metabolismo vegetal, visto que é o átomo central da clorofila, sendo esta um pigmento fotossintético (TOLEDO NETO et al., 2015).

Apesar da sua essencialidade, os solos brasileiros, de forma geral, apresentam baixos teores de magnésio. O principal motivo está relacionado com o material de origem desses solos, que possuem baixas concentrações do elemento, e aos fortes processos de intemperismo, que lixivia seus produtos mais móveis, como o magnésio (CASTRO et al., 2020).

A principal forma de fornecimento deste nutriente é através do uso de calcários, que além de corrigir o pH, elevando-o, também fornece cálcio e magnésio (TOLEDO NETO et al., 2015). E para um fornecimento mais eficiente deste nutriente é necessário entender toda a dinâmica no sistema solo-planta.

Solo

Dinâmica do Magnésio no Solo

A crosta da terra é composta por 2% de magnésio (Mg) e no solo, esse elemento se origina a partir de minerais primários silicatados como hornblenda, augita, olivina, talco, serpentina, clorita e biotita. Contudo, a principal fonte de Mg para o manejo da fertilidade do solo é a dolomita – CaCO₃.MgCO₃ (CASTRO, 2020).

No solo, todo o magnésio presente pode ser dividido em três partes: não trocável, trocável e como íon livre na solução do solo. Na primeira forma, ele está presente na estrutura dos minerais (“aprisionado” dentro da estrutura cristalina dos minerais), tal forma representa cerca de 90 a 98% do magnésio total presente nos solos. Na segunda, o magnésio trocável é aquele que está adsorvido nos sítios de troca catiônica das partículas coloidais de argilominerais e da matéria orgânica, representando cerca de 1,9% do teor total de Mg. A última e terceira forma, representando a menor parte do Mg no solo (cerca de 1%) são os íons Mg²⁺ presentes na solução, cujas concentrações variam de 5 a 50 mg/l (CASTRO, 2020; AGROMAG, [20–]).

Há um equilíbrio dinâmico entre Mg em solução e Mg trocável que garante um constante reabastecimento da solução do solo pelas partículas de argila e de matéria orgânica. No entanto, somente uma pequena fração de Mg não trocável, ou seja, presente nas estruturas cristalinas dos minerais são disponibilizados na forma trocável/solúvel (AGROMAG, [20–]).

A fração não trocável de magnésio não é considerada uma fonte importante do nutriente para as plantas de cultivo anual. Porém, dependendo do material de origem do solo e das condições de intemperismo, essa fração pode apresentar certa significância na manutenção do Mg (CASTRO, 2020).

O teor de Mg trocável é utilizado como principal indicador da disponibilidade do nutriente no solo. No entanto, é válido ressaltar que essa informação isoladamente não pode garantir o diagnóstico correto quanto à suficiência do nutriente para as plantas, pois é preciso levar em consideração a relação desse nutriente com os demais cátions no solo, sua mobilidade e retenção pelos coloides e os processos fisiológicos referentes a absorção dos cátions pelas plantas (CASTRO, 2020).

Formas de Perdas

Diferente de outros cátions, o Mg é muito móvel porque está ligado a menos cargas no solo. Isso resulta em uma abundância relativamente alta deste elemento na solução do solo e assim, um maior risco de lixiviação. A fim de evitar uma grande perda desse nutriente deve-se atentar para a solubilidade dos fertilizantes de magnésio, sendo que fontes de liberação lenta podem mitigar as perdas por lixiviação, porém podem não fornecer a quantidade necessária para a planta. Ao mesmo tempo, os fertilizantes solúveis em água fornecem boa quantidade do nutriente às plantas, mas sofrem com maior lixiviação, principalmente em solos arenosos e em épocas chuvosas. Portanto, é essencial fazer a análise correta de qual fonte utilizar considerando o solo e local em que se irá trabalhar (SENBAYRAM et al., 2015).

A exportação do magnésio é outra forma de perda considerável desse nutriente no solo, quando a exportação é maior que a taxa de liberação desse nutriente, as concentrações de magnésio na solução e nos locais de troca terão um declínio. Tal ocorrência é mais comum em solos arenosos e quando há competição com outros cátions, como o K⁺. Nesse sentido, a sustentabilidade de longo prazo necessita equilibrar o suprimento de Mg com a remoção da colheita, lixiviação e escoamento (MIKKELSEN, 2010).

A interação do magnésio também é outra forma que pode gerar uma deficiência na planta e causar aumentos de perdas por lixiviação. A aplicação de altas taxas de fertilizantes de potássio (K) ou amônio NH₄⁺ atrapalha na absorção de Mg pela raiz da planta (fenômeno conhecido como antagonismo de nutrientes). No caso de uma concentração mais alta de Mg na solução do solo, a absorção no K não é afetada. Normalmente, a quantidade de potássio no solo é bem menor que a de magnésio, portanto para facilitar a absorção de K as raízes desenvolveram sítios específicos de transporte nas células das raízes e esses não podem ser afetados por outros nutrientes. No entanto, os transportadores de Mg são inespecíficos e podem ser passados por outros cátions como o K⁺ e NH₄⁺ e dessa forma, quando a concentração dos outros cátions é alta, a capacidade de absorção do magnésio pela planta é limitada (SENBAYRAM et al., 2015). Na imagem abaixo pode-se observar uma ilustração desse efeito antagônico entre os nutrientes, onde a esquerda das setas representa os nutrientes no solo, e a direita os nutrientes na raiz:

Planta

Formas absorvidas

A absorção de magnésio (Mg) pelas raízes e folhas acontece na forma de Mg²⁺ e é semelhante à de potássio e, para isso, precisa entrar em contato com a raiz, por meio de interceptação radicular, difusão ou fluxo de massa, sendo esta última a forma mais comum de absorção de cátions bivalentes, como o cálcio e o magnésio (FERNANDES, 2006). Nesse sentido, a absorção de Mg pode ser afetada pela presença de outros cátions, como K⁺, NH₄⁺, Ca²⁺, Mn²⁺ e H⁺ (em situações de baixo pH), devido à inibição competitiva, conforme supracitado (HEENAN & CAMPBELL, 1981). Dentre esses elementos, o potássio apresenta uma forte relação com a absorção de Mg. Isso ocorre, pois os elementos Ca, Mg e K possuem o mesmo carregador na rota simplástica de absorção, resultando em uma competição entre eles. Nesse sentido, o potássio possui um raio iônico hidratado baixo, o que lhe confere alta reatividade, podendo competir com os outros dois elementos por esses carregadores, caso a concentração de potássio seja muito alta. Ademais, o raio iônico hidratado do Mg é maior do que o do Ca, fazendo com que essa competição seja mais representativa no caso deste elemento, pois ele terá menor reatividade do que o cálcio (FANCELLI, 2020).

Transporte e redistribuição

O transporte deste nutriente da raiz à parte aérea ocorre na forma de Mg²⁺ pelo xilema, via corrente transpiratória. De maneira contrária ao Ca²⁺, este nutriente é móvel no floema, assim, boa parte dele está presente na forma solúvel (FAQUIN, 2005). Em geral, sua solubilidade em água tem um valor intermediário entre o Ca e o K. Assim, aproximadamente 70% do Mg é difusível e encontra-se ligado a ânions minerais ou orgânicos (MALAVOLTA, 1976). Por tratar-se de nutriente móvel na planta, o Mg tende a ser encontrado em maiores concentrações em folhas novas, ao contrário do cálcio, por exemplo, que, por ser imóvel na planta, é comumente encontrado em maiores concentrações nas partes mais velhas (MALAVOLTA, 1976).

Função do Magnésio na Planta

As funções do Mg na planta têm relação, majoritariamente, com sua facilidade de ligar-se com grupos nucleofílicos através de ligações iônicas, funcionando como elemento de ligação e/ou formando complexos de estabilidade variada. A maior parte destas ligações é iônica, mas ele pode realizar ligações covalentes também, como no caso da molécula da clorofila (2,7% desta é Mg) (FERNANDES, 2006), sendo esta uma importante função do magnésio, pois clorofilas são porfirinas magnesianas (FAQUIN, 2005), na figura abaixo está representada a molécula da clorofila, na qual pode-se observar a presença do Mg.

Sintomas de deficiência e excesso de Magnésio

A relação Mg/K adequada no solo geralmente é da ordem de 3:1. Caso o teor total de Mg seja relativamente baixo, a deficiência de magnésio pode ser induzida em relações da ordem de 15 – 20. Também, caso ele esteja em menos de 10% das bases trocáveis, podem ocorrer sintomas de deficiência por ação do potássio. Por outro lado, o excesso de magnésio pode originar uma deficiência de potássio ou de cálcio (MALAVOLTA, 1976). Como já citado, o Mg é móvel no floema e a maior parte dele encontra-se na forma difusível, assim, os sintomas de sua deficiência são observados primeiramente nas folhas mais velhas (MALAVOLTA, 1976). Na forma de clorose internerval, pois a clorofila que está mais distante dos feixes vasculares (nervuras) é afetada mais rapidamente em relação à clorofila que está mais próxima dos feixes (LACERDA; ENÉAS FILHO; PINHEIRO, 2007). Ademais, em algumas situações específicas, como em solos de material de origem rico em magnésio, podem ser constatados sintomas de excesso deste nutriente, que são semelhantes ao de deficiência, com coloração amarelada entre as nervuras, clorose internerval e folhas bronzeadas. Este excedente de magnésio é depositado nos vacúolos de células foliares. As duas formas de desequilíbrio são semelhantes por conta da mobilidade do Mg na planta. Além disso, caso haja Mg em excesso, ele pode causar deficiência de potássio e, principalmente, de cálcio, conforme inibição competitiva destes elementos supracitada (MALAVOLTA, 2006; FERNANDES, 2006).

Conclusão

Em suma, os nutrientes são de extrema importância para o crescimento, o desenvolvimento vegetal e, consequentemente a produção agrícola. Assim, a nutrição mineral de plantas é o alicerce da produção vegetal, sendo necessário manejar os elementos essenciais corretamente, para que se alcance um equilíbrio entre eles na planta e seu correto desenvolvimento.

Nesse sentido, é fundamental o entendimento minucioso desta área, como por exemplo o magnésio, desde os mecanismos de contato dos nutrientes pela planta, sua absorção, transporte, redistribuição, desempenho de sua função e a sua interação. Além disso, a identificação de anormalidades nutricionais nas plantas também é importante para que se possa tomar as decisões corretas em cada situação. Portanto, através deste conhecimento, é possível realizar o manejo correto da correção e da adubação das culturas, visando maior produtividade e retorno econômico da produção.

Para saber mais sobre o assunto de dinâmica de nutrientes aguarde os próximos posts ou entre em contato com o Grupo de Apoio à Pesquisa e Extensão – GAPE que possui área de atuação em fertilidade do solo, nutrição de plantas, adubos e adubação.

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Referências

AGROMAG (Brasil) (org.). A dinâmica do magnésio no solo. [20–]. Disponível em: https://www.ibarnordeste.com.br/agromag/2018/05/29/a-dinamica-do-magnesio-no-solo/. Acesso em: 03 dez. 2021.

CASTRO, César de et al. Magnésio: Manejo para o equilíbrio nutricional da soja. 2020. Disponível em: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/1125328/1/DOC UMENTO-430-online.pdf. Acesso em: 03 dez. 2021.

FANCELLI, Antonio Luiz. Live os maiores erros ao interpretar uma análise de solo. 2020. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=VZXDSSNH790&ab_channel=Agroadvance. Acesso em: 24 set. 2020.

FAQUIN, V. Nutrição mineral de plantas. 2005.

FERNANDES, Manlio Silvestre (ed.). Nutrição Mineral de Plantas. Viçosa-MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2006. 432 p.

LACERDA, C. F.; ENÉAS FILHO, J.; PINHEIRO, C. B. Fisiologia Vegetal. Apostila, Unidade IV Nutrição Mineral de Plantas, p77, 2007. Disponível em: http://www.fisiologiavegetal.ufc.br/APOSTILA/NUTRICAO_MINERAL.pdf. Acesso em: 16 set. 2020.

HEENAN, D.P. E CAMPBELL, L.C., 1981, Influence of potassium and manganese on growth and uptake of magnesium by soybeans (Glycine max (L.) Merr. cv Bragg). Plant Soil, 61, 447-456.

MALAVOLTA, Eurípedes et al. Manual de química agrícola: nutrição de plantas e fertilidade do solo. São Paulo: Agronômica Ceres, 1976.

MALAVOLTA, Eurípedes. Manual de Nutrição Mineral de Plantas. São Paulo: Editora Agronômica Ceres Ltda, 2006. 638 p.

MIKKELSEN, Robert. Soil and Fertilizer Magnesium. 2010. Disponível em: http://anz.ipni.net/ipniweb/region/anz.nsf/0/F24E5030C8A990F8CA257F570024 EE15/$FILE/Soil%20and%20Fertilizer%20Magnesium.pdf. Acesso em: 03 dez. 2021.

PIERCE, J., 1986; Determinants of substrate specificity and the role of metal in the reaction of ribolosebisphosphate carboxylase/oxygenase. Plant Physiol., 81, 943-945.

SENBAYRAM, Mehmet et al. Role of magnesium fertilizers in agriculture: plant–soil continuum. 2015. Disponível em: https://www.publish.csiro.au/cp/Fulltext/CP15104. Acesso em: 03 dez. 2021.

SENGIK, Erico S. Os Macronutrientes e os Micronutrientes das Plantas. 2003. Disponível em: http://www.nupel.uem.br/nutrientes-2003.pdf. Acesso em: 09 ago. 2021.

TOLEDO NETO, Pedro Paes de et al. Efeito de diferentes fontes de magnésio sobre a produção de biomassa e absorção de cátions pelo milheto. 2015. Disponível em: https://www.sbcs.org.br/cbcs2015/arearestrita/arquivos/2574.pdf. Acesso em: 03 dez. 2021.