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Dinâmica do Potássio no Sistema Solo – Planta – Ambiente

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Cloreto de Potássio

O potássio é um macronutriente catiônico bastante exigido pelas culturas. É absorvido principalmente pelas raízes e não está presente em nenhuma estrutura ou molécula orgânica da planta. Este nutriente possui várias funções, como a atuação na fotossíntese, aumento da absorção de nitrogênio, participação da síntese de proteínas e ativação de sistemas enzimáticos e outros pontos positivos (LABORSOLO, 2013).

Além disso, este macronutriente é responsável, nas plantas, pelo aumento do crescimento de raízes, beneficiando a resistência ao déficit hídrico, a baixas temperaturas e à incidência de pragas. É responsável pelo aumento na nodulação em leguminosas e incremento do teor de proteínas e amido nos grãos e tubérculos (LABORSOLO, 2013).

Solo

Ciclo

O potássio está presente na solução do solo na forma de K+, cuja absorção pode ser afetada pelas concentrações de cálcio (Ca2+) e de magnésio (Mg2+), devido à inibição competitiva, pois estes elementos disputam pelo mesmo sítio de ligação na planta. Os minerais são a principal forma de disponibilidade deste nutriente, estando disponível, majoritariamente, nos primários (feldspato, muscovita e biotita). Sua disponibilidade é ampliada quando o pH aumenta, devido ao maior número de cargas nos coloides para a ligação deste nutriente (DUARTE, 2019).

Ademais, o K pode estar disponível na solução do solo na forma de cátion, sendo que em solos muito intemperizados representam a forma mais importante de potássio disponível. A matéria orgânica não é uma fonte expressiva do nutriente, pois este não se liga a nenhum composto orgânico estrutural da planta (SÍLVA, 2005).

Figura 1 – Dinâmica do potássio no solo. Fonte: Pauletti ([20--?]).
Figura 1 – Dinâmica do potássio no solo. Fonte: Pauletti ([20–?]).

As plantas absorvem o K+ da solução do solo, cuja disponibilidade é mantida através do equilíbrio do potássio retidos nos sítios de troca, que são os trocáveis. Porém, quando o potássio estiver em concentrações muito baixas no solo, pode ocorrer a difusão de parte do potássio contido nos argilominerais e dissolução dos minerais primários. Assim, nesta situação específica, as formas de K não trocáveis podem ser disponibilizadas às plantas (NUNES, 2016). Gramíneas, que possuem baixa CTC de raiz, são capazes de se desenvolver com menor teor de potássio no solo, pois seu sistema radicular é capaz de absorver formas não trocáveis de K, tendo baixa resposta à adubação potássica (SÍLVA, 2005).

Outrossim, existe o K-fixado, que ocorre com argilas 2:1 do tipo expansivas. Essa forma do potássio é fortemente retida entre as unidades dos minerais através de um processo que se inicia com a expansão das superfícies dos coloides, pela hidratação, e, quando ocorre o secamento do solo, estas se contraem, o K+ fica preso no mineral, ou seja, fixado nas entrecamadas. O K-fixado não pode ser absorvido pela maioria das culturas agrícolas, com raras exceções (SÍLVA, 2005).

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Mobilidade no solo

Segundo Sengik (2003), o K tem alta mobilidade no solo, portanto, é suscetível à lixiviação dependendo das condições ambientais. Este problema é agravado em solos com baixa CTC, pois possuem menos sítios de adsorção para cátions, como por exemplo, solos arenosos.

Solos úmidos favorecem a lixiviação de potássio, pois há maior concentração do elemento na solução. Outrossim, aqueles que apresentam altos graus de degradabilidade, como os intemperizados, também apresentam baixa disponibilidade deste nutriente. Tudo isso se deve à sua alta mobilidade, que, com a umidade, percola e se perde nas camadas mais profundas, além de ser intensificado quando o solo apresenta baixa retenção de cátions e alta drenagem (SÍLVA, 2005).

Em adição, a forma lixiviável do nutriente é o potássio solúvel, que mesmo com alta mobilidade, percola menos que o nitrato (NO3), pois o nitrato é eletronegativo, repelido pelas cargas negativas, além de ser solúvel (ALLEONI, [2020]).

Perdas

O potássio pode ser perdido no solo de diversas formas. A maior parte das perdas ocorrem por extração e exportação das culturas, em que variam de 20 a 150 Kg/ha por colheita, equiparando-se às perdas de nitrogênio por esta forma, e é cerca de 2 a 3 vezes maior que a do fósforo. Em seguida, existem as perdas por lixiviação que variam, em média, de 20 a 70 Kg/ha por ano (ALLEONI, [2020]).

Este último prejuízo ocorre, prioritariamente, em solos arenosos, pobres em matéria orgânica e de baixa CTC, além serem beneficiados por altas precipitações e gessagem (pois permitem o deslocamento do K+ dos coloides pelo acréscimo de Ca2+, seguindo a série liotrópica). Por outro lado, a calagem, por aumentar a CTC efetiva, através da disponibilização de cargas negativas antes ocupadas por H+, reduz as perdas de K por lixiviação, pois este estará ligado a estas cargas (SÍLVA, 2005; ALLEONI, [2020]).

O terceiro tipo de perda é por erosão. Este prejuízo é bem díspar, variando, em média, de 0 a 80 Kg/ha por colheita, de acordo com o grau de erodibilidade do solo aliado à intensidade e quantidade de chuvas (ALLEONI, [2020]).

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Planta

Função na planta

O potássio não constitui qualquer estrutura ou molécula orgânica na planta. Logo, o K+ está presente, principalmente, na forma de cátion (K+) livre nas plantas (LONERAGAN, 1981).

Este macronutriente participa de diversos processos fisiológicos, como na manutenção do turgor das células, controlando a abertura e fechamento dos estômatos. Além disso, auxilia na absorção de água e controla a translocação de outros nutrientes na planta (MEUREU, [21–?]). Entretanto, uma das principais e mais importantes funções do potássio para a vida da planta é sua ação como ativador enzimático, sendo que mais de 60 enzimas precisam deste elemento para poder ter seu desempenho normal (EPSTEIN e BLOOM, 2006). A ativação ocorre através da mudança na conformação da molécula, que expõe mais os sítios ativos que farão ligação com o substrato (MALAVOLTA, 2006).

Figura 2 - Representação da mudança de conformação feita por cátions ativadores. Fonte: MALAVOLTA, 2006.
Figura 2 – Representação da mudança de conformação feita por cátions ativadores. Fonte: MALAVOLTA, 2006.

O potássio está ativamente envolvido também na síntese proteica dos vegetais, uma vez que é necessário para o acoplamento de RNAt aos ribossomos e para o processo de tradução. Além disso, na fotossíntese, os íons K+ compensam o potencial criado pelos íons H+ no processo de fotofosforilação, garantindo a geração de ATP nos cloroplastos (MARSCHNER, 1995).

A planta possui elevado requerimento deste nutriente devido a necessidade de manter o teor elevado do mesmo no citoplasma, o que garante uma maior atividade enzimática, visto que o potássio não forma compostos orgânicos (MARSCHNER, 1995).

Absorção

As plantas absorvem o potássio na forma de K+ que está presente na solução do solo. Contudo, anteriormente à absorção, ocorre o contato íon-raiz, que aproxima o elemento da zona radicular (UNESP, 2006). No caso do potássio, a movimentação pode ocorrer de duas formas: fluxo de massa, a depender do teor de K+ na solução e da quantidade de água que a planta transpira, e o mais predominante por processo de difusão, que ocorre como resposta da diferença do gradiente de concentração, sendo um deslocamento à curtas distâncias (MEURER, 2021).

A movimentação de K+ pode ocorrer por sistema de alta afinidade, através de transporte ativo por carregador seletivo, ou por sistema de baixa afinidade. O sistema de absorção de alta afinidade decorre de uma força de próton formada pela troca de H+ por K+, sendo que a quantidade de K+ que entra na célula é maior que a quantidade de H+ que sofre extrusão. O processo de absorção de baixa afinidade ocorre por difusão facilitada (UNESP, 2006).

Figura 3 - Ilustração da absorção através da troca de H+ por K+. Fonte: MALAVOLTA, 2006.
Figura 3 – Ilustração da absorção através da troca de H+ por K+. Fonte: MALAVOLTA, 2006.

Transporte e Redistribuição

O potássio é caracterizado como um nutriente de alta mobilidade nas plantas em todos os níveis, seja entre células, tecidos, xilema ou floema, uma vez que não forma nenhum composto ou estrutura nas plantas. Além disso, o potássio é importante para que a translocação de outros solutos ocorra adequadamente no floema, uma vez que os íons K+ ajudam a manter o potencial do floema adequado para a redistribuição de açúcares e outras moléculas (MARSCHNER, 2011).

Os íons de K+ estão presentes por toda a planta em altas quantidades e concentrações, especialmente no citosol e cloroplastos. Sua concentração é variável em células-guarda e vacúolos, conforme a necessidade da célula. Os órgãos novos possuem uma maior concentração de potássio, a qual diminui conforme se maturam, sendo o transporte realizado primariamente pelo floema (FERNANDES, 2006).

Sintomas de deficiência e toxidez

Os níveis baixos do nutriente podem ocorrer devido à baixa concentração do elemento no meio, o nutriente não estar nas formas absorvíveis pelas plantas ou por alguma interação de antagonismo (OTTO, 2021).

O tecido deficiente passa por processos microscópicos antes de manifestar sintomas visíveis. Primeiramente, ocorre a redução da velocidade do metabolismo, seguido por desordem dos processos biológicos (nível molecular), alteração das organelas, membranas e paredes (nível subcelular), alteração ou deformação das células (nível celular), e, por fim, a alteração nos tecidos, marcado pela apresentação de sintomas (OTTO, 2021).

Os sintomas de deficiência de potássio geralmente incluem clorose marginal e necrose das folhas, iniciando pelas folhas velhas. Em algumas culturas também, a diminuição da concentração de potássio desenvolve folhas de cor verde-escura a verde-azulado. E por ocorrer menor translocação de carboidratos para a raiz, o crescimento do sistema radicular é menor (UNESP, 2006).

Figura 4 - Sintomas de deficiência de potássio na cultura do milho. Fonte: COELHO e FRANÇA, 2006.
Figura 4 – Sintomas de deficiência de potássio na cultura do milho. Fonte: COELHO e FRANÇA, 2006.
Figura 5 - Sintomas de deficiência de potássio na cultura da soja. Fonte: COELHO e FRANÇA, 2006.
Figura 5 – Sintomas de deficiência de potássio na cultura da soja. Fonte: COELHO e FRANÇA, 2006.

A toxidez por excesso de potássio não é conhecida, contudo, o nutriente pode ser absorvido em quantidades maiores que as necessárias pela cultura, também conhecido como “consumo de luxo”. Essa absorção demasiada se dá como uma forma de acumulação da planta para suprir as necessidades fisiológicas no caso de falta do nutriente. Contudo, o K pode interferir negativamente na absorção de outros cátions, em especial os alcalinos e alcalino-terrosos, uma vez que a valência próxima e o raio iônico hidratado semelhante podem causar uma competição pelos mesmos sítios no solo ou pelos mesmos mecanismos celulares (FERNANDES, 2006).

Nesse sentido, o principal problema de o potássio estar em altas concentrações na planta, excedendo sua necessidade, é a indução da deficiência de alguns nutrientes, como por exemplo o magnésio (UNESP, 2006). Além disso, a utilização de fertilizantes potássicos, como o cloreto de potássio (KCl), pode causar problemas relacionados à salinidade no solo, desfavorecendo a germinação de sementes.

Figura 6 - Deficiência de Ca induzida pelo excesso de K.  Disponível em: www.ufsm.br/pet/agronomia/2020/05/05/deficiencias-nutricionais-no-milho
Figura 6 – Deficiência de Ca induzida pelo excesso de K. Disponível em: www.ufsm.br/pet/agronomia/2020/05/05/deficiencias-nutricionais-no-milho

Conclusão

Existem muitas variáveis que interferem na produtividade agrícola, sendo a nutrição de plantas uma delas. O potássio é um nutriente imprescindível para o desenvolvimento das culturas, pois participa de diversos processos fisiológicos como realizar o controle da entrada e saída de água das células.

Somado a isso, é importante entender a dinâmica do nutriente no solo e na planta, uma vez que o potássio é um elemento que sofre grandes perdas por lixiviação, assim é possível a melhor assertividade na escolha de fontes, doses e épocas de aplicação visando aumentar sua disponibilidade e absorção pelas culturas.

Em suma, atrelar tais conhecimentos técnicos, com as novas tendências de pesquisa e inovações tecnológicas podem ser a chave para a otimização do manejo da adubação potássica de forma que atinja cada vez mais altas produtividades e aumente a viabilidade econômica para o produtor.

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Referências

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DUARTE, Giuliana Rayane Barbosa. POTÁSSIO NAS PLANTAS: TUDO QUE VOCÊ PRECISA SABER PARA FAZER MELHOR USO DELE. 2019. Disponível em: https://blog.aegro.com.br/potassio-nas-plantas/. Acesso em: 24 nov. 2021.

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NUNES, José Luis da Silva. Potássio: o potássio é um elemento químico de símbolo k (do latim kalium, nome original da sua base KOH). 2016. Disponível em: https://www.agrolink.com.br/fertilizantes/potassio_361446.html#:~. Acesso em: 24 nov. 2021.

SENGIK, Erico. Os macronutrientes e os micronutrientes das plantas. 2003. 22 f. Monografia. Curso de Agronomia, Universidade Estadual de Maringá, [S. L.]. Disponível em: http://www.nupel.uem.br/nutrientes-2003.pdf. Acesso em: 24 nov. 2021.

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