O potássio é um macronutriente que está associado a múltiplas funções nas plantas, que vão desde processos metabólicos à melhoria de resistência a estresses bióticos e abióticos. Mas, quais são os mecanismos que levam às diferentes funções do potássio nas plantas?
Principais funções do potássio para as plantas
O potássio (K) é um macronutriente primário, ou seja, além de ser demandado em altas quantidades pelas plantas, ele está entre os três nutrientes mais requeridos, juntamente com o nitrogênio e o fósforo.
A alta demanda do potássio não está relacionada com a síntese direta de moléculas orgânicas nas plantas, mas sim com a sua participação em diversas funções essenciais para o desenvolvimento e produtividade das culturas.
Mas, quais são as principais funções do potássio nas plantas?
1. Participa da ativação de diversas enzimas
As enzimas são moléculas orgânicas de natureza proteica presentes em todos os sistemas biológicos. Elas atuam controlando a velocidade e regulando as reações bioquímicas que acontecem nos organismos vivos.
Nas plantas, essas enzimas são necessárias em várias reações envolvidas na:
- Utilização de energia;
- Síntese de amido;
- Metabolismo do nitrogênio;
- Respiração.
Para que elas desempenhem seu papel como catalisadores biológicos, as enzimas precisam encontrar condições ideais para se ligarem a uma ou mais moléculas reagentes, conhecidas como os substratos das enzimas. E é nesse ponto que o potássio entra em ação.
Apesar da ativação enzimática pelo potássio ainda não estar bem estabelecida, pesquisadores sugerem que o potássio atua como uma ponte entre a enzima e seu substrato, e, assim, as duas moléculas podem ser alinhadas apropriadamente para a reação.
Já a teoria mais aceita sugere que o íon de potássio hidratado facilita a atividade das enzimas, se combinando com as enzimas e alterando as suas conformações químicas.
Estimativas da Embrapa, sugerem que o potássio está envolvido com a ativação de mais de 50 enzimas.
2. Favorece a síntese proteica nas diferentes culturas
O nitrato (NO3–) é uma das formas de nitrogênio absorvidas pelas plantas e que participa diretamente da síntese proteica. Para isso, ele é reduzido primeiramente para amina e depois incorporado como aminoácido para formar as proteínas.
Entretanto, ele depende do potássio para ser transportado até as folhas e frutos, onde será convertido em proteínas.
O potássio é um macronutriente muito móvel nas plantas, por não formar nenhum tipo de composto orgânico, e possui carga iônica (K+) oposta ao nitrato, o que favorece a ligação entre os dois elementos.
Segundo a publicação Potássio, o Elemento da Qualidade na Produção Agrícola, do International Potash Institute, um baixo suprimento de potássio restringe o transporte adequado de nitratos e inibe a formação das proteínas, levando ao acúmulo de nitrato-N e amino-N solúvel.
Dessa forma, o potássio promove a ciclagem de nitrato e favorece a síntese proteica nas diferentes culturas.
3. Influencia a síntese da enzima RuBisCO, estando ligado à fotossíntese
A enzima ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase/oxigenase, mais comumente conhecida por RuBisCO, é a enzima mais abundante nas plantas e, provavelmente, a proteína mais abundante do planeta.
O artigo Percent of Rubisco out of total soluble leaf protein aponta que a RuBisCO é a proteína mais predominante nas folhas de plantas C3, contribuindo com mais de 50% das proteínas solúveis totais das folhas.
Ela é a principal enzima responsável pela fixação de carbono orgânico e tem sua síntese influenciada pela presença de potássio.
Ou seja, o potássio está diretamente ligado a fotossíntese, processo pelo qual as plantas convertem a luz solar e os nutrientes absorvidos em energia necessária para a produção de flores, frutos e grãos.
4. Regula o potencial hídrico das células
O potássio também é importante para regulação do potencial hídrico das células, uma vez que a absorção de água pela célula e pelos tecidos é frequentemente consequência da absorção ativa do potássio. Além disso, os íons de potássio atuam diretamente na abertura e fechamento dos estômatos, que são uma das principais estruturas das plantas que podem levar a perda excessiva de água.
Os estômatos são aberturas microscópicas encontradas principalmente nas folhas, responsáveis por realizar as trocas gasosas que incluem vapores d’água, dióxido de carbono (CO2) e oxigênio (O2).
Segundo a Embrapa, o mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos depende inteiramente do fluxo de potássio sobre a taxa de assimilação de CO2, não por uma influência direta nos fotossistemas I ou II, mas sim por promover a síntese da enzima RuBisCO.
5. Promove a ciclagem de compostos no floema
O floema é um tecido vascular responsável por conduzir substâncias orgânicas pelo interior da planta, especialmente de açúcares e outros fotossintatos produzidos nas folhas por meio da fotossíntese.
Para isso, esse tecido vascular conta com o auxílio de nutrientes como o potássio, para transportar grande parte destes açúcares e outros produtos das folhas para órgãos de reservas como os grãos, frutos e raízes.
No artigo Effect of K on N utilization by spring wheat during grain protein formation, os pesquisadores Konrad Mengel e Karl Koch ainda destacaram que o potássio não promove somente a translocação de fotossintatos recém-produzidos, mas também tem um efeito benéfico na mobilização de material estocado nas plantas.
6. Está envolvido com crescimento meristemático
Os meristemas são regiões das raízes e dos caules das plantas nas quais as células se dividem continuamente. Eles são divididos em dois tipos principais:
- Meristemas apicais: são responsáveis pelo crescimento longitudinal da planta, por estarem posicionados na região do ápice da raiz, do caule e de suas ramificações;
- Meristemas laterais: são responsáveis pelo crescimento da planta em espessura, como o câmbio vascular, que origina o xilema e o floema secundário.
A divisão e o crescimento celular desses meristemas são controlados por hormônios vegetais, também conhecidos como fitohormônios, que por sua vez são postos em ação pela presença de potássio.
7. Confere maior resistência aos tecidos das plantas
A presença de potássio em níveis adequados confere maior resistência aos tecidos, por aumentar a espessura da cutícula e da parede celular das plantas. Dessa forma, ele é responsável por amenizar os efeitos dos estresses abióticos, que são aqueles causados por organismos vivos, como pragas e doenças.
O aumento da espessura da cutícula e da parede celular, dificultam a penetração dos fitopatógenos e o progresso da infecção. E o potássio também está relacionado com o acúmulo de substâncias que apresentam ação fungistática.
Nos ensaios conduzidos no estudo Efeito do nitrogênio e do potássio na intensidade da Antracnose Foliar (Colletotrichum graminicola) e na nutrição mineral do milho, Diego de Oliveira Carvalho concluiu que a adubação potássica influenciou significativamente o período de latência do fungo em até 21,7%.
Outro efeito positivo que o potássio promove é redução do ponto de congelamento da seiva de culturas como o café e a soja, mitigando os efeitos negativos da geada nos tecidos, como:
- Desidratação das células;
- Perda do potencial de turgescência;
- Redução do volume celular;
- Ruptura da membrana plasmática.
Como, então, o agricultor consegue fornecer potássio para as plantas?
As fontes de potássio para as plantas
As principais fontes de potássio para as plantas disponíveis no mercado são as fontes químicas de potássio, como o Cloreto de Potássio, e as fontes de “potássio natural”, como compostos orgânicos e rochas com potencial de uso agronômico.
Cada uma dessas fontes apresenta diferentes particularidades de uso e efeito no solo, que devem ser avaliadas de acordo com as análises de solo, relações de custo-benefício e os objetivos a serem alcançados com a aplicação do fertilizante potássico na lavoura.
