Como o potássio atua no controle osmótico das células das plantas?

Como o potássio atua no controle osmótico das células das plantas?

O controle osmótico é um dos principais meios através dos quais as plantas conseguem regular a entrada e a saída de água dos tecidos vegetais, lidando, assim, com as condições hídricas em que elas estão inseridas. Nesse sentido, o potássio tem uma atuação muito relevante no controle osmótico das células das plantas. Entenda como isso acontece!

O que é o potencial osmótico e qual a sua relação com o potássio? 

O potássio é, de maneira geral, o segundo nutriente mais requerido pelas plantas. E isso está relacionado com as diversas funções que ele exerce no metabolismo e na fisiologia vegetal, tais como:

  • A ativação enzimática;
  • A síntese proteica;
  • A fotossíntese;
  • O transporte de fotoassimilados no floema;
  • O crescimento celular;
  • A melhoria da qualidade de flores e frutos;
  • A regulação do potencial hídrico das células;
  • A amenização de estresses bióticos e abióticos.

Dentre essas funções, a regulação do potencial hídrico das células é fundamental para que as plantas regulem a quantidade de água nos tecidos vegetais e consigam lidar com condições de estresses hídricos.

Essa regulação utiliza a osmose. Em termos gerais, ela é um fenômeno através do qual a água passa através de uma membrana semipermeável devido a diferenças na pressão osmótica. Uma das variáveis que está envolvida nesse fenômeno é o potencial osmótico.

Ele é um componente do potencial hídrico, cuja magnitude depende da quantidade de solutos presentes, sendo a pressão osmótica definida como a pressão necessária para impedir a ocorrência da osmose.

Além disso, de acordo com o material Determinação do potencial osmótico de tecidos vegetais pelo método plasmolítico, do Departamento de Botânica da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), outro fator que interfere na movimentação de água nas plantas é a pressão de parede ou pressão de turgescência (P).

Essa variável depende da pressão do sistema: se ela estiver acima da pressão padrão, o valor de P será positivo, o que caracteriza uma célula túrgida. Isso significa que há uma resistência imposta pela parede da célula à deformação causada pela variação do volume celular em resposta à entrada de água.

Já quando a pressão de parede é igual a zero, ocorre a perda de água da célula devido ao fenômeno da osmose e a célula murcha tornado-se plasmolisada.

Mas, como o potássio está relacionado com esses fenômenos?

Como o potássio atua no controle osmótico das células?

No livro Nutrição de Plantas, o autor Renato de Mello Prado destaca que plantas bem nutridas com potássio apresentam maior eficiência no uso da água. Isso se relaciona à influência desse nutriente na abertura dos estômatos celulares das plantas.

Os estômatos são estruturas constituídas por um conjunto de células localizadas na epiderme inferior das folhas. Eles são responsáveis principalmente pela respiração celular, regulando a passagem de gás carbônico (CO2) e a transpiração celular.

A transpiração celular é importante na regulação da quantidade de água que as plantas perdem para o ambiente. Em situações de estresse hídrico, por exemplo, ela pode ajudar na retenção de água dentro dos tecidos vegetais, auxiliando a planta a lidar mais adequadamente com isso.

Em seu trabalho Doses de potássio e umidades de solo para o crescimento de plantas de mogno-africano, Bruna Aparecida Pereira Perez destaca que o movimento dos estômatos está relacionado justamente à diferença de turgescência entre as células-guarda e as células subsidiárias dos estômatos.

De acordo com 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. Mas como o potássio influencia no controle osmótico das células para que isso aconteça?

O controle osmótico que propicia a abertura e o fechamento dos estômatos é induzido pelo ácido indol acético (AIA) e pelo acúmulo de um soluto composto de potássio e açúcares redutores no vacúolo celular.  Isso cria um potencial osmótico celular interno na célula.

É o que explica o pesquisador Valdemar Faquin, no seu trabalho Nutrição mineral de plantas. Ele ainda destaca que esse processo é iniciado por uma enzima chamada ATPase, que fica localizada na membrana plasmática e é ativada pelo potássio.

A ATPase bombeia o hidrogênio (H+) do citoplasma (ambiente interno das células) para o apoplasto (ambiente externo das células), resultando 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)

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

Diante disso, é muito importante que o agricultor faça o manejo do potássio de maneira adequada na lavoura. Mas, como ele pode fazer isso?

Boas práticas de adubação potássica na lavoura 

Um dos primeiros passos para uma adubação potássica eficiente e que favoreça a ação desse nutriente no controle osmótico das células e na regulação do potencial hídrico das plantas começa com o entendimento das condições de fertilidade do solo.

Nesse sentido, é importante que o agricultor saiba quais são os níveis desse nutriente no solo é essencial e uma das maneiras de fazer isso é utilizar ferramentas como a análise de solo.

No entanto, as análises de solo devem utilizar os métodos adequados. Essa necessidade se deve ao fato de que os métodos mais utilizados nas análises laboratoriais geralmente não levam em conta o potássio não-trocável do solo.

Entretanto, estudos já demonstram que esse reservatório de potássio também tem uma contribuição importante na nutrição vegetal.

É o pesquisador Michael J. Bell e seus colegas ressaltam no capítulo Using Soil Tests to Evaluate Plant Availability of Potassium in Soils, do livro Improving Potassium Recommendations for Agricultural Crops.

Uma maneira de visualizar a importância do potássio não trocável é imaginar que, dentro da dinâmica do potássio no solo, os reservatórios desse nutriente são diferentes caixas d’água.

Quando a 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 repõe o que foi utilizado.

Assim, com a utilização da análise de solo de maneira adequada em conjunto com outras ferramentas como a análise foliar, o agricultor pode tomar decisões mais assertivas na hora de pensar o manejo do potássio.

Decisões que incluem, por exemplo, a época de aplicação e a quantidade de potássio utilizada no manejo.

Além disso, a boa utilização dessas ferramentas é importante para que se tenha uma compreensão melhor da lavoura, a fim de escolher o tipo de fertilizante que vai fornecer esse nutriente.

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

Entre as vantagens dessas fontes potássicas, estão a menor suscetibilidade a problemas como a lixiviação e o seu efeito residual duradouro no solo.

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

Essas características ajudam o agricultor a construir e manter a fertilidade do solo de maneira mais eficaz, o que incrementa a produtividade das lavouras.

Outro ponto importante que deve ser observado na hora de pensar na adubação potássica é em relação aos níveis de cloro das fontes utilizadas.

Fontes como  Cloreto de Potássio (KCl), uma das fontes mais utilizadas na agricultura, por exemplo, é composto por aproximadamente 47% de cloro. Assim, o seu uso pode intensificar a aplicação de cloro no solo.

O excesso de desse elemento, além de trazer problemas para as plantas, prejudica também o solo, trazendo problemas como a compactação, a salinização e prejuízos para a microbiota do solo.

No contexto dos estresses hídricos, vale destacar que esses efeitos negativos do excesso de cloro podem exacerbar os malefícios do estresse hídrico nas plantas. Por isso, as fontes de potássio livres de cloro são uma opção interessante para o manejo do potássio nas plantas.

Assim, escolhendo fontes eficientes, livres de cloro e utilizando o conhecimento amplo da lavoura para entender quanto e quando aplicar potássio, o agricultor pode melhorar a adubação potássica e garantir o seu papel controle osmótico celular das plantas!

Adubar a lavoura com potássio é essencial para o osmótico das células das plantas

Em síntese, uma das diversas funções do potássio na fisiologia das plantas é a regulação do potencial hídrico das células, essencial para que as plantas lidem, por exemplo, com situações de estresse hídrico.

Essa função está intimamente ligada ao controle osmótico celular dos tecidos vegetais, no qual o potássio tem um papel fundamental.

Dessa maneira, ao utilizar boas práticas de manejo de potássio, o agricultor consegue fazer com que as plantas estejam bem nutridas e possam se beneficiar dessas funções tão importantes do potássio!

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