A fixação biológica do nitrogênio (FBN) é o processo chave para o suprimento de nitrogênio de plantas leguminosas, destaque para a soja, a cultura de maior importância para o agronegócio brasileiro.
A FBN se torna uma estratégia para aliviar os efeitos da alta demanda de fertilização nitrogenada das leguminosas.
É um processo executado por microrganismos de vida livre, associados às raízes das plantas.
Simplificadamente, a planta fornece esqueletos de carbono e a bactéria fixa o N2 atmosférico.
Neste artigo, vamos ver o que é FBN, qual o papel dos micronutrientes e iremos analisar, com maior ênfase, elementos que compõem a fixação biológica do nitrogênio.
O que é Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN)?
A fixação biológica do nitrogênio (FBN) é um processo executado por microrganismos de vida livre, associados as raízes das plantas, sendo chamados, vulgarmente de rizóbios.
São capazes de formar estruturas nas raízes, denominadas de nódulos.
A fixação do nitrogênio ocorre com a quebra da tripla ligação da molécula de N2, por meio da enzima nitrogenase, para produzir amônia (NH3).
É um processo bastante complexo envolvendo uma sequência de reações químicas.
A cultura da soja pode obter praticamente todo nitrogênio que necessita para o crescimento e produção de grãos por meio da fixação biológica de nitrogênio.
Sistemas de manejo conservacionista como plantio direto e a utilização de plantas de cobertura intensificam a FBN, já que criam um ambiente favorável para a proliferação dos microrganismos.
Apesar de encontrarmos esses microrganismos no solo, a inoculação de sementes de leguminosas com estirpes adaptadas ao ambiente de produção é largamente utilizada no Brasil, pois é uma operação com um custo extremamente baixo, devido ao baixo preço e alto rendimento do inoculante.
Além disso, a utilização da fixação biológica do nitrogênio tem um papel importante na redução do impacto ambiental, pois reduz o uso de fertilizantes nitrogenados.
O Papel dos Micronutrientes na FBN
As plantas possuem uma menor demanda de micronutrientes, comparada aos macronutrientes, porém os micronutrientes têm um papel fundamental no funcionamento do metabolismo das plantas, eles atuam principalmente como ativadores enzimáticos.
Diversas enzimas participam do processo de FBN e necessitam de micronutrientes para o seu ótimo funcionamento.
A ocorrência de deficiência de micronutrientes pode acarretar perdas de produtividade devido a menor taxa de nitrogênio fixado.
Cobalto (Co) e Molibdênio (Mo)
O molibdênio é componente da enzima nitrogenase, que catalisa a redução do N2 atmosférico a NH3, reação pela qual o Rhizobium (bactéria fixadora de nitrogênio) dos nódulos radiculares supre nitrogênio a planta hospedeira.
Leguminosas deficientes em Mo frequentemente apresentam sintomas de deficiência de nitrogênio.
O cobalto participa da síntese de duas enzimas, a cobamina que sintetiza a vitamina B12 e da leghemoglobina, enzima responsável por controlar o fluxo de O2 no processo de FBN.
Transportando e regulando a concentração de O2 para a respiração das células do nódulo e das bactérias.
Ambos micronutrientes podem ser fornecidos via aplicação foliar ou via tratamento de sementes.
Níquel (Ni)
Dentre os aspectos positivos do Ni para a planta, a participação na estrutura e funcionamento da urease, enzima que atua na hidrólise da ureia em dióxido de carbono e amônia, importante para a assimilação do nitrogênio, via ciclo da ureia, torna este elemento extremamente importante para o metabolismo do nitrogênio nas plantas.
A deficiência de níquel inibe a atividade da urease, promovendo acúmulo de ureia nas folhas, ocasionando o aparecimento de manchas necróticas, reduzindo a taxa fotossintética da planta e, consequentemente, reduzindo a produtividade.
Baixo fornecimento de Ni aliado a adubação com ureia, pode ocorrer a toxidade da ureia.
O fornecimento de níquel pode ser feito via aplicação foliar.
Boro (B)
Assim como outros micronutrientes o boro atua na ativação enzimática, além disso atua como constituinte da parede celular.
As principais funções do boro estão relacionadas com a estrutura da parede celular.
O boro atua junto com o cálcio na deposição e formação de pectatos na lamela média da parede celular.
E, assim como as células das plantas possuem parede celular, os nódulos das raízes formados por bactérias fixadoras de nitrogênio também as tem.
Dessa forma, o fornecimento de boro é necessário para a formação e estruturação da parede celular dos nódulos. Em outras palavras, o boro está envolvido na formação dos nódulos.
Em leguminosas, a falta do B deve afetar a síntese da parede celular dos nódulos presentes nas raízes, permitindo o fluxo de O2, resultando na redução da FBN.
O boro pode ser fornecido via aplicação foliar ou formulados NPK+B.
Ferro (Fe)
O suprimento adequado de ferro depende das condições de pH, umidade e aeração do solo, pois a presença de ferro em solos brasileiros normalmente é abundante.
A maior parte do ferro nas plantas está localizado nos cloroplastos, portanto o ferro tem influência na fotossíntese
Em geral, o ferro é importante na biossíntese de clorofila e faz parte de classes de proteínas, e nos constituintes enzimáticos que transportam elétrons e na ativação de enzimas.
O elemento faz parte de citocromos que tem a função de transportar elétrons durante o processo de respiração celular.
O ferro, junto ao molibdênio, também é constituinte da nitrogenase, seu papel é a transferência de elétrons para que ocorra a redução do N2.
O fornecimento, se necessário, pode ser feito via aplicação foliar.
Cobre (Cu)
O cobre possui função similar ao ferro, auxiliando no transporte de elétrons.
Uma das principais funções do cobre é como ativador ou constituinte de enzimas.
Nas leguminosas, o cobre é requerido pelos nódulos e, assim, tem-se um aumento na nodulação, portanto, a fixação biológica de nitrogênio.
Isso se deve ao fato de que, havendo deficiência de Cu, se tem redução na oferta de carboidratos para a nodulação.
O cobre pode ser fornecido via aplicação foliar.
Conclusão
A FBN (fixação biológica do nitrogênio) se constitui em um processo altamente benéfico para o sistema produtivo, por reduzir custos com fertilizantes nitrogenados, aumentar a produtividade e reduzir o impacto ambiental.
Para que a FBN ocorra com seu potencial máximo, é necessário que a planta esteja bem suprida de micronutrientes que tem um papel fundamental nos diversos processos metabólicos entre as plantas e os microrganismos.
Além disso, para uma gestão eficiente dos micronutrientes, é importante o uso de um software de gestão agrícola específico para fazendas.
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