segunda-feira, 27 de fevereiro de 2012

Fatores que influenciam a produção agrícola (Fotossíntese,Água, Nutrição mineral)


Fotossíntese
 A fotossíntese é o processo pelo qual a energia luminosa é transformada em energia química e poder redutor, armazenada nas moléculas de ATP e NADH + H+. Num segundo passo fase escura (na verdade, fase independente de luz) a energia armazenada é utilizada para síntese de glicose a partir de CO2 +H2O. A fotossíntese ocorre nos cloroplastos, uma organela que, como a mitocôndria, possui uma membrana externa altamente permeável e uma membrana interna praticamente impermeável, separadas por um espaço intermembranar. A equação geral da fotossíntese é:
 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2   ΔG = +2.870 KJ x mol-1
 A variação da energia livre padrão para a síntese da molécula da Glicose a partir das moléculas de H2O e CO2 é de +686 kcal/mol, com uma constante de equilíbrio de 10-496 a 27ºC.
As reações dependentes de luz ocorrem na membrana do tilacóide e envolvem processos semelhantes ao transporte de elétrons e fosforilação oxidativa da mitocôndria. As reações independentes de luz ocorrem no estroma.
Os primeiros estudos de fotossíntese realizados levaram à conclusão de que CO2 era a fonte do O2 gerado na fotossíntese. Em 1931, entretanto, demonstrou-se que bactérias fotossintetizantes anaeróbicas, sintetizam glicose a partir de CO2, sem gerar O2:
 CO2 + 2 H2S luz (CH2O) + 2 S + H2O
 A reação geral da fotossíntese pode ser demonstrada como segue:
 CO2 + 2 H2A luz (CH2O) + 2 A + H2O
 Em cianobactérias, H2A é H2S, e em plantas, H2O. Isso sugere que a fotossíntese seja um processo de duas fases, nos quais a energia solar é utilizada para oxidar H2A (fase clara):
 2 H2A luz 2 A + 4[H]
 e o agente redutor resultante [H] subseqüentemente reduz CO2 (fase escura):
 4[H] + CO2 luz (CH2O) + H2O
O principal fotorreceptor na fotossíntese é a clorofila. A luz absorvida pelas clorofilas antena e pigmentos acessórios é transferida para centros de reação fotossintéticos, onde ocorrem as principais reações da fotossíntese. Plantas e cianobactérias utilizam o poder redutor gerado pela oxidação de H2O dirigida pela luz para produzir NADPH.
Quando a molécula da Clorofila ou outra substância absorve um fóton, um elétron é excitado de uma orbital molecular para outra de mais elevada energia.
A maioria das células fotossintéticas absorve na zona de energia entre 450-700 nm, mas algumas bactérias podem usar as regiões entre 800 e 900 nm. As organelas onde se processa a fotossíntese são os Cloroplastos que apresentam 5 mm de comprimento.
Apresenta duas membranas uma interior e outra exterior entre as quais existe um espaço. A membrana interior envolve um Estroma, contendo enzimas solúveis e sacos achatados chamados Tilacóides formados por membranas, as membranas Tilacóides.
Uma pilha de tilacóides designa-se por Granum. Os cloroplastos têm então:
Três tipos de membranas: exterior, interior e tilacóide.
Três tipos de espaços: intermembrana, estroma e espaço tilacóide.
A produção de O2 na fotossíntese requer 2 fotossistemas: Fotossistema I (P700) gera um forte agente redutor, capaz de reduzir NADP+, e concomitantemente, um oxidante fraco; Fotossistema II (P680) gera um forte agente oxidante, capaz de oxidar H2O, e concomitantemente, um redutor fraco. O redutor fraco reduz o oxidante fraco. Assim, fotossistemas I e II precisam funcionar em série para acoplar a oxidação da H2O com a redução de NADP+ (transferência de elétrons de H2O para NADP+, formando O2 e NADPH + H+).

ÁGUA

Considerações Gerais
Na agricultura irrigada, o fator “água” deve ser otimizado possibilitando, sem maiores riscos, aumentar a utilização dos demais fatores de produção e, por conseqüência, obter-se maiores produtividades com uma melhor combinação dos insumos empregados. Para tanto, o conhecimento das funções de produção ou superfícies de resposta é fundamental para auxiliar nas decisões, haja vista que estas funções possibilitam determinar as interações entre os diversos fatores que afetam a produtividade, e escolher as soluções mais condizentes com a realidade regional, permitindo assim o manejo racional da irrigação em bases técnicas e econômicas.
Ao manejar, de forma racional, qualquer projeto de irrigação, deve-se considerar os aspectos sociais e ecológicos da região e procurar maximizar a produtividade e a eficiência de uso de água e minimizar os custo, quer de mão-de-obra, quer de capital, de forma a tornar lucrativa utilização da irrigação. Ou seja, não se deve fazer irrigação só para dizer que se estar fazendo agricultura irrigada, mas sim com o objetivo de aumentar o lucro, com o aumento da produtividade, quer em quantidade, quer em qualidade, ou com o objetivo de incorporar à agricultura terras que sem o uso da irrigação não seria possível serem cultivadas.
Existem muitas evidências no mundo de que grandes áreas, após os benefícios iniciais da irrigação, têm-se tornado impróprias à agricultura. Apesar de seus imensos benefícios, ela tem criado impactos ambientais adversos ao solo, à disponibilidade e qualidade da água, à saúde pública, à fauna e flora, e, em alguns casos, às condições sócio-econômicas da população local.
Quanto aos aspectos ecológicos, tanto a total desconsideração como as supervalorizações dos impactos ambientais não são benéficas ao desenvolvimento sustentado da irrigação. Devemos envidar esforços para a obtenção de dados confiáveis que permitam quantificar, com precisão, a magnitude do impacto ambiental ocasionado pela irrigação, de modo que possam ser considerados na execução e manejo dos projetos. Procedendo assim, teremos um crescimento sustentável da irrigação, evitando que seja baseado exclusivamente em benefícios financeiros de curto prazo, que trazem sérios problemas ao meio ambiente.
Não concordamos com aqueles que preconizam a paralisação do desenvolvimento de novos projetos de irrigação, em virtude de possíveis problemas ecológicos, mas também não podemos concordar com os que desconsideram totalmente os impactos ambientais relacionados com esses projetos e se apóiam somente na relação financeira entre beneficio e custo. Ambos os lados analisam, exclusivamente, uma única face do problema. Acreditamos que, na maioria dos casos, é possível compatibilizar desenvolvimento da irrigação com proteção do meio ambiente.  A irrigação no Brasil, infelizmente, ainda não esta sendo praticada com boa eficiência. Todavia, com a competição cada vez maior por “água”, pelos vários setores da sociedade, associada aos movimentos ecológicos, conscientizando a população da importância de um meio ambiente mais saudável e menos poluído, haverá, sem dúvida, pressão para que a irrigação seja conduzida com maior eficiência, de modo que cause o mínimo de impacto possível no meio ambiente, notadamente no que se diz respeito à disponibilidade e qualidade da “água” para as múltiplas atividades.
Deste modo, cada vez mais, torna-se de grande importância a conscientização da sociedade sobre a necessidade de se usar de forma racional os recursos hídricos. E que o direito de utilização da água encrue também a responsabilidade de usá-la de forma adequada.
Assim sendo, cada vez mais, os técnicos que tratam desse assunto deverão ter obrigação de tomar cuidado para que a irrigação no país não seja implementada de forma atabalhoada, e que seus benefícios não sejam ilusórios ou momentâneos, mas sob enfoque de desenvolvimento sustentado, de modo que gere benefícios a curto, a médio e a longo prazo, sem degradar o solo e o meio ambiente. Precisa-se, também, conscientizar a população de que “água” é um bem nobre, com disponibilidade cada vez mais limitada e de uso múltiplo. 
Nutrição de plantas
NITROGÊNIO

Dependendo da espécie de planta, do estádio de desenvolvimento e do órgão a quantidade para o crescimento ótimo varia entre 2 a 5% do peso da planta. Quando o suprimento está abaixo do ótimo, o crescimento é retardado e o nitrogênio é remobilizado das folhas mais velhas para as mais novas (regiões de crescimento). Neste caso, os sintomas típicos de deficiência de nitrogênio podem ser observados. Um aumento no teor de nitrogênio não somente decresce a senescência e estimula o crescimento, mas também altera a morfologia da planta de maneira típica, principalmente se a disponibilidade do nitrogênio é alta no meio radicular durante o início do desenvolvimento. Como conseqüência do aumento no teor de nitrogênio na planta pode-se citar:
- Aumento na relação do peso e do comprimento da parte aérea/sistema radicular da planta (planta anual e perene). Isto afeta a absorção de nutrientes e água do solo.
- Aumento do comprimento, largura e redução na espessura da folha, podendo tornar as folhas com grande inclinação com relação ao caule, afetando, assim, a interceptação da luz.
- Aumento da predisposição ao acamamento.
FÓSFORO
Embora o fósforo seja pouco exigido pela planta, é um dos nutrientes mais utilizados na adubação dos solos brasileiros. A falta deste nutriente é o que mais restringe a produção agrícola no Brasil. A maioria das análises de solo no Brasil registra menos de 10 mg kg-1 de solo, o que é considerado baixo. Em solos sob o cerrado, os teores encontrados são freqüentemente 1 mg kg-1 de solo, ou menos. Além da baixa disponibilidade deste elemento no solo, o fósforo tem outro agravante que é a grande interação com os elementos no solo (P-Fe, P-Al em solos ácidos e P-Ca em solos alcalinos), o que torna uma grande proporção do fósforo indisponível à planta.
Diferentemente do nitrato e do sulfato, o fosfato não é reduzido nas plantas e permanece em sua forma oxidada. Após a absorção, o fósforo permanece como fosfato inorgânico (Pi), ou é esterificado a grupos hidroxil na cadeia carbônica (CO-P) como um simples éster fosfato (ex. fosfato em açúcar), ou ligado a outro fosfato por ligação rica em energia, formando o pirofosfato (P~P), como por exemplo o ATP. A taxa de troca entre Pi, fósforo em éster e o pirofosfato é grande. Por exemplo, o Pi absorvido das raízes é incorporado em poucos minutos em Porgânico, mas logo após é liberado novamente como Pi dentro do xilema. Outro tipo de ligação do fosfato é caracterizado pela alta estabilidade do estado diéster (C-P-C). Nesta associação o fosfato forma uma parte conectando unidades mais complexas ou estruturais macromoleculares.
POTÁSSIO
O potássio é o mais abundante cátion no citoplasma (100 a 150 mM) e possui grande contribuição no potencial osmótico das células e tecidos de plantas glicofíticas. O potássio na planta não é metabolizado e forma complexos prontamente trocáveis. O potássio em termos gerais é o segundo nutriente em exigência pelas culturas, não sendo tão limitante no solo quanto o fósforo. Depois do fósforo, é o nutriente mais consumido pela agricultura brasileira.
CÁLCIO
A exigência de cálcio varia grandemente nas diferentes espécies, e pode variar de 10 até 200 kg ha-1. As dicotiledôneas de modo geral, são mais exigentes em cálcio do que as monocotiledôneas. O conteúdo de cálcio nas plantas varia entre 0,1 a 5,0% do peso seco dependendo das condições de crescimento.
MAGNÉSIO
A função do magnésio na planta está relacionada com a sua capacidade para interagir com ligantes nucleofílicos (ex. grupos fosforil) através de ligações iônicas, e atuar como um elemento de ligação e ou formar complexos de diferente estabilidade. O magnésio forma um composto ternário com enzimas na qual a ligação de cátions é necessário para estabelecer uma geometria precisa entre enzima e substrato, como por exemplo a RuBP carboxilase. Uma grande proporção do magnésio total está envolvido na regulação do pH celular e no balanço cátion-ânion.
Nas folhas a principal função do magnésio, é certamente como átomo central da molécula de clorofila. Dependendo do “status” de magnésio na planta, entre 6 a 25 % do magnésio total está ligado a molécula de clorofila. Como uma regra, outros 5 a 10% do magnésio total nas folhas está firmemente ligados a pectatos na parede celular ou precipitados como sal solúvel no vacúolo (como fosfato), e o restante 60 a 90% é extraível em água. Na maioria dos casos, o crescimento é reduzido e o sintoma visual de deficiência do magnésio ocorre quando a proporção de magnésio na clorofila excede 20 a 25 %. A semelhança do Pi, o principal local de armazenamento do magnésio é o vacúolo, que tem grande importância na homeostase do “pool” metabólico, e também no balanço cátion-ânion e regulação do turgor das células.
ENXOFRE
A assimilação do enxofre tem muitas características comuns com a assimilação do nitrato. Por exemplo, a redução é necessária para a incorporação do enxofre em aminoácidos, proteínas e coenzimas. Nas folhas verdes a ferredoxina é o redutor do sulfato. Diferentemente do nitrato, o sulfato pode também ser utilizado sem a redução e incorporação em estruturas orgânicas tais como, sulfolipídios nas membranas ou polissacarídeos como o ágar. Também em contraste com o nitrogênio, o enxofre reduzido da cisteína pode ser convertido a sulfato, forma de armazenamento nas plantas. A oxidação de enxofre reduzido de compostos também parece ter uma importante função como um sinal (“feedback”) negativo para a redução do sulfato.
Fontes à consultar:Apostila fotossíntese

Um comentário:

  1. nada a ver não me ajudou em nada por que e u queria a resposta não o texto pa caba mesmo!!!!!!!

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