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Maximizando a absorção de nutrientes

Maximizando a absorção de nutrientes

O que acontece no sistema radicular é muitas vezes esquecido, incapaz de ser observado ou facilmente medido e, como resultado, maximizar a absorção de nutrientes é algo que muitos produtores não dão muita consideração. No entanto, a absorção de nutrientes impulsiona o crescimento e o desenvolvimento e é influenciada por toda uma série de fatores, e não apenas aqueles na própria zona da raiz. Embora a absorção de nutrientes no solo e na hidroponia siga processos semelhantes, o que difere é o volume da zona radicular e o ambiente geral. No solo, as raízes são amplamente livres para expandir e explorar um volume potencialmente ilimitado, enquanto na hidroponia, as zonas radiculares são severamente restritas e a água e os nutrientes são fornecidos e reabastecidos continuamente ou em intervalos frequentes. Isso coloca uma pressão considerável no manejo da zona radicular limitada e baixa capacidade de tamponamento em hidroponia para fornecer as condições ideais necessárias para a absorção máxima de nutrientes.

O processo de absorção de íons de nutrientes

Os nutrientes podem atingir o sistema radicular difundindo-se através do substrato devido a um gradiente de concentração, sendo transportados passivamente através da solução nutritiva diretamente para a superfície da raiz, ou por raízes crescendo em direção a elas.

À medida que o sistema radicular absorve íons nutrientes, a concentração de um determinado elemento começa a diminuir na superfície de absorção da raiz. Isso cria um gradiente de concentração entre o sistema radicular e o ambiente radicular, que por sua vez faz com que os elementos minerais se difundam em direção à superfície radicular. Na hidroponia, podemos acelerar esse processo trazendo nutrientes regularmente para a superfície da raiz por meio de irrigação frequente ou uso de sistemas de cultura em solução, onde o nutriente é continuamente passado pelo sistema radicular. Há, no entanto, uma troca em sistemas baseados em substrato; aumentar a taxa de frequência de irrigação para repor os níveis de nutrientes ao redor das raízes não deve saturar demais o meio, pois isso reduz o oxigênio necessário para a saúde das raízes e a rápida absorção de nutrientes. Na hidroponia, apesar de os nutrientes serem frequentemente entregues diretamente à superfície da raiz por meio de irrigação, as raízes ainda se expandem através do substrato para acessar mais umidade e elementos nutrientes contidos no meio, particularmente na base dos recipientes de cultivo onde a solução nutritiva é drenada ou mantida na reserva.

absorção de nutrientes hidroponia

Os íons nutrientes são absorvidos pelas raízes principalmente nas regiões que contêm os pelos radiculares; no entanto, algumas regiões de raízes mais antigas também podem absorver nutrientes. Uma vez que os íons nutrientes tenham sido absorvidos pelas raízes, eles podem se mover entre as células transportadas no fluxo de água, ou por difusão através do espaço extracelular da parede celular, ou atravessando o citoplasma. Os íons são absorvidos pelas células da raiz por transporte ativo ou passivo. O transporte passivo é a favor de gradientes de potencial eletroquímico, enquanto o transporte ativo requer uma entrada de energia.

Uma vez dentro da planta, os elementos minerais e a água em que são transportados são transportados dentro do sistema vascular dos vasos do xilema e do floema. O transporte de longa distância ao redor da planta das raízes aos brotos ocorre principalmente nos vasos do xilema, no entanto, os elementos podem ser transferidos do xilema para o floema por um processo ativo para permitir a distribuição destes em diferentes tecidos. O transporte de elementos minerais no xilema é impulsionado pela pressão da raiz e pela perda de água por transpiração da folhagem da planta. Durante o dia, quando os estômatos estão abertos e a transpiração está ocorrendo, isso leva o xilema a transportar íons nutrientes da raiz para a parte aérea. À noite este processo é controlado através da pressão da raiz. Portanto, quaisquer fatores ambientais que afetem a pressão radicular e as taxas de transpiração, por sua vez, afetam o transporte de nutrientes nos vasos do xilema. Esses fatores são amplos e incluem umidade, níveis de luz, temperatura, níveis de umidade e CO2.

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Tamanho e saúde da raiz

O tamanho do sistema radicular determina a área de superfície radicular disponível para absorção de íons nutrientes, e quaisquer fatores como Pythium ou outros patógenos radiculares, que danificam ou restringem excessivamente o crescimento radicular, limitarão a absorção de nutrientes. Nesses casos, as deficiências de nutrientes minerais são frequentemente observadas nas folhas devido à falta de células radiculares funcionais, o que significa que a planta é incapaz de absorver nutrientes suficientes, apesar de ser regularmente fornecida com uma solução nutritiva totalmente equilibrada. Para altas taxas de absorção de nutrientes, o sistema radicular requer não apenas um suprimento regular de íons nutrientes essenciais, mas também umidade e oxigênio suficientes para o funcionamento saudável das raízes. A umidade é fornecida através da solução nutritiva e oxigênio suficiente para a respiração das raízes é mantido através do espaço poroso aerado nos substratos e oxigênio dissolvido na solução nutritiva e aquele que se difunde na água ao redor das raízes. Um substrato bem aerado ou atenção à manutenção dos níveis de oxigênio dissolvido na cultura da solução, combinados com a prevenção de irrigação excessiva e saturação da zona da raiz, podem garantir que haja oxigênio suficiente disponível para a saúde da raiz e absorção máxima de íons.

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Luz, temperatura e umidade

A duração e a intensidade dos níveis de luz também impulsionam a absorção de nutrientes na hidroponia. A luz controla a abertura dos estômatos na superfície da folha e isso determina a taxa de transpiração que afeta a absorção passiva, translocação e distribuição de íons minerais.

Pouca luz pode se tornar um fator significativo na limitação da taxa de absorção e transporte de nutrientes dentro da planta. A alta luz não apenas estimula a demanda e a absorção de nutrientes das plantas, mas também produz a energia necessária para a respiração das raízes e a absorção ativa. Por essas razões, os produtores hidropônicos em climas de alta luz ou sob níveis de luz no verão ajustam suas formulações de nutrientes para permitir maiores taxas de absorção de certos elementos. Muitas culturas se beneficiam do ajuste das proporções de nutrientes e EC sob diferentes condições de luz e a execução de formações de verão ou inverno é uma prática padrão na produção hidropônica comercial.

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A temperatura da zona radicular também influencia a absorção de minerais por meio de seus efeitos na taxa de respiração radicular, pressão radicular e crescimento radicular. O aumento da temperatura da zona da raiz aumenta a respiração da raiz e produz mais energia para o crescimento da raiz e a absorção ativa de íons, até um ponto em que as temperaturas se tornam muito altas e danificam as células da planta. O aumento da temperatura da raiz para níveis ótimos de 75°F/24oC demonstrou aumentar a quantidade de P, K, Mg, Ca, Fe e Mn em tomates hidropônicos. Um dos problemas mais comuns relacionados à temperatura para algumas plantas é o efeito de condições subótimas da zona radicular que restringem a absorção de ferro e induzem a clorose do ferro. Esse tipo de clorose férrica geralmente se resolve à medida que as temperaturas se aquecem sob o cultivo de primavera.

Os níveis de umidade, como temperatura e luz, influenciam a taxa de transpiração, a absorção subsequente de nutrientes e a translocação através da planta. A alta umidade reduz o déficit de pressão de vapor do ar ao redor dos estômatos e retarda a transpiração, o que, por sua vez, restringe a absorção e transporte de nutrientes das raízes para a parte aérea. A absorção e translocação de cálcio para as pontas das folhas e pontas jovens em desenvolvimento são particularmente restritas pela falta de transpiração. Distúrbios como a podridão da extremidade das flores e queimaduras nas pontas são frequentemente o resultado. A transpiração pode ser promovida com o uso de boas taxas de ventilação e circulação de ar pela superfície foliar. Ventiladores horizontais de fluxo de ar (HAF) posicionados corretamente em uma cultura hidropônica podem ajudar na remoção da camada limite de ar que se forma perto da superfície da folha, removendo o excesso de umidade enquanto estimula a fotossíntese e a transpiração. Isso, por sua vez, promove a translocação de nutrientes e a absorção de íons do sistema radicular.

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Condutividade elétrica (CE) e o pH

A condutividade elétrica (CE) e o pH são fatores mais amplamente conhecidos que influenciam a absorção de nutrientes na hidroponia. O pH afeta a disponibilidade de muitos íons nutrientes para absorção. A maioria dos sistemas hidropônicos tende a aumentar naturalmente o pH ao longo do tempo e isso pode reduzir a disponibilidade de alguns elementos se não for controlado. O pH em sistemas hidropônicos geralmente é recomendado para ser mantido na faixa de 5,6 a 6,2, que é ideal para a maioria dos elementos. Os níveis de CE também são importantes. Não apenas a concentração de cada elemento deve ser suficiente para atender as demandas da planta e não se tornar deficiente na zona radicular, níveis de CE muito altos podem induzir danos à salinidade e restringir a absorção pelo sistema radicular.

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Microrganismos benéficos

Alguns estudos mostraram que as rizobactérias promotoras de crescimento podem fornecer um impulso direto ao crescimento das plantas, fornecendo às culturas nitrogênio fixado, fitohormônios, ferro que foi sequestrado por sideróforos bacterianos e fosfato solúvel. No entanto, é provável que a maioria das bactérias associadas às raízes que desempenham um papel benéfico no crescimento de plantas hidropônicas o façam produzindo o hormônio vegetal auxina como ácido indol-3-acético (IAA). Estudos mostraram que a inoculação de sistemas hidropônicos e diferentes espécies de plantas com essas bactérias leva ao aumento do crescimento radicular e à formação aprimorada de raízes laterais e pêlos radiculares, o que pode ser pelo menos parcialmente atribuído ao IAA bacteriano. Isso resulta em uma maior tolerância ao estresse da planta e melhor capacidade de absorver água e nutrientes.

Embora as bactérias benéficas possam ajudar na absorção de nutrientes, elas não precisam necessariamente ser introduzidas artificialmente em um sistema. Embora um novo sistema hidropônico possa começar com muito pouco em termos de vida microbiana, assim que a umidade e uma fonte de carbono orgânico (plantas) estiverem presentes, a inoculação começa naturalmente. A microflora se desenvolve rapidamente após o plantio de uma cultura em um sistema hidropônico e consome exsudatos vegetais, compostos na solução nutritiva e materiais vegetais mortos com a composição de microespécies afetadas por fatores ambientais e pela fonte de nutrientes. Na maioria dos sistemas hidropônicos as espécies de microflora residente benéfica mais comumente encontradas são Bacillus spp. Gliocladium spp, Trichoderma spp e Pseudomonas spp.

A absorção de nutrição na hidroponia é impulsionada e promovida por muitos fatores que estão sob nosso controle - otimizar formulações de nutrientes, níveis de EC e pH, temperaturas da zona radicular, oxigênio e níveis de umidade ao redor das raízes desempenham um papel na maximização da absorção de nutrientes. O ambiente da planta aérea também desempenha um papel com umidade, temperatura, luz e transpiração, todos estimulando a absorção de minerais da raiz quando controlados nos níveis corretos para a cultura que está sendo cultivada.

A manutenção de um sistema radicular saudável com o uso de bactérias benéficas é uma área mais recente de promoção da absorção de nutrientes que mostrou uma promessa considerável para os produtores hidropônicos e também vale a pena investigar.

Bons cultivos ;)

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