Importância do magnésio para as plantas

Entre as principais funções do magnésio (Mg) no metabolismo vegetal estão a sua função estrutural, sendo este um dos constituintes da molécula de clorofila, contribuindo desta forma para o metabolismo fotossintético das plantas.

O magnésio compõe 2,33% (2,33 10‑2 kg kg-1) da crosta terrestre (LIDE, 2005), sendo desta forma o 7º elemento em abundância relativa na composição da crosta terrestre (Tabela 1). Naturalmente ele pode ser encontrado em minerais que integram as rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. A origem do Mg no solo são os minerais ferromagnesinos facilmente intemperizáveis, como a biotita, a serpentina, a hornblenda e a olivina. Também, pode ser encontrado em argilominerais como a clorita, vermiculita, ilita e montmorilonita. (MENGEL; KIRKBY, 1982).

Tabela 1 – Composição da crosta terrestre e ranking de abundância de elementos até o Magnésio (7º Colocado). Fonte: LIDE (2005).

Em condições de deficiência de Mg nas plantas há o comprometimento de vários processos bioquímicos e fisiológicos, com redução no crescimento e rendimento das culturas (CAKMAK; YAZICI, 2010), sendo também relatado recentemente e, com maior frequência, limitações no crescimento e na produtividade de culturas em regiões de produção agrícola intensificada, como resultado da deficiência das plantas em Mg (RÖMHELD; KIRBY, 2007).

Nos tópicos seguintes são apresentadas as funções que o Mg desempenha no crescimento e metabolismo dos vegetais, bem como um panorama atual dos teores e da disponibilidade de Mg nos solos do Brasil e do Paraguai. Ainda são apresentadas atualizações nas exigências nutricionais de Mg para as principais culturas agrícolas, exemplos de resposta das culturas em produtividade por meio da adição de Mg via fertilizantes, sendo por fim também caracterizadas as principais fontes do nutriente para manejo da adubação de culturas.

O papel do magnésio no metabolismo vegetal

Além de atuar na composição da clorofila, o Mg participa de outros processos metabólicos essenciais para o desenvolvimento das plantas tais como: fixação do gás carbônico, ativação enzimática e respostas à estresses abióticos e oxidativos, transporte de fotoassimilados, alocação de carbono e no desenvolvimento do sistema radicular (Figura 01). Esse conjunto de funcionabilidades do magnésio está atribuído a sua forte capacidade positiva em interagir com íons nucleofílicos, estabelecer junções específicas entre enzima e substrato, proporcionando maior eficiência às reações catalíticas, além de também participar no ciclo de nitrogênio e o contribuir para a qualidade final dos produtos agrícolas (BANG et.al, 2020).

Figura 1 – Esquema físico-químico detalhando como o magnésio (Mg) afeta o crescimento e a fisiologia das plantas: (a). Fotossíntese (b). Ativação enzimática e resposta ao estresse  (c). Transporte de fotoassimilados (d). Alocação de carbono (e). Sintomas visíveis de deficiência (f). Crescimento de raiz. Fonte: adaptado de Bang et al (2020).

Fixação do gás carbônico

Um fator crucial para a manutenção da vida na biosfera é a fixação de CO2 atmosférico em compostos orgânicos compatíveis com as necessidades da célula (TAIZ et al., 2013). Condições de deficiência de Mg resultam em baixa atividade fotossintética, uma vez que este nutriente atua na modulação da enzima Rubisco (Figura 01a). A interação entre o Mg com a respectiva enzima, por sua vez, gera uma maior estabilidade na ligação, sendo maior a afinidade pelo CO2 (FAGAN et al., 2016).

Segundo McSwain et al. (1976), no mínimo 25% da proteína constituinte das células foliares está localizadas no cloroplasto, principalmente na forma de Rubisco. Este fato demonstra como a deficiência de Mg afeta o tamanho, a estrutura e as funções do cloroplasto. Seja de forma direta, pela modulação da Rubisco, seja de forma indireta, atuando na composição estrutural do cloroplasto e pela síntese de clorofila, plantas com baixos níveis de Mg apresentam taxas líquidas de CO2 reduzidas (HAUER-JÁKLI; TRÄNKNER ,2019), resultando em menor incremento de biomassa, como verificados por Jezek et al. (2014) para a cultura do milho.

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