Dinâmica do Súlfur no Sistema Solo – Vegetal

O súlfur é um macronutriente secundário e no solo, possui algumas características muito semelhantes ao nitrogênio (N), porquê a predominância de sua forma orgânica, variados estados de oxidação e inúmeras transformações (causadas, em maior segmento, pelos microrganismos) (BARCELLOS, 2020).

O ciclo do S no sistema solo-planta-ambiente inclui diversas transformações químicas que permitem a concepção de formas solúveis e insolúveis, sendo algumas delas lixiviáveis, adsorvidas aos coloides do solo e outras potencialmente assimiladas pelas vegetação (BORKERT, 1988). Trata-se ainda de um macronutriente que desempenha papel estrutural em diversas moléculas importantes do metabolismo. A exemplo de moléculas do grupo dos aminoácidos porquê a metionina, cisteína e cistina, as quais são necessárias para a formação de proteínas (LEAL, 2012).

Formas encontradas no solo

Sua forma mineral generalidade no solo é a aniônica SO₄^2- (íon sulfato); entretanto, muro de 90% do súlfur no solo pode ser encontrado na forma orgânica (aminoácidos e proteínas), sendo essa uma importante suplente de S (BARCELLOS, 2020). Segundo Tabatai e Bremner (1972), o súlfur na forma orgânica do solo é dívida em S – O (súlfur ligado ao oxigênio) e S – C (súlfur ligado ao carbono).

As formas inorgânicas do súlfur podem ocorrer em estados de oxidação distintos (BARCELLOS, 2020). O SO₄^2- pode tolerar adsorção em solos ácidos e que contêm subida concentração de óxidos de ferro (Fe) e alumínio (Al) (BARCELLOS, 2020).

Nas camadas superficiais do solo, as cargas negativas da material orgânica (M.O.), pH ressaltado devido à emprego de calcário e maior adsorção de íons advindos da adubação, contribuem para redução da CTA superficial do solo e logo contribuem com a não permanência do sulfato nas mesmas (FOX, 1986; BLAIR apud. VAN RAIJ, 2011).

Transformações no solo

O súlfur sobre inúmeras transformações no solo através de reações porquê a mineralização e oxirredução, realizadas majoritariamente por microrganismos presentes no solo (ALVAREZ et al., 2007), porquê demonstrado aquém:

Oxidação e redução

Em seu ciclo o súlfur, passa por oxidações decorrentes de atividade microbiana. O sulfeto, quando em envolvente aeróbio e pH neutro, passa por uma oxidação espontânea, catalisada por organismos quimiolitotróficos. Em ambientes iluminados, devido a utilização da luz no processo de fotossíntese microbiana, a oxidação também pode ocorrer, mediada por organismos fototróficas sulfurosas. (TANG et al., 2009).

A reação de oxidação é facilitada pela firmeza química do S⁰ e sua insolubilidade, condicionando as bactérias a ligarem-se aos cristais de S (LEAL, 2012). A reação ocorre da seguinte forma:

O sulfato (SO₄^2-) pode tolerar reduções tanto assimilatórias porquê dissimilatórias, resultando respectivamente em S orgânico e sulfeto (H₂S).

Mineralização e Imobilização

A material orgânica é uma das principais fontes de súlfur do solo, mas porquê citado anteriormente, a maior segmento deste elemento não está prontamente disponível às vegetação, sendo necessárias transformações para que as vegetação não sejam prejudicadas pela sua falta (BORKERT; LANTMANN, 1988).

Assim, a transformação do súlfur orgânico para formas disponíveis às vegetação depende do processo de mineralização, realizado por alguns microrganismos presentes no solo, aeróbica e anaerobicamente (TABATABAI; BREMNER, 1972). O S reduzível, formado pelas ligações S – O, é a fração de súlfur da material orgânica que mais sofre mineralização, devido ao traje de ser hidrolisado facilmente. As frações de S -orgânico compostas por ligações S – C são estáveis, fator que dificulta a mineralização (BIEDERBECK, 1978).

O processo contrário à mineralização é chamado de imobilização e é um dos principais responsáveis pela indisponibilidade de S no solo. É realizado, usualmente, por bactérias decompositoras de material orgânica, que assimilam o S – orgânico em seu metabolismo, reduzindo a disponibilidade deste nutriente no envolvente edáfico (PAIVA; NICODEMO, 1994).

Adsorção

No caso do súlfur, os principais íons adsorvidos são os ânions sulfato (SO₄^2-), principalmente quando em solos com subida concentração de óxidos de ferro (FeO) e de alumínio (AlO) (LEAL, 2012).

No caso do súlfur, a adsorção pode ocorrer por adsorção eletrostática e por adsorção específica. Ambas podem ser afetadas por fatores inerentes ao solo, porquê o pH e a natureza dos coloides. Em solos mais alcalinos, o sulfato encontra-se mais disponível para as vegetação, visto que os coloides estão saturados com as hidroxilas (OH^–), previamente disponíveis no solo (ALVAREZ, 2007 apud BOLAN et al., 1988).

Demais, Mattos (1998) conclui que a soma de fosfato ao solo pode contribuir com a menor adsorção do sulfato nos coloides e maior disponibilização na solução do solo por conta da competição de ambos pelos sítios de adsorção.

Perdas de súlfur no solo

A erosão, processo de secessão do solo, é responsável pela perda de nutrientes, sendo causada – geralmente – pelo impacto hídrico ou anemocórico. Nascente processo ocorre com maior intensidade em regiões com subida declividade, sendo os nutrientes levados até os locais mais baixos do terreno; as perdas podem se igualar às ocasionadas pela lixiviação (DE PAULA, 2015).

Aliás, as perdas de súlfur também ocorrem, em áreas agricultáveis, devido à exportação de nutrientes pelas vegetação, obtendo perdas médias de 5-30 kg ha^-1 de S (BARCELLOS, 2020).

Soma de súlfur no solo

BARCELLOS (2020) afirma que a manancial mais generalidade de S no solo são os condicionadores/fertilizantes. O principal condicionador utilizado para as camadas subsuperficiais do solo é o gesso agrícola (CaSO₄.2H₂O), que se dissocia liberando cátions Ca²⁺ e ânions SO₄^2-, sendo manancial direta de cálcio e súlfur no solo (VITTI, 2009).

Além do gesso, existem outras fontes de S porquê: sulfato de amônio ((NH₄)2SO₄), manancial de nitrogênio e súlfur (22-24% de garantia); superfosfato simples, manancial de fósforo e súlfur (8-10% de garantia); sulfato de potássio (K₂SO₄), com garantia de 15-17% de garantia de S e súlfur rudimentar, que garante 95% de S.

Dinâmica do S na vegetal

Absorvência

A forma mais importante de sucção para as vegetação de S, é o sulfato (SO₄ ^2- ). O súlfur também pode ser absorvido pelas vegetação na forma de H₂S e SO₂ pela atmosfera, sendo que o pálio de vegetação atrai a deposição destes gases (Baldochini, 1993 apud. Mengel & Kirkby, 2001).

O transporte do sulfato para dentro da raiz é feito por proteínas específicas para tal, do grupo das ferrodoxinas. Nascente transporte segue um gradiente de concentração, o que significa que o SO₄^2- segue o gradiente eletroquímico gerado pela concentração de H⁺ fora da célula da raiz. Uma vez dentro da célula, o mesmo comportamento é observado para a translocação da molécula para o vacúolo, onde ocorre um armazenamento considerável de sulfato (Mengel & Kirkby, 2001).

Transporte e redistribuição

O sulfato absorvido pelas raízes é distribuído pelas vegetação tanto pelo xilema quanto pelo floema (Rennenberg, 1984 apud. Mengel & Kirkby, 2001). O transporte deste pelo floema, por ser realizado em baixas quantidades (o que o caracteriza porquê pouco traste nas vegetação), pode vir a provar sintomas de deficiência em folhas jovens da vegetal, recebendo pouca quantidade de sulfato das folhas mais velhas, isto quando a raiz não está sendo capaz de suprir a demanda de S (Bouma, 1967 apud. Mengel & Kirkby, 2001). A proporção de súlfur nas vegetação segue a ordem folhas > talo > raízes (MALAVOLTA, 2006).

A saída do sulfato guardado no vacúolo pelas células da vegetal só é realizada quando a falta do nutriente está causando estresse prolongado no vegetal ou quando há uma subida demanda para o desenvolvimento da vegetal (Hersbach & Renneberg, 1994).

Função

O súlfur atua diretamente nos processos de redução do nitrato de amônio no metabolismo das vegetação pela ação da redutase, sendo leste processo precípuo para a incorporação do nitrogênio nas moléculas de carbono, a término de se formar os aminoácidos. A enzima retrocitada é constituída por grupos SH, sendo sua atividade prejudicada quando há a deficiência de sulfato no solo, havendo o acúmulo de nitrato na vegetal (PAIVA, 1994).

O S reduzido é um importante preceptor de moléculas, sendo facilmente incorporado, formando a cisteína porquê primeiro constituído orgânico fixo. Nascente constituído, juntamente com a metionina, são os aminoácidos mais importantes que contém S na vegetal, ocorrendo porquê ácidos livres e porquê formadores de estruturas de proteínas. Uma das mais importantes funções do S em proteínas e polipeptídios é a formação de ligações de dissulfeto entre cadeias polipeptídicas (Mengel & Kirkby, 2001).

A ponte de dissulfeto atua porquê uma relação covalente entre duas cadeias polipeptídicas ou entre dois pontos de uma mesma masmorra, estabilizando a estrutura da molécula. Outra função precípuo dos grupos de S no metabolismo das vegetação é a sua participação direta em reações enzimáticas, porquê na estruturação da acetil coenzima A, constituído intermediário chave no metabolismo celular para a geração de ATP pelo ciclo de Krebs (Mengel & Kirkby, 2001).

Aliás, o elemento atua em vários compostos porquê sulfolipídeos, lipídeos, flavonóides, glucosinolatos, compostos não saturados, alcalóides, nucleotídeos, entre outros, logo está diretamente ligado a formação do RNA e DNA, permitindo a partilha das características da célula vegetal, juntamente com o nitrogênio (STIPP, 2010). Nas leguminosas, a fixação simbiótica do nitrogênio pelos microrganismos se dá em presença do súlfur, já que leste é um constituinte da nitrogenase, enzima que fixa o nitrogênio. Nascente é um processo que não requer muito a participação do nutriente, sendo ele muito mais necessário fora do processo de fixação de N (PAIVA, 1994).

Deficiência e toxidez por S nas vegetação

Por ser um importante constituinte de proteínas, a deficiência de S resulta diretamente na proibição da síntese de proteínas nas células vegetais. A deficiência de súlfur na nutrição das vegetação está diretamente ligada à subida concentração de amidas nas vegetação e menor proporção de açúcares, no caso de gramíneas. Esta menor proporção está ligada a folhas com manchas cloróticas pela deficiência de S. Em vegetação com deficiência de S, a taxa de desenvolvimento é significativamente diminuída na segmento aérea, sendo essa mais prejudicada do que as raízes (Mengel & Kirkby, 2001).

O traje de que os sintomas de deficiência aparecem primeiro nas folhas mais jovens da vegetal indicam que as folhas mais velhas de zero contribuem para a nutrição destas, sendo a manancial de fornecimento direto, as raízes. Os sintomas se iniciam, porquê dito, nas folhas jovens com a clorose e o início do surgimento de necroses nas margens da folha, até que ela inteira fique necrosada (Mengel & Kirby, 2001). Schnug (1989), considera 6 mg/g de material seca a quantidade sátira do nutriente em folhas completamente desenvolvidas, sendo que valores aquém deste, indicam deficiência do nutriente.

As vegetação são pouco sensíveis a altas concentrações de sulfato no solo. No entanto, altas concentrações de SO₂ na atmosfera pode ser tóxico às mesmas. Segundo Saalbach (1984), o nível crítico de SO₂ para culturas anuais é de 120 microgramas/m³. No caso de florestas e espécies perenes, esse valor cai pela metade. A sucção do dióxido de súlfur pelas folhas faz com que sejam dissolvidas as cavidades dos estômatos nas células do mesófilo, fazendo com que o ácido sulfúrico seja desassociado, liberando H⁺, HSO₃^– e SO₃^2- . Logo, considera-se que a razão da toxidez por SO₂ seja pelo acúmulo induzido de moléculas porquê as retrocitadas que vão impedir a fotofosforilação (Silvius et. al., 1975). O sintoma da toxidez de súlfur pelas vegetação é a necrose das folhas.

Desfecho

Conhecendo a dinâmica do súlfur no sistema solo-planta-ambiente é verosímil saracotear os fertilizantes, fontes desse nutriente, de maneira correta para que haja uma boa nutrição das vegetação. Aliás, o conhecimento dos impactos do súlfur no solo e na atmosfera é de suma prestígio para que os danos ambientais possam ser minimizados, tornando a produção agrícola mais sustentável.

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Referências

ALVAREZ, V. H.; BARROS, N. F.; FONTES, R. L.; CANTARUTTI, R. B.; NEVES, J. C. L. (ed). Fertilidade do solo. Viçosa, MG: Sociedade brasileira de ciência do solo, 2007.

LEAL, Cintia Dutra. Emprego de bactérias do ciclo do súlfur no tratamento de efluentes e recuperação de súlfur rudimentar. 2012. 50 f. Monografia (Especialização) – Curso de Microbiologia Ambiental e Industrial, Universidade Federalista de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2012.

MALAVOLTA, Eurípedes. Manual de nutrição mineral de vegetação. Agronômica Ceres, 2006.

MENGEL, K.; KIRKBY, E. Principles of plant nutrition 5.ed. Dordrecht/Boston/London: Kluwer Academic Publishers, 2001. 849p.

PAIVA, Paulo José Ramos; NICODEMO, Maria Luiza Franceschi. Súlfur no sistema solo-planta-animal. Embrapa-CNPGC, 1994.

SAALBACH, E. (G) The significance of atmospheric sulphur compounds for the supply of agricultural crops. B. ot. 58, 147-156, 1984.

SCHNUG, E. Sulphur nutritional status of European crops and consequences for agriculture. Sulphur in agricult. 12, 7-12, 1991.

SP, Cetesb -. Poluentes. Disponível em: https://cetesb.sp.gov.br/ar/poluentes/. Aproximação em: 15 ago. 2021.

STIPP, Silvia Regina; CASARIN, Valter. A prestígio do súlfur na cultura brasileira. Informações agronômicas, v. 129, n. 1, p. 14-20, 2010.

TABATABAI, M. A. Forms of sulfur, and carbon, nitrogen and sulfur relationships in Iowa soils. Soil Science, Ames, v. 114, n. 5, p. 380-386, dez. 1971.

VITTI, Godofredo Cesar; PRIORI, Júlio Cesar. Calcário e gesso: os corretivos essenciais ao Plantio Direto. Fertilidade. Piracicaba, p. 30-34. ago. 2009.