Níquel nas plantas - tudo o que você precisa saber

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Introdução
O níquel no solo
O níquel nas plantas
      - Sintomas de deficiência / toxicidade de níquel
      - O níquel na noz pecã
Adubação com níquel

 

Introdução

O níquel já foi classificado como não essencial ou até tóxico para as plantas, porém, trabalhos mais recentes mostraram que ele satisfaz os critérios de essencialidade, sendo classificado como um micronutriente, sendo bastante importante no metabolismo do nitrogênio. O nutriente compõe apenas cerca de 0,009% da crosta terrestre.

 

O níquel no solo

O níquel no solo geralmente é encontrado em concentrações de 20 a 30 ppm, porém, dependendo do material de origem do solo, pode exceder 10.000 ppm. Locais perto de refinarias do metal, mineração ou onde ocorre aplicação de lodo de esgoto também podem apresentar altas concentrações do nutriente. O metal está presente em teores elevados nos lodos de esgoto obtidos em regiões metropolitanas (Revoredo, 2005). 

Trata-se de um metal pesado, que dependendo da sua concentração, pode ser tóxico ou pode atuar como nutriente para as plantas. Os metais pesados podem ser tóxicos para os microrganismos benéficos do solo, como por exemplo as micorrizas, fundamentais para a sobrevivência de diversas plantas, reduzindo a sua biomassa (Andrade & Silveira, 2004). Geralmente, cerca de 0,001% do níquel está disponível para as plantas. A disponibilidade do nutriente é bastante afetada por alguns fatores:

• pH: a concentração do nutriente diminui com o aumento do pH do solo. Em locais com pH alto, as plantas podem apresentar deficiência de níquel.
• Classe textural: a argila possui alta CTC, retendo mais o níquel nas cargas de argila.
• Altas concentrações de zinco, cobre, cobalto e ferro também podem inibir a absorção de níquel, bem como solos frios e/ou secos.

O teor de níquel no solo também pode ser alto (e até tóxico, dependendo da quantidade) devido à aplicação de biossólidos, que é regulada por questões ambientais. A CONAMA (2006), permite que a concentração máxima de níquel em resíduos orgânicos seja de 420 mg / kg de solo, enquanto a quantidade máxima cumulativa a ser aplicada é de 74 kg de níquel por hectare, limitando a aplicação de diversos materiais no solo.

Ainda que os biossólidos contenham altos teores de níquel, não significa que o elemento esteja disponível para as plantas (Smith, 2009), pois o nutriente estar na forma química disponível depende de outros fatores do como, explicados anteriormente.

 

O níquel nas plantas

O níquel é absorvido pelas plantas na forma solúvel Ni²⁺, e possui mobilidade intermediária dentro delas, tendo-se poucas informações sobre sua distribuição (Dechen & Nachtigal, 2006). Em baixas concentrações o nutriente é benéfico para várias culturas, já em altas concentrações, pode causar toxidez, reduzindo o crescimento da planta. O nutriente preferencialmente se move para as sementes, onde é importante para o desenvolvimento destas. 

A quantidade adequada do níquel nas plantas oscila entre 0,01 a 10 mg/kg de tecido, e o nutriente é um constituinte fundamental para a enzima urease, pois está presente no núcleo destas enzimas, que são fundamentais para converter ureia em amônio. Assim, entende-se que o níquel é fundamental para que a nutrição com nitrogênio seja adequada nas plantas (Liu et al., 2014). Se houver deficiência de níquel em adubações com ureia, pode haver acúmulo de ureia nas folhas causando toxicidade para a planta, causando sintomas como necrose das pontas das folhas.

Além disso, o níquel possui relação com a fixação simbiótica do nitrogênio: baixos níveis de níquel nos solos podem limitar a atividade simbiótica do Rhizobium (Ureta et al., 2005). Estudos já mostraram que a adubação de níquel pode aumentar a nodulação e a produção de grãos de soja. Entende-se que o níquel é fundamental para um bom metabolismo do nitrogênio na planta. 

Outro papel importante do níquel é a proteção contra algumas doenças. Como o nutriente está envolvido na síntese de compostos químicos que as plantas produzem para se defender de patógenos, a sua deficiência enfraquece as paredes celulares (devido à menor produção de lignina), causando menor resistência às doenças.

Estudos já evidenciaram a eficiência do níquel contra a infecção de ferrugens em cereais (Mishra & Kar, 1974; Gerendas et al., 1999), além de promover mudanças na fisiologia da planta que aumentam a resistência. A mesma proteção foi observada contra a ferrugem em cereais (trigo e aveia) e no girassol por Forsyth e Peturson (1958), e ferrugem asiática na soja (Barcelos, 2016).

Sua concentração nas plantas geralmente varia entre 0,1 a 5 ppm (em peso seco),  mas dependendo da espécie e disponibilidade no solo, pode variar bastante. Quando a concentração ultrapassa 10 ppm (ou 50 ppm em espécies com média tolerância), pode causar efeitos tóxicos nas plantas, reduzindo a produtividade. Porém, em algumas espécies com alta tolerância, o nutriente pode ter até 50.000 ppm sem haver prejuízos. Já em espécies como a soja, teores acima de 5,0 mg de níquel por dm³ de solo já podem causar toxidez na cultura. Em trigo, este valor pode ser de 8 mg/dm³.

 

Sintomas de deficiência / toxicidade de níquel

Não é comum a deficiência de níquel, mas pode ocorrer em solos com pH alto, alto teor de matéria orgânica, alto teor de ferro, cobre ou zinco, cultivos hidropônicos ou plantas com raízes danificadas por nematoides. 

Em plantas perenes lenhosas, pode ocorrer necrose parecida com a deficiência de ferro ou enxofre, bem como pontas arredondadas dos folíolos (devido ao acúmulo de ureia) e nanismo da folhagem. Em casos severos, a deformação da folha é mais intensa no topo da árvore, com as folhas mais grossas e quebradiças, podendo ficar enrugadas. Também pode ocorrer enfezamento da planta ou crescimento anormal. Em plantas não lenhosas, também pode ocorrer clorose das folhas jovens, menor tamanho e menor crescimento vertical das folhas. Observa-se que o sintoma comum em diversas espécies é a necrose das pontas das folhas, devido ao acúmulo de ureia em concentrações tóxicas.

Já a toxicidade de níquel é mais comum em espécies que não são acumuladoras do nutriente. O excesso do metal compromete o fotossistema, causando distúrbios no ciclo de Calvin e inibição do transporte elétrico. Podem surgir cloroses, sintomas semelhantes à deficiência de ferro, visto que o níquel compete com o ferro dentro das plantas. Nos cereais as cloroses se manifestam através de cor branca ou amarelo-clara, podendo ocorrer na forma de estria nas folhas. Já nas dicotiledôneas, surgem manchas cloróticas entre as nervuras, semelhante à deficiência de magnésio (Berton et al., 2006).

 

O níquel na noz pecã

A noz pecã é uma espécie com uma alta necessidade de níquel, devendo ter em média 2,5 a 30 ppm do nutriente no tecido. Com teores abaixo de 1 ppm do nutriente no tecido surgem sintomas de deficiência, como pontas arredondadas dos folíolos,  decorrente do acúmulo de ureia em níveis tóxicos (Wells, 2012), ou nanismo da folhagem, efeito conhecido como "orelha de rato" ou "folha pequena". As pontas das folhas novas podem apresentar manchas escuras, que confere um aspecto parecido com o da orelha do rato.

 

Adubação com níquel

Como a maioria das plantas são adequadamente supridas de níquel, não é comum a aplicação do nutriente no solo. A maioria das plantas exige o nutriente no tecido na quantidade aproximada de 0,05 mg/kg de massa seca. Quando ocorre necessidade de aplicar níquel no solo, pode-se usar diversos fertilizantes comuns que possuem níquel em sua composição, ou o uso de algum fertilizante com níquel via foliar.

Para a aplicação foliar, pode-se usar produtos como sulfato ou nitrato de níquel, lignosulfonatos e heptogluconatos. A fonte mais segura a ser aplicada é o lignosulfonato.

Existem alguns produtos registrados no MAPA como fertilizantes contendo níquel:

Fertilizante	Teor de nutriente	Observação
Carbonato de Níquel	39% de níquel	Níquel teor total
Fosfito de Níquel	4% de níquel, 9% de P2O5	Níquel solúvel em água
Quelato de Níquel	2% de níquel
Sulfato de Níquel	19% de níquel, 10% de enxofre	Níquel e enxofre solúveis em água

Fertilizantes com níquel. Fonte: IN nº 39, 2018 do MAPA.

 

 

Anderson Wolf Machado - Engenheiro Agrônomo

 

Referências:

ANDRADE, S.A.L.; SILVEIRA, A.P.D. Biomassa e atividades microbianas do solo sob influência de chumbo e da rizosfera da soja micorrizada. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.39, p.1191-1198, 2004

BARCELOS, J. P. Q. NÍQUEL NO CONTROLE DO OÍDIO (Erysiphe diffusa) E FERRUGEM ASIÁTICA (Phakopsora pachyrhizi) NA CULTURA DA SOJA. Universidade estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Ilha Solteira, 2016.

Berton, Ronaldo Severiano et al. Toxicidade do níquel em plantas de feijão e efeitos sobre a microbiota do solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 2006, v. 41, n. 8, pp. 1305-1312. Disponível em: <https://doi.org/10.1590/S0100-204X2006000800014>. Epub 11 Out 2006. ISSN 1678-3921. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2006000800014.

CONAMA - Conselho Nacional de Meio Ambiente. CT saúde, saneamento ambiental e gestão de resíduos, define critérios e procedimentos para o uso agrícola de lodos de esgoto gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário e seus produtos derivados, e dá outras providências. CONAMA 375 2006 (www.mma.gov.br/port/conama/). 10 Mai. 2009. 

Dechen, A. R.; Nachtigall, G. R. Micronutrientes. In: Fernandes, M. S. (ed.). Nutrição mineral de plantas. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2006. p.327-354. 

FORSYTH, F. R.; PETURSON, B. Chemical control of cereal rusts. 4. The influence of nickel compounds on wheat, oat, and sunflower rusts in the greenhouse. Phytopathology, v. 49, n. 1, p. 1-3, 1959

GERENDAS, J.; POLACCO, J. C.; FREYERMUTH, S. K.; SATTELMACHER, B. Significance of nickel for plant growth and metabolism. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, v. 162, n. 3, p. 241-256, 1999.

International Plant Nutrition Institute. Níquel. Nutri-Fatos, Piracicaba, SP, n. 16, [21--].

LIU, G.; SIMONNE, E. H.; LI, Y. Nickel nutrition in plants. Gainesville: University of Florida, IFAS Extension, 2014.

MALAVOLTA, Eurípedes; MORAES, Milton Ferreira. NÍQUEL - DE TÓXICO A ESSENCIAL. Informações Agronômicas, Piracicaba, SP, ed. 118, Junho 2007.

MISHRA, D.; KAR, M. Nickel in plant growth and metabolism. Botanical Review, v. 40, n. 4,
p. 395-452, 1974.

REVOREDO, M.D. Atributos químicos e bioquímicos de um latossolo tratado com lodo de esgoto contaminado com níquel e cultivado com sorgo. 2005. 88 f. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal.

ROVEDA, Luís F et al. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. Composto orgânico com altos teores de níquel e sua biodisponibilidade no sistema solo planta, Campina Grande, PB, v. 18, ed. 8, p. 819-825, 21 mar. 2014.

URETA, A. C.; IMPERIAL, J.; RUIZ-ARGÜESO, T.; PALACIOS, J. M. Rhizobium leguminosarum biovar viciae symbiotic hydrogenase activity and processing are limited by the level of nickel in agricultural soils. Applied and Environmental Microbiology, v. 71, n. 11, p. 7603-7606, 2005.

WELLS, L. Mouse ear of pecan. Athens: University of Georgia Cooperative Extension, 2012. (Circular 893).