Além de luz, água e CO2 (dióxido de carbono), os vegetais superiores absorvem certos elementos químicos, os nutrientes minerais – alguns são necessários em maiores quantidades e, por isso, são chamados macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S); outros são absorvidos em quantidades bem menores e recebem a denominação de micronutrientes (Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, Cl e B). Na Hidroponia, esses nutrientes são fornecidos por meio da solução nutritiva.
Os nutrientes absorvidos pelas plantas têm papel importante também na nutrição humana, com a possível exceção do boro. Uma das vantagens da Hidroponia em relação a outros sistemas produtivos é a possibilidade de se garantir os teores de macro e micronutrientes por meio do controle da composição da solução nutritiva.
Embora não faça sentido, do ponto de vista da fisiologia vegetal, dizer que um nutriente é mais importante que qualquer outro, Smil (2020) afirma que “o nitrogênio é o macronutriente mais importante no cultivo agrícola”. Um dos nutrientes requeridos em maiores quantidades pelas plantas e constituinte de aminoácidos, proteínas e da própria clorofila, entre outros compostos, com papel essencial no crescimento, no desenvolvimento e na produção das plantas, o N (nitrogênio) é o único nutriente mineral essencial absorvido pelas plantas tanto em uma forma reduzida (NH4+ ou amônio) quanto em uma forma oxidada (NO3- ou nitrato). As plantas diferem na forma química de N preferencialmente absorvida, mas geralmente têm a capacidade de absorver as duas formas, ambas inorgânicas. O nitrato absorvido deverá necessariamente ser reduzido antes de ser assimilado aos compostos orgânicos.
Efeitos tóxicos
Há evidências de que a utilização contínua e exclusiva de adubos contendo N na forma de amônio (N-NH4+) traz efeitos tóxicos a algumas espécies vegetais, o que alguns estudiosos chamam de “síndrome do NH4+” observaram redução no número e na massa de frutos com padrão comercial e aumento no número de frutos afetados pela podridão apical de tomate hidropônico fertirrigado com soluções nutritivas com mais de 15% de N na forma amoniacal. Morgan (2021) recomenda o uso de amônio na composição de soluções nutritivas hidropônicas apenas em condições de baixa luminosidade e temperatura, e nunca em concentrações acima de 15% do N total, visando evitar a ocorrência de desordens fisiológicas como o tipburn da alface. Segundo Jones Jr. (2016), os efeitos tóxicos do amônio nas plantas são potencializados sob alta intensidade luminosa. A presença de altas concentrações de NH4+ e NH3 (amônia) livres nos tecidos vegetais ou a acidificação da rizosfera e do meio intracelular são provavelmente as causas dos efeitos tóxicos observados pelo uso predominante do amônio.
Em alface há uma forte correlação positiva entre a aplicação de N e o aumento da área foliar. O aumento da concentração de nitrato em solução nutritiva leva ao aumento da produtividade e precocidade de hortaliças folhosas hidropônicas, embora em baixas intensidades luminosas haja um maior acúmulo de nitrato nas folhas. O incremento da concentração de um nutriente em solução nutritiva não necessariamente se traduz em aumento nos teores nas plantas, uma vez que há seletividade na absorção de nutrientes pelas mesmas.
Embora a maior parte do amônio seja incorporado às estruturas orgânicas ainda na raiz, o nitrato apresenta alta mobilidade no xilema e tende a ser acumulado nos vacúolos na parte aérea. Com o aumento da disponibilidade do nitrato, a capacidade de redução do mesmo nas raízes se torna limitante e uma maior proporção do nitrato é translocada para a parte aérea das plantas.
Apesar dos ganhos produtivos observados pelo uso predominante de adubos nitrogenados contendo nitrato, há problemas ambientais relativos ao uso de adubos nítricos, como a maior emissão de óxido nitroso (N2O), um dos mais potentes gases de efeito estufa ou a eutrofização de corpos d’água em consequência da lixiviação de nitrato, principalmente em solos pouco intemperizados. Em sistemas hidropônicos, particularmente os fechados ou recirculantes, há redução da emissão de N2O e do descarte e lixiviação de água enriquecida em nitrato.
As hortaliças são a principal fonte de nitrato na alimentação humana em razão da alta capacidade de acúmulo dessa forma de N por parte desse grupo de cultivos, principalmente pelas folhosas, como a alface. Pelo menos 80% do nitrato da dieta humana provém do consumo de hortaliças. Diversas variáveis ambientais afetam o acúmulo de nitrato pelas hortaliças folhosas, tais como composição de adubos nitrogenados, temperatura, intensidade luminosa, estágio de desenvolvimento e estado hídrico das plantas.
Limites máximos
Apesar de ter sido implicado por muito tempo como a principal causa da metahemoglobinemia, ou síndrome do bebê azul, pesquisas recentes indicam não haver ligação direta entre o consumo de nitrato e a metahemoglobinemia, embora o acúmulo de nitrito possa estar relacionado. Apesar disso, ainda há preocupação em relação à presença de nitrato em hortaliças e alguns países têm preconizado limites máximos. A legislação europeia prevê a concentração limite máxima de nitrato em alface de 2500 ppm no verão, quando temperatura e luminosidade não são limitantes, e de 4500 ppm no inverno.
O trabalho, realizado em 2022, visou avaliar a produção de massa fresca e o acúmulo de nitrato de folhas de alface cultivado em sistema hidropônico DFT com soluções nutritivas contendo diferentes proporções de nitrato e amônio, em condições controladas e sob iluminação artificial. Os experimentos foram conduzidos em sistema hidropônico DFT, em um contêiner, sob iluminação artificial e com o uso de termopainéis e unidades de controle de temperatura, mantida em 25 ºC ± 1 ºC, e umidade relativa do ar de 70%.
Os pesquisadores usaram mudas com 20 dias de germinadas, cultivadas em bandejas plásticas de 200 células de alface crespa da variedade Vanda e alface romana da variedade Branca de Paris. Foram testados os efeitos de quatro níveis de nitrato na solução nutritiva sobre o crescimento, a produção de massa fresca e o teor de nitratos em folhas de alface. Os tratamentos consistiram em quatro soluções nutritivas, todas com as mesmas concentrações de nutrientes, mas com proporções variáveis de N na forma de nitrato (N-NO3-) e nitrogênio na forma de amônio (N-NH4+). A condutividade elétrica das soluções nutritivas foi mantida em 1,4 (± 0,1) mS.cm-1 e o pH foi mantido em 5,5 (±0,2) ao longo da duração do experimento.
O experimento mostrou que o teor de nitrato na seiva de folhas de alface aumentou à medida que se elevou a concentração de nitrato na solução nutritiva, tanto para a alface romana quanto para a crespa. A solução contendo a proporção de 85% de NO3– e 15% de NH4+ apresentou teores maiores de nitrato em folhas significativamente maiores para as duas variedades estudadas, embora em ambos os casos esses teores tenham permanecido abaixo dos limites estabelecidos pela legislação europeia, ou seja, 2500 ppm no verão e 4500 ppm no inverno.
Ítalo Moraes Rocha Guedes
Pesquisador da Embrapa Hortaliças
Marcos Brandão Braga
Pesquisador da Embrapa Hortaliças
Juscimar da Silva
Pesquisador da Embrapa Hortaliças
Ederson Longaretti Soares
Técnico agrícola, bolsista de apoio à inovação
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