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Interactions of silicon with essential and beneficial elements in plants

E. A. Kirkby, J. Pavlovic, L. Kostic, M. Nikolic, P. Bosnic

Esta revisão sintetiza as evidências sobre como o silício influencia a aquisição, absorção e translocação de nutrientes essenciais (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn, Mn, Cu, B, Cl, Ni) e elementos benéficos (Al, Na, Se) em plantas. O silício atua modulando a expressão de transportadores de elementos e melhorando a disponibilidade de nutrientes na rizosfera, com efeitos que variam conforme a espécie vegetal e o status nutricional. Além de aliviar deficiências nutricionais, o silício também mitiga a toxicidade por excesso de certos elementos, destacando seu papel multifacetado na fisiologia vegetal. A revisão ressalta a importância do silício para práticas agronômicas sustentáveis, como a redução do uso de fertilizantes e pesticidas.

Silício, nutrientes, elementos benéficos, deficiência, toxicidade, transportadores

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Magnesium supports nitrogen uptake through regulating NRT2.1/2.2 in soybean

H. Liao, M. M. Nie, W. L. Qi, W. T. Peng, Y. B. Xiao, Z. C. Chen

Este artigo aborda a interação entre dois nutrientes essenciais, magnésio e nitrogênio, e seus efeitos na nutrição da soja. O magnésio promove a absorção de nitrogênio pela soja por meio da regulação positiva da expressão dos genes transportadores de nitrato nas raízes. Este efeito é específico para a absorção de nitrato (e não de amônio) e parece ser mediado pela facilitação da alocação de sacarose da parte aérea para as raízes, que atua como sinal para a ativação dos transportadores. A compreensão dos mecanismos de interação magnésio-nitrogênio pode subsidiar estratégias para otimizar a nutrição e a produtividade da soja.

Magnésio, absorção de nitrogênio, soja, NRT2, sacarose

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Molybdenum in soil-plant system: bioavailability, dynamics and implications for sustainable crop production

Anjali, B. Babal, M. Rana, N. K. Sankhyan, P. Kumar, P. Thakur, S. Kumari, S. Sharma

Esta revisão discute a dinâmica do molibdênio no sistema solo-planta, abordando princípios gerais aplicáveis a diversas culturas de interesse agrícola, sem restrição a uma espécie específica. O molibdênio é o micronutriente menos abundante nos tecidos vegetais, mas desempenha papel crucial no metabolismo das plantas, especialmente no estágio reprodutivo. Sua disponibilidade no solo é governada por fatores como pH, material de origem, matéria orgânica e mecanismos de adsorção-dessorção, o molibdênio é mais disponível em solos alcalinos. O manejo adequado da fertilização com molibdênio é essencial para otimizar a produção agrícola de forma sustentável.

Nutrição vegetal, ativação enzimática, saúde humana, suplementação de micronutrientes

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Calcium delivery and storage in plant leaves: exploring the link with water flow

B. J. Hocking, B. N. Kaiser, B. Xu, M. Dayod, M. Gilliham, R. A. Leigh, S. D. Tyerman, S. J. Conn

Esta revisão integra o conhecimento sobre o transporte e armazenamento de cálcio nas folhas com a dinâmica do fluxo de água nas plantas. O cálcio é um macronutriente com papéis estruturais e de sinalização, cuja distribuição nos tecidos é frequentemente ligada à transpiração, uma vez que o cálcio é transportado principalmente por vias apoplásticas. A revisão explora como a água e o cálcio se movem em conjunto através das plantas. O modelo integrado proposto tem implicações para a compreensão da distribuição de cálcio nos tecidos e para o manejo da nutrição cálcica em culturas agrícolas.

Aquaporinas, cálcio, armazenamento de cálcio, condutância hidráulica foliar, fluxo de água foliar, transpiração

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Molybdenum-induced effects on photosynthetic efficacy of winter wheat (Triticum aestivum L.) under different nitrogen sources are associated with nitrogen assimilation

A. M. Elyamine, C. Hu, J. Afzal, M. A. F. Ismael, M. Imran, M. Riaz, M. S. Rana, O. Aziz, S. Hussain, X. Sun

Este artigo mostrou que a suplementação com molibdênio aumentou o peso seco, as trocas gasosas, o teor de clorofila e a atividade da nitrato redutase. Os resultados indicam que o molibdênio potencializa a fotossíntese não apenas por vias estruturais, mas também por meio de uma assimilação mais eficiente do nitrogênio, sugerindo que a adubação com molibdênio pode ser uma estratégia para fortalecer o aparato fotossintético e otimizar a nutrição nitrogenada do trigo. O molibdênio desempenha um papel fundamental na eficiência fotossintética do trigo de inverno, atuando de forma sinérgica com diferentes fontes de nitrogênio.

Molibdênio, fontes de nitrogênio, Triticum aestivum L., fotossíntese, cloroplasto, transportador de nitrato (TaNRT1.1)

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Agricultural crop influences availability of nickel in the rhizosphere; a study on base cation saturations, Ni dosages and crop succession

E. F. Santos, F. G. Macedo, J. Lavres

Este artigo nvestigou como a saturação por bases do solo e a aplicação de doses de níquel afetam a disponibilidade desse micronutriente na rizosfera de soja e girassol, cultivados em sucessão. Os resultados mostraram que a disponibilidade de níquel foi maior na rizosfera do que no solo adjacente, e que a espécie vegetal influenciou significativamente a atividade das enzimas urease e desidrogenase. Os resultados sugerem que a rizosfera deve ser considerada no monitoramento de níquel em áreas agrícolas que recebem esse nutriente.

Micronutrientes, metais pesados, extração sequencial de níquel, urease, desidrogenase, extratores

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GORK channel: A master switch of plant metabolism?

G. Chen, G. D. Adem, L. Shabala, S. Shabala, Z. H. Chen

Esta revisão propõe que os canais de efluxo de potássio GORK atuam como um interruptor do metabolismo celular em plantas, ajustando a homeostase intracelular de K⁺ em resposta a condições ambientais alteradas. Evidências indicam que moléculas sinalizadoras, como ácido gama-aminobutírico (GABA), proteínas G, ATP e fosfatases, regulam esses canais, integrando respostas a estresses bióticos e abióticos. Essa regulação fina maximiza o potencial adaptativo das plantas, posicionando os canais GORK como um elo central entre o metabolismo e a tolerância a estresses.

Ácido gama-aminobutírico (GABA), proteína G, nucleotídeo cíclico, ATP, canal de efluxo de potássio, evolução molecular

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Chloride: not simply a ‘cheap osmoticum’, but a beneficial plant macronutrient

M. Gilliham, S. W. Henderson, S. Wege

Esta revisão demonstra que o cloreto, tradicionalmente considerado um micronutriente, atua como um macronutriente benéfico para as plantas, promovendo aumento de biomassa, expansão foliar, melhor eficiência no uso da água e do nitrogênio. A revisão explora as vias de absorção e translocação do cloreto, os mecanismos de transporte e sua seletividade em relação ao nitrato, além de discutir seu papel como osmorregulador e seus efeitos benéficos sobre a capacidade de retenção de água e a eficiência do uso de nitrogênio. O cloreto acumula-se em concentrações milimolares na maioria das plantas, e sua adição ao meio de crescimento, em níveis acima do micronutriente, melhora o crescimento, mesmo em espécies não halófitas.

Benéfico, cloreto, macronutriente, nitrato, osmótico, seletividade, transporte, turgor

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Zinc in plants: Integrating homeostasis and biofortification

C. Stanton, D. Podar, D. Sanders, U. Krämer

Esta revisão integra os conhecimentos atuais sobre a homeostase de zinco em plantas, abordando desde a aquisição radicular e distribuição até os mecanismos moleculares de tolerância ao excesso e à deficiência. O zinco é um micronutriente essencial para as plantas, e sua deficiência no solo e na dieta humana é um problema global de saúde pública. A revisão também apresenta um panorama das estratégias de biofortificação de culturas com zinco, visando aumentar o teor do nutriente nos grãos e reduzir a desnutrição humana.

Zinc, biofortificación, homeostasis de Zn, cereales, Arabidopsis, cebada, trigo, arroz

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Phosphorus (P) and Zinc (Zn) nutrition constraints: A perspective of linking soil application with plant regulations

F. Nadeem, F. Waseem, L. Deng, N. Ali, R. Mahmood, R. Wang, S. Abbas, S. Bibi, X. Li, Y. Zhong

Esta revisão aborda a dinâmica do fósforo e zinco no sistema solo-planta, explorando os progressos no conhecimento sobre transportadores e reguladores de fósforo e zinco, com o objetivo de vincular as práticas de aplicação ao solo com os mecanismos de regulação vegetal. A coexistência de fósforo e zinco no solo representa um desafio global para a nutrição de plantas, tanto em solos ácidos quanto em solos alcalinos calcários, devido à precipitação de fosfato de zinco. A compreensão integrada desses processos é essencial para superar as restrições de disponibilidade e otimizar a nutrição das culturas.

Antagonismo entre P e Zn, taxas de aplicação no solo, acúmulo em tecido vegetal, genes responsivos a P e Zn, culturas agrícolas

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Synergistic effects of nitrogen metabolites on auxin regulating plant growth and development

S. Yuan, X. Y. Yang, Y. F. Fu, Z. W. Zhang

Este artigo de opinião explora as interações sinérgicas entre metabólitos do nitrogênio como nitrato, amônio, triptofano e óxido nítrico, e a auxina na regulação do crescimento e desenvolvimento vegetal. Essas interações sinérgicas aprofundam a compreensão de como o metabolismo do nitrogênio influencia processos como germinação, elongação radicular, gravitropismo e floração, abrindo caminho para estratégias de manejo nutricional mais eficientes.

Metabólitos de nitrogênio, amônio, nitrato redutase, óxido nítrico, triptofano aminotransferase, sinalização e transporte de auxina

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Effect of manganese-rich solid waste on soil phosphorus availability applied as monopotassium and rock phosphate in two contrasting soils

K. Abdalla, L. Titshall, M. A. Elsheikh, P. Muchaonyerwa

Este artigo investigou como a adição de resíduos sólidos ricos em manganês afeta a disponibilidade de fósforo em solos de texturas contrastantes, utilizando duas fontes de fósforo. Os resultados mostraram que a adição do resíduo de manganês reduziu significativamente a disponibilidade de fósforo em ambos os solos, com as maiores reduções no solo arenoso. Os achados indicam que o resíduo rico em manganês tem melhor desempenho em solos argilosos com adição de fosfato de rocha, abrindo caminho para estratégias de fitorremediação e reaproveitamento de resíduos da mineração.

Rocha fosfática, KH2PO4, experimento de incubação, resíduos de mineração, África do Sul

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