As plantas precisam de proteínas para um crescimento e desenvolvimento saudáveis. Um dos papéis críticos da proteína nas plantas é regular o fototropismo e mediar a resposta das plantas aos ciclos de claro-escuro. As proteínas também estão envolvidas em reações de geração de energia, estrutura intracelular e transporte de membrana.
As proteínas são constituídas por blocos de construção menores chamados aminoácidos. As plantas requerem cerca de 20 aminoácidos para iniciar a síntese de proteínas e para que o crescimento das plantas ocorra. Ao contrário dos animais que podem derivar aminoácidos ao consumir plantas e outros organismos, as plantas dependem enormemente dos nutrientes do solo para seu suprimento de proteína.
Como o nitrato é um dos principais elementos da proteína, os sistemas agrícolas usam fertilizantes de nitrogênio para reabastecer os nutrientes do solo e ajudar as plantas a gerar as proteínas necessárias. Os nitratos são convertidos em aminoácidos, sintetizados em proteínas e armazenados em diferentes locais da planta. Apenas uma pequena porcentagem de nitratos, no entanto, é absorvida pelas plantas, e o nitrogênio remanescente lixivia para o solo, para o ar ou para a água.
A deficiência de proteína nas plantas pode levar a um crescimento atrofiado, geralmente caracterizado por folhas inferiores verde-claras ou o amarelecimento das folhas mais velhas. Uma deficiência adicional pode levar ao desenvolvimento de necrose ou descoloração marrom e morte da ponta da folha.