Métodos Diagnósticos Alternativos para Monitoramento da Fertirrigação em Citros

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1 VII Simpósio de Citricultura Irrigada Métodos Diagnósticos Alternativos para Monitoramento da Fertirrigação em Citros Prof. Dr. Roberto Lyra Villas Bôas Dra. Thais Regina de Souza Setembro/2010

2 Métodos Diagnósticos Alternativos: 1. Análise da Solução do Solo 2. Medida Indireta da Clorofila 3. Análise da Seiva

3 Porque utilizar outras técnicas de análise?? Irrigação localizada: fertirrigação Adubação Convencional x Fertirrigação Parcelamento Estádios de Desenvolvimento da Cultura Monitoramento da planta e do solo Outras Técnicas de Análise Auxiliar o Manejo da Adubação via Fertirrigação Fertirrigação: Outros Padrões

4 Projeto de Pesquisa Instalado em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico; Reginópolis SP - Fazenda Emu; Pertence à empresa Citrovita (Votorantim/Agroindústria); Variedades de copa: Tratamentos Valência e Hamlim; - 5 doses N, P e K Porta enxerto: T1 sem citrumelo nutriente Swingle; T2 25% de N, P e K (35, 10 e 33 kg ha -1 ) Safras 2007/2008 e 2008/2009; T3 50% de N, P e K (70, 20 e 65 kg ha -1 ) Idade das T4 plantas 100% 5 e de 6 anos; N, P e K (140, 40 e 130 kg ha -1 ) Sistema irrigação: T5 200% gotejo de N, - linha P e K simples; (280, 80 e 260 kg ha -1 ) Delineamento estatístico: blocos ao caso com 4 repetições; Fontes: nitrato de amônio, cloreto de potássio branco e ácido fosfórico; Parcelamento: 68 aplicações (setembro a abril).

5 1. Análise da Solução do Solo A solução do solo Composição química da solução equivalente ao absorvido pela planta Extração da solução do solo no campo extratores de cápsulas porosas Vantagens x Desvantagens fácil manejo, custo, rapidez, não destrutiva extração e variação

6 1. Extrator de Solução do Solo Aplicação do vácuo Vedação Coleta da solução Tubo de PVC Cápsula porosa

7 1. Instalação dos extratores de solução do solo Salomão, 2009 Profundidades: 15, 30, 60 e 90 cm Distâncias do emissor: 5, 15, 25 e 35 cm Tempos de vácuo: 0, 2, 4, 6 e 12 horas após a fertirrigação Tempos de coleta: 2 e 12 horas após o vácuo Conclusões: Tempo mínimo: vácuo/coleta - 4/2 horas N: 25 cm emissor e 30 cm prof. P e K: 15 cm emissor e 30 cm prof.

8 Formação do Bulbo Molhado Tempo Textura do solo Vazão do Gotejador

9 Tempo: 4 horas vácuo e 2 horas coleta. Solo: Arenoso Vazão: 2,3 L h -1 Distância do emissor Profundida ade NO 3 (mg L -1 ) K (mg L -1 ) P (mg L -1 ) (Salomão, 2009)

10 1. Coleta da Solução do Solo Profundidades: 30 e 60 cm; Local: 20 cm do emissor, sob a projeção da copa; 11 coletas (meses) Aplicação Vácuo Coleta Solução 12 horas / 4 horas 6 horas / 2 horas (Souza, 2010)

11 1. Análise da Solução do Solo Equipamentos portáteis: determinação no campo Peagâmetro Condutivímetro N-NO 3 - Na + K +

12 1. Resultados: Média 11 coletas Solução do solo Valência 30 e 60 cm Tratamento ph CE N-NH 4 N-NO 3 K Ca Mg P B Mn Zn Fe Cu Prof. 30 cm ds m mg L T1 (0%) 5,7 0,2 7,5 6,9 9,1 8,2 3,0 1,3 0,5 1,0 1,6 0,02 0,1 T2 (25%) 5,2 0,4 7,1 13,6 13,5 18,2 7,3 1,2 1,8 1,9 2,5 0,02 0,1 T3 (50%) 3,8 0,7 7,7 34,9 40,5 28,0 8,2 1,1 2,9 5,2 5,5 0,02 0,2 T4 (100%) 3,6 1,0 26,9 78,5 62,8 31,6 9,3 2,6 3,6 6,8 6,6 0,02 0,3 T5 (200%) 3,3 1,6 67,3 102,9 122,0 22,0 6,8 8,5 3,5 7,0 7,6 0,03 0,1 Teste F 117,9 ** 106,0 ** 40,4 ** 78,2 ** 97,3 ** 15,4 ** 7,1 ** 36,3 ** 27,5 ** 34,3 ** 24,3 ** 5,4 ** 7,6 ** Prof. 60 cm T1 (0%) 5,6 0,1 7,1 10,1 11,2 3,3 1,6 0,4 0,5 0,9 1,1 0,02 0,1 T2 (25%) 5,0 0,3 6,8 16,3 13,4 13,7 4,9 0,1 1,7 2,8 3,2 0,02 0,2 T3 (50%) 3,8 0,6 6,7 43,3 41,3 17,0 6,4 0,3 2,1 4,0 3,8 0,01 0,2 T4 (100%) 3,4 1,0 19,2 63,7 50,7 18,8 7,9 2,3 3,1 5,8 5,0 0,03 0,2 T5 (200%) 3,5 1,5 50,8 145,5 122,1 18,7 8,8 2,0 2,1 7,4 6,2 0,02 0,1 Teste F 202,4 ** 149,1 ** 40,3 ** 45,5 ** 101,9 ** 16,0 ** 12,7 ** 8,1 ** 39,0 ** 27,2 ** 20,4 ** 7,7 ** 5,8 ** (Souza, 2010)

13 1. Solução do solo - Potencial de Perda Lixiviação NO 3 - Valência 08/09 N-NO3 solução do solo (mg L -1 ) Parcelamento da adubação (%) 12, estresse N-NO3 (30 cm) N-NO3 (60 cm) Precipitação out/08 nov/08 dez/08 jan/09 f ev/09 mar/09 abr/09 mai/09 mês/ano Precipitaç ção (mm) Profundidade efetiva sistema radicular - 60 cm Pires et al. (2005) (Souza, 2010)

14 1. Solução do solo - Potencial de Perda Potássio Valência 08/09 Parcelamento adubação (%) (C) K solução do solo (mg L -1 ) , estresse K (30 cm) K (60 cm) Precipitação out/08 nov/08 dez/08 jan/09 f ev/09 mar/09 abr/09 mai/ Precipita ação (mm) mês/ano Profundidade efetiva sistema radicular - 60 cm Pires et al. (2005) Resultado semelhante para B Variedades e Safras (Souza, 2010)

15 2. Medida Indireta da Clorofila Conceito: Clorofilômetro Intensidade de coloração verde das folhas Recomendação de N para citricultura Análise Foliar Vantagens x Desvantagens não destrutiva, rápida, simples, absorção de luxo custo

16 2. Determinação Medida Indireta da Clorofila SPAD-502 (Minolta) SPAD-502 DL (Minolta) N-Tester (Yara) CM 1000 (Spectrum) Dualex (Force-A) Clorofilog (Falker)

17 Variação da leitura SPAD em um pomar homogêneo e fertirrigado Quadrante Leitura SPAD 1 Norte 82,8 a Sul 81,5 b Leste 82,8 a Oeste 80,2 c Teste F 23,76** c.v. 4,60 Lado da Folha Leitura SPAD 1 Esquerdo 81,7 a Direito 81.9 a Teste F 0,60 ns c.v. 4,30 Horário Leitura SPAD 1 10:15 81,8 a 13:20 81,8 a 15:00 81,7 a Teste F 0,05 ns c.v. 4,60 Valores seguidos pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. 1 Leituras SPAD (Soil and Plant Analysis Development - unidade adotada pela MINOLTA) (Souza et al., 2007)

18 2. Determinação Medida Indireta da Clorofila Medida indireta da clorofila - 3ª e a 4ª folhas recém maduras (a partir de um dreno - fruto ou brotação nova); - 4 quadrantes, altura mediana; - 40 folhas por parcela; - medidor portátil clorofilômetro (Minolta, 1989); modelo SPAD um lado da nervura, folha para cima; - centro da folha; - 0,6 mm da margem/determinado aparelho; - 22 coletas (duas safras). 4ª 3ª Análise foliar: Mesmas folhas (Bataglia, 1983)

19 Gradiente Folha - Leitura SPAD 42,5 54, ,7 79,7 82,4 84,1 86.5

20 2. Resultados Medida Indireta da Clorofila Valência 78 Leitura SPAD 29 Leitura SPAD N Foliar SPAD y = -0,0002x2 + 0,05x + 73,6 R² = 0,96** N Foliar y = -0,00007x2 + 0,03x + 25,4 R² = 0,97** Teor Foliar de N (g kg -1 ) Valor máximo Leitura SPAD: Valência e Hamlin 77,8 e 78,2 165 e 184% dose de N 231 e 258 kg ha -1 de N Tratamentos (%) Hamlin Comportamento semelhante Leitura SPAD x N Folha Vantagens Leitura SPAD Leitura SPAD N Foliar SPAD y = -0,0001x2 + 0,05x + 73,2 R² = 0,96** N Foliar y = -0,00005x2 + 0,03x + 25,9 R² = 0,99** Teor Foliar de N (g kg -1 ) Tratamentos (%) (Souza, 2010)

21 2. Resultados Medida Indireta da Clorofila y = 1,35x + 39,04 R² = 0,95** Lei itura SPAD Teor Foliar de N (g kg -1 ) Fevereiro/Março - recomendado análise foliar laranja Teor adequado de N na folha: 23 a 27 g kg -1 (Quaggio, 2005) y = 1,58x + 33,24 R 2 = 0,84** Valor adequado de Leitura SPAD: 70,0 a 76,4 (Souza, 2010)

22 2. Resultados Medida Indireta da Clorofila 1,00 0,98 0,96 ISN 0,94 0,92 0,90 0,88 T1 T2 T3 T4 T5 ISN set 1 out 2 nov 3 dez 4 jan 5 fev 6 mar 7 abr 8 mai 9 jun 10 jul 11 ago 12 Meses ISN = Índice de Suficiência de Nitrogênio Leitura SPAD em uma parcela/leitura SPAD em uma parcela com alto teor de N Orientação quanto a necessidade da adubação nitrogenada Piekielek & Fox (1992)

23 3. Análise da Seiva A Seiva Líquido contido nos tecidos condutores Vantagens x Desvantagens Análise da Seiva x Análise Foliar Seiva - análise pontual - sensível - sem padronização Folha - acúmulo de nutrientes - idade da folha - definido e padronizado

24 Análise da Seiva Técnica de diagnóstico nutricional muito útil quando a adubação pode variar em poucos dias, o que ocorre com a FERTIRRIGAÇÃO

25 3. Determinação - Análise da Seiva Coleta do Material: pecíolo - folha destinada à análise foliar pecíolo + nervura - folha destinada à análise foliar folha destinada à análise foliar ramo da brotação nova ramo da planta 10 ml de seiva = 20 a 30 gramas de tecidos para hortaliças = 40 a 100 gramas de tecidos cultura lenhosa Definir horário de coleta (manhã) Processar o material o mais rápido possível

26 3. Determinação - Análise de Seiva Extração da Seiva (métodos): auxílio de prensas (Fontes et al., 2002; Blanco, 2004) éter etílico - congelamento (Souza, 2010; Cadahia & Lucena, 2000) câmara de pressão coleta de exsudatos (Vitória & Sodek, 1999; Oliveira et al., 2003) acetato de etila, 1-butanol, éter de petróleo ou xileno (Moreno & García-Martinez, 1980) Autores denominam seiva o material extraído

27 3. Determinação - Análise de Seiva Auxílio de prensas (análise no campo) Limpar Cortar (2 a 3 cm) (1) Prensar (2) Extrair (3) Determinar concentração em kits de leitura rápida Cardy (3) Fontes et al., 2002; Blanco, 2004

28 3. Determinação - Análise de Seiva Éter etílico (análise no laboratório) Coletar - Ramo Separar Ramo/Folha Cortar Introduzir em Éter Etílico Congelar Souza, 2010; Cadahia & Lucena (2000) Limpar Separar Éter/Seiva Seiva

29 3. Resultados - Análise da Seiva Valência e Hamlin - Média 22 meses Aumento Queda Pouca Variação Tratamento ph K P N-NH 4 N-NO 3 Ca Mg Mn Zn Valência --- g L mg L T1 (0%) 5,4 4,0 3,6 23,6 62,8 596,8 474,4 0,9 2,6 T2 (25%) 5,4 4,0 3,4 23,2 72,1 570,9 433,0 1,4 3,1 T3 (50%) 5,4 4,0 3,5 24,0 72,7 560,3 425,9 2,2 4,2 T4 (100%) 5,4 4,3 3,5 27,8 100,3 535,5 393,7 3,7 4,2 T5 (200%) 5,4 4,2 3,3 31,3 108,0 577,9 418,4 4,4 4,5 Teste F 0,7 ns 3,6 ** 2,5 * 12,6 ** 49,4 ** 2,6 * 5,7 ** 114,0 ** 22,2 ** Tukey (5%) Var. 5,4 b 4,0 a 3,5 a 26,0 a 83,2 b 565,6 a 429,1 a 2,5 a 3,7 a Hamlin T1 (0%) 5,5 3,8 3,5 22,8 61,6 581,8 468,5 0,9 2,4 T2 (25%) 5,5 3,9 3,6 24,4 75,4 583,9 466,4 1,1 3,2 T3 (50%) 5,5 3,9 3,6 25,5 99,5 609,4 475,8 2,1 3,9 T4 (100%) 5,5 4,0 3,6 26,0 131,8 608,7 458,2 3,5 4,9 T5 (200%) 5,5 4,1 3,3 25,1 130,0 560,5 391,8 4,5 4,7 Teste F 0,8 ns 2,2 ns 1,5 ns 5,4 ** 71,9 ** 2,2 ns 8,7 ** 132,3 ** 38,5 ** Tukey (5%) Var. 5,5 a 3,9 a 3,5 a 24,8 a 99,6 a 588,9 a 452,1 a 2,4 a 3,8 a

30 Seiva x Solução do Solo Cátions NH 4 Seiva (mg L -1 ) Valência R = 0,97 A K Seiva (g L -1 ) 4,4 4,3 4,2 4,1 4,0 Valência R = 0,71 B NH 4 Solução do Solo (mg L -1 ) 3, K Solução do Solo (mg L -1 ) Ca Seiva (mg L -1 ) R = - 0,93 Valência C Mg Seiva (mg L -1 ) R = - 0,94 Valência D Ca Solução do Solo (mg L -1 ) Mg Solução do solo (mg L -1 ) Plantas Cítricas alta concentração de Ca nas folhas Mattos Junior et al. (2005)

31 Acidificação do Solo Desequilíbrio Nutricional Afeta absorção de outros cátion (Ca +2, Mg +2, K + ) Amônio é Tóxico Dissipa o gradiente de ph Epstein e Bloom (2006)

32 3. Resultados Laranja - Valência e Hamlin Elevada concentração de K na seiva Função na Planta : ativador enzimático, controle osmótico (Malavolta et al., 1997) NH 4 + NO 3 na Seiva (mg L -1 ) Hamlin y = 19,57x - 404,7 R² = 0,87** Hamlin Valência Valência y = 13,29x - 249,8 R² = 0,97** Teor Foliar de N (g kg -1 ) N Foliar x N Seiva N Foliar - 23 a 27 g kg -1 N Seiva Valência - 56 a 109 mg L -1 N Seiva Hamlin - 45 a 124 mg L -1 K Foliar x K Seiva K Foliar - 10 a 15 g kg -1 K Seiva Valência - 2,1 a 4,6 g L -1 K Seiva Hamlin - 2,2 a 3,7 g L -1 Teor de K na seiva (g L -1 ) 4,5 4,3 4,1 3,9 3,7 3,5 Hamlin Valência Hamlin y = 0,31x - 0,91 R² = 0,80** Valência y = 0,49x - 2,77 R² = 0,88** 3, Teor Foliar de K (g kg -1 ) Souza (2010)

33 3. Resultados Diferenças: variedades e culturas Concentração de N-NO 3 na seiva Variedades de Laranja: Variedade Hamlin (precoce) mg L -1 Variedade Valência (tardia) - 83 mg L -1 (Souza, 2010) Variedades de Tomate: Variedade Caruzo mg L -1 Variedade Tropic mg L -1 (Coltman 1987 e 1988) Plantas lenhosas N na seiva na forma de aminoácidos Cadahia & Lucena (2000)

34 Valores baixos de N-NO 3 na seiva da laranja N Total (g cm -3 ) N aminoácido (g cm -3 ) N - NO 3 (g cm -3 ) Laranja - Washington Navel 92 a 97% de N = aminoácidos livres (prolina e asparagina) 3 a 8% de N = nitrato Moreno & García-Martínez (1983)

35 3. Fatores que afetam a concentração de nutrientes na seiva Grande número de fatores: Estádio de desenvolvimento da cultura; Precipitação/Irrigação - água no solo; Adubação - solução do solo; Transpiração - temperatura, hora do dia, idade da planta (Bonato, 1998).

36 N (NH 4 + NO 3 ) seiva (mg L -1 ) P seiva (g L -1 ) Laranja Hamlin - Fertirrigação - Safra 07/08 25% N ago/07 set/07 out/07 nov/07 dez/07 jan/08 fev/08 mar/08 abr/08 mai/08 jun/08 jul/08 ago/ mês/ano 25% N Dose N, P 2 O 5 e K 2 O: T1-0 T2-25% T3-50% T4-100% T5-200% 100% P K seiva (g L -1 ) Estádio de desenvolvimento da cultura 25% 25% N 25% K 25% K N ago/07 set/07 out/07 nov/07 dez/07 jan/08 fev/08 mar/08 abr/08 mai/08 jun/08 jul/08 ago/08 mês/ano Seiva responde de forma rápida a adubação 0 ago/07 set/07 out/07 nov/07 dez/07 jan/08 fev/08 mar/08 abr/08 mai/08 jun/08 jul/08 ago/08 mês/ano (Souza, 2010)

37 Laranja Hamlin - Fertirrigação - Safra 07/08 Seiva responde de forma rápida a adubação N (NH 4 + NO 3 ) seiva (mg L -1 ) % N 25% N ago/07 set/07 out/07 nov/07 dez/07 jan/08 fev/08 mar/08 abr/08 mai/08 jun/08 jul/08 ago/08 mês/ano Seiva mais sensível % N N folha (g kg -1 ) % N Folha demora um pouco mais a dar reposta de efeito da adubação 22 ago/07 set/07 out/07 nov/07 dez/07 jan/08 fev/08 mar/08 abr/08 mai/08 jun/08 jul/08 ago/08 mês/ano (Souza, 2010)

38 Seiva x Solução do Solo NO 3 Seiva (mg L -1 ) R = 0, NO 3 Solução do Solo (mg L -1 ) Seiva correlação positiva com a concentração de nutrientes na Solução do Solo Souza (2010)

39 Laranja Hamlin - Fertirrigação Precipitação Hamlin 07/08 N Seiva (mg L -1 ) água estresse estresse estresse água Hamlin 07/08 Parcelamento adubação (%) N Seiva Precipitação 0 set/07 out/07 nov/07 dez/07 jan/08 fev/08 mar/08 abr/08 mai/08 jun/08 jul/08 ago/08 mês/ano Parcelamento adubação (%) água estresse estresse estresse água Precipitação (mm) Precipitação Concentração na seiva K seiva (g L -1 ) K Seiva Precipitação Precipitação (mm) Janeiro/ mm 0 set/07 out/07 nov/07 dez/07 jan/08 fev/08 mar/08 abr/08 mai/08 jun/08 jul/08 ago/08 0 mês/ano (Souza, 2010)

40 Laranja Hamlin - Fertirrigação Temperatura Hamlin 07/08 K seiva (g L -1 ) Parcelamento adubação (%) água estresse estresse estresse água K Seiva Precipitação set/07 out/07 nov/07 dez/07 jan/08 fev/08 mar/08 abr/08 mai/08 jun/08 jul/08 ago/08 Hamlin 08/09 mês/ano Parcelamento adubação (%) 12,5 12, estresse estresse estresse água ,6 C Precipitação (mm) Influência da Temperatura K seiva (g L -1 ) K Seiva Precipitação Precipitação (mm) 17,9 C 1 set/08 out/08 nov/08 dez/08 jan/09 fev/09 mar/09 abr/09 mai/09 jun/09 jul/09 ago/09 mês/ano 0

41 Métodos Diagnósticos Alternativos x Produção - Valência 08/09 Leitura SPAD Solução do Solo 40 (E) 40 (F) Produção (t ha -1 ) R = 0,85 Produção (t ha -1 ) R = 0, Leitura SPAD NH 4 + NO 3 Solução do Solo (mg L -1 ) 40 Análise da Seiva (G) Produção (t ha -1 ) R = 0, NH 4 + NO 3 Seiva (mg L -1 )

42 Considerações finais: Técnicas promissoras; Sensíveis, Pontuais; Definir padrões; Pesquisa. Análise da Solução do Solo Medida Indireta da Clorofila Análise da Seiva Monitoramento nutricional de plantas cítricas Ferramentas auxiliares no manejo da fertirrigação

43 AGRADECIMENTO