POTENCIAL DE TOXIDEZ DE COBRE NA CITRICULTURA DESORDENS FISIOLÓGICAS E BOAS PRÁTICAS PARA MITIGAÇÃO

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1 POTENCIAL DE TOXIDEZ DE COBRE NA CITRICULTURA DESORDENS FISIOLÓGICAS E BOAS PRÁTICAS PARA MITIGAÇÃO Franz W.R. Hippler franz@ccsm.br 4º SEMANA DA CITRICULTURA - 6 DE JUNHO DE 218

2 DO QUE VAMOS FALAR HOJE: POTENCIAL DE TOXIDEZ DE COBRE NA CITRICULTURA DESORDENS FISIOLÓGICAS E BOAS PRÁTICA PARA MITIGAÇÃO Os papeis do Cobre na produção dos citros Os níveis de Cobre no Cinturão Citrícola A toxidez de Cobre em laranjeiras Qual a fonte? Quais os danos nas árvores? Como reduzir os níveis de Cobre nas laranjeiras Como reduzir os danos causados pelo excesso de Cobre nas árvores

3 DO QUE VAMOS FALAR HOJE: POTENCIAL DE TOXIDEZ DE COBRE NA CITRICULTURA DESORDENS FISIOLÓGICAS E BOAS PRÁTICA PARA MITIGAÇÃO Os papeis do Cobre na produção dos citros Os níveis de Cobre no Cinturão Citrícola A toxidez de Cobre em laranjeiras Qual a fonte? Quais os danos nas árvores? Como reduzir os níveis de Cobre nas laranjeiras Como reduzir os danos causados pelo excesso de Cobre nas árvores

4 O COBRE NA PRODUÇÃO DOS CITROS DOIS CENÁRIOS 1 O COBRE COMO NUTRIENTE A deficiência corre principalmente em plantas jovens 2 Pomares recém instalados Solos de baixa fertilidade Fertilização nitrogenada elevada

5 DEFICIÊNCIA DE COBRE

6 O COBRE NA PRODUÇÃO DOS CITROS 1 DOIS CENÁRIOS O COBRE EM DEFENSIVOS Cupricidas bactericida/fungicida 2 Formar um filme protetivo Controle preventivo de doenças (Cancro cítrico, pinta preta, verrugose e outras)

7 O COBRE NO CONTROLE PREVENTIVO DE DOENÇAS Nova legislação de controle de cancro cítrico em São Paulo entra em vigor em 4 de março 3 de março de 217 O sistema de mitigação de risco (SMR) prevê a adoção de medidas de manejo do pomar que colaborem com a prevenção da chegada da doença ou com a manutenção da incidência de cancro cítrico em níveis baixos. Entre elas estão a adoção de tratamento preventivo com produtos à base de cobre, plantio de mudas sadias e de variedades mais resistentes, controle do minador dos citros, uso de quebra-ventos e destruição de frutos contaminados. (Fundecitrus, 217)

8 O COBRE NO CONTROLE PREVENTIVO DE DOENÇAS Essencial no manejo fitossanitário (Behlau et al., 217)

9 O USO DE FUNGICIDAS CÚPRICOS NA CITRICULTURA Fonte:

10 APLICAÇÕES CONTÍNUAS DE CUPRICIDAS NOS POMARES A intensidade de pulverizações com fungicidas cúpricos ocorre de acordo com a incidência de doenças As aplicações de fungicidas cúpricos podem totalizar em: 3 kg Cu ha -1 ano -1 Parte do cobre aplicado acaba acumulando no solo O excesso de metal afeta o crescimento das plantas e o Ambiente Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+

11 Teores de cobre nos pomares do cinturão citrícola brasileiro Norte Noroeste Centro Sudoeste Sul Amostras de folha, distribuição de frequência (%) n = 692 n = 594 n = 277 n = 239 n = 22 Amostras de solo, distribuição de frequência (%) n = 696 n = 477 n = 2172 n = 1149 n = 373 Níveis baixos: Níveis adequados: Níveis altos-elevados: Níveis excessivos: Folha -1 mg kg -1 de Cu 1-3 mg kg -1 de Cu 3-6 mg kg -1 de Cu > 6 mg kg -1 de Cu Solo -1 mg dm -3 de Cu 1-5 mg dm -3 de Cu 5-15 mg dm -3 de Cu > 15 mg dm -3 de Cu (HIPPLER ET AL., 217)

12 Uso de fungicidas cúpricos acúmulo de cobre no solo Flórida (EUA) 2 anos Indian River Sul da Flórida 3 anos 14 anos Fan et al., 211

13 Cu Cu

14 DE ONDE VÊM OS MAIORES DANOS DA TOXIDEZ DE COBRE VIA FOLHA OU VIA RAIZ? PULVERIZAÇÕES FOLIARES? ACUMULADO NO SOLO

15 n Foliar spray Leaves 1#VF C (mg kg -1 ) y = 2.287x R² =.87** Leaves 2#VF C (mg kg -1 ) 3 Leaves 3#VF C (mg kg -1 ) y =.938x R² =.76* CONCENTRAÇÃO DE COBRE 2 NAS LARANJEIRAS 2VIA FOLHA 1 y =.199x R² =.35 ns Root Cu (mg kg -1 ) g Cu per plant.5 g Cu per plant Trunk + old twigs Cu (mg kg -1 ) 2 2. g Cu per plant Aa 12 Aa Aa 12 Ab Ba 8 8 Ba Ba Bb Aa 4 4 Aa Ab Ab * *** *** Control Sulphate Hydroxide Control Sulphate Hydroxide Control Sulphate Hydroxide 12 Cu (g per plant) Raiz Tronco Ramos Aa New twigs Cu (mg kg -1 ) 2 12 Aa Leaves 1#VF Cu (mg kg -1 ) Ab Aa 6 Ba 6 Ba Ba Bb Ba 3 3 *** *** *** Control Sulphate Hydroxide Leaves 2#VF Cu (mg kg -1 ) Control Sulphate Hydroxide Control Sulphate Hydroxide Folhas 1º fluxo Folhas Cu 2º supply fluxo Folhas 3º fluxo igure 3. Copper tissue concentrations in sweet orange trees 18 days after pplication *Aplicação de via doses soil e fontes or de Cobre foliar via foliar sprays [CuSO 4 or Cu(OH) 2 ]. Legend: VF - recent and m egetative (Hippler et al., flush; 218) 1#, 2# and 3# indicates 7, 9, 18 days after beginning the experiment. Vertical Leaves 3#VF Cu (mg kg -1 ) Ba Ab Ba

16 Soil application Foliar spray Soil Cu -8 cm (mg dm -3 ) y = 29.14x y = x CONCENTRAÇÃO R² =.97** DE COBRE NAS LARANJEIRAS R² =.93** VIA FOLHA Cobre no solo Soil Cu 8-2 cm (mg dm -3 ) Cu (g per plant) Cobre no solo rizosférico Soil Cu -8 cm (mg dm -3 ) 2, 1,6 1,2,8,4. g Cu per plant.5 g Cu per plant 2. g Cu per plant ns Rhizospheric Cu (mg dm -3 ) 2, 1,6 1,2,8,4 * Aa Ba Bb Ab, Control Sulphate Hydroxide Figure 2. Copper availability in two soil depth layers and adjacent to the roots (rhizospheric) with sweet orange trees 18 days after Cu application via soil or foliar sprays [CuSO 4 or Cu(OH) 2 ]. Vertical lines represent standard deviation of the mean (n=5); Soil application experiment: **p<.1; Foliar spray experiment: Control vs Cu-supply treatments : ns: not significant (p>.5) and *p<.5; Cu-Sources: means followed by different lowercase letters are significantly different by Tukey s test (p<.5). Cu-Rates: means followed by different uppercase letters, Cu supply Control Sulphate Hydroxide Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ (Hippler et al., 218)

17 (Hippler et al., 218) Fitotoxicidade por Cobre foliar / Fonte sulfato?!?!

18 INJURIAS CAUSADAS POR NITRATO DE COBRE APLICADO FOLIAR

19 Soil application ighest level of Cu as sulphate foliar sprayed when compared to the lowest level a ame source (Figure CONCENTRAÇÃO 5). In both DE experiments, COBRE NAS the LARANJEIRAS increment of VIA the RAIZ Cu rates supply ei ia soil or foliar sprays reduced the total DW of plants (Figure 5). Root Cu (mg kg -1 ) Raiz Tronco Ramos y = 57.62x R² =.99** 45 mg kg Trunk + old twigs Cu (mg kg -1 ) y = 8.945x R² =.9* New twigs Cu (mg kg -1 ) y =.263x R² =.61 ns Leaves 1#VF Cu (mg kg -1 ) y = 2.287x R² =.87** 3 mg kg -1 Leaves 2#VF Cu (mg kg -1 ) y =.199x R² =.35 ns Leaves 3#VF Cu (mg kg -1 ) y =.938x R² =.76* Root Cu (mg kg -1 ) Dose Cu de (g Cu per (g plant) por planta). g Cu per plant.5 g Cu per plant 2 2 Folhas 1º fluxo Folhas 2º fluxo Folhas 3º fluxo 2. g Cu per plant Aa 12 Aa Aa 12 Ab *Aplicação de Ba 8doses de Cobre no solo como sulfato de cobre 8 + old twigs Cu (mg kg -1 ) w twigs Cu (mg kg -1 ) (Hippler et al., 218)

20 Excesso de Cobre no solo

21 CONCENTRAÇÃO DE COBRE NAS LARANJEIRAS QUANDO ACUMULADO NO SOLO Lenho Folhas QUANDO PULVERIZADO VIA FOLIAR Raízes Lenho Raízes Folhas Mais de 8% do cobre na planta é acumulado nas raízes Mais de 9% do cobre na planta é acumulado na copa (folhas + lenho) (HIPPLER ET AL., 218)

22 Biomassa da planta (g) PARTIÇÃO DE COBRE NAS PLANTAS CÍTRICAS Cobre adequado Cobre alto 19% Roots Raiz 11% 8% 15% 328 mg 66% Twigs Lenho+ trunk Leaves Folhas 82% 124 mg 1 8 y = x R² =.31 ns A concentração de cobre nas folhas pode não representar os níveis tóxicos nas plantas Cu nas folhas (mg kg -1 ) (Hippler et al., 216)

23 COMO O EXCESSO DE COBRE AFETA A PRODUÇÃO DOS CITROS?

24 A TOXICIDADE DE COBRE AFETA PROCESSOS FISIOLÓGICOS ESTRUTURAÇÃO DAS CÉLULAS - Raízes Cobre adequado Toxicidade de Cobre *Microscopia de transmissão em raízes de Valência/Swingle (ZAMBROSI ET AL., 213)

25 A TOXICIDADE DE COBRE AFETA PROCESSOS FISIOLÓGICOS FOTOSSÍNTESE Assimimilação de CO 2 (µmol m -2 s -1 ) CRAVO SWNGLE a a b b.6 µm Cu 24. µm Cu Adequado Alto *Laranjeiras cultivadas em solução nutritiva (Hippler et al., 218)

26 A TOXICIDADE DE COBRE AFETA PROCESSOS FISIOLÓGICOS ASSIMILAÇÃO DE NITROGÊNIO a NRase (nmol NO 2 g -1 MF h -1 ) CRAVO SWNGLE a b b 1.6 µm Cu 24. µm Cu Adequado Alto NRase é uma enzima importante na incorporação de N em proteína (Hippler et al., 216)

27 (Cakmak, 1995) RADICAIS LIVRES O 2 hv e - O 2._ H 2 O 2 OH - Membrana DNA Clorofila Proteína Quebra lipídios Mutação Clorose Disfunção proteína Morte celular

28 A TOXICIDADE DE COBRE AFETA PROCESSOS FISIOLÓGICOS ESTRESSE OXIDATIVO H 2 O 2 (µmol mg -1 MF) CRAVO SWNGLE a a 1,2,9,6 Peroxidação Lipídica CRAVO SWNGLE a a 5 b b,3 b b µm Cu 24. µm Cu b b a a,3,6,9.6 µm Cu 24. µm Cu b b a a 24 1,2

29 A TOXICIDADE DE COBRE AFETA PROCESSOS FISIOLÓGICOS CRESCIMENTO DA PLANTA a Biomassa total (g por planta) CRAVO SWNGLE a b b Redução de >2% no produção de biomassa da planta (*9 dias) µm Cu 24. µm Cu Adequado Alto Os maiores danos no crescimento são verificados no sistema radicular - 3%

30 COMO PODEMOS MINIMIZAR A TOXIDEZ DE COBRE?

31 REDUZINDO OS NÍVEIS DE DE COBRE PARA AS PLANTAS AJUSTE DA QUANTIDADE DE COBRE NAS PULVERIZAÇÕES A pulverização de bactericida cúprico com base no volume das árvores para o controle do cancro cítrico Volume de pulverização e taxas de fungicidas para controle de pinta preta baseado no volume da copa

32 REDUZINDO OS NÍVEIS DE DE COBRE PARA AS PLANTAS PH DO SOLO

33 Concentração de Cobre nas folhas (mg/kg) REDUZINDO OS NÍVEIS DE DE COBRE PARA AS PLANTAS PH DO SOLO E MATÉRIA ORGÂNICA 25 ph 5,7 ; M.O. 1, g kg ph 6.2 ; M.O. 4, g kg -1 5 ph 8.2 ; M.O. 17, g kg Dose de Cobre no solo (mg/kg) *Teor de Cobre nas folhas de seedlings de Swingle (Alva et a., 1995)

34 REDUZINDO OS NÍVEIS DE DE COBRE PARA AS PLANTAS MANEJO DA PALHA BARREIRA FÍSICA E MATÉRIA ORGÂNICA CONVENCIONAL ECOLÓGICA Fonte: Azevedo & Martinelli, dados não publicados

35 MITIGANDO O EXCESSO DE COBRE MANEJO NUTRICIONAL O SUPRIMENTO DE CÁLCIO E NITROGÊNIO REDUZ A ABSORÇÃO DE COBRE E ESTRESSE OXIDATIVO o 368 Cálcio adequado Acúmulo de cobre nas plantas (µg/planta) Acúmulo de cobre nas plantas (µg/planta) Cálcio baixo Cálcio Nitrogênio baixo adequado 368 Cálcio adequado Nitrogênio Cálcioextra adequado Concentração de cobre nas raízes (mg/kg) ,3,2 Nitrogênio adequado ,1, ,27 SISTEMAFósforo baixo a ANTIOXIDATIVO,22 SISTEMA b.16 6 c Nitrogênio extra ANTIOXIDATIVO Baixo Ca 2 Nitrogênio Fósforo Nitrogênio baixo extra Fósforo adequado adequado Concentração de cobre nas raízes (mg/kg) 6 5 Concentração de H 2 O 2 Concentração de cobre nas raízes (mg/kg) Ca e N adequado 558 (µmol mg -1 MF) SISTEMA ANTIOXIDATIVO 558 Alto N 416 Fósforo adequado 4 A quantidade 416 de H 2 O 2 indica o nível de estresse 416 da planta Fósforo baixo Fósforo adequado (HIPPLER ET AL., 218)

36 MITIGANDO O EXCESSO DE COBRE MANEJO NUTRICIONAL O SUPRIMENTO DE FÓSFORO REDUZ O ACÚMULO DE COBRE E OS DANOS CELULARES CAUSADO PELO EXCESSO DO METAL +P extra Concentração de cobre nas raízes (mg/kg) Fósforo baixo 416 Fósforo adequado -P *Concentração de Cu em raízes de Valência/Swingle (ZAMBROSI ET AL., 213) Imagens de células de raiz de Swingle sobre excesso de Cu

37 CONSIDERAÇÕES FINAIS O COBRE É IMPORTANTE PARA A PRODUÇÃO DOS CITROS - NUTRIENTE - CUPRICIDA O USO RACIONAL É FUNDAMENTAL PARA GARANTIR UM AMBIENTE DE PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL - BAIXO RISCO DE TOXICIDADE PELO METAL PLANTA / SOLO / AMBIENTE POMARES COM ELEVADOS TEORES DE COBRE ADOTAR AS ESTRATÉGIAS DE MANEJO PARA REDUZIR: - A DISPONIBILIDADE DE COBRE PARA AS PLANTAS - OS DANOS CAUSADOS PELA TOXIDEZ DE COBRE

38 OBRIGADO