Efeitos do molibdênio na fisiologia e produtividade de leguminosas e cereais. Rogério Faria Vieira Embrapa/Epamig

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1 Efeitos do molibdênio na fisiologia e produtividade de leguminosas e cereais Rogério Faria Vieira Embrapa/Epamig rfvieira@epamig.br

2 Lei do mínimo A produtividade é limitada pelo nutriente ou fator que se encontra em menor disponibilidade, mesmos que os outros nutrientes ou fatores estejam em quantidade adequada O custo da adubação com Mo é muito baixo Fonte: Diprofértil Fonte: Aducat

3 Elementos essenciais Para cada átomo de Mo a planta requer um milhão de átomos de N Fonte: Hopkins, 2000

4 Razão da deficiência de micronutrientes atualmente Altas produtividades => maior demanda por micronutrientes => maior exportação de nutrientes nos grãos colhidos

5 Fatores que influenciam a disponibilidade de Mo no solo ph do solo Matéria orgânica (MO) Fonte: Bio Soja Disponibilidade de Mo > 100x a cada unidade de aumento no ph Mo é fortemente adsorvido aos óxidos de Al e Fe Mo complexado com a MO => reduz o Mo adsorvido aos óxidos => logo, + Mo é disponibilizado para a planta em solo rico em MO

6 Condições em que ocorrem Solos com ph < 5,5 deficiência de Mo Solos arenosos bem drenados Solo pobre em Mo (décadas de cultivo) Tamanho das sementes (feijão vs. tomate) e local de produção Por vezes, apenas a correção do solo com calcário corrige a deficiência de Mo Solos pobres em Mo => calcário + fertilizante molíbdico

7 Plantas => muito raro Toxicidade de Mo Animais => ruminantes (Mo na forragem > 5 mg/kg): pelos despigmentados e diarréia (molibdenose) Causa => Mo induz deficiência de Cu no animal

8 Enzimas que contêm Mo Ocorre em plantas, animais e maioria dos microrganismos Mais de 50 enzimas contêm Mo Em plantas, 5 enzimas são úteis Mo é usado pelas enzimas em reações de redução e oxidação Cada reação => envolve 2 elétrons => MoIV MoVI

9 Enzimas que contêm Mo e são úteis para a planta Mo => precisa ser complexado por cofatores (co) especiais para ganhar atividade catalítica Na planta Redutase do nitrato Oxidase do sulfito Oxidase/desidrogenase da xantina Oxidase do aldeído Na bactéria (rizóbio) Nitrogenase Moco FeMoco Incorporado complexo proteíco Modelo da nitrogensase Fonte: dwb.unl.edu Mo-enzima Fonte: Hernandez et al. 2009

10 Papel do Mo na nutrição e assimilação de N Redutase do nitrato Fonte: Nitrogenase (bactérias livres ou noduladoras) Oxidase/desidrogenase da xantina (XDH) Enzima necessária para mobilizar e exportar o N fixado para fora dos nódulos Fonte: Permacultura NH 3 da FBN é incorporado em compostos ricos em N (ureídos), que os liberam no xilema XDH => catalisa a conversão hipoxantina => xantina => ac. úrico => precursor da formação de ureídos (catabolismo da purina) Incorporado em aminoácidos

11 Leguminosa x Cereal (Mo vs. nutrição nitrogenada) Não leguminosas que usam NO 3 - => Mo reduz NO 3- a NH 3+ para incorporá-lo em aminoácidos Leguminosas => Mo tem função adicional => FSN (nos nódulos da raiz) => reduz N 2 a NH 3 + Por isso, a exigência em Mo é maior em leguminosas que Por isso, a exigência em Mo é maior em leguminosas que em cereais

12 Outras funções da oxidase/desidrogenase da xantina A oxidase/desidrogenase da xantina provavelmente tem papel relevante na: Resistência da planta a doenças Estresse a seca A atividade dessa enzima parece gerar espécies reativas de oxigênio (ROS), como O.- 2 e H 2 O 2, em resposta a estresses bióticos e abióticos ROS são moléculas reduzidas, transitórias e altamente reativas produzidas no caminho metabólico da transformação do O 2 em H 2 O (Mehdy et al. 1996)

13 Oxidase do aldeído Envolvida na síntese do ácido abscísico (ABA) e do AIA ABA tem papel importante em muitos aspectos do crescimento e desenvolvimento da planta: resposta adaptativa a estresses, como seca, baixa temperatura e salinidade resistência da planta a doenças dormência da semente Feijão => Mo reduz severidade de mancha-angular (Jesus et al. 2004) e antracnose (Polanco et al. 2014)

14 Papel do ABA na planta H 2 O 2 óxido nítrico Fonte: Arc et al. (2013) ABA nas folhas > 50 x Resitência da planta à seca Inibe a germinação da semente ao acumular nels Impede a germinação da semente antes da colheita

15 Oxidase do sulfito Catalisa a oxidação do sulfito a sulfato => remove o excesso de sulfito (metabólico tóxico) da célula Sulfito é gerado do catabolismo dos resíduos da cisteína Enzima que contém Mo

16 Diagnóstico da deficiência de Mo no solo / planta Análise do solo => ph, matéria orgânica ph < 5,5 => aplicar Mo (sobretudo em solo arenoso com baixa matéria orgânica) Análise foliar => não faz parte da rotina, mas pode ser útil mg kg -1 Interpretação da análise foliar Culturas Baixo (ppm) Suficiente (ppm) Milho < 0,1 0,1 2,0 Hortaliça < 0,5 0,5 5,0 Soja < 1,0 1,0 5,0 Michigan State University Extention

17 Diagnóstico da deficiência de Mo na planta Análise da semente colhida => o teor de Mo na semente pode ser 10 x > que o teor de Mo na planta Com base no estudo de Campo et al. (2009) e Vieira et al. (2014) podemos considerar: Soja e feijão => planta deficiente (< 4 mg Mo kg -1 de MS de semente) Soja e feijão => planta não deficiente (> 8 mg Mo kg -1 de MS) Análise de nitrato na seiva => quando alto, indica deficiência de Mo (test strips, Merck, Darmstadt, Germany)

18 Sintomas de deficiência de Mo Crucíferas = rabo de chicote tomate milho encurta internós palidez commons.wikimedia.org FSN prejudicada (nitrogenase) Fonte: Wright et al Seca e enrolamento terminal das folhas => acúmulo de nitrato (redutase do nitrato)

19 Fontes de Mo Molibdato de sódio (39% de Mo) => R$ 80 por kg (Solub. = 562 g/l) Molibdato de amônio (54% de Mo) Custo do Mo por hectare (foliar) g/ha de Mo (milho) => R$ g/ha de Mo (leguminosas) => R$ Aplicação => junto de defensivos

20 Formas de aplicação do Mo Solo => g/ha (pulverização ou a lanço junto com calcário / fertilizantes) => efeito por 2-5 anos Foliar => g/ha (uniformidade, praticidade), planta pequena Tratamento semente => 5-36 g/ha (garante uniformidade, mas pode ser tóxico ao rizóbio e é mais trabalhoso que o foliar) Sementes enriquecidas => 0,5 a 4 µg de Mo por semente (leguminosas) => beneficia todos os usuários das sementes, eficiência por uma geração

21 Aplicação do Mo na folhagem Fonte:

22 Aplicação de Mo na folhagem do feijoal Tabela 1 Produtividade de feijão e teor de N na folha em função do uso de N e Mo, em Viçosa, MG N no plantio (kg ha -1 ) N em cobertura Mo na folha (g ha -1 ) Produtividade (kg ha -1 ) N na folha (dag kg -1 ) (kg ha -1 ) , , % 3, , , , , ,0 FONTE: Vieira et al., 1992 ( Rev. Agric. 67: ).

23 Aplicação Mo na folhagem do feijoal (10 dias após)

24 Uso de sementes enriquecidas com Mo A planta necessita de pouco Mo Semente => dreno forte de Mo Semente grande => feijão e soja As sementes são enriquecidas com a aplicação foliar de doses de Mo 5 a 10 xs mais altas que as doses necessárias para aumentar a produtividade

25 Uso de sementes de feijão rica em Mo vs. produtividade Produtividade do feijão, em kg/ha, em função do conteúdo de Mo na semente, com e sem complementação com Mo aplicado na folhagem, em Oratórios, MG, em solo com ph H2O = 6,4 µg de Mo por Complementação com Mo Diferença semente 90 g/ha (17 DAE) sem (%) 0, a 1654 b 490** 0, a 1671 b 790** 3, a 1843 ab 87ns 6, a 2162 a -21ns Fonte: Vieira et al. (2011)

26 FIM