UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA TROPICAL

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA TROPICAL DEFICIÊNCIA DE MACRO E MICRONUTRIENTES EM SORGO ADALBERTO SANTI CUIABÁ MT 2004

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA TROPICAL DEFICIÊNCIA DE MACRO E MICRONUTRIENTES EM SORGO ADALBERTO SANTI Engenheiro Agrônomo Orientadora: Profª Dra. SÂNIA LÚCIA CAMARGOS Co-orientadora: Profª Dra. WALCYLENE L. MATOS PEREIRA Dissertação apresentada à Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção do título de Mestre em Agricultura Tropical. CUIABÁ MT 2004

3 FICHA CATALOGRÁFICA S235 Santi, Adalberto Deficiência de macro e micronutrientes em sorgo / Adalberto Santi xiii, 61p. : il. ; color. Dissertação (Mestrado ) Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Orientação: Profª Drª Sânia Lúcia Camargos. CDU : Índice para Catálogo Sistemático 1. Sorgo Deficiência mineral 2. Nutrição mineral Sorgo 3. Cultivo hidropônico Sorgo 4. Deficiência mineral - Sorgo

4 DEDICATÓRIA Aos meus pais: Pedro Santi e Maria Nemeth Santi À minha esposa: Marli Monteiro Rosa Santi Aos meus filhos: Eduarda Monteiro Santi e Humberto Santi

5 AGRADECIMENTOS À Deus pela presença constante em minha vida e de minha família. À Universidade Federal de Mato Grosso pela oportunidade de realização do curso. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão da bolsa de estudo. Ao Laboratório Biosintética pelo financiamento da pesquisa. A empresa Agrícola Cachimbo que permitiu que segui-se em minha caminhada, pelo apoio e amizade. A Empresa de Pesquisa Mato-Grossense de Pesquisa, Assistência e Extensão Rural S/A (EMPAER) pela realização de análises químicas, através da colaboração de seu técnico Licíneo. Aos professores Dra. Sânia Lúcia Camargos, Dra. Walcylene Lacerda Matos Pereira e Dr. José Fernando Scaramuzza pelo apoio, amizade e orientação, sempre eficiente, criteriosa e disponível. Aos Professores Maria de Fátima Coelho, Maria Cristina de Figueiredo Albuquerque, Sebastião Carneiro e Maria Selma e Silva Duarte, pelas valiosas contribuições. Aos professores e funcionários que participam do Curso de Pós-graduação em Agricultura Tropical, pelos conhecimentos adquiridos. Aos meus amigos Olaurildes Corrente e Oscar Mitsuo Yamashita, pelas contribuições recebidas. A todos os amigos e colegas do curso, pela ajuda mútua, amizade e agradável convivência. A todos aqueles que de alguma forma contribuíram, direta ou indiretamente para a realização deste trabalho.

6 SUMÁRIO Página LISTA DE FIGURAS... vii LISTA DE TABELAS... viii RESUMO.... x ABSTRACT... xii 1. INTRODUÇÃO REVISÃO DE LITERATURA Importância sócio-econômica do sorgo Aspectos nutricionais da cultura Elementos essenciais Nitrogênio Fósforo Potássio Cálcio Magnésio Enxofre Boro Cobre Ferro Manganês Zinco Nutrição mineral Avaliação do estado nutricional MATERIAL E MÉTODOS Espécie vegetal e local do experimento... 19

7 v 3.2. Semeadura e transplante Delineamento experimental e tratamentos Condução do experimento Área foliar Acúmulo e teores de nutrientes Análise estatística RESULTADOS E DISCUSSÃO Sintomatologia visual das deficiências Nitrogênio Fósforo Potássio Cálcio Magnésio Enxofre Boro Cobre Ferro Manganês Zinco Produção de massa seca Área foliar Acúmulo de nutrientes Teores de nutrientes Nitrogênio Fósforo Potássio Cálcio Magnésio Enxofre Boro Cobre... 46

8 vi Ferro Manganês Zinco CONCLUSÕES CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 54

9 LISTA DE FIGURAS Página Figura 1 - Plantas tratadas com solução nutritiva completa (Compl) e - N, - P, - K, - Ca, - Mg, - S Figura 2 - Plantas tratadas com solução nutritiva completa (Compl) e - B, - Cu, - Fe, - Mn, - Zn Figura 3 - Produções médias de área foliar de sorgo nos diferentes tratamentos... 36

10 LISTA DE TABELAS Página Tabela 1 - Concentração de nitrogênio, fósforo e potássio, com base na massa seca em produtos econômicos e resíduos de culturas anuais, tropicais ou subtropicais... 5 Tabela 2 - Extração média de nutrientes pela cultura do sorgo, em diferentes níveis de produtividades... 5 Tabela 3 - Extração de nutrientes pelo sorgo granífero, em solo aluvial, média de dois anos... 6 Tabela 4 - Elementos essenciais, formas de absorção e funções na planta Tabela 5 - Teores adequados de nutrientes em sorgo cultivado em diferentes condições e ambientes Tabela 6 - Composição química das soluções nutritivas estoques, em molar (M), e dos tratamentos, em ml/l, utilizadas nesse estudo Tabela 7 - Produções médias de massa seca das folhas, colmo, raízes e total do sorgo, nos tratamentos Tabela 8 - Produção massa seca (MS), teor e acúmulo (Ac) dos macro e micronutrientes nas folhas, colmo e raízes de sorgo, em função dos tratamentos (média de 3 repetições) Tabela 9 - Teores médios de nitrogênio nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos Tabela 10 - Teores médios de fósforo nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos... 40

11 ix Tabela 11 - Teores médios de potássio nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos Tabela 12 - Teores médios de cálcio nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos Tabela 13 - Teores médios de magnésio nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos Tabela 14 - Teores médios de enxofre nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos Tabela 15 - Teores médios de boro nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos Tabela 16 - Teores médios de cobre nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos Tabela 17 - Teores médios de ferro nas folhas, colmo, raízes em sorgo em 48 função dos tratamentos... Tabela 18 - Teores médios de manganês nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos Tabela 19 - Teores médios de zinco nas folhas, colmo, raízes em sorgo em função dos tratamentos... 51

12 DEFICIÊNCIA DE MACRO E MICRONUTRIENTES EM SORGO Autor: Adalberto Santi Orientadora: Profª. Dra. Sânia Lúcia Camargos Co-orientadora: Profª. Dra. Walcylene Lacerda Matos Pereira RESUMO A planta de sorgo se adapta a uma ampla variação de ambientes sob condições desfavoráveis à maioria dos outros cereais. A procura de informações sobre sorgo tem aumentado e parece estar associada ao seu maior potencial produtivo, maior resistência ao déficit hídrico, o surgimento de novos cultivares com boas características para a produção de grãos e expansão do seu cultivo na região do cerrado. Com base nisso, os objetivos do presente trabalho foi verificar os sintomas típicos e individualizados de deficiência nutricional de macronutrientes e micronutrientes na cultura do sorgo, através da observação dos efeitos da omissão de nutrientes no desenvolvimento das plantas e avaliar os efeitos dessas omissões na composição mineral do sorgo. Foram cultivadas plantas de sorgo em solução nutritiva completa de Sarruge (1975), submetidas aos seguintes tratamentos: omissão de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn. Aos dois dias após o início do ensaio, as plantas apresentaram os primeiros indícios de deficiência, que foram descritos, fotografados e caracterizados. Quando os sintomas estavam definidos as plantas foram coletadas, lavadas, separadas em folhas, colmo e raízes, colocadas para secar, para posterior determinação de massa seca, área foliar e teores de macro e micronutrientes. Os sintomas visuais de deficiência de nutrientes mostraram-se de uma maneira geral facilmente caracterizáveis, com exceção do tratamento com omissão de Mn. Os tratamentos que mais afetaram a massa seca das diferentes partes das plantas e as áreas foliares foram ás omissões de nitrogênio, cálcio, magnésio e

13 xi ferro. A produção de massa seca não foi afetada pela omissão de manganês. O acúmulo de nutrientes pelas plantas obedeceu à seguinte ordem decrescente: N>K>Ca>Mg>P>S>Fe>Mn>Zn>Cu>B. Palavras chave: Nutrição mineral, deficiência mineral, diagnóstico visual, cultivo hidropônico, Sorghum bicolor.

14 MACRO AND MICRONUTRIENTS DEFICIENCY IN SORGHUM Author: Adalberto Santi Adviser: Sânia Lúcia Camargos Co-adviser: Walcylene Lacerda Matos Pereira ABSTRACT The Sorghum plant adapt to ample different environment in bad conditions if compared to other cereals. The searching for information about Sorghum is getting bigger and seems to be connected to the big productive potential, bigger resistance to hydro potential, the forthcoming of new cultivate with good characteristics for the grain production and expansion of your culture in the bushy region. Based on this, the objectives of this work was to verify the typical symptoms and unique nutritional differences of macro and micronutrients in the sorghum cultivate, by observation of the effects in the omission of nutrients in the development of the plants and this omission effects in the mineral composition of sorghum. Were cultivated sorghum plants in nutritive complete solution of Sarruge (1975), subordinate to the following elements omissions: N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn and Zn. Two days after the start of the experience the plants showed already the deficiency that was described, photographed and characterized. When the symptoms were decisive the plants were collected, washed, separated in leaves, culms, roots, and put to dry, for a posterior determination of dried mass, leave s area and macro and micronutrients values. The visual symptoms of nutrients deficiency were easily seen with just one exception with the Mn omission. The treatments that most affect the dry mass of the different parts of the plants even the leaves were the Nitrogen omission, Calcium, Magnesium and Iron. The production of dry mass was not affected by Manganese omission. The

15 xiii accumulation of nutrients by the plants obey the following order going down: N>K>Ca>Mg>P>S>Fe>Mn>Zn>Cu>B. Keywords: Mineral Nutrition, Mineral Deficiency, Visual diagnostics, Hydroponics Cultivate, Sorghum bicolor.

16 1 INTRODUÇÃO O cerrado brasileiro é o segundo maior bioma nacional, com uma área de 207 milhões de hectares, correspondendo a cerca de 20% do território nacional. Nessa região o cultivo do sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), assume destaque em substituição ao milho (Zea Mays) como suplemento energético trazendo vantagens econômicas ao produtor, uma vez que essa substituição é tecnicamente viável, especialmente nas fronteiras agrícolas, onde os preços são menores, tornando-se extremamente vantajoso o uso de grãos de sorgo. O conhecimento da nutrição mineral das plantas destaca-se como um dos fatores de produção que vão dar base a recomendações de adubação. Pouco se tem estudado sobre a cultura nesta década, principalmente sobre os distúrbios ocasionados pelas deficiências e excessos de nutrientes. A procura de informações sobre o sorgo tem aumentado, parece estar associada ao seu maior potencial produtivo, maior resistência ao déficit hídrico e ao surgimento de novos cultivares com boas características para a produção. Os nutrientes têm funções essenciais e específicas no metabolismo das plantas. Dessa forma, quando um dos nutrientes essenciais não está presente em quantidades satisfatórias ou em condições que o tornam pouco disponível, a sua deficiência nas células promoverá alterações no seu metabolismo. Os sintomas de carências minerais são mais ou menos características para cada nutriente, dependendo também da severidade, do cultivar e de fatores ambientais. A diagnose visual de deficiências minerais em sorgo, juntamente com o conhecimento dos teores de nutrientes, pode constituir uma técnica auxiliar na avaliação da necessidade de fertilizantes e corretivos para a espécie em questão. A desordem nutricional quer sejam, por deficiências ou excessos dos nutrientes minerais, causam diminuição na produção de qualquer cultura, inclusive para o sorgo.

17 2 A técnica de cultivo de plantas em solução nutritiva tem permitido avanços no conhecimento da nutrição de plantas por controlar mais adequadamente a composição do meio e eliminar a heterogeneidade e complexidade do solo. A análise da concentração de nutrientes nos tecidos vegetais permite detectar as desordens nutricionais (deficiências, excessos e desequilíbrios) e com isso gerar informações, que avalie o estado nutricional das culturas. O presente trabalho teve como objetivo verificar os sintomas típicos e individualizados de deficiência nutricional de macronutrientes e micronutrientes na cultura do sorgo, através da observação dos efeitos da omissão de nutrientes no desenvolvimento das plantas e avaliar os efeitos dessas omissões na composição mineral da raiz e parte aérea.

18 2 REVISÃO DE LITERATURA 2.1 Importância sócio-econômica do sorgo O concentrado energético comumente usado tem sido o milho e a crescente procura desse cereal para alimentação humana, aliada a produções limitadas em determinados anos, tem levado à necessidade de se utilizarem fontes alternativas na alimentação animal (Zago, 1997). Coelho et al. (2002) descreveram que uma parte da demanda brasileira de grãos, de 10 a 20% pode ser atendida com maior economicidade com a cultura do sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), com uma cotação estimada entre 20 a 30% inferior a do milho, nos mercados nacional e internacional. Nesse particular, o grão de sorgo, por suas características nutricionais, tem sido pesquisado como sucedâneo do milho, por ser componente importante do mix de insumos energéticos que entram na composição de rações para aves, suínos e bovinos (Zago, 1997). Rodrigues et al. (2003) relataram que o sorgo está entre os cinco cereais mais cultivados em todo o mundo, ficando atrás do arroz, trigo, milho e cevada. A produção mundial de grãos de sorgo foi de 58,9 milhões de toneladas métricas em julho de A área total cultivada com sorgo granífero é de cerca de 37 milhões de ha, e deste total a Ásia e a África participam com 82%. No entanto, são obtidos a maior produção e produtividade na América do Norte. Os Estados Unidos e o México juntos produzem 34% da produção mundial. Entre os maiores produtores de grãos de sorgo do mundo, a Índia detém a maior área plantada, com cerca de 11 milhões de ha. Na América do Sul, a Argentina é o maior produtor, seguido pelo Brasil, que está muito próximo de fazer parte do grupo dos dez maiores produtores. A produção brasileira tem crescido nos últimos anos e poderá, ainda nesta década, se igualar ou superar a posição da Argentina no continente (Rodrigues et al., 2003).

19 4 A área cultivada e a produção brasileira de sorgo granífero cresceram substancialmente nos últimos 30 anos (1973 a 2002), representando, respectivamente, aumentos de ha e de t, atingindo ha e produção total de t na safra Entretanto, verifica-se que o maior incremento ocorreu, principalmente, a partir da segunda metade da década de 90. Apesar desse crescimento significativo em área e produção verifica-se que a produtividade é baixa (1.500 a kg/ha) e extremamente variável ao longo dos anos, típica de uma cultura semeada em condições marginais de clima e principalmente sem uso de tecnologias (Coelho et al., 2002). Até a década de 90 o cultivo do sorgo concentrava-se basicamente nos estados do Rio Grande do Sul e de São Paulo (Pinazza, 1993). A região sul, tradicionalmente produtora de sorgo, vem apresentando redução na área plantada e produção em torno de 2,81% e 2,74% ao ano, respectivamente, o que significa uma redução aproximada de 80% no período. Em situação oposta encontra-se a região centro-oeste, que no mesmo período apresentou aumentos anuais em torno de 2,24% em área plantada e 2,25% na produção, representando aumento aproximado da ordem de 70% para esses dois parâmetros (Coelho et al., 2002). Um aspecto interessante da análise da cultura do sorgo no Brasil está relacionado aos ganhos em produtividade ao longo dos anos. De um modo geral, todas as regiões apresentaram ao longo do período analisado (30 anos), redução na produtividade, onde a média brasileira sofreu uma diminuição em torno de 14 kg/ha por ano (Coelho et al., 2002). O fato da cultura ser desenvolvida em terras fracas e durante todos os meses do ano, inclusive naqueles em que as condições climáticas são desfavoráveis, pesam negativamente sobre os níveis de produtividade (Pinazza, 1993). 2.2 Aspectos nutricionais da cultura Uma grande quantidade de nutrientes é removida pelas culturas. Segundo Magalhães et al. (2000) a cultura do sorgo é exigente em nutrientes, em especial nitrogênio, fósforo e potássio (Tabela 1).

20 5 Tabela 1 - Concentração de nitrogênio, fósforo e potássio, com base na massa seca em produtos econômicos e resíduos de culturas anuais, tropicais ou subtropicais N (%) P (%) K (%) Cultura Órgão mín. máx. mín. máx. Mín. máx. Sorgo Grão 1,00 3,20 0,13 0,65 0,25 0,70 Palha 0,35 1,20 0,05 0,30 0,80 2,80 Milho Grão 0,90 2,20 0,16 0,80 0,17 0,60 Palha 0,40 1,40 0,04 0,40 0,40 2,40 Trigo Grão 1,00 3,30 0,16 0,60 0,30 0,80 Fonte: Magalhães et al. (2000). Palha 0,40 1,05 0,03 0,45 0,70 2,70 Coelho et al. (2002) constataram que o requerimento nutricional, pelo sorgo varia diretamente com o potencial de produção. Observaram, que as extrações de fósforo, potássio, cálcio e magnésio aumentaram linearmente com o aumento da produtividade, e que o nitrogênio e o potássio, foram os nutrientes mais exigidos seguido pelo cálcio, magnésio e fósforo (Tabela 2). Tabela 2 Extração média de nutrientes pela cultura do sorgo, em diferentes níveis de produtividades Massa seca total Grãos Nutrientes extraídos N P K Ca Mg S kg/ha % kg/ha Fonte: (1) Malavolta (1980), (2) Pitta et al. (2001), (3) Fribourg et al. (1976).

21 6 Durante o crescimento do sorgo grandes quantidades de potássio, cálcio e magnésio são utilizados. Elementos como o ferro, manganês, boro e cobre são também exigidos pela cultura (Pitta et al., 1997). Na Tabela 3 observa-se as quantidades de nutrientes requeridas pelo sorgo granífero em função de diferentes níveis de nitrogênio aplicado em cobertura. Tabela 3 Extração de nutrientes pelo sorgo granífero, em solo aluvial, média de dois anos (1) Adub. nitrog. Cobertura 1 Massa seca Grãos Nutrientes extraídos total 2 N P K Ca Mg kg/ha kg/ha % kg/ha A adubação de plantio constou de 10 kg/ha de N; (2) Palhada + grãos. Fonte: Pitta et al. (1997). 2.3 Elementos essenciais Nitrogênio O nitrogênio (N) é o nutriente mineral mais exigido pelas plantas. A atmosfera, que possui aproximadamente 79% de N na forma de N 2 é uma fonte natural gasosa e não diretamente aproveitado pelas plantas (Fasabi, 1996). Os tecidos vegetais apresentam, em geral, teores de N que variam de 10 a 50 g/kg da massa seca (Fontes, 2001). Veloso (1993) detectou que a deficiência de N em plantas de pimenteira do reino (Piper nigrun), foi a primeira a se manifestar, com clorose nas folhas mais velhas, as plantas apresentavam-se pouco desenvolvidas e com caules finos. Esses mesmos sintomas foram observados por Fasabi (1996), em plantas de malva (Urena lobata ). Vasconcellos et al. (1988) descreveram que a deficiência de N na cultura do sorgo se caracterizava por apresentar plantas com reduzido desenvolvimento vegetativo e coloração verde-pálida, onde o amarelecimento ocorreu inicialmente nas

22 7 folhas baixeiras, ou seja, as mais velhas e podendo progredir para as folhas mais novas com o agravo da deficiência. Coelho et al. (2002) descreveram, ainda, como sintomas visuais na parte inferior da planta: clorose; amarelecimento da ponta para a base em forma de V ; secamento começando na ponta das folhas mais velhas e progredindo ao longo da nervura principal; necrose seguida de dilaceramento e colmos finos Fósforo A exigência do fósforo (P), de maneira geral é menor que a do nitrogênio, sua necessidade normalmente se iguala à do enxofre (Malavolta, 1980). Apesar da sua menor exigência, isto não reflete na quantidade de adubo aplicada, pois é um dos nutrientes mais utilizados em adubação no Brasil. Nas regiões tropicais e subtropicais é o elemento cuja falta no solo, mais freqüentemente limita a produção, principalmente em culturas anuais. Isto se deve ao baixo teor na maioria dos solos devido a sua fixação nos óxidos de Fe e Al (Novais e Smyth, 1999). Plantas com ótimo desenvolvimento requerem cerca de 1,0 a 5,0 g/kg na massa seca (Boaretto et al., 1999). Em plantas de cajú (Anacardium occidentale), Avilán e Brasil Sobrinho (1976) observaram que os sintomas de deficiência de P, se apresentaram nas folhas mais velhas com uma coloração verde-escuro, sendo mais evidente nas margens do limbo, e que com a intensificação da deficiência houve queda prematura das folhas. Os mesmos sintomas foram observados em malva por Fasabi (1996). A deficiência de P em sorgo acarreta redução no crescimento das plantas e do sistema radicular; as folhas mais velhas apresentam coloração arroxeada; o aparecimento nas folhas mais velhas de uma larga faixa amarelada, na margem e na ponta das folhas, também tem sido descrito como sintoma de deficiência de P (Vasconcellos et al., 1988). Coelho et al. (2002) descreveram que plantas de sorgo deficientes em P apresentavam coloração verde-escuro nas folhas mais velhas seguindo-se tons roxos nas pontas e margens, podendo o colmo ficar roxo Potássio

23 8 O potássio (K) ocorre no solo em diversos minerais que podem liberar o nutriente às culturas. Incluem-se minerais primários, como micas e feldspatos, e secundários, como os minerais de argila 2:1, ilita e vermiculita (Raij, 1982). Embora, o K seja de maneira geral, o segundo nutriente mais exigido pelas culturas, perdendo apenas para o N, o mesmo não se encontra nos solos em teores limitantes quanto o P (Malavolta e Crocomo, 1982). O requerimento de K para o ótimo crescimento das plantas está aproximadamente entre 20 a 50 g/kg na massa seca, variando em função da espécie e da parte da planta analisada (Malavolta et al., 1997). Sob ausência de K na solução, Marrocos (1997) observou que as folhas das plantas de macadâmia (Macadamia integrifolia), apresentaram leve clorose, seguida de enrolamento das pontas e das margens foliares e de necrose. Pereira (2001), em capim-mombaça (Panicum maximum cv. Mombaça), verificou clorose nas margens das folhas, além de observar que as plantas apresentaram crescimento reduzido, com colmos finos e raquíticos. Coelho et al. (2002) relataram que plantas de sorgo com deficiência de K exibiram clorose nas pontas e margens das folhas mais velhas seguidas por secamento, necrose ( queima ) e dilaceração do tecido; colmos com internódios mais curtos; folhas mais novas podendo mostrar clorose internerval típica da falta de Fe Cálcio O cálcio (Ca) é um nutriente exigido em quantidades variáveis em diferentes culturas, sendo mais exigido pelas dicotiledôneas que as monocotiledôneas. Os teores de Ca nos tecidos foliares também variam amplamente entre diferentes espécies, desde 3,0 até cerca de 45 g/kg para culturas bem nutridas (Fontes, 2001). Ao contrário dos outros macronutrientes, uma alta proporção de Ca na planta encontra-se nas paredes celulares. Este fato é devido ao Ca integrar a lamela média das paredes celulares, sendo também requerido para alongação e divisão celular e isto reflete drasticamente no crescimento radicular (Malavolta et al., 1997).

24 9 Em folhas de castanheira-do-brasil (Bertholletia excelsa), Camargos (1999) verificou que com o avanço da deficiência de Ca, os tecidos tornaram-se cloróticos e depois necrosados nas margens e ápice, tanto nas folhas novas como nas velhas; as folhas novas apresentaram um crescimento irregular, com limbo ligeiramente ondulado. Na espécie de maracujá (Passiflora quadrangularis), Avilán (1974) observou os mesmos sintomas, diferindo na caracterização da clorose, a qual se apresentou entre as nervuras. Em condições de deficiência de Ca em sorgo Vasconcellos et al. (1988) descreveram acentuada redução no crescimento das plantas; ausência de perfilhamento; folhas mais novas apresentando clorose internerval com as margens esbranquiçadas e dilaceradas; as folhas novas não se desenvolveram e se apresentaram enrugadas. Plantas de sorgo sob deficiência de Ca apresentam clorose na parte superior, onde as pontas das folhas mais novas gelatinizam e quando secas grudam umas às outras. Nas folhas superiores, também aparecem sucessivamente amarelecimento, secamento, necrose, dilaceração das margens, clorose internerval (faixas largas) e morte da região de crescimento (Coelho et al., 2002) Magnésio O magnésio (Mg) é tido como um macronutriente secundário, tem sua fonte primária nas rochas ígneas, além de fazer parte da estrutura de minerais de argila (Fasabi, 1996). Os teores nas folhas das plantas normais variam pouco entre as espécies, estando em geral na faixa de 1,5 a 5,0 g/kg na massa seca (Boaretto et al., 1999). Nucci (1996) em kiwi (Actinidia deliciosa var. deliciosa), observaram em plantas deficientes manchas cloróticas entre as nervuras, as quais se desenvolveram e se uniram, dando a impressão de listras amareladas entre as nervuras verdes. Em capim-mombaça Pereira (2001), encontrou sintomas semelhantes aos encontrados por Nucci (1996), além de crescimento reduzido das plantas. Vasconcellos et al. (1988) constataram redução no crescimento e ausência de perfilhos em plantas de sorgo, além de clorose internerval nas folhas mais velhas e

25 10 coloração bronzeada em listras longitudinais. Coelho et al. (2002) detectaram que as folhas velhas amareleceram nas margens e depois entre as nervuras dando aspecto de estrias, em alguns casos ocorrendo necrose das regiões cloróticas, onde os sintomas podem progredir para as folhas mais novas Enxofre Para as plantas, a fonte primária de enxofre (S) são as rochas ígneas, nas quais o elemento ocorre em geral em pequenas proporções como sulfato. Estudos têm mostrado que SO 2 atmosférico pode ser absorvido através dos estômatos das folhas e metabolizado, fazendo-o, porém, de modo pouco eficiente (Fasabi, 1996). Os teores nas plantas são da ordem de 1,5 a 5,0 g/kg de S na massa seca (Fontes, 2001). Nucci (1996), em plantas de kiwi com carência de S, verificou clorose de folhas novas, perda do brilho do limbo, enquanto as folhas velhas permaneciam verde-escuras, além da queda das folhas. Sob deficiência de S em plantas de macadâmia, Marrocos (1997) observou clorose internerval das folhas novas, começando pelas pontas e margens, estendendo-se ligeiramente às folhas mais velhas. Folhas novas e recém-formadas com coloração amarelo-pálido ou verde suave foram sintomas relatados por Coelho et al. (2002) em plantas de sorgo Boro O boro (B) é um elemento que ocorre nos minerais sempre combinado com o oxigênio, formando os boratos. Embora os solos do Brasil na sua maioria sejam considerados bem supridos de B nos sistemas de produção agrícola, tem-se constatado em determinadas regiões deficiência desse elemento para diferentes espécies (Dantas, 1991). Em geral, plantas dicotiledôneas requerem quantidade maior deste nutriente que as monocotiledôneas e na literatura encontram-se variações de B da ordem de 10 a 100 mg/kg na massa seca de folhas (Dechen et al., 1991). Em castanheira-do-brasil, Camargos (1999) notou que os sintomas de carência de B caracterizam-se por amarelecimento partindo do centro para as pontas

26 11 das folhas mais novas e com necrose começando no ápice, e com o decorrer do período as gemas terminais apresentaram-se de tamanho reduzido. A carência nutricional observada por Maffeis et al. (2000), em eucalipto (Eucalyptus citriodora), foram folhas novas encarquilhadas, coriáceas, com clorose marginal e no estágio mais avançado ocorreu morte dos meristemas apicais com posterior seca do ponteiro. Coelho et al. (2002) revelaram como sintomas da deficiência de B em plantas de sorgo, faixas alongadas aquosas ou transparentes que depois ficam brancas ou secas nas folhas novas e com morte do ponto de crescimento Cobre As plantas retiram do solo todo o cobre (Cu) de que necessitam e nele as quantidades do elemento são relativamente pequenas e são função do material de origem, da rocha, dos processos que sobre ela atuaram para a formação do solo. Associam-se os teores de Cu mais elevados aos solos derivados de rochas básicas (basalto) e os menores àqueles originados de rochas ácidas (granito). O Cu, que no solo está quase que exclusivamente em forma cúprica, aparece em menor proporção adsorvido aos minerais da argila, aos hidróxidos de ferro e a matéria orgânica (Ferreira e Cruz, 1991). Apesar das múltiplas e importantes funções do Cu nas plantas, ele ocorre na massa seca em teores que variam, normalmente de 2 a 20 mg/kg, raramente excedendo a 10 mg/kg (Mengel e Kirkby, 1987). Cereda et al. (1991) observaram em maracujá doce (Passiflora alata), em plantas sob a omissão de Cu, que as mesmas apresentavam desenvolvimento maior que o normal, com folhas grandes, de coloração verde sem brilho e que nas margens apresentaram-se onduladas voltadas para baixo. Em rúcula (Eruca sativa), Grangeiro et al. (2003) verificaram que as plantas caracterizaram-se por folhas pequenas, amareladas e plantas com tamanho reduzido. Coelho et al. (2002) observaram em plantas de sorgo amarelecimento das folhas novas logo que começam a se desenrolar, com posterior encurvamento e necrose, podendo ser verificado ainda folhas amarelas com faixas semelhantes às provocadas pela carência de ferro, o colmo é macio e sujeito ao acamamento.

27 Ferro O ferro (Fe) constitui cerca de 5% em peso da crosta terrestre, estando presente invariavelmente em todos os solos. Em rochas ígneas o Fe é mais abundante em lavas basálticas que em granitos. Das rochas sedimentares, os folhelhos são aqueles que apresentam concentrações mais elevadas. O Fe está amplamente distribuído em todos os tipos de solos. Sendo que em alguns solos brasileiros sua concentração pode ultrapassar a 10% (Bataglia, 1991a). Dechen et al. (1991) relataram que o teor de Fe em plantas, geralmente é da ordem de 100 mg/kg na massa seca, sendo menor em grãos de cereais, tubérculos e raízes. Sob ausência de Fe, Veloso et al. (1998b) obtiveram em pimenteira-do-reino uma clorose generalizada nas folhas novas, que com a evolução do sintoma apresentaram coloração amarelo-pálida e esbranquiçada. Amaral et al. (1999) confirmaram os mesmos sintomas em manjericão (Ocimum sp.), diferindo que com a evolução dos sintomas, foram constatados a presença de necroses irregulares, que culminaram com a queda das folhas. Coelho et al. (2002), em plantas de sorgo, descreveram como sintomas iniciais da carência de Fe a clorose internerval em toda extensão da lâmina foliar, permanecendo verdes apenas as nervuras (reticulado fino das nervuras) Manganês O manganês (Mn) é um dos micronutrientes mais abundantes na litosfera, sendo os óxidos e sulfetos de Mn as formas mais freqüentemente encontradas nos solos, comumente associado ao Fe. Solos derivados de rochas eruptivas básicas são ricas em Mn, já nos solos formados a partir de arenitos, nem sempre esse elemento é disponível em teores elevados (Borkert, 1991). O teor crítico de Mn para a maioria das plantas é da ordem de 10 a 20 mg/kg na massa seca (Dechen et al., 1991). O amarelecimento das folhas novas com faixas de tecido verde circundando a nervura mediana e as nervuras principais, e ainda, a redução no crescimento da planta foram os sintomas observados por Veloso et al. (1998b), em pimenteira-do-reino;

28 13 além da redução no crescimento da planta. Salvador et al. (1999b) verificaram em goiabeira (Psidium guajava), a emissão de folhas menores, mais claras e com uma clorose internerval nos lançamentos novos. Coelho et al. (2002) obtiveram como sintomas da carência de Mn em plantas de sorgo a clorose internerval das folhas mais novas (reticulado grosso de nervuras) e posteriormente de todas elas, quando a deficiência foi moderada e em casos mais severos observaram faixas longas e brancas podendo ocorrer a morte do tecido na área clorótica, com posterior desprendimento Zinco O zinco (Zn) ocorre nos minerais primários, em rochas básicas (ferromagnesianas e magnetita) e na biotita e hornblenda. A crosta terrestre contém de 65 a 80 mg/kg, as rochas ígneas de 40 (granito) a 130 mg/kg (basalto) e as rochas sedimentares, 20 (calcário), 16 (arenito) e 95 mg/kg (folhelho) de Zn em média. Por outro lado, existem na natureza solos com baixos teores de Zn (Souza e Ferreira, 1991). A concentração de Zn nas plantas varia bastante, dependendo das espécies e de fatores do solo. Normalmente, os teores encontram-se na faixa de 20 a 50 mg/kg, sendo freqüentes sintomas de deficiência quando as plantas apresentam valores menores que 20 mg/kg na massa seca (Dechen et al., 1991). Em maracujá-doce, Cereda et al. (1991) observaram folhas de tonalidade verde claro, folhas mais velhas com áreas cloróticas do ápice para base junto ao pecíolo. Já Salvador et al. (1999b) observaram, em goiabeira, folhas jovens pequenas, mais estreitas e pontiagudas, com nervuras salientes e encurvamento da lâmina para cima e, às vezes para baixo ao longo da nervura principal, além de também uma forte clorose internerval. Vasconcellos et al. (1988), verificaram que os sintomas da deficiência de Zn na cultura do sorgo caracterizam-se por apresentar em plantas de pequeno porte com internódios curtos e folhas superiores com listras amareladas entre as nervuras, enquanto que as mais novas exibiam tonalidade praticamente branca. Além dos sintomas descritos acima, Coelho et al. (2002) constataram, ainda, em plantas de sorgo, necrose das margens das folhas e a ocorrência de tons arroxeados.

29 Nutrição mineral Mengel e Kirkby (1987) relacionaram os elementos essenciais quanto à forma de absorção e funções nas plantas, conforme apresentado na Tabela 4. Tabela 4 Elementos essenciais, formas de absorção e funções na planta Elementos Formas de absorção essenciais C, H, O, N, S Íons em solução (HCO - 3, NO - 3, NH + 4, SO 2-4 ), ou gases da atmosfera (O 2, N 2, SO 2 ) P, B Íons em solução (H 2 PO - 4, H 3 BO 3 ) K, Mg, Ca, Cl Íons em solução (K +, Mg 2+, Ca 2+, Cl - ) Cu, Fe, Mn, Mo, Íons em solução (Cu 2+, e Zn Fe 2+, Mn 2+, MoO 2-4, Zn 2+ ) Fonte: Mengel e Kirkby (1987). Funções na planta Constituintes de substâncias orgânicas. Elementos essenciais envolvidos em processos enzimáticos Reações de transferência de energia e movimento de carboidratos Funções não específicas, ou componentes específicos de compostos orgânicos, ou manutenção do balanço iônico. Transporte eletrônico e ativadores enzimáticos. Do ponto de vista fisiológico, a nutrição das plantas é uma atividade bastante complexa e completa, desta forma, o estado nutricional das plantas é refletido em função do balanço que se obtém entre a absorção e o transporte dos nutrientes, através da fertilidade natural dos solos e, ou da adição de fertilizantes, para os gastos exigidos pela evolução vegetativa da planta e sua produção (Fráguas e Silva, 1998). A ocorrência de desordem nutricional está freqüentemente relacionada com as condições de solo e, em alguns casos, nem a aparência da cultura, as evidências disponíveis levam a uma diagnose confiável. Uma análise química do tecido vegetal será então necessária, para comparação com os valores críticos de concentração do nutriente na cultura em questão (Magalhães, 1988).

30 15 Reuter e Robinson (1986), Jones et al. (1991), Malavolta et al. (1997), Boaretto et al. (1999) e Martinez et al. (1999) consideraram como adequados nutricionalmente os níveis foliares na planta de sorgo apresentados na Tabela 5. Quando se faz uma análise das exigências nutricionais de plantas, visando o cultivo em solução nutritiva, deve-se enfocar as relações existentes entre os nutrientes, pois essa é uma indicação da relação de extração do meio de crescimento (Martinez, 2002). Furlani et al. (1999) relataram que as quantidades totais absorvidas apresentaram importância secundária, uma vez que no cultivo hidropônico procura se manter relativamente constante as concentrações dos nutrientes no meio de crescimento, diferente do que ocorre no solo, onde se fornecem as quantidades exigidas pelas plantas através do conhecimento prévio das quantidades disponíveis existentes no próprio solo. Existe uma relação bem definida entre o crescimento, a produção das culturas e o teor dos nutrientes em seus tecidos, onde o conhecimento dos teores permite que por meio de sua análise, se avalie o estado nutricional das culturas e se possa direcionar programas de adubação (Bataglia, 1991b; Martinez et al., 1999; Pereira, 2001). Para realização da adubação equilibrada infere-se duas perguntas: o quê? e qual elemento (ou elementos) estão em falta?. Antigamente se fazia uso apenas da análise do solo, nos últimos dez anos começou a ser usada no Brasil, em escala crescente, a análise foliar, associada à de solo, como um meio de avaliar, indiretamente, a fertilidade do solo e a necessidade de adubo, Solo Fértil = alto teor de elemento na folha = pouca ou nenhuma necessidade de adubo (Malavolta et al., 2000).

31 16 Tabela 5 Teores adequados de nutrientes em sorgo cultivado em diferentes condições e ambientes Nutriente (1) (2) (3) (4) (5) s Teores Adequados (1) (2) (3) (4) (5) g/kg N 32,0 42,0 35,0 51,0 13,0 15,0 25,0 35,0 23,1 29,0 P 2,0 6,0 3,0 6,0 4,0 8,0 2,0 4,0 4,4 K 20,0 30,0 30,0 45,0 25,0 30,0 14,0 25,0 13,0 30,0 Ca 1,5 9,0 9,0 13,0 4,0 6,0 2,5 6,0 2,1 8,6 Mg 2,0 5,0 3,5 5,0 4,0 6,0 1,5 5,0 2,6 3,8 S - - 0,8 1,0 1,5 3,0 1,6 6,0 mg/kg B 1,0 10,0 4,0 13,0 20,0 4,0 20,0 - Cu 2,0 15,0 8,0 15,0 10,0 5,0 20,0 10,0 30,0 Fe 55,0 220,0 160,0 250,0 200,0 65,0 100,0 68,0 84,0 Mn 6,0 100,0 40,0 150,0 100,0 10,0 190,0 34,0 72,0 Mo ,1 0,3 - Zn 20,0 40,0 30,0 60,0 20,0 15,0 50,0 12,0 22,0 Reuter e Robinson (1986) - Terceira folha a partir do ápice no período entre a diferenciação do ponto de crescimento e o emborrachamento; Jones et al. (1991) - Parte aérea de plantas na diferenciação do ponto de crescimento; Malavolta et al. (1997) - Folhas medianas no início do perfilhamento; Boaretto et al. (1999) - Folha + 4 ou a quarta folha com a bainha visível a partir do ápice no florescimento; Martinez et al. (1999) - Folhas em posição mediana na planta no período de emborrachamento. 2.5 Avaliação do estado nutricional Podem ser destacados por serem mais usados na avaliação do estado nutricional, a diagnose visual, a análise química de plantas, os ensaios de vegetação com subtração de nutrientes e a análise química dos solos (Fageria, 1989). A diagnose foliar pode ser feita por meio da observação visual de sintomas de distúrbios nutricionais (diagnose visual) ou através de procedimentos mais sofisticados como a análise química das folhas (Bataglia e Santos, 2001).

32 17 Comparando-se os valores dos elementos na amostra com um padrão (plantas normais), é possível diagnosticar desequilíbrios nutricionais nas plantas (Bataglia, 1991b; Malavolta et al., 1997; Martinez et al., 1999; Miyazawa et al., 1999). A técnica do elemento faltante é um sistema biológico de avaliação, conduzida geralmente em casa-de-vegetação, em que se comparam plantas que recebem tratamento completo com outras da mesma espécie e idade que foram submetidas a tratamentos onde houve omissão de cada nutriente (Fasabi, 1996). Os efeitos de concentração e de diluição de nutrientes minerais precisam ser cuidadosamente considerados em interpretações de teores em condições de antagonismo e sinergismo durante a absorção, principalmente quando as concentrações dos nutrientes estão em níveis deficientes ou tóxicos (Haag et al., 1991). O processo de diagnose nutricional inclui considerações de todas as evidências disponíveis, incluindo a possibilidade de outra causa no sintoma em questão. A diagnose baseada em sintomas visíveis requer um acompanhamento sistemático, pois os sintomas de deficiência tornam-se claramente visíveis, quando a mesma é aguda e os níveis de desenvolvimento e de produção já estão severamente afetados. A checagem através de análise química e a prática de conhecimento da cultura, faz-se necessário para a distinção entre sintomas foliares de deficiência de nutrientes, daqueles causados por pragas e moléstias (Dechen et al., 1991). Em face disso, três princípios de diagnose de deficiências devem ser considerados: o sintoma deve apresentar-se de uma forma simétrica na planta; em um gradiente direcionado de desenvolvimento; e ser generalizado na cultura e não apenas em plantas isoladas (Magalhães, 1988). Bataglia (1991b) relatou que a diagnose visual tem grande desvantagem em relação à análise química de plantas porque os sintomas, tanto de deficiência como de excesso, são visíveis apenas em faixas de concentração, onde há redução da produtividade, o mesmo não ocorrendo através da fome oculta, em que os níveis de nutrientes são críticos, mas não se expressam efeitos passíveis de se detectar através da diagnose visual. O diagnóstico visual consiste em caracterizar, descrever e, ou, fotografar mais precoce e detalhadamente possível, os sintomas de deficiências na planta problema,

33 18 que aparecem primeiro nas folhas velhas, caso o nutriente seja móvel na planta, no entanto se o nutriente for pouco móvel, ocorre primeiro nas folhas novas. A clorose e necrose são critérios para a diagnose e os sintomas visíveis de deficiência nutricional são mais específicos (Dechen et al., 1991; Fontes, 2001). O equilíbrio nutricional envolve diretamente os nutrientes sendo necessário identificar suas principais funções fisiológicas e distúrbios causados pela deficiência ou excesso (Fráguas e Silva, 1998). As deficiências e os excessos nutricionais refletem-se principalmente nas folhas, que por isso, é a parte da planta mais indicada como amostra para determinação do teor dos nutrientes (Paula et al., 1998). De acordo com a redistribuição no interior das plantas, os nutrientes podem ser classificados em três grupos: móveis (NO 3, NH 4, P, K, Mg), intermediários (S, Mn, Fe, Zn, Cu e Mo) e imóveis (Ca e B). Essa classificação é muito útil na identificação de sintomas de deficiência de um determinado nutriente (Marschner, 1995; Furlani et al., 1999). A classificação dada acima móveis, intermediários, imóveis é mais didática do que fisiológica. A redistribuição sempre ocorre, mas em muitos casos e condições, não é suficiente para atender às exigências dos órgãos mais novos. No estudo de nutrição mineral de plantas é necessário considerar os nutrientes como um todo porque, no processo de absorção, um pode exercer influência sobre o outro, alterando desta maneira, a composição mineral das folhas (Raij, 1991).

34 3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Espécie vegetal e local do experimento A espécie em estudo está classificada na divisão Angiospermae; classe Monocotiledoneae; ordem Graminales; família Poaceae; subfamília Panicoideae; gênero Sorghum; espécie Sorghum bicolor (L.) Moench; cultivar Dow Agrosciences 822 (granífero). O trabalho foi realizado em casa-de-vegetação na Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAMEV) da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), em Cuiabá/MT. 3.2 Semeadura e transplante As sementes de sorgo, foram germinadas em recipientes contendo areia lavada e irrigada diariamente com água destilada. Aos dez dias, transplantou-se as plântulas em número de três, para os vasos plásticos com dois litros de capacidade contendo solução nutritiva completa, (Tabela 6), na proporção ¼ de força iônica, em sistema de aeração artificial contínuo, por um período de quatro dias. Decorrido este período, substituiu-se a solução por uma outra de ½ força iônica por mais oito dias. 3.3 Delineamento experimental e tratamentos O experimento foi instalado em blocos casualizados, com doze tratamentos e três repetições, num total de 36 unidades experimentais. Cada unidade experimental foi representada por um vaso plástico.

35 Tabela 6 - Composição química das soluções nutritivas estoques, em molar (M), e dos tratamentos, em ml/l, utilizadas nesse estudo, SARRUGE (1975) Conc. Tratamentos (ml/l) Solução Estoque (M) Compl. -N -P -K -Ca -Mg -S -B -Cu -Fe -Mn -Zn KH 2 PO KNO Ca(NO 3 ) 2.4H 2 O MgSO 4.7H 2 O KCl CaCl 2.2H 2 O NH 4 H 2 PO NH 4 NO (NH 4 ) 2 SO Mg(NO 3 ) 2.6H 2 O Micronutrientes 1 Fe Micronutrientes 1 B Micronutrientes 1 Cu Micronutrientes 1 Mn Micronutrientes 1 Zn Fe EDTA Solução estoque de micronutrientes (g/l): H 3 BO 3 2,86; MnCl 2.4H 2 O - 1,81; ZnCl 2 0,10; CuCl 2.2H 2 O 0,04; H 2 MoO 4.H 2 O 0,02. 2 Dissolver 26,1g de EDTA dissódico em 286 ml de NaOH 1,0 M, misturar com 24,9g de FeSO 4.7H 2 O e arejar por uma noite e completar o volume para ml. 20

36 21 Os tratamentos utilizados foram os seguintes: Completo (Compl.) e com omissão individual dos nutrientes: nitrogênio (-N), fósforo (-P), potássio (-K), cálcio (-Ca), magnésio (-Mg), enxofre (-S), boro (-B), cobre (-Cu), ferro (-Fe), manganês (-Mn) e zinco (-Zn). 3.4 Condução do experimento Após doze dias de adaptação das plantas à solução, foram iniciados os tratamentos de omissão de nutrientes. Utilizou-se de soluções estoque para compor as soluções dos tratamentos (Tabela 6). As soluções foram preparadas com reagentes p. a. e a composição da solução nutritiva completa (Sarruge, 1975), apresentou a seguinte característica: N mg/l, P - 31 mg/l, K 234 mg/l, Ca 200 mg/l, Mg 48 mg/l, S 64 mg/l, B 0,5 mg/l, Cu 0,02 mg/l, Fe 5,0 mg/l, Mn 0,5 mg/l, Zn 0,05 mg/l, Mo 0,01 mg/l. Durante a condução do ensaio a solução nutritiva foi mantida a ph 5,9 ± 0,1 e quando necessário foram feitas às correções com HCl 1,0 M ou NaOH 1,0 M. A renovação das soluções ocorreu a cada seis dias e o seu arejamento foi contínuo através de sistema de compressão de ar. Foi avaliado diariamente o volume das soluções nos vasos e quando necessário foi completado com água deionizada, com posterior controle do ph. A sintomatologia das omissões de nutrientes foi descrita e acompanhada até a completa definição dos sintomas e, após esse período, as plantas foram coletadas separando-as em parte aérea e raízes. O material coletado foi lavado em água corrente e posteriormente enxaguado em água destilada e deionizada para remoção do excesso de solução nutritiva. Após a lavagem o material foi acondicionado em sacos de papel e colocado para secagem em estufa com circulação forçada de ar (70 75ºC) até peso constante. Após a secagem, o material foi pesado, obtendo-se assim, a massa seca para cada parte da planta, moído em moinho tipo Wiley, com peneira de 20 mesh para posterior análise química.

37 Área foliar Para determinação da área foliar, destacou-se as folhas da planta e estas foram dispostas sobre uma superfície, com cotas conhecidas e assim fotografadas. As imagens obtidas foram digitalizadas com posterior determinação da área foliar através do programa SigmaScan Pro 5.0. Após a realização dessa medida o material vegetal foi acondicionado em sacos de papel, identificados, levados para estufa secadora até peso constante e em seguida foi pesado para determinação de sua massa foliar. Com os valores do produto da relação massa e área foliar conhecidos de uma planta por tratamento, assim, determinou-se as áreas foliares das demais plantas dos tratamentos através do conhecimento das suas respectivas massas de materiais secos foliares. 3.6 Acúmulo e teores de nutrientes As determinações de P, K, S, B nas raízes, colmo e folhas foram feitas segundo Malavolta et al. (1997) e N, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn e Zn segundo Miyazawa et al. (1999). O N foi mineralizado via digestão sulfúrica e para os demais elementos foi utilizada a digestão nítrico-perclórica. As determinações do N foram através do semimicro Kjedahl; o P foi dosado pela colorimetria; o K pela fotometria de emissão de chama; o Ca, Mg, Cu, Fe, Mn e Zn por espectrofotometria de absorção atômica; o S por turbidimetria e o B foi determinado através de digestão por via seca (incineração) seguida de determinação colorimétrica por azometina-h. O acúmulo foi determinado através do somatório das diferentes partes da planta e esse por sua vez do produto da sua respectiva massa seca e teor. 3.7 Análise estatística Os dados coletados foram submetidos a teste de normalidade e homogeneidade de variância, sendo que a média dos tratamentos foram comparadas pelo teste Tukey a 5%. Para execução da análise estatística foi utilizado o programa estatístico SAEG 8.0.

38 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Sintomatologia visual das deficiências Segundo Epstein (1975) quando a concentração de um nutriente no tecido desce abaixo do nível necessário para o crescimento ótimo, diz-se que a planta está deficiente. Assim, o conhecimento da sintomatologia numa espécie fornece pouca ajuda para identificá-la em outra Nitrogênio Dois dias após o início do tratamento com omissão de N, foram observados os primeiros sintomas de deficiência desse nutriente nas plantas de sorgo. Inicialmente, as plantas de sorgo exibiam clorose nas folhas velhas e nas folhas novas as nervuras principais apresentavam uma tonalidade amarelada. Com a evolução da deficiência a clorose evoluiu para as folhas mais novas (Figura 1). O aparecimento desses sintomas, inicialmente nas folhas mais velhas, deve-se à grande mobilidade do nutriente na planta, que em condições de deficiência é retranslocado para as partes mais novas em crescimento (Marschner, 1995). Observou-se, também, plantas de porte reduzido, com área foliar pequena, plantas com colmo fino, quando comparado com o tratamento completo. Vasconcellos et al. (1988) e Coelho et al. (2002) relataram características similares de deficiência de N em seus trabalhos com sorgo. Para Raij (1991), o N, além de participar da composição da molécula de clorofila, participa também da reação de síntese protéica. A inibição dessa síntese reduz o processo de divisão celular e, conseqüentemente, afeta o crescimento da planta (Malavolta et al., 1997). O N é o nutriente que mais interfere sobre a produção de material verde, de forma que a sua deficiência afeta sensivelmente o crescimento da planta. Isso se deve

39 24 a um somatório de fatores fisiológicos, que interagem com o elemento e contribuem para que a planta sintetize menos açúcares, aminoácidos e ácidos nucléicos, resultando em menor massa total de planta (Maia, 1998) Fósforo Os sintomas de deficiência de P apareceram oito dias após a aplicação do tratamento com omissão desse nutriente, onde toda a planta exibia uma coloração sem brilho, dando as plantas um aspecto de coloração verde mais escuro quando comparadas com o tratamento completo (Figura 1). Verificou-se, ainda, presença de folhas estreitas, colmos finos e diminuição dos ângulos de inserção das folhas em relação ao colmo, desta forma as folhas apresentaram-se mais eretas. O surgimento de manchas arroxeada nas folhas mais velhas, relatados por Vasconcellos et al. (1988) e Coelho et al. (2002), em sorgo não foi verificado. Este sintoma é decorrente do acúmulo de fotoassimilados nos tecidos, o que favorece a síntese de antocianina, pigmento que confere essa coloração (Mengel e Kirkby, 1987). Veloso (1993), Fasabi (1996) e Camargos (1999), em pimenteira-do-reino, malva e castanheira-do-brasil, respectivamente, verificaram que no tratamento de omissão do elemento a diagnose visual foi pouco evidente. Marschner (1995) descreve vários sintomas de deficiências causados pela omissão de P, entre eles crescimento retardado; frequentemente com uma coloração avermelhada devido ao aumento da formação de antocianinas; plantas com coloração verde mais escura quando comparadas com plantas normais; redução generalizada de muitos processos metabólicos, incluindo divisão e expansão celular, respiração e fotossíntese. Dos sintomas descritos acima, alguns foram observados no presente experimento, tais como aspecto de coloração verde e redução da expansão celular, concordando em parte com o autor.

40 Potássio A deficiência de K começou a se manifestar aos três dias após o início da aplicação dos tratamentos, e se caracterizou, inicialmente pelo avermelhamento marginal descontínuo nas folhas inferiores, que evoluíram para o centro da folha entre as nervuras, com posterior secamento e necrose, dando um aspecto de queima nas folhas. Com o decorrer do agravo da sintomatologia, verificou-se a presença de necrose em todas as pontas das folhas (Figura 1). Observou-se, ainda, redução do porte da planta, presença de colmo fino e o aspecto de encarquilhamento para cima nas folhas novas. Os sintomas descritos acima corroboram com os descritos por Mengel e Kirkby (1987), para outras espécies, os quais relataram que primeiramente houve redução na taxa de crescimento, posteriormente ocorreram clorose e necrose das folhas. Esses sintomas, geralmente, ocorrem nas folhas mais velhas, iniciando-se nas margens e nas extremidades das folhas. A ocorrência de necrose decorreu da possibilidade de ter havido um acúmulo de putrescina (tetrametileno diamino), cuja síntese é desencadeada pela falta de K (Malavolta, 1980). Sintomas semelhantes foram descritos por Godinho et al. (1995b), Monteiro et al. (1995),Veloso et al. (1998a), Pereira (2001) e Mattos et al. (2002), quando omitiram o elemento K em plantas de rami, braquiária, pimenteira-do-reino, capim- Mombaça e capim-tanzânia, respectivamente Cálcio A deficiência de Ca teve o seu início constatado dois dias após a aplicação dos tratamentos. Observou-se uma redução drástica do crescimento, afetando parte aérea, caule e redução da área foliar. Tanto as folhas superiores como as inferiores apresentaram-se com aspecto encharcado, com pontuações avermelhadas e a ocorrência de amarelecimento seguido por secamento e necroses circundadas por um halo vermelho na margem da folha. As pontas das folhas mais novas grudaram-se umas às outras à medida que as plantas

41 26 cresceram, com posterior murcha e morte das regiões de crescimento (Figura 1). As raízes apresentaram-se pouco desenvolvidas com encurtamento das raízes secundárias e de coloração castanho-escuro e com ligeiro apodrecimento. Mengel e Kirkby (1987) descreveram os sintomas de deficiência de Ca apresentando uma redução no crescimento do tecido meristemático, observada primeiramente na região do crescimento apical e nas folhas mais novas, que se tornam deformadas e cloróticas e nos estágios mais avançados ocorre uma necrose das margens das folhas e os tecidos afetados tornaram-se mais flácidos, devido à dissolução da parede celular. De acordo com estes autores, o Ca é fundamental para a permeabilidade das membranas e manutenção da integridade celular, sendo requerido para a divisão e expansão das células. A redução no tamanho das plantas, a ocorrência de necroses nas margens das folhas, também, foram observados por Figueira (1998), Scaramuzza et al. (2001) e Conceição et al. (2002), em artemísia, maracujá e derris, respectivamente. As reduções de crescimento apresentadas pelas plantas sob deficiência de nutrientes estão relacionadas às alterações que esses nutrientes provocam no metabolismo geral das plantas. De acordo com Marschner (1995), as alterações de crescimento dependem da espécie, estádio de desenvolvimento e órgão da planta Magnésio Os primeiros sintomas de deficiências de Mg puderam ser observados três dias após o início dos tratamentos. As folhas inferiores amareleceram da margem para o centro e depois entre as nervuras. A nervura principal permaneceu verde. Com o progresso do quadro sintomatológico as folhas novas foram atingidas (Figura 1). As características da deficiência de Mg descritas para sorgo, coincidem com as apresentadas na maioria das culturas, como por exemplo, as observadas por Monteiro et al. (1995), Utumi et al. (1999) e Pereira (2001), em plantas de braquiária, estévia e capim-mombaça, respectivamente. De acordo com Malavolta et al. (1997), os sintomas de deficiência de magnésio são descritos por uma clorose das folhas, usualmente começando e sendo mais severa nas mais velhas, seguido por um amarelecimento internerval e, em casos

42 27 extremos, tornam-se necróticas. Na base das folhas observa-se pequenas manchas verdes escuras, devido ao acúmulo de clorofila em contraste com folhas de cor amarelo pálido. A presença do Mg como átomo central da molécula de clorofila, função bioquímica bem conhecida do elemento, é uma característica determinante dos efeitos de sua deficiência, pois sua diminuição acarreta queda no teor de clorofila, provocando conseqüentemente, clorose (Mengel e Kirkby, 1987) Enxofre A deficiência de S manifestou-se oito dias após o início dos tratamentos de omissão do elemento. As folhas novas e recém-formadas no cartucho, apresentaram a coloração verde-claro, quando comparado com o tratamento completo (Figura 1). Os sintomas ocorreram nas folhas novas, indicando que os tecidos mais velhos não puderam contribuir para o suprimento de S para os tecidos novos. Sintomas similares foram descritos por Salvador et al. (1998 e 1999a) e Amaral et al. (1999) em plantas de goiaba e manjericão, respectivamente. Como o S é um dos constituintes dos aminoácidos essenciais cisteína, cistina e metionina (Mengel e Kirkby, 1987; Marschener, 1995) e estes, por sua vez das proteínas, é concebível que a deficiência do nutriente provoque a inibição da síntese protéica ou um efeito depressivo da sua qualidade, e conseqüentemente, paralização no desenvolvimento. Os sintomas de deficiência de S são muito semelhantes aos de carência de N. Entretanto, como S é pouco móvel na planta, os sintomas de deficiência ocorrem inicialmente nas folhas superiores, ao contrário do N (Malavolta et al., 1997)

43 28 - N - P - K - Ca - Mg - S Figura 1 Plantas tratadas com solução nutritiva completa (Compl) e (-N), (-P), (-K), (-Ca), (-Mg) e ( S).

44 Boro Aos cinco dias do início do tratamento com omissão de B, começaram aparecer os primeiros sintomas de deficiência desse nutriente nas plantas. Os sintomas caracterizaram-se pela presença de faixas aquosas e transparentes paralelas à nervura central, que depois ficaram brancas e secas nas folhas novas, caracterizados pela ausência de clorofila nessas faixas (Figura 2). Essa sintomatologia relaciona-se com a descrita em plantas de sorgo por Coelho et al. (2002). O B tem baixa mobilidade nas plantas e seu transporte das raízes à parte aérea ocorre de modo passivo, sob forma inorgânica ou como complexos boratos-açúcares, na corrente transpiratória. Admite-se, de modo geral, que é transportado somente no xilema, sendo praticamente imóvel no floema. Assim sendo, a redistribuição insuficiente do B tem as seguintes conseqüências: os sintomas de deficiência aparecem primeiramente nos órgãos mais novos e regiões de crescimento com redução no tamanho e deformação das folhas mais novas, morte da gema terminal, menor crescimento das raízes (Malavolta, 1980). Sgarbi et al. (1999) verificaram redução no crescimento de plantas de eucalipto nos tratamentos em que o B foi omitido da solução, devido à ocorrência da seca do ponteiro decorrente dessa deficiência Cobre Os sintomas de deficiência de Cu surgiram oito dias após o início dos tratamentos. Inicialmente, os cartuchos tornaram-se cloróticos, onde as folhas novas exibiam uma clorose internerval leve, com a ocorrência de necroses nas margens (Figura 2) e as plantas exibiam o aspecto de murcha nas folhas jovens. Sintomas típicos de deficiência de Cu como clorose internerval nas folhas jovens, necroses nas margens e plantas com tamanho reduzido foram descritos por Cereda et al. (1991), Salvador et al. (1999b) e Grangeiro et al. (2003), em plantas de maracujá, goiaba e rúcula, respectivamente, concordando com os observados na presente pesquisa com sorgo.

45 30 O Cu é pouco móvel no floema e, portanto, os sintomas de deficiência aparecem comumente nas folhas novas das plantas, manifestando murcha, clorose em geral verde cinza e necroses (Magalhães, 1988). Segundo Mengel e Kirkby (1987), a deficiência de Cu pode inibir o funcionamento da cadeia de transporte de elétrons, causando também redução na quantidade do CO 2 fixado pela fotossíntese. Conforme Malavolta (1980), o Cu atua no metabolismo das plantas, ativando enzimas que dele são dependentes e participando de reações da fotossíntese Ferro A deficiência de Fe teve o seu início no segundo dia após a omissão desse nutriente. Inicialmente, observou-se a clorose internerval nas folhas novas, mais intensa da base para o ápice das folhas, as quais apresentavam-se mais verde. Apenas as nervuras permaneceram de cor verde durante algum tempo destacando-se como um reticulado fino. Sintomas semelhantes a estes foram descritos por Veloso (1993), Amaral et al. (1999) e Salvador et al. (1999b). Com o agravamento da deficiência, o sintoma progrediu para as demais folhas, atingindo em poucos dias a metade superior das plantas, as quais apresentaram um branqueamento generalizado do cartucho (Figura 2). Segundo Epstein (1975), nos sintomas de deficiência de Fe nas plantas ocorre uma clorose geral das folhas que depois se tornam esbranquiçadas. No princípio, as nervuras podem permanecer verdes, mas na maioria das espécies, elas também se tornam eventualmente cloróticas Manganês Os primeiros sinais de deficiência de Mn puderam ser observados doze dias após o início dos tratamentos. Inicialmente, observou-se uma clorose internerval leve, sob um reticulado grosso de nervuras (Figura 2). O sintoma de deficiência de Mn foi o último a aparecer e de pouca evidência; este fato relaciona-se provavelmente ao

46 31 fornecimento do mesmo antes da instalação dos tratamentos de omissão ou devido a cultura apresentar menor exigência do nutriente. Como conseqüência da redistribuição insuficiente do Mn os sintomas de carência se manifestam nas folhas mais novas, que inicialmente mostram clorose internerval e as nervuras formam uma rede verde sobre fundo amarelo, como no caso dos sintomas de deficiência de Fe. Entretanto, a diferença é que na deficiência de Mn as nervuras e uma estreita faixa do tecido ao longo das mesmas permaneceram verdes (o chamado reticulado grosso), geralmente não há diminuição no tamanho das folhas (Epstein, 1975; Malavolta, 1980; Mengel e Kirkby, 1987; Dechen et al., 1991). Fasabi (1996) e Coelho et al. (2002), relataram características similares, observados pelos autores citados acima, de deficiência de Mn em seus trabalhos com malva e sorgo, respectivamente, diferenciando dos observados no presente trabalho, que foram pouco evidenciados Zinco Os primeiros sintomas de deficiência de Zn apareceram oito dias após a omissão desse nutriente. As folhas superiores apresentaram-se com listras brancas entre as nervuras e as margens. Nas folhas intermediárias ocorreram tons roxos na margem ao longo de toda extensão da folha, com posterior avermelhamento internerval do ápice da folha para a base (Figura 2). Observou-se também a redução do crescimento dos internódios das plantas, quando comparado com o tratamento completo. A carência de Zn na cultura do sorgo é caracterizada por apresentar plantas de pequeno porte e com internódios curtos e folhas superiores apresentando listras amareladas entre as nervuras, seguida de necroses, que foram relatadas por Vasconcellos et al. (1988) e Coelho et al. (2002). Pelas descrições das deficiências anteriores, as manifestações de carências de B, Cu, Fe, Mn e Zn, estabeleceram-se mais visivelmente no terço superior das plantas, justificando as afirmações de Marschner (1995) e Malavolta et al. (1997) sobre a baixa redistribuição desses nutrientes.

47 32 - B - Cu - Fe - Mn - Zn Figura 2 Plantas tratadas com solução nutritiva completa (Compl) e (-B), (-Cu), (-Fe), (-Mn) e (-Zn).