Cálcio Nutrição Mineral de Plantas CÁLCIO. Prof. Volnei Pauletti. Departamento de Solos e Engenharia Agrícola

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1 CÁLCIO Prof. Volnei Pauletti Departamento de Solos e Engenharia Agrícola vpauletti@ufpr.br

2 COMPOSIÇÃO QUÍMICA MÉDIA DA CROSTA TERRESTRE NA PROFUNDIDADE DE 0 16 KM (MENGEL & KIRKBY, 1987)

3 Ciclo do Cálcio Cálcio

4 O cálcio no solo Cálcio Fontes no solo minerais primários: Dolomita, calcita, apatita e feldspatos cálcicos Solos argilosos (maior CTC) geralmente possuem maiores teores de Ca;

5 O cálcio no solo Solos tropicais: ph baixo e alta concentração de Al +3 naturalmente pobre em Ca. Exceção: ambientes áridos solos calcários

6 Ca x calagem Fe, Cu, Mn e Zn Cálcio Mo e Cl Disponibilidade P N, S e B Al K, Ca e Mg 5,0 6,0 6,5 7,0 8,0 ph

7 FONTES DE Ca ATUAL Material corretivo de acidez PN ( % e CaCO 3 ) SOMA % CaO + % MgO PRNT Calcário agrícola Calcário calcinado agrícola Cal hidratada agrícola Cal virgem agrícola Parâmetros de referência para outros corretivos de acidez

8 FONTES DE Ca Material CaO (%) MgO (%) Calcário calcítico Calcário magnesiano Calcário dolomítico Gesso Cal hidratada 46 - Cal virgem Sulfato de magnésio traços traços -

9 Exigência de Ca pelas plantas Cultura Arroz (irrigado) Milho Trigo (sequeiro) Batata Feijão Soja Pauletti, 2004 Conteúdo de Ca Planta inteira Removido pela colheita kg t -1 5,0 0,8 3,9 0,5 2,4 0,2 1,8 0,4 38 3,4 13,1 2,9 8-22%

10 Mecanismo de contato com a raiz O Cálcio chega à planta por: Fluxo de Massa 75% Interceptação radicular 25%

11 Absorção O nutriente segue a rota apoplástica: Passiva; Fluxo de água; Absorvido na forma de Ca +2.

12 Absorção A absorção do Ca parece estar restrita à região apical da raiz. (Coifa).

13 Entrada de Ca na célula Por canais de Ca, os quais se abrem para a entrada do nutriente, após a bomba de prótons expulsar um H + p/ o lado externo da célula.

14 Transportadores do Ca: Bomba de Ca +2 -ATPase na membrana plasmática e tonoplasto; Regula a quantidade de Ca no citossol, se liga à Calmodulina, e estimula a expelir o Ca. Antiporte Ca +2 - H + (energizado pela bomba H + -ATPase)

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16 Distribuição e função Cálcio Grande parte do Ca pode ser encontrada nos vacúolos. Baixas concentrações são encontradas no simplasma e no floema, indicando sua baixa mobilidade na planta. Quando aumenta a concentração de Ca na solução, aumenta no conteúdo das folhas, mas não dos frutos e tubérculos.

17 CONCENTRAÇÃO E FORMAS DE CÁLCIO NA SOLUÇÃO DO SOLO, XILEMA E FLOEMA DAS PLANTAS Se encontra em baixas concentrações no simplasma e no floema; Maiores concentrações de Ca são encontradas nos vacúolos.

18 Redistribuição Cálcio Após ser absorvido pelas raízes, o Ca é levado pelo xilema até as folhas, onde tornase imóvel. Portanto, não há redistribuição do Ca no tecido. A deficiência aparece nas partes jovens e nos frutos que perdem por competição pelo dreno nas folhas; Adubação foliar: o Ca se encaminha p/ as partes + jovens.

19 Ca funções na planta Cálcio Participa na divisão e elongamento celular, portanto tem interferência direta no crescimento de meristemas apicais, desenvolvimento de raiz, germinação de grão de pólen e crescimento do tubo polínico; É importante componente estrutural da lamela média, na forma de pectatos de Ca os quais possuem ação cimentante, unindo firmemente as paredes celulares. Portanto, possui influência na integridade da membrana e proteção do conteúdo celular.

20 Ca funções na planta Cálcio Forma compostos que são parte das paredes celulares (ex.: pectatos de Ca) Manutenção da integridade da célula!! Maior parte do Ca na planta está na parede celular Outros Compostos: Fitato, Carbonato, Oxalato

21 A pectina é parte estrutural da parede celular Íons de Ca e Mg conectam os componentes da pectina. Na ausência detes elementos, a pectina é solúvel.

22 Ca funções na planta Cálcio Melhora a nodulação na fixação biológica de N, pois está ligado ao encurvamento do pêlo radicular, por meio da divisão celular juntamente com o AIA na parte superior do pêlo, o que faz com que este se curve e facilite a infecção pelas bactérias fixadoras. Atua como mensageiro secundário na ativação da proteína Calmodulina, a qual é também reguladora da concentração de Ca no interior da célula. Importante na síntese de proteínas e transferência de carboidratos; Indiretamente: estimula atividade microbiana, aumenta disponibilidade de molibdênio e absorção de outros nutrientes.

23 Figura. Calmodulina. Epstein & Bloom, Cálcio

24 Ca Diagnose foliar Teores de nutrientes considerados adequados para algumas culturas. Cultura Arroz Aveia Feijão Milho Soja Trigo (2,4) (7) (2,6) (1,2,5) (2,3,6) (7) Elemento g kg N P 1,2-4, ,9-4 2,5-5 2,1-3,3 K Ca 2,5-6 2, ,3-8 3,6-20 2,5-10 Mg 1,7-3 1,5-5 2,5-5 1,5-5 2,6-10 1,5-4 S - 1, ,5-3 2,1-4 1, mg kg Fe Cu Zn B Mn Mo - 0,2-0,3 0,5-1,5 0,15-0, ,3-0,5 Vários autores citados por Pauletti, 2004.

25 Ca Diagnose foliar Teores de nutrientes considerados adequados para algumas culturas. Cultura Cevada Batata Alfafa Sorgo Centeio (4) (1,2) (5,3) (1,4) (4) Elemento g kg N P 2-5 2,5-5 2, K Ca 2, ,1-30 2,5-6 2,5-6 Mg 1, ,5 2,6-10 1,5-5 1,5-5 S 1,5-4 2, ,5-3 1, mg kg Fe Cu Zn B Mn Mo 0,1-0,2-1,1-4 0,1-0,3 0,2-2 Vários autores citados por Pauletti, 2004.

26 TEORES MÍNIMOS ADEQUADOS (NÍVEIS CRÍTICOS) DE MACRONUTRIENTES (g kg -1 ) EM ALGUMAS CULTURAS

27 NÍVEIS ADEQUADOS DE MACRONUTRIENTES PARA ALGUMAS HORTALIÇAS (TEORES EM FOLHAS, g kg -1 )

28 Sintomas de deficiência Deficiência comumente ligada à fatores climáticos: condições de falta de água; Baixo desenvolvimento das raízes; Clorose nas folhas mais jovens (das margens para o centro);

29 Alface bordas das folhas mortas Folha de algodão

30 Ca sintomas de deficiência Cálcio

31 Mamona Cálcio

32 Eucalipto As folhas novas mostram deformação seguida de enrolamento. Apesar de bem menos freqüente que a deficiência de B, pode ocorrer a morte das gemas apicais, podendo, em estádios mais avançados, ocorrer a seca de ponteiro.

33 ARROZ As folhas terminais morrem conforme a deficiência se acentua, causando severo atrofiamento das plantas. À medida que a deficiência persiste, as folhas mais velhas desenvolvem uma necrose marrom-avermelhada nas nervuras.

34 Sintomas de deficiência Nervura e pontos de crescimento com aspecto gelatinoso: necessidade do pectato de Ca p/ a formação da parede celular.

35 Soja Cálcio

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37 FEIJÃO Morte dos pontos de crescimento; murchamento de caule, pecíolo e brotos.

38 Sintomas de deficiência Podridão apical dos frutos ou fundo preto : menor competição com folhas.

39 Morango Cálcio

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41 MAÇÃ Cálcio

42 Maçã Controle Cultural: Evitar práticas que estimulem o vigor vegetal. Reduzir a aplicação de N (vigor). Manter uma irrigação regular, mas não excessiva. Calagem (dependendo do ph) Controle Químico Aplicação de CaCl 2. Cuidados: a aplicação pode causar queima das folhas e frutos

43 Queima pela aplicação de CaCl 2

44 Ca deficiência em tomate Flacidez dos tecidos da extremidade dos frutos necrose deprimida, seca e negra. Sintoma conhecido como podridão estilar ou fundopreto.

45 Sintomas de deficiência de Ca em tomates Cálcio

46 Ca deficiência em tomate Períodos curtos de deficiência (mudanças bruscas condições climáticas): tecidos necrosados no interior dos frutos CORAÇÃO PRETO

47 Ca deficiência em tomate Fatores que contribuem para o aparecimento de deficiência de Ca em tomates (frutos): irregularidade no fornecimento de água; altos níveis de salinidade; uso de cultivares sensíveis; altos teores de N, S, Mg, K, Cl e Na na solução do solo; utilização de altas doses de adubos potássicos e nitrogenados (fórmulas amoniacais); altas taxas de crescimento e transpiração.

48 Ca deficiência em tomate Prevenção da ocorrência de deficiência: aplicação adequada de corretivos; adoção de manejo eficiente da irrigação, evitando que a planta sofra estresse hídrico (florescimento e crescimento dos frutos). Correção: pulverização foliar de cloreto de cálcio a 0,6% (dirigida às inflorescências).

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50 RESPOSTA A APLICAÇÃO DE Ca CALAGEM x GESSAGEM

51 Cálcio 63% das áreas do Brasil com problema de acidez

52 Fitotoxicidade de Mn Cálcio Pauletti, V., Costa,L.C., 2008

53 RESPOSTA A CALAGEM Cálcio Camada arável Sousa e Lobato, 2004

54 DISTRIBUIÇÃO DO CALCÁRIO

55 250,00 Perfil de distribuição transversal - Modelo DCA 7500 Velocidade: 7,2 km/h 200,00 Massa (em g) 150,00 100,00 50,00 0, Coletores

56 GESSAGEM - Fonte de CaO 24 a 28% - Fonte de S 14 a 17% Decada 70 BRASIL - Desloca Ca em profundidade - Contém P 2 O 5 0,8 a 1,2 % CNA

57 Análise de solo CÁLCIO 1 ano após aplicação Ca - mmol c dm -3 Cálcio Prof - cm C 0+G 0 C0 + G12000 C G0 C G12000

58 Análise de solo ENXOFRE 1 ano após aplicação S-SO 4 - mg dm -3 Cálcio Prof - cm C 0+G 0 C0 + G12000 C G0 C G12000

59 RESPOSTA A GESSO 4000 Trigo/Soja/Soja Produtividade Prod - kg ha Prod (trigo 03)= ,06gesso R 2 = 0,99** Prod (soja - 03/04)= ns Prod (soja 04/05)= ,04gesso R 2 = 0,85** Gesso - kg ha

60 Balanço hídrico: verão 03/04 Deficiência, Excedente, Retirada e Reposição Hídrica da safra de verão 2003/04 em Jaguariaíva ao longo do ano M 1 M 2 M 3 J 1 J 2 J 3 J 1 J 2 J 3 A 1 A 2 A 3 S 1 S 2 S 3 O 1 O 2 O 3 N 1 N 2 N 3 D 1 D 2 D 3 J 1 J 2 J 3 F 1 F 2 F 3 M 1 M 2 M 3 A 1 A 2 A 3 mm Deficiência Excedente Retirada Reposição 23/10/03 Semeadura Cálcio

61 Balanço hídrico: verão 04/ Balanço Hídrico sequencial, safra verão 2004/05, utlizando evapotranspiração potencial por Penman- Monteith, em Jaguariaíva-PR 09/11/2004 Semeadura Deficiência Excedente Retirada Reposição 100 mm M 1 M 3 J 2 J 1 J 3 A 2 S 1 S 3 O 2 N 1 N 3 D 2 J 1 J 3 F 2 M 1 M 3 A 2

62 CÁLCIO - Forma Absorvida: Ca 2+ - Mobilidade na planta: Imóvel - Teores médios na planta: 2-10 g kg -1 (geral) - Funções nas Plantas: Ativador Enzimático, Parede Celular - Sintomas de deficiência: Pequeno desenvolvimento do sistema radicular, podridão dos frutos.