Enxofre e Micronutrientes

Transcrição

1 Universidade Federal de Santa Maria Centro de Ciências Rurais Enxofre e Micronutrientes Elisandra Pocojeski Prof. Gustavo Brunetto Prof. Leandro Souza da Silva Santa Maria, 03 de junho de 2008.

2 Quadro 1. Elementos essenciais às plantas Elemento Carbono Oxigênio Hidrogênio Nitrogênio Fósforo Potássio Cálcio Magnésio Enxofre Ferro Manganês Zinco Cobre Boro Cloro Molibdênio Símbolo C O H N P K Ca Mg S Fe Mn Zn Cu B Cl Mo Forma absorvida CO 2 H 2 O NO 3-, NO 2-, NH + 4 H 2 PO 4-, HPO 2-4 K + Ca 2+ Mg 2+ SO 2-4 Fe 2+ Mn 2+ Zn 2+ Cu 2+ H 3 BO 3 Cl - HMoO - 4 Nutrientes benéficos ou acessórios: cobalto (Co), silício (Si), sódio (Na)

3 ENXOFRE - S Macronutriente essencial Secundário Constituinte dos aminoácidos: - cistina, cisteína e metionina Deficiência de S afeta a síntese de proteínas que requerem este aminoácidos Faz parte de alguns glicosídeos odor característico (crucíferas e liliáceas)? Em geral os solos tem capacidade de suprir a demanda de S Quando pode haver deficiência

4 Ciclo do Enxofre

5 Enxofre na atmosfera Benjamin O. Filho Atmosfera Vulcões Aerossol Marinho Bactérias Fontes antropogênicas S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Queimadas Indústrias Explosivos Veículos

6 Enxofre no solo Decomposição - O - O S O O S orgânico Cerca de 90% do S total do solo Compostos S-O Compostos S-C S inerte ou residual Mineralização Imobilização S mineral Forma oxidada: Sulfato (SO 4-2 ) Outras formas reduzidas Adsorvido ou na solução do solo

7 Entradas de enxofre no solo Chuva & Irrigação Mineralização - O - O S O O S mineral na solução do solo Fertilizantes Intemperismo

8 Saídas de enxofre do solo Emissão de gases Absorção pelas plantas Adsorção - O - O S O O S mineral na solução do solo Imobilização Erosão Lixiviação

9 Quem regula todos esses processos??? S orgânico Cerca de 90% do S total do solo Fatores que afetam: - Temperatura - Umidade - Qualidade do material Relação C:S -... ph Mineralização Imobilização Outros 10% -ph - Outros elementos

10 Enxofre na planta - Sintomas de deficiência. Redução da síntese de proteínas. Crescimento retardado. Clorose uniforme ou nas folhas mais novas. Acúmulo de antocianinas - Necessidade e respostas das culturas em enxofre Resposta. Culturas de alta exigência: brassicáceas e liliáceas. Culturas de média exigência: leguminosas, girassol, algodão. Culturas de baixa exigência: gramíneas

11 Respostas das culturas à adubação sulfatada Camargo Nogueira & et Melo al. (1975) (2003) Alvarez (2004) Casagrande Alvarez & Souza (2004) (1981) Sem resposta Com resposta Brassicáceas Leguminosas Gramíneas ceas Hicore Alvarez & Gallo (2004) (1972) Mascarenhas Malavolta et (1984) al. (1976) Miyasaka et al. (1964) Nascimento Vitti Alvarez et & al. Morelli (2004) (1982) (1980) Furtini Neto et al. (2000)

12 Recomendação de enxofre Interpretação Baixo Médio Alto mg dm -3 2, ,0 >5,0 Para leguminosas, brássicas e liliáceas, o teor deve ser maior que 10 mg dm -3 (NÍVEL CRÍTICO) Manual de adubação e calagem (2004), pg. 52

13 RESULTADOS DE PESQUISA PARA O ESTADO DO RS

14 Respostas das culturas à adubação sulfatada Rendimento de grãos de feijoeiro, soja, canola e trigo cultivados em Argissolo Vermelho distrófico arênico em função de doses de SO 4-2. Santa Maria, RS, safra 2004/2005. (Osório Filho, 2006) Dose de S-SO Média feijoeiro ns soja ns canola...kg ha ns ns.: diferenças não significativas a 5% de probabilidade. trigo ns

15 Enxofre no Rio Grande do Sul Número total de amostras e distribuição percentual dos valores de S-SO -2 4 das nas regiões agroecológicas do Rio Grande do Sul (Alvarez, 2004). nos solos Região agroecológica Número total de amostras Percentual <2,0-2 Teor de S-SO 4, mg kg -1 2,1 5,0 5,1-10,0 10,0 20,0 > 20...%... Alto Vale do Uruguai ,1 0,7 12,4 39,2 35,7 12,2 Campanha ,9 0,2 9,3 45,1 38,6 7,0 Depressão Central ,8 2,6 13,9 43,1 32,6 7,8 Encosta Inferior da Serra do Nordeste ,6 5,7 18,7 34,4 27,9 13,3 Litoral ,8 0,1 9,1 45,2 38,2 7,5 Missionária de São Luiz Gonzaga ,4 0,3 9,8 41,2 36,2 12,5 Planalto Médio ,9 0,9 12,3 35,7 38,9 12,1 Planalto Superior ,9 0,5 6,3 21,3 43,2 28,7 Grandes Lagos ,9 0,7 7,4 46,4 39,1 6,5 São Borja Itaqui ,6 0,1 8,0 43,6 38,9 9,4 Serra do Nordeste ,9 0,1 8,0 41,4 38,7 11,9 Serra do Sudoeste 337 0,4 2,4 17,8 43,0 31,8 5,0 ESTADO ,0 1,0 11,3 36,7 38,1 12,9

16 Enxofre na água da chuva e da irrigação 2,5 Chuva Irrigação 2,0 2,0 Entrada de SO4-2,kg ha -1 0,5 set/04 out/04 nov/04 dez/04 jan/05 fev/05 mar/05 abr/05 mai/05 jun/05 jul/05 ago/05 set/05 out/05 Deposição de SO 4-2,kg ha -1 1,5 1,0 Média mensal de entrada de sulfato via chuva = 0,8 kg ha -1 1,0 1,5 0,5 0,0 9,6 kg SO 4-2 ha -1 ano -1 10/set - 09/out 10/out - 09/nov 10/nov - 09/dez 10/dez - 09/jan 10/jan - 09/fev 0,0 Intervalos de tempo Meses 2,5 2,0 1,5 Concentração de SO4-2 na água da chuva, mg l -1 1,0 0,5 0,0 Chuva Irrigação set/04 out/04 nov/04 dez/04 jan/05 fev/05 mar/05 abr/05 mai/05 jun/05 jul/05 ago/05 set/05 out/05 Concentração de SO 4-2 na água da chuva, mg l -1 10/set - 09/out 10/out - 09/nov 10/nov - 09/dez 10/dez - 09/jan 10/jan - 09/fev 3,0 3,2 kg S ha -1 ano -1 2,5 2,0 1,5 30 kg Super Fosfato Simples ha -1 ano -1 1,0 0,5 0,0 Intervalos de tempo Meses Entradas mensais de sulfato pela água da chuva e da irrigação e concentrações mensais de sulfato na água.

17 Fertilizantes sulfatados Fertilizante Superfofato simples Fosfato natural parcialmente acidulado Sulfato de amônio Sulfato de potássio Sulfato de cálcio (gesso) % S

18 MICRONUTRIENTES

19 Origem dos micronutrientes Minerais Olivina Piroxênio Biotita Plagioclásio Feldspatos Quartzo Apatita Elementos químicos Mg, Fe, Co, Cu, Mo, Zn, Mn, P Mg, Fe, Co, Cu, Ca, Zn, Mn Mg, Fe, Co, Cu, K, Zn, Mn Ca, Na, Zn, Mn K, Cu, Ca, Na Si Mg, Fe, Ca, P

20 Concentração nos solos Elemento Crosta terrestre Rochas ígneas Granito Basalto Rochas sedimentares Calcário Arenito Solos B (mg kg -1 ) Cu (mg kg -1 ) Fe (%) 5,6 2,7 8,5 0,3 1,0 1,0-10,0 Mn (mg kg -1 ) Mo (mg kg -1 ) 1, ,4 0,2 0,2-10 Zn (mg kg -1 ) Fonte: Bissani et al. (2004)

21 ph x disponibilidade de micronutrientes OH 2 Fe + M 2+ OH 2 O-M + Fe + 2H + OH 2 Bissani et al., 2004.

22 Teor de óxidos x disponibilidade de micronutrientes [ ] de micronutriente adsorvido Teor de óxidos de Fe e Al Gráfico 1. Relação entre o teor de óxidos de Fe e Al e a [ ] de micronutriente adsovido.

23 Teor de MOS x disponibilidade de micronutrientes [ ] de micronutriente adsorvido COOH MO + M 2+ COOH COO MO M + 2H + COO Cu Zn Mn Teor de matéria orgânica no solo Gráfico 2. Relação entre o teor de matéria do solo e a [ ] de micronutriente adsorvido.

24 [ ] de micronutriente adsorvido [ ] de micronutriente adsorvido Teor de óxidos de Fe e Al Gráfico 1. Relação entre o teor de óxidos de Fe e Al e a disponibilidade de micronutrientes nos solos. Teor de matéria orgânica no solo Gráfico 2. Relação entre o teor de óxidos de Fe e Al e a disponibilidade de micronutrientes nos solos. Teor de óxidos e MOS= solos arenosos??? > disponibilidade de micronutrientes NÃO

25 COBRE Forma absorvida Cu +2 ou complexos org. solúveis Cobre no solo - minerais primários bornita, calcopirita - alta afinidade com compostos orgânicos (>98%) os principais ânions orgânicos na solução: citrato, oxalato, tartarato, gluconato, malato, etc. Fatores de solo que afetam a disponibilidade -ph - teor e tipo de óxidos de Fe e Al - teor de argila - ASE - teor de matéria orgânica

26 Sintomas de deficiência - folhas mais velhas - com aparência de murchas - em cereais: pontas esbranquiçadas e enroladas - em crucíferas: os brotos terminais morrem Possibilidade de deficiência - solos calcários (ph>7,0) - solos orgânicos - solos dos tabuleiros do Nordeste

27 Análise de cobre - extração com HCl 0,1 mol L -1 (ou Mehlich-1, EDTA, etc.) - interpretação do resultado (RS e SC): Baixo: <0,2 mg L -1 ; Médio: 0,2 a 0,4 mg L -1 e Alto: >0,4 mg L -1 Correção da deficiência - sulfato de cobre (CuSO 4 ), entre 5 e 10 kg ha -1 obs: tratamentos fitossanitários a base de cobre olerícolas e frutíferas

28 ZINCO Forma absorvida Zn +2 ou complexos org. solúveis Funções na planta - ativação de várias enzimas carbônico anidrase; desidrogenases; proteinases; peptidases; enolase outras. e - acumula nas raízes; é pouco móvel na planta

29 Zinco no solo - minerais primários esfalerita (ZnS) - alta afinidade com compostos orgânicos e óxidos Fatores de solo que afetam a disponibilidade -ph - teor e tipo de óxidos de Fe e Al - teor de argila - ASE - teor de matéria orgânica - presença de íons fosfatos

30 Sintomas de deficiência - internós curtos e/ou folhas novas cloróticas e folíolos pequenos - no milho e na soja as folhas apresentam uma faixa clorótica longitudinal de cada lado da nervura central Possibilidade de deficiência - solos arenosos - solos que receberam calagem excessiva - solos do cerrado do Brasil Central

31 Análise de zinco - extração com HCl 0,1 mol L -1 (ou Mehlich-1, EDTA, etc.) - interpretação do resultado (RS e SC): Baixo: <0,2 mg L -1 Médio: 0,2 a 0,5 mg L -1 e Alto: >0,5 mg L -1 Correção da deficiência - sulfato de zinco (ZnSO 4 ); entre 5 e 10 kg ha -1

32 FERRO Forma absorvida Fe +2 Ferro no solo - Em solos oxidados a forma predominante é Fe +3, porém as plantas excretam substâncias orgânicas que reduzem Fe +3 para Fe +2, que é absorvido. - encontrado na forma de óxidos e nos octaedros das argila Fatores de solo que afetam a disponibilidade -ph - teor de matéria orgânica - potencial redox

33 Sintomas da deficiência Sintomas da toxidez -Clorose Possibilidade de deficiência: - solos calcários (ph>7,0)

34 Análise de ferro - extração com DCB, oxalato, HCl, EDTA, etc. Correção da deficiência: - sulfato de ferro (FeSO 4 ) ou quelatos - mais comum no RS toxidez em solos alagados (arroz irrigado) extração com oxalato de amônio (ph 3): 5 g dm -3

35 MANGANES Forma absorvida Mn +2 ou complexos org. solúveis Manganês no solo - predomina na forma de óxidos Fatores de solo que afetam a disponibilidade -ph - teor de matéria orgânica - potencial redox

36 Sintomas da deficiência - Folhas enroladas com aparência de murchas Possibilidade de deficiência - solos calcários (ph>7,0) ou com calagem excessiva

37 análise de manganês - extração com HCl, EDTA, etc. - interpretação do resultado (RS e SC): Baixo: <2,5 mg L -1 Médio: 2,5 a 5,0 mg L -1 e Alto: >5,0 mg L -1 Correção da deficiência: - sulfato de manganês (MnSO 4 ) - mais comum no RS toxidez em solos ácidos (folhas enrugadas na soja)

38 BORO Forma absorvida H 3 BO 3 Na planta - absorção rápida, mas translocação lenta sintomas de deficiência nas folhas mais novas - a deficiência causa acúmulo de auxinas e fenóis necrose nas folhas; folhas e brotos quebradiços; na maçã e tomate forma rachaduras; em crucíferas deixa centro do caule escuro ou oco.

39 Boro no solo: - mineral primário turmalina - fonte importante: matéria orgânica - é o mais móvel dos micronutrientes (exceto Cl) Fatores do solo que afetam a disponibilidade de B: -ph - teor e tipo de óxidos de Fe e Al - teor de argila - ASE - teor de matéria orgânica

40 Sintoma de deficiência: - Redução do crescimento e abortamento floral Tomateiro Girassol Possibilidade de deficiência - solos arenosos com baixos teores de matéria orgânica

41 Análise de boro - extração com água quente - interpretação do resultado (RS e SC): Baixo: <0,1 mg L -1 ; Médio: 0,1 a 0,3 mg L -1 e Alto: >0,3 mg L -1 Correção da deficiência: -boráx(na 2 B 4 O 7.10H 2 O) em torno de 20 kg ha -1 - ácido bórico (H 3 BO 3 ) para aplicação foliar

42 CLORO Forma absorvida Cl - Funções na planta - Íon acompanhante: por apresentar alta mobilidade e ser tolerado em altas concentrações, apresenta um bom comportamento para manter o potencial de cargas através da membrana. Cl - K +

43 Sintomas de deficiência - Diminuição do tamanho das folhas - Murchamento de folíolos - Clorose, bronzeamento e necrose de folhas - Suspensão da frutificação - Raízes curtas, não ramificadas Cloro no solo - Boa disponibilidade no solo uso de fertilizantes a base de cloreto É mais comum efeito tóxico

44 MOLIBDENIO & COBALTO Forma absorvida Mo HMoO 4- ou MoO 4-2 Forma absorvida Co Co +2 Funções na planta - Mo é constituinte da enzima redutase do nitrato atua na redução de NO - 3 e do NO 2-. Por esta razão a falta de Mo pode causar sintoma de deficiência de N mesmo que a planta tenha bom suprimento de NO - 3 para a formação de aminoácidos e proteínas. - Presente em um dos complexos protéicos da enzima nitrogenase, relacionada à fixação biológica do N. Mo e Co importantes em cultivos com leguminosas.

45 Molibdênio no solo - mineral molibdenita (MoS 2 ) e wulfenita (Pb(MoO 4 )) Molibdenita Wulfenita - alta afinidade com compostos orgânicos e óxidos Fatores de solo que afetam a disponibilidade -ph - teor e tipo de óxidos de Fe e Al - teor de argila - ASE - teor de matéria orgânica - presença de íons fosfatos

46 Sintoma de deficiência Muito semelhante a deficiência de N Possibilidade de deficiência - solos ácidos, cultivados com leguminosas Correção da deficiência - molibdato de amônio solo (0,5 e 1,0 kg ha -1 ) - via tratamento de sementes (12 a 25 g ha -1 ) - via foliar (25 a 50 g ha -1 ) DAE

47 Recomendação para a soja 2g ha -1 de Co (Embrapa, 2007) Aplicação via semente Aplicação superior a 4g ha -1 poderá causar toxidez g ha -1 Co

48 Diagnose: Análise Foliar -Cultura - Estádio de desenvolvimento - Possibilidade de correção

49 Principais fontes de micronutrientes utilizadas no Brasil Fonte Solúveis Óxidos Insolúveis Quelatos Nutriente B Cu Zn Mn Fe Mo Cu Zn Mn Vários Vários CuSO 4.5H 2 O sulfato de cobre ZnSO 4.H 2 O sulfato de zinco MnSO 4.H 2 O sulfato de manganês FeSO 4.5H 2 O sulfato de ferro (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24.4H 2 O molibdato de amônio CuO óxido cúprico Produto H 3 BO 3 ácido bórico NaB 4 O 7 tetraborato de sódio (boráx) Fertilizantes ou aplicação foliar Teor do elem. (%) ZnO óxido de zinco MnO baratos; óxido de aplicação manganês pó; solos ácidos Óxidos silicatados provenientes da fusão de Variável sílica com micronutrientes (fritas) Solos Quelatantes alcalinos EDTA ou naturais ou aplicação (flavonóides) foliar variável 54 75

50 RESULTADOS DE PESQUISA

51 Não apresentou resposta a inoculação e a aplicação de molibdênio em Latossolo Vermelho Eutroférrico

52 Tabela 1. Produtividade de soja (kg ha -1 ), obtidos para solo ácido Latossolo Bruno distrófico de Guarapuava, PR, em função de doses de calcário, com e sem aplicação de molibdênio (Primeiro ano de cultivo). Produtividade (t ha -1 ) Com Mo Sem Mo bA 1691bA aA 2658aA Média 2198A 2174A Campo (1999)

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55 Resumindo... Cenário mais provável de resposta à aplicação de S - Solos arenosos; - Solos com baixo teor de matéria orgânica; - Solos intensamente cultivados; - Solos calcariados por vários anos; - Solos de regiões afastadas de centros industriais ou do mar; - Quando não há adição de S via fertilizantes por vários anos; - Em culturas mais exigentes neste nutriente.

56 Resumindo... Cenário mais provável de resposta à aplicação de micronutrientes - Boro: Cultivo de sp exigente (alfafa, girassol, etc.), solos arenosos e ph alto -Cobre: Solos orgânicos, ph alto e solos arenosos - Zinco: ph alto, material de origem com baixo teor e solos arenosos - Molibdênio: ph baixo do solo, material de origem com baixo teor e solo com alto teor de óxidos de Fe -manganês: ph alto e solos arenosos - Ferro: Solos alcalinos (ph > 7)

57 Aula 6 Preparo deste material Professores: - Gustavo Brunetto - Leandro Souza da Silva - Carlos Alberto Ceretta - Danilo Rheinheimer dos Santos Aluna de Pós-Graduação: - Elisandra Pocojeski Última atualização: Maio de 2008.