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 O cálcio no solo cátion dominante no solo: g kg -1 ; presente na solução do solo como cátion Ca 2+ Ca trocável nos colóides do solo (superfícies negativamente carregadas da argila e matéria orgânica) 60% da CTC

4 O cálcio no solo Cálcio

5 PR e RGS e SC Cátions trocáveis Classe NÍVEIS DE INTERPRETAÇÃO DE Ca NO SOLO Al 3+ Ca 2+ + Mg 2+ Ca 2+ Mg 2+ Cálcio mmol c dm K + Baixo < 5,0 < 2 4 < 20 < 4 < 1,0 Médio 5,1-10, ,1-8,0 1,1-2,0 Alto > 10,0 > 48 > 40 > 8,0 2,1-3,0 Muito alto > 3,0 Metodologia: KCl 1N para Al 3+, Ca 2+, Mg 2+ e Mehlich-1 para K. Adaptado de: OLEYNIK et al., 1998.

6 SÃO PAULO NÍVEIS DE INTERPRETAÇÃO NO SOLO Cálcio ph e complexo de troca de cátions Classe ph Ca 2+ Mg 2+ K + S-SO 4 V CaCl mmol c dm mg dm -3 % Muito Baixo 4, ,7-25 Baixo 4,4 5, ,8-1, Médio 5,1-5, ,6-3, Alto 5,6-6,0 > 7 > 8 3,1-6,0 > Muito Alto > 6,0 - - > 6,0 - > 90

7 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

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 ADUBOS CONTENDO CÁLCIO Cálcio

10 Ca cuidados na adição Adição de grandes quantidades de cálcio em solos deficientes em potássio (K) ou a aplicação de cálcio em solo deficiente em magnésio (Mg), podem causar o desequilíbrio nutricional e o crescimento reduzido da cultura!

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12 Exemplos de efeitos inter-iônicos (MALAVOLTA, 1997). Íon Segundo íon presente Efeito do segundo sobre o primeiro Cu Ca Antagonismo Cálcio Mg, Ca K Inibição competitiva H 2 PO 4 Al Inibição competitiva K, Ca, Mg Al Inibição não competitiva H 2 BO 3 NO 3, NH 4 Inibição competitiva K Ca (alta concentração) Inibição competitiva Zn H 2 BO 3 Inibição competitiva Fe Mn Inibição competitiva Zn H 2 PO 4 Inibição não competitiva K Ca (baixa concentração) Sinergismo MoO 4 H 2 PO 4 Sinergismo

13 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%

14 Mecanismo de contato com a raiz O Cálcio chega àplanta por: Fluxo de Massa 75% Interceptação radicular 35%

15 Absorção O nutriente segue a rota apoplástica: Passiva; Fluxo de água;

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

17 Entrada do Cano citoplasma Entrada na células ocorre por canais de Ca, os quais se abrem para a entrada do nutriente, após a bomba de prótons jogar um H + p/ o lado externo da célula. Canais ocorrem tanto na membrana quanto no tonoplasto

18 Controle de Cano citoplasma Transportadores do Ca: Bomba de efluxode Ca: bomba de Ca +2 -ATPasena membrana plasmática; 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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20 Figura. Calmodulina. Epstein & Bloom, 2004.

21 Distribuição 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.

22 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.

23 Ca funções na planta Cálcio Transportadores de membrana que removem o Ca para fora do citossol Forma compostos que são parte das paredes celulares (ex.: pectatos de Ca) Manutenção da integridade da célula!! Outros Compostos: Fitato, Carbonato, Oxalato

24 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.

25 Ca funções na planta Essencial para a integridade da membrana plasmática das células vegetais (transporte de íons);

26 Ca funções na planta 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 pectatosde Ca os quais possuem ação cimentante, unindo firmemente as paredes celulares. Portanto, possui influência na integridade da membrana e proteção do conteúdo celular.

27 Ca funções na planta Melhora a nodulação na fixação biológica de N, pois está ligado ao encurvamento do pêlo radicular, por meio da divisão celular juntamento 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.

28 Ca funções na planta Importante na síntese de proteínas e transferência de carboidratos; Indiretamente: estimula atividade microbiana, aumenta disponibilidade de molibdênio e absorção de outros nutrientes.

29 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.

30 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.

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

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

33 Sintomas de deficiência Cálcio Clorose nas folhas mais jovens (das margens para o centro) Baixo desenvolvimento das raízes

34 Sintomas de deficiência Cálcio Nervura e pontos de crescimento com aspecto gelatinoso: necessidade do pectato de Ca p/ a formação da parede celular. Podridão apical dos frutos ou fundo preto : menor competição com folhas. Deficiência comumente ligada à fatores climáticos: condições de falta de água ou falta umidade do ar.

35 Morango Cálcio

36 Mamona Cálcio

37 Alface bordas das folhas mortas Folha de algodão

38 Soja Cálcio

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40 Cana-de-Açúcar Folhasmaisvelhaspodemapresentaraparênciade "enferrujadas" e podem morrer prematuramente; folhas novas enrolam-se para baixo, dando uma aparência de "gancho. Cálcio

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42 CITRUS Cálcio O desaparecimentodaclorofilacomeçaaolongodas margenslaterais, progredindo para dentro até alcançar a metade da distância até a nervura principal, com umafrenteirregular; a plantaéextremamentepequena, com sistema radicular mal desenvolvido

43 Eucalipto As folhasnovas mostramdeformaçãoseguidade enrolamento. Apesarde bemmenosfreqüentequea deficiênciade B, podeocorrera morte das gemasapicais, podendo, emestádiosmaisavançados, ocorrera seca de ponteiro.

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

45 MAÇÃ Cálcio

46 Maçã Controle Cultural: Evitarpráticasqueestimulemo vigor vegetal. Reduzira aplicaçãode N (vigor). Manterumairrigaçãoregular, masnãoexcessiva. Calagem(dependendodo ph) Controle Químico Aplicaçãode CaCl 2. Cuidados: a aplicaçãopodecausarqueimadas folhase frutos

47 Queima pela aplicação de CaCl 2 Cálcio

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

49 Sintomas de deficiência de Ca em tomates Cálcio

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

51 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.

52 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).

53 RESPOSTA A APLICAÇÃO DE Ca X CALAGEM

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

55 MÉTODOS DE RECOMENDAÇÃO DE CALAGEM Cálcio V% NC = (V2 - V1) x T x f 1000* Cultura V% Cultura V% Algodão 70 Pastagem 70 Café 70 Soja 70 Feijão 70 Trigo 60 Maçã 70 Olerícolas 70 Milho 60 Citros 70 Pastagem (gramínea) 50 Mandioca 50 Fonte: LIMA et al., SMP ph SMP ph em água a atingir RS e SC Cerrado 2 5,5 6,0 6,5 6, t ha ,4 15,0 21,0 29,0 9,0 4,5 12,5 17,3 24,0 8,1 4,6 10,9 15,1 20,0 7,2 4,7 9,6 13,3 17,5 6,4 4,8 8,5 11,9 15,7 5,8 4,9 7,7 10,7 14,2 5,2 5,0 6,6 9,9 13,3 4,6 5,1 6,0 9,1 12,3 4,1 5,2 5,3 8,3 11,3 3,7 5,3 4,8 7,5 10,4 3,3 5,4 4,2 6,8 9,5 2,9 5,5 3,7 6,1 8,6 2,6 5,6 3,2 5,4 7,8 2,4 5,7 2,8 4,8 7,0 2,1 5,8 2,3 4,2 6,3 1,9 5,9 2,0 3,7 5,6 1,7 6,0 1,6 3,2 4,9 1,5 6,1 1,3 2,7 4,3 1,3 6,2 1,0 2,2 3,7 1,2 6,3 0,8 1,8 3,1 1,1 6,4 0,6 1,4 2,6 1,0 6,5 0,4 1,1 2,1 0,9 6,6 0,2 0,8 1,6 0,8 6,7 0 0,5 1,2 0,7 6,8 0 0,3 0,8 0,6 6,9 0 0,2 0,5-7, ,2 -

56 Average concentration of Al in the nutritional leaves of the tolerant (C525 - ) and non tolerant (HS *) corn cultivars as affected by increasing liming quantity. mg kg -1 Al and y = X X 2 R 2 = 0.93 Cálcio Mg CaCO 3 ha -1 ph CaCl 2 = 4,2 ; Al%= 50,4 Pauletti et al., 2000

57 and y = X X 2 Cálcio Average concentration of Mn in the nutritional leaves of the tolerant (C525 - ) and non tolerant (HS *) corn cultivars as affected by increasing liming quantity. mg kg 0-1 Mn R 2 = ph CaCl 2 = 4,2 ; Al%= 50,4 Pauletti et al., 2000 Mg CaCO 3 ha -1

58 Fitotoxicidadede Mn Cálcio Pauletti, V., Costa,L.C., 2008

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

60 ~ ~ Efeito da aplicação de doses de calcário na superfície sobre a produção acumulada de grãos no período de 1993 a Produçao Acum ulada de Graos, kg ha Caires, Banzato e Fonseca, 2000 ^ y = 23116, ,34x - 127,19x 2 R 2= 0,93** Calcar io, t ha -1 Cálcio

61 DISTRIBUIÇÃO DO CALCÁRIO Cálcio

62 250,00 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

63 CONSEQUÊNCIA Prof. ph MO* K Ca Mg V 0-10 cm CaCl2 g/dm mmolc/dm % Normal Mancha * Matéria orgânica

64 kg/ha Normal Mancha Cálcio Produtividade e MMG de soja X distribuição de calcário em SPD PRODUTIVIDADE Diferença MMG 14 0 g

65 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

66 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

67 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

68 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

69 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

70 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

71 A aplicação de gesso deve ser realizada quando: cm Dose R$ 3000 kg ha -1 saturação de Al > 70% ou teor de Ca < 5 mmol c dm -3 ou Teor de S < 10 mg dm -3

72 Doses de gesso 1)VITTI & MAZZA, t/ha = 5 mmol c /dm 3 T (mmolc/dm3) V% GESSO (t/ha) <10 2,0 < , ,0 <10 3, , ,5 <10 3, , ,5 2) Sousa, D. M.G.; Lobato,E. e Rein, T.A x argila (20-40 ou ou cm) Quando Al%>20 e Ca < 5 mmol c dm -3

73 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.