CÁLCIO DISCIPLINA DE NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS Professor: Eng. Agr. Dr. Volnei Pauletti Aluno/Apresentador: Eng. Agr. MSc. Claudinei Kurtz
HISTÓRICO Liebig foi a primeira pessoa a ter associado fortemente com a idéia de que existem elementos essenciais retirados a partir do solo, entre eles o Ca (em 1840), embora Sprengel foi a primeira pessoa a identificar o cálcio como um macronutriente em 1828. Cálcio foi um dos 20 elementos essenciais que Sprengel identificou. Fonte: Barker e Pilbeam (2006)
Cálcio no Solo 3,6% crosta terrestre de Ca Depois do Fe é o nutriente mais abundante nos solos em geral Fontes para o solo Minerais primários Rochas Sedimantares: Dolomita, calcita, fosfatos tricálcicos, gesso Rochas Eruptivas: anortita, biotita, augita, hornblenda Rochas Matamórficas
Cálcio no Solo Ca total: 1g/dm 3 até 250g/dm 3 Maior teor solos argilosos (> CTC) Ocorre na forma trocável ligado a CTC, neutralizando cargas da argila e M.O. e na solução Em solos corrigidos é o elemento dominante no complexo de troca (65%), seguido do Mg (20%), K (5%) e H (10%).
Cálcio no Solo Fonte: Bissani et al. (2008).
Cálcio no Solo Solos tropicais: ph baixo e alta concentração de Al +3 e naturalmente pobre em Ca Solos corrigidos a deficiência de Ca é rara
Ciclo Ca e Mg no sistema solo/planta Fonte: Malavolta (1976) in Fernandes (2006)
Cálcio no Solo Processos de adição de perda de Ca e Mg nos solos Fonte: Malavolta (1976) in Fernandes (2006)
Exigência de Ca pelas plantas Fonte: Pauletti (2004)
Absorção de Ca Mecanismos de contato com a raiz - Interceptação radicular: 35% - Fluxo de massa: 65% (Vargas et al., 1983)
Absorção de Ca Fonte: Barker e Pilbeam (2006)
Absorção de Ca Fatores externos que afetam a absorção de Ca - Concentração externa - Outros ions: Alta [ ] NH 4 +, K + Mg +, Al +3 e Mn +2 reduz absorção Ca - Íon acompanhante: Cl - > NO 3- > SO 4-2 - Temperatura: pouco efeito direto e mais indireto pela transpiração.
Absorção de Ca Absorvido na forma Ca +2 Rota apoplástica - Fluxo de água - Passiva (ativa baixa concentração na solução)
Absorção de Ca ENTRADA DE Ca NA MENBRANA PLASMÁTICA Por canais de Ca, ativados pelo gradiente criado pela bomba de prótons (H + -ATPases)
Absorção de Ca Transportadores do Ca: - Bomba de Ca +2 -ATPase na membrana plasmática e outras menbranas; - Antiporte Ca +2 - H + (energizado pela bomba H + - ATPase e H + -PP i ase)
Fonte: Epstein e Bloom (2006).
Distribuição Ca Maior parte Ca na composição estrutural: paredes celulares (apoplasto) Alta concentração nos vacúolos, cloroplastos e reticulo endoplasmatico Baixa concentração no citoplasma e floema devido a baixa mobilidade
Distribuição Ca Aumentando a concentração de Ca na solução, aumenta conteúdo das folhas, mas não dos frutos e tubérculos Redistribuído somente em condições especiais
Distribuição Ca O Ca após ser absorvido nas raízes, segue pelo xilema até as folhas, onde torna-se imóvel. Os sintomas de deficiência aparecem nas partes jovens e nos frutos. Os frutos perdem por competição para as folhas em função da menor transpiração; Ca adubado via foliar é transportado preferencialmente p/ tecidos novos.
CONCENTRAÇÃO E FORMAS DE CÁLCIO NA SOLUÇÃO DO SOLO, XILEMA E FLOEMA DAS PLANTAS Fonte: Pauletti, 2012
FUNÇÕES DO Ca NA PLANTA EFEITO SOBRE QUATRO ÁREAS: - Membranas - Enzimas - Parede Celular - Interação com fitohormônios (mensageiro secundário)
FUNÇÕES DO Ca NA PLANTA Essencial para manter a integridade estrutural e funcional das membranas e parede celular Na parede celular está na forma de pectato de Ca, como principal componente da laméla média.
FUNÇÕES DO Ca NA PLANTA Fonte: Marschner, 2012 Fonte: Barker e Pilbeam (2006)
FUNÇÕES DO Ca NA PLANTA Fonte: Marschner, 2012 Fonte: Barker e Pilbeam (2006)
FUNÇÕES DO Ca NA PLANTA A pectina é parte estrutural da parede celular Fonte: Pauletti, 2012
FUNÇÕES DO Ca NA PLANTA Atua meristemas apicais e radicular promovendo divisão e elongamento celular Interfere na germinação de grão de pólen e crescimento do tubo polínico Absorção iônica/osmorregulação: correção de efeito desfavorável de H + excessivo, de Al e salinidade mantendo a integridade das membranas
FUNÇÕES DO Ca NA PLANTA Promove melhoria na nodulação na fixação biológica de N em leguminosas Mensageiro secundário: ativação da proteína Calmodulina (regula concentração de Ca no interior da célula), e fitohormonios como ABA em situações adversas como temperaturas estremas, estresse hídrico, salinidade, estresse oxidativo, patógenos. Fechamento estomâtico
Camaldulina Ca Fonte: Epstein & Bloom, 2006.
Fonte: Pauletti, 2004 Diagnose foliar
Diagnose foliar Fonte: Pauletti, 2004 Teores de Ca podem variar de 0,1 a 6%
NÍVEIS ADEQUADOS DE MACRONUTRIENTES PARA ALGUMAS HORTALIÇAS (TEORES EM FOLHAS, g kg -1 ) Fonte: Pauletti, 2012
SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA Limitado crescimento do sistema radicular Clorose das folhas mais novas da margem para o centro Pontos de crescimento com aspecto gelatinoso (ausência pectato de Ca). Em condições severas ocorre secamento dos pontos de crescimento Em solos corrigidos adequadamente dificiências são raras, exceto para algumas culturas exigentes (tomateiro, macieira...)
Deficiência de Ca Fonte: Marschner (2012)
SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA Fonte: Klaus, 2007
Sintomas de deficiência
Sintomas de deficiência
Sintomas de deficiência Batata
Sintomas de deficiência
Sintomas de deficiência
Sintomas de deficiência
Sintomas de deficiência Morango
Sintomas de deficiência Algodão
Sintomas de deficiência
Sintomas de deficiência Citrus
Sintomas de deficiência Tomate
Sintomas de deficiência Tomate
Sintomas de deficiência Tomate
CORAÇÃO PRETO Sintomas de deficiência
Deficiência de Ca em tomateiro 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
Deficiência de Ca em tomateiro Prevenção da ocorrência de deficiência: Aplicação adequada de corretivos; Adoção de manejo eficiente da irrigação, Evitar que a planta sofra estresse hídrico (florescimento e crescimento dos frutos). Correção: Pulverização foliar de cloreto de cálcio a 0,6% (ou nitrato de Ca) (dirigida às inflorescências).
Sintomas de deficiência Maçã (bitter pitt)
MACIEIRA Controle Cultural: Evitar práticas que estimulem o vigor vegetal. Reduzir a aplicação de N (vigor). Manter uma irrigação regular Calagem (dependendo do ph) Controle Químico Aplicação de CaCl2. Cuidados: a aplicação pode causar queima das folhas e frutos
FONTES DE Ca
FONTES DE Ca
FONTES DE Ca Foto: De Bortoli (2012) Foto: Google (2012)
Fonte: Klaus, 2007 FONTES DE Ca
RESPOSTAS A APLICAÇÃO DE Ca CALAGEM E GESSAGEM
Efeito do Ca no sistema radicular Comprimento de raízes de trigo em função da saturação com Ca em solo do Cerrado. Fonte: Souza et al. (1992) in Navais et al. (2007).
Fonte: Marschner (2012). Efeito do Ca no sistema radicular
Efeito Ca sobre armazenagem de frutos Fonte: Marschner (2012)
Aumento tolerância a doenças Fonte: Fageria et al., 2011
Aumento tolerância a doenças Fusarium em tomateiro Fonte: Klaus, 2007
Efeito da calagem sobre rendimento Fonte: Souza e Lobato (2004) in Navais et al., 2007.
Efeito da calagem e gessagem Fonte: Ernani (2008)
Calcário e gesso e disponibilidade de Ca e Mg Fonte: Ernani (2008)
Afeito do gesso no sistema radicular Fonte: Novais et al. (2007)
Efeito gesso
BIBLIOGRAFIA Barker, A.V. & Pilbeam, D. J. Handbook of Plant Nutrition. New York: Taylor & Francis Group, 2006. 662p. Epstein, E. & Bloom, A. J. Nutrição mineral de plantas: principios e perspectivas. 2 ed. Tradução: Maria E. T. Nunes. Londrina: Editora Planta, 2006. 403p. Ernani, P.R. Química do solo e disponibilidade de nutrientes as plantas. Lages, O Autor, 2008. 230p. Fageria, N.K.; Baligar V. C. & Jone, C. A. Growth and Mineral Nutrition of Field Crops. 3 ed. New York: Taylor & Francis Group, 2011. 574p. Fernandes, M.S (Ed.). Nutrição mineral de plantas. Viçosa: SBCS, 2006. 432p. Marschner, H. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2 ed. 2012. 643p. Malavolta, E. Manual de nutrição mineral de plantas, 2006. Novais, R. F. et al. Fertilidade do Solo. Viçosa, MG: SBCS, 2007. 1017p.
Fonte: Taiz e Ziger (2004).