NUTRIÇÃO DE PLANTAS Dr. Volnei Pauletti Departamento de Solos e Engenharia Agrícola vpauletti@ufpr.br Morretes, 17/11/2011
Introdução 3 critérios devem ser cumpridos (Arnon & Stout, 1939): A planta não é capaz de completar seu ciclo de vida na ausência deste elemento; A função de tal elemento não pode ser realizada por outro elemento; O elemento deve estar diretamente envolvido no metabolismo vegetal (constituinte) ou ser necessário para realizar processo
CLASSIFICAÇÃO ELEMENTO Introdução Elementos essenciais para plantas superiores Macronutriente C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S Micronutriente B, Cu, Cl, Fe, Mn, Mo, Zn, Ni Elemento Na, Si, Co, Se,... benéfico Mamíferos C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S Na, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, I, Zn Se, Co
UFPR Nutrição de plantas Absorção de nutrientes pelas raízes Contato nutriente x raíz Absorção Translocação Adubação fluída e adubação foliar Absorção foliar Fatores que afetam a absorção foliar Vantagens e limitações da adubação foliar Diagnose nutricional Diagnose foliar Diagnose visual- sintomas de deficiência Perdas de nutrientes Qualidade de adubos
Absorção de nutrientes ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PELAS RAÍZES
CONTATO NUTRIENTE - RAIZ Absorção de nutrientes
Absorção de nutrientes DEFINIÇÕES (Barber, 1984) DIFUSÃO Deslocamento do íon em uma fase estacionária imóvel (a curtas distâncias). Ocorre quando existe um gradiente de concentração, de um ponto de maior para um de menor concentração. FLUXO DE MASSA É definido pelo deslocamento do íon em uma fase aquosa móvel. Ocorre no sentido do movimento da água para a superfície da raiz. INTERCEPTAÇÃO RADICULAR A medida que a raiz se desenvolve entra em contacto com íons da fase sólida e líquida do solo. É proporcional a relação existente entre superfície das raízes e superfície das partículas.
Absorção de nutrientes QUANTIDADES RELATIVAS DE ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PELOS PROCESSOS DE INTERCEPTAÇÃO RADICULAR, FLUXO DE MASSA E DIFUSÃO (Malavolta, 1980)
Absorção de nutrientes DEFINIÇÕES (Barber, 1984) ABSORÇÃO Refere-se a entrada de um elemento na forma iônica ou molecular, no espaço intercelular ou qualquer região ou organela da célula viva da epiderme, córtex ou endoderme. TRANSPORTE Transferência do elemento em qualquer forma (igual ou diferente da absorvida) de um órgão ou região de absorção para outro qualquer. REDISTRIBUIÇÃO É a transferência do elemento de um órgão ou região de acúmulo, para outro em forma igual ou diferente da absorvida (de uma folha para um fruto ou de uma folha para outra).
DEFINIÇÕES (Barber, 1984) Absorção de nutrientes NUTRIENTE DISPONÍVEL É aquele que está presente na solução do solo e pode se mover para o sistema radicular. Um nutriente disponível precisa também estar na forma que pode ser absorvido pelas raízes. Raiz Rizosfera 1 3 mm
Absorção de nutrientes NUTRIENTE Sistema solo x planta Nutriente na parte aérea Nutriente na fase sólida Nutriente na fase líquida (solução) Nutriente na raiz
Absorção de nutrientes FONTE DE NUTRIENTES ROTA DE PRODUÇÃO DE ADUBOS FOSFATADOS Super Simples Enxofre Ác.Sulfúrico + Rocha Fosfatada Ác.Fosfórico Gesso + Rocha Fosfatada Amônia Super Triplo MAP DAP Rocha Fosfatada + Calor Termofosfato
FRANGO CORTE Absorção de nutrientes Amostra --- Frango corte --- Média Variação Umidade % 33,2 20,1 47,2 Densidade g/litro 293,9 253-324 kg ton -1 kg m -3 kg ton -1 MS 668 196,7 528 799 Resíduo mineral 63,7 18,7 37,7 106,2 CaO 13,9 4,1 8,8-19 N 17,2 5,1 11 24,1 P 2 O 5 12,6 3,7 8,5 23,8 K 2 O 8,4 2,5 4,3 10,8 Adaptado de PAULETTI E DEMOGALSKI, 2002. +- 50% liberado na primeira safra
ABSORÇÃO DE NUTRIENTES Absorção de nutrientes Mais acentuada na região dos pelos radiculares - K, NO 3- e NH 4+ = toda raiz - K, NO 3- e NH 4+ milho= alongamento
Rotas de absorção radicular Absorção de nutrientes Difusão Fluxo de massa Interceptação Fonte: Taiz & Zeiger, (2004).
Absorção de nutrientes 1.PROCESSO PASSIVO (RÁPIDO): MECANISMOS DE ABSORÇÃO Ocorre pelos mecanismos passivos de absorção (difusão, fluxo de massa e troca catiônica) e coloca o elemento nos espaços intercelulares, na parede celular e na superfície externa da membrana plasmática - ELA. ESPAÇO LIVRE APARENTE (ELA) É o volume celular que é acessível à entrada de íons por processos passivos de absorção e corresponde aos espaços intercelulares e existentes na parede celular e superfície externa do plasmalema. PROCESSO PASSIVO - Reversível - Não é seletivo - Não depende de atividades metabólicas
ESPAÇO LIVRE APARENTE (ELA) Absorção de nutrientes Ácidos Poligalacturônicos e Pectinas Microfibrilas Fernandes;Souza, 2006
MECANISMOS DE ABSORÇÃO Absorção de nutrientes 2. PROCESSO ATIVO: - É mais lento que o processo passivo; - Proporciona a passagem do elemento ou composto pela membrana celular - Coloca o elemento no citoplasma ou no interior do vacúolo (só ocorre em células vivas). ABSORÇÃO PROPRIAMENTE DITA Fernandes;Souza, 2006
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA ABSORÇÃO DE NUTRIENTES Absorção de nutrientes
Absorção de nutrientes TRANSPORTE/REDISTRIBUIÇÃO
Absorção de nutrientes TRANSPORTE/REDISTRIBUIÇÃO
UFPR Diagnose nutricional DIAGNOSE NUTRICIONAL - Diagnose foliar - Diangose visual - Testes bioquímicos
UFPR Diagnose nutricional EXIGÊNCIA DAS CULTURAS Tabela 1. Extração máxima de macronutrientes por algumas cultivares de morangueiro. Nutrientes Campinas kg/ha-1 Camanducaia kg/ha-1 Monte Alegre kg/há-1 N 241,55 288,47 199,06 P 54,05 42,62 35,23 K 280,77 217,05 203,86 Ca 109,73 107,98 109,28 Mg 44,52 45,22 37,34 S 31,04 29,26 30,56 Fonte: Souza et all. (1976).
UFPR Diagnose nutricional
UFPR Diagnose nutricional DIAGNOSE FOLIAR
UFPR Diagnose nutricional Relação entre teor foliar e produção Nível crítico inferior Produção Zona de Zona toxidez ou Zona deficiência alimentação desequilíbrio ou ajustamento de luxo (patamar de colheita) Curva em C (efeito de diluição) Nível crítico superior Teor foliar
UFPR Diagnose nutricional FATORES QUE AFETAM A ANÁLISE FOLIAR Idade da Planta Idade e Posição da Folha Material Genético Tratos Culturais Pragas e Doenças Tipo de Solo e Clima Época do Ano
UFPR Diagnose nutricional FATORES PAR DE FOLHAS N P K Ca Mg B Mn 1º 35 1,8 19 11 1,9 40 65 2º 30 1,6 18 15 2,2 45 70 3º 28 1,6 17 15 2,3 50 80 4º 29 1,5 17 17 2,4 45 80 5º 27 1,4 16 19 2,7 50 95 6º 27 1,5 16 22 2,8 60 100 7º 27 1,4 15 21 2,7 50 110 8º 27 1,3 15 22 1,7 55 115 9º 26 1,0 15 25 2,8 60 120 10º 26 1,3 15 25 2,7 75 130 Efeito da posição no ramo do cafeeiro sobre a composição química das folhas (g/kg)
UFPR Diagnose nutricional Amostragem Primeira folha recém madura a partir do ápice (3ª ou 4ª)
UFPR Diagnose nutricional Amostragem Milho: folha oposta e abaixo da espiga superior; considerar o terço médio.
UFPR Diagnose nutricional TEORES MÍNIMOS ADEQUADOS (NÍVEIS CRÍTICOS) DE MACRONUTRIENTES (G KG-1) EM ALGUMAS CULTURAS
UFPR Diagnose nutricional NÍVEIS ADEQUADOS DE MACRONUTRIENTES PARA ALGUMAS HORTALIÇAS (TEORES EM FOLHAS, G KG-1)
UFPR Diagnose nutricional DIAGNOSE VISUAL
UFPR Diagnose nutricional Nitrogênio MÓVEL
UFPR Diagnose nutricional Nitrogênio Desenvolvimento de coloração vermelha a partir das margens internas dos folíolos MÓVEL
UFPR Diagnose nutricional Deficiência de K soja
UFPR Diagnose nutricional B Sintomas progressivos aparecem nas folhas em início de desenvolvimento, como necrose nas pontas, retorcimento e clorose nos folíolos. Frutos deformados. IMÓVEL
UFPR Diagnose nutricional B IMÓVEL
UFPR Diagnose nutricional B IMÓVEL
Adubação fluída e foliar ADUBAÇÃO FLUÍDA E ADUBAÇÃO FOLIAR
UFPR ADUBOS FLUÍDOS Gramíneas de inverno QUEM SABE UM DIA: ADUBO FLUÍDO
UFPR EUA ADUBOS FLUÍDOS CONSUMO POR FONTE DE NITROGÊNIO 12.000 1000 Toneladas 10.000 8.000 6.000 4.000 40% 22% 2.000 0 1960 1963 1966 1969 1972 1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 16% 6% Ammonia anhydrous Nitrogen solutions Urea Nitrate http://www.ers.usda.gov/data/fertilizeruse/
ADUBAÇÃO FOLIAR Adubação foliar
Adubação foliar VIDA VEGETAL - começou no mar, durante o processo evolutivo as folhas não perderam a capacidade de absorver H 2 O e sais minerais. As folhas, assim como as raízes, também apresentam capacidade de absorver nutrientes
ABSORÇÃO FOLIAR Adubação foliar Caminho percorrido pelo nutriente Solução Íon VACÚOLO CUTÍCULA PAREDE CITOPLASMA VASOS Transporte passivo (ELA) Absorção
ABSORÇÃO FOLIAR CUTÍCULA Adubação foliar CUTÍCULA A cutícula é permeável à água e a todos os tipos de substâncias, sejam elas polares, apolares, lipossolúveis ou hidrossolúveis. Cera Hidrofóbica Composição: Cutina Pectinas Semi-Hidrofóbica Hidrofílica Celulose Hidrofílica
ABSORÇÃO FOLIAR PROPRIEDADES DA CUTÍCULA Adubação foliar 1. Hidrorrepelência: propriedade que tem um sólido de não ser molhado pelo líquido - Microprojeções de cera - Espessura da camada cerífera - Composição química da cera
ABSORÇÃO FOLIAR Microprojeções de cera Adubação foliar Taiz; Zeiger, 2004
ABSORÇÃO FOLIAR Adubação foliar
Adubação foliar FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR
Adubação foliar FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 1) Fatores inerentes à folha: 1. Estrutura da folha: 2. Composição química da cutícula: 3. Idade da folha:
Adubação foliar FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 2) Fatores inerentes aos nutrientes:
Adubação foliar 1. Mobilidade na folha: MOBILIDADE COMPARADA DOS NUTRIENTES APLICADOS NAS FOLHAS Altamente móvel Móvel Parcialmente móvel Imóvel Nitrogênio Fósforo Zinco Boro Potássio Cloro Cobre Cálcio Sódio Enxofre Manganês Magnésio Ferro Molibdênio
Adubação foliar TEMPO PARA ABSORÇÃO DE 50% DOS NUTRIENTES APLICADOS NAS FOLHAS Nutriente N (uréia) P K Ca Mg S Cl Fe Mn Mo Zn Tempo 1/2 a 36 horas 5-15 dias 10 a 96 horas 10 a 96 horas 6 a 24 horas 1 a 10 dias 1 a 4 dias 10 a 20 dias 18 a 48 horas 10 a 20 dias 11 a 36 horas
Adubação foliar FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 2. Interações entre nutrientes: - Sinergismo entre uréia e Mn - Antagonismo entre Cu e Zn
Adubação foliar FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 3) Fatores inerentes às soluções pulverizadas: 1. Solubilidade dos nutrientes: Fonte Temperatura Solubilidade o C g L -1 Sulfato de amônio 20 760 Sulfato de Mn 0 1050 Sulfato de Zn 20 965 Sulfato de Cu 0 316 Uréia 20 1050 Nitrato de amônio 20 1950 Fosfato diamônio (DAP) 20 408 Fosfato monoamônio (MAP) 20 374 Molibdato de amônio -- 430 Ácido bórico 30 63,5 Bórax 0 21 Fonte: Vitti; Boareto; Penteado (1994)
Adubação foliar FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 2. Concentração das soluções: Fitotoxicidade de adubo nitrogenado em milho
Adubação foliar CONCENTRAÇÃO DE URÉIA NA CALDA DE PULVERIZAÇÃO PARA ALGUMAS CULTURAS Cultura % uréia Cultura % uréia Abacaxi 2,4-6 Cereja 0,6-3,0 Aipo 2,4 Cítricas 0,6-1,2 Alface 0,5-0,7 Feijão 0,5-0,7 Alfafa 2,4 Fumo 0,3-1,2 Algodão 2,4-6 Lúpulo 5,0-6,0 Ameixa 0,6-1,8 Maçã 0,5-0,7 Banana 0,6-1,2 Milho 0,6-2,4 Batatinha 2,4 Morango 0,5-0,7 Beterraba 2,4 Pepino 0,3-0,6 Cacau 0,6-1,2 Pêssego 0,6-3,0 Café 2,5 Pimenta 0,5-0,7 Cana 1,2-2,4 Repolho 0,7-1,4 Cebola 2,4 Trigo 2,4-9,6 Cenoura 2,4 Videira 0,5-0,7 Adaptado de: OLEYNIK et al., 1998
Adubação foliar FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 3. Composição das soluções: 4. Surfactantes: - espalhantes - adesivos - humectantes
Adubação foliar
Adubação foliar FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 5. ph da solução: Absorção de Zn pelas folhas do cafeeiro
Adubação foliar FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR 3) Fatores externos: 1. Luz: 2. Disponibilidade de água no solo: 3. Umidade atmosférica: 4. Temperatura: 5. Modo de aplicação:
Adubação foliar FATORES QUE INFLUENCIAM A ABSORÇÃO DO ZINCO PELAS FOLHAS DO CAFEEIRO
Adubação foliar VANTAGENS DA ADUBAÇÃO FOLIAR 1. Correção das deficiências a curto prazo: 2. Alto índice de utilização pelas planta dos nutrientes aplicados: 3. Contornar restrições de absorção de nutrientes pelo solo: 4. Doses totais de micronutrientes geralmente são menores que via solo: 5. Possibilidade de aplicação de micronutrientes com tratamentos químicos:
Adubação foliar LIMITAÇÕES DA ADUBAÇÃO FOLIAR 1. Não ocorre efeito residual ou é menor que as aplicações no solo: 2. Aplicações no início do crescimento da cultura podem não ser efetivas: 3. Alto custo de aplicação caso não seja possível aplicar com os tratamentos químicos: 4. Pode haver incompatibilidade com agroquímicos ou antagonismo entre nutrientes:
Adubação foliar ADUBAÇÃO FOLIAR - GERAL 1. Deve ser encarada como suplemento da aplicação de fertilizantes no solo. Em ALGUMAS situações, a adubação foliar poderá substituir totalmente, ou quase a aplicação de fertilizantes no solo, corrigindo deficiências. 2. O fornecimento dos micronutrientes (exceto B) pode ser feito totalmente por via foliar, com vantagens sobre a aplicação no solo, pois evita-se a sua fixação pelo mesmo.
UFPR Diagnose nutricional PERDA DE NUTRIENTES
Perda de Nutrientes Dpto de Solos e Engenharia Agrícola Retirada de nutrientes da área
Dpto de Solos e Engenharia Agrícola QUALIDADE DOS FERTILIZANTES
Dpto de Solos e Engenharia Agrícola QUALIDADE DE FERTILIZANTES - PR 900 800 700 600 Amostras 500 400 300 200 100 0 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Desconformes 4 67 63 108 39 38 47 69 131 146 138 99 87 49 112 174 147 174 175 Dentro padrão 29 357 353 487 246 406 278 527 526 666 646 687 583 341 253 434 553 576 330 Dentro padrão Desconformes São consideradas amostras de fertilizantes desconformes aquelas que após terem sido submetidas a ensaios em laboratório oficial, obtém-se resultados, cuja diferença entre o teor analisado e o teor informado pelo fabricante é maior do que as tolerâncias estabelecidas em atos legais. Paraná
Dpto de Solos e Engenharia Agrícola QUALIDADE DE FERTILIZANTES - PR Amostras desconformes - % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Legislação mais rígida São consideradas amostras de fertilizantes desconformes aquelas que após terem sido submetidas a ensaios em laboratório oficial, obtém-se resultados, cuja diferença entre o teor analisado e o teor informado pelo fabricante é maior do que as tolerâncias estabelecidas em atos legais. Paraná
Dpto de Solos e Engenharia Agrícola CLORETO DE POTÁSSIO - KCl
Dr. Volnei Pauletti Departamento de Solos e Engenharia Agrícola vpauletti@ufpr.br OBRIGADO