CÁLCIO Prof. Volnei Pauletti Departamento de Solos e Engenharia Agrícola vpauletti@ufpr.br
COMPOSIÇÃO QUÍMICA MÉDIA DA CROSTA TERRESTRE NA PROFUNDIDADE DE 0 16 KM (MENGEL & KIRKBY, 1987)
O cálcio no solo cátion dominante no solo: 1 250 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
O cálcio no solo Cálcio
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 -3 ------------------------- K + Baixo < 5,0 < 2 4 < 20 < 4 < 1,0 Médio 5,1-10,0 24-48 21-40 4,1-8,0 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.
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 2 ------ mmol c dm -3 ------- mg dm -3 % Muito Baixo 4,3 - - 0,7-25 Baixo 4,4 5,0 3 4 0,8-1,5 4 26-50 Médio 5,1-5,5 4-7 5-8 1,6-3,0 5 10 51-70 Alto 5,6-6,0 > 7 > 8 3,1-6,0 > 10 71-90 Muito Alto > 6,0 - - > 6,0 - > 90
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
FONTES DE Ca Material CaO (%) MgO (%) Calcário calcítico 45-55 1-5 Calcário magnesiano 27 27 Calcário dolomítico 25-32 14-21 Gesso Cal hidratada 46 - Cal virgem 24-28 Sulfato de magnésio traços 16-17 60 traços -
ADUBOS CONTENDO CÁLCIO Cálcio
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!
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
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%
Mecanismo de contato com a raiz O Cálcio chega àplanta por: Fluxo de Massa 75% Interceptação radicular 35%
Absorção O nutriente segue a rota apoplástica: Passiva; Fluxo de água;
Absorção A absorção do Ca parece estar restrita à região apical da raiz. (Coifa).
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
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)
Figura. Calmodulina. Epstein & Bloom, 2004.
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.
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.
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
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.
Ca funções na planta Essencial para a integridade da membrana plasmática das células vegetais (transporte de íons);
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.
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.
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.
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 -1 ---------------------------------- N 26-42 20-30 30-50 27-35 40-55 20-34 P 1,2-4,8 2-5 2-5 1,9-4 2,5-5 2,1-3,3 K 15-40 15-30 20-24 17-35 17-25 15-30 Ca 2,5-6 2,5-5 10-25 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 - 1,5-4 2-3 1,5-3 2,1-4 1,5-3 ------------------------------- mg kg -1 ------------------------------ Fe 70-300 40-150 40-140 30-250 50-350 10-300 Cu 5-20 5-25 4-20 6-20 10-30 5-25 Zn 20-150 15-70 18-50 15-100 20-50 20-70 B 20-100 5-20 15-26 10-25 20-55 5-20 Mn 30-600 25-100 15-100 20-200 20-100 25-150 Mo - 0,2-0,3 0,5-1,5 0,15-0,20 1-5 0,3-0,5 Vários autores citados por Pauletti, 2004.
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 -1 ----------------------------------- N 17-30 40-50 34-70 25-35 25-35 P 2-5 2,5-5 2,5-7 2-5 2-5 K 15-30 30-65 20-40 14-25 19-23 Ca 2,5-6 10-20 5,1-30 2,5-6 2,5-6 Mg 1,5-5 3-7,5 2,6-10 1,5-5 1,5-5 S 1,5-4 2,5-5 2-5 1,5-3 1,5-5 ------------------------------- mg kg -1 --------------------------------- Fe 25-100 50-100 20-300 65-100 25-200 Cu 5-25 7-20 8-30 5-20 5-25 Zn 15-70 20-60 21-70 15-50 15-70 B 5-20 20-50 23-80 4-20 5-20 Mn 20-100 30-250 26-250 10-190 14-150 Mo 0,1-0,2-1,1-4 0,1-0,3 0,2-2 Vários autores citados por Pauletti, 2004.
TEORES MÍNIMOS ADEQUADOS (NÍVEIS CRÍTICOS) DE MACRONUTRIENTES (g kg -1 ) EM ALGUMAS CULTURAS
NÍVEIS ADEQUADOS DE MACRONUTRIENTES PARA ALGUMAS HORTALIÇAS (TEORES EM FOLHAS, g kg -1 )
Sintomas de deficiência Cálcio Clorose nas folhas mais jovens (das margens para o centro) Baixo desenvolvimento das raízes
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.
Morango Cálcio
Mamona Cálcio
Alface bordas das folhas mortas Folha de algodão
Soja Cálcio
Cana-de-Açúcar Folhasmaisvelhaspodemapresentaraparênciade "enferrujadas" e podem morrer prematuramente; folhas novas enrolam-se para baixo, dando uma aparência de "gancho. Cálcio
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
Eucalipto As folhasnovas mostramdeformaçãoseguidade enrolamento. Apesarde bemmenosfreqüentequea deficiênciade B, podeocorrera morte das gemasapicais, podendo, emestádiosmaisavançados, ocorrera seca de ponteiro.
FEIJÃO Morte dos pontos de crescimento; murchamento de caule, pecíolo e brotos.
MAÇÃ Cálcio
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
Queima pela aplicação de CaCl 2 Cálcio
Ca deficiência em tomate Flacidez dos tecidos da extremidade dos frutos necrose deprimida, seca e negra. Sintoma conhecido como podridão estilar ou fundopreto.
Sintomas de deficiência de Ca em tomates Cálcio
Ca deficiência em tomate Períodos curtos de deficiência (mudanças bruscas condições climáticas): tecidos necrosados no interior dos frutos CORAÇÃO PRETO
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.
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).
RESPOSTA A APLICAÇÃO DE Ca X CALAGEM
Cálcio 63% das áreas do Brasil com problema de acidez
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., 1989. SMP ph SMP ph em água a atingir ------------------- RS e SC 1 ------------------ Cerrado 2 5,5 6,0 6,5 6,0 ---------------------------- t ha -1 ---------------------------- 4,4 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 0,5-7,0 0 0 0,2 -
Average concentration of Al in the nutritional leaves of the tolerant (C525 - ) and non tolerant (HS 777 - *) corn cultivars as affected by increasing liming quantity. mg kg -1 Al 0 80 60 40 and y = 64.46-10.89X + 0.72X 2 R 2 = 0.93 Cálcio 20 0 3.5 7 10.5 Mg CaCO 3 ha -1 ph CaCl 2 = 4,2 ; Al%= 50,4 Pauletti et al., 2000
and y = 45.12-3.42X + 0.184X 2 Cálcio Average concentration of Mn in the nutritional leaves of the tolerant (C525 - ) and non tolerant (HS 777 - *) corn cultivars as affected by increasing liming quantity. mg kg 0-1 Mn 45 35 R 2 = 0.99 25 0 3.5 7 10.5 ph CaCl 2 = 4,2 ; Al%= 50,4 Pauletti et al., 2000 Mg CaCO 3 ha -1
Fitotoxicidadede Mn Cálcio Pauletti, V., Costa,L.C., 2008 vpauletti@fundacaoabc.org.br
RESPOSTA A CALAGEM Cálcio Camada arável Sousa e Lobato, 2004
~ ~ Efeito da aplicação de doses de calcário na superfície sobre a produção acumulada de grãos no período de 1993 a 1998. Produçao Acum ulada de Graos, kg ha -1 25000 24000 23000 25500 24500 23500 Caires, Banzato e Fonseca, 2000 ^ y = 23116,52 + 971,34x - 127,19x 2 R 2= 0,93** 22500 0 2 4 6 Calcar io, t ha -1 Cálcio
DISTRIBUIÇÃO DO CALCÁRIO Cálcio
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 0,00 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 Coletores
CONSEQUÊNCIA Prof. ph MO* K Ca Mg V 0-10 cm CaCl2 g/dm 3 ----- mmolc/dm 3 ----- % Normal 5.1 54 2.3 26 17 47 Mancha 5.9 51 3.4 53 29 73 * Matéria orgânica
kg/ha 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2949 168 Normal 154 456 2493 Mancha Cálcio Produtividade e MMG de soja X distribuição de calcário em SPD 180 150 120 90 60 30 PRODUTIVIDADE Diferença MMG 14 0 g
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
Análise de solo CÁLCIO 1 ano após aplicação Ca - mmol c dm -3 Cálcio Prof - cm 0-20 -40-60 -80-100 -120 0 10 20 30 40 50 60 C 0+G 0 C0 + G12000 C3420 + G0 C3420 + G12000
Análise de solo ENXOFRE 1 ano após aplicação S-SO 4 - mg dm -3 Cálcio Prof - cm 0-20 -40-60 -80-100 -120 0 50 100 150 200 250 C 0+G 0 C0 + G12000 C3420 + G0 C3420 + G12000
GESSO 4000 Trigo/Soja/Soja Produtividade Prod - kg ha -1 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Prod (trigo 03)= 2861 + 0,06gesso R 2 = 0,99** Prod (soja - 03/04)= ns Prod (soja 04/05)= 2443 + 0,04gesso R 2 = 0,85** 0 1500 3000 6000 12000 Gesso - kg ha -1 200405 200304 2003
Balanço hídrico: verão 03/04 Deficiência, Excedente, Retirada e Reposição Hídrica da safra de verão 2003/04 em Jaguariaíva ao longo do ano -60-40 -20 0 20 40 60 80 100 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
Balanço hídrico: verão 04/05 200 175 150 125 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 75 50 25 0-25 -50-75 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
A aplicação de gesso deve ser realizada quando: 20 40 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
Doses de gesso 1)VITTI & MAZZA, 1998-1 t/ha = 5 mmol c /dm 3 T (mmolc/dm3) V% GESSO (t/ha) <10 2,0 <30 10-20 1,5 20-35 1,0 <10 3,0 30-60 10-20 2,0 20-35 1,5 <10 3,5 60-100 10-20 3,0 20-35 2,5 2) Sousa, D. M.G.; Lobato,E. e Rein, T.A. 1996 50 x argila (20-40 ou 40-60 ou 30-50 cm) Quando Al%>20 e Ca < 5 mmol c dm -3
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.