Efeitos do molibdênio na fisiologia e produtividade de

leguminosas e cereais

Rogério Faria VieiraEmbrapa/Epamig

rfvieira@epamig.br

Lei do mínimo

• A produtividade é limitadapelo nutriente ou fator que seencontra em menordisponibilidade, mesmos queos outros nutrientes oufatores estejam em Fonte: Diprofértilfatores estejam emquantidade adequada

• O custo da adubação com Moé muito baixo

Fonte: Aducat

Elementos essenciais

Fonte: Hopkins, 2000

Para cada átomo de Mo a planta requer um milhão de átomos de N

Razão da deficiência de micronutrientes atualmente

• Altas produtividades => maior demandapor micronutrientes => maior exportação denutrientes nos grãos colhidos

Fatores que influenciam a disponibilidade de Mo no solo

Matéria orgânica (MO)pH do solo

Fonte: Bio Soja

Mo é fortemente adsorvido aos óxidos de Al e Fe

Disponibilidade de Mo > 100x a cada unidade de aume nto no pH

Mo complexado com a MO => reduz o Mo adsorvido aos óxidos => logo, + Mo é disponibilizado para a planta em solo rico em MO

Condições em que ocorrem deficiência de Mo

• Solos com pH < 5,5• Solos arenosos bem drenados• Solo pobre em Mo (décadas de cultivo)• Tamanho das sementes (feijão vs. tomate) e local • Tamanho das sementes (feijão vs. tomate) e local

de produção

Por vezes, apenas a correção do solo com calcário corrige a deficiência de Mo

Solos pobres em Mo => calcário + fertilizante molíbdico

Toxicidade de Mo• Plantas => muito raro• Animais => ruminantes (Mo na forragem > 5 mg/kg):

pelos despigmentados e diarréia (molibdenose)

• Causa => Mo induz deficiência de Cu no animal

Enzimas que contêm Mo• Ocorre em plantas, animais e maioria dos

microrganismos• Mais de 50 enzimas contêm Mo• Em plantas, 5 enzimas são úteis• Em plantas, 5 enzimas são úteis• Mo é usado pelas enzimas em reações de

redução e oxidação

• Cada reação => envolve 2 elétrons => MoIV MoVI

Enzimas que contêm Mo e são úteis para a planta

Na planta• Redutase do nitrato• Oxidase do sulfito

Mo => precisa ser complexado por cofatores ( co) especiais para ganhar atividade catalítica

Incorporado complexo proteíco

Modelo da nitrogensase

Fonte: dwb.unl.edu• Oxidase do sulfito• Oxidase/desidrogenase

da xantina• Oxidase do aldeído

Na bactéria (rizóbio)• Nitrogenase

• Moco

FeMoco

Mo-enzima

Fonte: Hernandez et al. 2009

Fonte: dwb.unl.edu

Papel do Mo na nutrição e assimilação de N

• Redutase do nitrato

Fonte: http://biology4isc.weebly.com/3-mineral-nutrition.html

• Nitrogenase (bactérias

livres ou noduladoras)

• Oxidase/desidrogenase da xantina (XDH)

NH3 da FBN é incorporado emcompostos ricos em N(ureídos ), que os liberam noxilemaXDH => catalisa a conversãohipoxantina => xantina => ac. úrico=> precursor da formação deureídos (catabolismo da purina)

Incorporado em

aminoácidos

Enzima necessária para mobilizar e exportar o N fixado para fora dos nódulos

Fonte: Permacultura

Leguminosa x Cereal (Mo vs. nutrição nitrogenada)

• Não leguminosas que usam NO3- => Mo reduz NO3

- aNH3

+ para incorporá-lo em aminoácidos• Leguminosas => Mo tem função adicional => FSN (nos

nódulos da raiz) => reduz N2 a NH3+

• Por isso, a exigência em Mo é maior em leguminosas que• Por isso, a exigência em Mo é maior em leguminosas queem cereais

Outras funções da oxidase/desidrogenase da xantina • A oxidase/desidrogenase da xantina provavelmente

tem papel relevante na:– Resistência da planta a doenças– Estresse a seca

• A atividade dessa enzima parece gerar espécies• A atividade dessa enzima parece gerar espéciesreativas de oxigênio (ROS), como O2

.- e H2O2, emresposta a estresses bióticos e abióticos

• ROS são moléculas reduzidas, transitórias e altamentereativas produzidas no caminho metabólico datransformação do O2 em H2O (Mehdy et al. 1996)

Oxidase do aldeído• Envolvida na síntese do ácido abscísico (ABA) e do AIA• ABA tem papel importante em muitos aspectos do

crescimento e desenvolvimento da planta:– resposta adaptativa a estresses, como seca, baixa temperatura e salinidade– resistência da planta a doenças– dormência da semente

• Feijão => Mo reduz severidade de mancha-angular(Jesus et al. 2004) e antracnose (Polanco et al. 2014)

Papel do ABA na planta

H2O2

óxido nítrico

Fonte: Arc et al. (2013)

Inibe a germinação da semente ao acumular nelsABA nas folhas > 50 x

Impede a germinação da sementeantes da colheita

Resitência da planta à seca

Oxidase do sulfito• Catalisa a oxidação do sulfito a sulfato => remove o

excesso de sulfito (metabólico tóxico) da célula

Sulfito é gerado do catabolismo dos resíduos da cisteína

Enzima que contém Mo

Diagnóstico da deficiência de Mo no solo / planta

• Análise do solo => pH,matéria orgânica– pH < 5,5 => aplicar Mo

(sobretudo em solo arenosocom baixa matéria orgânica)

• Análise foliar => não faz

Culturas Baixo (ppm)

Suficiente (ppm)

Milho < 0,1 0,1 – 2,0 Hortaliça < 0,5 0,5 – 5,0

Interpretação da análise foliar

mg kg-1

• Análise foliar => não fazparte da rotina, mas pode ser útil

Hortaliça < 0,5 0,5 – 5,0 Soja < 1,0 1,0 – 5,0 Michigan State University Extention

Diagnóstico da deficiência de Mo na planta

• Análise da semente colhida => o teor de Mo nasemente pode ser 10 x > que o teor de Mo na planta– Com base no estudo de Campo et al. (2009) e Vieira et al.

(2014) podemos considerar:– Soja e feijão => planta deficiente (< 4 mg Mo kg-1 de MS de– Soja e feijão => planta deficiente (< 4 mg Mo kg-1 de MS de

semente)– Soja e feijão => planta não deficiente (> 8 mg Mo kg-1 de MS)

• Análise de nitrato na seiva => quando alto, indicadeficiência de Mo (test strips, Merck, Darmstadt,Germany)

Sintomas de deficiência de Mo

Crucíferas =“rabo de chicote” tomate

milho encurta

www.vidadeaquarista.com

www.pthorticulture.com

Seca e enrolamento terminal das folhas =>acúmulo de nitrato (redutase do nitrato)

FSN prejudicada (nitrogenase)

palidez

Fonte: Wright et al. 2004

milho encurta internós

commons.wikimedia.org

Fontes de Mo

• Molibdato de sódio (39% de Mo) => R$ 80 por kg (Solub. = 562 g/L)

• Molibdato de amônio (54% de Mo)• Custo do Mo por hectare (foliar)

– 10-20 g/ha de Mo (milho) => R$ 2-4 – 50 -100 g/ha de Mo (leguminosas) =>

R$ 10-20

• Aplicação => junto de defensivos

Formas de aplicação do Mo

• Solo => 50-400 g/ha (pulverização ou a lanço junto com calcário / fertilizantes) => efeito por 2-5 anos

• Foliar => 10 -100 g/ha (uniformidade, praticidade), planta pequena

• Tratamento semente => 5 - 36 g/ha (garante • Tratamento semente => 5 - 36 g/ha (garante uniformidade, mas pode ser tóxico ao rizóbio e émais trabalhoso que o foliar)

• Sementes enriquecidas => 0,5 a 4 µg de Mo por semente (leguminosas) => beneficia todos os usuários das sementes, eficiência por uma geração

Aplicação do Mo na folhagem

Fonte: http://www.123rf.com/photo_40569158_tractor- spraying-soybean-field-at-spring.html

Aplicação de Mo na folhagem do feijoal

Tabela 1 – Produtividade de feijão e teor de N na folha em função do uso de N e Mo, em Viçosa, MG N no plantio

(kg ha-1) N em

cobertura (kg ha-1)

Mo na folha (g ha-1)

Produtividade (kg ha-1)

N na folha (dag kg-1)

(kg ha ) 0 0 0 683 3,1

20 0 0 1019 2,8 0 20 0 1134 3,8

20 20 0 1475 3,6 0 0 20 2071 4,4

20 0 20 2582 5,5 0 20 20 2341 4,4

20 20 20 2437 5,0 FONTE: Vieira et al., 1992 ( Rev. Agric. 67:117-124).

278%

Aplicação Mo na folhagem do feijoal (10 dias após)

Uso de sementes enriquecidas com Mo

A planta necessita de pouco Mo

Semente => dreno forte de Mo

Semente grande => feijão e soja

As sementes são enriquecidas com a aplicação foliar de doses de Mo 5 a 10 xs mais altas que as doses necessárias para aumentar a produtividade

Uso de sementes de feijão rica em Mo vs. produtividade

Produtividade do feijão, em kg/ha, em função do conteúdo de Mo na semente, com e sem complementação com Mo aplicado na folhagem, em Oratórios, MG, em solo com pHH2O = 6,4 µg de Mo por semente

Complementação com Mo Diferença (%) 90 g/ha (17 DAE) sem

0,007 2144 a 1654 b 490** 2144-16540,007 2144 a 1654 b 490** 0,245 2461 a 1671 b 790** 3,598 1930 a 1843 ab 87ns 6,883 2141 a 2162 a -21ns Fonte: Vieira et al. (2011)

2144-16542461 -1671

FIMFIMfariavieira@gmail.com