palestra7

ESALQ - USP

Produção Vegetal

julho - 2010

Prof. Dr. José Laércio Favarin

Pesquisador Milton Ferreira Moraes

Mestrando Tiago Tezotto

Micronutrientes para o cafeeiro:

tópicos para discussão

Barbosa et al. (1992)

3476,0

89904,2

%CaCl2

ZincoCobre pH

Raij (1992)

8,1

6,0

1,2

3,9

Ca - cmol dm-3

pH CaCl2

0 - 5 cm0 - 20 cmvariáveis

3,60,5Mg - cmol dm-3

Calagem

Interação com micronutrientes

No cafezal pode ocorrer pH elevado nos primeiros 10cm profundidade

pela aplicação superficial de calcário – opção produto PRNT ≥ 100%

Resultados da análise de solo dos primeiros 20 cm levará, nas condições

acima, a aplicação de “calcário sobre calcário” – P e micronutrientes?

Nessas condições: menor eficiência das fontes de micronutrientes

aplicadas na superfície do solo do cafezal

Fisiologia do crescimento

Metabolismo vegetal

O crescimento significativo depende da expansão celular, que varia

com a extensibilidade da parede celular – que é f [AIA]

A produção AIA depende de triptofano, que para ser formado precisa

de zinco

Na parede celular são encontrados, aproximadamente, 60% do B total

(Hu & Brown, 1994) – explicando a função de ligante de compostos da parede

+AIA

-

Ramos do cafeeiro acumulam Zn, de onde podem ser redistribuídos às

folhas – solo 4 mg dm-3

Zn não responde aplicação foliar (Malavolta, 1995)

Retenção cuticular varia com a espécie e nutriente, conforme dados

obtidos em macieira, em que a lavagem removeu 100% Mn, 80% Zn e

40% do Cu – como fica interpretação ?

Zinco no cafeeiro

Aplicação solo ou foliar ?

Garcia & Fioravante (2004) – 1 Mehlich: 4/6 mg dm-3 - 2 10/20 mg kg-1 Zn

7,014,350,91x ZnSO4 (2,5%) - tronco

48,017,144,34x ZnSO4 + KCl (0,5%)

24,016,448,82x ZnSO4 + KCl (0,5%)

11,013,549,6Sem Zn (5,9 mg dm-3)1

2mg kg-1mg dm-3scs ha-1

ZincoM 4 safrasTratamentos

Chamel & Gambonnet (1982)

Remoção H2O

%

40Cu

100Mn

80Zn

Formas de aplicação

Redistribuição do Zn

Doses altas Zinco, em estudo de contaminação, não houve aumento

do teor foliar - o ramo foi o local de acúmulo de Zn (Tezotto & Favarin, 2010)

Redistribuição do Zn dos órgãos de reserva para as partes novas,

em citros, foi cerca de 40% em plantas bem nutridas (Sartori, 2007)

Tezotto & Favarin (2010) (1) DTPA (1,3/2,3) *morte plantas

27,4b6,320,2328,2*

55,1a5,011,8193,3

45,6a5,313,0115,6

59,9a4,0

217,0

83,0

39,5

26,210,04,8

mg kg-1 (128 DAP)mg dm-3 sacas ha-1FrutoRamoFolhaZinco(1)

Absorção e translocação

Fontes de micronutrientes

A absorção (teor foliar) de nutrientes das fontes a base de cloreto e

nitrato são superiores ao quelato e este ao sulfato (Malavolta et al., 1995)

A absorção, mesmo sendo menor para o sulfato não é problema,

pois compensa no processo de transporte, equivalente ao quelato

Malavolta et al. (1995) - 1Par de folhas aplicado 65Zn

65Zn - µg planta-1

ProcessosQuelato

294,7

Sulfato

95,0

Nitrato

377,3

folhas acima 16,75,76,78,0

folhas abaixo 31,03,75,05,0

raízes 18,74,32,02,3

Transporte 26,8%28,8%6,5%4,0%

Absorção1 215,773,3352,7613,3

Cloreto

638,8Total

Reposição elétrons do PSII e gradiente prótons

Metabolismo vegetal: fotossíntese - ATP

2 H2O O

2+ 4H+

ATP

NADPH

PC

e-

PSI

H+

4H+

ADP + Pi

e-

e-

PSII

NADPestroma

tilacóide

lúmen

e-

e-

PC

AIA-oxidase regula a [AIA] em plantas bem nutridas de Cu, na sua falta

afeta a ação reguladora – excesso AIA causa expansão excessiva

do limbo foliar, com formação de “costelas e calhas”

Cobre no cafeeiro

Plastocianina e deficiência de cobre

70 % do cobre foliar estão presentes nas proteínas responsáveis

pelo transporte de elétrons entre o PSII e PSI – as plastocianinas

Ayala & Sandmann (1988)

54-1,13,8

1001002,46,9

PSIPSIIηmol μmol-1 clorfmg kg-1

Transporte e-Plastocianina Cu2+

Davis et al. (1978)

52262,4

1001007,9

Oxidase

AIAPPO

mg kg-1

Cu

Cobre no cafeeiro

Condições de deficiência e resposta

A baixa disponibilidade de cobre: (1º) solo arenoso; (2º) solo argiloso

- alto teor de matéria orgânica, causa uma forte complexação Cu

e (3º) pode ocorrer no consórcio cafeeiro-braquiária ?

O cafeeiro apresenta grande potencial resposta à aplicação cobre

(Malavolta & Klingman, 1984) - menos cúpricos foliar causa deficiência?

Zn: 4/6 ; Cu: 1/1,5; Mn: 10/15 e B:0,4/0,6Manhuaçu, MG -

mg dm-3Locais

3 0,70,14,85,1 8,85,7

2 1,40,25,05,4 8,94,8

1 0,80,05,25,5 9,15,6

BCu

%

MOpH MnZn

Cobre no cafeeiroAplicação no solo x foliar

Em solo com alto teor de matéria orgânica não houve resposta a sua

aplicação no solo – pela forte complexação do Cu2+ (Amaral et al., 2002)

Os autores, no entanto, conseguiram elevar a concentração foliar (?)

e a produtividade com 2 aplicações foliares de sulfato cobre a 0,5%

Amaral et al. (2002) - 110 g planta-1 em 3 anos 2anualmente

26,050,7a22x CuSO4 foliar (0,5%)

9,337,0b800 kg ha-1 CuSO4

8,734,2b100 kg ha-1 CuSO4

8,736,9b150 kg ha-1 CuSO4

7,332,6bSem aplicação Cu

mg kg-1scs ha-1

Cu foliarM 6 safrasTratamentos

Chamel & Gambonnet (1982)

Remoção H2O

%

40Cu

100Mn

80Zn

Cu

Robson et al. (1981)

3,31,0

6,57,1

%mg kg-1

LigninaCobre

Reposição elétrons do PSII e gradiente prótons

Metabolismo vegetal: fotossíntese - ATP

2 H2O O

2+ 4H+

ATP

NADPH

PC

e-

PSI

H+

4H+

ADP + Pi

e-

4e-

PSII

NADPestroma

tilacóide

lúmen

e-

e-

PC

4 Mn

Manganês no cafeeiro

Condição de deficiência x resposta

Sob umidade elevada, dentro do período chuvoso, ocorre competição

entre Fe x Mn, pois em ambiente redutor: Fe2+ >>> Mn2+; assim como sob

calagem excessiva ou as duas condições associadas

Uma maneira eficiente de fornecer Mn ao cafeeiro é por aplicações

foliares, quando diagnosticada a sua necessidade (Matiello & Vieira, 1993)

Matiello & Vieira (1993) - Mn solo: 5 mg dm-3

163MnSO4 (1,0 %) - 2x

132MnSO4 – 100 g planta-1

42 Sem Mn (< 10 mg kg-1)

Litros 20 plantas-1

ProduçãoTratamentos

Favarin (2006)

9751

105425

mg kg-1MnFe

Metabolismo secundário

Defesa vegetal

Alto N

N-org

CH2O C. fenólicos+

A. aromáticos

Mn, Cu

Ác. chiquímicoou

Acetil–CoA - Ni

CicloKrebs

Formação de compostos fenólicos que ajudam na defesa da

planta depende de Mn e Cu na rota do ácido chiquímico, enquanto pela

rota do Acetil-CoA é necessário Ni

Fisiologia do crescimento

Metabolismo vegetal

+AIA

-

Na parede celular são encontrados, aproximadamente, 60% do B total

(Hu & Brown, 1994) – explicando a função de ligante de compostos da parede

O crescimento significativo depende da expansão celular, que varia

com a extensibilidade da parede celular – que é f [AIA]

A produção AIA depende de triptofano, que para ser formado precisa

de zinco

Boro no cafeeiro

Condições de deficiência x resposta

O cafeeiro responde a aplicação de boro, pois os solos são pobres,

em particular, os solos arenosos - baixo teor de matéria orgânica

Solos de textura média/argilosa pode aplicar no solo, e em textura

arenosa, fazer no solo (ulexita) e foliar e/ou foliar – 3/4 aplicações

Garcia & Fioravante (2003) - Boro solo: 0,4/0,6

H3BO3 - 9 kg ha-1 + (1)

H3BO3 - 9 kg ha-1

H3BO3 - 6 kg ha-1

H3BO3 - 3 kg ha-1

H3BO3 (0,5%) - 4x (1)

Sem boro (0,39 mg dm-3)

Tratamentos

1,044,3

0,548,2

0,442,4

0,543,0

0,643,6

0,444,4

mg dm-3scs ha-1

BoroM 3 safras

Folhas Flores

B d

as r

eserv

as -

%

B r

eserv

as -

mg

kg

-1

out. - jun. 50

30

10

50

30

10

Boaretto (2006)

Boro no cafeeiro ?

Experimento em citros

Contribuição das reservas durante o período vegetativo foi da ordem

de 30 a 35% do B foliar, que equivale a 15 a 20 mg kg-1 (Boaretto, 2006)

40 a 50% do B nas flores vieram das reservas, ou 25 mg kg-1

B

(Boaretto, 2006). Nas flores de citros tem 56,7 mg kg-1

de B (Malavolta et al.,

2006) e na de cafeeiro 37,3 mg kg-1

de B (Malavolta et al., 2002)

Boaretto (2006)

2790a102a30 dias

2882ab110a24 horas

2075b101a6 horas

-54c111aControle

mg kg-1

aplicadavelha 10Bppf

%

Folhas

Tempo

Boro aumentou somente nas folhas fertilizadas, e do B presente

na planta cerca de 30% veio do 10B aplicado (Boareto, 2006) – o restante foi

provido pelas reservas e o solo

Da quantidade de 10B depositada nas folhas absorveu 9% em 30 dias

com a máxima absorção em 16 horas após aplicação (Boaretto, 2006)

Boro no cafeeiro ?

Experimento em citros

10Dias

20 3002

4

6

8

Ab

so

rção

10B

-%

Boaretto (2006)

Solo e uso de gesso agrícola

Molibdênio no cafeeiro ?

O molibdênio é o menos abundante nos solos, em especial quando

são ricos em óxidos de ferro ou em matéria orgânica (Malavolta, 1980)

Mc Leod & Gupta (1994)

2,43,660

comsemkg ha-1

Mo - mg kg-1S-SO4

-

Gesso aumenta a quantidade de sulfato, que compete pelo mesmo

sítio de absorção do molibdênio – complementar Mo via foliar ?

Assimilação de N depende da atividade redutase do nitrato, que

contém Mo – deficiência Mo acumula nitrato nas folhas (Malavolta, 1980)

Dose alta N pode ser uma condição que o cafeeiro responda ao Mo

em solos arenosos e/ou com alto teor de óxido de ferro – Mo foliar?

60

100

140

1800,4

0,3

0,2

0,1

0 20 14010060Dias após adubação

200,0

Netto (2010)

RN

–µ

mo

l N

O2-h

-1g

-1M

F

NO

3-–

mg

kg

-1


Metabolismo do N

Na seiva xilema do cafeeiro foi encontrado 57% N (NO3

-), Asn (30,5%),

Gln (6,9%) e ureídeos (5,6%) (Mazzafera & Gonçalves, 1999) – Mo foliar ?

NO3- + RN (Mo) ►... Gln

Níquel no cafeeiro ?

Assimilação de N

A energia para a RN depende da ação da malato desidrogenase, cuja

atividade precisa de Ni – ação indireta do Ni na assimilação de N

Ao redor de 47% do fluxo de N nas plantas se dá via uréia, reciclado

pela ação da urease (Pollaco & Holand, 1993) – atividade dependente Ni

Na seiva xilema do cafeeiro foi encontrado 57% N (NO3

-), Asn (30,5%),


60

100

140

1800,4

0,3

0,2

0,1

0 20 14010060Dias após adubação

200,0

Netto (2010)

RN

–µ

mo

l N

O2-h

-1g

-1M

F

NO

3-–

mg

kg

-1

Níquel no cafeeiro

Hidrólise da uréia: CO2 + NH3

XantinaAlantoína

Ácido Alantóico

Ureídeo

glicolato

Glioxalato

+

NH3 + CO2

Purina

urease2 NH3 + CO2

Ni

Uréia

Ciclo da Ornitina

Ornitina

ArgininaUréia

CO2 + 2 NH3

arginase

GSGlutamina Glutamato

Ure

as

e

Ni

Bai et al. (2006)

Plantas deficientes de Ni acumula uréia, e a NH3

aplicada/endógena

está relacionada com o florescimento e produção (Malavolta & Moraes, 2005)

Deficiência Ni (< 7/10 mg kg-1): (1º) solo pobre; (2º) altos teores de Ca,

Mg, Cu e Zn inibe a absorção Ni; (3º) pH > 6; e (4º) alto teor de P

Níquel no cafeeiro ?

Aplicação no solo

Análises 38 amostras de solos do Estado de São Paulo apresentaram teor

Ni (DTPA) inferior 1,4 mg kg-1 – “baixo teor de Ni” (Malavolta & Moraes, 2007)

Tezotto & Favarin (2010) - toxidez: 25 a 50 mg kg-1

58,0a4,746,5100,6

58,3a3,223,0108,1

55,1a2,916,035,1

59,9a0,9

18,0

16,9

7,8

3,02,50,2

mg kg-1 (128 DAP)mg dm-3 sacas ha-1FrutoRamoFolhaNíquel

Tezotto & Favarin (2010)

288

216

152

100

Proteína

46,5

23,0

16,0

2,5

mg kg-1

Folha

100,6

108,1

35,1

0,2

mg dm-3

Ni

Silício no cafeeiro

Eficiência translocação

E. translocação do Catuaí e Icatu são menores do que no M. novo

sem Si, mas aumenta linearmente com dose Si, enquanto no Mundo

novo é máxima com 0,6 g dm-3 ou 1.200 kg ha-1 Si

0,4 0,8 1,20,0

45

55

65

ET

M

n -

%

Pozza et al. (2009)

CaSiO3 – g dm-3

0,4 0,8 1,20,0

40

60

80

ET

S

i -

%

Pozza et al. (2009)

CaSiO3 – g dm-3

M. Novo

Catuaí

Icatu

Eficiência de translocação do Mn pelos cultivares diminui com dose

de Si aplicada – foliar de Mn ?

Fenologia

Fase reprodutiva

Na pré-florada e florada a eficiência absorção de nutrientes é reduzida, via

solo e foliar, época da 1ª aplicação – repetir as aplicações foliares

A absorção foliar é prejudicada em temperatura entre 17 a 20oC, pois é um

processo ativo e depende de ATP – produzido pela respiração f (T)

Em razão da baixa eficiência da absorção do solo, aplicar via foliar Zn, Mn e

Cu, por volta de 3 a 4 aplicações por ano, conforme a necessidade

1,92,01,910ºC

Bowen (1969)

1,30,91,1inibe respiração

5,85,25,130ºC

absorção foliar: μmol g-1 h-1

Zn2+Mn2+Cu2+

Temperatura

ESALQ - USP

Produção Vegetal

julho - 2010

Obrigado e Sucesso!

Prof. Dr. José Laércio [email protected]

Departamento de Produção Vegetal

Piracicaba, SP


Eficiência nutricional

Pozza et al. (2009)

54,3bSi

49,1aZn

57,9aCu

51,4bB

%E. translocação:

0,02bSi

0,11cZn

0,02cCu

0,31aB

µg g-1E. absorção:

65,7a

11,4b

19,3c

62,1a

0,05a

0,54b

0,06b

0,29b

M.NovoCatuaíCultivares

45,0c

50,6a

52,9b

52,9b

0,04a

1,10a

0,08a

0,20c

Icatu

Eficiência de absorção e translocação de silício varia com a cultivar

do cafeeiro – M. novo > Catuaí > Icatu

Absorção do solo

Adubação foliar no solo

1,5 0,8 0,3

10 cm

Teor Zn: mg dm-3 (DTPA:1,2/2,3)

P. copa

E. linha

Dados obtidos em pomares de citros de 3/20 anos, média de 10 pomares,

com duas foliares por ano – em cafeeiro são 3 a 4 aplicações

Lavouras submetidas a várias pulverizações ao ano, depois alguns

anos podem atender a demanda de nutrientes via solo, sem foliar ?

Boaretto

0,6

0,8

0

EA

Mn

-µ

g g

-1 Pozza et al. (2009)

CaSiO3 - g dm-3

0,5 1,00,0 0,0625 0,125 0,25

0,5

0,7


Eficiência translocação

xx xxxx x

xxx

Penetração e estômatos abertos

40 70

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

UR - %

0

20

40

Adaxial Abaxial0

Folha

Rosolem (2010)

60

80

Pen

etr

ação

: %

do

ap

licad

o

Pen

etr

ação

: %

do

ap

licad

o

80

estô

mato

s m

m-2

Teor de MicronutrientesX

Interpretação

Abreu et al. (2005)Lopes (1999)

2,4 - 151,3 - 2,30,6 - 1,2<0,5DTPA

>6,04,1 - 6,02,1 - 4,0<2,0Mehlich 1

10 - 505,1 - 9,01,3 - 5,0<1,2DTPA

>15,010,1 - 15,05,1 - 10,0<5,0Mehlich 1

1,6 - 150,9 - 1,50,3 - 0,8<0,2DTPA

>1,51,1 - 1,50,51 - 1,0<0,5Mehlich 1

1,2 - 3,0

>1,0

0,61 - 1,100,21 - 0,60<0,2H2O quente

0,71 - 1,00,31 - 0,70<0,3HCl 0,05M ou Mehlich 1

Muito AltaAdequadaAlto/MédiaBaixaExtrator

Zn

Mn

Cu

B

Elemento

mg dm-3

G

Penetração e estômatos abertos

40 70

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Pen

etr

ação

: %

do

ap

lic

ad

o

UR - %

0

20

40

60

80

Adaxial Abaxial

Pen

etr

ação

: %

do

ap

licad

o

0

40

es

tôm

ato

s m

m-2

80

es

tôm

ato

s m

m-2

Folha

Rosolem (2010)

Velocidade de absorção foliar de nutrientes

Nutriente Tempo para 50 % de absorção

Nitrogênio 1 ½ - 36 horas

Cálcio 2 – 4 horas

Fósforo 16 horas – 15 dias

Potássio 10 horas –4 dias

Magnésio 10 – 24 horas

Enxôfre 16 horas – 4 dias

Cloro 1 – 4 dias

Ferro 10 – 20 dias

Manganês 1 – 2 dias

Molibdênio 10 – 20 dias

Zinco 1 – 2 dias

ABSORÇÃO PROPRIAMENTE DITA

Formação de matéria seca

ATP

NADPH

O2

96% MS

CH2O

CO2H2O

Na falta de P o CH2O não sai do interior do cloroplasto e acumula

como amido, o que reduz a assimilação de C do CO2; o mesmo acontece na falta de

transportadores de CH2O para os drenos - K, Mg e B

Mg

Zn

CO2+ H2Omesófilo HCO3- + H+►

HCO3- + Zn CO2 [1.000x]►Zn

Cu

Formas de aplicação

Redistribuição do Zn

6%

absorvido

8% Órgãos velhos

15% Folhas novas

77% Folha

65Zn

Tezotto & Favarin (2010)

39,513,0115,6

26,210,04,8

RamosFolhasTeormg kg-1

83,011,8193,3

mg dm-3Xxx

Xxx

Xxx

> 130T

2,4 - 15MA

1,3 - 2,3A

0,6 - 1,2M

< 0,5B

ZnNível

Boaretto (2008) – Citros 1 DTPA: 1,3/2,3

Zn

0,8Projeção copa

1,510 cm caule

Local

0,3Entre linha

mg dm-3

Raij (1992)

6,0

3,9

pH

CaCl2

0 - 5 cm

0 - 20 cm

Camada

Demanda de micronutrientes

Adubação nitrogenada

N adicionado no solo se transforma em NO3

- e sua assimilação depende

de molibdênio, conforme esquema: NO3

- + RN(Mo) ► NH4+ ► glutamina

4,5

5,5

6,0

6,5

7,5

NO3-

NH4+

Absorção NO3

- alcaliniza a rizosfera, com pH > 6, e torna essa zona uma

barreira aos micronutrientes – exceto ao Mo; isso explicaria a falta

de resposta à adubação de Mo ?

Assimilação de N depende da atividade redutase do nitrato, que

contém Mo – deficiência Mo acumula nitrato nas folhas (Malavolta, 1980)

Dose alta N pode ser uma condição que o cafeeiro responda ao Mo

em solos arenosos e/ou com alto teor de óxido ferro

60

20

100

140

1800,4

0,3

0,2

0,1

0,0

Dias após adubação0 20 14010060

RN

–µ

mo

l N

O2-h

-1g

-1M

F18 9149

NO

3-–

mg

kg

-1

200 kg ha-1

Netto (2010)


Condição para resposta

Na seiva xilema cafeeiro determinou mais 50% N (NO3

-), Asn (30,5%),


Mo

NO3- + RN (Mo) ►... Gln

Zinco no cafeeiro

Aplicação solo ou foliar ?

Pozza et al. (2009) - 1Zn: deficiência visual

50,233,6b4x ZnSO4 (1,5%)

17,134,9b2x ZnSO4 (1,5%)

25,338,3a4x ZnSO4 (0,5%)

10,935,1b2x ZnSO4 (0,5%)

8,728,8cSem Zn1

mg kg-1scs ha-1

ZincoM 8 safras

Tratamentos

Pela baixa mobilidade Zn, na forma de sal, das folhas pulverizadas

para as folhas novas - mais aplicações menos concentradas

A aplicação foliar continuada, por vários anos, pode aumentar o teor

do nutriente no solo – e, assim, não haveria resposta adubação foliar?

Absorção do solo

Problemas

1,5 0,8 0,3

10 cm

Teor Zn: mg dm-3 (DTPA:1,2/2,3)

P. copa

E. linha

G

Raij (1992)

6,0

3,9

pH

CaCl2

0 - 5 cm

0 - 20 cm

Camada

Dados obtidos em pomares de citros de 3/20 anos, média de 10 pomares,

com duas foliares por ano – em cafeeiro são 3 a 4 aplicações

Lavouras submetidas a várias pulverizações ao ano, depois alguns

anos podem atender a demanda de nutrientes via solo, sem foliar ?


3476,0

89904,2

%CaCl2

ZincoCobre pH

Raij (1992)

8,1

6,0

1,2

3,9

Ca - cmol dm-3

pH CaCl2



Calagem



pela aplicação superficial de calcário – comum PRNT inferior 100%



Nessas condições, aplicar reduz a eficiência dos micronutrientes (Zn,

Cu, Mn e Ni) quando aplicados na superfície do solo


3476,0

89904,2

%CaCl2

ZincoCobre pH

Raij (1992)

8,1

6,0

1,2

3,9

Ca - cmol dm-3

pH CaCl2



Calagem



pela aplicação superficial de calcário – comum PRNT inferior 100%



Nessas condições, aplicar os micronutrientes em sulco ou via foliar,

devido a baixa eficiência em cobertura

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