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Utilização eficiente do uso de micronutrientes na cana-de-açúcar
Prof. Dr. Carlos Sérgio Tiritan Prof. Me. Alexandrius de Moraes Barbosa
Como alcançar a máxima produtividade? Barbosa, 2015
Como alcançar a máxima produtividade?
Barbosa (2015) adaptado de Paul Moore
MICRONUTRIENTES
Vitti e Vale, 2015
Qual a importância dos micronutrientes para as plantas?
MICRONUTRIENTES
B Cu
Mn Zn
Fe
Aumenta o rendimento
Aumenta o crescimento
Proteção contra
doenças
Proteção contra pragas
Tripathi et al., 2015
Importância
ATUAÇÃO MICRO
Paredes Celulares B
Membranas Celulares B, Zn
Constiuintes de Enzimas Fe, Mn, Cu, Ni
Ativadores Enzimáticos Mn, Zn
Fotossíntese Fe, Cu, Mn, Cl
Metabolismo do N Co, Fe, Mo
Barbosa, 2015
MICRONUTRIENTES
Boro
• Formação de raízes absorventes • Transporte de açúcares através das
membranas • Síntese de ácidos nucleicos (DNA e RNA) • Síntese de fito-hormônios • Formação da parede celular • Divisão celular
Boro
Fotossíntese
Translocação da Sacarose
B B B B B B B
Sintomas de Deficiência
Boro
Vitti e Vale, 2015
Sintomas de Deficiência
Boro
Brasil Sobrinho
Sintomas de Deficiência
Boro
Vitti e Vale, 2015
Volatilização do Boro
Boro: Deficiência e disponibilidade
CHONPSB H3BO3
O2
Cobre
• Influência na permeabilidade dos vasos de xilema à água
• Participa de muitos processos fisiológicos • Controla a produção de DNA e RNA • Está envolvido na resistência a doenças • Atua como ativador enzimático
Sintomas de Deficiência
Cobre
Vitti e Vale, 2015
Cobre
Enzima superóxido dismutase (Cu – Zn – SOD)
Desintoxicação de radicais superóxido
Danifica células vivas
Manganês
• Participa em processos fotossintéticos • Formação de pontes entre o ATP e
enzimas • Envolvido em processos de oxi-redução • Resistência à doenças
Manganês
Mn
Na falta de Mn, NÃO ocorre formação de ATP, ou seja, não ocorre formação de CHO
Manganês Na deficiência de Mn ocorre acúmulo de NO3
-
NO3- NO2
- NH2
Mo Mn
Redutase do nitrito
Sintomas de Deficiência
Manganês
Vitti e Mazza, 2003
Potafós
Zinco • Influência na permeabilidade das
membranas • Metabolismo de carboidratos e proteínas • Estabilizador de componentes celulares • Componente de várias enzimas • Maior resistência à déficit hídrico e
luminosidade, diminuindo H2O2
Sintomas de Deficiência
Zinco
Vitti, 2012 Potafós
Zinco Zn alivia os efeitos causos pelo déficit hídrico
e pelas altas temperaturas
Remoção dos radicais superóxido (O2) que levam ao dano celular
Zn Zn
Oxidação do NADPH Captação de O2
Concentrações críticas deficientes: 15 a 30 mg kg-1
Deficiência aumenta com o aumento do P
Zinco Zn participa dos processos de formação do AIA
Zn precursor do TRIPTOFANO
AIA
Causas da deficiência
Zinco
H2PO4-
Cu+2 Mn+2 Zn+2 Fe+2
x
= Precipitação: Ex.: ZnH2PO4
H2PO4 Provoca precipitação do Zn+2 na raiz: MENOR ABSORÇÃO
H2PO4 Diminui transporte do Zn+2 da raiz para a parte aérea
Ferro • Ativação da enzima nitrogenase • Metabolismo de ácidos nucléicos • Funções catalíticas e estruturais • Correção importante no sistema MPB
CANA SOCA
Renovação de raízes Absorção de Mn2+ > Fe2+
(Excesso de Chuva)
Sintomas de Deficiência
Ferro
Potafós
Molibdênio • Constituintes de enzimas
(redutase do nitrato e nitrogenase) • Necessário ao processo de fixação biológica
e no metabolismo do nitrogênio
NO3- NO2
- NH2
Mo S e Mn
Nitrato redutase
Sintomas de Deficiência
Molibdênio
Vitti e Vale, 2015
Barbosa, 2015
INTERAÇÃO DOS MICRONUTRIENTES
Fixação
Cátions
O aumento de 1 unidade de pH reduz em 100x a disponibilidade do Zn2+
Adsorção específica na fração coloidal do solo (Zn, Cu, Mn e Co)
pH Baixo pH Alto
Al – OH + Zn2+ Al – O Zn+ H2O
COOH
+ Zn2+
COOH
R Zn + 2H2O COO
COO
R
Disponível Fixado
Micro metálico
Precipitação / Insolubilização
Zn2+
Mn2+
Fe2+
+ OH-
Zn(OH)2
Mn4+O2
Fe3+(OH)3
Solúvel
pH Ácido
Precipitação
pH Corrigido
Disponibilidade de nutrientes x pH
Interação com os Micronutrientes
ADUBAÇÃO B Cu Mn Mo Zn
N - -
P - - - + -
K -
Ca +/- - - -
Mg - -
S -
B + -
Cu + - - -
Fe - -
Mn + -
Mo - +
Zn - - +
Favarin, 2006
Barbosa, 2015
RECOMENDAÇÃO E ADUBAÇÃO
Extração e Exportação
Produção: 100 t de colmos
B Cu Fe Mn Zn
g
Colmos 149 234 1393 1052 369
Folhas 86 105 5525 1420 223
Total 235 339 7318 2472 592
Orlando Filho, 1993
Extração e Exportação Acumulo na parte aérea (100 t ha)
(Franco et al., 2008)
B Cu Fe Mn Zn
Acumulo na parte aérea (g)
PA 127 82 4230 1070 306
Acumulo na parte aérea (100 t ha) (Moura Filho et al., 2008)
B Cu Fe Mn Zn
Acumulo na parte aérea (g)
PA 130 129 3090 653 506
Comportamento dos elementos no solo
Micros Interceptação Fluxo de Massa
Difusão
% do total
B 3 97 0
Mo 5 95 0
Cu 15 5 80
Fe 40 10 50
Mn 15 5 80
Zn 20 20 60
Malavolta et al., 1997
Por que usar Micronutrientes?
1° ALTAS PRODUTIVIDADES: Maior extração 2° PRÁTICAS CORRETIVAS:
CALAGEM: ↓ Micros metálicos (Zn, Cu e Mn) e H2BO3
- (↑Ca/B)
GESSAGEM: ↓ MoO4
=
FOSFATAGEM: ↓ Micros metálicos (Zn, Cu e Mn)
CULTIVO MÍNIMO / COLHEITA MECANIZADA:
↑ M.O. → ↑ Complexação do Cu
Estado nutricional dos canaviais
Deficiência generalizada de B
Vale, Araújo & Vitti, 2008
Especificações dos fertilizantes
Fertilizantes
Foliar E Fertirrigação Solo
Teor solúvel em água
Teor Total Extratores
Ac. Cítrico 2%
B Co Fe Mo Ni Zn
CNA + Água Relação 1:1
Cu Mn
Fertilizantes com Boro
ADUBAÇÃO FLUIDA Ácido Bórico: H3BO3 (17% B) PS = 5,0
Octaborato de sódio: Na2B8O13.4H2O (20% B) PS = 10
Boro Monoetanolamina: 130 a 150 g L-1 B
ADUBAÇÃO SÓLIDA (10%B) Bórax: Na2B4O7.10H2O Ulexita: NaCaB5O9.5H2O Colemanita: CaB4O7.6H2O Hidroboracita: CaO.MgO.3B2O3.6H2O
Absorção dos Nutrientes
NH4+ NO3- PO4
- K+ Ca2+ Mg2+ SO42-
Fe3+ Cu2+ Fe2 Ni2+ Mn2+ Zn2+ Cl-
Todos os nutrientes são absorvidos como íons
Com exceção do Boro H3BO3 ou H2BO3
-
Micronutrientes metálicos (Cu, Co, Fe, Mn, Ni e Zn)
ÓXIDOS
SOLUBILIZAÇÃO TOTAL
ÓXIDOS
ÁC. SULFÚRICO ÁC. NÍTRICO
ÁC. CLORÍDRICO
SULFATOS NITRATOS CLORETOS
ÁC. ACÉTICO ÁC. FÓRMICO
FUSÃO SILICATO
MOAGEM
ACETATO FORMIATO
FRITAS
MISTURA DE ÓXIDOS
OXISSULFATOS
OXISSULFATOS
ZnO + 1/n H2SO4 ZnO.ZnSO4
Solubilização parcial de matérias-primas, com objetivo de aumentar a solubilidade dos fertilizantes.
FRAÇÃO TOTAL + SOLÚVEL EM ÁGUA + 60% SOLÚVEL EM ÁCIDO CÍTRICO
OU CITRATO NEUTRO DE AMÔNIO (Cu e Mn)
HÁ PRODUTOS COM MAIOR SOLUBILIDADE EM ÁGUA
Farelado e Granulado
Aplicado individualmente ou em misturas com fertilizantes NPK
FOSFITOS
FOSFITOS
COBRE MANGANÊS NÍQUEL ZINCO
ZnO Zn(OH)2 + H3PO3 CO2 + H2O + ZnHPO3 ZnCO3 Ácido fosforoso Fosfito Sólido
A forma mais comum é a líquida, porém, também existem fosfitos na forma de sais (sólidos)
Fertilizantes QUELATIZADOS • Formado por combinação de agente quelatizante; • A estabilidade da ligação quelato-metal geralmente determina a
disponibilidade dos nutrientes aplicado às plantas; • Dissociam-se pouco em solução (principal vantagem) • Menos susceptível a reações que os precipitem - Ficam mais disponível para as plantas
Características desejáveis
Absorve Transloca Decompõe
A planta facilmente:
Fertilizantes QUELATIZADOS
A quelatização evita reações que indisponibilizam os nutrientes
Vitti e Vale, 2015
Ácidos húmicos e fúvicos
Ácido húmico Ácido fúvico
Fontes Naturais % de AH e AF Leonardita 85 – 91
Turfa 10 – 20
Carvão Marron 10 – 30
Esterco Bovino 5 – 15
Composto orgânica 2 – 5
Solo 1 – 5
Lodo de esgoto 1 – 5
Carvão preto 0 - 1
Teores de Micronutrientes na planta Teores adequados para cana-de-açúcar
B Cu Fe Mn Zn Mo mg kg-1
10 - 30 6 - 15 40 - 250 25 - 250 10 - 50 0,05 – 0,2
B Cu Fe Mn Zn Mo mg kg-1
2 - 7 3 - 7 75 - 200 15 - 75 13 - 20 0,05 – 0,15
Spironello et al., 1997
Anderson, 1990
Teores de Micronutrientes no solo
Teor B Cu Fe Mn Zn (DTPA) mg dm-3
Baixo 0 – 0,2 0 – 0,2 0 – 4 0 – 1,2 0 – 0,5
Médio 0,21 – 0,6 0,3 – 0,8 5 – 12 1,3 – 5 0,6 – 1,2
Alto > 0,6 > 0,8 > 12 > 5 > 1,2
1 mg dm-3 de B, Cu, Fe, Mn e Zn 2 kg ha-1
(camada de 0 – 0,2 m)
Boletim 100
Níveis críticos
Teor B Cu Fe Mn Zn (DTPA) mg dm-3
Solo mg dm-3
0,6 0,8 12 5 1,2
Planta mg kg-1
15 6 50 25 20
Boletim 100
Barbosa, 2015
MÉTODOS DE APLICAÇÃO
Via Solo
LENTA – DURADOURA - PREVENTIVA
Via Solo
Como distribuir uniformemente pequenas doses?
SOLO
SÓLIDA FLUIDA
Tanque Tratorizado
Fertirrigação Herbicida
Via Solo
SÓLIDA
B Ulexitas / Silicatados (FTE: Colemanita e Hidroboracita)
Cu, Mn, Mo e Zn Oxisulfatos (Ex.: ZnO ZnSO4)
Silicatados (FTE: Fusão a 1000 °C)
Óxido Pulverizado (100 – mesh)
Agregação dos grânulos de N - P2O5 - K2O
Via Solo
Via Sólida – Cana Planta Micros Dose Extração Fontes
kg ha-1 g 100 t-1 g 5 cortes-1
Zn 3,0 – 5,0 592 2960 Oxisulfatos
Cu 2,0 – 3,0 339 1695 Oxisulfatos
B 1,0 – 1,5 235 1175 Ulexita
Mn 3,0 – 5,0 2472 12360 Oxisulfatos
Dose menor: Solos arenosos / Dose maior: Solos argilosos
Vitti et al., 2006
FLUIDA
FONTES DE B:
Ácido bórico: H3BO3 (17,5% B) (PS = 5,0)
Octaborato de sódio: Na2B8O13.4H2O (20% B) PS = 10
Boro monoetanolamina: 150 g l-1 B
FONTES DE Mo: Molibdato Na, NH4 ou K Mo monoetanolamina: 250 g l-1 Mo
Cu Fe Mn Zn
Sais (sulfato) Quelatizados (SO4
-2, NO3- e Cl-)
Fosfitos Ácidos húmicos e fúlvicos Óxidos, hidróxidos e carbonatos micronizados
DOSES MENORES: Quelatizados, fosfitos, ác. Fúvico e Húmico DOSES MAIORES:
Sais
Micros Dose
kg ha-1
Zn 1,0 – 1,5
Cu 0 - 1,0
B 0,5 – 1,0
Mn 0,05 – 0,1
Métodos de Aplicação:
FLUIDA
HERBICIDA MUDAS FOLIAR
Métodos de Aplicação: FLUIDA
Aplicação de B via herbicida
Métodos de Aplicação: FLUIDA
MUDAS: Via tolete com defensivos
FONTES: B: Ácido bórico, Octaborato de sódio ou MEA Cu, Mn e Zn: Sais, Quelatizados, Fosfitos e Micronizados Mo: Molibdato de Na, NH4
+ ou K e MEA
Vale, 2011
FONTES:
• Ácidos • Sais • Quelatos • Fosfitos • Micronizada
Métodos de Aplicação: FLUIDA – Via Foliar
LEGISLAÇÃO
Óxidos Hidroxidos Carbonatos
Métodos de Aplicação: FLUIDA
VIA FOLIAR
RÁPIDA – CORRETIVA – CURTA DURAÇÃO
Scarpari, 2013
Barbosa, 2015
NITROGÊNIO x MOLIBDÊNIO
Barbosa, 2015
NO3- NO2
- NH2
Mo S e Mn
Nitrato redutase
Deficiência de Mo gera acúmulo de nitrato
N2 + 3H2 2NH3 Nitrogenase
Mo
N: 15 – 20 kg ha-1
Mo: 150 – 200 g ha-1
Dose para Aplicação foliar
Nitrogênio x Molibdênio
Dinâmica do N-Uréia
50 % do N-Uréia Aplicado é absorvido após
1 hora da aplicação.
70 % é absorvido após 5 dias.
(Trivellin)
Fabricação do produto
Uréia 310 kg
Nitrato de amônio 520 kg
160 l H2O
Uran 990 kg (d-1,35)
Vitti, Otto e Ferreira (2015)
Fabricação do produto
Uréia 310 kg
Nitrato de amônio 520 kg
1.000 l H2O
Produto (1.160 l)
22,6 – 00 – 00 + 0,4% Mo
Vitti, Otto e Ferreira (2015)
10 kg de NaMoO4
+
160 l H2O
Barbosa, 2015
Barbosa, 2015
ÉPOCA DE APLICAÇÃO
Fases de crescimento da cultura
Brotação (planta ou soca)
Perfilhamento Alongamento dos colmos
Maturação
Maior exigência nutricional da cultura
Acúmulo de biomassa
O acúmulo entre novembro a março corresponde a 75% da biomassa total
Época de Aplicação
Outubro a Janeiro (Anteceder o período de maior crescimento vegetativo)
Sequência: Canas para mudas
Canas Precoces Canas Médias
Resumo:
Cana Planta: Micro no Tolete
Micro no Formulado
Cana Soca: Boro no herbicida
Micro no inseticida Boro no formulado
Cana Planta e Soca: Micro + N via foliar
ESTUDO DE CASO
Barbosa, 2015
Estudo de caso
EXPERIMENTO 01
Cultivar: RB867515 Entrenós: 9,0 Altura: 1,77 m Plantas por m: 9,25 Aplicação: 05 de Março de 2015
EXPERIMENTO 02 Cultivar: RB867515 Entrenós: 10,0 Altura: 2,0 m Plantas por m: 7,98 Aplicação: 10 de Março de 2015
Estudo de caso
Tratamentos:
Tratamento 1: 1 kg MS Cana + 7,0 l N32 Tratamento 2: 2 kg MS Cana + 3,0 l N32 Tratamento 3: 0,2 l Potamol + 7,0 l N32 Tratamento 4: 50 l N-mol Tratamento 5: Testemunha
Composição MS CANA: S (11,3%); B (4,0%); Cu (2,0%); Mo (2,0%); Mn (10%); Zn (10%) N 32: N (32%) Potamol: K (12%); Mo (14%) N-mol: N (32%)
Experimento 01: Peso de 10 plantas (kg)
1,06 1,52
1,29 1,17
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
T1 T2 T3 T4 T5
11,7% 16,7% 14,2% 12,9%
T1: 1 kg MS Cana + 7,0 l N32 T2: 2 kg MS Cana + 3,0 l N32 T3: 0,2 l Potamol + 7,0 l N32 T4: 50 l N-mol T5: Testemunha
9,4
5,3 7,6
3,7
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
T1 T2 T3 T4 T5
CV (%): 11,60
Experimento 01 (TCH)
11,7% 16,7% 14,2% 12,9%
T1: 1 kg MS Cana + 7,0 l N32 T2: 2 kg MS Cana + 3,0 l N32 T3: 0,2 l Potamol + 7,0 l N32 T4: 50 l N-mol T5: Testemunha
1,06
1,52 1,29 1,17
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
T1 T2 T3 T4 T5
Experimento 02 (peso de 10 plantas)
11,3% 19,1% 21,3% 12,7%
T1: 1 kg MS Cana + 7,0 l N32 T2: 2 kg MS Cana + 3,0 l N32 T3: 0,2 l Potamol + 7,0 l N32 T4: 50 l N-mol T5: Testemunha
5,4 6,9
9,2
0,7
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
T1 T2 T3 T4 T5
CV (%): 15,35
Experimento 02 (TCH)
11,7% 16,7% 14,2% 12,9%
T1: 1 kg MS Cana + 7,0 l N32 T2: 2 kg MS Cana + 3,0 l N32 T3: 0,2 l Potamol + 7,0 l N32 T4: 50 l N-mol T5: Testemunha