Universidade Estadual de Maringá PGA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA DAG4021 - RELAÇÃO SOLO-PLANTA IDENTIFICAÇÃO CRÉDITOS PRÁTICOS: TOTAL: 03 CARGA HORÁRIA TOTAL TEÓRICOS: 0 03 45 horas/aula PERÍODO: PROFESSOR(ES) RESPONSÁVEL(EIS) PELA ELABORAÇÃO: DEPARTAMENTO: Departamento de Agronomia EMENTA Estudo das relações entre alguns fatores físicos e químicos do solo e a raiz do vegetal. Reflexo sobre o comportamento da planta e seu efeito sobre a produção vegetal. PROGRAMA 1. Disponibilidade dos nutrientes no solo. 1.1. Análise química. 1.2. Movimento dos íons em direção a superfície da raiz. 1.2.1. Interceptação radical. 1.2.2. Fluxo de massa. 1.2.3. Difusão. 1.3. Densidade das raízes. 1.4. Disponibilidade nutricional e distribuição de água no solo. 1.4.1. Textura e estrutura do solo. 1.5. Relação entre os fatores quantidade e intensidade e a planta. 2. Efeito dos fatores internos e externos sobre o crescimento e desenvolvimento das raízes. 2.1. Disponibilidade de carboidratos. 2.2. Morfologia da raiz e interações hormonais. 2.3. Fatores químicos do solo. 2.3.1. Disponibilidade nutricional. 2.3.1.1. pH do solo, relação cálcio/cations total. 2.3.1.2. Aeração. 2.3.1.3. Solutos orgânicos de baixo peso molecular. 2.4. Fatores biológicos do solo: atividade microbiológica. 2.5. Fatores físicos do solo. 2.5.1. Impedimento mecânico. 2.5.2. Umidade. 2.5.3. Temperatura . Av. Colombo, 5.790 • Câmpus Universitário • CEP 87.020-900 • Maringá – PR Fones: (44) 3011-8940/ 3011-8930 • Fax: 3011-8940 • E-mail: [email protected] • Internet: www.pga.uem.br Universidade Estadual de Maringá PGA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA 2.6. Relação entre parte aérea e raízes. 3. A interface solo-raiz (rizosfera) em relação a nutrição mineral. 3.1. Concentração de íons na rizosfera. 3.2. pH da rizosfera e potencial redox. 3.2.1. Formas de nitrogênio absorvidas e pH rizosférico. 3.2.2. O estado nutricional da planta e pH rizosférico. 3.2.3. Potencial redox e processos redutores. 3.3. Rizodeposição e exsudatos radicais. 3.3.1. Rizodeposição. 3.3.2. Exsudatos. 3.3.3. Mucilagem e mucigel. 3.3.4. Exsudatos radicais de baixo peso molecular. 3.3.5. Exsudatos e estado nutricional das plantas. 3.3.6. Ectoenzimas. 3.4. Microorganismos na rizosfera. 3.4.1. Colonização da raiz. 3.4.1.1. Importância dos microorganismos na nutrição mineral. 3.4.1.2. Exsudatos como precursores para a síntese de hormônios. 3.4.2. Micorrizas. 3.4.2.1. Grupos micorrízicos, morfologia e estrutura. 3.4.2.1.1. Endomicorriza. 3.4.2.1.2. Ectomicorriza. 3.4.2.2. Infecção radical, demanda de fotossintetizados e crescimento da planta hospedeira. 3.4.2.3. Importância das micorrizas na nutrição mineral da planta hospedeira. 3.4.2.3.1. Endomicorriza. 3.4.2.3.2. Ectomicorriza. 3.4.2.4. Importância das micorrizas na tolerância aos metais pesados da planta hospedeira. 3.4.2.5. Respostas benéficas das associações micorrízicas. 3.4.2.6. Outros efeitos das micorrizas. 3.4.2.7. Aplicações práticas do processo de micorrização. 4. Adaptação das plantas às condições de adversidade química do solo. 4.1. Vegetação natural. 4.2. Aspectos do “high-input versos low-input”. 4.3. Bases genéticas da nutrição mineral. 4.4. Eficiência mineral. 4.5. Tolerância das plantas ao excesso de disponibilidade dos elementos minerais. 4.6. Solos ácidos. 4.6.1. Disponibilidade de alumínio e de manganês. 4.6.1.1.Excesso de alumínio e de manganês na solução do solo. 4.6.1.1.1. Perturbação da nutrição mineral. 4.6.1.1.2. Redução do crescimento radical. 4.6.1.1.3. Toxicidade das espécies químicas de alumínio. Av. Colombo, 5.790 • Câmpus Universitário • CEP 87.020-900 • Maringá – PR Fones: (44) 3011-8940/ 3011-8930 • Fax: 3011-8940 • E-mail: [email protected] • Internet: www.pga.uem.br Universidade Estadual de Maringá PGA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA 4.6.2. Mecanismos de adaptação das plantas aos solos ácidos. 4.6.2.1. Tolerância ao alumínio. 4.6.2.1.1. Mecanismo de tolerância pela exclusão de alumínio da célula. 4.6.2.1.2. Mecanismo de tolerância pela detoxicação interna de alumínio. 4.6.2.2. Tolerância ao manganês. 4.6.2.3. Eficiência nutricional das plantas em solos ácidos. 4.7. Solos alagados/inundados. 4.7.1. Características químicas do solo. 4.7.2. Respostas das plantas. 4.7.2.1. Crescimento e absorção mineral. 4.7.2.2. Produção de etanol e metabólitos fitotóxicos. 4.7.2.3. Síntese de fitohormônios. 4.7.3. Mecanismos de adaptação das plantas. 4.7.3.1. Tolerância versos “avoidance”. 4.7.3.1.1. Adaptação metabólica. 4.7.3.1.2. Adaptação anatômica e morfológica. 4.8. Solos alcalinos. 4.8.1. Características do solo. 4.8.1.1. Disponibilidade dos elementos minerais: ferro, zinco, manganês, boro e fósforo. 4.8.1.2. Adversidade química para o crescimento das plantas. 4.8.2. Mecanismos de adaptação das plantas. 4.8.2.1. Plantas calcícolas e plantas calcífugas. 4.9. Solos salinos. 4.9.1. Características do solo. 4.9.1.1. Salinidade e crescimento das plantas. 4.9.1.1.1. Problemas da salinidade. 4.9.1.1.1.1. Déficit hídrico. 4.9.1.1.1.2. Desbalanço e toxicidade dos íons. 4.9.1.1.2. Importância do cálcio. 4.9.1.1.3. Perturbação fisiológica. 4.9.1.1.3.1. Fotossíntese e respiração. 4.9.1.1.3.2. Síntese de proteínas. 4.9.1.1.3.3. Fitohormônios. 4.9.2. Mecanismos de adaptação das plantas. 4.9.2.1. Exclusão versos inclusão de sais. 4.9.2.2. Distribuição de sais nos tecidos da parte aérea. 4.9.2.3. Ajustamento osmótico. 4.9.2.4. Compartimentalização e solutos compatíveis. 4.9.2.5. Excreção de sais. Av. Colombo, 5.790 • Câmpus Universitário • CEP 87.020-900 • Maringá – PR Fones: (44) 3011-8940/ 3011-8930 • Fax: 3011-8940 • E-mail: [email protected] • Internet: www.pga.uem.br Universidade Estadual de Maringá PGA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA BIBLIOGRAFIA BLACK, C. A. Soil-Plant Relationships. New York: John Wiley & Sons, 1968. 792p. BOHM, W. Methods of Studying Root Systems. New York: Springer-Verlag, 1979. 792p. CALLOT, G. et al. Les Interactons Sol-Racine. Paris: Institut National de la Reserche Agronomique, 1982. 325p. CARSON, E. W. (ed.) The Plants Roots and Its Environment. Univ. Press of Virginia, 1974. 691p. DECHEN, A. R. & CARMELLO, Q. A. C. (Coord.) Simpósio Avançado de Química e Fertilidade do Solo. Campinas: Fundação Cargill, 1986. 179p. DINAUER, R. C. (ed.) Physiological Aspects to Crop Yield. Madison: ASA & SSSA, 1969. 396p. DIXON, J. B. and WEED, S. B. (Co-Editors). Minerals in Soil Environments. 2nd Madison, Wisconsin, USA: Soil Science Society of America, 1989. 1244p. FRIED, M & BROESHART, H. Physiological Aspects to Crop Yield. New York: Academic Press, 1967. 358p. HOPE, A. B. Iron Transport and Membranes. London: Buteerworth & Co. Ltd., 1971. 121p. MALAVOLTA, E. Manual de Química Agrícola: Adubos e Adubação. 3ª ed. São Paulo: Agronômica Ceres, 1981. 596p. MARSCHNER, H. Mineral Nutrition of Higher Plants. London: Academic Press, 1995. 889p. MARSCHNER, H. Mineral Nutrition of Higher Plants. San Diego, USA: Academic Press, 1995. 889p. MCBRIDE, M. B. Environmental chemistry of soils. New York: Oxford, 1994. 406p.BARBER, S. A. Soil Nutrient Bioavailability. New York: Wiley Interscience Publication, 1984. 398p. MENGEL, K. & KIRKBY, E. A. Principles of Plant Nutrition. 4th ed. Switzerland: International Potash Institute, 1987. 687p. MITCHELL, R. L. Crop Growth and Culture. Ames: The Iowa State University Press, 1970. 349p. NYE, P. H. & TINKER, P. B. Solute Movement in the Soil-Root System. Berkeley: University of California Press, 1977. 342p. OLIVEIRA, A. J. de; GARRIDO, W. E.; ARAÚJO, J. D. & LOURENÇO, S. (Coord.) Métodos de Pesquisa em Fertilidade do Solo. Brasília: EMBRAPA-SEA, 1991. 392p. PIERRE, W. H. KIRKHAM, D.; PESEK, J. & SHAW, R. Plant Environment and Efficient Water Use. Madison: ASA & SSSA, 1966. 295p. RAIJ, B. V. Fertilidade do Solo e Adubação. São Paulo: Ed. Agronômica Ceres, 19911. 343p. RENDIG, V. V. & TAYLOR, H. M. Principles of Soil-Plant Interrelationships. New York: McGraw-Hill Publishing Co., 1989. 275p. RUSSEL, E. W. Soil Conditions and Plant Growth. New York: John Wiley & Sons, Ltd., 1961. 688p. Av. Colombo, 5.790 • Câmpus Universitário • CEP 87.020-900 • Maringá – PR Fones: (44) 3011-8940/ 3011-8930 • Fax: 3011-8940 • E-mail: [email protected] • Internet: www.pga.uem.br Universidade Estadual de Maringá PGA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA RUSSEL, S. R. Plant Root Systems: Their Function and Interaction with the Soil. London: McGraw-Hill Publishing Co., 1977. 298p. TAIZ, L. & ZEIGER, E. Plant Physiology. California: The Benjamim Cummings Publishing Company, Inc., 1991. 559p. WAISEL, Y.; ESHEL, A. & KAFKAFI, U. Plant Roots - The Hidden Half. New York: Marcel Dekker, Inc., 1991. 948p. ZIMMERMANN, W. & DAINTY, J. Membrane Transport in Plants. Berlin: Springer-Verlag, 1974. 473p. Av. Colombo, 5.790 • Câmpus Universitário • CEP 87.020-900 • Maringá – PR Fones: (44) 3011-8940/ 3011-8930 • Fax: 3011-8940 • E-mail: [email protected] • Internet: www.pga.uem.br