1.2 - Nutricao de Plantas

ELEMENTOS BENÉFICOS
DE INTERESSE NA
NUTRIÇÃO DE PLANTAS
ELEMENTOS BENÉFICOS
۷ Nutriente & Elemento benéfico
۷ Fontes e método de aplicação
Silício na planta
۷ Silício no solo
۷ Resultados de Pesquisa
۷
Conceitos em nutrição de plantas
Natureza:
>100 elementos
Essencial (sem ele a planta
não vive)
Benéfico (aumenta o crescimento
e a produção em situações
particulares.
Tóxico (não pertencendo às
categorias anteriores, diminui o
crescimento e a produção,
podendo levar à morte.
Na planta:
Total:40-50 elementos
Quantos?
16 elementos são Essenciais
NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Nutriente
&
Elemento benéfico
Conceitos de nutrientes e critérios de essencialidade
O que é? NUTRIENTE
Um elemento químico considerado essencial as plantas
Critérios de essencialidade
(Arnon & Stout, 1939)
Conceitos de nutrientes e critérios de essencialidade
O elemento participa de
um composto ou de uma
reação química, sem a
qual a planta não vive
Conceitos de nutrientes e critérios de essencialidade
1) Na ausência do elemento a planta não
completa o seu ciclo vegetativo
2) O elemento não pode ser substituído por
nenhum outro
3) O elemento deve ter um efeito direto na vida da
planta e não exercer apenas o papel de, com
sua presença no meio, neutralizar efeitos
físicos, químicos ou biológicos desfavoráveis
para o vegetal
Composição relativa dos nutrientes nas plantas
Qual a proporção que aparecem nas plantas?
Plantas vivas:até 95% H2O + 5% M.S.
(Reichardt, 1985)
Ar (CO2)
~ 92% : C (40%)+H(12%)+O(40%)
100% MS
~ 8%: Macro e micronutrientes
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Elementos benéficos
São elementos que apresentam aspectos
benéficos ao crescimento de certas plantas,
embora não sejam essenciais.
Ni: Brown et al. (1987)
Na;
Co;
Se;
Al (Marschner, 1986)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Elementos benéficos
Si:
Takahashi & Miyake (1977)
< transpiração;
melhor arquitetura da planta
> Resistência a doenças
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
H4SiO4
Trigo
+Si
-Si
-Si
Lima Filho & Tsai,2007
Efeito do Silício na arquitetura da planta.
Foto cedida pelo Prof. Rodrigues e Zanão Junior/UFV.
Teor de Si em plantas de arroz cultivada em solução
nutritiva (Sun et al., 2008)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Arroz
Absorção de silício e nutrientes pelo arroz
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Absorção de Silício
pela Cana-de-açúcar
Deficiência de Si em cana: sardas circular nas folhas mais velhas
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Cana-de-açúcar
Absorção de silício e nutrientes pela cana-de-açúcar
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Produção relativa do arroz, %
110
PR= 103,8 [1-EXP (-0,073x)], R2=0,52**
100
90
80
70
Médio
Baixo
60
17
15
Alto
34
20
25
30
Si na matéria seca, g kg-1
35
Relação do Si na planta com a produção
relativa de arroz (Korndörfer et al., 2001).
40
Atividade superóxido da dismutase em folhas de
cevada submetida ao estresse salino na
presença e ausência de Si (Liang, 1999)
Estresse
-Si
+Si (1 mol m-3)
ug-1
Sem
640
620
Com - 120 mol m-3 de NaCl 591
735
Atividade H-ATPase em folhas de cevada
submetida ao estresse salino na presença e
ausência de Si (Liang, 1999)
Estresse
-Si
+Si (1 mol m-3)
Sem
20
23
Com (120 mol m-3 de NaCl
5
12
Efeito do estresse (déficit hídrico) e do Si na
absorção de nutrientes do girassol (12 cvs.)
Tratamento
Si
(mg/planta)
K
(mg/planta)
Ca
(mg/planta)
P
(mg/planta)
Sem estresse
4,3
101,4
19,0
2,8
Com estresse
1,9
57,3
10,0
1,4
Com estresse
+Si
2,5
61,1
10,3
1,4
Gunes et al. (2008)
Efeito do estresse (déficit hídrico) e do Si na
absorção de nutrientes do girassol (12 cvs.)
Tratamento
Si
(mg/planta)
K
Ca
(mg/planta) (mg/planta)
P
(mg/planta)
Sem estresse
4,3
101,4
19,0
2,8
Com estresse
1,9
57,3
10,0
1,4
Com estresse
+Si
2,5
61,1
10,3
1,4
Gunes et al. (2008)
Incidência da queima dos bordos da alface cultivada em solução
nutritiva com e sem silício (Luz et al. ,2006)
SISTEMAS DE PRODUÇÃO
INTENSIVA
Exigência nutricional em nitrogênio
Os tecidos das plantas ficam tenros (pragas e
patógenos),
Maior auto-sombreamento das plantas no campo

taxa fotossintética.
Em experimento com arroz, observou que o incremento
da adubação nitrogenada provocou redução nos teores
de Si (WALLACE; 1989).
r = 0,63; F = 7,01**
90
Acúmulo N (g por planta)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
Acúmulo Si (g por planta)
Relação da absorção de Si e N em capim-maradu
Fonseca (2007)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Escória de siderurgia
Wallostonita
Material Corretivo &
Fonte de SILÍCIO
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Aplicação da escória de siderurgia
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Efeitos dos Silicatos na agricultura:
SILICATO
Sistema SOLO
Sistema PLANTA
PRODUTIVIDADE
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Efeitos dos Silicatos na agricultura:
sistema SOLO - PLANTA
Sistema Solo
۷ Material
corretivo de acidez do solo
(pH)
۷ Fonte de macronutrientes (Ca, Mg) e
de micronutrientes
۷ Aumenta a disponibilidade de P
۷ Fonte de Silício
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Efeitos dos Silicatos na agricultura:
sistema SOLO - PLANTA
Sistema Solo: reação
ácida e teor Si
disponível
Transformações e processos mais importantes que influenciam a
concentração de Si na solução do solo.
Fertilizantes
silicatados
Si na
água de irrigação
Solo
Minerais cristalinos
e não cristalinos
Dissociação
Polimerização
Si(OH)4 na
Solução do solo
Precipitação
Dissociação
Lixiviação
Óxidos e Hidróxidos
de Fe e Al
Polímeros de
Si(OH)4
(SAVANT et al., 1997)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Solo
Reação no Solo
CaSiO3  Ca2+ + SiO3-2
SiO3-2 + 2H+  H2SiO3
H2SiO3 + H2O  H4SiO4
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Solo
Fósforo no solo e a produção da cana em solo com aplicaçã
calcário e escória (Prado & Fernandes ,2001)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Planta
۷Aumenta absorção de Si e outros (Ca, P)
۷ Diminui absorção de Al/Fe
۷ Diminui a transpiração
۷Aumenta a lignificação
۷Aumenta compostos fenólicos
۷Aumenta espessura da celulas da
epiderme
۷Diminui a incidência de doenças e
pragas
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x DOENÇAS
Conteúdo de Si suscetibilidade à bruzone do
arroz (Marcschner, 1986).
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x DOENÇAS
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x DOENÇAS
Míldio em pepineiro
(Menzies et al., 1991)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x DOENÇAS
Conteúdo de Si suscetibilidade à bruzone do
arroz (Marcschner, 1986).
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x DOENÇAS
Silício e a discoloração de grãos
de arroz cultivado em condições
de campo (Prabhu et al.)
Silício e fungicida na severidade de doença do arroz
Apenas Si
Apenas fungicida
Si+fungicida
controle
Apenas Si
Sintomas em folhas de arroz após 96 h da inoculação
com Magnaporthe grisea com e sem Si
No de lesões para mancha de olho pardo de
mudas de cafeeiro (inoculadas), em função da
aplicação de silicato de sódio (Botelho et al., 2005)
Teor de lignina no tecido foliar de mudas de
cafeeiro, em função da aplicação de silício
(Botelho et al., 2005)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x Doença
Nível de severidade de cercospora sojina em
folha da soja aos 79 dias após a emergência
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x Doença
Zanão Jr. et al.
(2009)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x Doença
Santos et al.
(2009)
Silicatos na incidência de brusone e na produção de
matéria seca da parte aérea do arroz
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x PRAGAS
Efeito do Si em mandíbulas de largatas (S. frugiperda)
alimentadas com folhas de milho com aplicação de Si
(esquerda) e sem aplicação de Si (direita) (b).
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Planta
Si e Praga (Diatraea Saccharalis F.)
Na2SiO3
No
Valor
plantas relativo
atacadas
Matéria
seca
Si
foliar
%
g por vaso
%
g por vaso
(40L)
0
44
73
450c
0,3
68
12
20
482b
1,4
136
4
7
505a
2,4
Elawad et al. (1985)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Planta
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Planta
Tratamentos
Transpiração
Perfilhamento Elongação
H2O transpirada/matéria seca/7 dias
+Si
-Si
Rel. +Si/-Si
377
442
0,85
280
400
0,70
Takahashi (1995)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Planta
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Planta
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Planta - Si (NC 5 g kg-1)
RESULTADOS DE PESQUISA
Silicato em mudas
de frutíferas
(Prado et al., 2003)
Prod. grãos (g vaso-1)
Silicato em cereais: arroz
Latossolo Vermelho-Amarelo
75
Areia Quartzosa
Y=61,7069+0,02675X
r2 =0,83**
60
45
Y=38,4165+0,02640X
r2 =0,98**
30
0
200
400
Doses de Si (kg ha-1)
Latossolo Vermelho (V<20%)
Faria (2000)
600
Silicato em cereais: arroz
Produção de matéria seca da parte aérea e grãos de arroz em função da
aplicação da escória de siderurgia. Latossolo Vermelho (V=61%)
Carvalho-Pupatto et al. (2003)
Silicato em cereais: arroz
Latossolo Vermelho distrófico (V=50%)
Mauad et al. (2003)
Silicato em cereais: milho
Latossolo (V=80%)
Prado & Korndorfer (2003)
Silicato em cana-de-açúcar
Cana-planta
120
118
Produção, t ha-1
SP79-1011+RB72-454
115
112
110
110
105
107
104
100
95
0
500
1000
2000
4000
Cimento, kg ha-1
Cimento na produção de colmos da
cana-de-açúcar (Korndorfer, 2001)
Efeitos na produção de cana-de-açúcar e açúcar por hectare da
aplicação de 20t/ha de silicato em 2 locais da região de
Everglades/Flórida.
Cana-planta
Silicato em cana-de-açúcar
Cana-soca
Calcário (C) e escória (E) na produção
de colmos da cana (Prado et al., 2001)
Soqueira (média de
3. e 4. corte)
?
Efeito do calcário e escória na produção de
colmos da soqueira (Prado et al., 2003)
Si no solo (mg kg-1)
Pesquisas em andamento na FCAV/Unesp
Culturas: Arroz e Brachiária
12
calcário
y(E) = 1,2x + 5,37
R2 = 0,67**
escória
9
y(C) = 0,1758x + 3,4
R2 = 0,98**
6
3
0
0,0
1,5
3,0
4,5
6,0
g dm-3 de CaCO3
Efeito do calcário e escória no teor de Si do
solo, cultivado com arroz. Vidal & Prado (não publicado)
Si x metais pesados potencialmente tóxicos
Si et al. (2005)
http://www.springerlink.com/content/xq58147584gu8532/?p=5def3f3264ea49828c2a90a74f41dd93&pi=146
Si x toxicidade de nutrientes (B)
Gunes et al. (2007)
http://www.springerlink.com/content/d70097xq808pq201/fulltext.pdf
Si x toxicidade de nutrientes
Si depositado nas células da epiderme e da exoderme de raízes de
plantas de milho com aplicação desse elemento
Cunha e Nascimento (2009)
http://www.springerlink.com/content/y12j662v10605810/?p=7fde0cc69d2647ccb549f62ccd86d59e&pi=32
Si x toxicidade de nutrientes (Zn e Cd)
Metais pesados (Zn e Cd) em células da epiderme (a) e da
endoderme (b) de raízes de plantas de milho com aplicação de Si
Cunha e Nascimento (2009)
http://www.springerlink.com/content/y12j662v10605810/?p=7fde0cc69d2647ccb549f62ccd86d59e&pi=32
Si x Salinidade
Matéria seca da parte aérea, medida indireta da clorofila e lixiviação de
eletrólito (permeabilidade da membrana) em morangueiro em função da
aplicação de silício (Karlidag et al., 2009)
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-90162009000200006&lng=pt&nrm=iso&tlng=en
Si x Salinidade
Relação do teor de Si na parte aérea da cana-de-açúcar e o teor de Na (a) e
a produção de matéria da parte aérea (b) sob estresse salino (Ashraf et al.,
2009)
http://www.springerlink.com/content/t2277xu3p72162v7/?p=c61b1bcf2ec940fd973ba47cde3ff4e7&pi=77
USO AGRÍCOLA DA ESCÓRIA DE SIDERURGIA
NO BRASIL