Si - Nutricao de Plantas

SEABE 2008 – FCA/UNESP
Tópicos Atuais do Manejo da Fertilidade do Solo e
Nutrição de Plantas
Prof. Dr. Renato de Mello Prado
Depto de Solos e Adubos
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)
Si:
Takahashi & Miyake (1977)
<transpiração; melhor arquitetura > resist. doenças
E outros: Na, Co, Se e Al (Marschner, 1986)
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.
Figura. Teor de Si em plantas de arroz cultivada em
solução nutritiva (Sun et al., 2008)
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
COMPOSIÇÃO RELATIVA DE NUTRIENTE e Si PELAS GRAMÍNEAS
Arroz
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
COMPOSIÇÃO RELATIVA DE NUTRIENTE e Si PELAS GRAMÍNEAS
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
(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)
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
Escória no Brasil: potencial de expansão
da produção
Consumo per capita de aço por ano:
Alemanha: 607 kg
EUA: 444 kg
China: 286 kg
México: 233 kg
Brasil: 110 kg
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
FONTES E MODO DE APLICAÇÃO
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
Em geral:
disponível
Profundamente
intemperizados
e
lixiviados
e
com
acentuada
dessilicatização e pobreza em bases.
Fração
argilosa
essencialmente
constituída de caulinita e sesquióxidos,
com
baixa
relação
molecular
SiO2/Al2O3 (relação Ki), algumas
vezes inferior a 0,5 (EMBRAPA,
1982).
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
Prado & Fernandes (2001
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Extrator de Si do Solo
Pereira et al. (2007)
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
Conteúdo de Si suscetibilidade à bruzone do
arroz (Marcschner, 1986).
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Si x DOENÇAS
Apenas Si
Apenas
fungicida
Si+fungicida
controle
Apenas Si
Número total 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 da soja aos 79 dias após a emergência
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
Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal
Sistema Planta
Sistema Planta
Efeito do Si na taxa de transpiração
do arroz
Fase de desenvolvimento
-Si
+Si
Peso H2O transpirada/M.S./7 dias
Perfilhamento
400
280
Alongamento
377
442
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
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)
Silicatos & Micronutrientes
Efeito da aplicação da escória de siderurgia no
teor de Zn e Mn do solo (Prado et al., 2004)
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)
USO AGRÍCOLA DA ESCÓRIA DE SIDERURGIA
NO BRASIL
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