Princípios básicos para fertirrigação em citrus

Princípios básicos para
fertirrigação em citros
Engº Agrº M.Sc Rubens Stamato
Campo Consultoria / GTACC
Bebedouro, 03 de Outubro de 2007
Fertirrigação
Técnica que combina a aplicação de água de
irrigação com fertilizantes;
Incrementa a eficiência da aplicação de nutrientes;
Proporciona maiores rendimentos e melhor
qualidade;
Permite aplicar os nutrientes de forma exata e
uniforme;
Soquimich Comercial
Fertirrigação
As recomendações de fertirrigação para os
diferentes cultivos estão baseadas:
na etapa fisiológica da planta,
no tipo de solo,
no clima,
nas variedades,
em outros fatores agronômicos.
Soquimich Comercial
Dificuldades p/ fertirrigação
nas condições brasileiras
- Fertirrigação nas regiões citrícolas mediterrânicas:
-
-
-
localizada em solos originados de substrato calcário;
acidificação se apresenta como uma das vantagens da
fertirrigação;
condições de clima de semi-árido – crescimento do sistema
radicular restringe-se ao bulbo úmido - maior eficiência
Fertirrigação em condições de solo e clima tropicais:
-
solos ácidos - acidificação representa ponto de estrangulamento;
sistema radicular espalha-se até o meio da rua – aplicação no
bulbo úmido, pode levar a perdas na eficiência da adubação.
Quaggio et al., 2005
Princípios Básicos
-Balanço hídrico;
-Mecanismos de absorção;
-Fenologia das plantas;
-Nutrientes essenciais;
-Sinergismos e Antagonismos entre íons;
-Fatores que influem no desenvolvimento da
planta.
Balanço hídrico
-É o resultado da comparação entre os valores de
precipitação e evapotranspiração;
- O consumo de água é determinado por:
- Condições climáticas;
- Disponibilidade de água no solo;
- Estado fenológico da planta.
Evaporação + Transpiração = consumo água
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Efeito da Radiação na
Transpiração
Watt/m
mm/h
300
1.10
500
0.80
700
0.60
900
0.40
1100
0.20
Balan o
Netafim
Princípios Básicos
-Balanço hídrico;
-Mecanismos de absorção;
-Fenologia das plantas;
-Nutrientes essenciais;
-Sinergismos e Antagonismos entre íons;
-Fatores que influem no desenvolvimento da
planta.
Absorção: contato íon - raiz
Soquimich Comercial
Mecanismos de absorção
Nutrientes x Raiz
100
Fluxo de Massa
Difusão
90
80
70
66
(%)
60
50
99
80
94
60
96
40
71
70
40
30
15
20
37
30
10
15
4
0
N
P
K
Ca
Mg
S
B
Cu
20
10
Fe
5
Mn
Zn
Raízes e Absorção Radicular
Tipo de raiz
Tamanho
Período de
absorção
nutrientes
Função
cor
pelo radicular
absorvente
1 – 10
mm
20 – 25
dias
Absorção de água e
nutrientes
branca
raiz suberizada
1 – 10
cm
não absorve
Absorção de água e
alguma influência na
sustentação
marrom
claro
raiz primária
lignificada
10 – 100
cm
não absorve
Mínima absorção de
água; sustentação
principalmente
marrom
escuro
Raízes e Absorção Radicular
Grupo
Tipo de cultivo
Volume radicular p/ absorver
Ciclo ativo
(meses)
A
Florestas;
fruteiras; vinhedos
Muito abundante (5);
depend. água / fert. - média
6 – 12
B
Cereais; alfafa;
gramíneas for.
Abundante (4);
depend. água / fert. –
média/alta
6 – 12
C
Hortaliças de folha
e fruto; flores
Médio a baixo (3);
depend. água / fert. - alta
2–6
D
Cultivos em
fertirrigação
Escasso (2);
depend. água / fert. –
muito alta
2 – 12
E
Cultivos em
hidroponia
Muito escasso (1);
depend. água / fert. - total
2 – 10
Princípios Básicos
-Balanço hídrico;
-Mecanismos de absorção;
-Fenologia das plantas;
-Nutrientes essenciais;
-Sinergismos e Antagonismos entre íons;
-Fatores que influem no desenvolvimento da
planta.
Fenologia das plantas
Precisão da fertirrigação - se baseia no conhecimento
de cada etapa, durante o ciclo:Fase vegetativa – latência; ativação; brotação e/ou
germinação; desenvolvimento e crescimento;
Fase reprodutiva – floração; pegamento; crescimento
do fruto; mudança de cor; colheita e pós-colheita.
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Fase vegetativa
-
Latência – recesso metabólico - termina c/ frio ou
stress hídrico. Não há consumo e transporte interno.
-
Ativação – mobilização de nutrientes desde as raízes
e tronco até pontos de brotação. Importante - P
-
Brotação / Germinação – intensa atividade celular;
surgem 1as folhas e flores. Macros e micros são
essenciais.
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Fase vegetativa
-
-
Desenvolvimento do tecido vegetal
Intensa divisão celular;
Formação de todos os órgãos especializados;
Diminuição de órgãos estruturais por stress hídrico.
Crescimento do tecido vegetal
Crescimento das células multiplicadas na fase anterior;
Aumenta demanda de água/nutrientes, especial N e Ca;
Máximas produções diárias de matéria seca.
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Fase reprodutiva
Floração
Gde troca hormonal interna – Max. absorção de água;
Nutrientes, açucares e água se destinam rumo à flor;
“Sink” metabólico + importante – floração e frutos.
Pegamento – etapa muito breve, inicio do crescimento
Crescimento do fruto
Processo + intenso de mobilização de nutrientes/açucares
Max. demanda de K e Ca na 1a etapa de formação do fruto
Fase crítica – qualquer stress afetará a produção final.
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Fase reprodutiva
Mudança de cor
- Fruto tamanho max.; Redução acumulo açucares;
- Necessário diminuir o aporte de N em fruteiras;
- Taxa de absorção alta, mas menor que fase anterior;
- O K exerce papel importante, quanto ao calibre e Brix.
-
-
Colheita - Inicio da senescência dos tecidos;
Redução na absorção de água e nutrientes.
Pós-colheita - Refluxo de nutrientes – folhas -> raízes;
Armazenamento de nutrientes na parte lenhosa;
Bom momento p/ aporte de P; B; Zn; Mg; N; Ca
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Fase fenológica x absorção
fase
Taxa diária absorção
Nutrientes chave
Brotação
Cresc. Veget.
Floração
Cresc. Fruto
Pós-colheita
Baixa
Alta
Muito alta
Muito alta
Baixa
P
N; P; Ca; micros
N; P; Ca; B
K; N; Ca
P; N; B; micros
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Princípios Básicos
-Balanço hídrico;
-Mecanismos de absorção;
-Fenologia das plantas;
-Nutrientes essenciais;
-Sinergismos e Antagonismos entre íons;
-Fatores que influem no desenvolvimento da
planta.
Nutrientes Essenciais
AR + ÁGUA (95% da MS)
*Macronutrientes orgânicos
SOLO (5% da MS)
*Macronutrientes primários
*Macronutrientes secundários
*Micronutrientes
C, H e O
N, P e K
Ca, Mg e S
B, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, Cl, Na
Malavolta, E.
Forma em que os elementos são
absorvidos e estão presentes no solo
Nutriente
Forma iônica
Nitrogênio
NO3- ; NH4+
Fósforo
HPO4- ; H2PO4-
Potássio
K+
Cálcio
Ca++
Magnésio
Mg++
Enxofre
SO4- ; SO3Soquimich Comercial
Forma em que os elementos são
absorvidos e estão presentes no solo
Nutriente
Boro
Cobre
Ferro
Manganês
Molibdênio
Zinco
Cloro
Sódio
Forma iônica
BO3- ; HBO3- ; H2BO3- ; B(OH)4Cu++ ;Cu+
Fe++ ;Fe+++
Mn++ ;Mn++++
MoO4Zn++
ClNa+
Soquimich Comercial
Princípios Básicos
-Balanço hídrico;
-Mecanismos de absorção;
-Fenologia das plantas;
-Nutrientes essenciais;
-Sinergismos e Antagonismos entre íons;
-Fatores que influem no desenvolvimento da
planta.
Sinergismos e antagonismos
entre íons
-
Plantas absorvem íons, não fertilizantes;
-
Fertilizantes são moléculas que se dissociam
em contato com a água e geram íons:
-
íons com carga positiva – cátions
íons com carga negativa – anions
Sinergismos e antagonismos
entre íons
cátions
anions
K+
NO3-
Ca++
HPO4
Na+
H2PO4
Mg++
SO4
Cu+
Cl
Cu++
MoO4
Fe++
HBO3-
Fe+++
H2BO3-
Mn++
BO3-
-
-
-
-
Zn++
NH4+
Soquimich Comercial
Sinergismos e antagonismos
entre íons
Sinergismo cátion / anion
Cátions e anions se ajudam mutuamente para entrar
na planta
_
NO3 / K+
_
NO3 / Mg++
_
NO3 / NH4+
_
NO3 / Ca++
_
Destaca-se o sinergismo NO3 / K+
_
e NO3 / NH4+
Soquimich Comercial
Sinergismos e antagonismos
entre íons
Antagonismo cátion / anion
Há a produção de precipitados insolúveis por uma alta
afinidade de cargas
Ca++ / HPO4-Ca++ / SO4-SO4-- / Mg++
HPO4-- / Zn++
Ca++ / BO3-Destacam-se os precipitados que formam Ca / P;
Ca / B; Ca / S
Soquimich Comercial
Sinergismos e antagonismos
entre íons
Antagonismo cátion / cátion
Os cátions competem entre si para entrar na planta.
Cátions monovalentes > bivalentes
K+ / Ca++
NH4+ / Ca++
-
Na+ / Mg++
NH4+ / Mg++
NH4+ / K+
K+ / Mg++
Ca++ / Mg++
Antagonismo importante - NH4+ x Ca, Mg e K;
O uso massivo de fertilizantes amoniacais ou uréia
pode afetar a nutrição com Ca, Mg e K.
Soquimich Comercial
Sinergismos e antagonismos
entre íons
Antagonismo anion / anion
Os anions competem entre si para entrar na planta
-
Cl- / H2PO4
Cl- / NO3
-Cl- / SO4
-SO4 / NO3
Antagonismo importante:
Íon cloreto sobre nitrato, fosfato e sulfato;
Cl é essencial, porem menos importante que
nitrato,fosfato e sulfato.
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Princípios Básicos
-Balanço hídrico;
-Mecanismos de absorção;
-Fenologia das plantas;
-Nutrientes essenciais;
-Sinergismos e Antagonismos entre íons;
-Fatores que influem no desenvolvimento da
planta.
Fatores que influem no
desenvolvimento da planta
Falta ou excesso de água;
Salinização da água e do solo;
Acidificação do solo.
Fatores que influem no
desenvolvimento da planta
Falta de água:
Murchamento;
Menor elongação;
Folhas menores;
Entrenós mais curtos;
Crescimento retardado;
Queima das bordas das folhas;
Queda de folhas.
Soquimich Comercial
Fatores que influem no
desenvolvimento da planta
Excesso de água:
Menos O2 para raízes;
Menor absorção de água e nutrientes;
Engrossamento sistema radicular;
Apodrecimento sistema radicular;
Morte da planta.
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Retenção de água no solo
espaço sólido
espaço poroso
100 g sólidos
100 g sólidos
100 g sólidos
40 g água
20 g
água
10 g
água
ar
ar
SS
CC
PM
Soquimich Comercial
Fatores que influem no
desenvolvimento da planta
Falta ou excesso de água;
Salinização da água e do solo;
Acidificação do solo.
Salinização da água de
irrigação
Concentração de sais:
- carbonatos (CO3--)
- bicarbonatos (HCO3-)
- sulfatos (SO4--)
- boratos (BO3---)
- cloretos (Cl-)
- sódio (Na+)
Maior desvantagem que apresenta irrigação
localizada - precipitação de sais e obstrução dos
gotejadores.
Soquimich Comercial
Salinização da água de
irrigação e do solo
Alta concentração de sais causa interferência na
absorção radicular:
-
-
Concentração de sais –
É maior no interior da célula quando comparado
com a solução do solo. Portanto,
Excesso de sais na solução diminui ou interrompe
absorção de água, causando a murcha da planta.
Soquimich Comercial
Salinização do solo
-
Correto aporte de água -> sais estão dispersos ->
lixiviação adequada;
-
Baixo aporte de água -> sais se acumulam na
superfície -> não há lixiviação;
-
Irrigação demasiada/e localizada -> sais se
acumulam nas “orelhas”do bulbo molhado
Soquimich Comercial
Condutividade elétrica (C.E.)
- medida da concentração de sais no solo;
-
concentração de 1 g fertilizante / L água (20o C);
-
expresso – siemens (S) ou mmhos/cm
1 mS/cm = 1 dS/m = 1000 S/cm = 1 mmhos/cm
Soquimich Comercial
Uso de fertilizantes de
menor salinidade
P/ reduzir acúmulo de Cl- e Na+ - usar fertilizantes livres de Cl-,
uréia e com baixa porcentagem de NH4+
-
Altas concentrações Na+ – efeito bloqueador de absorção de
Ca++ e K+; necessário manter alta a relação Ca / Na;
-
N-NH4+ – favorece absorção de Cl-;
-
N-NO3- – inibe fluxo de Cl- às células das raízes;
-
Condições de alta salinidade, natural ou induzida, por Cl- e Na+ –
usar preferencialmente as fontes nitrogenadas:
Nitrato Ca; Nitrato K; Nitrato Mg
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Fertilizantes de menor
salinidade
Nitrato de amônio
NH4NO3
Ácido fosfórico
H3PO4
MAP
(NH4)H2PO4
Fosfato monopotássico
KH2PO4
Nitrato de potássio
KNO3
Nitrato de magnésio
Mg(NO3)2.6H2O
Nitrato de cálcio
5Ca(NO3)2. NH4NO3.10H2O
Nitrato de Ca e Mg
Mg(NO3)23H2O2Ca(NO3)2 NH4NO3.10H2O
Soquimich Comercial
Fatores que influem no
desenvolvimento da planta
Falta ou excesso de água;
Salinização da água e do solo;
Acidificação do solo.
Acidificação
-
Ocorre quando - absorção cátions > absorção anions;
-
As raízes excretam H+ reduzindo o pH do meio;
-
Acidificação produz efeito sobre a absorção de íons,
pois o aumento da concentração de H+, causa
redução na absorção de cátions (competição iônica)
-
N-NH4+ – absorção cátions > anions -> redução pH
N-NO3- – absorção anions > cátions -> aumento pH
Bonato et al., 1998
Acidificação
- Fertilizantes que acidificam (reduzem pH)
Nitrato de amônio
NH4NO3
Sulfato de amônio
(NH4)SO4
Ácido fosfórico
H3PO4
Fosfato monoamônio (MAP)
(NH4)H2PO4
Uréia
CO(NH2)2
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Acidificação
- Fertilizantes que alcalinizam (aumentam pH)
Nitrato de Cálcio
Ca(NO3)2
Nitrato de Potássio
KNO3
Fosfato Diamônio (DAP)- ligeiramente
(NH4)2HPO4
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Acidificação
- Fertilizantes neutros (não alteram pH)
Cloreto Potássio – aumenta fortemente C.E.
KCl
Fosfato Mono Potássico (MKP)
KH2HPO4
Sulfato de Potássio
K2SO4
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Efeito do pH na disponibilidade dos
nutrientes
pH
5
6
7
8
9
Fungo
Bactéria
Nitrificação
NH4
NO3
Ca & Mg
P
K
S
B
Cu & Zn
Fe & Mn
Mo
Al
Acidificação
Desvantagens do uso exclusivo e excessivo de
uréia em fertirrigação:
- Perdas econômicas (volatilização);
- Perdas de fertilidade do solo (desbasificação);
- Acidificação do solo (liberação H+);
- Desordem nutricional por competição iônica
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Fontes de Nutrientes
- Principais fontes;
- Solubilidade;
- Compatibilidade;
Fontes de Nutrientes
Matérias primas solúveis
Fertilizantes Nitrogenados
Nitrato de Amônio
Sulfato de Amônio
Ácido Nítrico
Uréia
Fertilizantes Fosfatados
Fosfato monoamônio (MAP)
Fosfato Mono Potássico (MKP)
Ácido Fosfórico
Fosfato Diamônio (DAP)
Fertilizantes Potássicos
Nitrato de Potássio
Sulfato de Potássio
Fertilizantes Cálcicos e Magnesianos
Nitrato de Cálcio
Nitrato de Cálcio e Magnésio
Sulfato de Magnésio
Cloreto de Cálcio
Nitrato de Magnésio
N
%
32
22
9
45
Elementos minerais
P2O5 K2O
Ca
Mg
%
%
%
%
-
12
-
51
52
52
46
18
13,5
-
-
15,5
13,5
11,5
-
S
%
-
-
-
0,1
22
-
-
-
-
0,3
0,2
1-2
-
-
-
-
-
-
34
45
50
-
18
18
17
6
26
-
50
-
15
13
-
Solubilidade
Compatibilidade
Tanque A
Fertilizantes que não
contém Ca
Multi-K
Multi-NPK
MAP
MKP
Uréia
Nitrato de Amonio
Sulfato de Potássio
Ácido Fosfórico
Sulfato de Magnésio
Tanque B
Fertilizantes que não
contém fosfatos e sulfatos
Multi-K
Multi-K+Mg
Magnisal [Mg(NO3)2]
Uréia
Nitrato de Cálcio
Nitrato de Amonio
Monitoramento
Extrator de solução
EC
pH
Nitrato
Nitrito
Netafim
Necessidades das plantas
cítricas
Remoção de nutrientes pela
colheita de frutos (laranjas)
NUTRIENTE
N
P
K
Ca
Mg
S
ESTIMATIVA
kg/t
kg/40 t
1,90 - 2,40 85,0 - 96,0
0,15 - 0,21
6,0 - 8,40
1,30 - 2,10 52,0 - 84,0
0,45 - 0,64 18,0 - 25,6
0,11 - 0,15
4,4 - 6,0
0,10 - 0,18
4,0 - 7,2
•N (80 g)
1 cx 40,8 kg exporta
•P2O5 (18 g)
•K2O(72 g)
Fonte: Mattos Jr. et al.
Necessidades das plantas
cítricas
Recomendações de adubação para citros em
formação, por idade e em função da análise de solo
Idade
N
Anos
g/planta
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
100
220
300
400
500
P resina (mg/dm3)
<5
0
160
200
300
400
6-12
13-30
P 2 O 5 (g/planta)
0
100
140
210
280
0
50
70
100
140
K trocável (mmolc/dm3)
>30
<0,7 0,8-1,5 1,6-3,0 >3,0
K 2 O (g/planta)
0
20
30
50
70
40
120
200
400
500
20
90
150
300
400
0
50
100
200
300
0
0
60
100
150
Fonte: Citros, 2005 - Mattos Jr. et al.
Obs.: 1) Para o porta-enxerto tangerina Cleopatra aumentar as doses de P2O5 em 20%
2) Para o porta-enxerto de Citrumelo Swingle aumentar as doses de K2O em 10%
Fonte: Mattos Jr. et al.
ADUBAÇÃO MINERAL
PRODUÇÃO
Recomendação de adubação para laranjas
(indústria), em função das análises de solo e
folhas, e classes de produção
Classes
prod.
t/ha
< 16
17 - 20
21 - 30
31 - 40
41 - 50
> 50
K troc., mmolc/dm3
N folhas. g/kg
P res., mg/dm3
< 23 23 - 27 > 27 < 6 6 - 12 13 - 30 > 30 < 0,7 0,8 - 1,5 1,6 - 3,0 > 3,0
----------------------------------------N, P2O5 ou K2O, kg/ha---------------------------------------100
70
60
60
40
20
0
60
40
20
0
120
80
70
80
60
40
0
80
60
40
0
140
120
90
100
80
60
0
120
100
60
0
200
160
130 140 100
80
0
140
120
80
40
220
200
160 160 120
100
0
180
140
100
50
240
220
180 180 140
120
0
200
160
120
60
Fonte: Mattos Jr. et al, 2003
Obs.: 1) Para o porta-enxerto tangerina Cleopatra aumentar as doses de P2O5 em 20%
2) Para o porta-enxerto de Citrumelo Swingle aumentar as doses de K2O em 10%
Fonte: Mattos Jr. et al.
Fertirrigação em citros
Exemplo prático
Programa da Fertirrigação
NH4H2PO4 - MAP
NH4NO3
Operação
Area
1,0
Mês
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Total
Formula
%
10
10
15
15
15
15
10
10
100
Nutrient
N
33
0
Produto N aplic. Kg adubo
Kg/Ope. Kg Oper.
20,0
20,0
30,0
30,0
30,0
30,0
20,0
20,0
200
0
Formula
o
57,0
57,0
84,7
84,7
84,7
84,7
58,8
58,8
570,4
mês
aplicação
P2O5
12
51
KCl
0
Nutrient Produto N aplic. Kg adubo
Formula
o
%
4
4
4
4
4
4
4
4
14,3
14,3
21,2
21,2
21,2
21,2
14,7
14,7
10
10
17,5
17,5
17,5
17,5
5
5
4
142,6
100
Kg/Ope. Kg Oper.
5,0
5,0
8,8
8,8
8,8
8,8
2,5
2,5
50
9,8
9,8
17,2
17,2
17,2
17,2
4,9
4,9
98,0
mês
aplicação
K2O
0
0
60
Nutrient Produto Kg N aplic. Kg adubo
o
%
1
1
1
1
1
1
1
1
9,8
9,8
17,2
17,2
17,2
17,2
4,9
4,9
5
5
5
5
20
20
20
20
1
98,0 100
Kg/Ope.
5,4
5,4
5,4
5,4
21,6
21,6
21,6
21,6
108
Oper.
9,0
9,0
9,0
9,0
36,0
36,0
36,0
36,0
180,0
mês
aplicação
4
4
4
4
4
4
4
4
2,3
2,3
2,3
2,3
9,0
9,0
9,0
9,0
4
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Princípios básicos para
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