INTERAÇÕES ENTRE NUTRIENTES

INTERAÇÕES ENTRE NUTRIENTES

Estudo das interações mais comuns Relações entre nutrientes na análise foliar

Interação é a influência de um nutriente sobre o outro relativa ao crescimento das plantas;
é a resposta diferencial de um nutriente em combinação com várias doses de um segundo nutriente aplicado simultaneamente (Olsen, 1972).

Em que sistema de produção o conhecimento das interações entre nutrientes são importantes??

As interações entre nutrientes são de natureza complexa e seus efeitos refletem na composição química das plantas

Os efeitos da interação variam em razão:
proporção dos nutrientes; espécie/cv.; estádio desenvolvimento.

Afetar os processos de absorção, transporte, redistribuição e metabolismos Conhecimento Ajustes na adubação Aplicando-se o nutriente limitante ou usando fertilizantes combinados: “N-P”, “N-K” Eficiência da adubação Produção

Efeito no teor do elemento de
Aplic. N P K Ca Mg S B Cl Cu Fe Mn Mo Zn + -

Tipos de interações: Antagonismo Inibição Sinergismo

Tipos de interações: Antagonismo A presença de um elemento diminui a absorção de M, cuja toxidez é assim evitada: o Ca2+ impede a absorção exagerada de Cu2+

Tipos de interações Inibição Consiste na diminuição da absorção de M provocada pela presença de um outro íon. Temos 2 tipos: competitiva e não competitiva

Tipos de interações Inibição Inibição competitiva ocorre quando dois elementos competem pelo mesmo sítio do carregador, diminuindo a absorção do nutriente que está em menor concentração; Exemplo: Zn e Ca Inibição não competitiva ocorre quando a ligação se faz em sítios diferentes, como uma redução efetiva da Vmáx. Exemplo: K e Mg

Tipos de interações Sinergismo: A presença de um dado elemento aumenta a absorção de M: o Ca2+, em concentrações não muito elevadas, aumenta a absorção de cátions e de ânions por seu papel na manuntenção da integridade da plasmalema, o que tem conseqüência na prática da adubação.

Tipos de interações Efeitos não interativos Ocorrem em função: Efeito diluição: plantas sob deficência recebe o nutriente => > taxa de crescimento Efeito concentração: plantas sob estresse como frio/déficit hídrico => < taxa de crescimento

Pesquisas sobre as principais interações

INTERAÇÕES DE N e K A interação N K obedece a lei do mínimo, pois quando o N é aplicado em quantidade suficiente para haver elevação da produção, essa passa a ser limitada pelos baixos teores de K aplicado.

INTERAÇÕES DE N e K

Uma explicação do efeito positivo da interação N K na produção: > eficiência de utilização do N na presença do K K2O Produção N-eficiência N-total absorvido kg/ha t/ha kg milho/100 kg N 8,4 4872 194 67 8,8 5208 204 134 10,4 6160 240

A relação N K adequada, além do aumento da produção pode trazer outros benefícios: 1- Reduz o acamamento no milho K2O (kg/ha) N (kg/ha) 90 180 Acamamento, % 9 57 59 75 4 3 8 150 4 (3,7 t/ha) 4(7,7 t/ha) 4 (8,1 t/ha)

2- Aumenta a qualidade de grãos (Proteína) Semente K+ Proteína bruta g/kg Soja 18 380 Feijão 14 253 Milho 3,3 90 Obs: teor de K x teor proteína: r=0,98 Uma possível explicação para as culturas com alto teor de proteína necessitarem (e exportarem) grande quantidade de K através dos grãos seria o envolvimento do K no transporte do N para a síntese protéica.

INTERAÇÕES N e P Estudos tem indicado os efeitos positivos do N especialmente na forma amoniacal que provocam maiores aumentos na absorção do P.

INTERAÇÕES N e P Este fato pode ser explicado por 2 teses:  do P disponível do solo: a absorção do N na forma amoniacal diminui o pH da rizosfera, que por sua vez pode aumentar a disponibilidade de P.  do transporte de P na planta: Tem-se um aumento da absorção e translocação do P na planta, visto que o amônio aumenta a taxa de dissociação do complexo fosfato-carregador no xilema, aumentando as concentrações de P na parte aérea.

INTERAÇÕES DE N e P: Tese da queda do pH  pH Comportamento do pH da solução externa qdo o sorgo foi suprido exclusivamente ou combinado (amônio e nitrato) (N-total=300 mg/L)

INTERAÇÕES DE N e P A influencia do N na absorção de P ocorre mesmo em solo com alto teor de P, onde a adubação fosfatada não teria efeito na produção da planta. Dose de N (kg/ha) P na matéria seca (%) Produção de grãos (t/ha) 0,22 3,7 60 0,27 5,3 120 0,30 6,4

INTERAÇÕES DE N e P Relação entre produção de grãos de milho e o produto de N e P (NXP) contidos no tecido foliar (Sumner & Farina, 1986).

Efeito da aplicação de N e P na produção do trigo
INTERAÇÕES DE N e P Dose de N, lb/A Dose de P2O5 ,lb/A Produção, bu/A 110 55 20 40 10 30 50 60 70 64.8 54.8 47.9 46.7 42.3 41.7 20.4 17.0 14.6 It is important to remember that P does not act alone. In this Manitoba study, the interaction of nitrogen (N) and P was studied. This slide shows that where no N was applied, incremental rates of P (0, 20, and 40 lb P2O5/A) produced modest but steady increases in winter wheat yield, for a total response of about 6 bu/A. When 55 lb N/A was applied, there was little benefit to using the first two increments of P. The higher P rate produced about a 5 bu/A response. When 110 lb N/A was applied, wheat responded greatly to P up to the highest rate. Applying 40 lb P2O5/A increased winter wheat yields by approximately 17 bu/A over the check where no P was applied. These results provide a classic example of the importance of ensuring that nutrient management programs focus on more than one nutrient. All nutrient requirements of the plant must be met to make the most efficient use of any particular one. In this example, P fertilization without N increased yields by 6 bu/A, but where N was adequate, the same rates of P produced nearly triple the yield response (17 bu/A). Also, in the absence of adequate P, application of high N rates will not provide the yield responses that translate into a lower cost/bushel, and increased profits. This illustrates the need to balance the high N rate with additional P. The pursuit of high yields and milling grade protein make balancing N and P needs a priority for growers. Source: Grant, C.A., E.H. Stobbe, and G.J. Racz The effect of N and P fertilization on winter survival of winter wheat under zero-tilled and conventional tilled management. Can. J. Soil Sci. 64: Grant, C.A., E.H. Stobbe, and G.J. Racz The effect of fall applied N and P fertilizer and timing of N application on yield and protein content of winter wheat grown on zero tilled land in Manitoba. Can. J. Soil Sci. 65: Efeito da aplicação de N e P na produção do trigo Grant et al., 1985; Grant et al., 1986 International Plant Nutrition Institute

Retorno econômico 9.00 $8.60 110 lb N/A 40 lb P2O5/A 8.00 7.00 $6.82
$0.22 $0.27 $0.32 $3.00 $4.00 $5.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 P2O5 Preço, $/lb Preço do trigo, $/bu Retorno líquido da adubação, $/A $8.60 $6.82 $5.60 110 lb N/A 40 lb P2O5/A $6.68 $5.26 $4.28 $4.76 $3.69 $2.96 In the winter wheat example discussed previously, the impact of fertilizer P and wheat grain price were evaluated to determine return to fertilizer P investment for the combination of 110 lb N/A and 40 lb P2O5/A. Using the lowest price example for wheat ($3.00), and the highest cost for P ($0.32), a producer can still capture almost $3 return per $1 invested in fertilizer. If we keep wheat price at $3.00 and more to lower P prices, we can see that returns increase because total P costs decrease. These same trends are evident for each dollar increase in winter wheat price. Using a wheat price of $4/bu and P at $0.27/lb, the use of a higher P rate when optimizing N pays a good return. These results show that over a range of crop and fertilizer P prices, there are strong positive economic benefits to balancing high N application with adequate P. Source: Grant, C.A., E.H. Stobbe, and G.J. Racz The effect of N and P fertilization on winter survival of winter wheat under zero-tilled and conventional tilled management. Can. J. Soil Sci. 64: Grant, C.A., E.H. Stobbe, and G.J. Racz The effect of fall applied N and P fertilizer and timing of N application on yield and protein content of winter wheat grown on zero tilled land in Manitoba. Can. J. Soil Sci. 65: Grant et al., 1985; Grant et al., 1986 Can. J. Soil Sci. 64: International Plant Nutrition Institute

INTERAÇÕES DE N e P Produção, bu/A N aplicado, lb/A
200 com P 180 sem P 160 140 Produção, bu/A 120 100 80 These data show the long-term difference in yield caused by annual fertilization with P at a rate of 40 lb P2O5/A/year. This experiment was continued for 30 years from 1961 to 1991. The optimum N rate was only slightly affected by P, but adding P fertilizer greatly increased yield, lowered N requirement per bushel of grain, and greatly increased profit. Source: Schlegel, A.J., K.C. Dhuyvetter, and J.L. Havlin Economic and environmental impacts of long-term nitrogen and phosphorus fertilization. J. Prod. Agric. 9(1): Economic assumptions: Corn, $2.30/bu; N, $0.15/lb; P2O5, $0.24; other costs, $240/A. 60 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 N aplicado, lb/A Efeito da aplicação de nitrogênio, sem e com a presença de fósforo anual (40 lb P2O5/A), sobre a produção da cultura do milho (média de 30 anos) Schlegel et al., 1996 International Plant Nutrition Institute

INTERAÇÕES DE N e S Como já visto, o N e o S são nutrientes básicos p/ síntese de proteínas, e um suprimento inadequado de um desses nutrientes, acarreta desbalanceamento, e resultará em prejuízos do produto colhido, além da produção. Isto pode ocorrer com doses pesadas de N sem a aplicação de S. Dados informam que a máxima produção de M.S. de milho foi obtida qdo a relação N/S no tecido era ~ 11 (Stewart & Porter, 1969).

INTERAÇÕES DE N e S Produção de matéria seca e distribuição de N na parte aérea de plantas de milho, aos 35 dias após a germinação, em função de doses de S.

INTERAÇÕES DE N e S Efeito da relação N/S na produção de matéria seca da parte aérea de “rygrass’ (Jones et al., 1972)

INTERAÇÕES K, Ca, Mg K => Ca e Mg => produção. A absorção preferencial de K é devido ser íon monovalente com menor grau de hidratação comparado aos divalentes.

INTERAÇÕES K e Ca Efeito da relação K/Ca nas folhas do Eucalipto sobre a produtividade (Lençóis Paulista)

Efeito da aplicação de potássio no teor foliar de Mg da alfafa
INTERAÇÕES K e Mg K aplicado, lb K2O/A Mg foliar, % Potassium fertilization commonly decreases tissue Mg concentrations. In some situations, supplementation with additional Mg may be desirable. In these cases, fertilizer materials such as K-Mag (containing K2SO4 and MgSO4) may be an appropriate K source. Source: Burmester, C.H., G.L. Mullins, and D.M. Ball Potassium fertilization effects on yield and longevity of established alfalfa. Commun. Soil Sci Plant Anal. 22: (Data presented from two experimental sites) Efeito da aplicação de potássio no teor foliar de Mg da alfafa Burmester et al., 1991 (AL) International Plant Nutrition Institute

INTERAÇÕES P e Zn É comum associar a deficiência de Zn: altos níveis de P no solo A explicação seria: A interação P/Zn na raiz e/ou nos vasos condutores, reduzindo a translocação de Zn para a parte aérea, ou ainda uma desordem metabólica causada pela desbalanceamento entre os dois nutrientes.

Aumento do teor de P do solo Produção de milho em função das relações P/Zn no tecido foliar. O tamanho dos círculos indicam a deficiência de Zn.

INTERAÇÕES Mg x Mn-Zn Tabela 92. Absorção de 65Zn e 54Mn por raízes destacadas de soja (média quatro cultivares) sob doses crescentes de Mg.

Metabolismo do N => Deficiencia de N
INTERAÇÕES S e Mo Ânion-Sulfato => Ânion-Molibdato Consequencia: Metabolismo do N => Deficiencia de N

P => Metabolismo de B
INTERAÇÕES P x B P => Metabolismo de B desordem nutricional em B

Relações entre nutrientes foliares considerados adequados para o cafeeiro1 (Malavolta, 1996). Relação Faixas Rel. N/P 16-18 P/Cu N/K 1,3-1,4 P/Zn N/S Ca/Mg 66-75 K/Ca 1,7-2,1 B/Zn 5,0-7,3 K/Mg 6,1-6,6 Cu/Zn 1 N/B Fe/Mn 0,73-0,85 N/Cu

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