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Prof. Dr. Renato de Mello Prado Depto de Solos e Adubos SEABE 2008 – FCA/UNESP Tópicos Atuais do Manejo da Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas.

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1 Prof. Dr. Renato de Mello Prado Depto de Solos e Adubos SEABE 2008 – FCA/UNESP Tópicos Atuais do Manejo da Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas

2 ELEMENTOS BENÉFICOS ۷ Nutriente & Elemento benéfico ۷ Fontes e método de aplicação ۷ Silício na planta ۷ Silício no solo ۷ Resultados de Pesquisa

3 Natureza: >100 elementos Na planta: Total:40-50 elementos 16 elementos são Essenciais 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. Conceitos em nutrição de plantas Quantos?

4 NUTRIÇÃO DE PLANTAS Nutriente & Elemento benéfico

5 O que é? NUTRIENTE Um elemento químico considerado essencial as plantas Critérios de essencialidade (Arnon & Stout, 1939) Conceitos de nutrientes e critérios de essencialidade

6 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

7 2) O elemento não pode ser substituído por nenhum outro Conceitos de nutrientes e critérios de essencialidade 1) Na ausência do elemento a planta não completa o seu ciclo vegetativo 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

8 Plantas vivas:até 95% H 2 O + 5% M.S. (Reichardt, 1985) ~ 92% : C (40%)+H(12%)+O(40%) Ar (CO 2 ) ~ 8%: Macro e micronutrientes 100% MS Qual a proporção que aparecem nas plantas? Composição relativa dos nutrientes nas plantas

9 São elementos que apresentam aspectos benéficos ao crescimento de certas plantas, embora não sejam essenciais. Elementos benéficos Ni: Brown et al. (1987) Si: Takahashi & Miyake (1977) E outros: Na, Co, Se e Al (Marschner, 1986) resist. doenças Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal

10 H 4 SiO 4 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal

11 -Si +Si -Si Trigo Lima Filho & Tsai,2007

12 Efeito do Silício na arquitetura da planta. Foto cedida pelo Prof. Rodrigues e Zanão Junior/UFV.

13 Figura. Teor de Si em plantas de arroz cultivada em solução nutritiva (Sun et al., 2008)

14 COMPOSIÇÃO RELATIVA DE NUTRIENTE e Si PELAS GRAMÍNEAS Arroz Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal

15 COMPOSIÇÃO RELATIVA DE NUTRIENTE e Si PELAS GRAMÍNEAS Cana-de-açúcar Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal

16 Relação do Si na planta com a produção relativa de arroz (Korndörfer et al., 2001).

17 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 Com (120 mol m -3 de NaCl

18 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 ) Sem2023 Com (120 mol m -3 de NaCl 512

19 Efeito do estresse (déficit hídrico) e do Si na absorção de nutrientes do girassol (12 cvs.) TratamentoSi (mg/planta) K (mg/planta) Ca (mg/planta) P (mg/planta) Sem estresse4,3101,419,02,8 Com estresse1,957,310,01,4 Com estresse +Si2,561,110,31,4 Gunes et al. (2008)

20 Efeito do estresse (déficit hídrico) e do Si na absorção de nutrientes do girassol (12 cvs.) TratamentoSi (mg/planta) K (mg/planta) Ca (mg/planta) P (mg/planta) Sem estresse4,3101,419,02,8 Com estresse1,957,310,01,4 Com estresse +Si2,561,110,31,4 Gunes et al. (2008)

21 Luz et al. (2006)

22 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).

23 Fonseca (2007) Relação da absorção de Si e N em capim-maradu

24 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Escória de siderurgia Wallostonita Material Corretivo & Fonte de SILÍCIO

25 Consumo per capita de aço por ano: Alemanha: 607 kg EUA: 444 kg China: 286 kg México: 233 kg Brasil: 110 kg Escória no Brasil: potencial de expansão da produção

26 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal FONTES E MODO DE APLICAÇÃO Escória de siderurgia

27 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Efeitos dos Silicatos na agricultura: PRODUTIVIDADE Sistema SOLOSistema PLANTA SILICATO

28 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal 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 Efeitos dos Silicatos na agricultura: sistema SOLO - PLANTA

29 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Solo: reação ácida e teor Si disponível Efeitos dos Silicatos na agricultura: sistema SOLO - PLANTA Em geral: Profundamente intemperizados e lixiviados e com acentuada dessilicatização e pobreza em bases. Fração argilosa essencialmente constituída de caulinita e sesquióxidos, com baixa relação molecular SiO 2 /Al 2 O 3 (relação Ki), algumas vezes inferior a 0,5 (EMBRAPA, 1982).

30 Solo Transformações e processos mais importantes que influenciam a concentração de Si na solução do solo. Polimerização Polímeros de Si(OH) 4 Dissociação Si(OH) 4 na Solução do solo Minerais cristalinos e não cristalinos Dissociação Precipitação Dessorção Óxidos e Hidróxidos de Fe e Al Adsorção Fertilizantes silicatados Lixiviação Si na água de irrigação Decomposição dos restos culturais (SAVANT et al., 1997) Absorção

31 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Reação no Solo CaSiO 3 Ca 2+ + SiO 3 -2 SiO H + H 2 SiO 3 H 2 SiO 3 + H 2 O H 4 SiO 4 Sistema Solo

32 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Solo Prado & Fernandes (2001)

33 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Extrator de Si do Solo Pereira et al. (2007)

34 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

35 Conteúdo de Si suscetibilidade à bruzone do arroz (Marcschner, 1986). Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS

36 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS

37 Conteúdo de Si suscetibilidade à bruzone do arroz (Marcschner, 1986). Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS

38 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS

39

40 Apenas Si Si+fungicida controle Apenas fungicida

41 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)

42 Teor de lignina no tecido foliar de mudas de cafeeiro, em função da aplicação de silício (Botelho et al., 2005)

43 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Nível de severidade de cercospora sojina em folha da da soja aos 79 dias após a emergência Si x Doença

44 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal 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). Si x PRAGAS

45 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta

46 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta

47 Fase de desenvolvimento-Si+Si Peso H2O transpirada/M.S./7 dias Perfilhamento Alongamento Efeito do Si na taxa de transpiração do arroz Takahashi, 1995 Sistema Planta

48 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta

49 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta

50 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta -Si (NC 5 g kg-1)

51 RESULTADOS DE PESQUISA

52 (Prado et al., 2003) Silicato em mudas de frutíferas

53 Latossolo Vermelho (V<20%) Faria (2000) Silicato em cereais: arroz

54 Latossolo Vermelho (V=61%) Carvalho-Pupatto et al. (2003) Silicato em cereais: arroz

55 Latossolo Vermelho distrófico (V=50%) Mauad et al. (2003) Silicato em cereais: arroz

56 Latossolo (V=80%) Prado & Korndorfer (2003) Silicato em cereais: milho

57 Cimento na produção de colmos da cana-de-açúcar (Korndorfer, 2001) Silicato em cana-de-açúcar Cana-planta

58 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.

59 Calcário (C) e escória (E) na produção de colmos da cana (Prado et al., 2001) Silicato em cana-de-açúcar Cana-planta Cana-soca

60 Efeito do calcário e escória na produção de colmos da soqueira (Prado et al., 2003) Soqueira (média de 3. e 4. corte) ?

61 Silicatos & Micronutrientes Efeito da aplicação da escória de siderurgia no teor de Zn e Mn do solo (Prado et al., 2004)

62 Efeito do calcário e escória no teor de Si do solo, cultivado com arroz. Vidal & Prado (não publicado) Pesquisas em andamento na FCAV/Unesp Culturas: Arroz e Brachiária

63 USO AGRÍCOLA DA ESCÓRIA DE SIDERURGIA NO BRASIL

64 Obrigado GENPLANT


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