Mauro Wagner de Oliveira I CICLO DE PALESTRAS DA STAB LESTE ADUBAÇÃO COM COBRE E MANGANÊS, PRODUÇÃO E QUALIDADE DO CALDO DA RB867515 E RB92579 Mauro Wagner de Oliveira

Causa(s)? Fitopatológica? Nutricional? Na safra 2005/2006, no Estado de Alagoas, constatou-se em diversas variedades de cana, em muitas áreas, clorose internerval e queima das pontas das folhas fotossinteticamente ativas. Causa(s)? Fitopatológica? Nutricional?

Fitopatológica (?). Testes fitopatológicos, experimentos de casa de vegetação e de campo demonstraram que essa clorose não estava associada à doenças. x Com Clorose Sem Clorose Sem Clorose Com Clorose Teste comparativo entre plantas originárias de toletes provenientes de touceiras com sintoma e sem sintomas, sendo que ambas não se manifestaram cloróticas.

Aplicação aérea de micronutrientes, em canavial Alagoano. Nutricional? Sim, pois o fornecimento de micronutrientes, especialmente Mn, faz com que os sintomas de clorose diminuam ou desapareçam. Aplicação aérea de micronutrientes, em canavial Alagoano.

Medidas comparativas do teor de clorofila, como um indicador de clorose.

Folhas de cana com clorose (acima) e sem clorose (ao lado).

Terços medianos de folhas +3, excluída a nervura central, foram analisados quanto a concentração de nutrientes (Malavolta et al.,1989)

Folhas de cana com clorose, em canavial Alagoano. Teor de Mn: 10 mg/kg. Teor adequado: 50 mg/kg (Malavolta et al., 1989) Teor de Cobre: 6,0 mg/kg. Teor adequado: 10 mg/kg (Malavolta et al., 1989)

Folhas de cana sem clorose, em canavial Alagoano. Teor de Mn: 77 mg/kg Teor adequado: 50 mg/kg (Malavolta et al., 1989) Teor de Cobre: 4 mg/kg Teor adequado: 10 mg/kg (Malavolta et al., 1989) Folhas de cana sem clorose, em canavial Alagoano.

Folha de milho com clorose internerval devido a deficiência de Mn. Local: Centro de Ciências Agrárias (CECA/UFAL.)

Plantas de mandioca com e sem sintomas de deficiência de Mn, em Rio Largo - AL.

Mn: 12 mg. Teores foliares (mg/kg) : Teores foliares (mg/kg) : Trifólios de soja cultivada no CECA/UFAL, apresentando clorose internerval. Teores foliares (mg/kg) : Fe: 90 mg. Adeq. 50 - 350 Zn: 71 mg. Adeq. 21 - 50 Cu: 10 mg. Adeq. 10 - 30 Teores foliares (mg/kg) : Mn: 12 mg. Teor adequado: 20 mg de Mn (Malavolta et al.) Maior que 50 mg de Mn: 15 cultivares de soja (Oliveira, 1993)

Vista panorâmica do experimento de eficiência nutricional e produtiva de cinco variedades de soja (CECA/UFAL).

Deficiência de Mn em Mucuna. Fotossistema II, centro “mangânico” (Mn). Teor foliar de Mn: 9,0 mg/kg . Local: CECA/UFAL.

Fotossistema II - Complexo de evolução do oxigênio (Fonte:Buchanan, 2002)

Deficiência de Mn em milho. Local: Craíbas - AL. Compartimentalização de Mn (?). Efeito conhecido para NO3 - Pi Necessidade de estudos de formas de Mn no solo e, também, de doses e formas de fornecimento de Mn (?)

MICRONUTRIENTES A análise de solo e o histórico da área e da variedade têm sido utilizados como métodos preditivos de avaliação da possibilidade de ocorrência de deficiência de micronutrientes. A análise de solo deve ser associada ao histórico da área e da variedade, porque os resultados analíticos são influenciados pelo extrator utilizado, pelas características do solo e da variedade e, também, pela época de coleta da amostra, havendo, inclusive, relatos de efeitos marcantes da temperatura ambiente e da umidade do terreno sobre os teores de micronutrientes (PAVAN; MYASAWA,1984; PEREIRA et al., 2001).

MICRONUTRIENTES Valores mínimos de disponibilidade de micronutrientes no solo, extraídos com solução de ácido dietiltriaminopentacético (DTPA) e Mehlich-1. Fonte: Extraído de Pereira et al. (2001). Mehlich -1, baixa disponibilidade no solo: Cobre: abaixo de 0,8 mg/dm3, Mn: abaixo de 6,0 mg/dm3.

Mn absorvível pela cana Forma de Mn no solo No solo, o Mn ocorre sob três estados de oxidação (Mn2+, Mn3+, Mn4+), como quelatos e óxidos de diferentes solubilidades. Mn solúvel e ligado a compostos orgânicos Mn quelatadoou insolúvel Mn absorvível pela cana Mn inorgânico e Mn solúvel em água Mn relativamente inerte Óxidos de Mn de maior oxidação Mn facilmente reduzível ou oxidável Adaptado de Ghanem et al.

Fatores que controlam a disponibilidade de Mn no solo Teores e forma de Mn no solo Solos alcalinos, calagem elevada, solos turfosos ou elevado teor de matéria orgânica. Baixas temperaturas do ambiente e do solo Aeração x alagamento do solo Exsudação de ácidos orgânicos: ácido málico; absorção predominante catiônica (soja por ex.) Disponibilidade hídrica Intensidade luminosa e a evapotranspiração Mn: absorção por fluxo em massa (soluto e solvente se deslocam com a mesma velocidade)

Baixa Evaporação da água ATMOSFERA Alta UR Alta Nebulosidade - Baixa Radiação Baixa Evaporação da água - Excesso de Umidade SOLO Íons absorvidos pela planta - Diluição da solução do solo Nutrientes

Extratores de Mn do solo Extratores: Correlação entre a quantidade extraída pelo extrator químico e a absorvida pela planta. Mehlich -1: (HCl 0,05 mol/L + H2SO4 0,0125 mol/L): grande parte dos laboratórios do Brasil. Extração simultânea à de P, K e dos outros micronutrientes (Cantarella et al., 1994; Pereira et al., 2001). Outros extratores utilizados: H2SO4 , ácido pentaacético dietilenotriamino + ácido trietanolamínico (DTPA-TEA), água, CaCl2, KCl, Mg(NO3)2, Ca(NO3)2 e o acetato de amônio (Abreu, 1995; Borkert e Lantanm, 1988; Marinho, 1988; Pereira et al, 2001; Oliveira e Nascimento, 2006; ...........) No Brasil, as melhores correlações entre os teores de Mn, Cu, Fe e Zn em solos e os teores desses nutrientes nas plantas tem sido obtidas para o método que emprega a solução DTPA-TEA como extratora (Abreu,1995; Cantarella et al, 1998).

Extratores de Mn do solo Extratores de Mn do solo Pereira et al, 2001 (RBCS): “A utilização de faixas de interpretação desenvolvidas para regiões edáficas diferentes das condições do trabalho podem não estimar corretamente a disponibilidade dos micronutrientes às plantas”. Oliveira e Nascimento, 2006 (RBCS): Formas de manganês e ferro em solos de referência de Pernambuco “As frações trocável e matéria orgânica foram as principais responsáveis pela retenção e disponibilidade de Mn nos solos estudados”; 2. “Os teores de Mn na maioria do solos de referência de Pernambuco, foram considerados de médio a alto, com pouco potencial para deficiências a curto e médio prazos”; 3. “Os extratores Mellich-1 e DTPA apresentaram as melhores correlações com as formas biodisponíveis de Mn e foram considerados adequados para a avaliação da disponibilidade desses elementos nos solos do Estado de Pernambuco”.

? Extrator químico Extratores de Mn do solo Mn absorvível pela cana Mn solúvel e ligado a compostos orgânicos Mn quelatadoou insolúvel Extrator químico Mn inorgânico e Mn solúvel em água Mn relativamente inerte ? Óxidos de Mn de maior oxidação Mn facilmente reduzível ou oxidável Mn absorvível pela cana

COBRE Polifenol oxidase: catalisa a oxidação de monofenois a ortofenois a quinona e, posteriormente, a lignina. (Malavolta,1980; Robson et al., 1981; Loneragan et al., 1982; Mengel e Kirkby, 1987; Marziah e Lam, 1987; ..............) Compostos Polifenol oxidase Ortoquinonas Diamino oxidase Lignina Fenólicos Ascorbato oxidase e água Cu+2 Cu+2

Robson et al., 1981: trigo (New Phytol. 89, 361- 3 71, 1981) COBRE Polifenol oxidase: catalisa a oxidação de monofenois a ortofenois e, posteriormente, a quinona e água síntese de lignina. (Malavolta,1980; Robson et al., 1981; Loneragan et al., 1982; Mengel e Kirkby, 1987; Marziah e Lam, 1987; ..............) Robson et al., 1981: trigo (New Phytol. 89, 361- 3 71, 1981) Plantas com suprimento inadequado de Cu (2,5 mg de Cu / kg de MS): 3,3 % de lignina na MS e 9,34 g de ácidos fenólicos/ kg de MS; Plantas com suprimento adequado de Cu (11,0 mg de Cu / kg de MS): 6,5 % de lignina na MS e 6,34 g de ácidos fenólicos/ kg de MS. Sob suprimento inadequado de Cu: ácidos fenólicos aumentaram ~ 50%.

Teores foliares de Cu e Mn na RB867515 e RB92579. Cu (mg/kg de MS) RB867515: 3,0 RB92579: 2,0. Deficiência: abaixo de 8,0 mg/kg de MS (Malavolta, 1989) Mn (mg/kg de MS) RB867515: 7,0 RB92579: zero! (Não dect.). Deficiência: abaixo de 100 mg/kg de MS (Malavolta, 1989)

Disponibilidade de micronutrientes no solo após a colheita da cana-planta.

MATERIAL E MÉTODOS Local: CECA/UFAL Pluviosidade média 1300 mm Análise de solo Calagem - V% para 60 Gessagem – ¼ da calagem Adubação: 100 kg ha-1 de N; 100 kg ha-1 de P; 200 kg ha-1 de K; 7 kg ha-1 de Zn;

Dosagens de Cu e Mn: 0,0 (zero) kg ha-1 8,0 kg ha-1 16,0 kg ha-1 Variedades: RB867515 E RB92579 Dosagens de Cu e Mn: 0,0 (zero) kg ha-1 8,0 kg ha-1 16,0 kg ha-1 Análise do estado nutricional da cana Para as análises químicas dos teores foliares de nutrientes foi utilizado o terço médio das folhas +3. Após a remoção da nervura central, os limbos foliares foram lavados em água corrente, enxaguados em água destilada, secos em estufa com ventilação forçada de ar, a 65 °C, até massa constante, triturados em moinho tipo Willey e, por fim, submetidos às anàlises de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn, seguindo método descrito por Malavolta et al. (1989).

Coleta da folha +3

Corte do terço médio da folha +3

Utilizam-se os terços medianos das folhas +3, excluída a nervura central, para análise do teor de nutrientes (MALAVOLTA et al.,1989). 37

Lavagem em água corrente e, posteriormente, com água destilada/desionizada

Terços médios com a nervura central Limbo foliar (Malavolta et al., 1989)

Na ocasião da colheita avaliaram-se: Acúmulo de matéria seca; Produção de colmos industrializáveis; Qualidade do caldo – sacarose aparente (POL), brix, fibra, açúcares recuperáveis (ATR), Pi e Po e, fenóis.

Transferência da amostra e de mistura digestora para tubos de digestão. Digestão sulfúrica na fase final: o extrato deve ter coloração verde azulada.

Destilação: solução de ácido bórico + indicadores, antes e após receber a amônia.

Desprendimento de óxido nitroso. Pré-digestão nítrico-perclórica. Amostra em contato com ácido nítrico por uma noite. Vantagens: Evita “espirros”; Diminui o tempo de digestão; Diminui o consumo de energia elétrica; Diminui a possibilidade de explosão. Desprendimento de óxido nitroso.

Adicionar o ácido perclórico somente após o volume do extrato nítrico reduzir para ~ 1,0 mL. Amostra de colmo contaminada com solo: a clarificação é demorada e muitas vezes incompleta.

Soluções utilizadas na calibração do espectrofotômetro: solução sulfomolibdica + vitamina C + solução de “fosfato ácido de potássio”. Concentração variando de 0 a 1,0 mg de P/dm3 de solução: linearidade

Espectrofotômetro: leituras realizadas em 725 nm.

Reta de calibração de fósforo, com as soluções variando de 0 a 1,0 mg de P/dm3 de solução: linearidade

Delgado et al.(1984); Malavolta et al. (1989). Descongelamento do caldo para análises químicas. Delgado et al.(1984); Malavolta et al. (1989).

Filtragem do caldo da cana em algodão.

Adição de carvão ativado ao caldo e posterior filtragem em papel de filtro.

Comparativo entre os caldos filtrado e clarificado e, o não filtrado e não clarificado. O teor de fósforo inorgânico foi determinado no caldo filtrado e clarificado.

RESULTADOS E DISCUSSÃO Estado nutricional Quadrados médios da análise de variância dos teores foliares no terço médio da folha +3, de duas variedades de cana-de-açúcar.

Faixas de concentração de nutrientes no terço médio da folha +1, ou +3, consideradas adequadas. * cana-planta; ** Rebrotas

Teste de médias para os teores de nutrientes no terço médio da folha +3, de duas variedades de cana-de-açúcar, adubadas com doses de cobre e de manganês. Ca Fe Menor teor citado anteriormente: Cobre: 6,0 mg; Manganês: 25,0 mg (Raij et al, 1996) Malavolta et al (1989) Cobre: 8,0 a 10,0 mg; Manganês: 100 a 250 mg

Clorose internerval e ondulações na folha (“costelas”) de cana-de-açúcar, características das deficiência de manganês e cobre.

Algumas plantas de mucuna cinza escaparam ao controle químico e foram preservadas, pois permitiam visualizar mais acentuadamente os sintomas de deficiência de cobre e manganês.

Valores médios dos teores foliares de cobre Valores médios dos teores foliares de cobre. Teor mínimo: 6,0 mg/kg de matéria seca.

Orlando Filho, Raffaella Rossetto e Ailto Casagrande (2001) : “Uma vez constatada a deficiência de cobre ou de zinco em cana-de-açúcar, o uso de 5 e 7 kg ha-1 de Cu ou Zn no sulco de plantio é suficiente para a correção da deficiência” (Orlando Filho et al., 1994). “Marinho e Alburquerque (1981) determinaram que as doses mais econômicas na adubação com cobre ou zinco na cana-de-açúcar situaram-se em torno de 7 kg ha-1 desses elementos”. “Santos e Sobral (1980) sugerem o uso de 5 kg ha-1 de Cu quando o teor de cobre no solo, obtido com o Mehlich-1 for inferior a 0,6 mg dm-3 e 2,5 kg ha-1 quando o teor no solo estiver entre 0,6 a 0,9 mg dm-3”.

Valores médios dos teores foliares de manganês Valores médios dos teores foliares de manganês. Teor mínimo: 25,0 mg/kg de matéria seca.

Produção de colmos e acúmulo de N, P e K na biomassa da parte aérea Quadrados médios da análise de variância Efeito varietal : Produção de colmos, Ac. MN e MS e, Acúmulo de fósforo 60

Adsorção percentual do cobre, de diferentes fontes, por um solo arenoso húmico, deficiente em cobre, duas horas após a aplicação. Fonte: Mengel e Kirkby, 1987. 61

Espécies de cobre, manganês e zinco, na solução do solo Fonte: Sposito e Mattgod (1980)- GEOCHEM; Alisson et al (1991) - MINTEQ

Acúmulo de nutrientes na biomassa da parte aérea Quadrados médios da análise de variância

Qualidade do caldo da cana Quadrados médios da análise de variância

Teste de médias para as variáveis relacionadas à produção de sacarose e à qualidade do caldo Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si, pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.

Teor de fósforo no caldo da cana Boa clarificação: ~ 120 mg de P /L (mg /litro de caldo) 18 38 313 16 Boa clarificação: ~ 120 mg de P /L

Reta de calibração de fósforo, com as soluções variando de 0 a 1,0 mg de P/dm3 de solução: linearidade

Teor de fenóis no caldo da cana (mg /litro de caldo) 1.210 1.308 735 912 Centro- sul do Brasil: ~ 350 a 550 mg /L

Teor total de fenóis (catequina) no caldo, bainha, folhas e palmito da SP71-1406 Obs: Bainha, folha verde e palmito: extração com metanol Fonte: Rosiley Almeida Leite, 2000 – Ciências de Alimentos - UNICAMP

E a remobilização dos nutrientes? Aplicação aérea de micronutrientes, em canavial Alagoano. E a remobilização dos nutrientes?

Teor de Cobre e Mn no Trifólio Cobre: 6,0 mg/Kg Mn: 12,0 mg/Kg Teores adequado: Cobre: 10 a 30 mg/Kg; Mn : 50 a 100 mg/kg (Abreu et al, 2007; Malavolta et al,1989; Oliveira, 1993)

Teores foliares de cobre e Mn em soja cultivada no CECA/UFAL 5 dias após a segunda pulverização. Cu: 112 a 193 mg. Adeq. 10 – 30 mg Mn: 86 a 96 mg. Adeq. 50 – 100 mg 15 dias após a segunda pulverização. Cu: 18 a 39 mg. Mn: 86 a 96 mg. Cu: baixa mobilidade (19%) Mn: 74, 45% * As folhas são imersas em solução de HCl (1,0 molc/L, pH zero), por um minuto e imediatamente após, transferidas para outro recipiente contendo apenas água destilada.

Estudos usando 64CuSO4 e 54MnSO4 (Dordas et al, 2001): Cu: 112 a 193 mg. Adeq. 10 – 30 mg Mn: 86 a 96 mg. Adeq. 50 – 100 mg 15 dias após a segunda pulverização. Cu: 18 a 39 mg. Mn: 86 a 96 mg. Cu: baixa mobilidade (19%), Mn: 74, 45% Estudos usando 64CuSO4 e 54MnSO4 (Dordas et al, 2001): “A maior parte do cobre aplicado via foliar ficou ligada à parede celular e apenas uma pequena fração foi remobilizada. Sob deficiência, a remobilização é ainda menor”. “O manganês apresenta remobilização quando em alta concentração, mas esta remobilização é baixa sob deficiência”

Teores foliares de cobre e manganês em variedades de cana-de-açúcar, que receberam adubação foliar com esses micronutrientes. Faixa de teores adequados : Mn= 50 a 125 mg/kg; Cobre = 8 a 10 mg/kg (Malavolta et al, 1989)

Aplicação de produto contendo ácidos húmicos Testemunha Aplicação de produto contendo ácidos húmicos Cu+2 Solução do Solo Mg2+ H+ H+ Cu+2 Cu+2 H+ Cu+2 H2PO4- Cu+2 H+ H+ H2PO4- H2PO4- Cu+2 Ca+2 Al3+ NO3- Al3+ Ca+2 Cu+2 Cu+2 NO3- SO42- SO42- K+ Al3+ Cu+2 Cu+2

Estudos com silicato: MB4 e Agrosilício (CECA/UFAL) Testemunha Agrosilício Estudos com silicato: MB4 e Agrosilício (CECA/UFAL)

Resultados preliminares do estudo com MB-4 e Agrosilício Houve aumento do teor de fósforo inorgânico no caldo Testemunha (“Adubação normalmente utilizada”): média: 55 mg/L MB-4 e Silicato: aumento médio de 33%; 73 mg/L 2) Visualmente o caldo das canas adubadas com MB-4 e Agrosilício estava mais claro, mas precisamos confirmar com análise da cor do caldo; 3) O caldo das canas adubadas com MB-4 e Agrosilício filtrava mais rápido (papel de filtro, filtração média); 4) Teor de fenóis: resultados não conclusivos. Precisamos analisar todos os tratamentos. 5) Expectativa de aumento de produção de colmos em torno de 10% ( Colheita será realizada em breve).

CONSIDERAÇÕES FINAIS A adubação com cobre e manganês, mesmo nas doses de 16 kg do elemento por hectare, não causou elevação significativa dos teores foliares desses nutrientes, estando a quase totalidade das plantas deficientes nesses micronutrientes; Houve efeito varietal para o estado nutricional das plantas, excetuando-se os teores dos micronutrientes boro e ferro, mas não ocorreu efeito varietal para a produção sacarose aparente e acúmulo de nutrientes na biomassa da parte aérea, excetuando-se fósforo, para o qual a RB867515 apresentou maior eficiência de absorção; O acúmulo de micronutrientes na biomassa da parte aérea, especialmente cobre e manganês, foi de 3,5 e 12,5%, comparativamente aos valores relatados por outros pesquisadores, em regiões sem deficiência desses elementos.

A qualidade do caldo não foi influenciada pelas variedades nem tampouco pela aplicação de cobre e de manganês, certamente conseqüência da não alteração do estado nutricional das plantas; A concentração de compostos fenólicos no caldo das duas variedades foi igual, porém cerca do dobro da verificada em outras regiões canavieiras do Brasil e do mundo; O teor de fósforo inorgânico é outra variável que pode estar contribuindo para que o caldo não seja de boa qualidade, uma vez que a concentração deste ânion foi inferior a 50 mg/L, muito abaixo do mínimo adequado para uma boa clarificação; 7. O estudo está em andamento e novas avaliações do estado nutricional, qualidade do caldo e produção de sacarose pela RB867515 e RB92579 serão realizados nas rebrotas.

Ao CNPq, pelo apoio financeiro; À Usina Triunfo e ao PMGCA pelo apoio. Agradecimentos Ao CNPq, pelo apoio financeiro; Aos bolsistas e estagiários do Laboratório de Agricultura e Química Agrícola; À Usina Triunfo e ao PMGCA pelo apoio.

Somos mais eficientes na resolução de nossos problemas quando associamos observação de efeitos à compreensão das causas. Obrigado! www.maurowagner.webnode.com