ELEMENTOS BENÉFICOS DE INTERESSE NA NUTRIÇÃO DE PLANTAS.

ELEMENTOS BENÉFICOS DE INTERESSE NA

NUTRIÇÃO DE PLANTAS

ELEMENTOS BENÉFICOS

۷ Nutriente & Elemento benéfico۷ Fontes e método de aplicação ۷ Silício na planta۷ Silício no solo۷ Resultados de Pesquisa

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?

NUTRIÇÃO DE PLANTAS

Nutriente&

Elemento benéfico

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


2) O elemento não pode ser substituído por

nenhum outro


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

Plantas vivas:até 95% H2O + 5% M.S. (Reichardt, 1985)

~ 92% : C (40%)+H(12%)+O(40%)

Ar (CO2)

~ 8%: Macro e micronutrientes100% MS

Qual a proporção que aparecem nas plantas?

Composição relativa dos nutrientes nas plantas

São elementos que apresentam aspectos benéficos ao crescimento de certas plantas, embora não sejam essenciais.

Elementos benéficos

Ni: Brown et al. (1987)

Na;Co; Se; Al (Marschner, 1986)

Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal

Elementos benéficos

Si: Takahashi & Miyake (1977)

< transpiração;

melhor arquitetura da planta

> Resistência a doenças


H4SiO4


-Si

+Si

-Si

Trigo

Lima Filho & Tsai,2007

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

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

Absorção de silício e nutrientes pelo arroz

Arroz



Deficiência de Si em cana: sardas circular nas folhas mais velhas

Absorção de Silício pela Cana-de-açúcar

Cana-de-açúcar


Absorção de silício e nutrientes pela cana-de-açúcar


60

70

80

90

100

110

15 20 25 30 35 40Si na matéria seca, g kg-1

Pro

duçã

o re

lativ

a do

arr

oz, %

3417

Baixo Médio Alto

PR= 103,8 [1-EXP (-0,073x)], R2=0,52**

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

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)

Incidência da queima dos bordos da alface cultivada em solução nutritiva com e sem silício (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).

Fonseca (2007)Fonseca (2007)

Relação da absorção de Si e N em capim-maradu


Escória de siderurgiaWallostonita

Material Corretivo &

Fonte de SILÍCIO


Aplicação da escória de siderurgia

Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Efeitos dos Silicatos na agricultura:

PRODUTIVIDADE

Sistema SOLO Sistema PLANTA

SILICATO


Sistema Solo

۷ Material corretivo de acidez do solo (pH)۷ Fonte de macronutrientes (Ca, Mg) e de micronutrientes۷ Aumenta a disponibilidade de P۷ Fonte de Silício

Efeitos dos Silicatos na agricultura: sistema SOLO - PLANTA


Sistema Solo: reação ácida e teor Si

disponível

Efeitos dos Silicatos na agricultura: sistema SOLO - PLANTA

Solo

Transformações e processos mais importantes que influenciam a concentração de Si na solução do solo.

PolimerizaçãoPolímeros de

Si(OH)4

Dissociação

Si(OH)4 na

Solução do solo

Minerais cristalinos

e não cristalinos

Dissociação

Precipitação

Dessorçã

o

Óxidos e Hidróxidos

de Fe e Al

Adsorçã

o

Fertilizantes

silicatados

Lixiviação

Si na

água de irrigação

Decom

posição dos

restos culturais

(SAVANT et al., 1997)A

bsorção


Reação no Solo

CaSiO3 Ca2+ + SiO3-2

SiO3-2 + 2H+ H2SiO3

H2SiO3 + H2O H4SiO4

Sistema Solo


Sistema Solo

Fósforo no solo e a produção da cana em solo com aplicação de calcário e escória (Prado & Fernandes ,2001)


Sistema Planta

۷Aumenta absorção de Si e outros (Ca, P)۷ Diminui absorção de Al/Fe۷ Diminui a transpiração۷Aumenta a lignificação۷Aumenta compostos fenólicos۷Aumenta espessura da celulas da epiderme۷Diminui a incidência de doenças e pragas

Conteúdo de Si suscetibilidade à bruzone do arroz (Marcschner, 1986).


Si x DOENÇAS


Si x DOENÇAS

Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS

Míldio em pepineiro (Menzies et al., 1991)

Conteúdo de Si suscetibilidade à bruzone do arroz (Marcschner, 1986).


Si x DOENÇAS


Si x DOENÇAS

Silício e a discoloração de grãos de arroz cultivado em condições de campo (Prabhu et al.)

Apenas Si

Apenas Si

Si+fungicida

controle

Apenas fungicida

Silício e fungicida na severidade de doença do arroz

Sintomas em folhas de arroz após 96 h da inoculação com Magnaporthe grisea com e sem Si

No 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)


Nível de severidade de cercospora sojina em folha da soja aos 79 dias após a emergência

Si x Doença


Zanão Jr. et al. (2009)

Si x Doença


Santos et al. (2009)

Si x Doença

Silicatos na incidência de brusone e na produção de matéria seca da parte aérea do arroz


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

Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta

Na2SiO3 No plantas

atacadas

Valor relativo

Matéria seca

Si foliar

g por vaso (40L)

% g por vaso %

0 44 73 450c 0,3

68 12 20 482b 1,4

136 4 7 505a 2,4

Si e Praga (Diatraea Saccharalis F.)

Elawad et al. (1985)

Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta


Sistema Planta

Tratamentos TranspiraçãoPerfilhamento ElongaçãoH2O transpirada/matéria seca/7 dias

+Si 377 280

-Si 442 400

Rel. +Si/-Si 0,85 0,70Takahashi (1995)


Sistema Planta


Sistema Planta - Si (NC 5 g kg-1)

RESULTADOS DE PESQUISA

(Prado et al., 2003)

Silicato em mudas de frutíferas

Latossolo Vermelho (V<20%)Faria (2000)

Silicato em cereais: arroz

30

45

60

75

0 200 400 600

Doses de Si (kg ha-1)

Pro

d. g

rãos

(g

vaso

-1) Latossolo Vermelho-Amarelo Areia Quartzosa

Y=61,7069+0,02675X r2=0,83**

Y=38,4165+0,02640Xr2=0,98**

Produção de matéria seca da parte aérea e grãos de arroz em função da aplicação da escória de siderurgia. Latossolo Vermelho (V=61%) Carvalho-Pupatto et al. (2003)


Latossolo Vermelho distrófico (V=50%)Mauad et al. (2003)


Latossolo (V=80%)Prado & Korndorfer (2003)

Silicato em cereais: milho

Cimento na produção de colmos da cana-de-açúcar (Korndorfer, 2001)

Silicato em cana-de-açúcar

Cana-planta

104

107

110112

118

95

100

105

110

115

120P

rod

uç

ão

, t

ha

-1

0 500 1000 2000 4000

Cimento, kg ha-1

SP79-1011+RB72-454

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.

Calcário (C) e escória (E) na produção de colmos da cana (Prado et al., 2001)

Silicato em cana-de-açúcarCana-planta

Cana-soca

Efeito do calcário e escória na produção de colmos da soqueira (Prado et al., 2003)

Soqueira (média de 3. e 4. corte)

?

Efeito do calcário e escória no teor de Si do solo, cultivado com arroz. Vidal & Prado (não publicado)

y(E) = 1,2x + 5,37R2 = 0,67**

y(C) = 0,1758x + 3,4R2 = 0,98**

0

3

6

9

12

0,0 1,5 3,0 4,5 6,0

g dm-3 de CaCO3

Si n

o so

lo (

mg

kg-1

) calcário

escória

Pesquisas em andamento na FCAV/UnespCulturas: Arroz e Brachiária

Si et al. (2005)http://www.springerlink.com/content/xq58147584gu8532/?p=5def3f3264ea49828c2a90a74f41dd93&pi=146

Si x metais pesados potencialmente tóxicos

http://www.springerlink.com/content/xq58147584gu8532/?p=5def3f3264ea49828c2a90a74f41dd93&pi=146

Gunes et al. (2007)http://www.springerlink.com/content/d70097xq808pq201/fulltext.pdf

Si x toxicidade de nutrientes (B)

Cunha e Nascimento (2009)http://www.springerlink.com/content/y12j662v10605810/?p=7fde0cc69d2647ccb549f62ccd86d59e&pi=32

Si x toxicidade de nutrientes

Si depositado nas células da epiderme e da exoderme de raízes de plantas de milho com aplicação desse elemento

Cunha e Nascimento (2009)http://www.springerlink.com/content/y12j662v10605810/?p=7fde0cc69d2647ccb549f62ccd86d59e&pi=32

Si x toxicidade de nutrientes (Zn e Cd)

Metais pesados (Zn e Cd) em células da epiderme (a) e da endoderme (b) de raízes de plantas de milho com aplicação de Si

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-90162009000200006&lng=pt&nrm=iso&tlng=en

Si x Salinidade

Matéria seca da parte aérea, medida indireta da clorofila e lixiviação de eletrólito (permeabilidade da membrana) em morangueiro em função da aplicação de silício (Karlidag et al., 2009)

http://www.springerlink.com/content/t2277xu3p72162v7/?p=c61b1bcf2ec940fd973ba47cde3ff4e7&pi=77

Si x Salinidade

Relação do teor de Si na parte aérea da cana-de-açúcar e o teor de Na (a) e a produção de matéria da parte aérea (b) sob estresse salino (Ashraf et al., 2009)

USO AGRÍCOLA DA ESCÓRIA DE SIDERURGIA NO BRASIL

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