Milho

Prof. Dr. Durval Dourado Neto

ESALQ, Universidade de São Paulo

ddourado@usp.br

Sumário• Ambiente de produção

• População de plantas

• Fisiologia da produção

• Partição de carboidrato

• Profundidade efetiva do sistema radicular

• Nutrientes (N, P e K...)

Fundamentos norteadores do manejo

Milho

Jo = 1366 W m-2

H: 1,00794 (massa atômica)

He: 4,002602 (massa atômica)

Δ = m = 0,029158 (Bethe, 1937)

C = 299.792.458 m.s-1 (1.079.252.848,8 km.h-1) (Michelson, 1926)

4 H 1 He

149.597.871 km

Qo: Radiação extraterrestre

15.000 K

Em 1937 Hans Albrecht Bethe(1906-2005) ...

... 600 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio por segundo.

Terra: 4,5 bilhões de anos

91,2%

8,7%

10.000.000 K a 5.785 K

Jo = 1366 J s-1 m-2

Jo = 3,78×1021 fótons m-2 s-1

Rg: Radiação global

Topo da atm

E = m.c2

tA

EQ

.0

0,1% C e O

Rs

T

Estresse e deficiência hídrica

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30

T UR Pt Pf

Temperatura

Potencial da folha

Umidade relativa

Potencial da água na atmosfera

Evapotranspiração

6h 6h12h

Produtividade Agrícola

Nível de Produtividade

Tip

o de P

rodut

ivid

ade

PAR, T, H, CO2 e genótipo

Fatores Determinantes

Fatores LimitantesÁgua e nutrientes

Fatores Redutores W*, Nut*, D*, P*, PD*, R$

Produtividade Potencial (PP)

Produtividade Atingível

Produtividade Máxima Econômica

Intervenção MÍNIMA do Homem

COM a intervenção do Homem

Temperatura e produtividade

Fotossíntese:

CO2+H2OCH2O+O2

Respiração:

CH2O+O2-CO2+H2O

Nutrientes

Energia

Energia

TEMPERATURA

basal .......................................... 10°C

ótima ......................................... 25-30°C

Mínima para germinação .......... 10°C

Mínima diurna .......................... 19°C

Mínima noturna ........................ 13°C

Máxima diurna ......................... 44°C

Máxima noturna ....................... 24°C

Modelagem: base filosófica…

Observação

Abstração

Tratamento dado ao FATOem função da experiência e da formação profissional (conhecimento teórico)

Resultante do VALORdado ao FATO

REALIDADE

(FATO)CONHECIMENTO

(VALOR) MODELO

(NORMA)

Ambiente de produção

15

17

19

21

23

25

27

29

0 20 40 60 80 100 120

170

180

190

200

210

220

230

240

250

0 20 40 60 80 100 120

12.6

12.7

12.8

12.9

13

13.1

13.2

13.3

13.4

13.5

0 20 40 60 80 100 120

PAR

H

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

0 20 40 60 80 100 120

T

Assimilação (kg CO2ha-1day-1)

OTIMIZAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS

... pelo genótipo mais adequado

Ambiente de produção

Fotossíntese bruta (kg CH2O ha-1 folha dia-1)

0

50

100

150

200

250

300

350

0 20 40 60 80 100 120

dae

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100 120

Respiração (kg CH2O ha-1 folha dia-1)

0

50

100

150

200

250

300

350

0 20 40 60 80 100 120

Fotossíntese líquida

(kg CH2O ha-1 folha dia-1)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 20 40 60 80 100 120

Fotossíntese líquida

(kg CH2O ha-1 solo day-1)

OTIMIZAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 20 40 60 80 100 120

FS_RA

FS_HA

FS_FO

FS_OR

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0 20 40 60 80 100

f_RA

f_HA

f_FO

f_OR

Partição relativa carboidrato (kg.kg-1)

dae

Ze

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100 120

CHO_RA

CHO_HA

CHO_FO

CHO_OR

Partição absoluta carboidrato (kg.ha-1.day-1)

Matéria seca (kg.ha-1.day-1)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 20 40 60 80 100 120

FS_RA_total

FS_HA_total

FS_FO_total

FS_OR_total

Matéria seca(kg.ha-1)

OTIMIZAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 20 40 60 80 100 120

IAF(m2.m-2)

Senescência

Produtividade Potencial (kg.ha-1)

OTIMIZAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS

Fertilidade do solo e adubaçãoTemperatura e disponibilidade de agua (irrigação)

IAF

Fenologia

4 m2.m-2I/Io

IAF

95%

4 m2.m-2

População

Respiração

Fotossíntese bruta

Fotossíntese líquida

150.000 plantas/ha

Kg

/ha.

dia

CH

2OPopulação de plantas

Perfil da planta de milho, consideradas as projeções horizontais das

folhas e o formato em pentágono

-60 0 60

Folha 1

Folha 3

Folha 5

Folha 7

Folha 9

Folha 11

Folha 13

32 )(2

)(2.

miy

mix

mi eCC

32 )()(. miymix

mi eAA

ix .00197,00664,0

iy .00000449,000078,0

C Comprimento da folha de ordem i

A Área da folha de ordem i

x e y parâmetros empíricos

Arranjo Espacial das Plantas

Arquitetura das Plantas

Ângulo das Folhas

INCLINADA HORIZONTAL

Transmitância (Tdr) da PAR (PARdr, μmol.m-2.s-1) no dossel

]).1.(1.[.

IAFagk

drdrePARTdr

3,02,0)7,02,0( 22.5,1 ZZeg ELADP

dre a = 0,3

708,0

2

)12,1.(702,1

Ztgk

Cftg .

α Ângulo foliar

Z Ângulo zenital

IAF Índice de Área Foliar

Relações significativas entre distribuição espacial de plantas

e produtividade de grãos em milho

9,0.)( LfcmEP

)]90cos(.2.[8,0)( CfcmEL

198

pl/ha1

População e Produtividadeg/planta kg/ha

Ponto

crítico

550 g

rãos/e

spig

a). (1

,2esp

igas/p

lan

ta).(0

,3g/g

rão) =

198g/p

lan

ta

0,1980,396

1.980

?

9.450

2 10.000 ? 70.000

135

A B C

198

pl/ha1

População e Produtividadeg/planta kg/ha

Ponto

crítico

0,1980,396

1.980

?

9.450

2 10.000 ? 70.000

135

A B C

50.000

6.140

Ponto

crítico

Irrigado

safrinha

198

pl/ha1

População e Produtividadeg/planta kg/ha

Ponto

crítico

0,1980,396

1.980

?

9.450

2 10.000 ? 70.000

135

A B C

50.000

6.140

Ponto

crítico

Irrigado

safrinhaNormal

60.000

Ponto

crítico

a aa b

b c

(A) (B) (C)

43,6 cm

37,8 cm

Melvin Calvin

(1911 – 1997)

6 C14O2 + 6 H2O [CH2O]n + 6 O2

The Path of Carbon in Photosynthesis.

Science 107:476-80, 1948

E Ni

Con

cen

traç

ão m

édia

dos

ele

men

tos

min

erai

s n

a m

atér

ia s

eca

das

pla

nta

s em

qu

anti

dad

e su

fici

ente

par

a u

m a

deq

uad

o cr

esci

men

to. Constituinte do

material orgânico, processo enzimático e assimilação (oxirredução)

Esterificação com grupos de álcool. Processos de transferência de energia.

Estabelecimento de potencial osmótico e função não especifica. Ativação de enzimas. Pontes de reações, Balanço de ânions. Controle da permeabilidade e do potencial de membrana.

Quelatos (grupo de enzimas). Cadeia de transporte de elétrons.

Radiação fotossiteticamente ativa absorvível (q),

temperatura (T) e Assimilação de CO2 (Adc)

CO2+H2O CH2O+O2

CO2

H2O +N,P,K,Ca,Mg,S

Adcm

B,Cu,Cl,Fe,Mn,Mo,Ni,Zn

0cc

pmp , cm3.cm-3

ETr, mm.dia-1

crit

q < ET

Com estresse... q > ET

Sem estresse...

ET = q

ETmA

dc m

(μg.c

m-2

.h-1

)

O efeito da água na produtividade…

H2O

Tm

H2Oq

Ad

cm

(μg.c

m-2

.h-1

)

AH

CAD versus Sistema radicular

AH(12,5%)

CAD(12,5%)

Sólidos(50%)

Ar(25%)

Volume por unidade de Ze...

Ze

Z, cm

0 ccpmp

CAD=10.(cc- pmp).Ze

12.500 L.ha-1.cm-1

sólidos

ar

, cm3.cm-3

ETr, mm.dia-1

Ze

CAD crit

1,25mm.cm-1

0,50mm.cm-1

2,00mm.cm-1

Solo médio na natureza...

q < ET

Estresse...

q > ET

ambiente favorável...

ET = qETm

1cm

Água, nitrogênio, população e rendimento (8t/ha)

ETr, mm/dia

dia0 120

5

5 mm

dia

5 mm

dia

5 L

m2.diaou

600 mm/ciclo

120dias

ciclo

600 mm

ciclo=

2,62.10-3 moles N

L solução

14gN

mol N

5 L solução

m2.dia

104 m2

ha

120 dias

ciclo

kgN

103gN=

220kgN

ha.ciclo

2,63.10-3 moles N

L solução

14 g N

mol N

5 L

m2.dia

104 m2

ha

kg N

103 g N=

1,8 kg N

ha.dia

P=68.000pl/ha

R=8.000kg/haadubando 90 kgN/ha...

Água, nitrogênio, população e rendimento (4t/ha)

ETr, mm/dia

dia0 120

3

3 mm

dia

3 mm

dia

3 L

m2.diaou

360 mm/ciclo

120dias

ciclo

360 mm

ciclo=

1,88.10-3 moles N

L solução

14gN

mol N

3 L solução

m2.dia

104 m2

ha

120 dias

ciclo

kgN

103gN=

95 kg N

ha.ciclo

1,88.10-3 moles N

L solução

14 g N

mol N

3 L

m2.dia

104 m2

ha

kg N

103 g N=

0,79 kg N

ha.dia

P=50.000pl/ha

R=4.000kg/haadubando 50 kgN/ha...

Água, nitrogênio, população e rendimento

ETr, mm/dia

dia0 120

5600 mm/ciclo

adubando 90 kgN/ha...

8t/ha

1 kg

L

600 L

m2

104 m2

ha=

750 g água

g grão8000 kg

ha

1000 g

kg

1000 g

kg

Irrigado

Água, nitrogênio, população e rendimento

ETr, mm/dia

dia0 120

3360 mm/ciclo

adubando 50 kgN/ha...

4t/ha

1 kg

L

360 L

m2

104 m2

ha=

900 g água

g grão4000 kg

ha

1000 g

kg

1000 g

kg

Sequeiro

Partição de carboidratoH

ábit

o d

e c

reci

me

nto

de

term

inad

o

Demanda hídrica

Sensibilidade ao estresse

IAF

ETc

E

E

M

MFF

Profundidade efetiva do sistema radicular

Profundidade efetiva do sistema radicular

6,0 mm/dia(90% da ETc)

Profundidade efetiva do sistema radicular

90% da ETc corresponde a mais de 90% da absorção de nutrientes

Profundidade efetiva do sistema radicular

Caracterização da fertilidade do soloHistóricoCorreção (calagem e gessagem)AdubaçãoIrrigação

.

Profundidade efetiva do sistema radicular

Relação entre o pH e a disponibilidade dos elementos no

solo (Malavolta, 1980)

Disponibilidade de nutrientes no solo

Nutriente Preferencial Eventual

Nitrogênio NO3- NH4

+

Fósforo H2PO4- HPO4

-

Potássio K+

Cálcio Ca++

Magnésio Mg++

Enxofre SO4-

Boro H3BO3 H2BO3-

Cloro Cl-

Cobre Cu++

Ferro Fe+++ Fe++

Manganês Mn++

Molibdênio MoO4--

Zinco Zn++

Formas absorvidas pelas

plantas (Malavolta, 1980; Raij,

1983)

Raiz e oxigênio

Fertilidade homogênea...

µLO2

cm2.h

15 500

Z, cm

Respiração radicular e

de microorganismos...O2

Alta demanda

Baixa demanda

Superfície do solo...

Cálcio e magnésio (solo)

+Ca

+Ca

+Ca

-Ca

Pouco móvel no solo

Imóvel na planta

Saturação por bases: 50 a 60% - Sequeiro

Saturação por bases: 60 a 80% - Irrigado

Recomendação de correção (calagem e gessagem):

ÁREA TOTAL

OFERTA DO SOLO

Ze, cm

50

0kg N por kg solo

1,3 g solo

cm3 solo

m

100 cm

0,00123 kg N

kg solo

104 m2

ha

kg solo

103 g solo=

8000 kg N

ha

50 cm106 cm3

m3

0,123%

Cerca de 97% do N

do solo está

IMOBILIZADO

pelos

microorganismos

5

Nitrogênio

Oferta do solo sem adubação

AH(12,5%)

CAD(12,5%)

NO3-...

Sólidos C(50%)

Ar(25%)

N2...

Solo médio na natureza...

Bactérias

OFERTA DO

SOLO

Alto teor de C

Baixo teor de C

Nitrogênio

Nitrogênio

Localizado Área total

Superfície

Incorporado F

Fósforo

-P

+P

+P

+P

Imóvel no solo - Móvel na planta

60 a 80 kg/ha P2O5 - Sequeiro

80 a 100 kg/ha P2O5 - Irrigado

Recomendação de correção (adubação):

LOCALIZADO (SULCO DE SEMEADURA)

600 a 800 kg/ha

800 a 1.000 kg/ha

10X

Área total

DRIS Fósforo

Fósforo

Fósforo

Potássio

40 kg/ha de K2O (KCl) - Sequeiro

50 kg/ha de K2O (KCl) - Irrigado

Recomendação de adubação (sulco de semeadura):

ÁguaE T

Nutrientes

N P K

Ca Mg S

B Cl Cu

Fe Mn Mo

Zn Ni

Exigência nutricional

• Marcha de absorção e exportação

• Avaliação do estado nutricional1. Diagnose pelo sintoma visual

2. Análise química

1.SOLO

2.FOLIAR (diagnóstico da desordemnutricional)Amostragem, Envio ao laboratório e diagnóstico

DRIS (Diagnosis and Recommendation Integrated System ou Sistema Integrado de Diagnose eRecomendação)

Macronutrientes (solo)

Atributo Muito baixo Baixo Adequado Alto

P (mg/dm3) < 7,0 7,0 a 15,9 16,0 a 40,0 >80,0

K (mmolc /dm3) < 0,7 0,8 a 1,5 1,6 a 3,0 > 3,0

Ca (mmolc /dm3) < 20,0 21,0 a 30,0 31,0 a 50,0 > 50,0

Mg (mmolc /dm3) ----- < 5,0 5,0 a 8,0 > 8,1 a 16,0

S (mmolc /dm3) < 5,0 5,0 a 10,9 11,0 a 15,0 > 15,0

Micronutrientes (solo)

B, mg/kg

Zn, mg/kg

Mn, mg/kg

Produtividade relativa (%)

100

0

Teor crítico

inferior

D

e

f

i

c

i

ê

n

c

i

a

S

u

f

i

c

i

ê

n

c

i

a

F

i

t

o

x

i

d

e

z

Teor crítico

superior

Atributo Muito baixo Baixo Adequado Alto

B (ppm) < 0,3 0,3 a 0,5 0,6 a 1,0 > 1,0

Fe (ppm) < 20,0 20 a 30,9 31,0 a 200,0 > 200,0

Mn (ppm) < 5,0 5,0 a 10,9 11,0 a 130,0 > 130,0

Cu (ppm) < 0,5 0,5 a 1,5 1,6 a 20,0 > 20,0

Zn (ppm) < 4,0 4,0 a 8,9 9,0 a 40,00 > 40,0

Fertigrama - solo

K

CaMg

S P

V

B

Zn

Mn

Teor crítico –

informação da

pesquisa

Teor atual –

Análise de solo

Teor desejado –

Homem

Nutrigrama - planta

K

CaMg

S P

N

B

Zn

MnTeor crítico –

informação da

pesquisa

Teor atual –

Análise foliar

Teor desejado –

Homem

Produtividade máxima econômica

LUCROkg/ha

R$/ha

CUSTO

FIXO

CUSTO

VARIÁVEL

CUSTO

TOTAL

RECEITA

BRUTA

Produtividade máxima econômica (Pe) define TECNOLOGIA (sistema de produção)

Pe

CONSIDERAÇÕES FINAIS

(a) Conhecer o ambiente de produção

(b) Conhecer a planta

(c) Desenvolver programa específico para cada ambiente de produção e genótipo

Milho

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Days after sowing

TD

M

Milho

0

1

2

3

4

5

6

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Dias após semeadura

IAF

0

1

2

3

4

5

6

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Dias após semeadura

IAF

Days after sowing

Milho

58

0

4

8

12

16

60 70 80 90 100 110 120 130

Dias após semeadura

Teo

r d

e C

loro

fila

Days after sowing

Milho

Prof. Dr. Durval Dourado Neto

ESALQ, Universidade de São Paulo

ddourado@usp.br

“A essência do conhecimento científico é a sua aplicação

prática”.Obrigado