USO DE AMINOÁCIDOS NA AGRICULTURA - abisolo.com.brabisolo.com.br/img/7forumpdf/1 dia/2 - Efeitos...

USO DE AMINOÁCIDOS NA AGRICULTURA

05/04/2017

Paulo Roberto de Camargo e Castro

Apresentação realizada durante o VII Fórum e Exposição Abisolo

DEFINIÇÕES


OS AMINOÁCIDOS SÃO OS BLOCOS ESTRUTURAIS DAS

PROTEÍNAS

COOH

C

R´

NH2

H

Uma grande variedade de aminoácidos é teoricamente possível, mas do ponto de vista prático só nos interessam os L--aminoácidos. Apenas 20 tipos são usados para a construção de proteínas.

H+


CONCEITOS

Carbono: substância quebradiça, cristalina, negra; carvão vegetal, coque e

fulígem são formas microcristalinas ou amorfas de carbono.

Aminoácidos: são ácidos carboxílicos nos quais um átomo de hidrogênio foi

substituído por um grupamento amino (-NH2).

Matéria orgânica do solo: é material complexo, constituído de substâncias

húmicas, compostos hidrolizáveis, aminoácidos, aminoaçúcares, carboidratos,

compostos ligados às argilas, compostos livres, graxas, ceras e resinas.

C AAs M.O.


CONCEITOS

Péptidos: cadeia de dois ou mais aminoácidos unidos mediante ligações

peptídicas

Proteina: união de muitas cadeias polipeptídicas.

Aminoácidos livres: são aqueles que se encontram individualizados. Seu peso

molecular é baixo e são assimiláveis pela planta.

Aminoácidos totais: engloba tanto aminoácidos livres como aminoácidos

ligados em forma de peptídios ou proteínas.


Val

Pro

Phe Met Lys

Leu

Tyr

Trp

Thr Ser

Ile

His

Gly

Glu

Cys

Gln

Asp

Asn

Arg

Ala

20 AMINOÁCIDOS ENCONTRADOS EM PROTEÍNAS

Não-polar (hidrofóbicos)

Tendem-se a agregar no interior da estrutura proteica

Polares, positivam. carregados (hidrofílicos)

Polares não-carregados (hidrofílicos)

Polares, Negativam. carregados (hidrofílicos)

CARACTERÍSTICAS DOS AMINOÁCIDOS

• Ácidos orgânicos com um ou mais grupamentos amínicos na molécula. Eles são constituíntes de proteínas e precursores de diversas substâncias que regulam o metabolismo vegetal (alfa-aminoácidos livres).

• Aplicação em cultivos não é com o objetivo de suprir de aminoácidos para síntese proteica mas como ativadores do metabolismo fisiológico.

• Triptofano é precursor do IAA, metionina produz etileno e arginina é o principal grupo de aminoácidos em plantas de videira e de cana-de-açúcar.


• Tirosina e fenilalanina são precursores de compostos fenólicos como ácido cinâmico, flavonas e ácido cumárico, relacionados com as defesas das plantas contra doenças e pragas. Também são precursores da síntese de lignina nos vegetais, aumentando a resistência contra as condições de vento e chuva.

• Alguns resultados mostraram que os aminoácidos protegem as plantas contra estresses principalmente de herbicidas.

CARACTERÍSTICAS DOS AMINOÁCIDOS


HIPÓTESES DE ATUAÇÃO

• Precursores de hormônios

Ex: Zn – Triptofano – Auxina (IAA)

Metionina – ACC e Etileno

• Nutrição mineral de plantas

• Efeito complexante de nutrientes

• Maior resistência ao estresse hídrico e alta temperatura

• Maior resistência ao ataque de doenças e pragas Apresentação realizada durante o VII Fórum e Exposição Abisolo

http://www.arecaceae.com/arecaceae/picview?genus=27&species=258&id=30&sspecies=328&file=/img/palms/myplants/chamaedorea_elegans.bmp&remark=young+palm+with+beginning+inflorescence&label=chamaedorea

COMPLEXAÇÃO


AÇÃO COMPLEXANTE

COOH

C

H

NH2

R

COOH

C

H

NH2

R

Metal

Molécula de um complexo metal-aminoácido Apresentação realizada durante o VII Fórum e Exposição Abisolo

PRINCIPAIS DIFERENÇAS QUELATO-COMPLEXO

AMINOÁCIDOS, etc... EDTA, EDDHA, DTPA, etc....

Estabilização mediante ligações fortes

Estabilização mediante ligações fracas

O termo só é associado a agentes de sínteses químicas (sintéticos)

O termo associa-se a agentes naturais

Podem produzir fitotoxicidades, a planta não reconhece como naturais

Não produzem fitotoxicidade já que a planta os reconhece como naturais

Atuam em níveis de pH estritos

Atuam em níveis de pH amplos

QUELATO

COMPLEXO


ABSORÇÃO


MECANISMOS DE ABSORÇÃO


ABSORÇÃO DE NITROGÊNIO PELA PLANTA

• NO3-N – Parte aérea da planta.

• NH4-N – Incorporado em AAs antes do transporte.

• AAs-N – Alocado à parte aérea mais lentamente que NO3-N e a curto prazo alocado semelhantemente ao NH4-N.


• Amidas – L-Gln e L-Asn mantém bom crescimento das plantas, outros AAs não mantém, podendo restringí-lo.

• Micorrizas – aumentam a capacidade das plantas de utilizarem AAs-N.


RAIZ INFECTADA COM FUNGO MICORRÍZICO ECTOTRÓFICO


• Em florestas temperadas, AAs-N e NH4-N são semelhantemente utilizados pelas árvores.

• AAs sofrem transaminação, diaminação e descarboxilação antes de serem translocados à parte aérea.


• Microrganismos são competidores mais eficientes do que plantas para as várias fontes de nitrogênio.

• Enantiômeros D de AAs não são metabolizados eficientemente pelas plantas.


• NH4-N ou NO3-N como nutrientes, são afetados pelo pH; NH4-N resulta numa produção excessiva de prótons e NO3-N resulta num excesso de consumo de prótons nas raízes, afetando os processos de absorção de nutrientes.

• AAs são absorvidos através de simporte de prótons, com 1 ou 2 prótons transportados simultaneamente com o AA.


Plantas não micorrizadas absorvem AAs pelas raízes: transportador Lisina-Histidina 1 (LHT1) e Aminoácido Permease 5 (AAP5) respondem pela entrada de 2 grupos de AAs, neutro/ácido e básico (L-Arg/L-Lys). Aminoácido Permease 1 também está envolvida no processo. Enquanto LHT1 e AAP5 estão relacionadas com baixas concentrações de AAs, AAP1 controla altas concentrações. AAP2 e AAP3 estariam envolvidas no carregamento do floema por AAs. Apresentação realizada durante o VII Fórum e Exposição Abisolo

APLICAÇÃO FOLIAR

FATORES DE INFLUÊNCIA NA ABSORÇÃO

Tricomas Pêlos Cutícula Umidade superficial Idade da folha Estado iônico interno Estágio de crescimento Temperatura Umidade relativa do ar Disponibilidade de água Vento Ângulo de contato Surfatantes

Fonte: Castro (2009).


CUTÍCULA E EPIDERME FOLIAR


Solo

Clima

Cultivar

Expressão / repressão gênica

AMINOÁCIDOS

Síntese proteica

Novas proteínas

Alteração níveis hormonais

Tolerância/Suscetibilidade

Ação hormonal

Funcionais

Transporte iônico

Atividade enzimática

Produtividade

Estruturais Bioquímicas

Alterações

HIPÓTESE DE ATUAÇÃO


MATERIAL E MÉTODOS

Instalação de experimento

Horto Experimental

Piracicaba (SP)

Altitude de 546 m

Novembro / 2009


APLICAÇÃO FOLIAR


Fonte: Taiz & Zeiger (2009).

APLICAÇÃO FOLIAR


ADJUVANTES EM PLANTAS


ANATOMIA DA CUTÍCULA FOLIAR

Fonte: Castro (2009). Apresentação realizada durante o VII Fórum e Exposição Abisolo

ABSORÇÃO FOLIAR

Fonte: Heldt (2005)

Simplasto • plasmodesmos • citoplasmas • ectodesmos • membranas • organelas • floema Apoplasto

• espaço intercelular • parede celular • xilema •cutículas • paredes celulósicas • tecidos suberificados • tecidos lignificados • colênquima • esclerênquima


MATERIAL E MÉTODOS

Acompanhamento das fases vegetativas


MATERIAL E MÉTODOS

Época de aplicação

Estádio fenológico V5 (Fehr & Caviness, 1977)

35 DAE (dias após a emergência)


MATERIAL E MÉTODOS

Coleta de dados – Parâmetros biométricos

Conteúdo de clorofila (SPAD) Altura das plantas (cm)

Estádio vegetativo: 7, 15 e 30 DAA (dias após a aplicação)


MATERIAL E MÉTODOS

Coleta de dados – Parâmetros biométricos

Estádio R1 (início do florescimento)

Biomassa fresca

Área foliar


MATERIAL E MÉTODOS

Coleta de dados – Parâmetros de produção (quantitativos)

Estádio R9 (maturação plena)

Número de vagens

Massa fresca de vagens

Massa seca de vagens

Massa média de 100 grãos

Massa total de grãos


B B B

A

0

10

20

30

40

50

60

Controle Produto 1 Adubação do Solo Produto 1 +Adubação do solo

ALTURA (cm) DA PLANTA

PARÂMETROS BIOMÉTRICOS


C

A

BC AB

0

5

10

15

20

25

Controle Produto 1 Adubação do Solo Produto 1 +Adubação do solo

TEORES DE K (g kg-1 ) NA PLANTA



BC BC

A

AB

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Controle Glifosato Produto 1 +Glifosato

Adubação do Solo+ Glifosato

TEORES DE B (g kg-1 ) NA PLANTA



ATIVIDADE DA ENZIMA NITRATO REDUTASE (NR)

PARÂMETROS METABÓLICOS


ATIVIDADE DA ENZIMA GLUTAMINA SINTETASE (GS)



CONCENTRAÇÃO DE PROTEÍNAS TOTAIS SOLÚVEIS



BENEFÍCIOS


AMINOÁCIDOS NA AGRICULTURA

• Começaram a ser utilizados no final dos anos 60,

especialmente para atenuar os efeitos adversos do

estresse.

• Foram aplicados também como fertilizantes foliares,

aportando especialmente nitrogênio.

• Geralmente são utilizados em misturas com outros

compostos orgânicos essenciais, de baixo peso

molecular (polinucleotideos, derivados púricos e

polipeptídeos) que são produzidos durante o

processo de elaboração dos produtos comerciais.

Adição de Arginina 20 ppm na solução nutritiva

Cultura da cana-de-açúcar

- Aumento da emergência

- Forte efeito positivo no crescimento

- Estimulou desenvolvimento de células

NICKELL e KORTSCHAK (1964)


http://www.chemie.fu-berlin.de/chemistry/bio/aminoacid/mol/arg.alc

Potencial hídrico = Potencial pressão + Potencial osmótico

Desidratação parcial

Ajuste osmótico

Hidratação

Água

Água

NaCl

Aminoácidos (Prolina)

Inclusoras

Exclusoras

SALINIDADE

Hidratação


Decréscimo da transpiração

SIGNIFICADO PARA A PLANTA:

Maior estoque de água, maior transporte de água

Estoque de assimilados para os orgãos perenes e estádio

dormente

Aumento na tolerância à dessecação

Abertura estomática

Conteúdo de prolina e açúcares

Senescência

Abscisão foliar

Aumento no diâmetro do caule

Senescência

- +

+

+ +

+

ÁCIDO ABSCÍSICO (aumento)

ETILENO (aumento)

ESTRESSE HÍDRICO

REGULAÇÃO HORMONAL DURANTE O ESTRESSE HÍDRICO: (+) RESPOSTAS AUMENTADAS, (-)

RESPOSTAS REDUZIDAS, SEGUNDO TIETZ & TIETZ (1982)


RESULTADOS


MAÇÃ


Porcentagem de Sarna (Venturia inaequalis) nos frutos de maçã ‘Gala’, tratada com 9 aplicações de agroquímicos, São Joaquim, SC 2011/2012

A

B

C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Controle (água) Produto 2 (0,14 mL/L) Produto 3 (1,0 mL/L) +Produto 2 (0,14 mL/L)

Teste Duncan 5%


UVA


• Local: Pilar do Sul (SP) • Uva: ‘Rubí’ • Data: 2013 • Tratamentos: Na brotação da videira

(setembro) 6 aplicações semanais no solo de Produto 3 5L ha-1; a partir do início da frutificação 10 pulverizações foliares de Produto 3 1L ha-1 até a maturação dos frutos

• Estatística: 4 tratamentos (a) Controle; b) AP

fase vegetativa; c) AP fase reprodutiva; d) AP fase vegetativa e reprodutiva) com 10 repetições, perfazendo 40 parcelas


0,61

0,68

0,63

0,70

C V R VR

CA

CH

O U

VA

(L/

C)

Produto 3

UVA

B B

A A

Controle F. Veg F. Rep F. Veg + Rep


0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

20,00

Controle F. Veg F. Repr F. Veg + Repr

UVA Te

or

de

só

lido

s so

lúve

is t

ota

is

Produto 3


UVA

0,0000

0,0500

0,1000

0,1500

0,2000

0,2500

0,3000

0,3500

0,4000

0,4500

0,5000

Controle F. Veg F. Repr F. Veg + Repr

Produto 3

Aci

dez

to

tal


CAFÉ


• Local: Torrinha (SP)

• Café: ‘Icatú’

• Data: 2013

• Tratamentos: Após colheita, no início das chuvas (outubro) 3 aplicações mensais no solo de Produto 3 30L ha-1; a partir da fase de chumbinho 3 pulverizações foliares de Produto 3 1L ha-1 até a maturação dos frutos

• Estatística: 4 tratamentos (a) Controle; b) AP fase vegetativa; c) AP fase reprodutiva; d) AP fase vegetativa e reprodutiva) com 10 repetições, perfazendo 40 parcelas

• Colheita: 348 dias após o início das aplicações


11,26 10,56

9,78

12,3

C V R VR

PR

OD

UÇ

ÃO

CA

FÉ (

Kg

/co

va)

Produto 3

CAFÉ

AB AB

B

A


FEIJÃO


• EXPERIMENTO: Em condições de vaso as plantas de feijão foram pulverizadas com Produto 3 em diferentes fases fenológicas para se verificar os efeitos do agroquímico no desenvolvimento e produtividade. Foram 5 tratamentos com 10 repetições perfazendo 50 parcelas. Os tratamentos foram inteiramente casualizados e a comparação de médias foi pelo teste de Duncan (5%). Cultivar ‘Carioca’. Semeadura 19/07/2013. Colheita 30/10/2013.


• TRATAMENTOS:

• Controle (1-10)

• Produto 3 1 L ha-1 (1x) fase vegetativa – 5 mL L-1 (11-20)

• Produto 3 1 L ha-1 (2x) fase vegetativa e antese (21-30)

• Produto 3 1 L ha-1 (3x) fase vegetativa, antese e canivete (31-40)

• Produto 3 1 L ha-1(4x) fase vegetativa, antese, canivete e granação (41-50)


A

AB AB

B B


LATITUDE

ALTITUDE

CHUVA

TOPOGRAFIA

TEXTURA DO SOLO

COMPOSIÇÃO DO SOLO

RADIAÇÃO SOLAR

COMPRIMENTO DO DIA

TEMPERATURA

ÁGUA NO SOLO

AERAÇÃO DO SOLO

MINERAIS DO SOLO

FOTOSSÍNTESE

CRESCIMENTO

FLORAÇÃO

BALANÇO HÍDRICO

RESPIRAÇÃO

ABSORÇÃO DE MINERAIS

PROCESSOS FISIOLÓGICOS

AFETADOS

De ação INDIRETA De ação DIRETA

FATORES DA PRODUÇÃO VEGETAL


OBRIGADO


USO DE AMINOÁCIDOS NA AGRICULTURA - abisolo.com.brabisolo.com.br/img/7forumpdf/1 dia/2 - Efeitos...

Documents

Transcript of USO DE AMINOÁCIDOS NA AGRICULTURA - abisolo.com.brabisolo.com.br/img/7forumpdf/1 dia/2 - Efeitos...