2024-02-06 AULA 1 INTRODUCAO

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CEN 5715 – Avaliação do Estado 
Nutricional e da Fertilidade do Solo
Laboratório de Nutrição Mineral de Plantas Prof. Eurípedes Malavolta
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
CENTRO DE ENERGIA NUCLEAR NA AGRICULTURA
6 de fevereiro de 2024
Prof. Dr. Cassio Hamilton Abreu Junior
Prof. Dr. José Lavres Junior
Referência Bibliográfica Básica
Proposta para publicação de Artigo de Revisão
Classes de teores de fósforo (P) 
no solo e produtividade da cana-
energia em ambiente controlado
Prazo para finalização do artigo 
pela turma: 30/05/2024
BOM DIA!!!
2. Introdução – A importância da fertilidadedo 
solo na NMP e na produção de alimentos, 
fibras e energia 
3. Desafios futuros
1. Apresentação
Alguns Desafios da Nutrição 
Mineral de Plantas 
Estudar os diferentes fatores que permitem 
nutrição adequada das plantas; a interação 
entre os nutrientes e contaminantes 
(elementos benéficos e tóxicos) nas plantas, o 
diagnóstico de deficiências (toxidez) 
nutricionais, bem como avaliar os mecanismos 
relacionados à eficiência de absorção e de 
uso do nutriente (luz e água) para aumento da 
produtividade das culturas: fibra, energia e 
alimentos (com qualidade).
SOLO
fertilidade
PROCESSOS METABÓLICOS NA PLANTA
LUZ
energia
TEMPERATURA
cinética
CHUVA 
transporte
CULTIVAR
potencial
PRÁTICAS 
DE MANEJO
incontrolável parcial.controlável ---controlável ----
PRODUTIVIDADE EM
QUANTIDADE E
QUALIDADE
ALIMENTO 
FIBRA 
ENERGIA
OBJETIVO
CAUSAS 
PRIMÁRIAS
EFEITOS 
RESULTANTES, 
CAUSAS 
SECUNDARIAS
SOLO
fertilidade
PRODUTIVIDADE
QUALIDADE
ALIMENTO 
FIBRA 
ENERGIA
ANÁLISE 
DO SOLO
ANÁLISE 
DA PLANTA
População
AUMENTO POPULACIONAL
 QUANTIDADE DE ALIMENTO DISPONÍVEL
 
PRODUTIVIDADE DOS VEGETAIS 
 QUANTIDADES DE NUTRIENTES 
DISPONÍVEIS
(Nutrição de Plantas)
fertilizantes
adubos 
orgánicos
solo - reservas
grãos - t/ha
bilhão
po
pu
la
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Tendência global: população, produtividade de grãos 
e origem dos nutrientes vegetais
Rothamsted Research (2013) 
Grãos de trigo e mudanças na agricultura
SEGUNDO PERÍODO
TERCEIRO PERÍODO
POPULAÇÃO x NITROGÊNIO 
População mundial (PM)
PM (sem NHaber Bosh)
%PM (NHaber Bosh)
Fertilizantes 
Carne
Po
pu
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“Da Revolução Verde à Revolução do 
Gene- Nosso Desafio do Século 21”.
(ESALQ, 2004)
Norman Ernest Borlaug
Prêmio Nobel da Paz
1970 
The Man Who 
Fed the World: 
Nobel Peace Prize 
Laureate Norman 
Borlaug and His Battle 
to End World Hunger 
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.manwhofedtheworld.com/images/norman_borlaug.jpg&imgrefurl=http://www.manwhofedtheworld.com/home.htm&h=331&w=298&sz=19&hl=pt-BR&start=12&um=1&tbnid=6Eli5uNxlcv9FM:&tbnh=119&tbnw=107&prev=/images?q=Norman+Borlaug&um=1&hl=pt-BR&lr=&sa=G&as_qdr=all
Conceptual model of an integrated soil–crop systems management 
approach
Fan M et al. J. Exp. Bot. 2012;63:13-24
F. Zhang, Z. Cui, W. Zhang Front. Agr. Sci. Eng. 2014, 1(1): 53–61
Concepção para o desenvolvimento da gestão de nutrientes com 
três estratégias para aumentar a produtividade das culturas de 
forma síncrona, melhorando a eficiência do uso de nutrientes e de 
recursos naturais finitos.
(1) Reduzir o suprimento de M sem 
sacrificar o rendimento, porém 
monitorando constantemente as 
concentrações dos nutrientes na 
solução do solo e nas plantas;
(2) Aumentar a produtividade e a 
NUE significativamente em 15%-
20% adotando-se gestão 
integrada de nutrientes;
(3) Maximizar a produtividade e 
sustentabilidade, ao mesmo tempo 
incrementando o rendimento e NUE 
em 30%-50% procedendo-se o 
gerenciamento integrado do 
sistema solo-planta. O ponto 
vermelho significa práticas agrícolas 
atuais.
Sistema integrado de manejo dos nutrientes na planta
Modelo de sistema integrado de manejo de nutrientes para as plantas e de produtividade 
sustentável (Foy, 1995; Zapata & Hera, 1995; citados por Baligar & Fageria, 1997)
Controle 
de 
alelopatia
Adoção de um
Sistema de 
produção
 apropriado
Preparo adequado
do solo
Uso adequado 
de resíduos 
orgânicos e 
fertilizantes 
inorgânicos
Nível próprio de 
M.O. do solo
Controle da 
erosão do solo
Controle de 
doenças, 
insetos e 
plantas 
daninhas
Uso de 
rotação de 
culturas
Manejo da 
acidez do 
solo e 
salinidade
Análise 
de solo e 
de planta
Aproveitamento 
do potencial 
genético das 
plantas
Fatores 
socioeconômicos 
favoráveis para o 
produtor
Evitar ou 
minimizar 
deficiência 
hídrica
Espaçamento e 
densidade 
próprios
Produtividade sustentável de culturas e Otimização do uso eficiente de nutrientes
Lei do Mínimo – Sprengel & Liebig
1803 – 1873.
Lei de Liebig do mínimo, muitas vezes chamada simplesmente de 
Lei de Liebig ou a lei do mínimo, é um princípio que foi 
desenvolvido nas ciências agrícolas por Carl Sprengel (1828) e 
mais tarde popularizada por Justus von Liebig. Afirmava-se que o 
crescimento não é controlado pela quantidade total de recursos 
disponíveis, mas pelo recurso mais escasso (fator limitante).
Lei do Mínimo – Sprengel & Liebig
Lei dos Rendimentos Decrescentes ou Lei de Mitscherlich
Conversão da Radiação
Fotossinteticamente Ativa (RFA)
< 1% para a maioria das espécies
Condições ótimas:
3-4% paras as plantas C3
 5-6% para as plantas C4
Produtividade potencial 12% (?)
Nobel-prize winning Chicago-school economist Dr. 
Milton Friedman is famous for saying, "There is no 
such thing as a free lunch." 
-O homem come planta (arroz, feijão...), ou 
planta transformada (carne, leite, ovos...);
-Somente se a planta for alimentada será 
possível alimentar o homem;
- Logo, sem planta viva o homem não vive.
1ª Premissa
2ª Premissa
Conclusão
As plantas necessitam “comer” 
para “alimentar”
 a humanidade crescente
COROLÁRIO
Alimentos mercadorias
Presença: VIDA
Ausência: MORTE
Alimentos:
Plantas 
Plantas transformadas
Composição do milho e 
do corpo humano
componente Energia
Carboidrato 4 cal/g
Gordura (lipídeo) 9 cal/g
Proteína 4 cal/g
AR + ÁGUA + ALIMENTOS
2500 kcal / dia
6 a 8 
L/min
2 L/dia
50 L/dia
Plantas
Plantas transformadasLuz 
SOMOS PLANTAS TRANSFORMADAS
++++++++++++ Homo sapiens
Qual é o desafio da ciência (em particular da 
NMP) para enfrentar os desafios globais? 
Photo credits: Xochiquetzal Fonseca/CIMMYT and IRRI
http://www.flickr.com/photos/cimmyt/5428317606
http://www.flickr.com/photos/ricephotos/2529378303
Photo credit: IRRI
Desafios 
Futuros
Fonte: Hunter Gatherer : Genetic Improvements in Agriculture (2011)
http://www.flickr.com/photos/ricephotos/5147878238
National Research Council. A New Biology for the 21st Century . Washington, DC: The National Academies Press, 2009
É possível utilizar mais de uma tecnologia 
para enfrentar o desafio?
PROBLEMA
SOLUÇÃO
Iniciativa 
Privada e 
Pública
Seleção 
Assistida
Manejo do
solo e da
água
Boas 
práticas 
agronômicas
Transgenia
Manejo da 
adubação
Fonte: Hunter Gatherer : Genetic Improvements in Agriculture (2011)
“Nós temos muitos caminhos a seguir”
PROBLEMAS
SOLUÇÕES
Aumento 
eficiência 
uso da água
Melhorar 
teores de 
nutrientes
Maior
produtividade
Tolerância 
a estresses
Resistência 
a doenças
Melhoria 
no uso de 
fertilizante
Fonte: Hunter Gatherer : Genetic Improvements in Agriculture (2011)
DÚVIDAS?
MUITO OBRIGADO!
Laboratório de Nutrição Mineral de Plantas Prof. Eurípedes Malavolta
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
CENTRO DE ENERGIA NUCLEAR NA AGRICULTURA
6 de fevereiro de 2024
Prof. Dr. Cassio Hamilton Abreu Junior
Prof. Dr. José Lavres Junior
	Slide 1: CEN 5715 – Avaliação do Estado Nutricional e da Fertilidade do Solo
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	Slide 18: Lei do Mínimo – Sprengel & Liebig
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	Slide 27: Qual é o desafio da ciência (em particular da NMP) para enfrentar os desafios globais? 
	Slide 28: Desafios Futuros
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	Slide 37: É possível utilizar mais de uma tecnologia para enfrentar o desafio?
	Slide 38: “Nós temos muitos caminhos a seguir”
	Slide 39: DÚVIDAS? MUITO OBRIGADO!