np cap 1 história

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Universidade Federal de Roraima
Centro de Ciências Agrárias
Departamento de Solos e Engenharia Agrícola
Armando José da Silva
Professor Associado IV - UFRR
AGR 061
Nutrição de Plantas
Unidade 01 – História da Nutrição Mineral de Plantas
Os Relatos Antigos
Empédocles (490 – 430 a.C.):
A matéria era formada por quatro raízes (elementos): terra, ar, fogo e água. A união dessas raízes era suficiente para fazer todas as coisas, inclusive plantas e animais.
Demócrito de Abdera (460 – 370 a.C.)
Discordou de Empédocles, propondo uma teoria atômica para explicar a composição de toda as coisas. Ele também falou:
“A mãe Terra, quando fertilizada pela chuva, dá vida às plantas que alimentam homens e animais, mas aquilo que veio da terra à terra deve retornar, assim como o que veio do ar ao ar deve retornar. A morte não destrói a matéria, mas somente quebra a união de seus elementos, os quais voltam a se recombinar em outras formas”.
Os Relatos Antigos
 
Heródoto (350 aC) – historiador grego: Altas produtividades na Mesopotâmia.
Theophrastus (372-287 a.C.) – pensador grego: Alta fertilidade dos solos da Mesopotâmia – Riqueza dos aluviões do Rio Tigre.
Aristóteles (384-322 a.C.) – filósofo grego:
“A planta é um animal invertido”;
“As folhas têm dupla função: utilitária e estética”
“A água (do rio) deve permanecer o máximo de tempo no solo para permitir a deposição de silte” 
Theophrastus (372 a 287 a.C.)
Os Relatos Antigos
Figura – Capa da edição ilustrada de “História das Plantas”, de 1644, de Theophrastus.
Os Relatos Antigos
Os Relatos Antigos
Adição de esterco animal e restos de vegetais – prática bastante antiga, mas sem datação definida;
Mitologia grega – Uso de esterco, aumentando a produtividade do solo (Episódio do Rei de Elis – Augeas e o semi-deus Hércules);
Na Odisseia, Homero (900 anos a.C.) menciona o uso de esterco em plantações de uva, pelo pai de Ulisses;
Xenofonte (427-355 a.C.) – Afirmou que a ruina do estado se devia ao não estercamento das terras.
Os Relatos Antigos
Theophrastus (372-287 anos a.C.) – Primeira classificação dos estercos – Estabeleceu uma ordem decrescente, de acordo com a riqueza do esterco: humano, suíno, caprino, bovino e equino.;
Em Atenas, plantações de verduras e oliveira eram enriquecidas com esgoto da cidade por meio de um sistema de canais;
Varro (280 anos a.C.) – Primeiro relato escrito sobre agricultura romana – classificou os estercos, usando os escritos de Theophrastus; Adicionou o esterco de aves antes do de humanos.
Columela (4 a.C.a 70) – “o gado deve ser alimentado com alfafa para que seu esterco se torne mais rico”.
Os Relatos Antigos
Archilochus (680-550 a.C.) – Efeito de corpos em decomposição na produtividade das plantas.
No Deuteronômio (Velho Testamento) é mencionado que o sangue de animais deveria ser espalhado ao solo.
Os Relatos Antigos
Xenofonte (427 a 355 aC) – Historiador grego, deixou escritos sobre o uso de estercos: “...o estado tinha ido às ruínas... Porque alguém não sabia que era importante aplicar esterco à terra”... Ele ainda afirmou: “Nada é tão bom quanto o esterco”.
Os Relatos Antigos
Lucius Junius Moderatus Columela (4 aC a 70) – Escritor italiano, Escreveu De Re Rustica, em doze volumes, uma das mais importantes fontes sobre agricultura romana.
Os Relatos Antigos
O valor da adubação verde, particularmente das leguminosas foi logo reconhecido;
Theophrastus – uso de um tipo de feijão (Vicia fava) para melhorar o solo na Tessália e Macedônia;
Catão, o velho (234 a 149 aC) – Classificação de leguminosas com base em sua eficiência: feijão, trevo lupino e ervilhaca;
Virgílio (70 a 19 aC) também deixou registros sobre esse tema: “ou, mudando a estação, você semeará o trigo amarelo, onde antes você tinha colhido grãos de leguminosas com ferrugem nas vagens, ervilhaca e lupino amoargo de talos frágeis ou arvoredos praguejados”.
Os Relatos Antigos
Virgílio (70 a 19 a.C.) (Publius Vergilius Maro) – Poeta Romano, autor do poema épico ENEIDA. Deixou relatos sobre o uso de leguminosas como forma de aumentar a produção das culturas: “ou, mudando a estação, você semeará o trigo amarelo, onde antes você tinha colhido grãos de leguminosas com ferrugem nas vagens, ervilhaca e lupino amargo de talos frágeis ou arvoredos praguejados”.
Busto de Virgílio, na entrada de seu túmulo, em Nápoles (Itália)
Os Relatos Antigos
Fertilizantes e corretivos não eram totalmente desconhecidos pelos antigos.
Theophrastus – “Solos devem ser misturados para corrigir defeitos e adicionar força”.
O valor das margas (mistura de argila e calcário) também era conhecido. Nesse campo, destaca-se o trabalho de Plínio, o Novo (62 a 113).
Columela também recomendava a distribuição das margas em solos pedregosos e a mistura de cascalho com solos ricos em carbonato de cálcio e densos.
Os Relatos Antigos
Xenofonte e Virgílio reportam a queima de restolhos para limpar os campos e destruir as ervas daninhas.
Catão o Velho: “deve-se queimar os restos da poda da videira no local e enterrar as cinzas para enriquecer o solo.
Plínio o Novo – O uso de calcário queimado nos fornos é excelente para as oliveiras.
Columela e Virgílio também sugeriram a aplicação de cinzas ou calcário para destruir a acidez do solo.
Os Relatos Antigos
Theophrastus e Plínio, o Novo – Primeiro registro da importância de um fertilizante químico: Nitrato de potássio. 
Salmoura também foi mencionada por Theophrastus como um ótimo fertilizantes para palmáceas.
Virgílio e Columela – Primeira menção ao que poderia ser um método de análise do solo com base no sabor.
Plínio o Novo – “Entre as provas que o solo é bom está a espessura comparativa do colmo do milho”.
Columela – “O melhor teste para comprovar a qualidade do solo é a magnitude do crescimento das plantas”
Os Relatos Antigos
Pensamento grego de 800 a 200 aC – Idade de ouro para a civilização ocidental.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Pensamento clássico grego e romano – influência na civilização ocidental graças ao florescimento das cidades islâmicas, lugares de trabalho, centros de culto e focos de cultura e ciência:
África - Cairo, Fez, Marrakesh, Alexandria.
Ásia – Bagdá, Bassora, Damasco, Isfaham, Buchara, Samarkanda e Lahore.
Europa – Istambul e Córdoba.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Ibn Al Awan (1145) – Agrônomo árabe que viveu em Granada e Servilha:
Testou as diferentes técnicas conhecidas, gerando a obra: “jardins de ensaios” ou “estações experimentais”.
Reuniu todo o conhecimento adquirido na obra: O LIVRO DA AGRICULTURA (1500 páginas, 35 capítulos e três volumes).
Nessa obra, os solos foram identificados e classificados, separando-se os de boa qualidade e os de qualidade ruim, definindo-se formas de manejar os solos de baixa fertilidade.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Pietro de Crescenzi (1230 – 1307):
Naturalista italiano.
Publicou a obra: OPUS RURALIUM COMODORUM, uma compilação de práticas agrícolas que contemplava todo o conhecimento sobre agricultura (deixado pelos gregos e romanos).
Considerado por muitos como o fundador da moderna agronomia.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Idade das trevas – Galileu sendo confrontado, oficialmente, pelos representantes da santa igreja.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Inquisição – Cientistas, filósofos e sábios eram julgados e queimados na fogueira. Foram 1200 anos de terror em nome da Igreja Católica, resultando em dezenas de milhões de mortes.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Giordano Bruno (1545 – 1600) – Mártir da ciência, foi queimado vivo na fogueira da inquisição por acreditar em outros mundos e na existência de vida inteligente em outros planetas.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Bernard Palissy (1510 a 1589), Artesão, decorador, engenheiro, agrônomo, natu-ralista, geólogo, químico e escritor francês, afirmou que o teor de cinzas das plantas representava
o material que elas tinham retirado do solo.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Francis Bacon (1561 a 1626), Filósofo inglês, sugeriu que o principal alimento das plantas era a água. Achava que o solo servia apenas para sustentar as plantas.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Jean Baptiste van Helmont (1580 a 1644), Médico e alquimista belga, após experimento com plantas de salgueiro, concluiu que a única substância que as plantas precisavam era a água.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Relato do experimento de van Helmont (Epstein, 2006):
“Eu aprendi a partir deste experimento que todo vegetal surge imediata e materialmente do elemento água sozinho. Peguei um pote de barro e coloquei nele cerca de 91 kg de solo seco ao forno, saturei-o com água e plantei ali um broto de salgueiro pesando 2,3 kg. Passados 5 anos, a árvore crescida a partir disto pesava cerca de 76,7 kg. Mas o pote de barro foi constantemente umedecido apenas com água de chuva ou água destilada; e ele era largo e enterrado no solo e, para evitar transporte de poeira ao redor, a partir da mistura com o solo, a borda do pote foi mantida coberta com uma placa de ferro revestida com estanho e perfurada com vários furos. Não computei o peso das folhas que caíram nos quatro outonos. Finalmente, sequei novamente o solo do pote e ele foi encontrado com os mesmos 91 kg, menos cerca de 57 gramas. Consequentemente, 74,4 kg de madeira, córtex e raízes surgiram apenas a partir de água”.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Leonardo da Vinci (1422-1529) – Gênio italiano. Bem antes de van Helmont, Realizou pesquisas sobre a vida das plantas, incluindo um estudo sobre o efeito da água no crescimento vegetal, mas os dados não foram publicados, permanecendo em seus cadernos de anotações.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Robert Boyle (1627-1691) – Filósofo natural anglo-saxão. Atuou nas áreas de química, física e experimentação. Na obra “O Químico Cético descreveu experimentos parecidos com o de Van Helmont, chegando à mesma conclusão .
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Johann Rudolph Glauber (1604-1670), Químico alemão. Discordando de Van Helmont, sugeriu que nitrato (KNO3) e não água era o princípio da vegetação. Coletou o sal de currais de gado e ponderou que o sal vinha das fezes dos animais e consequentemente, das forragens que eles consumiam.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
John Mayow (1641-1679), Químico inglês, atribuiu o maior crescimento das plantas à adição de salitre (KNO3) ao solo, concluindo que maiores concentrações de N no solo ocorriam na primavera.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
John Woodward (1665-1728) Naturalista inglês, conduziu um experimento com plantas de hortelã crescendo em solo com água de diversas procedências (água de chuva, água de rio, água de esgoto e água de esgoto mais mofo de jardim. Ao final da pesquisa, ele concluiu que as plantas crescem melhor em água contendo sólidos dissol idos do que em água destilada e que a terra e não a água era o material formador das plantas.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Stephen Hales (1677 – 1761) – Fisiologista, químico e inventor inglês, publicou um livro com o seguinte título: Estática Vegetal: Ou, Um Relato de Alguns Experimentos de Estática sobre a Seiva de Vegetais: Sendo um Ensaio Através de uma História Natural da Vegetação. Também uma Espécie de uma Tentativa de Analisar o Ar, Por meio de uma Grande Variedade de Experimentos Quimio-Estáticos: Que Foram Lidos em Vários Encontros antes da Royal Society.
Este é o primeiro livro que descreve e discute um número substancial de experimentos em fisiologia vegetal.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
John Wynn Baker (1730-1775) – Pensador inglês, estabeleceu uma fazenda na inglaterra com a finalidade de exibir os resultados dos experimentos agrícolas.
Arthur Young (1741-1820) – Além de conceituado jurista, Young também era um excelente pesquisador. Ele executou experimentos em vasos para encontrar substâncias mais eficazes em aumentar a produtividade das plantas (carvão, óleo de máquina, vinho, salitre, pólvora, piche, ostras, etc... Publicou o trabalho Annals of Agriculture, em 46 volumes, obra de grande impacto na agricultura inglesa do século dezoito.
Francis Home (século 18) – Pensador inglês, acreditava que os problemas da agricultura eram essencialmente aqueles relacionados à nutrição das plantas. Ele afirmou: “Não há apenas um princípio da vegetação, mas vários (ar, água, sais, terra, óleo e fogo)”.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Joseph Priestley (1733-1804) – Pensador inglês. Não era do meio agrícola, mas isolou o O2 e este fato foi marcante para o avanço das pesquisas sobre nutrição de plantas.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Jan Ingenhousz ou Ingen-Housz (1730-1799) – Fisiologista e botânico alemão. Sua fama é decorrência da descoberta de que a luz é essencial para a respiração das plantas, um passo vital da fotossíntese. Ele afirmou: “uma grande parte da massa das plantas é proveniente do ar e não apenas do solo”. Ele foi médico da imperatriz da Áustria, Maria Thereza.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Jean Senebier (1742-1808) – Bibliotecário e fisiologista suisso. Foi o primeiro cientista a demonstrar o processo da fotossíntese. Após exaustivas pesquisas, ele afirmou: “As plantas absorvem gás carbônico e liberam oxigênio, mas isso só ocorre na presença da luz solar”.
Primeiros 18 Séculos da Era Cristã
Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794) – Químico francês. Considerado o pai da química moderna. Suas pesquisas na área da química permitiram a rápida evolução da fisiologia vegetal e da nutrição de plantas. Era membro da realeza dominante e, durante a Revolução Francesa, foi preso, condenado e executado na guilhotina em 8 de maio de 1794.
Progressos Durante os séculos XIX e XX
Nicolas-Théodore de Saussure (1767-1845) – Químico suisso e fisiologista de plantas – Confirmou as descobertas de Senebier e elucidou a fisiologia da respiração das plantas. Concluiu que o solo era importante para fornecer uma pequena fração dos nutrientes necessários, entre os quais, nitrogênio.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Jean Baptiste Boussingaut (1802-1882) – Químico francês. Aprofundou os estudos de De Saussure, mostrando a contribuição relativa dos vários nutrientes vegetais e sua origem (chuva, solo ou ar).
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Justus von Liebig (1803-1873) – Químico alemão. Demoliu definitivamente o “mito do húmus”. Entre as suas contribuições, destacam-se:
 O carbono das plantas vem do CO2 atmosférico;
H e O vêm da água;
Os metais alcalinos são necessários para a neutralização dos ácidos formados pelas plantas;
Fosfatos são essenciais para a formação das sementes;
As raízes absorvem indiscrimidamente os nutrientes do solo.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Justus von Liebig (1803-1873) – Outras contribuições:
Formulação da Lei do Mínimo;
Formulação da Lei da Restituição;
Bases para a indústria de fertilizantes;
Considerado o “Pai da Química Agrícola”.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Tabela – Relação de elementos essenciais, seus descobridores e datas das descobertas
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
J. B. Lawes (1814-1900) – Cientista inglês. Juntamente com J. H. Gilbert, fundou a famosa Estação Experimental de Rothamsted, na Inglaterra, de onde foram produzidas importantes descobertas:
As plantas necessitam tanto de P quanto de K;
Nitrogênio é importante para o crescimento das plantas. Nas não-leguminosas, esse elemento deve ser suplementado por meio de fertilizantes;
O efeito benéfico do pousio está no aumento da disponibilidade de compostos de N no solo;
A fertilidade do solo pode ser mantida durante alguns anos por meio de fertilizantes químicos
Desenvolvimento
de um superfosfato, dando início à indústria de fertilizantes fosfatados.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
O mais longo experimento da história da ciência – Broadbalk Winter Wheat – 1843 até os dias de hoje
Figura – Alguns resultados do mais antigo experimento de adubação, ainda sendo realizado, na Estação Experimental de Rothamsted, Inglaterra
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Estação Experimental de Rothamsted – Crucial para o desenvolvimento da fertilidade do solo.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Contribuições para elucidar a nutrição nitrogenada das plantas:
Theodore Schloessing e Alfred Müntz (Final do século XIX) – Bacteriologistas franceses: “A nitrificação é resultado da ação bacteriana no solo”;
Robert Warrington (1950...) – Cientista inglês. Contribuiu para a definição dos passos da nitrificação (amônio – nitrito – nitrato);
Sergei Winogradsky (1856-1953) – Microbiologista russo, isolou bactérias nitrificantes (ver ciclo do N); 
Hellriegel e Wilfarth (1886) – Microbiologistas alemães – Explicação do processo simbiótico entre bactérias e plantas leguminosas (nódulos radiculares);
Martinus Beijerinck (1851-1931) – Microbiologista holandês, isolou bactérias em nódulos de leguminosas, as quais ele denominou: Bacillus radicicola.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Sergei Winogradsky (1856-1953) – Microbiologista russo, ecologista e cientista do solo. Foi pioneiro na explicação do ciclo da vida, descobrindo o processo biológico da nitrificação, denominado por ele de QUIMIOAUTOTROFIA.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Figura - O ciclo do nitrogênio, elucidado por Schloessing, Müntz, Warrington, Hellrieguel, Wilfarth, Winogradsky e Beijerinck.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Martinus Willem Beijerinck (1851-1931) – Microbiologista holandês. Exemplo de dedicação à ciência. Estudou e explicou os ciclos do nitrogênio e do enxofre, ressaltando a ação microbiana nas transformações desses elementos.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Julius von Sachs (1832-1897)
Botânico alemão.
Demonstrou que a fase sólida do solo pode ser completamente dispensada na nutrição de plantas.
Preparou solução de sais fornecendo os principais elementos minerais essenciais, incluindo quantidades traço de micronutrientes (como contaminantes dos sais principais)
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
	Wilhelm Knop (1817-1891)
Agroquímico alemão.
Na década de 60 do século XIX, cultivou plantas até a maturidade em uma solução diferente da de Von Sachs.
Após as pesquisas de Sachs e Knop, cultivar plantas em solução nutritiva tem sido uma prática de investigação indispensável em nutrição de plantas.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
	Composição aproximada das soluções de Sachs e Knop:
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
	Hoagland & Broyer (1936)
Formularam duas soluções (uma com e outra sem amônio) que ainda hoje é amplamente utilizada em estudos de nutrição de plantas.
Hoagland (1884-1949) é considerado o principal pioneiro do período moderno da nutrição de plantas. Seu livro: Lições sobre Nutrição Inorgânica de Plantas (1944) é um clássico nessa área.
Após as pesquisas de Sachs e Knop, cultivar plantas em solução nutritiva tem sido uma prática de investigação indispensável em nutrição de plantas.
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Tabela – Relação de elementos essenciais, seus descobridores e datas das descobertas
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
Tabela – Relação de elementos essenciais, seus descobridores e datas das descobertas
* Somente para Atriplex vesicaria
** somente para leguminosas
Progressos Durante os Séculos XIX e XX
	Mazé (1915)
Estabeleceu o conceito de micronutrientes, elementos exigidos pelas plantas em proporções muito menores do que os demais.