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1 NITROGÊNIO Prof. Dr. ANDERSON LANGE Manejo da Fertilidade do Solo em Sistemas Conservacionistas Integrados UFMT/SINOP-MT UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP DISCIPLINA: NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS CURSO: AGRONOMIA Eng. Agr. Jorge Verde Frequência Relativa das Deficiências de Nitrogênio no Brasil Onde há possibilidade de resposta INTRODUÇÃO Outros Gases (1%) Atmosfera Nitrogênio (N2) 78% Oxigênio (O2) 21% INTRODUÇÃO CICLO DO N • Em termos agrícolas, o ciclo do N no solo é o mais importante • 4-5% da MO do solo é nitrogênio (50% é C) •95 a 98% encontra-se na forma orgânica • Proteínas (35-50%); paredes celulares (5-10%); ácidos nucleicos (5-10%) • 2 a 5% na forma de N inorgânico •Amônia (NH3), amônio (NH4 +), nitrito (NO2 -), nitrato (NO3 -), óxido nitroso (N2O), óxido nítrico (NO) e nitrogênio elementar (N2) • Maior parte do N do solo provem da atmosfera • Deposição atmosférica (chuva ou poeira) » 5 a 20 kg/ano » 40-50 k/ha de N em áreas próximo à grandes confinamentos • Fixação biológica de N2 Transformações do N no Solo 2 FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL a) reação de síntese N2 + 3 H2 2 NH3 6 e- 400º C 300 ATM Ar Gás natural Gás residual Nafta Amônia (82% N) N2 N N 225,8 Kcal / Mol INDUSTRIAL 8 Nitrofosfatos Nitrato de amônio (NH4NO3) Nitrato de sódio (NaNO3) Sulfato de amônio [(NH4)2SO4] Uréia [CO(NH2)2] Aqua amônia (NH4OH) Soluções com N Fosfatos de amônio (MAP e DAP) (NH4H2PO4) e [(NH4)2HPO4] + fosfatos de rocha + NH3 + Na2CO3 + H2SO4 + CO2 + H2O + NH4NO3 + Uréia + H2O + H3PO4 NH3 + O2 HNO3 Alguns fertilizantes nitrogenados: Fonte: Lopes, 2001 INDUSTRIAL a) reação de síntese H2 Gás natural Gás residual Nafta Resíduo asfaltico Carvão Álcool Hidrólise da água GÁS NATURAL É UMA MISTURA DE GASES ENCONTRADO FREQUENTEMENTE EM COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS, ISOLADO OU ACOMPANHADO AO PETRÓLEO. A NAFTA (DO ÁRABE, NAFT ) É UM DERIVADO DE PETRÓLEO UTILIZADO PRINCIPALMENTE COMO MATÉRIA-PRIMA DA INDÚSTRIA PETROQUÍMICA FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL Opção: Fonte de H2 Gás Natural (Bolívia) Obtenção do N através da fixação sintética do nitrogênio do ar, utilizando o petróleo e derivados como fonte de H2, é muito cara. FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL INDUSTRIAL •APÓS MILENIOS DO USO DO SOLO SE DESCOBRIU O EFEITO DAS LEGUMINOSAS NA AGRICULTURA •Só EM 1888 O RIZÓBIO FOI ISOLADO NOS EUA •EM 1911 JÁ ERA PRODUZIDO O PRIMEIRO INOCULANTE COMERCIAL NOS EUA •NO BRASIL EM 1930 O IAC PRODUZIA INOCULANTES PARA ALFAFA E SOJA PROGRAMAS DE IMPLANTAÇAO DAS CULTURAS •SÓ NA DÉCADA DE 60 COMEÇOU-SE A PRODUZIR COMERCIALMENTE NO RS POR JRJ. FREIRE •PROBLEMAS NA PRODUÇÃO PERDURARAM ATÉ O FINAL DOS ANOS 80 •NO BRASIL, EM 1963, COM A Dra. JOANA DÖBEREINER INICIOU ESTUDOS COM DIAZOTRÓFICOS ASSOCIATIVOS, ÉPOCA EM QUE POUCOS CIENTISTAS ACREDITAVAM QUE ESTAS PESQUISAS PODERIAM COMPETIR COM FERTILIZANTES MINERAIS FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL FBN UM POUCO DE HISTÓRIA FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL FBN 1.200.000 MIL CÉLULAS VIÁVEIS POR SEMENTE SOJA= 1 kg DE SEMENTE TEM 7.000 SEMENTES 2 0 1 3 -1 4 .. .. .. .. .. .. 1 .2 0 0 .0 0 0 c e lu la s 3 Rhizobium ou rizóbio: associações simbiotica com ervilha, feijão, trevo, soja, etc., formando estruturas visíveis (nódulos) Cianobactérias: microorganismos fotossintéticos associados com pteridófitas aquáticas (Azolla). Seu uso ocorre na China em arroz inundado, qdo a Azolla é manejada fornece N (ganhos de até 1,0 t de grãos) FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL FBN Organismos fixadores Franckia: actinomiceto, em simbiose com arbóreas, infectam raízes, formam nódulos, diferentes do de leguminosas (anatomicamente) Diazotróficos: bactérias de diversos gêneros que vivem na rizosfera de gramíneas sem formar estruturas (Beijerinckia, Azotobacter, Azospirillum, Herbaspirillum) além da fixação de N, produção de fitohormônios que regulam enraizamento, aumentam colonização micorrízica e....+ nutrientes+ produtividade Já são utilizados na Argentina Há indícios de aumentos em produtividade no Brasil. XXX fatores FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL FBN Rhizobium FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL FBN •Soja: até 85% do N vem da FBN; •Para 3,0 t de soja, 240 kg ha-1 de N •Equivale a 450 kg ha-1 de Uréia •A reinoculação sempre dá resposta CONSEQÜÊNCIA DE SE ECONOMIZAR INOCULAÇÃO DA SOJA DADOS PARA A ESTIMATIVA: . SAFRA 2002/03 . ÁREA CULTIVADA: 18,5 MILHÕES DE HECTARES . PRODUTIVIDADE: 2.790 kg/ha . ÁREA NÃO INOCULADA: 20 A 40% . PERDA NA PRODUTIVIDADE: 5% . PREÇO DA SOJA: US$ 229,00 / TONELADA . PRODUTIVIDADE PERDIDA: 140 kg/ha US$ 3,7 a 7,4 MILHÕESCUSTO DA INOCULAÇÃO US$ 118,6 a 237,2 MILHÕES VALOR DA PRODUTIVIDADE PERDIDA FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL FBN Vida Livre- Beijerinckia, Azotobacter, Azospirillum, Herbaspirillum Bactérias do gênero Azospirillum têm sido utilizadas como inoculante em sementes para promover o crescimento das raízes e a FBN. Estas bactérias são diazotróficas, de vida livre, presentes no solo e/ou encontradas colonizando o interior das plantas (endofíticas), sendo detectadas em associação com diversas espécies de importância agronômica. FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL FBN EM SOJA, DE 60-85% DA EXIGÊNCIA DE N DA PLANTA; (NN) É ROMPIDA, E 3 ÁTOMOS DE H SÃO LIGADOS A CADA N (NH3); PARA ISSO, A PLANTA HOSPEDEIRA CEDE O Cho (FOTOSSÍNTESE) AO MICRORGANISMO E ESTE ATRAVÉS DE UM SISTEMA BIOQUÍMICO REALIZA A “QUEBRA” DA LIGAÇÃO TRIPLA DO N2 FORNECENDO NH3 À PLANTA; FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL FBN 4 Avanços Tecnológicos na cultura do MILHO • Tecnologias: – Técnicas de espaçamento e arranjo de plantas; – Tecnologia Yieldgard, Herculex, Vtpro, RR... – Tratamento de Sementes Industrial (TSI); – Manejo da adubação; – Novas fontes de nutrientes; – ... – Azospirillum brasilense (FBN) Azospirillum brasilenses; São bactérias gram negativas fixadoras de nitrogênio e de vida livre, e podem se associar ás raízes das plantas; Produção de fitohormônios, que auxiliam no desenvolvimento da cultura (AIA). Colonizam nichos reduzidos de oxigênio a qual é necessária para a expressão da enzima nitrogenase,dentro das raízes; e podem atuar na redução do NO3 - nas raízes das plantas. HALL e KRIEG, 1984; QUADROS, 2009; BERGAMASCHI, 2006 Sem Azospirillum ssp. x Com Azospirillum ssp. Nódulos? Lançado o primeiro inoculante para arroz e milho para o fornecimento de nitrogênio durante todo o ciclo das culturas e aumento da produtividade Trabalhos desenvolvidos nos institutos de pesquisas agrícolas e em empresa privada foram o caminho para o lançamento que promete apresentar aos produtores de milho e arroz um forte aliado para o aumento da produtividade, possibilitando redução de custos de plantio com o diferencial de não agredir o ambiente, como pode ocorrer com os fertilizantes nitrogenados. Na segunda quinzena de julho chega ao mercado o Masterfix Gramíneas, pesquisado e desenvolvido durante três anos pela Stoller do Brasil, multinacional que está no país há mais de 35 anos, e por pesquisadores de entidades e órgãos oficiais que levaram, em média, oito anos para o desenvolvimento do primeiro inoculante brasileiro com eficiência comprovada em gramíneas e recentemente registrado no (MAPA). Similar à inoculação da soja, deve ser utilizado junto às sementes antes do plantio. Potencial para economizar até 50% no uso de N químico. Desde 2003 foram realizados experimentos em campos em diferentes condições edafoclimáticas em culturas de milho e trigo. Os resultados mostraram que, a inoculação por Azospirillum promoveu um aumento na produção de grãos de milho em cerca de 25% e no trigo cerca de 11%. Esses experimentos permitiram uma apresentação de resultados por pesquisadores da EMBRAPA Soja na qual as estirpes foram aprovadas para uso na produção de inoculantes comerciais. FIXAÇÃO BIOLÓGICA E INDUSTRIAL FBN AZOSPIRILLUM SEM INOCULAÇÃO COM INOCULAÇÃO Solo (mineralização M.O.) Adubos Nitrogenados N2 (Rhizobium) Leguminosas N NITROGÊNIO- FONTE PARA A LEGUMINOSAS SOJA E FEIJÃO, POR EXEMPLO 5 De onde vem o N para a planta F B N AGENTES ENVOLVIDOS • Planta • Rizobio • Ar (N2 E O2) • Água • Mo, Fe, Co, S, • P e Mg (ATP) • Ca (nodulação) • ... • ... O QUE É A NITROGENASE • Fe-proteína I (4 átomos de Fe e 4 átomos de S); • Fe-Mo proteína II (até 40 át. de Fe e 2 át. de Mo); • Nesta enzima os elétrons serão utilizados para quebrar a ligação NN. Fotossíntese Ar CARBOIDRATOS O2 N2 (N N) METABOLISMO OXIDATIVO (ciclo de krebs) CADEIA RESPIRATÓRIA Leg-hemoglobina (Co) Elétrons ATP H+ Sistema Transportador de elétrons (Ferrodoxina ADP+Pi Parte aérea é Nitrogenase N N + 3H+ Xilema Bacterióide Fe-proteína II é Fe-Mo proteína I é 2NH3...NH4+ Aminoácido Ex: Asparagina Membrana da bactéria OCORRE UMA QUEIMA COMIDA PARA BACTERIA RIZOBIO NITROGENASE HIDROGENASE FOTOASSIMILADOS Aminoácidos PROTEÍNAS F B N Co FERRODOXINA H2O Ni S H2 Mo Fe N2 NH3 Gentileza= Vitti, 2013 NO₃ NO₃ NO₃ NO₃ Nitrato no solo Redução do Nitrato NO₃ → NH₃ (Mo) Absorção NO⁻₃ + 8H⁺ + 8e → NO₂ → NH₃ + 2 H₂O + OH⁻ Nitrato Amônia 6 • Constituinte de várias enzimas do “uso do N”, como: nitrogenaseFBN, redutase nitrato, nitrito e sulfito; • Tem efeito significativo na formação do pólen; • Além das leguminosas, as crucíferas, são particularmente exigentes em Mo; 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 0,00 0,50 1,00 1,50 0 0,6 1,8 5,4 M S ( g ) M o (µ g )e N O -3 (% ) Doses de Mo (kg/ha) MS Conteúdo de Mo, N nítrico e MS em plantas de milho aos 18 dias após a germinação, cultivado sob diferentes níveis de Mo no solo (adaptado de Brown & Clark, 1974). 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 n nodulos massa nodulos (mg) Prod. 220 365 3407 185 265 3154 188 265 2998 Semente rica em Mo Semente média em Mo Semente pobre em Mo Sementes de soja com diferentes teores de Mo, tratadas com Mo na semente (média de 0-40 g/ha) (10 plantas) 7 Brachi- lactona Rola bosta e M.O. >EFN > Ciclagem BASE DO PLANTIO DIRETO= ROTAÇÃO DE CULTURAS P D BRAQUIARIA NO MILHO CONVENCIONAL NH4 + + O2 NO3 - Brachilactona NH4 + NO3 - NO3 - NH2 NH2 OH- NH4 + H+ Mo Fonte: SUBBARAO et al (2012)Brachi- lactona SLIDE Cortesia= Vitti Manejo - adubação nitrogenada Formas de N absorvidas pelas raízes Desvantagens do NO3 - Redução assimilatória do NO3 - (maior gasto energético) NO3 - NO2- NH2 Alcalinização da rizosfera NO3 - OH- Mo Manutenção do NH4 : Plantio direto ( sistema mais reduzido) S NR RN SLIDE Cortesia= Vitti NH4 +NO3 - SLIDE Cortesia= Vitti Amônio e nitrato: diferenças de pH rizosférico Marschner, 2002 NH4 + H+ pH Ácido Básico NO3 - OH- ou HCO3 - SLIDE Cortesia= Vitti 8 BRAQUIARIA ANTES DO MILHO CONTROLE Fontes de Nitrogênio Absorção em mg/m de comprimento de raiz Fe Mn Zn Cu Nitrato de Cálcio 68 23 11 2,7 Sulfato de amônio* 184 37 21 3,7 *Com inibidor de nitrificação Adubação Nitrogenada Efeito da forma de fornecimento de N em solos franco-arenosos (pH6,8) na absorção de micronutrientes (feijão) Adaptado de Thompson et. al. 1993, citado por Marschner and Römheld, 1996 Rhizotrons NH4 + vs NO3 - SLIDE Cortesia= Vitti R1 R3 R5.1 0 10 20 30 40 50 60 70 0 30 60 90 61 64 63 59 61 60 63 61 61 60 60 61 P ro d u ti vi d ad e ( sc /h a) DOSES DE N EM COBERUTURA (kg/ha) FONTE: DIEL, 2014 ESTUDO DE CASO: ADUBAÇÃO NITROGENADA SUPLEMENTAR NA SOJA 0 10 20 30 40 50 60 70 0 50 100 55 55 54 P ro d u ti v id a d e ( s c /h á ) Doses de Ureia (kg/há) FONTE: LANGE, 2012. FAZ. STA ANASTÁCIA E LAGOA VERMELHA ESTUDO DE CASO: ADUBAÇÃO NITROGENADA SUPLEMENTAR NA SOJA MÉDIA DE 5 EXPERIMENTOS ESTUDO DE CASO: ADUBAÇÃO NITROGENADA NO MILHO E EFEITO RESIDUAL NA SOJA 0 20 40 60 80 0 40 80 120 Média 65 71 68 69 70 P ro d u ti iv id ad e d a so ja ( sc /h a) Doses de N no milho/efeito residual na soja (kg/ha) FONTE: LANGE, DADOS SAFRA 2013/14. FAZ. MARCHIORO 0 N 50 N 100 N 150 N Resposta da soja ao N aplicado no milho safra anterior FUNDAÇÃO MT 60,5 sc/ha 62,0 sc/ha 63,9 sc/ha 64,7 sc/ha Fonte: IPNI Brasil e Fundação MT/PMA - Safras 09/10 e 10/11 9 0 N 30 N 60 N 90 N 62,6 sc/ha 63,6 sc/ha 64,5 sc/ha 66,0 sc/ha Fonte: IPNI Brasil e Fundação MT/PMA - Safras 09/10 e 10/11 Resposta da soja ao N aplicado no milho safra anterior FUNDAÇÃO MT Balanço de nitrogênio na soja Fonte: Oliveira Júnior et al., 2010 (Adaptado de Alves et al., 2006) N total na parte aérea N - FBN N -raíz N -solo N - expor tado nos grãos Balanço de N Trabalho com 15N (isótopo estável, marcador) soja IGUALA 0x0 A SOJA EMPATA O QUE ELA DEIXA, ELA TIROU DO SOLO. EM PRODUTIVIDADES DE 4000-4500 kg SERÁ QUE SOBRA OU FALTA?? “SERÁ QUE O RIZÓBIO AGUENTA?” REFLETIR SOBRE FOTO: PROF LANGE, SINOP, EXP STOLLER SOJA 2013/14 ESTUDO DE CASO: HOLD E STIMULATE NA CULTURA DA SOJA. EXPERIMENTO VERDE POR MAIS TEMPO MELHOR TRAT. 72 sc FOTO: PROF LANGE, SINOP, EXP STOLLER SOJA 2013/14 ÉPOCAS DE APLICAÇÃO / ESTÁDIO DE DESENVOLVIMENTO FENOLÓGICO TS V4/V5 V6/V8 R1 R3/R4 Masterfix L Soja (100 ml/ha) CoMo Platinum (150 ml/ha), Starter Mn Platinum (2 L/ha) e Stimulate (250 mL/ha) Phytogard Mn (1 L/ha) e Hold (0,5 L/ha) Stimulate (250 mL/ha) e Phytogard Mn (1 L/ha) Hold (0,5 L/ha) 33 N 431 P2O5 85 S 261 Mn 391 Mo 158 Zn 29 Co ESTUDO DE CASO: HOLD E STIMULATE NA CULTURA DA SOJA. SOJA -2014 + 10,69 SC Nutrição foliar padrão (AFP) Ts = Masterfix Soja; V4/V5=CoMo Platinum+Starter Mn Platinum+ Stimulate; V6/V8 = Phytogard Mn; R1=Stimulate+ Phytogard Mn AFP (-) stiimulate R1 AFP AFP (+) hold V6 AFP (+) hold R1 e R3 AFP (+) hold R3 AFP (+) hold V6 e R3 AFP (+) hold V6 e R1 V6/V8 R1 R3/R4 Phytogard Mn (1 L/ha) e Hold (0,5 L/ha) Stimulate (250 mL/ha) e Phytogard Mn (1 L/ha) Hold (0,5 L/ha) 10 ESTUDO DE CASO: INOCULAÇÃO NO MILHO 2013/14 USO DE N NO MILHO SEGUNDA SAFRA NA REGIÃO CONTROLE LIQUIDO TURFOSO 1 DOSE TURFOSO 2 DOSE CX TURFOSO 3 DOSE CX 113 119 117 108 120 100 105 103 96 106 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 % D E G A N H O SC /h a ESTUDO DE CASO: INOCULAÇÃO NO MILHO 2014/15 60 70 80 90 100 110 120 130 140 98 112 122 118 114 108 116 P ro d u ti vi d ad e (s c/ h a) Produtividade (Sc/ha) CONTROLE LIQUIDO-TS SULCO 2 DOSES SULCO 3 DOSES FOLIAR 2 DOSES FOLIAR 3 DOSES 75 KG DE N GERAL 75 KG de N Resultados. Tabela 1 - Produtividade e massa de mil grãos, para diferentes híbridos de milho com e sem inoculação de Azospirillum brasilense. Guarapuava, PR 2011. 4,9% 2,2% 9,16% 0,84% Resultados. Tabela 2. Produtividade (kg ha-1) de milho com e sem a inoculação de Azospirillum brasilense nas sementes pra diferentes híbridos. Guarapuava, PR, 2011. Tabela 4. Produtividade (kg ha-1) de milho sem e com a inoculação de Azospirillum brasilense nas sementes e no sulco de plantio, em função de doses de N em cobertura. Guarapuava, PR, 2011. N de cob. Inc. %. * Dose na semente de 5 ml/kg; *Dose no sulco de 800 ml/ha-1. 11 Funções e Compostos em que o Nitrogênio Participa na Planta (Hewitt & Smith, 1975) Importante no metabolismo como composto Funções Aminoácidos, proteínas, aminas, amidas, aminoaçúcares, purinas, pirimidinas, alcalóides, coenzimas, vitaminas e pigmentos. Compostos Nitrogênio Funções do Nitrogênio nas Plantas Essencial para todo o metabolismo vegetal, como composto. Redução e assimilação do N- PLANTAS VARIADAS FORMAS DE ABSORÇÃO: N2, AMINOÁCIDOS (RCHNH2COOH), UREIA [CO(NH2)2], NH + 4, predominantemente como NO-3. Entrada de amônio = saída de H+ (proveniente do H2CO3 respiratório) Entrada de nitrato = saída de OH- (que pode vir da redução do Nitrato) NO-3 + 8e + 8 H + NH3 + 2H2O + OH - INCORPORADO Incorporação da NH3 em Compostos Orgânicos Mg a) NH3 + CO2 + ATP carbamil quinase NH2 - C - OPO3H2 + ADP | O Carbamil fosfato AO SER ABSORVIDO, O NITRATO DEVE SER REDUZIDO PARA NH3/NH4 + ELE É TOXICO NA FORMA ABSORVIDA (NITRATO) E PRECISA SER PRONTAMENTE INCORPORADO PELAS PLANTAS QUE APRESENTAM BAIXA TOLERÂNCIA A ESSA FORMA SUA TOXIDEZ CAUSA: INIBIÇÃO DE RESPIRAÇÃO, DESACOPLAMENTO DA FOTOFOSFORILAÇÃO NOS CLOROPLASTOS REPRESSÃO NA ATIVIDADE DA NITROGENASE (FBN). O N-NH4 + QUE É METABOLIZADO, VEM DE ONDE????? DA ABSORÇÃO RADICULAR DEGRADAÇÃO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS (CATABOLISMO), (DA SENESCÊNCIA DAS FOLHAS OU DAS RESERVAS DAS SEMENTES) A fotofosforilação é um processo de síntese de ATP a partir de ADP + fosfato ASSIMILAÇÃO DO N- PARTE AÉREA 12 Incorporação do NH3 em Compostos Orgânicos COOH | (CH2)2 + NAD(P) + H2O | CHNH2 | COOH Ácido Glutâmico COOH | C = O + NH3 + NAD(P)H + H + | CH2 | COOH Ácido ceto glutárico b) Via desidrogenase glutâmica (GDH): que ocorre nas mitocôndrias das folhas e raízes, a partir da reação de aminação do ácido cetoglutárico, da seguinte forma: (GDH) Sintomas de deficiência de nitrogênio nas plantas Trat. Completo Def. N • O teor de proteína no grão passou de 75 para 105g para doses de 0 e 210 kg ha-1, respectivamente. • Incremento dos nutrientes minerais no grão, tais como, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn e Zn. FERREIRA et al.,2001 NITROGÊNIO E COMPOSIÇÃO DO GRÃO ANALOGIA - CARRO NITROGÊNIO COMBUSTÍVEL N É O COMBUSTÍVEL DA PRODUTIVIDADE PRODUTIVIDADE DE CAPIM BRAQUIARÃO (Brachiaria brizantha cv. Marundú) EM FUNÇÃO DE DOSES DE NITROGÊNIO– ALTA FLORESTA y = -0,0005x 2 + 0,090x + 2,45 R 2 = 0,93 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 0 25 50 75 100 Doses de N-uréia (kg ha -1 ) M S (t h a- 1 ) 13 CORSI, 1994; CRUZ & BOVAL, 1999 NITROGÊNIO PARA AS PLANTAS FORRAGEIRAS Alongamento de folhas Perfilhamento Suculência das folhas Aumento do ritmo de rebrota Desenvolvimento do Sist. Radicular Aparecimento e longevidade de folhas 3,7% 23,6% 38,0% 24,3% 7,6% 2,9% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% F re q ü ên ci a (% ) 5 15 30 45 60 >60 kg MS/kg N aplicado n= 382 obs. Fonte: Martha Júnior et al. (2004). GANHO DE MATÉRIA SECA PARA AS DOSES DE N APLICADOS EM COBERTURA NO CAPIM MARANDU. CARLINDA MT ALTURA DE PASTEJO IDEAL (50-55 CM). kg de N MS GANHO em 110 dias 0 2100 0 kg de MS/kg de N 25 5100 3000 120 50 5500 3400 68 75 6000 3900 52 100 6800 4700 47 • UA= 450 kg x 4%= 18 kg MS/dia (consumo de capim) • 6800/110 dias= 61 kg/dia • 1 UA come 18 kg; • 61 kg de MS= 3,4 UA/ha Funções do Nitrogênio na Planta 1. Componente da molécula de clorofila Formula Estrutural da Molécula de Clorofila a cLOROFILÔMETRO : ESTIMA O TEOR DE CLOROFILA (ÍNDICE SPAD) 14 Funções do Nitrogênio na Planta 1. Componente da molécula de clorofila 2. Componente de aminoácidos e proteínas 3. Essencial para a utilização de carboidratos 4. Componente de enzimas 5. Ajuda a absorção de outros elementos 6. Estimula o desenvolvimento e atividade das raízes 7. Relação com a qualidade de produtos 8. Relação com doenças e pragas Representação Esquemática do Efeito de Níveis Crescentes de Nitrogênio no Desenvolvimento das Plantas e Sistema Radicular ( adaptado de MENGEL, 1987) Suprimento de N Ajuda a absorção de outros elementos Ca ns 04080120160 g kg -1 0 1 2 3 4 ns y = 5,6 - 0,00331 x R 2 = 0,91 P g kg -1 0 1 2 3 N g kg -1 10 15 20 25 30 35 40 y = 28 + 0,0443x R 2 = 0,91 y = 2,11 + 0,00415x R 2 = 0,86 y = 1,1165 + 0,0025x R 2 = 0,83 Mg ns Doses de N (kg ha-1) 04080120160 K ns S y = 1,1165 + 0,0025x R 2 = 0,83 Concentrações de macronutrientes nas folhas de milho em função de doses de N aplicados em cobertura em sistema plantio direto (Lange, 2002) Ajuda a absorção de outros elementos PRINCIPAIS EFEITOS DO N NA QUALIDADE DO PRODUTOS ALGODOEIRO MAIS VEGETAÇÃO E ATRASO NA COLHEITA COM K ADEQUADO, AUMENTO DE CAPITULOS, SEMENTES E MELHORIA NAS FIBRAS, RESISTENCIA A TRAÇÃO ARROZ AUMENTO DE GRAOS INTEIROS AUMENTO DE PROTEINA CAFEEIRO EXCESSO PREJUDICIAL A BEBIDA DEF. GRAOS MENORES CANA BALANÇO COM K, AUMENTO DA SACAROSE EXCESSO, DIMINUI SACAROSE CITRUS DOSES CRESCENTES: AUMENTA NUMERO E DIMINUI FRUTOS, MAIOR ACIDEZ DO SUCO FEIJAO AUMENTA A PRODUTIVIDADE E REDUZ TEOR DE PT TEOR DE AA ESSENCIAIS PODE AUMENTAR MALAVOLTA, 2006 Níveis em Folhas Anexa a Espiga do Milho (Mengel & Kirkby, 1987) > 15070 - 15020 - 7015- 20< 15Zn (mg kg-1) > 7050 - 706 - 503 - 5< 2Cu (mg kg-1) > 5540 - 556 - 403 - 5< 2B (mg kg-1) 300 - 55010 - 30010< 10Fe (mg kg-1) > 350200 - 35020 - 30010 - 20< 10Mn (mg kg-1) > 10,02,0 - 10,01,0 - 2,0< 1,0Mg (g kg-1) > 10,02,0 - 10,01,0 - 2,0< 1,0Ca (g kg-1) > 55,030,0 - 55,015,0 - 30,010,0 - 15,0< 10,0K (g kg-1) > 8,05,0 - 8,02,0 - 5,01,0 - 2,0< 1,0P (g kg-1) > 35,025,0 - 35,020,0 - 35,0< 20,0N (g kg-1) ToxicidadeAltoAdequadoBaixoDeficiente Exemplos de Curvas Médias de Resposta a Nitrogênio Para Diversas Culturas Miyasaka et al., 1965, 1966 e 1967 Marinho et al., 1976 Silva, 1971 Raij et al., 1981 15 Fertilizantes Nitrogenados ---44-13Nitrato de Potássio ----4816Fosfato Diamônico --8 - 10-10 - 2214 - 22Nitrofosfatos ----5010Fosfato Monoamônico ---11,5 1Esterco de Curral ---0,5 - 1,01 - 35 - 6Tortas de Oleaginosas -----45Uréia -----16Salitre do Chile -----21 - 49Soluções Nitrogenada --26--15Nitrato de Cálcio --40--21Calciocianamida 15----26Sulfonitrato de Amônio 23----21Sulfato de Amônio -35--27Nitrocálcio -----33,5Nitrato de Amônio -----16 - 25Solução Amoniacal -----82Amônia Anidra SMgOCaOK20P2O5N Porcentagem de Adubos Nitrogenados Deficiências de Nitrogênio Nitrogênio - Revisão Forma Absorvida: NO3 - e NH4 + Forma Incorporada: NH3 Mobilidade de Redistribuição: Móvel Teores Médios: 20 - 40 g kg-1 Funções nas Plantas: Proteína, Enzimas, Clorofila Características de deficiência: Amarelecimento generalizado das folhas velhas, redução do crescimento, baixa produção 40 46 35 37 39 41 43 45 47 49 UREIA SULFATO DE AMONIO P R O D U TI V ID A D E (s c/ h a) FONTES DE N MANEJO DO N - BRS RADIANTE- PIVO 2012 y = -2,0733x2 + 18,395x + 76,653 R² = 0,9955 50 60 70 80 90 100 110 120 130 0 40 80 120 160 P R O D U TI V ID A D E (s c/ h a) DOSES DE N EM COBERTURA (kg/ha) 8 EXPERIMENTOS DOSE MEA 137 kg/ha LANGE, 2012. Dados não publicados. 17 15 12 9 kg de grão/ kg de N LEI DO INCREMENTOS DECRESCENTES Exercício Nitrogênio e Enxofre Você foi contratado por uma empresa de Fertilizantes e ela resolveu testar doses de enxofre (S) na cultura do FEIJAO em cobertura, pois percebeu que a dose usada na propriedade não estava dando resposta. Você dispõe de ureia e sulfato de amônio na fazenda [sulfato de amônio (24% de S e 20% de N) e ureia (44% de N)]. As doses a serem testadas são 0, 20, 40 e 60 kg ha-1 de S. Todos os tratamentos devem receber a MESMA quantidade de N. Desta forma, ao utilizar o SA, com fonte de S, você acaba aplicando N junto. Porém, em experimentos, você não pode deixar que mais de um fator interfira no seu estudo. Sendo assim você deve equilibrar a dose de N para todos os tratamentos (N igual para todas as plantas). Calcule o gasto de UR e SA a ser aplicado em cada tratamento e o total. Cada parcela mede 10 x 10 m e o experimento terá 5 repetições.
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