Uteis 2011

Prévia do material em texto

28/11/2011
1
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
ELEMENTOS 
BENÉFICOS OU 
ÚTEIS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
COBALTO
28/11/2011
2
COBALTO
Dentro de pouco tempo deverá ser 
considerado essencial para algumas culturas 
� FBN (leguminosas).
MALAVOLTA (2006) � essencial
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
ABSORÇÃO RADICULAR
Forma: Co+2 e Co-QUELATO;
Contato: fluxo de massa
Mecanismo: ativo
Interações: Fe e Mn – inibição
Raiz
Co
Co
Co Argila, 
M.O.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
3
TRANSPORTE (XILEMA)
Nas formas Co2+ E Co-citrato
REDISTRIBUIÇÃO (FLOEMA)
Já a redistribuição não ocorre, ou ocorre em 
pequenas proporções e na forma quelatizada.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
FUNÇÕES DO COBALTO
1) Essencial para a fixação de nitrogênio por 
bactérias, cianobactérias e sistemas 
simbióticos: 
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
4
Na fixação por Rhizobium, o cobalto faz parte da 
constituição da cobalamina (vitamina B12 e 
metabólitos) necessária para a biossíntese da 
leghemoglobina (O2 ). 
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
COBALAMINA
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
5
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
Tabela 1. Efeito do Co na composição e no crescimento do 
nódulo em Lupinus angustifolius crescendo em solos 
deficientes em Co e com inoculação de Rhizobium lupini(a). 
(Diworth et al., 1979)
Trat. Peso de 
Nódulo 
Fresco
Conteúdo Co No bacteri-
óides
Cobala-
mina
Leghe-
moglobina
(g pl.-1) (ng g-1
nódulo)
(109 g-1
nódulos)
(ng g-1
nódulo)
(mg g-1
nódulo)
- Co 0,1 45 15 5,9 0,71
+ Co 0,6 100 27 28,3 1,91
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
6
Tabela 2: Efeito do cobalto em Amendoim
Tratamento com Cobalto No de 
nódulos por 
planta
Total de N na 
maturidade
(% peso seco)
Produção
(kg ha-1)
Controle (-Co) 91 2.38 1232
Tratamento de Semente 150 2.62 1687
Aplicação Foliar (2x) 123 3.14 1752
Tratamento de Semente 
+ Aplicação Foliar (2x)
166 3.38 1844
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
CONCENTRAÇÃO ADEQUADA DE COBALTO
NA PLANTA: 0,02 a 0,5 mg kg-1
PLANTAS TOLERANTES AO COBALTO: 
Nyssa sylvatica (1000 mg kg-1) 
Crotalaria cobaltica (500 a 800 mg kg-1) 
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
7
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
SÓDIO
SÓDIO
Em 1860 acreditava-se que o Na fosse 
essencial, tendo sido demonstrado sua 
essencialidade para a Atriplex vesicaria, da 
família Chenopodiaceae. 
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
8
Atriplex vesicaria
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
Na ausência de Na: folhas cloróticas e depois 
mostram manchas necróticas nas pontas e ao 
longo das margens, o crescimento cessa e as 
plantas morrem.
* As plantas com sintomas severos de 
deficiência se recuperam uma semana depois 
de receber sódio na solução nutritiva.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
9
SÓDIO NO SOLO
- em regiões áridas e semi-áridas poderá 
contribuir com 25% ou mais da CTC;
• existe uma grande variação das plantas na 
tolerância à salinidade (NaCl);
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
Atriplex nummularia
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
10
ABSORÇÃO
A) RADICULAR
Forma: Na+
Contato: difusão e fluxo de massa
Mecanismo: ativo
Interações: K+, Ca2+ e Mg2+.
Raiz
Na
Na
Na Argila, 
M.O.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
TRANSPORTE (XILEMA) e 
REDISTRIBUIÇÃO (FLOEMA)
Tanto no xilema como no floema caminha 
na forma Na+, com grande mobilidade.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
11
FUNÇÕES DO SÓDIO:
1) REGULADOR OSMÓTICO
pode substituir parcialmente o K+
2) ATIVAÇÃO ENZIMÁTICA
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
12
SUBSTITUIÇÃO DE POTÁSSIO POR 
SÓDIO EM PLANTAS
GRUPO A: chenopodiaceas, beterraba açucareira, de mesa, 
forrageira, nabo e gramíneas C4 (capim de Rhodes);
GRUPO B: repolho, coqueiro, algodoeiro, couve, ervilha,
seringueira, espinafre, rabanete;
GRUPO C: milheto, arroz, aveia, cevada, tomateiro, batata;
GRUPO D: trigo, milho, centeio, soja, feijão, alface.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
SILÍCIO
28/11/2011
13
SILÍCIO
O silício é o segundo elemento mais 
abundante na litosfera, vindo após o oxigênio. 
está intimamente ligado ao sistema de 
proteção de plantas contra a entrada de 
patógenos.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
14
Extração de Nutrientes 
Cana 12 meses – Samuels (1969)
379
192
148
23
73
51 45
0
50
100
150
200
250
300
350
400
kg
/h
a
Si K N P Ca Mg S
Korndörfer (2000)
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
Extração de Nutrientes 
ARROZ (5 t/ha)
250
130
110
14,8 14,3 13,8 5 2 20
50
100
150
200
250
kg
/h
a
Si K N P Ca Mg S Fe Mn
Korndörfer (2000)
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
15
SILÍCIO NA PLANTA
A maior proporção na planta, entretanto, 
é a da sílica amorfa hidratada, SiO2. nH2O. 
Em espécies do cerrado, particularmente 
gramíneas, é comum o aparecimento de 
corpos silicosos insolúveis.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
ABSORÇÃO
A) RADICULAR
Forma: H4SiO4 (ácido monossilícico)
Contato: principalmente por fluxo de massa;
Mecanismo: passivo - trigo e soja
ativo - arroz e aveia;
Raiz
Si
Si
Si Argila, 
M.O.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
16
TRANSPORTE E REDISTRIBUIÇÃO
O transporte ocorre na forma H4SiO4, e 
a redistribuição ocorre também na forma 
H4SiO4, porém é tido como pouco móvel; 
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
17
PLANTAS 
ACUMULADORAS DE SILÍCIO (+ DE 1% DE Si): 
cavalinhas, arroz, cana-de-açúcar, milho, bambu, 
banana, etc..
NÃO ACUMULADORAS DE SILÍCIO (- DE 0,5% 
DE Si): maioria das dicotiledôneas.
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
FUNÇÕES DO SILÍCIO
1) ELIMINA OU DIMINUI A TOXIDEZ DE Mn e Fe
Na presença de Si, diminui a absorção de Fe 
e Mn pelas plantas;
Ex.: elevação no teor de Si na matéria seca do 
arroz � diminuição no teor de Fe e na sua toxidez
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
18
Efeito do Mn no peso de matéria seca de plantas de 
feijoeiro na preseça e na ausência de silício
0
5
10
15
20
25
0,1 0,5 5 10
Mn (uM)
Pe
so
 
de
 
m
at
ér
ia
 
se
ca
 
(g
 
pl
an
ta
-
1)
Silício (+) Silício (-)
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
19
2) ABSORÇÃO DE P *
O que ocorre é aumento na
disponibilidade do fósforo no solo, porque o
silicato o desloca de sítios de adsorção (ou
ocupa-os preferencialmente) na argila e nos
sesquióxidos,
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
Papel do SILÍCIO 
X
PRAGAS & DOENÇAS 
�HIPÓTESE I - Resistência mecânica da parede 
celular (Japão) – Pragas & Doenças
�HIPÓTESE II - Si induz à formação de FENÓIS 
(fitoalexinas) - Doenças
SiSi
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃOMINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
20
HIPÓTESE I HIPÓTESE I -- Barreira MecânicaBarreira Mecânica
(Dupla Camada (Dupla Camada -- CutículaCutícula--sílica)sílica)
(Yoshida, 1965)
Cutícula
Parede da Parede da 
CélulaCélula
Camada Camada 
(Sí)(Sí) Célula da Célula da 
Epiderme Epiderme 
Infecção no interior 
da célula
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
Superfície da folha de arroz
SEM - Microscopia Eletrônica 
de Varredura
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
21
Korndörfer et al. (1999)
SEM - Microscopia 
Eletrônica de Varredura
X-Ray 
microanalysis
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
Acumulação Si - Arroz
Mauad et al. (2001)
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
22
Acumulação Si - Arroz
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTASNUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
23
COM SILÍCIO
SEM SILÍCIO
Brown spot 
Disease
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
SEVERIDADE DA BRUSONE SEVERIDADE DA BRUSONE 
(ARROZ) (ARROZ) 
Doses crescentes de 0 a 48 g/3 kg de Doses crescentes de 0 a 48 g/3 kg de 
solosolo
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
24
- Si
+Si
Si reduz mortalidade das plantas de pepino causada por 
Pythium ultimum (??)
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
+ Si
- Si
Si reduz a área Si reduz a área 
foliar do foliar do 
pepineiropepineiro
coberta com coberta com 
colônias de colônias de 
OídioOídio
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
25
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
Sintomas do mal-do-Panamá em plantas de bananeira 
da cultivar Maçã crescidas em solo contendo calcário 
(a) ou silicato da cálcio e magnésio (b). Adaptado de 
Rodrigues (2007). Figura 6. Rizomas de bananeira tratada com 2000 
mg L-1 Si (a), 1000 mg L-1 Si (b) e não tratadas 
com silício (c) e inoculadas com Fusarium 
oxysporum f.sp. cubense. Adaptado de Kidane & 
Laing (2008b). 
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
a
a
a
a
a
b
a
b
b
b
0
20
40
60
80
100
19 22 24 27 30
Dias após a inoculação
Índ
ic
e 
de
 
Se
v
er
id
ad
e
Si-
Si+
Figura 7. Índice de severidade de Mycosphaerella fijiensis Morelet 
(Sigatoka Negra) em bananeira cv Grande Naine. Adaptado de Kablan et 
al. (2008).
28/11/2011
26
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
27
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
28/11/2011
28
Sílicio x Fusarium
• Experimento em vasos (África do Sul)
• Cavendish Williams
• Fusarium oxysporum f. sp. cubense
• Aplicações semanais de silicato de 
potássio líquido (20,5% Sio2)
• Doses: 0, 1000 e 2000 mg Si por litro, 
por semana (a partir do plantio).
• Avaliação da severidade da doença 
no sexto mês após o plantio. 
KIDANE & LAING (2008) -
Cavendish Williams – África do Sul
Sílicio x Frio
• Experimento em vasos (África do 
Sul);
• Cavendish Williams;
• Aplicações semanais de silicato de 
potássio líquido (20,5% Sio2) por 6 
semanas;
• Doses: 0, 1000 e 2000 mg Si por 
litro, por semana (a partir do 
plantio).
• Plantas submetidas a 4oC por 4 ou 8 
dias.
KIDANE & LAING (2008) -
Cavendish Williams – África do Sul
Com Si Sem Si
• Plantas submetidas a 4oC por 4 dias.
Com Si Sem Si
• Plantas submetidas a 4oC por 8dias.
28/11/2011
29
NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS
Figura 3. (a) Grama Bermuda apresentando folhas amareladas causadas pelas 
baixas temperaturas; (b) Grama Bermuda sem apresentar os efeitos do frio devido 
a aplicação de Silício. Adaptado de He et al., 2010.