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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO DIAGNOSE FOLIAR - PRINCÍPIOS E APLICAÇÕES Hélio Grassi Filho Departamento de Ciência do Solo Faculdade de Ciências Agronômicas 1. INTRODUÇÃO Os princípios e práticas da "análise de plantas" é o resultado de muitos anos de estudo, envolvidos por observações de sintomas de carência e morte de plantas, a identificação química dos compostos existentes nas plantas e as correlações entre as quantidades de nutrientes presentes no solo, quantidades de nutrientes presentes na planta e a produção (produtividade). A primeira providência tomada para o desenvolvimento deste ramo da ciência do solo, foi descobrir e determinar quais eram os elementos presentes no solo que passariam a ser denominados de nutrientes essencias para a vida da planta. As primeiras análises de planta consistiam em analisar o conteúdo total de nutrientes das cinzas da planta inteira (caule + folhas + frutos), relacionando-os com a quantidade de nutrientes totais encontrada na planta e a colheita correspondente [Saussure, 1804; Liebig, 1840; Lawes & Gilbert, 1851]. No início do século XX, por volta de 1930, a diagnose foliar começou a ser utilizada e, como inovação, dispensava a análise da planta inteira, restringindo a um determinado órgão, folha ou pecíolo (Lagatu & Maume, 1934; Macy, 1936). A análise química dos solos para fins de avaliação de sua fertilidade, consiste em basicamente em dois passos: (1)-EXTRAÇÃO DO ELEMENTO DISPONÍVEL; (2)-DETERMINAÇÃO QUANTITATIVA DO MEIO. No primeiro são utilizados, ácidos orgânicos, soluções salinas, resinas trocadoras de íons, eletrofiltração, água, troca isotópicas, em qualquer caso porém, o objetivo é sempre o mesmo, ou seja, simular no laboratório o que as raízes fazem no campo. No caso da diagnose foliar, para os mesmos fins, o primeiro passo é dado pela própria planta, cujas raízes funcionam como solução extratora dos elementos. Se este se encontra na planta, em maior ou menor proporção, têm-se o fato como indicação de que estava (ou está) em formas disponíveis no solo, em quantidades proporcionais às encontradas pela análise da folha. 2. DIAGNOSE VISUAL Como regra geral, desordens nutricionais que inibem pouco o desenvolvimento ou a produção não são caracterizadas através de sintomas específicos e visíveis. Os sintomas de deficiência do nutriente tornam-se claramente visíveis quando a deficiência é aguda e o nível de desenvolvimento e de produção foram severamente afetados. A diagnose baseada em sintomas visíveis requer um sistemático acompanhamento, comprovação através de análise química, e prática e conhecimento da cultura. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO Tabela 1: Descoberta e demonstração da essencialidade dos elementos (Dechen, 1989). Autor da descoberta Cultura estudada Nutriente descoberto Ingenhousz (1776) O2 Saussure (1804) C, O e H Liebig (1840) C,H,O,N,P,K, Ca,Mg,S e Fe Sachs (1865) Fe Várias culturas Bertrand (1897) Manganês milho Werington (1923) B Fava Sommer & Lirman (1926) Zn Sommer (1931) Cu Cevada,Tomate, Arnon & Stout (1939) Mo Tomateiro Broyer et al (1954) Cl Tomateiro Brownell & Wood (1957) Na Atriplex vesicoria Delwiche et al. (1961) Co Alface Miyake & Takahashi (1978) Si Tomateiro Eskew et al. (1984) Níquel Soja Evans (1989) Selênio É necessário também distinguir-se os sintomas foliares de deficiência de nutrientes, daqueles causados por pragas ou moléstias. Sintomas de deficiência manifestam-se predominantemente nas folhas, velhas ou novas, dependendo se o nutriente em questão é facilmente translocado. Clorose ou necrose são critérios para a diagnose visual. Como regra, sintomas visíveis de deficiência nutricional são mais específicos que os de toxidez de nutrientes, a menos que a toxidez de um nutriente mineral induza à deficiência de outro. Na tabela 2 estão apresentados alguns princípios para a diagnose visual de desordens nutricionais (Marschner, 1986) A diagnose visual pode tornar-se muito difícil no campo quando ocorrem mais de um nutriente deficiente ou a presença de um nutriente deficiente e um em níveis tóxicos simultaneamente. Um exemplo bastante comum é em solos inundados onde ocorrem simultaneamente, toxidez de manganês e deficiência de magnésio. A diagnose pode ser mais complicada pela presença de pragas, doenças e outros sintomas, causados por injúrias mecânicas e danos de pulverização. Para se diferenciar os sintomas de desordens nutricionais destes outros sintomas, é importante levar em consideração que os sintomas de deficiência nutricionais sempre têm uma distribuição simétrica e típica; folhas de uma mesma posição (idade fisiológica) na planta apresentam sintomas semelhantes e existe um nítido gradiente de intensidade dos sintomas das folhas mais velhas para as folhas mais novas. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO Tabela 2: Princípios para diagnose visual de desordens nutricionais (Marschner, 1986). Parte da planta Diagnose visual Desordem nutricional Folhas velhas e maduras Clorose Uniforme, internerval ou em manchas N (S) Mg (Mn) Necrose Secamento da ponta e margens K Internerval Mg (Mn) Folhas novas Clorose Uniforme Fe (S) lâminas e ápices Internerval ou em manchas Zn (Mn) Necrose (clorose) Ca, B, Cu Deformação Mo (Zn, B) Toxidez Folhas velhas Necrose Manchas Mn (B) e maduras Secamento da B, injúrias ponta e margens por sais de pulverização Clorose (necrose) Toxidez não específica Para se fazer uma diagnose visual precisa, é útil recorrer-se a informações adicionais, como análise de solo (química e física), umidade do solo, condições climáticas, aplicação de fertilizantes, fungicidas, inseticidas, pesticidas. Em alguns casos, o tipo e quantidade de ferilizantes a ser utilizado pode ser recomendado com base na diagnose visual. Isto é válido para aplicação foliar de fertilizantes contendo micronutrientes (Fe, Mn e Zn) ou magnésio. Na maioria dos casos, entretanto, a diagnose visual não oferece base suficiente para a recomendação de fertilizantes. Para certos nutrientes, a diagnose visual auxilia a interpretação dos resultados analíticos de folhas e de outras partes da planta; isto é particularmente importante para culturas anuais, quando tem-se necessidade dos resultados rapidamente, pois a variação sazonal dos teores dos nutrientes nas plantas e a demora na obtenção dos resultados analíticos muitas vezes inviabilizam a sua utilização. Malavolta et al. (1989) destacaram que o motivo pelo qual o sintoma é tipico da deficiência de um elemento deve-se ao fato que um dado elemento exercer sempre as mesmas funções, qualquer que seja a espécie da planta. Os autores destacaram também que o sintoma visível é o fim de uma série de eventos, exemplificando com um esquema representativo de uma deficiência de zinco e de uma toxidez de alumínio, conforme se vê na figura 1. A deficiência de zinco conduz a um denominador comum que é o encurtamento dos internódios (para qualquer cultura, seja milho ou cafeeiro). No caso da toxidez de alumínio, é típico o mau desenvolvimento das raízes, que ficam curtas e grossas. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO Figura 1: Seqüência de eventos que conduzem aos sintomas de deficiência ou excesso de nutrientes nos vegetais.(Malavolta et al., 1989) Evento Deficiiência de Zinco Excesso de Alumínio Alteração molecular < AIA > hidrólise de proteínas Pectatos “errados” < fosforilação < absorção iônica (P, K, Ca, Mg) Modificação subcelular Paredes celulares mais rígidas < proteína Paredes celulares mal formadas Dificuldade de divisão celular Alterção celular Células menores e em menor número Células menores com 2 núcleos Modificação no tecido(=sintom a) Internódios mais curtos Raízes curtas e grossas Folhas deficiêntes em K,Ca, Mg e P 2.1. Características típicas de deficiências minerais Nitrogênio: as folhas velhas são as primeiras a perder a cor verde, tornando-se amareladas, às vezes quase brancas; as plantas apresentam desenvolvimento reduzido, a produção e a qualidade dos produtos são significativamente reduzidos. Fósforo: em planta anuais, poder germinativo reduzido e crescimento lento; folhas velhas com coloração azulada; menor perfilhamento, gemas laterais dormentes, atraso no florescimento, redução da produção e da qualidade do produto. Potássio: devido à alta mobilidade do potássio, os sintomas ocorrem nas folhas velhas caracterizando-se por uma clorose seguida de necrose das margens e pontas das folhas. Cálcio: os meristemas das raízes e da parte aérea são afetados pela deficiência de cálcio, pois é um elemento estrutural, integrante da parede celular; ocorre murchamento e morte das gemas terminais; gemas laterais dormentes; deformação de tubérculos acompanhada de necrose interna; pequena frutificação ou produção de frutos anormais; produção pequena ou nula de sementes, redução e morte de sistema radicular, menor nodulação nas leguminosas. Magnésio: plantas deficientes em magnésio apresentam nas folhas velhas uma clorose internerval, podendo evoluir para necrose quando a deficiência é muito severa. Enxofre: como o enxofre é um elemento pouco móvel quanto à sua redistribuição nas plantas, a deficiência se manifesta inicialmente nas folhas novas, caracterizando-se por uma clorose, redução no florescimento, menor nodulação nas leguminosas, Boro: plantas deficientes em boro apresentam crescimento anormal, e as regiões apicais são as afetadas; as folhas novas ficam pequenas, deformadas, espessas e quebradiças sendo UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO comum o rompimento de tecidos; devido à morte do meristema apical do caule é comum a regeneração a partir de gemas axilares. Cloro: não se têm notícias de deficiências de cloro em condições de campo. Cobre: as folhas novas podem ser cloróticas ou verde-azuladas com as margens enroladas para cima; deformação da folhas; exudação de goma; florescimento e frutificação reduzidos. Ferro: clorose internerval nas folhas novas é o sintoma típico de deficiência de ferro, permanecendo verde apenas as nervuras (reticulado fino das nervuras). Manganês: as folhas novas geralmente apresentam clorose internerval, as nervuras formam uma rede verde sobre um fundo amarelo (reticulado grosso). Molibdênio: clorose internerval nas folhas velhas, as folhas tendem a enrolar-se ou curvar-se para cima ou para baixo, as leguminosas podem mostrar sintomas de deficiência de nitrogênio. Zinco: folhas novas pequenas, estreitas e alongadas, diminuição no comprimento dos internódios com a formação de leque, as folhas podem tornar-se tortas e necróticas; o florescimento e a frutificação podem ser muito reduzidos em condições de deficiência severa de zinco e a planta inteira pode tornar-se anã e deformada. 3. DIAGNOSE FOLIAR O uso correto da diagnose foliar como método de avaliação do estado nutricional da planta depende do conhecimento das limitações da técnica. Até hoje, de acordo com as ponderações de Jones et al. (1991) é preciso questionar considerações como: a confiabilidade dos dados, a utilização de conceitos de relações e balanços de nutrientes, o efeito de híbridos e o efeito de concentrações variáveis de nutrientes alterando processos fisiológicos. A interpretação correta dos resultados de uma análise depende de muita experimentação visando o estabelecimento de índices de calibração que reflitam o estado nutricional das plantas. Entre os critérios mais usados para o diagnóstico são citados o nível crítico, faixas de concentração, e o sistema integrado de diagnose e recomendação (DRIS). Este último vem sendo bastante difundido recentemente e será discutido com maior detalhe por se tratar de um sistema ainda pouco conhecido no Brasil. 4. PRINCÍPIOS DA ANÁLISE DE PLANTAS E DIAGNOSE FOLIAR As folhas são consideradas como o foco das atividades fisiológicas dentro das plantas. Alterações na nutrição mineral são de certa forma refletidas nas concentrações dos nutrientes nas folhas. A utilização da análise foliar como critério diagnóstico se baseia na premissa de existir uma relação significativa entre o suprimento de nutrientes e os níveis dos elementos, e que aumentos ou decréscimos nas concentrações se relacionam com produções mais altas ou mais baixas, respectivamente (Evenhuis & Waard, 1980). O nível de nutriente dentro da planta é um valor integral de todos os fatores que interagiram para afetá-lo. Considerando-se a multiplicidade de fatores que influenciam o crescimento e a UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO resultante produtividade de uma planta, é até surpreendente que as relações entre a análise de plantas, suprimento de nutrientes e produção sejam tão válidas como são (Munson & Nelson, 1973). Grande parte dos erros cometidos na interpretação de análises químicas de plantas se deve aos procedimentos de amostragem. Por causa dos diversos fatores que atuam sobre a planta, esses procedimentos precisam ser padronizados da forma mais completa possível, a fim de que as variações de concentração que ocorrem dentro da própria planta, e mesmo por alguns efeitos exógenos como a sazonalidade e outros, tenham sua influencia minimizada. É um método de avaliação do estado nutricional das culturas, onde se analisam determinadas folhas em períodos definidos da planta. O motivo pelo qual analisam-se as folhas é conhecido por que: AS FOLHAS - São os orgãos que melhor refletem o estado nutricional, isto é, respondem mais às variações no suprimento de nutrientes, seja pelo adubo. Em resumo, a análise foliar consiste em analisar o solo, usando a planta como solução extratora. 4.1. Equação dos fatores que influenciam a composição mineral das folhas A composição mineral das folhas é o resultado da ação e da interação de fatores que atuam até o momento em que, as mesmas foram colhidas para análise, e pode ser descrita pela equação modificada de Ulrich (1948) citado por Ulrich & Hills (1967): Y=f(S, Cl, I, Pl, Pc, Pm,...), onde: Y=Teor foliar do elemento S=Solo e/ou adubo, calagem, gessagem, alumínio, zinco, etc. Cl=Clima-chuva, geada, frio, temperatura, I=Idade da planta, época do ano, Pl=Planta(espécies, variedade, porta-enxerto, tipo de folha) Pc=Práticas culturais(Herbicidas, cobertura morta, etc) Pm=Pragas e moléstias. Para melhor entender o processo da diagnose e sua complexidade, podemos simplificar esta equação e considerarmos somente o fator SOLO, resultando em: Y= f(S) 4.2. Fatores que influenciam a composição mineral das plantas Há muitos fatores que afetam direta ou indiretamente a concentração dos nutrientes nas plantas, que é em última análise, a resultante da atuação desses parâmetros. 4.2.1. Parâmetros desolo Parâmetros de solo tais como textura, capacidade de troca de cátions, densidade, aeração, potencial redox e pH, todos afetam a disponibilidade de nutrientes. Outros fatores como umidade do solo, influenciam a disponibilidade pela ação que exercem sobre os mecanismos de transporte de nutrientes até às raízes. Plantas sob deficiência hídrica podem ter limitações de suprimento de elementos como P e K que se movem até as raízes através de lento processo de difusão, mesmo em condições de bom suprimento no solo (Barber, 1962). A temperatura do solo UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO afeta a liberação de nutrientes do solo e também o crescimento e desenvolvimento radicular que são bastantes importantes na absorção de nutrientes. Tabela 2. Teores de macronutrientes nas folhas de cana-de-açúcar, variedade CB 41-76, cultivada em diferentes tipos de solo. Tipos de Composição em nutrientes em folhas de cana-de-açúcar (CB41-76) (g/kg) Solo N P K Ca Mg S LR 20,4 2,1 12,4 11,0 2,3 1,6 LE 21,9 1,8 13,9 9,7 1,8 2,2 TE 19,9 1,8 13,6 6,7 1,6 2,1 PVl 20,1 2,6 14,5 10,8 0,8 2,5 Tabela 3: Levantamento nutricional de cafeeiros no sul de Minas Gerais pela análise de folha (1982/83) Elemento Valores médios observados nas folhas analisado LE LV PV Cambissol LR TE N - g/kg 32,5 33,3 31,6 31,8 30,0 32,5 P - g/kg 1,1 1,1 1,2 1,1 0,9 1,1 K - g/kg 20,6 19,5 20,5 19,9 22,1 22,1 Ca - g/kg 7,8 8,1 7,8 8,8 7,2 8,6 Mg - g/kg 2,6 2,9 2,7 3,1 2,2 2,8 B - mg/kg 30,9 33,0 28,0 31,1 35,9 34,1 Zn - mg/kg 9,9 8,4 9,2 8,0 9,5 11,6 Cu - mg/kg 21,2 22,4 50,5 23,3 35,7 73,8 Fe - mg/kg 112,9 116,8 99,9 112,3 93,0 111,5 Mn - mg/kg 187,4 174,1 210,6 222,9 144,5 269,0 LE = Latossolo Vermelho Escuro; LV = Latossolo Vermelho Amarelo; PV = Podzóloco Vermelho Amarelo; LR = Latossolo Roxo; TE = Terra Roxa Estruturada; 4.2.2. Espécies e variedades Cada espécie comporta-se de uma maneira característica, o que é claramente evidente quando se analisam plantas diferentes em um mesmo ambiente, crescendo no mesmo solo ou substrato. As dicoltiledôneas de modo geral apresentam concentrações mais elevadas de Ca, Mg e B, enquanto que as monocotiledôneas mostram teores mais altos de K. As crucíferas tendem a acumular mais S enquanto arroz, cevada e espinafre são relativamente mais ricas em Fe. A maior acumulação de nitratos em gramíneas, bem como outras características nutricionais estão ligadas a diferenças entre espécies (Cottonie, 1980). As diferenças genéticas quanto à capacidade diferencial de absorção de nutrientes ocorrem também entre linhagens e variedades dentro da mesma espécie conforme pode ser observado em Munson e Nelson (1973). Se por um lado essas diferenças dificultam a interpretação pela diagnose foliar, por outro lado têm permitido ao melhoramento novas ações no sentido de selecionar plantas mais eficientes à absorção e uso dos nutrientes do solo, uma alternativa bastante atraente principalmente para os nutrientes cujas reservas minerais são esgotáveis. De forma semelhante é freqüente ocorrerem variações na composição quimica em plantas onde há grande variabilidade de copas e porta-enxertos como no caso dos citros (Hiroce et al., 1981; Grassi Filho, 1995). UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO 4.2.3. Clima O clima influência o crescimento e a produção através dos seus vários componentes: temperatura, quantidade e distribuição das chuvas, duração do dia e da noite. Tubelis & Salibe (1987) verificaram ser possível estimar a safra de laranja Hamlin mediante o uso de uma regressão em que as variáveis foram a idade do pomar (em anos) e a queda dos meses de janeiro, fevereiro e setembro do ano anterior. O principal elemento influenciado pelas chuvas, é com relação ao potássio nas folhas, que após uma chuva, há diminuição de seu teor nas folhas. Tabela 4: Variações nos teores foliares de laranjeiras "Baianinha", "Pera" e "Valência", tangerineiras "Ponkan" e "Murcote" e da limeira ácida "Tahiti" associadas ao porta-enxerto limoeiro Cravo.(Hiroce, 1987). Elemento Baianinha Pera Valência Ponkan Murcote Tahiti N (%) 2,71 2,40 2,82 2,81 2,32 1,80 P (%) 0,12 0,12 0,13 0,13 0,12 0,17 K (%) 1,77 0,81 1,22 1,26 1,18 1,28 Ca (%) 3,26 3,26 3,46 3,06 3,27 3,31 Mg (%) 0,25 0,34 0,40 0,43 0,40 0,48 S (%) - o - - o - 0,30 0,27 0,25 0,34 B (ppm) - o - - o - 51 54 66 78 Cu (ppm) - o - - o - 16 17 5 5 Fe (ppm) - o - - o - 248 200 117 103 Mn (ppm) - o - - o - 53 43 49 26 Zn (ppm) - o - - o - 25 25 28 17 Mo (ppm) - o - - o - 0,06 0,07 - o - - o - Tabela 5: Comparação da composição de folhas de laranjeira de 5 meses de idade colhidas em ramos frutíferos e em ramos não frutíferos. Folhas de Teores - g/kg ramos N P K Mg sem frutos 23,6 1,2 8,6 2,5 com frutos 15,3 0,8 3,8 3,5 significância *** *** *** *** *** significativo a 0,1% 4.2.4. Idade fisiológica e parte da planta a ser amostrada Durante a fase inicial do período vegetativo, a taxa de absorção de nutrientes é alta, e em conseqüência as concentrações nos tecidos são altas. À medida que a planta cresce, há uma diluição, diminuindo a concentração de nutrientes nos tecidos. Assim, tecidos fisiologicamente jovens, em geral apresentam concentrações mais elevadas. De forma geral os teores de N, P e K decrescem com a idade da planta ou do orgão da planta, enquanto os teores de Ca, Mg, Mn e B freqüentemete aumentam, conforme pode ser observado na Tabela 5. Folhas jovens, portanto, mostram teores relativamente mais altos em N, P e K, enquanto que em folhas mais velhas ocorre freqüentemente acumulações de Ca. Por esta razão, UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO amostras de folhas para análise devem ter idade fisiológica semelhante ou originarem-se do mesmo ponto de insersão no caule. Tabela 5: Tendência na variação do teor foliar dos elementos com a idade das folhas Espécie Diminuição com a idade Aumenta com a idade Amora P Ca, Mg Cacaueiro N, P, K Ca, Mg Cafeeiro N, P, K, Zn Ca, Mg, S, B, Ca, Mn Cana-de-açúcar N, P, K Ca Citros N, P, K, Mg, Cu, Zn Ca, B, Fe, Mn, Al Citros (frutos) N, P, K, Mg Ca Figo N, P, K Ca, Mg Hortaliças N, P, K Ca Macieira N, P, K Ca, Mg Milho e sorgo N, P, K Ca Pessegueiro N, P, K, Cu, Zn Ca, Mg, Mn, Fe, Al, B Pinus K Ca Tabela 6: Comparação entre os teores de nutrientes em folhas de ramos frutíferos(F) e não frutíferos(NF) (Rivero, 1968) Elemento Folha Deficiente Baixo Adequado Alto Excessivo N (%) F 0,6-1,9 1,9-2,1 2,2-2,7 2,8-3,5 >3,6 NF < 2,2 2,2-2,3 2,4-2,6 2,7-2,8 >2,8 P (%) F < 0,07 0,07-0,11 0,12-0,18 0,19-0,29 >0,3 NF < 0,09 0,09-0,11 0,12-0,16 0,17-0,29 >0,3 K (%) F 0,15-0,3 0,4-0,9 1,0-1,7 1,8-1,9 >2,0 NF < 0,70 0,7-1,1 1,2-1,7 1,8-2,3 >2,3 Ca (%) F < 2,00 2,0-2,9 3,0-6,0 6,1-6,9 >7,0 NF < 1,60 1,6-2,9 3,0-5,5 5,6-6,9 >7,0 Mg (%) F 0,05-0,15 0,16-0,2 0,30-0,60 0,7-1,0 >1,0 NF < 0,16 0,16-0,25 0,26-0,60 0,7-1,1 >1,2 Cu (ppm) F < 4 4,1-5,0 5,1-15,0 15,0-20,0 >20,0 NF < 3,6 3,6-4,9 5,0-16,0 17,0-22,0 >22,0 Fe (ppm) F < 40 40-60 61-150 151-? ? NF < 36 37-59 60-120 130-200 >250 Mn (ppm) F 5-20 21-24 25-100 100-200 300-1000 NF < 16 16-24 25-200 300-500 >1000 Zn (ppm) F 4-15 16-24 25-100 110-200 >200 NF < 16 16-24 25-100 110-200 >300 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO Tabela 7: Teores foliares de macronutrientes e micronutrientes adequadospara citros*.(Malavolta et al., 1991) Elemento Mês Jan Mar Mai Jul Set Nov Macro % N 2,40 - 2,60 2,40 - 2,60 2,40 - 2,60 2,20 - 2,40 2,00 - 2,50 2,30 - 2,60 P 0,12 - 0,16 0,12 - 0,17 0,11 - 0,15 0,11 - 0,15 0.12 - 0,15 0,13 - 0,16 K 1,10 - 1,50 1,00 - 1,40 1,00 - 1,40 1,00 - 1,40 1,00 - 1,20 1,30 - 1,60 Ca 3,00 - 4,00 3,50 - 4,00 4,50 - 5,00 3,00 - 4,00 3,00 - 4,50 4,00 - 4,50 Mg 0,30 - 0,40 0,25 - 0,30 0,20 - 0,25 0,20 - 0,30 0,25 - 0,30 0,30 - 0,35 S 0,20 - 0,25 Micro ppm B 60 - 110 60 - 140 80 - 120 60 - 100 60 - 120 60 - 120 Cu 10 - 30 Fe 150 - 300 130 - 300 250 - 400 150 - 300 200 - 300 150 - 300 Mn 25 - 50 Zn 25 - 50 * Produção entre 1.200 e 1.400 caixas/ha. Folhas de ramos frutíferos do fluxo de primavera, 3-7 meses de idade (segunda folha depois do fruto). Tabela 8: Variação no teor de elementos em função da planta no ramo do cafeeiro Par de g/kg mg/kg folhas N P K Ca Mg B Mn 1° 35 1,8 19 11 1,9 40 65 2° 30 1,6 18 15 2,2 45 70 3° 28 1,6 17 15 2,3 50 80 4° 29 1,5 17 17 2,4 45 80 5° 27 1,4 16 19 2,7 50 95 6° 27 1,5 16 22 2,8 60 100 7° 27 1,4 15 21 2,7 50 110 8° 26 1,3 15 22 2,7 55 115 9° 26 1,3 15 25 2,8 60 120 10° 26 1,3 15 25 2,7 75 130 4.2.5. Pragas e moléstias Pragas e moléstias podem influenciar a composição mineral das folhas devido ao efeito que vírus, bactérias, fungos, nematóides, podem ter na absorção, transporte, redistribuição e metabolismo mineral. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO Tabela 9: Variação no teor foliar de nutrientes no cafeeiro durante o ano (3° par de folhas). Elemen Dezembro Fevereiro Maio Agosto to CF SF CF SF CF SF CF SF N(g/kg) 30,1 27,6 28,6 29,5 28,8 30,0 28,1 30,3 P(g/kg) 1,2 1,0 0,9 1,0 0,8 0,8 0,8 0,8 K(g/kg) 32,8 28,4 22,9 22,2 20,9 22,2 30,1 27,0 Ca(g/kg) 8,8 9,9 22,9 22,2 20,9 22,2 30,1 27,0 Mg(g/kg) 3,3 3,2 2,6 3,1 5,2 6,0 2,7 3,5 S(g/kg) 1,0 0,7 1,4 1,1 0,8 0,8 1,7 1,7 B(mg/kg) 66 66 76 60 99 72 77 62 Cu(mg/kg 18 15 44 30 22 24 32 24 Mn(mg/kg) 380 385 420 364 270 297 431 470 Zn(mg/kg) 11 10 8 8 9 11 9 7 Tabela 10-Resultados da análise foliar de tomateiros normais e afetados pelo amarelo da folha baixeira.(Santos Costa, 1964). Amostras de g/kg mg/kg folhas N P K Ca Mg Cu Fe Mn Sadias 30,3 3,2 38,3 37,2 5,8 401 181 357 Amarelo 26,9 2,4 37,0 30,1 4,6 449 228 283 Variação - 11 - 25 - 3 - 19 - 20 + 12 + 21 - 20 Tabela 11- Composição mineral das folhas do amendoim sadio e infestado pela cigarrinha Empoasca kraemeri. Características extermas g/kg mg/kg dos folíolos N P K Ca Mg Mn com manchas amarelas 28,3 1,74 8,1 8,8 2,4 66,7 normais 35,5 24,6 11,5 16,0 3,7 142 Variação percentual (%) - 20 - 40 - 30 - 45 - 35 -47 Tabela 12: Composição catiônica de folhas de algodoeiro colhidas de plantas sadias ou afetadas pelo vírus do “vermelhão” Nutrientes Plantas g/kg Sadias Afetadas K 18,3 15,9 Ca 37,0 31,1 Mg 6,3 4,9 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO Tabela 13: Composição foliar de plantas sadias e com declínio. Elemento Sadia Doente Malavolta Tavares Giroto Malavolta Tavares Giroto N g/kg 27 32 27 23 30 25 P g/kg 1,3 1,6 2,0 0,9 1,4 1,7 K g/kg 14 20 12 8,4 1,6 8,9 Ca g/kg 28 26 37 37 23 34 Mg g/kg 4,7 5,2 6,0 4,9 4,5 5,0 S g/kg 2,7 1,3 2,7 2,2 1,1 3,2 B mg/kg 56 36 70 89 38 84 Cu mg/kg 8 12 34 15 19 37 Fe mg/kg - o - 101 248 - o - 97 258 Mn mg/kg 37 29 54 56 21 44 Zn mg/kg 16 18 19 23 19 19 Tabela 14: Composição foliar de plantas sadias e afetadas pela clorose variegada ou amarelinho. Elemento Sadias Afetadas N g/kg 25 20 P g/kg 1,5 18 K g/kg 12 4,6 Ca g/kg 49 49 Mg g/kg 1,7 1,4 S g/kg 2,7 2,3 B mg/kg 69 76 Cu mg/kg 41 33 Fe mg/kg 221 274 Mn mg/kg 27 30 Zn mg/kg 16 21 4.2.6. Práticas culturais Deve-se esperar, na quantidade e proporção dos elementos absorvidos, influência de práticas muito diversas tais como calagem e gessagem, adubação mineral e orgânica, aração, gradagem, sub-solagem, drenagem, cultivo, irrigação, rotação de culturas, uso de defensivos. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO Tabela 15: Efeito de práticas culturais na composição mineral das folhas de Hamlin/limão cravo (Hiroce, 1984). Elemento Tratamento Irrigado Não irrigado N g/kg 27,3 23,1 P g/kg 1,0 1,0 K g/kg 8,7 8,4 Ca g/kg 52,3 55,1 Mg g/kg 3,4 4,6 B mg/kg 88 61 Cu mg/kg 4 5 Fe mg/kg 477 250 Mn mg/kg 66 92 Mo mg/kg 0,02 0,02 Zn mg/kg 27 21 Colheita (t/ha) 21 16 Tabela 16: Efeito da irrigação em Natal/limão cravo na composição foliar e colheita(Hiroce, 1984) Tratamento g/kg mg/kg Produção P Fe Mn t/ha Herbicida 1,2 243 30 8,6 Capina 1,24 235 24 10 Guandu 1,26 235 32 10,5 Mucuna Preta 1,36 226 28 12,8 Cobertura Morta 1,55 199 23 17,6 5-NÍVEL CRÍTICO Utilizando-se dos fatores teor foliar de nutrientes e produção, determina-se a faixa de concentração de nutrientes a qual, abaixo desta há diminuição da produção, sendo que esta faixa de teores é a correspondente a 90% da produção máxima. A determinação desta faixa é denominada de nível crítico. 5.1. Etapas Para a Determinação do Nível Crítico. 5.1.1. Amostragem: Verificar qual a parte do vegetal que melhor reflete o estado nutricional da cultura a ser estudada. Define-se a época de amostragem, a idade da folha, sua posição na planta (sol, sombra, pontos cardeais); 5.1.2. Cultivo em condições controladas: Estudo em solução nutritiva, na presença de todos os nutrientes e na ausência de cada um deles isoladamente. Analiza-se: os teores foliares, o crescimento e a produção respectiva; pode-se também alterar a concentração dos nutrientes na solução nutritiva e avaliar seus efeitos; 5.1.3. Cultivo em condições de campo: Elege-se áreas com níveis de produtividades distintos, colhe-se folhas, analizam-se seus teores e correlacionam-se com a produção da área amostrada. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO Através destes dados obtem-se a seguinte curva, que relaciona o crescimento relativo e produções relativas com o teor ou faixa de teores de nutrientes na folha. Figura 3. Relação entre o teor do elemento e produção relativa (Malavolta et al. 1989) Deficiente: Sintomas visíveis de deficiência e redução severa no crescimento e produção; Marginal: redução de crescimento e produção sem manifestação de deficiência; Adequado: Crescimento e produção ideal; Alto: Limite crítico antecedente ao tóxico; Tóxico: Aparecimento de sintomas de toxidez, acompanhado de queda de crescimento e produção; Nível Crítico: Concentração dentro do nível marginal, em que, a produção ou o crescimento correspondente a 90-95% do máximo encontrado experimentalmente. Na prática o objetivo da adubação não é uma maior produção física, mais uma produção com o maior lucro, ou seja, a COLHEITA ECONÔMICA MÁXIMA, pois não interessa usar adubo além de um dado nível ou quantidade, acarretando em elevação do teor foliar, não aumentando a colheita, não se pagando o adubo adicional aplicado. Temos então o NÍVEL FISIOLÓGICO-ECONÔMICO. 6 .UTILIZAÇÃO DA DIAGNOSE FOLIAR Pela "lei do mínimo de LIEBIG", o nutriente limitante passará a ser o fator limitante da produção e, antes que isto ocorra, a planta já estará se ressentindo desta falta. 6.1. Levantamento do estado nutricional Muitas vezes numa cultura podem ocorrer situações em que há manifestação de carênciaque podem ser confundidos com sintomas de toxidez ou com ataque de pragas e moléstias, podendo também ocorrer uma não manifestação do sintoma de carência, o que é denominado de "fome oculta" ou "deficiência escondida". Para resolver o problema, o que se faz é simplesmente comparar o teor do elemento encontrado na amostra com a concentração do mesmo considerada padrão. Ocorrem então três possibilidades apenas, onde: Ya=TEOR DO NUTRIENTE NA AMOSTRA Yp=TEOR PADRÃO Tem-se: Ya < Yp ..... planta deficiente Ya = Yp ..... sem problemas Ya > Yp ..... nutriente em excesso(pode ser tóxico) Nem sempre a análise de um único elemento isoladamente é suficiente para a avaliação do estado nutricional. Usando-se a palavra "interação" sem conotação estatística, podem ser considerados os casos que aparecem na Tabela 18 para indicar como a presença de um elemento no substrato pode influenciar a absorção de outro. Nos casos em que o efeito é positivo a presença do elemento aumenta o teor foliar do segundo e, em havendo inibição, competitiva ou não, o efeito será o oposto. Deve-se ter em mente que desequilíbrios ocorrerão sem nunhuma relação com o processo de absorção. Tudo se resume no seguinte: muitas vezes não basta considerar o teor do elemento isoladamente, tem-se que procurar quocientes entre dois uo mais nutrientes para uma UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO melhor definição do estado nutricional da cultura(Tabela 18). Efeito da elevação na concentração do primeiro elemento no meio, sobre o segundo elemento. 6.2. Avaliação da necessidade de adubos Conhecendo-se a concentração relativa à produção máxima e o nível de adubo utilizado, pode-se após exaustivos e acurados estudos, preconizar o nível de adubação. No Brasil de um modo geral, as recomendações de adubação para P e K são baseadas nas análises de terra, o mesmo acontecendo com relação à calagem. As doses de N são dadas em função de um número muito limitado de resultados de ensaios de adubação no campo, nos quais foram obtidas as curvas de respostas a vários elementos. Tabela 18: Principais casos de interação entre elementos no processo de absorção e sua conseqüência no teor foliar do segundo.(Malavolta & Malavolta, 1989). Elemento Segundo Efeito na Conseqüência adicionado elemento absorção no teor foliar N P, S + + Mg - - B ? - P Cu, Fe, Mn, Zn - - Mo + + K N + + Ca, Mg - - Ca [baixa] qualquer + + Ca [alta] K, Mg, Mn - - Mg P + + S N, P + - Cl, Mo - - B Zn - - Cl Zn + + Cu Fe, Mn, Mo, Zn - - Fe Cu + + Mn - - Mn Fe - - Mo Cu - - Zn Fe, Mn - - A recomendação do uso de micronutrientes, como as descritas para o N, são largamente baseados em alguns poucos dados experimentais e de observações locais, com excessão para o Cu em cana-de-açúcar no Nordeste brasileiro. Têm-se pois que faltam trabalhos que permitam fazer-se recomendações das doses de N e dos Micronutrientes com base nas análises de solo. Conhecendo-se pois os teores adequados dos elementos para as principais culturas, pode-se lançar mão da diagnose foliar para calcular a dose de adubo, sendo o procedimento semelhante ao usado para a análise de solo, sendo obedecidas três premissas, isto é, dentro de um limite adequado há relação direta entre: DOSE DE ADUBO & PRODUÇÃO; DOSE DE ADUBO & TEOR FOLIAR; TEOR FOLIAR & PRODUÇÃO Na figura 4, podemos observar estas relações e a produção máxima (Yc) está associadacom o teor foliar (Fc) e com a dose(Xc) de adubo, chegando a que a dose de adubo a usar será dada por: UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Faculdade de Ciências Agronômicas DEPARTAMENTO DE RECURSOS NATURAIS ÁREA DE CIÊNCIA DO SOLO Xc - Xa = X onde X será a dose de adubo. Figura 4: Emprego da diagnose foliar como meio para determinar a dose de adubo. Figura 5. Relação entre o suprimento de N, P2O5 e K2O, colheita e composição foliar. 7. AMOSTRAGEM "A ANÁLISE NÃO É MELHOR QUE A AMOSTRA" Muitos fatores agem e interagem para determinar a concentração foliar dos elementos, daí a necessidade de se obedecer rigorosamente as recomendações quanto à época de amostragem, o número de folhas a serem colhidas, variáveis essas que podem ser controladas. Por outro lado, fatores que fogem ao controle, como a quantidade de chuvas, podem às vezes ser medidas, o que permitem correções nos valores encontrados na análise das folhas. Caso as recomendações não forem seguidas ao pé-da-letra, a interpretação dos dados poderá ser errada, conduzindo à medidas inadequadas ao programa de adubações. A folha que melhor expressa o estado nutricional da cultura é aquela cujo crescimento já terminou (recém madura) e não entrou em senescência, sendo portanto a “folha fisiológicamente ativa, ou madura”, com alta taxa metabólica