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ELEMENTOS BENÉFICOS DE INTERESSE NA NUTRIÇÃO DE PLANTASNUTRIÇÃO DE PLANTAS ELEMENTOS BENÉFICOS ٧ Nutriente & Elemento benéfico ٧ Fontes e método de aplicação ٧ Silício na planta ٧ Silício no solo٧ Silício no solo ٧ Resultados de Pesquisa Natureza: >100 elementos Essencial (sem ele a planta não vive) Benéfico (aumenta o crescimento e a produção em situações particulares. Tóxico (não pertencendo às categorias anteriores, diminui o crescimento e a produção, Conceitos em nutrição de plantas Na planta: Total:40-50 elementos 16 elementos são Essenciais crescimento e a produção, podendo levar à morte. Quantos? NUTRIÇÃO DE PLANTAS Nutriente & Elemento benéficoElemento benéfico O que é? NUTRIENTE Um elemento químico considerado essencial as plantas Conceitos de nutrientes e critérios de essencialidade Critérios de essencialidade (Arnon & Stout, 1939) O elemento participa de um composto ou de uma reação química, sem a Conceitos de nutrientes e critérios de essencialidade reação química, sem a qual a planta não vive 2) O elemento não pode ser substituído por nenhum outro Conceitos de nutrientes e critérios de essencialidade 1) Na ausência do elemento a planta não completa o seu ciclo vegetativo nenhum outro 3) O elemento deve ter um efeito direto na vida da planta e não exercer apenas o papel de, com sua presença no meio, neutralizar efeitos físicos, químicos ou biológicos desfavoráveis para o vegetal Plantas vivas:até 95% H2O + 5% M.S. (Reichardt, 1985) Ar (CO2) Qual a proporção que aparecem nas plantas? Composição relativa dos nutrientes nas plantas ~ 92% : C (40%)+H(12%)+O(40%) Ar (CO2) ~ 8%: Macro e micronutrientes 100% MS São elementos que apresentam aspectos benéficos ao crescimento de certas plantas, embora não sejam essenciais. Elementos benéficos Ni: Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Ni: Brown et al. (1987) Na; Co; Se; Al (Marschner, 1986) Elementos benéficos Si: Takahashi & Miyake (1977) Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal < transpiração; melhor arquitetura da planta > Resistência a doenças H4SiO4 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal -Si +Si Trigo -Si Lima Filho & Tsai,2007 Efeito do Silício na arquitetura da planta. Foto cedida pelo Prof. Rodrigues e Zanão Junior/UFV. Teor de Si em plantas de arroz cultivada em solução nutritiva (Sun et al., 2008) Arroz Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Absorção de silício e nutrientes pelo arroz Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Absorção de Silício pela Cana-de-açúcar Deficiência de Si em cana: sardas circular nas folhas mais velhas pela Cana-de-açúcar Cana-de-açúcar Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Absorção de silício e nutrientes pela cana-de-açúcar Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal 80 90 100 110 P r o d u ç ã o r e l a t i v a d o a r r o z , % PR= 103,8 [1-EXP (-0,073x)], R2=0,52** 60 70 80 15 20 25 30 35 40 Si na matéria seca, g kg-1 P r o d u ç ã o r e l a t i v a d o a r r o z , % 3417 Baixo Médio Alto Relação do Si na planta com a produção relativa de arroz (Korndörfer et al., 2001). Atividade superóxido da dismutase em folhas de cevada submetida ao estresse salino na presença e ausência de Si (Liang, 1999) Estresse -Si +Si (1 mol m-3) ug-1ug-1 Sem 640 620 Com - 120 mol m-3 de NaCl 591 735 Atividade H-ATPase em folhas de cevada submetida ao estresse salino na presença e ausência de Si (Liang, 1999) Estresse -Si +Si (1 mol m-3) Sem 20 23 Com (120 mol m-3 de NaCl 5 12 Efeito do estresse (déficit hídrico) e do Si na absorção de nutrientes do girassol (12 cvs.) Tratamento Si (mg/planta) K (mg/planta) Ca (mg/planta) P (mg/planta) Sem estresse 4,3 101,4 19,0 2,8Sem estresse 4,3 101,4 19,0 2,8 Com estresse 1,9 57,3 10,0 1,4 Com estresse +Si 2,5 61,1 10,3 1,4 Gunes et al. (2008) Efeito do estresse (déficit hídrico) e do Si na absorção de nutrientes do girassol (12 cvs.) Tratamento Si (mg/planta) K (mg/planta) Ca (mg/planta) P (mg/planta) Sem estresse 4,3 101,4 19,0 2,8Sem estresse 4,3 101,4 19,0 2,8 Com estresse 1,9 57,3 10,0 1,4 Com estresse +Si 2,5 61,1 10,3 1,4 Gunes et al. (2008) Incidência da queima dos bordos da alface cultivada em solução nutritiva com e sem silício (Luz et al. ,2006) SISTEMAS DE PRODUÇÃO INTENSIVA Exigência nutricional em nitrogênio �Os tecidos das plantas ficam tenros (pragas e patógenos),patógenos), �Maior auto-sombreamento das plantas no campo � taxa fotossintética. Em experimento com arroz, observou que o incremento da adubação nitrogenada provocou redução nos teores de Si (WALLACE; 1989). r = 0,63; F = 7,01** 30 40 50 60 70 80 90 A c ú m u l o N ( g p o r p l a n t a ) 0 10 20 30 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 A c ú m u l o N ( g p o r p l a n t a ) Acúmulo Si (g por planta) Fonseca (2007) Relação da absorção de Si e N em capim-maradu Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Escória de siderurgia Wallostonita Material Corretivo & Fonte de SILÍCIO Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Aplicação da escória de siderurgia Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Efeitos dos Silicatos na agricultura: Sistema SOLO Sistema PLANTA SILICATO PRODUTIVIDADE Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementosquímicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Solo Efeitos dos Silicatos na agricultura: sistema SOLO - PLANTA ٧Material corretivo de acidez do solo (pH) ٧ Fonte de macronutrientes (Ca, Mg) e de micronutrientes ٧ Aumenta a disponibilidade de P ٧ Fonte de Silício Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Solo: reação ácida e teor Si disponível Efeitos dos Silicatos na agricultura: sistema SOLO - PLANTA disponível Solo Transformações e processos mais importantes que influenciam a concentração de Si na solução do solo. Fertilizantes silicatados Si na água de irrigação Polimerização Polímeros de Si(OH)4 Dissociação Si(OH)4 na Solução do solo Minerais cristalinos e não cristalinos Dissociação Precipitação Óxidos e Hidróxidos de Fe e Al Lixiviação (SAVANT et al., 1997) Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Reação no Solo Sistema Solo CaSiO3⇔⇔⇔⇔ Ca2+ + SiO3-2 SiO3-2 + 2H+⇔⇔⇔⇔ H2SiO3 H2SiO3 + H2O ⇔⇔⇔⇔ H4SiO4 Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Solo Fósforo no solo e a produção da cana em solo com aplicação calcário e escória (Prado & Fernandes ,2001) Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta ٧Aumenta absorção de Si e outros (Ca, P) ٧ Diminui absorção de Al/Fe ٧ Diminui a transpiração ٧Aumenta a lignificação ٧Aumenta compostos fenólicos ٧Aumenta espessura da celulas da epiderme ٧Diminui a incidência de doenças e pragas Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS Conteúdo de Si suscetibilidade à bruzone do arroz (Marcschner, 1986). Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS Míldio em pepineiro (Menzies et al., 1991) Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS Conteúdo de Si suscetibilidade à bruzone do arroz (Marcschner, 1986). Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x DOENÇAS Silício e a discoloração de grãos de arroz cultivado em condições de campo (Prabhu et al.) Apenas Si Si+fungicida Apenas fungicida Silício e fungicida na severidade de doença do arroz Apenas Si Si+fungicida controle Sintomas em folhas de arroz após 96 h da inoculação com Magnaporthe grisea com e sem Si No de lesões para mancha de olho pardo de mudas de cafeeiro (inoculadas), em função da aplicação de silicato de sódio (Botelho et al., 2005) Teor de lignina no tecido foliar de mudas de cafeeiro, em função da aplicação de silício (Botelho et al., 2005) Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x Doença Nível de severidade de cercospora sojina em folha da soja aos 79 dias após a emergência Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Si x PRAGAS Efeito do Si em mandíbulas de largatas (S. frugiperda) alimentadas com folhas de milho com aplicação de Si (esquerda) e sem aplicação de Si (direita) (b). Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta Na2SiO3 No plantas atacadas Valor relativo Matéria seca Si foliar Si e Praga (Diatraea Saccharalis F.) atacadas g por vaso (40L) % g por vaso % 0 44 73 450c 0,3 68 12 20 482b 1,4 136 4 7 505a 2,4 Elawad et al. (1985) Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta Tratamentos Transpiração Perfilhamento Elongação H2O transpirada/matéria seca/7 dias +Si 377 280+Si 377 280 -Si 442 400 Rel. +Si/-Si 0,85 0,70 Takahashi (1995) Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta Outros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetalOutros elementos químicos de interesse na nutrição vegetal Sistema Planta - Si (NC 5 g kg-1) RESULTADOS DE PESQUISARESULTADOS DE PESQUISA Silicato em mudas de frutíferas (Prado et al., 2003) Silicato em cereais: arroz 45 60 75 P r o d . g r ã o s ( g v a s o - 1 ) Latossolo Vermelho-Amarelo Areia Quartzosa Y=61,7069+0,02675X r2=0,83** Y=38,4165+0,02640X r2=0,98** Latossolo Vermelho (V<20%) Faria (2000) 30 0 200 400 600 Doses de Si (kg ha-1) P r o d . g r ã o s ( g v a s o r =0,98** Silicato em cereais: arroz Produção de matéria seca da parte aérea e grãos de arroz em função da aplicação da escória de siderurgia. Latossolo Vermelho (V=61%) Carvalho-Pupatto et al. (2003) Silicato em cereais: arroz Latossolo Vermelhodistrófico (V=50%) Mauad et al. (2003) Silicato em cereais: milho Latossolo (V=80%) Prado & Korndorfer (2003) Silicato em cana-de-açúcar Cana-planta 107 110 112 118 110 115 120 P r o d u ç ã o , t h a - 1 SP79-1011+RB72-454 Cimento na produção de colmos da cana-de-açúcar (Korndorfer, 2001) 104 107 95 100 105 P r o d u ç ã o , t h a 0 500 1000 2000 4000 Cimento, kg ha-1 Efeitos na produção de cana-de-açúcar e açúcar por hectare da aplicação de 20t/ha de silicato em 2 locais da região de Everglades/Flórida. Silicato em cana-de-açúcarCana-planta Cana-soca Calcário (C) e escória (E) na produção de colmos da cana (Prado et al., 2001) Soqueira (média de 3. e 4. corte) ? Efeito do calcário e escória na produção de colmos da soqueira (Prado et al., 2003) y(E) = 1,2x + 5,37 R2 = 0,67** y(C) = 0,1758x + 3,4 R2 = 0,98**6 9 12 S i n o s o l o ( m g k g - 1 ) calcário escória Pesquisas em andamento na FCAV/Unesp Culturas: Arroz e Brachiária Efeito do calcário e escória no teor de Si do solo, cultivado com arroz. Vidal & Prado (não publicado) R2 = 0,98** 0 3 6 0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 g dm-3 de CaCO3 S i n o s o l o ( m g k g USO AGRÍCOLA DA ESCÓRIA DE SIDERURGIA NO BRASIL
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