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CÁLCIO Prof. Volnei Pauletti Departamento de Solos e Engenharia Agrícola vpauletti@ufpr.br Cálcio Nutrição Mineral de Plantas COMPOSIÇÃO QUÍMICA MÉDIA DA CROSTA TERRESTRE NA PROFUNDIDADE DE 0 – 16 KM (MENGEL & KIRKBY, 1987) Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Ciclo do Cálcio Cálcio Nutrição Mineral de Plantas O cálcio no solo � Fontes no solo↔minerais primários: � Dolomita, calcita, apatita e feldspatos cálcicos � Solos argilosos (maior CTC) geralmente Cálcio Nutrição Mineral de Plantas � Solos argilosos (maior CTC) geralmente possuem maiores teores de Ca; O cálcio no solo �Solos tropicais: pH baixo e alta concentração de Al+3 ↔ naturalmente pobre em Ca. Cálcio Nutrição Mineral de Plantas pobre em Ca. �Exceção: ambientes áridos ↔ solos calcários Fe, Cu, Mn e Zn Mo e Cl P N, S e B Ca x calagem Cálcio Nutrição Mineral de Plantas K, Ca e Mg Al 5,0 6,0 6,5 7,0 8,0 pH FONTES DE Ca ATUAL Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Material corretivo de acidez PN ( % e CaCO3) SOMA % CaO + % MgO PRNT Calcário agrícola 67 38 45 Calcário calcinado 80 43 54Calcário calcinado agrícola 80 43 54 Cal hidratada agrícola 94 50 90 Cal virgem agrícola 125 68 120 Parâmetros de referência para outros corretivos de acidez 67 38 45 FONTES DE Ca Material CaO (%) MgO (%) Calcário calcítico 45 - 55 1 - 5 Calcário magnesiano 27 27 Calcário dolomítico 25 - 32 14 - 21 Gesso 24 - 28 traços Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Gesso 24 - 28 traços Cal hidratada 46 - Cal virgem 60 - Sulfato de magnésio traços 16 - 17 Exigência de Ca pelas plantas Cultura Conteúdo de Ca Planta inteira Removido pela colheita kg t-1 Arroz (irrigado) 5,0 0,8 Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Arroz (irrigado) 5,0 0,8 Milho 3,9 0,5 Trigo (sequeiro) 2,4 0,2 Batata 1,8 0,4 Feijão 38 3,4 Soja 13,1 2,9 Pauletti, 2004 8-22% Mecanismo de contato com a raiz �O Cálcio chega à planta por: �Fluxo de Massa – 75% �Interceptação radicular – 25% Cálcio Nutrição Mineral de Plantas �Interceptação radicular – 25% Absorção � O nutriente segue a rota apoplástica: • Passiva; • Fluxo de água; Cálcio Nutrição Mineral de Plantas • Absorvido na forma de Ca+2. Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Absorção • A absorção do Ca parece estar restrita à região apical da raiz. (Coifa). Entrada de Ca na célula • Por canais de Ca, os quais se abrem para a entrada do nutriente, após a bomba de Cálcio Nutrição Mineral de Plantas entrada do nutriente, após a bomba de prótons expulsar um H+ p/ o lado externo da célula. Cálcio Nutrição Mineral de Plantas �Transportadores do Ca: �Bomba de Ca+2-ATPase na membrana plasmática e tonoplasto; �Regula a quantidade de Ca no citossol, se liga à Calmodulina, e estimula a expelir o Ca.Calmodulina, e estimula a expelir o Ca. �Antiporte Ca+2 - H+ (energizado pela bomba H+- ATPase) Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Distribuição e função �Grande parte do Ca pode ser encontrada nos vacúolos. Baixas concentrações são encontradas no simplasma e no floema, indicando sua baixa mobilidade na planta. �Quando aumenta a concentração de Ca na solução, aumenta no conteúdo das folhas, mas não dos frutos e tubérculos. CONCENTRAÇÃO E FORMAS DE CÁLCIO NA SOLUÇÃO DO SOLO, XILEMA E FLOEMA DAS PLANTAS Cálcio Nutrição Mineral de Plantas � Se encontra em baixas concentrações no simplasma e no floema; � Maiores concentrações de Ca são encontradas nos vacúolos. Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Redistribuição �Após ser absorvido pelas raízes, o Ca é levado pelo xilema até as folhas, onde torna-se imóvel. �Portanto, não há redistribuição do Ca no tecido.tecido. • A deficiência aparece nas partes jovens e nos frutos que perdem por competição pelo dreno nas folhas; • Adubação foliar: o Ca se encaminha p/ as partes + jovens. Ca – funções na planta Cálcio Nutrição Mineral de Plantas • Participa na divisão e elongamento celular, portanto tem interferência direta no crescimento de meristemas apicais, desenvolvimento de raiz, germinação de grão de pólen e crescimento do tubo polínico;polínico; • É importante componente estrutural da lamela média, na forma de pectatos de Ca os quais possuem ação cimentante, unindo firmemente as paredes celulares. Portanto, possui influência na integridade da membrana e proteção do conteúdo celular. Ca – funções na planta Forma compostos que são parte das paredes celulares (ex.: pectatos de Ca) Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Manutenção da integridade da célula!! Outros Compostos: Fitato, Carbonato, Oxalato Maior parte do Ca na planta está na parede celular Cálcio Nutrição Mineral de Plantas A pectina é parte estrutural da parede celular → Íons de Ca e Mg conectam os componentes da pectina. Na ausência detes elementos, a pectina é solúvel. Ca – funções na planta Cálcio Nutrição Mineral de Plantas • Melhora a nodulação na fixação biológica de N, pois está ligado ao encurvamento do pêlo radicular, por meio da divisão celular juntamente com o AIA na parte superior do pêlo, o que faz com que este se curve e facilite a infecção pelas bactérias fixadoras. • Atua como mensageiro secundário na ativação da � Indiretamente: estimula atividade microbiana, aumenta disponibilidade de molibdênio e absorção de outros nutrientes. • Atua como mensageiro secundário na ativação da proteína Calmodulina, a qual é também reguladora da concentração de Ca no interior da célula. � Importante na síntese de proteínas e transferência de carboidratos; Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Figura. Calmodulina. Epstein & Bloom, 2004. Cultura Arroz Aveia Feijão Milho Soja Trigo (2,4) (7) (2,6) (1,2,5) (2,3,6) (7) Elemento ------------------------------- g kg-1 ---------------------------------- N 26 - 42 20 - 30 30 - 50 27 - 35 40 - 55 20 - 34 P 1,2 - 4,8 2 - 5 2 - 5 1,9 - 4 2,5 - 5 2,1 - 3,3 K 15 - 40 15 - 30 20 - 24 17 - 35 17 - 25 15 - 30 Teores de nutrientes considerados adequados para algumas culturas. Ca – Diagnose foliar Cálcio Nutrição Mineral de Plantas K 15 - 40 15 - 30 20 - 24 17 - 35 17 - 25 15 - 30 Ca 2,5 - 6 2,5 - 5 10 - 25 2,3 - 8 3,6 - 20 2,5 - 10 Mg 1,7 - 3 1,5 - 5 2,5 - 5 1,5 - 5 2,6 - 10 1,5 - 4 S - 1,5 - 4 2 - 3 1,5 - 3 2,1 - 4 1,5 - 3 ------------------------------- mg kg -1 ------------------------------ Fe 70 - 300 40 - 150 40 - 140 30 - 250 50 - 350 10 - 300 Cu 5 - 20 5 - 25 4 - 20 6 - 20 10 - 30 5 - 25 Zn 20 - 150 15 - 70 18 - 50 15 - 100 20 - 50 20 - 70 B 20 - 100 5 - 20 15 - 26 10 - 25 20 - 55 5 - 20 Mn 30 - 600 25 - 100 15 - 100 20 - 200 20 - 100 25 - 150 Mo - 0,2 - 0,3 0,5 - 1,5 0,15 - 0,20 1 - 5 0,3 - 0,5 Vários autores citados por Pauletti, 2004. Cultura Cevada Batata Alfafa Sorgo Centeio (4) (1,2) (5,3) (1,4) (4) Elemento ------------------------------------ g kg-1 ----------------------------------- N 17 - 30 40 - 50 34 - 70 25 - 35 25 - 35 P 2 - 5 2,5 - 5 2,5 - 7 2 - 5 2 - 5 K 15 - 30 30 - 65 20 - 40 14 - 25 19 - 23 Teores de nutrientes considerados adequados para algumas culturas. Ca – Diagnose foliar Cálcio Nutrição Mineral de Plantas K 15 - 30 30 - 65 20 - 40 14 - 25 19 - 23 Ca 2,5 - 6 10 - 20 5,1 - 30 2,5 - 6 2,5 - 6 Mg 1,5 - 5 3 - 7,5 2,6 - 10 1,5 - 5 1,5 - 5 S 1,5 - 4 2,5 - 5 2 - 5 1,5 - 3 1,5 - 5 ------------------------------- mg kg -1 --------------------------------- Fe 25 - 100 50 - 100 20 - 300 65 - 100 25 - 200 Cu 5 - 25 7 - 20 8 - 30 5 - 20 5 - 25 Zn 15 - 70 20 - 60 21 - 70 15 - 50 15 - 70 B 5 - 20 20 - 50 23 - 80 4 - 20 5 - 20 Mn 20 - 100 30 - 250 26 - 250 10 - 190 14 - 150 Mo 0,1 - 0,2 - 1,1 - 4 0,1 - 0,3 0,2 - 2 Vários autores citados por Pauletti, 2004. TEORES MÍNIMOS ADEQUADOS (NÍVEIS CRÍTICOS) DE MACRONUTRIENTES (g kg-1) EM ALGUMAS CULTURAS Cálcio Nutrição Mineral de Plantas NÍVEIS ADEQUADOS DE MACRONUTRIENTES PARA ALGUMAS HORTALIÇAS (TEORES EM FOLHAS, g kg-1) Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Sintomas de deficiência • Deficiência comumente ligada à fatoresclimáticos: condições de falta de água; • Baixo desenvolvimento das raízes; Cálcio Nutrição Mineral de Plantas • Baixo desenvolvimento das raízes; • Clorose e necrose nas folhas mais jovens (das margens para o centro); Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Alface – bordas das folhas mortas Mamona Cálcio Nutrição Mineral de Plantas ARROZ • As folhas terminais morrem conforme a deficiência se acentua, causando severo atrofiamento das plantas. À medida que a Cálcio Nutrição Mineral de Plantas atrofiamento das plantas. À medida que a deficiência persiste, as folhas mais velhas desenvolvem uma necrose marrom- avermelhada nas nervuras. Sintomas de deficiência • Nervura e pontos de crescimento com aspecto gelatinoso: necessidade do pectato de Ca p/ a formação da parede celular. Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Cálcio Nutrição Mineral de Plantas FEIJÃO Morte dos pontos de crescimento; murchamento de caule, pecíolo e brotos. Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Sintomas de deficiência • Podridão apical dos frutos ou “fundo preto”: menor competição com folhas. Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Cálcio Nutrição Mineral de Plantas MAÇÃ Maçã • Controle Cultural: – Evitar práticas que estimulem o vigor vegetal. – Reduzir a aplicação de N (vigor). Cálcio Nutrição Mineral de Plantas – Manter uma irrigação regular, mas não excessiva. – Calagem (dependendo do pH) • Controle Químico – Aplicação de CaCl2. – Cuidados: a aplicação pode causar queima das folhas e frutos Queima pela aplicação de CaCl2 Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Ca – deficiência em tomate � Flacidez dos tecidos da extremidade dos frutos → necrose deprimida, seca e negra. � Sintoma conhecido como podridão estilar ou “fundo- preto”. Cálcio Nutrição Mineral de Plantas preto”. Sintomas de deficiência de Ca em tomates Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Ca – deficiência em tomate � Períodos curtos de deficiência (mudanças bruscas condições climáticas): tecidos necrosados no interior dos frutos → CORAÇÃO PRETO Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Ca – deficiência em tomate � Fatores que contribuem para o aparecimento de deficiência de Ca em tomates (frutos): � irregularidade no fornecimento de água; Cálcio Nutrição Mineral de Plantas � altos níveis de salinidade; � uso de cultivares sensíveis; � altos teores de N, S, Mg, K, Cl e Na na solução do solo; � utilização de altas doses de adubos potássicos e nitrogenados (fórmulas amoniacais); � altas taxas de crescimento e transpiração. Ca – deficiência em tomate � Prevenção da ocorrência de deficiência: � aplicação adequada de corretivos; Cálcio Nutrição Mineral de Plantas � adoção de manejo eficiente da irrigação, evitando que a planta sofra estresse hídrico (florescimento e crescimento dos frutos). � Correção: � pulverização foliar de cloreto de cálcio a 0,6% (dirigida às inflorescências). Cálcio Nutrição Mineral de Plantas RESPOSTA A APLICAÇÃO DE Ca CALAGEM x GESSAGEM Cálcio Nutrição Mineral de Plantas 63% das áreas do Brasil com problema de acidez Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Fitotoxicidade de Mn Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Pauletti, V., Costa,L.C., 2008 vpauletti@fundacaoabc.org.br RESPOSTA A CALAGEM Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Sousa e Lobato, 2004 Camada arável DISTRIBUIÇÃO DO CALCÁRIO Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Perfil de distribuição transversal - Modelo DCA 7500 Velocidade: 7,2 km/h 150,00 200,00 250,00 M as sa ( em g ) Cálcio Nutrição Mineral de Plantas 0,00 50,00 100,00 150,00 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 Coletores M as sa ( em g ) - Fonte de CaO – 24 a 28% - Fonte de S – 14 a 17% - Desloca Ca em profundidade Decada 70 BRASIL GESSAGEM Cálcio Nutrição Mineral de Plantas - Desloca Ca em profundidade - Contém P2O5 – 0,8 a 1,2 % CNA Análise de solo CÁLCIO – 1 ano após aplicação -20 0 0 10 20 30 40 50 60 Ca - mmolc dm -3 C 0+G 0 Cálcio Nutrição Mineral de Plantas -120 -100 -80 -60 -40 -20 P ro f - cm C 0+G 0 C0 + G12000 C3420 + G0 C3420 + G12000 Análise de solo ENXOFRE – 1 ano após aplicação -20 0 0 50 100 150 200 250 S-SO4 - mg dm -3 C 0+G 0 Cálcio Nutrição Mineral de Plantas -120 -100 -80 -60 -40 -20 P ro f - cm C 0+G 0 C0 + G12000 C3420 + G0 C3420 + G12000 Trigo/Soja/Soja Produtividade 2500 3000 3500 4000 P ro d - k g h a -1 200405 RESPOSTA A GESSO Cálcio Nutrição Mineral de Plantas Prod (trigo 03)= 2861 + 0,06gesso R2 = 0,99** Prod (soja - 03/04)= ns Prod (soja 04/05)= 2443 + 0,04gesso R2 = 0,85** 0 500 1000 1500 2000 0 1500 3000 6000 12000 Gesso - kg ha-1 P ro d - k g h a 200405 200304 2003 Balanço hídrico: verão 03/04 Deficiência, Excedente, Retirada e Reposição Hídrica da safra de verão 2003/04 em Jaguariaíva ao longo do ano 20 40 60 80 100 m m 23/10/03 Semeadura Cálcio Nutrição Mineral de Plantas -60 -40 -20 0 20 M 1 M 2 M 3 J 1 J 2 J 3 J 1 J 2 J 3 A 1 A 2 A 3 S 1 S 2 S 3 O 1 O 2 O 3 N 1 N 2 N 3 D 1 D 2 D 3 J 1 J 2 J 3 F 1 F 2 F 3 M 1 M 2 M 3 A 1 A 2 A 3 m m Deficiência Excedente Retirada Reposição Balanço Hídrico sequencial, safra verão 2004/05, utlizando evapotranspiração potencial por Penman- Monteith, em Jaguariaíva-PR 75 100 125 150 175 200 Deficiência Excedente Retirada Reposição Balanço hídrico: verão 04/05 09/11/2004 Semeadura Cálcio Nutrição Mineral de Plantas -75 -50 -25 0 25 50 75 M 1 M 3 J 2 J 1 J 3 A 2 S 1 S 3 O 2 N 1 N 3 D 2 J 1 J 3 F 2 M 1 M 3 A 2 m m CÁLCIO - Forma Absorvida: Ca2+ - Mobilidade na planta: Imóvel - Teores médios na planta: 2 - 10 g kg-1 (geral) - Funções nas Plantas: Ativador Enzimático, Parede Celular - Sintomas de deficiência: Pequeno desenvolvimento do sistema radicular, podridão dos frutos. Cálcio Nutrição Mineral de Plantas radicular, podridão dos frutos.
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