MICRONUTRIENTES DE PLANTAS NO SOLO BO3-
ClFe2+
Mn2+
MoO4Zn2+
Cu2+
MICRONUTRIENTES DE PLANTAS NO SOLO
Ç ÃO 1. INTRODU Ç
Conceito: micronutrientes em funç ão ão da baixa exigência , Necessidade
→ →
gramas a poucos kg /ha
B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn
( Co, Ni, Si e Na)
Extração comparativa de macro e micronutrientes. Elemento N P K Ca M S
Soja(5)* Milho(6)* Trigo (3)* ------------- kg/t** ------------
83,5 8,4 32,1 15 8 8,2
24,9 4,3 18,2 3,9 44 2,6
28,3 6,9 20,6 3,7 21 4,3
------------ g/t** ----------B Fe Mn Cu Zn Mo
55 513 165 29,5 64 5,3
18,0 235,7 42,8 10,0 48,4 1,0
19,9 374 106,1 6,2 19,8 -
* ( ) número de bibliografias consultadas. ** quantidade de nutriente extraída por tonelada de grãos produzida.
Adaptado de Pauletti, 1998
MICRONUTRIENTES DE PLANTAS NO SOLO 1. INTRODU Ç ÃO Deficiências
→ → comuns
atualmente
• regiões dos cerrados: solos geneticamente pobres • cultivo intensivo de plantas de maior produtividade: maior exportação e esgotamento das reservas
• uso de fertilizantes NPK mais concentrados: ↓ ↓ “impurezas” •
doses elevadas de calcário
•
modernização dos laboratórios e aprimoramento de técnicas de análise
MICRONUTRIENTES ANIÔNICOS BO3-
Cl-
MoO4-
MICRONUTRIENTES ANIÔNICOS Deficiências Deficiências de boro de boro têm boro têm têm sido sido constatadas . molibdênio são são menos menos comuns, enquanto enquanto de cloro ainda cloro ainda ainda não não foram foram observadas. observadas .
MICRONUTRIENTES ANIÔNICOS Na Na planta Boro Contato Contato -- Fluxo Fluxo de de massa Transporte Transporte de de açúcares Elongação Elongação celular
DEFICIÊNCIAS DE MICRONUTRIENTES MAIS COMUNS NO BRASIL
BORO Algodoeiro Algodoeiro (3 (( 3) 3 ) ) )
Cafeeiro Cafeeiro (10 (( 10) 10 ) ))
Batata Batata (5 (( 5) 5 ) ) ) omate ro
Girassol Girassol (3 (( 3) 3 ) ) )
Pinus Pinus (4 (( 4) 4 ) ) )
Citros Citros (6 (( 6) 6 ) ) )
Soja Soja (3 (( 3) 3 ) ) )
Alho Alho (7 (( 7) 7 ) ) )
Mamoeiro Mamoeiro (4 (( 4) 4 ) ) )
Trigo Trigo (3 (( 3) 3 ) ) )
Couve- Couve -flor -flor flor (10 (( 10) 10 ) ))
Videira Videira (4 (( 4) 4 ) ) )
Amendoim ( Amendoim (3 (3) 3 ) ) )
Repolho Repolho (7 (( 7) 7 ) ) )
Plantas deficiêntes em B
Feijão
Citros
Café
superbrotamento
Eucalípto
Cana IPNI Brasil/Foto
MICRONUTRIENTES ANIÔNICOS NA PLANTA: PLANTA: : CLORO Contato Contato -- Fluxo Fluxo de de massa Fotólise Fotólise da da água água no no fotossistema fotossistema II Regulador Regulador osmótico
MICRONUTRIENTES ANIÔNICOS NA PLANTA: PLANTA: : MOLIBDÊNIO Contato Contato -- Fluxo Fluxo de de massa Redutase Redutase do do nitrato Nitrogenase
DEFICIÊNCIAS DE MICRONUTRIENTES MAIS COMUNS NO BRASIL
MOLIBDÊNIO Soja Soja (5 (( 5) 5 ) ) ) Cafeeiro Cafeeiro (1 (( 1 ) )) ) Couve- Couve -flor -flor flor (10 (( 10) 10 ) )) Melão Melão (3 (( 3) 3 ) )) Citros Citros (1 (( 1 ) )) )
Plantas deficiêntes em Mo
Café
Cana
Citros
IPNI Brasil/Foto
Sintoma de deficiência de Mo em amendoim
MICRONUTRIENTES CATIÔNICOS 2+
Fe2+
Mn2+ Cu2+
MICRONUTRIENTES CATIÔNICOS
Deficiências Deficiências
de de
zinco
têm têm
sido sido .
Deficiências Deficiências de cobre, ferro ferro e manganês são mais mais localizadas. localizadas .
MICRONUTRIENTES CATIÔNICOS
Na Na Planta: Planta : : •
- -
•Pouco Pouco Pouco móveis móveis no no floema •Constituintes Constituintes Constituintes de de enzimas •Ativadores Ativadores Ativadores enzimáticos
DEFICIÊNCIAS DE MICRONUTRIENTES MAIS COMUNS NO BRASIL
COBRE Arroz (2) Canade-açúcar (8) Cana-de Trigo (10 10)) Cafeeiro (8) Cebola (4) Citrus (7)
Plantas deficiêntes em Cu
Citros
Cana
Soja IPNI Brasil/Foto
DEFICIÊNCIAS DE MICRONUTRIENTES MAIS COMUNS NO BRASIL
FERRO Canade-a úcar (2) Cana-de Sorgo (7) Cafeeiro (5) Cacaueiro (3) Abacaxi (10 10))
Plantas deficiêntes em Fe
Imagem do Grupo Stoller
o
Citros
Imagem do Grupo Stoller
Arroz
Soja ,
Café IPNI Brasil/Foto
DEFICIÊNCIAS DE MICRONUTRIENTES MAIS COMUNS NO BRASIL
MANGANÊS Citros (10 10)) Cafeeiro (1) CanaCana-dede-açúcar (4) Feijoeiro (2) Mandioca (2)
Plantas deficiêntes em Mn
Soja
IPNI
Imagem do Grupo Stoller
Milho
Toxidez de Mn em planta de macieira
DEFICIÊNCIAS DE MICRONUTRIENTES MAIS COMUNS NO BRASIL
ZINCO Arroz (10 10))
Mandioca(7)
Sorgo (7)
Pessegueiro (4)
Trigo (8)
Pereira (4)
Soja (6)
Videira (2)
Plantas deficiêntes em Zn
Citros
Soja
Imagem do Grupo Stoller
Milho IPNI Brasil/Foto
Frequência de ocorrência das deficiências no Estado de São Paulo Micronutrientes
Boro Cobre Ferro Manganês Zinco
% de solos c/ deficiência
22% 6% 0,3% 19% 35% Raij (1996)
MICRONUTRIENTES DE PLANTAS NO SOLO 2. ORIGEM E TEORES NO SOLO
Quantidade total na rocha - Minerais mais comuns
Quantidade total no solo (mg/kg)
Fe(10.000 a 100.000) > Mn (20 a 3000) > Zn (10 a 300) > Cu (10 a 80) > B (7 a 80) > Mo (0,2 a 10)
MICRONUTRIENTES DE PLANTAS NO SOLO 2. ORIGEM E TEORES NO SOLO
Quantidade total na rocha - Minerais
uan
mais comuns
a e o a no so o mg g
Fe(10.000 a 100.000) > Mn (20 a 3000)> Zn (10 a 300) > Cu (10 a 80) > B (7 a 80) > Mo (0,2 a 10)
CONTEÚDO TOTAL DE MICRONUTRIENTES EM SOLOS
Elemento
Mundo
Brasil
-------------------------- mg/kg -------------------------Boro
5
Cloro
50
Cobre
5
- 100
2
-
335
Ferro
0,5
- 4 %1
0,8
-
20 %
-
2200
Manganês Molibdênio Zinco
200 0,5 10
1Exceto
- 100
31
- >1000
- 4000
-
54
-
10
- 5
0,06
-
6
- 300
4
-
263
horizontes enriquecidos com ferro . ( Adapt. Schroeder (1984) e Malavolta et al.(1991)
3. Disponibilidade de micronutrientes no solo
3.1. Formas de absor çã o 3.2. N í veis cr í ticos 3.3. Fatores do solo que afetam a disponibilidade aniônicos: B, Cl, Mo catiônicos: Cu, Fe, Mn, Zn
3.1.
3. Disponibilidade de micronutrientes no solo
3.1. Formas de absor ç ão
3.2. N í veis cr í ticos 3.3. Fatores do solo que afetam a disponibilidade aniônicos: B, Cl, Mo catiônicos: Cu, Fe, Mn, Zn
3.2. NÍVEIS CRÍTICOS PARA MICRONUTRIENTES NO SOLO TEOR
B
Zn
Fe
Cu
água quente
Mn
DPTA 3
---------------------------------- mg dm ----------------------------------
Baixo
< 0,2
< 0,5
< 4,0
< 0,2
< 1,2
Médio
0,2 - 0,6
0,6 - 1,2
5,0 - 12,0
0,2 - 0,8
1,3 - 5,0
Alto
> 0,6
> 1,2
> 12,0
> 0,8
> 5,0 (Raij et al, 1997)
3. Disponibilidade de micronutrientes no solo
3.1. Formas de absor ç ão
3.2. N í veis cr í ticos
. .
r
u
aniônicos: B, Cl, Mo catiônicos: Cu, Fe, Mn, Zn
Disponibilidade ABSORÇÃO DE de MICRONUTRIENTES micronutrientes PELAS PLANTAS
MATÉRIA MICRORGA-NISMOS
SOLU ÃO DO SOLO
MINERAIS CRISTALINOS E PRECIPITADOS
ADSORÇÃO
3.3.FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
a. origem geol ógica do solo rocha e grau de intemperizaç ão grau de de intemperização mais mais < micronutrientes mais intemperizado mais lixiviado
Micronutrientes no solo em relação ao material de origem Granito
Fe Fe > Mn Mn > Zn Zn > BB > Cu Cu > Mo
Basalto
Fe = Cu Fe > Mn Mn > Zn Zn = Cu > BB > Mo
Calcáreas Fe = BB > Cu Fe > Mn Mn > Zn Zn = Cu > Mo Arenito
Fe Fe > Mn Mn > BB > Cu Cu > Zn Zn > Mo
Folhelho Fe Fe > Mn Mn > BB > Zn Zn > Cu Cu > Mo
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
b. textura e composi çã o da fraç ão argila o: por covalência ( - Cl ) Adsor çã
oxidos > caulinita > ilita > montmorilonita > vermiculita
Aniônicos: ↑ ↑ argila
∴ ↑ ↑ CTC
o B: ↑ ↑ adsor çã
↓ ↓ disponibilidade
Cl, Mo: ↑ ↑ repulsão Catiônicos: ↑ ↑ argila
↓ o ↑ ↓ adsor çã ↑ disponibilidade
↑ o ↓ ↑ CTC ↑ ↑ adsor çã ↓ disponibilidade
MICRONUTRIENTES ANIÔNICOS BO3-
Cl-
MoO4-
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
b.Textura e Composição Solos Arenosos : : disponibilidade B Óxidos de Fe e Al > adsorção
de B e Mo Mo - - alta energia
c – Reação do solo 2D Graph 2
e t n e c s e r
Fe, Cu2+, Mn e Zn2+
Mo e Cl-
e d a d i l i b i n o p s i D
HPO3N, SO42- e BO3K+ , Ca2+, Mg2+ Al3+
5,0
5,5
6,0
6,5
pH
7,0
7,5
8,0
3.3.FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
c. cc Reação do solo (pH)
Cl e Mo pH disponibilidade
de B de B B ( B(OH) ) 4
3.3.FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
c. reação do solo
niônicos: B : ↑ ↑ H ↑ H BO ↑ ↑
adsor çã o
Cl, Mo: ↑ ↑ repulsão
-
H BO
↓ ↓ disponibilidade
↓ ↓ adsor ç ão ↑ ↑ disponibilidade
3.3.FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
c. Reação do solo (pH) - ] calagem ] ] pH pH [ OH - - - - - H + OH H BO H3 3BO H 2 3 3 2 3 3
(pH > 7)
adsorção à óxidos de Fe e Al semelhante - - )) ao fosfato (H 2 2PO 4 4 )
0,3
Latossolo Húmico Latossolo Roxo Latossolo Vermelho Escuro Planossolo
g 0 0 1 / 0,2 l o m m , o d i v r o d 0,1 a o r o B
0
↑ H2BO-3/H3BO3 ácido fraco
4
5
6
7
8
pH na solução
Efeito do pH na adsorção de B em solos do Rio Grande do Sul (Wolkweis, 1989)
30
o d 25 a x i F B % 20
15
4
4.5
5
5.5
pH
Adsorção de boro por um LEm em função do pH do solo . (Cruz et al 1978)
OH ÓXIDO Al – OH + H3 BO3 + OH
OX.Al - O - B - OH- + H2O OH
6
3.3.FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
c. reação do solo
Aniônicos: B : ↑ ↑
adsor çã o
↑ ↑ pH ↑ ↑ H 2BO3 /H 3BO3
↓ ↓ disponibilidade
Cl, Mo : ↑ ↑ repulsão
↓ ↓ adsor ç ão ↑ ↑ disponibilidade
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
c. Reação do solo (pH) solos tropicais – tropicais – carga variável com o pH pH pH carga
negativa
- - 2 - de Cl e MoO 4 repulsão de Cl 4
pH 2,6 - 4,0
25 g 0 0 20 1 / l o m m15 , o d i v r 10 s d a l C 5
0
pH 4,2 - 4,3 pH 4,4 - 4,5 H47-48 pH 5,8 - 6,0
40
50
100
150
Cl na solução, meq / L Adsorção de Cl em solo em função da concentração e pH da solução
3.3.FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
c. Reação do solo (pH) calagem
MoO
2-
pH
[ OH- ]
+ OH- desloca o o Mo
OH- > H2 PO4- > MoO4= > SO4= > NO3- ≥ ClMoO4= adsorvido à óxidos de Fe e Al semelhante ao fosfato (H2PO4-)
0 MoO4 o r 5 t i l / l o m , e 10 d a d i v i t a g o15 l -
Zn ++ Cu ++
Mn++ Fe ++
20 4
5
6
7
8
pH Espécies iônicas em equilíbrio na solução do solo em função do pH
Al – O – HMoO3 + OH
Al – OH + HMoO4-
Mo ads
Mo solúvel
10
8
) l m / g µ 6 ( o ã ç u l o s 4 m e o M
2
0
0
2
4
6
8
10
pH do solo
Influência do pH na disponibilidade de molibdênio do solo. (Veleda ,1984)
60
60 100% de adsorção
) g 50 k / l o m40 m ( o d i 60 v r o s d 20 a M10
0 0
100% de adsorção 50 40 60 20 10
Goethita 4
6
8
pH
10
12
0 0
Gibbsita 4
6
8
10
pH
α-FeOOH) Adsorção de molibdato por Goethita (α e Gibbsita [γγ-Al(OH3)] em função do pH
12
300
o l o s g 200 / g µ , o d i v r o s a o 100 M
ARGILOSO
MÉDIA
ARENOSO 0 4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
pH do solo
Adsorção de molibdênio em três solos em função do pH
3400 a h / g k , a j o s e d s o ã r g e d o ã ç u d o r P
3200
3000
2800
2600 Com Mo Sem Mo
2400
2200 4,4
4,6
4,8
5,0
5,2
5,4
5,8
pH em Ca Cl 2
Produtividade de soja em função do pH do solo, com e sem molibdênio, em LR álico de Campo Mourão - PR. (Lantmann et al, 1989)
MICRONUTRIENTES CATIÔNICOS 2+
Fe2+
Mn2+ Cu2+
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
b. textura e composi çã o da fraç ão argila o: por covalência Adsor çã
oxidos > caulinita > ilita > montmorilonita > vermiculita
Catiônicos: ↑ ↑ argila
↑ o ↓ ↑ CTC ↑ ↑ adsor çã ↓ disponibilidade
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
b. Textura
maior % maior % de argila maior a maior a adsorção de
Fe 3+, Cu 2+, Mn 2+ e Zn 2+ menor disponibilidade menor disponibilidade de micronutrientes Ligação Covalente: Cu 2+ > Zn 2+ > Mn 2+
c – Reação do solo 2D Graph 2
e t n e c s e r
Fe, Cu2+, Mn e Zn2+
Mo e Cl-
e d a d i l i b i n o p s i D
HPO3N, SO42- e BO3K+ , Ca2+, Mg2+ Al3+
5,0
5,5
6,0
6,5
pH
7,0
7,5
8,0
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
c. Reação do Solo (pH) so os trop ca s – s – carga var ve com o p pH pH carga
negativa
adsorção
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
c. Reação do Solo (pH) - ] Calagem ] ] pH pH [ OH -
- 3+ + 6OH - ex.: 2Fe 3 2Fe(OH) 3 3 2Fe(OH) 3
Fe 2 O + 3H 2 O 2O 3 3 2O pouco pouco solúvel
pH pH disponibilidade
dos micronutrientes
0 MoO4 o r 5 t i l / l o m , e 10 d a d i v i t a g o15 l -
Zn ++ Cu ++
Mn++ Fe ++
20 4
5
6
7
8
pH Espécies iônicas em equilíbrio na solução do solo em função do pH
100 80 % , o d i 60 v r o s d 40 a u 20 0 4,5
5,0
5,5
6,0
pH Adsorção de Cu em função do pH do solo
(Ferreira & Cruz, 1988)
50 ) % ( E R B O C E D A V I T A L U M U C O Ã Ç R O S S E D
40
30
10
0 3 ,5
4 ,0
4 ,5
5 ,0
5 ,5
6 ,0
6 ,5
7 ,0
7 ,5
8 ,0
pH
Dessorção de Cu nativo do solo em função do pH (Hogg et al, 1993)
1000
+ 2
e F m p p
350
35 3,5 6,0
6,5
7,0
7,5
pH Fe3+ + 3 OH-
Fe (OH)3
(insolúvel)
Solubilidade do Fe2+ em função do pH do solo (Bataglia, 1988)
Mn trocável em função do pH do solo
1000
SOLO 1
SOLO 2
800 600 400 200 LRd
0 2000 g k / 1000 g m 800 , o d i 600 v r o 400 s
Cd
SOLO 3 pH
SOLO 4
7 6 5
a 200 n Z 0
LRe
1000
Tbe
SOLO 5
SOLO 6
800 600 400
LEd
200 LEd
0 0
4
8
12
16
20
0
4
8
12
16
20
Zn na solução de equilíbrio, µg / ml
Zn adsorvido em função da concentração da solução e do pH do solo (Machado & Pavan, 1987)
15
a
L E V 10 Á C L O A R 5 T T
O T O D M E G A T N E C R O P , n O Ã Ç A R F
0 b O T A N O B R A C
40
Horizonte A 1 Horizonte B t
30 20 10 0 36
c
O 24 D I X Ó
12 0 4,5
5,5
6,5
7,5
8,5
pH
Destino do Zn (resíduo siderúrgico) aplicado a um PVA, após sete semanas de incubação em função do pH do solo (Machado Sobrinho et al, 1994)
120
100 s a i d 80 5 1 /
PV - pH 4,9
PV=22% de argila LE=72% de argila
LE - pH 4,4
2 -
m60 c . n Z l o m n 20
PV - pH 6,0 LE - pH 5,5
0 0
10
20
mg Zn.dm-3
40
Fluxo difusivo de Zn em função do pH em dois solos (Oliveira et al, 1999)
650
1 -
a h 500 / g , O Ã Ç R O S 350 A
Mn Zn 200 0
2
4
6
CALCÁRIO, t / ha -1 Efeito da aplicação de doses de calcário na superfície sobre a absorção de Mn e Zn pela soja (Caires et al., 2000)
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
d. umidade e aeraç ão (potencial redox) so os ox
cos a aga os: pH ≅ ≅ 6,8 ↑ ↑ disponibilidade
Fe2+ e Mn2+
Acúmulo de água em curvas de nível – modificações das condições redox (Earth Sciences for Society Foundation, 2005)
Solos sob inundação – ambiente anaeróbico - redutor
Principais camadas existentes num ambiente inundado e processos correspondentes,envolvendo micronutrientes catiônicos
ua Oxidação
2 –
O2, Mn4+, Mn2+, Fe3+, Fe2+ O2 ⇒ H2O Mn4+ ⇒ Mn3+ ⇒ Mn2+
Redução
Fe3+ ⇒ Fe2+ Fe2+ + S2- ⇒ FeS
d. umidade e aeraç ão (potencial redox) 2+ Fe 3+ Fe
ou
3+ Mn 4+ Mn
Fe 2+ + H 2 FeS (pirita) 2S Mn 2+
mais oxidado oxi a o reduzido uzi o mais reduzido re formas reduzidas mais absorvidas
Cu 2+ + H 2 CuS (insolúvel) 2S
A redução do Fe é considerada a mais importante reação química em solos inundados porque a partir dela são desencadeados outros processos. Plintita
Solo Drenado
Oscilação do Lençol-freático
Solo Inundado
Eletromicrografia de pirita em solo sulfídrico resultado da redução bacteriana de sulfato e ferro em condições alagadas (Earth Sciences for Society Foundation, 2005)
3.3. FATORES DO SOLO QUE QU E AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
solos drenados predominam Fe 3+ e Mn 4+
pouco solúveis haver deficiência deficiência de de Fe e Mn pode haver deficiência
so os nun a os
pode
Ex.: Fe solúvel
haver toxidez de Mn e Fe
antes / / após após inundação 0,1 mg kg -1 / 600 mg kg -1
Ocorre aumento do pH do solo de forma natural
Fe consome 3 H + para cada e- transferido. Mn consome 2 H + para cada e- transferido.
Fe(OH) Fe (OH)3 + 3H+ + e- ⇒ Fe2+ + 3H2O
Equilíbrio iônico entre essas formas ocorre em pH 6,0
3.3. FATORES DO SOLO QUE QU E AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
inundação de um solo oxídico ( alto teor de Fe 3+ ) )) ) + Fe 2 O + H O + 2H O 2 2 3 2
2Fe(OH) 2 2
Aumenta o pH do solo
90 70 o l o s o 50 n
+ 2
e F e 30 d %
10
600
700
800
900
Eh, milivolts
Potencial redox de um solo drenado com oxidação de Fe2+ para Fe3+ Inundação: ↓ Ψ redox ↓ Fe3+ ↑ Fe2+ Fe (OH)3- -+ e- + 3 H+ → Fe2+ + 3 H2O ∴ ↑ pH
7,0
6,5
H 6,0 p
5,5 A depressão inicial de pH é ƒ da [O2] residual formando CO2 pelos microrganismos aeróbicos restantes.
5,0
0
20
40
60
80
100
120
Tempo de alagamento em dias
Variação do pH de solo oxídico após alagamento Adaptado Moraes e Freire 1974
9 8 7 O 2 H 6 H p
5
Solo Básico Solo Básico
4
Solo Ácido
3
0
10
20
30
40
50
Dias após inundação
60
70 Adapt. Ponnamperuma 1972
⇑ pH solo ácido ƒ OH⇓ pH solo alcalino ƒ ⇑ [CO2] - liberação H+ e acúmulo de ácidos orgânicos
Alterações no pH e no potencial redox de nove solos de várzea submetidos à inundação na presença e ausência de calagem (Mello et al, 1992)
Alterações nos teores de Fe2+ e Mn2+ de nove solos de várzea submetidos à inundação na presença e ausência de calagem
(Mello et al, 1992)
600
Solo com pH 4,6 Solo com pH 5,3 Solo com pH 5,5 Solo com pH 6,6 Solo com pH 7,6
500
) m p p ( + 2
e F
400 300 200 100 0
0
2
4
6
8
10
12
Semanas de submersão Adaptado Ponnamperuma 1976
14
16
18
Fe na solução de um Planossolo (hidromórfico) submetido a alagamento (Sousa et al, 2002)
Alterações no teor de Fe2+ de três solos após doze semanas de alagamento 300 250
Vertissolo Plintossolo(concreções ferruginosas) Planossolo(hidromórfico)
200
100 50 0 3
6 9 Semanas de Alagamento
12
Madruga (1999)
Sintoma de toxidez de Fe
Oxidação das raízes por Fe2+ Inibe a absorção de N (deficiência de N)
O arroz tolera níveis de Fe de 200 a 300 mg dm -3. Há formação de crosta de oxido férrico (ferrugem) na raíz diminuindo a área de absorção.
Alternativas
• Cultivares resistentes, • Aplicação de calcário, • Drenagem alternada - lavar o excesso de Fe,
• Entrada de O2 , • Adubação.
Ciclo de oxirredução do MANGANÊS no solo (solúvel, adsorvido)
Redução
Mn2+ Oxidação
Oxidação
Redução
Mn3+
Mn4+
MnO2 nH2O
MnO2 nH2O
(óxido reativo)
Oxidação Redução
MnO2
(óxido inerte)
Ciclo de oxirredução do MANGANÊS no solo . Redução do Mn4+ para o Mn2+ , três semanas. . Geralmente não ocorre toxidez de Mn. . Precipitação de MnCO3 , MnS, Mn3O4 , Mn3(PO4 )2 . A redução microbiana para o Mn é mais vagarosa, tornando mais lenta a variação do potencial redox.
. O Mn2+ compete diretamente com o Fe 2+ no processo de absorção (raiz).
90
Solo com pH 5,9 Solo com pH 5,5 Solo com pH 5,4 Solo com pH 7,6 Solo com pH 6,6
80 70 ) m p p ( + 2
n M
60 50 40
A queda abrupta do Mn é ƒ da reci ita ão como MnCO
20 10 0
0
2
4
6
8
10
Semanas de submersão
12
14
16
Adapt. Ponnamperuma 1977
Solubilidade de Mn em solo sob inundação
Alterações nos teores de Fe2+ e Mn2+ de nove solos de várzea submetidos à inundação na presença e ausência de calagem
(Mello et al, 1992)
Mn na solução de um Planossolo (hidromórfico) submetido a alagamento (Sousa et al, 2002)
Período de estabilização de pH, Fe e Mn Final do Preparo do solo
Semeadura Drenagem Adubação
15 dias
15 a 30 dias
5 dias
pH
Drenagem após 15 a 30 dias da floração
1 a 3 dias Fe Mn 98
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENT MICRONUTRIENTES ES
e. matéria orgânica mineralização: ↑ ↑ disponibilidade
. complexos orgânicos solúveis com o H o H 3 BO 3 . ânions orgânicos deslocam o MoO o MoO 4 2- adsorvido
Cu2+
L / g m , s o d a l o c r e p
2+
n Z e u C
C orgânico dissolvido, mg/L
Cu e Zn no extrato de percolação (mineralizados (mineralizados)) a partir da decomposição da MOS
(Zhu & Alva, 1993)
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
e. matéria orgânica complexação: todos os cátions metálicos complexos orgânicos : cadeias maiores e mais estáveis
disponibilidade
cadeias menores e menos estáveis
disponibilidade
QUELATIZAÇÃO íon metálico
colóide protetor
(eletropositivo)
(eletronegativo)
Cu2+
íon metálico quelatizado (neutro)
Cu
CÁTION COMPLEXADO ou QUELATIZADO POR ÂNIONS ORGÂNICOS
citrato, oxalato, tartarato, gluconato, malato, etc..
Cu – 98 a 99% Mn – 84 a 99% Zn – até 75%
Cu2+
Cu2+
Complexação de Cu pelo ácido fúlvico do solo
(Souza, 1989)
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
f. interação com outros nutrientes cálcio:
Ca
Mn
inibição competitiva (Ca 2+ e Mn 2+ ) ))
Ca B B
borato de cálcio Ca 3 2 3(BO3) 2 pouco solúvel
desequilíbrio:
Cu, Fe, Mn e Zn
Zn Cu
Zn,
Cu e Mn
Fe
3.3. FATORES DO SOLO QUE AFETAM A DISPONIBILIDADE DE MICRONUTRIENTES
f. interação com outros nutrientes fósforo: ↑ ↑ P ↑ ↑ adsor ç ão Zn
↓ ↓ disponibilidade
Zn
P insolubiliza Zn na rizosfera
. A fosfatagem e a calagem favorecem a precipitação de Fe e Mn reduzidos após inundação.
Fe
0
0 P
0 Fe
0
Zn+
Adsorção de Zn por óxido de ferro favorecida pela adubação fosfatada
Deficiência de Zn induzida por P em milho
Efeito da aplicação conjunta de P e Zn na produção de milho
P205 k /ha
0 90 180 Sá et al.,1990.
Zn k /ha
0 5.974 6.517 6.301
3 6.716 6.671 6.376
6 6.794 7.313 6.427
4. Elementos benéficos
Adsorção de Ni em função do pH, MO e FeOx. do solo (Mellis et al, 2004)
4. Elementos benéficos
Até 10% do peso de matéria seca (Epstein, 2006)
Alterações Anatômicas: espessura da parede celular Epiderme
Deposição de Si Barreira Mecânica Dupla camada de sílica cuticular Diminui a transpiração Proteção contra praga e doenças
Efeito do Si na transpiração do Arroz TRANSPIRAÇÃO Perfilhamento Elongamento
TRATAMENTOS
-- Peso
H2O
transpirada/M.Seca/ 7 dias ---
+ Si
377
280
- Si
442
400
+ Si/ - Si
0.85
0.70
Fonte: Takahashi (1995)
Larvas de Eldana saccharina alimentadas com cana-de-açúcar tratada e não tratada
- Si
+ Si Foto: Olivia Kvedaras, 2005 (Àfrica do Sul)
Pragas Si x RESISTÊNCIA DA CANACANA-DE DE--AÇÚCAR (Diatraea Saccharalis F.)
Na SiO
No lantas atacadas
g/vaso (40L)
% Total
Peso Mat. Seca
Si Folhas
%
g/planta
%
0
44
73
450 c
0,29
68 136
12 4
20 7
482 b 505 a
1,39 2,39
DOENÇAS - Si
+ Si
48 72 96 120 Rodrigues Rodri gues et et al. (2003) (2003)
Aplicação superficial de silicato
Estrutur a da sílica amorfa hidratada (SiO2) com sua Estrutura sua superf superfíci ície e reativa aumentada pelos grupos OH- (Williams, 1986)
Aplicação superficial de Si no terceiro corte da cana
Foltran & Crusciol (2007)
Produtividade média de 4 experimentos – – Usinas: São Luiz, São Martinho, Catanduva e Santa Adélia (Cana Planta – – Safra 2001) 161 a 159 h / 157 , o 155 ã ç 153 u d o 151 r P149 147
2
y = -0,25x + 2,6x + 151,7 2
R = 0,94
2
y = -0,3125x + 1,725x + 151,95 2
R = 0,99
0
1
2
3
4
Dose Aplicada, t/ha
5
6 Korndörfer
118 1 -
y = -0,4768x 2 + 4,7843x + 104,28 R2 = 0,95
116
a 114 h / t , a n 112 a c e d 110 o ã ç 108 u d o r P 106
Calcário Silicato
y = 0,205x + 105,39 R2 = 0,54
104 102 0
2
4
Doses aplicadas, t/ha
6 -1
Efeito da aplicação do silicato de cálcio e do calcário na produção de colmos de cana-soca cultivada num Latossolo Vermelho amarelo (Silveira Jr, et al 2003).
180 Carbonato de Ca Silicato de Ca
a176 h / t , 172 o ã
CaSiO3 CaCO3
u 168 d o r 164 P
160
0
2 3 4 Dose aplicada, t/ha
6 Korndörfer
Silício como nutriente aplicado no sulco de semeadura na cultura do milho (CAT Uberlândia, 2005/2006)
(sacas/ha)
Silício como nutriente aplicado no sulco de semeadura na cultura do milho (CAT Uberlândia, 2005/2006)
5. Contaminações no solo Contaminações por metais pesados, oriundos sobretudo do uso, a cada dia mais frequente, de resíduos industriais, como escórias de aciarias, e resíduos urbanos, como lodos de esgoto e compostos de lixo.
1,0
Calcário LC LB Lcal E
)0,8
1 -
g k g0,5 m (
4,0
ŷ = 0,00 ŷ = 0,04+0,06**x R2 = 0,94 ŷ = 0,01+0,01**x-0,01**x2 R2 = 0,97 ŷ = 0,01+0,15**x-0,01**x2 R2 = 0,99 ŷ = 0,01-0,04**x+0,01x2 R2 = 0,99
Calcário ŷ = 0,00 LC ŷ = 0,95 LB ŷ = 0,89-0,20**x+0,06**x2 R2 = 0,93 ŷ = 0,68+0,63*x-0,07**x2 R2 = 0,97 Lcal ŷ = 1,04 E
3,0
)
1 -
g k g2,0 m ( r C
d C
0,3
1,0
Cádmio
0,0 0
100
2
4
Dose (Mg ha-1)
6
8
Calcário ŷ = 16,93 LC = 20,43+10,08x-1,18*x2 + R2 = 0,89 ŷ = 41,97 LB ŷ = 29,79 Lcal ŷ = 18,697+2,944*x R2 = 0,74 E
80 )
1 -
g k 60 g m (
40
Cromo
0,0 0
10,0
2
4
6
Dose (Mg ha-1)
8
Calcário ŷ = 2,92 LC = 0,88 LB ŷ = -0,09+1,03**x R2 = 0,79 Lcal ŷ = -0,04+0,59**x R2 = 0,88 E ŷ = -0,66+0,88**x R2 = 0,94
8,0 )
1 -
g6,0 k g m (
4,0
b P
V
20
2,0
Chumbo
0 0
2
4
Dose (Mg ha-1)
6
8
Vanádio
0,0 0
2
4
Dose (Mg ha-1)
6
Metais pesados acumulados em LV após 3 aplicações de resíduos industriais e urbanos
8
(Freitag & Büll, 2008)
Metais pesados adicionados ao solo (0-20cm) pela aplica ção de composto de lixo em dois anos agr ícolas Dose de composto de lixo (t ha -1) Metal 48
88
132
______________ mg kg-1 ______________ Cádmio
-
-
-
Cobre
5,36
10,73
16,09
Cromo
1,05
2,11
3,16
Níquel
0,51
1,02
1,53
Chumbo
2,49
4,96
7,45
Zinco
7,46
14,92
22,39
Oliveira et al (2002) - RBCS