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- 1. Micronutrientes: Cobre LSO5905 – Fertilidade do solo Prof. Dr Paulo Sergio Pavinato Guilherme Lucio Martins Marcos Ferreira Teixeira Piracicaba – 2019
- 2. Introdução • 8 micronutrientes essenciais: • Importância atual devido: Solos do cerrado são deficientes em micronutrientes Aumento de produtividade > remoção de micronutrientes Incorporação inadequada e/ou doses elevadas de calcário Aumento da utilização de NPK de alta concentração Aprimoramento de ferramentas de análise foliar
- 3. Funções nas plantas Estrutural • Formação de proteínas • Mobilização de ferro Constituinte/Ativador Enzimas • Oxidase • Lacase • Citocromo • Plastocianina Processos • Fotossíntese • Respiração • Regulação hormonal • Fixação do N
- 5. Dinâmica do nutriente no solo • Abundante em rochas ígneas • Formas de ocorrência Cu+ , Cu2+ e metálica em alguns minerais • Pouco móvel no solo • Fração orgânica (Ácidos húmicos e fúlvicos) atua na complexação, auxiliando na mobilidade e disponibilização. • Nos solos, a concentração de cobre varia de 10 a 80 mg.kg-1, média de 30 mg.kg-1
- 6. Dinâmica do nutriente no solo Micronutriente x Superfície inorgânica - --- - - --- ---- - - -- - + + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + + + ++ • É Reversível • Controlado pela difusão iônica • É estequiométrico • Seletividade de preferência • Raio iônico • Energia de hidratação ++
- 7. Dinâmica do nutriente no solo Coloide (Argila / MO) Raiz Difusão Fluxo em massa Interceptação radicular
- 8. Absorção: Contato íon x raiz Elemento Processo de contato (%) Interceptação radicular Fluxo de massa Difusão B 3 97 0 Cu 15 5 80 Fe 40 10 50 Mn 15 5 80 Zn 20 20 60 Mo 5 95 0
- 10. Processos que afetam a disponibilidade • Íon da solução para a partículaSorção • Íon da partícula para a soluçãoDessorção • Fase independente Precipitação e dissolução
- 11. Fatores que afetam a disponibilidade Textura Matéria orgânica pH do solo Balanço de nutrientes
- 12. Textura Solos argilosos são menos propensos a apresentar deficiências
- 13. Textura Solos arenosos com pouca MO podem apresentar deficiência devido a perdas por lixiviação
- 14. Matéria orgânica • Constante de estabilidade K: • Indica a solubilidade e mobilidade dos micronutrientes metálicos em solos • M: concentração em mol.L-1 do íon • R: concentração em mol.L-1 da subs orgânica • X: número de moles da partícula orgânica que combina-se • MR: concentração em mol.L-1 do íon quelatizado 𝑀 + 𝑥𝑅 → 𝑀𝑅𝑥 𝐾 = 𝑀𝑅𝑥 (M)x Poder de formação: Cu > Zn > Mn
- 15. Matéria orgânica Quelatização Estabilização Cu Ac fúlvicos Ac húmicos Cu M.O. Cu Complexo Íons livres
- 16. Matéria orgânica • Solos orgânicos são mais prováveis de apresentarem deficiências • A presença de outros íons metalicos reduzem a disponibilidade de cobre, independente do tipo de solo
- 18. pH • Solubilidade dos íons metálicos decrescem com o aumento do pH • Íons de Fe e Mn decrescem a taxas muito mais aceleradas
- 19. pH • Aumento de pH: reações controlam a solubilidade • Redistribuição da fração trocável para a fração ligada a matéria orgânica ou óxidos • Prática eficiente contra toxidez Solubilidade: Mn → Zn → Fe → Cu
- 20. Balanço de nutrientes • Altos níveis de N agravam os sintomas de deficiência • Acredita-se que o efeito fisiológico do P afete a absorção • Fe e Zn competem pelo mesmo sítio de absorção
- 21. Extratores Solução salina • Acetato de amônio • Extração nos pontos de troca iônica do solo Reagente quelante • DTPA e EDTA • Melhores correlações entre teores no solo e planta Solução ácida • Mehlich-1 e HCl • Pouco eficiente para micronutrientes Mistura Mehlich-3 Extrator para macros e micronutrientes
- 22. Fontes de cobre Inorgânicas • Solúveis • Curto prazo • Insolúveis • Longo prazo Quelatos • Dissociam pouco na solução • ↑ eficiência • ↑ custo Óxidos silicatados (FTE) • Solubilidade por tamanho de partícula • Ajustável de acordo com a necessidade
- 23. Fontes de cobre Fertilizante Garantia mínima de Cu Característica Acetato de Cobre 23% Solúvel Carbonato de Cobre 48% Insolúvel Cloreto Cúprico 20% Solúvel Formiato de Cobre 35% Solúvel Nitrato de Cobre 22% Solúvel Óxido Cúprico 70% Insolúvel Óxido Cuproso 80% Insolúvel Quelatos de Cobre 5% Solúvel Silicatos de Cobre 1% Insolúvel Sulfato de Cobre 24% Solúvel Fontes de cobre autorizadas para comercialização e produção de fertilizantes no Brasil. Fonte: MAPA, IN nº 05.
- 24. Fontes de cobre Fertilizantes foliares Fungicidas Quelatos de cobre Sulfato de cobre Nitrato de cobre Escória de mineração Óxido cúprico Óxido cuproso
- 25. Formas de aplicação Solo • 0,5-2,0 kg.ha-1 • Grande efeito residual • Dependente da textura Foliar • 15-30 g.ha-1 • Baixo efeito residual • Alta eficiência e resposta rápida nas plantas
- 26. OBRIGADO!
Notas do Editor
- Plastocianina: enzima da cadeia transportadora de elétrons da clorofila Transporte de elétrons na fotossíntese Respiração mitocondrial Respostas ao estresse oxidativo Metabolismo da parede celular Sinalização hormonal participação em muitos processos fisiológicos, como fotossíntese, respiração, distribuição de carboidratos, redução e fixação de nitrogênio, metabolismo de proteínas e da parede celular; b) influência na permeabilidade dos vasos do xilema à água; c) controle da produção de DNA e RNA e reprodução das plantas, produção de sementes e pólen fertil; d) mecanismos de resistência a doenças, principalmente fúngicas
- Plastocianina: enzima da cadeia transportadora de elétrons da clorofila Transporte de elétrons na fotossíntese Respiração mitocondrial Respostas ao estresse oxidativo Metabolismo da parede celular Sinalização hormonal
- São mais expressivos no café, cana-de-açúcar, soja, hortaliças e citros
- A disponibilidade de metais no solo são controladas por 3 processos: Sorção do íon da solução para a partícula do solo Dessorção do íon da partícula de solo para a solução Precipitação e dissolução do metal como uma fase independente (Sposito, 1989; Sparks, 2003).
- Balanço de nutrientes: altos níveis de N agravam a deficiência, P, Fe e Zn reduzem a absorção de Cu
- Argilosos: ions de Cu se ligam aos oxidos
- Arenosos: pouca cargas negativas para os ions se ligarem As cargas negativas da MO conseguem reter o elemento no solo A presença de outros íons metalicos reduzem a disponibilidade de Cu, independente do tipo de solo
- Característica mais importante na ligação entre MO e íons metálicos M: ion metálico R: subs organica X: numero de mols da particula organica q se combina com o ion metalico O Cu é o element que mais interage com a materia organica
- Acidos humicos, fulvicos, e huminas são responsaveis por formar complexos com Fe, Mn, Cu e Zn Podem diminuir a solubilidade na formação de complexos com ácidos húmicos Podem aumentar a disponibilidade na complexação com ácidos fúlvicos
- O Cu é o ion que mais interage com os compostos organicos do solo, essas ligações são tão estaveis que a maioria das deficiencias são em solos organicos
- Maior disponibilidade ocorre em pH de 5,0 a 6,5 Aumento de pH diminui a disponibilidade dos cátions metálicos (Fe, Cu, Mn, Zn e Co), por conta do aumento da CTC (maior fixação) e precipitação de cátions em solução, na forma de hidróxidos insolúveis
- Aumento de pH: o elemento é dependente de reações que controlam a solubilidade do ion A calagem serve de pratica eficiente para o controle da toxidez (controla a solubilidade de Fe, element antagonista a absorção de Cu) Na aplicação de biossolidos (ricos em Cu, Zn, Fe e Mn) ocorre redistribuição da fração trocavel para a fração organica A solubilidade do Cu é menor do que para outros elementos divalentes Cu: Cu2+ + 2H-solo <-> Cu-solo + 2H+
- Balanço de nutrientes: altos níveis de N agravam a deficiência, P, Fe e Zn reduzem a absorção de Cu N: excess de N causa deficiencia de Cu (necrose na ponta das folhas novas) P: inibição não competitiva
- Soluções salinas: acetato de amônio (1 mol.L-1) pH 7,0 Reagentes quelantes: DTPA (Método oficial de SP / Melhores correlações entre teores no solo e na planta) Solução ácida: mehlich-1 (Vantagem: mesmo extrator que o P / Desvantagem: pouco eficiente para micronutrientes) Mehlich-3 mistura de ácidos, sais e quelante – extrator de P, K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn e B No Brasil é utilizado o DTPA, extrator Mehlich ou HCl
- Fritted Trace Elements (FTE) Fontes inorgânicas: sulfatos, cloretos e nitratos são solúveis em agua; óxidos, carbonatos e fosfatos são insolúveis em agua Quelatos: agente quelatizante + Cu; dissociam pouco na solução (alta eficiência agronômica), porem possuem um alto custo óxidos silicatados (fritas – FTE): fusão de silicatos ou fosfatos com micronutrientes; solubilidade controlada pelo tamanho da partícula Principais fontes são o sulfato de cobre, oxido cuproso, oxicloreto de cobre, nitrato de cobre e hidróxido de cobre
- Aplicações via solo: grande efeito residual; 0,5-2,0 kg/há; podem ser aplicados junto com a recomendação de macronutrientes Aplicação foliar: baixo efeito residual, alta eficiência, resposta rápida das plantas; via adubos foliares ou via aplicação de defensivos (15-30 g/há) Tratamento de sementes, fungicidas que contem Cu, estercos Pouca mobilidade em solos argilosos