Nutrição Mineral de plantas - Exercícios - Engenharia Agronômica, Notas de estudo de . Centro Universitário de Caratinga (UNEC)
Rogerio82
Rogerio826 de Março de 2013

Nutrição Mineral de plantas - Exercícios - Engenharia Agronômica, Notas de estudo de . Centro Universitário de Caratinga (UNEC)

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Apostilas e exercicios de Agronomia sobre o estudo da nutrição mineral das plantas.
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EXERCÍCIOS Nº.1 – NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS – 5º. Período - Agronomia

1. Para uma planta quais são os nutrientes minerais?

N, P, K, Ca, Mg, S, B, Fe, Cu, Mn, Zn, Cl, Mo e Ni.

2. Para que um elemento seja considerado essencial para a planta quais os critérios adotados?

O primeiro critério é o direto: o elemento faz parte de um composto ou participa de uma reação sem a qual a vida da planta não é possível. Assim, já pode ser considerado como essencial para a planta. Quando não se conhece se o elemento faz parte de um composto ou de uma reação na planta é adotado o critério indireto. A carência do elemento impede que a planta complete seu ciclo, ou o elemento tem uma função específica, resultando num sintoma de deficiência característico, sendo que somente a aplicação do próprio elemento pode corrigir este sintoma (assim, não é substituível por nenhum outro elemento); e a comprovação que a presença do elemento não anule condições físicas, químicas ou biológicas desfavoráveis presentes no substrato (é aplicado via foliar, estando ausente no substrato, garantindo o crescimento normal da planta).

3. Os nutrientes X, Y, Z e K são encontrados nas plantas nas concentrações de 1,5%; 0,2%; 100 e 0,1ppm. Converta os valores em % para g k-1 e os valores em ppm para mg kg-1. Classifique os nutrientes em macro e micronutrientes. De acordo com a concentração destes na planta, pode-se estimar quais seriam estes nutrientes? Faça uma estimativa.

X = 1,5% = 15 g kg-1 macronutriente pode ser N ou K Y = 0,2% = 2 g kg-1 macronutriente pode ser P, Mg ou S. Z = 100ppm = 100 mg kg-1 micronutriente pode ser Fe, Cl ou Mn. K = 0,1ppm = 0,1 mg kg-1 micronutriente pode ser Mo ou Ni.

4. O Níquel foi considerado um elemento essencial somente em 1984. Para a essencialidade do Ni ser comprovada foi necessário realizar 3 cultivos consecutivos (utilizando a semente produzida no cultivo anterior) sem nenhuma aplicação de Ni em um meio isento de Ni. No entanto, no terceiro ciclo as plantas não morreram. Por que o elemento foi considerado essencial então? Se o Ni é um elemento essencial porque a planta sobreviveu três ciclos consecutivos sem sua adição ao meio?

Um dos critérios para o elemento ser considerado essencial para a planta é que na ausência deste, a planta não completa seu ciclo, ou seja, ou planta morre ou não produz sementes viáveis. Como no experimento de essencialidade do níquel as plantas não morreram e o níquel foi considerado essencial, significa que as plantas de cevada do terceiro ciclo não produziram sementes viáveis. A exigência das plantas pelo níquel é muito pequena e a quantidade presente nas sementes é capaz de atender a demanda da planta. No caso da planta de cevada a reserva de Ni na semente foi capaz de atendera demanda de dois ciclos da planta.

5. Considerando as quantidades de Ca, Mg, K e P extraídas por um híbrido de milho, o volume relativo de raízes (0,8%), o volume transpirado pelas plantas (4 x 106 L ha-1) e o teor dos nutrientes no solo e na solução do solo, calcule a contribuição (em %) do três modos de contato do íon com a raiz e qual o método mais adequado de aplicação destes nutrientes (aplicação a lanço, em cobertura ou localizada), justificando.

Nutriente Extração Teor

disponível em 20 cm

Concentração na solução do

solo

Intercep- tação

Radicular

Fluxo de

Massa Difusão

Intercep- tação

Radicular

Fluxo de

Massa Difusão Método de

Aplicação ---------- kg ha-1 --------- mg L-1 -------------- kg ha-1 ---------------- ---------------------- % -------------------

Ca 50 4500 32 36,0 128 0,0 22 78 0 Superfície Lanço

Mg 42 900 28 7,20 112 0,0 6 92 0 Superfície Lanço

K 140 450 6 3,60 24 112,4 3 17 80 SulcoLocalizada

P 35 130 0,05 1,04 0,2 33,76 3 0,6 96,4 SulcoLocalizada Os nutrientes que entram em contato, principalmente, por fluxo de massa (Ca e Mg) podem ser aplicados mais distantes das raízes, por entraram em contato com estas, levados pelo fluxo de água (decorrente da transpiração da planta) em direção à raiz. Já os nutrientes que entram em contato, principalmente, por difusão (P e K) devem ser aplicados o mais próximo possível das raízes porque a distância de caminhamento até as raízes é muito pequena, em função apenas do gradiente de concentração.

6. Um nutriente apresenta maior concentração na solução do solo do que no interior da raiz. Através de qual mecanismo ele deve ser absorvido? Com o aumento da temperatura do ar este nutriente tende a ser absorvido em maior quantidade? Por quê?

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O nutriente deve ser absorvido passivamente, sem gasto de energia, já que irá caminhar de um local de maior para um local de menor concentração, isto é, a favor de um gradiente de concentração. O aumento da temperatura do ar pode acelerar o metabolismo da planta, aumentando a respiração e, conseqüentemente, a energia (ATP) disponível, que pode ser utilizada na absorção ativa de íons, contra um gradiente de concentração. Neste caso como a absorção do nutriente não depende diretamente do gasto de energia da planta, a temperatura não irá influenciar diretamente. O aumento de temperatura pode proporcionar um maior crescimento da planta, aumentando a demanda por nutrientes e, conseqüentemente, um aumento na taxa de absorção.

7. Com a intenção de promover a absorção de amônio e do cálcio de forma mais rápida quais os fertilizantes que se pode utilizar? (lembrar do íon acompanhante)

Utilizando o conceito do íon acompanhante que pode aumentar a velocidade de absorção do nutriente, o ânion que pode promover a maior velocidade de absorção do amônio (NH4+) e do cálcio (Ca2+) é o nitrato (NO3-). No mercado há disponível os fertilizantes nitrato de amônio (NH4NO3) e nitrato de cálcio [(Ca(NO3)2] que podem ser utilizados.

8. Qual a importância das micorrizas na absorção de nutrientes pelas plantas? Quais são os nutrientes mais favorecidos, em relação à absorção, pela ocorrência de micorrizas?

As micorrizas são associações de fungos com as raízes que aumentam a área do sistema radicular e, conseqüentemente, favorecem a o contato dos nutrientes por difusão, que ocorre em pequenas distâncias a favor de um gradiente de concentração. Os nutrientes mais favorecidos são P, K e Zn cujos teores no solo são baixos e, portanto, os mecanismos de contato íon-raiz de fluxo de massa e interceptação radicular não são suficientes para atender a demanda da planta.

9. Qual o papel da rizosfera na absorção de nutrientes?

A rizosfera é composta por uma mucilagem (carboidratos, aminoácidos, ácidos orgânicos, lipídeos, enzimas, etc.) formando uma camada redutora e rica em carbono (30% do carbono fixado na fotossíntese) na superfície das raízes. Assim, nutrientes como Fe e Mn embora existam nos solos na forma oxidada (indisponível para as plantas), são absorvidos na forma reduzida ocorrendo à redução na rizosfera. Por ser rica em carbono, propicia um ambiente adequado para o desenvolvimento de microrganismos. Alguns microrganismos podem fixar o N2 da atmosfera, outros podem excretar quelantes (cadeia carbônica grande) ou aminoácidos (fitosideróforos) servindo como um transportador para o Fe e Zn, ou fosfatases que podem hidrolisar o P orgânico tornando o disponível para as plantas. Os próprios ácidos orgânicos excretados pelas raízes podem quelatizar (cadeia carbônica grande envolve o metal como uma “pinça”) os micronutrientes catiônicos tornando-os mais disponíveis para as plantas. Além disso, normalmente, a rizosfera é mais ácida que o solo o que pode ajudar na solubilização de P e alguns micronutrientes como o Fe.

10. Explique as interações que podem ocorrer entre o H2PO4- e o Zn2+ em relação à absorção.

a) Interação não competitiva – o H2PO4- modifica o sítio enzimático de absorção do Zn (proteína carregadora) elevando seu Km e, conseqüentemente, reduzindo a absorção do Zn2+; b) Em solos que recebem altas doses de fosfato pode ocorrer a formação do fosfato de zinco Zn(H2PO4)2 ficando o Zn indisponível para as plantas; c) O Zn é transportado no xilema ligado a malato ou à citrato, quelado por estes. Quando há excesso de P, pode ocorrer a formação do fosfato de zinco Zn(H2PO4)2 antes do Zn ser quelatizado, se depositando nas paredes celulares do xilema, ficando indisponível.

11. Os sintomas de deficiências de N, Mg, Mn, S, Ca e B aparecem em quais órgãos da planta (tipo e idade)? Aonde devo aplicar tais nutrientes para tentar corrigir a deficiência (no solo, na folha, no fruto, etc..)?

Nutriente Local de Observação do Sintoma de Deficiência Local de Aplicação do Nutriente N Folhas velhas No solo (móvel) Mg Folhas velhas No solo (móvel) Mn Folhas novas No solo ou nas folhas novas (pouco móvel) S Folhas novas No solo ou nas folhas novas (pouco móvel) Ca Folhas novas, frutos, gemas e raízes. Nas folhas novas ou frutos (imóvel) B Folhas novas, frutos, gemas e raízes. Nas folhas novas ou frutos (imóvel)

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