a.l.fancelli universidade de são paulo fancelli@usp · redução de grãos do núm. de grãos...
TRANSCRIPT
Fancelli (2016)
A visão global ou holística do sistema
agrícola mostra-se imprescindível para
o pleno entendimento do processo
produtivo, visando o sucesso da
intervenção e a garantia de resultados
satisfatórios quanto ao rendimento
e a lucratividade; sobretudo em
lavouras sensíveis a condições de
estresse, como a cultura da Soja.
(Fancelli, 2010)
R8
Redução de Raiz
Redução de Portede Planta
Redução
de Núm.de Flores
Redução de Núm.
de Vagens
Redução do Pesode GrãosRedução
do Núm.de Grãos
Redução da Qualidade
de Grãos ouSementes
[email protected] (2016)
Água
LuzBaixa Recuperação
Período Crítico (água) Período Crítico (Luz)
V9
Estresse (SOJA)Fancelli (2014)
ÁGUASoja ......................... 500 a 700 mm (ciclo)
(mínimo da região = 850 mm)4,5 a 5,2 mm/dia
LUZ (Radiação)Soja ................... 60.000 a 80.000 lux
(com saturação Lumínica efotorrespiração significativas)PAR: 250 a 300 J.m-2.s-1
RUE: 1,26 g MJ-1
TEMPERATURASoja ............................ Faixa Ideal: 20 a 30oC
Máxima: 35oCMínima: 15oC
AMBIENTE:Clima + Solo
Fancelli (2016)
“Conjunto de reações de um
organismo a agressões de ordem física,
fisiológica ou de outra natureza qualquer,
capaz de interferir em seu estado normal
de equilíbrio (homeostase)”
Fancelli (2016)
BIÓTICO
ABIÓTICO
Permanenteou
Temporário
Estado
Normal
Estresse Recuperação
completa
Esta
do
Fu
ncio
nal
Pro
du
tivid
ade
Estresse Temporário
Estado
Normal
Estresse Recuperação
incompleta
Esta
do
Fu
ncio
nal
Pro
du
tivid
ade
Estresse Permanente
<
Redução de produtividadeLegenda: Fancelli (2010) adaptado de Larcher (1998)
Fancelli (2016)
Fase 2.Resistência ou Rustificação
Fase 3.Ajustamento ou Aclimatação
Fase 1.Alarme
Início do distúrbio, seguido pela perda da estabilidade das estruturas básicas e das
funções mantenedoras das atividades vitais (processos bioquímicos e metabolismo
de energia) – Desencadeamento do metabolismo secundário..
Estabelecimento de estratégias, por parte da planta, que asseguram a tolerância à
situação anormal instaurada.
Manifestação de um novo estado de equilíbrio ou de estabilização, em função
das ações provocadas pelo agente estressor.
Principais Fases do Estresse
Fancelli (2010) adaptado de Larcher (1998)
Fancelli (2016)
Onde:
GR é a taxa de crescimento;
p é o turgor;
Y é o limiar de resistência à deformação da
parede celular e
m é a extensibilidade da parede (reação da
parede à pressão)
GR = m(p-Y)
Plantas com déficit hídrico tendem a manifestar uma expansão
foliar somente à noite, quando se retomam seu equilíbrio hídrico.
Ainda, conclui-se que a inibição da expansão celular resulta na
redução da taxa de expansão foliar, no início da ocorrência do
déficit hídrico, objetivando a garantia de menor área transpiratória.
Fancelli (2016)
O estresse impõe à planta um gasto energético extra,
representado pelo custo metabólico despendido na
biossíntese de compostos secundários e no
estabelecimento das estratégias de adaptação,
computado em gramas de CO2 fixado.
Esse gasto energético significativo, contribui para a
redução da produção de biomassa vegetal (acúmulo
de matéria seca) e para a diminuição do potencial
produtivo da espécie.
Até 35%
ESTRESSE IMPÕEGASTO ENERGÉTICO
ELEVADO
Fancelli (2016) Interferência da disponibilidade de água na estação de produção de soja (período de 1979-2016)na região de Rondonópolis/MT (dados extraídos de Sentelhas, 2016)
Fancelli (2016) Produtividade da soja , na região de Balsas/MA, em função da ocorrência de El Niño e La Niña (dados extraídos de Sentelhas, 2016)
ÁGUASoja ......................... 500 a 700 mm (ciclo)
(mínimo da região = 850 mm)
LUZ (Radiação)Soja ................... 60.000 a 100.000 lux
(com saturação Lumínica efotorrespiração significativas)
TEMPERATURASoja ............................ Ideal: 20 a 30oC
Máxima: 35oCMínima: 15oC
Fancelli (2016)
AMBIENTE:Clima + Solo
ÁGUA
Fancelli (2016)
A soja para a obtenção de rendimento satisfatórios de grãos, requer para
cada quilograma de matéria orgânica produzida pela fotossíntese, entre 580(Anderson & Gibson, 1975) e 646 kg de água. (Scott & Aldrich, 1975)
Necessidade de Água da Soja
Período Crítico
Fancelli (2016)
Principais Sintomas e Sinais
Mudança na angulação ou orientação das folhas;
Aumento da síntese e acúmulo de Prolina nos tecidos
(sobretudo nas folhas), resultando em sua coloração mais
escura;
Alteração significativa da temperatura foliar;
Aumento da espessura do parênquima;
Aumento do aspecto coriáceo das folhas;
Redução da taxa de crescimento da planta
(redução de turgescência e da taxa de divisão celular)
Redução significativa na absorção de nutrientes
(com ênfase à N, S, Ca, B e P);
Abortamento de Folhas velhas, Flores e Vagens jovens;
Maior propensão à ocorrência de Pragas e Doenças;
Antecipação da maturidade fisiológica
(redução do ciclo da planta)
Fancelli (2016)
A primeira manifestação da falta de água é a perda de turgescência e a redução de crescimento
Uma das enzimas mais afetadas pelo estresse hídrico é a Nitrato-redutase, seguida da Nitrogenase
Balanço hídrico negativo
Breve Período Longo Período
Redução da Atividade da Nitrato Redutase
20 % 50 %
Consequencias
Aumenta a concentração de Nitrato Livre nas folhas
Redução drástica da FixaçãoBiológica de Nitrogênio
Redução na Absorção de P
Alteração da mitose e meioseHsiao (1973)
Fancelli (2016)
Falta de água moderada
(detectado no mesófilo foliar)
Estímulo à
síntese
de prolina
Redução do
crescimento
da parte aérea
Síntese de Etileno
Síntese de Ácido Abscísico (ABA)
mediante estímulo iniciado nas raízes
Fechamento
dos estômatos
Senescência e Abscisão de
folhas velhas, flores e vagens
Aceleração
da maturação
Dificuldade da raiz
absorver água
Outros Osmorreguladores
Glicina-Betaína
Sorbitol
Manitol
SINAL DE SECA
ÁGUASoja ......................... 500 a 700 mm (ciclo)
(mínimo da região = 850 mm)
LUZ (Radiação)Soja ................... 60.000 a 80.000 lux
(com saturação Lumínica efotorrespiração significativas)
TEMPERATURASoja ............................ Ideal: 20 a 30oC
Máxima: 35oCMínima: 15oC
Fancelli (2016)
AMBIENTE:Clima + Solo
LUZ (Radiação)
Fancelli (2016)
Cód. Tratamento Estádio Fenológico
NS Testemunha ---
S1 Sombreamento (30%) R1 a R3
S2 Sombreamento (30%) R5.1 a R5.3
S1+S2 Sombreamento (30%) R1-R3 e R5.1-R5.3
PERDAS
372 kg 388 kg207 kg
Rondonópolis – 2014/15(média de 6 cultivares)
PERDA DE PRODUÇÃORELACIONADA À
ESTRESSE LUMINOSO
Fonte: Zeni (2016) - TMG
ÁGUASoja ......................... 500 a 700 mm (ciclo)
(mínimo da região = 850 mm)
LUZ (Radiação)Soja ................... 60.000 a 100.000 lux
(com saturação Lumínica efotorrespiração significativas)
TEMPERATURASoja ............................ Ideal: 20 a 30oC
Máxima: 35oCMínima: 15oC
Fancelli (2016)
AMBIENTE:Clima + Solo
TEMPERATURA
Fancelli (2016)
A maioria dos tecidos das plantas cultivadas é
incapaz de sobreviver a uma prolongada exposição
a temperaturas acima de 45oC.
Estresses hídricos e térmicos encontram-se
relacionados, pois a adequada disponibilidade de
água, contribui para o esfriamento evaporativo,
evitando que a temperatura da parte aérea das
plantas exceda o valor de 45oC.
considerações gerais
A fotossíntese e a respiração são inibidas em condições de
temperaturas elevadas; porém com o aumento da temperatura
as taxas fotossintéticas decrescem mais rapidamente que as
taxas respiratórias.
A planta de SOJA submetida a temperaturassuperiores a 35oC já apresenta alteração significativa em seu desempenho
Fancelli (2016)
Existem Tecnologias e/ou Procedimentospara a mitigação de condições climáticas
adversas ?
Fancelli (2016)
Importância doaprofundamento
da Raiz
Tamanho, Profundidade e Arquiteturado Sistema Radicular é a principalEstratégia utilizada pela planta paravencer períodos de estiagens(Tollemar, 1975)
SHIOZAKI, A.E.; SAKO, H.
Rede de Pesquisa. CESB.
0
20
40
60
80
100
120
140
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2
Pro
fun
did
ade
do
so
lo (
cm)
índice de cone (MPa)
Campeão Sudeste (120sc/ha)
76,6 sc/ha
76,6 sc/ha
73,5
Valores de resistência do solo e profundidade do sistema radicular relacionados a diferentes produtividades de soja
Valor ideal: < 1,0 Mpa
Fancelli (2016)
Valor aceitável: 1,0-1,5 Mpa
Fancelli (2016)
Pro
fun
did
ade
do
so
lo (
cm)
Comprimento radicular (mm/área)
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00
0 a 10cm
10 a 20cm
20 a 40cm
40 a 60 cm
60 a 80 cm
80 a 90 cmDesafio (127 sc/ha)
Comercial (72 sc/ha)
Fazenda Jaguarandy – Ponta Porã/MS
Fonte: Banco de Dados CESB
Fancelli (2016)
TESTEMUNHA ( Controle) GIBERELINA + AUXINA + CITOCININA
63 100
Fancelli et al (2009)
Indução de Raízes
Relação adequada entre Auxina e Citocinina;Presença de Nitrogênio (N) e Fósforo (P);Aeração satisfatória do solo
BIORREGULADORES NO TRATAMENTO DE SEMENTES
E O ESTÍMULO NO CRESCIMENTO DE RAÍZES
Fancelli (2016)
714 kg/ha 886 kg/ha 1050 kg/ha
INFLUÊNCIA DOUSO DE NITROGÊNIO
NA SEMEADURA
Quantidade de raízes (kg/ha) que estariam presentes em 1 hectare provenientes deplantas de soja no V3/V2 (M 5917) – dados extrapolados de experimento realizadoem casa de vegetação, em bandejas com substrato de areia – FANCELLI et al. 2012)
Fancelli et al (2012)
Fancelli (2016) Kramer & Boyer (1995)
- suberizada
+ suberizada
Distância ápice (mm)
Ab
sorç
ão H
2O (
10
-6L
h-1
)
40 120 240
4,0
1,2
4cm
8cm
Faixa de maior taxa de absorção de Nutrientes
IMPORTÂNCIA DO ESTÍMULO CONTÍNUO
DO CRESCIMENTO DE RAÍZES
Fancelli (2016)
A falta de água no solo resulta na restrição
significativa do crescimento do sistema
radicular devido ao aumento da resistência do
solo e da diminuição do potencial de água.
Todavia, a redução da taxa de crescimento de
raízes, nessa condição, é menor que aquela
observada na parte aérea (Marschner, 1993).
Raízes, em geral, em
condição de estresse hídrico,
submetidas a substrato com
baixo grau de impedimento
mecânico (vermiculita)
continuam crescendo, quando
comparado a substratos adensados
(Bukmman & Brady, 1989)
Considerações Relevantes
Fancelli (2016)
CO-INOCULAÇÃO DE SEMENTES DE SOJA
Contribuição doAzospirillum para
o sistema radicularda soja
Ganhos significativos nas taxas de crescimento do sistema radicular da soja podem ser obtidos pela inoculação de
Azospirillum, devido a sua capacidade de sintetizar substâncias promotoras de enraizamento.
Fancelli (2016)O fluxo hídrico pelo xilema depende do fornecimento de fósforo (H2PO4
-), pois a atividade das aquaporinasdepende da fosforilação e desfosforilação
1.538 aH2PO
4-
712 bSO4
2 -
594 bNO3-
Fluxo xilema (µL h-1)
Fancelli (2012) adaptado de Teiz & Zeiger (2004)
Fancelli (2016)
Plantas mais tolerantes a temperaturas mais altas apresentam
maior conteúdo de ABA e Citocininas em comparação às
plântulas de genótipos mais sensíveis, as quais
frequentemente evidenciavam anormalidades na estrutura
lamelar dos cloroplastos.
O estresse térmico apresenta maior nível de dano quando for
aliado à baixa velocidade de circulação de ar e/ou elevada
umidade relativa do ar, bem como à baixa concentração
de Osmorreguladores, dificultando a taxa de resfriamento da
planta.
Silício pode amenizar efeito de Temperatura Alta.
Elevada temperatura provoca a diminuição da atividade da
nitrato-redutase (e nitrogenase) acarretando interferência no
processo de assimilação do Nitrogênio por parte da planta,
que pode ser amenizado pelo emprego foliar de Molibdênio
(V4/V6), além de assegurar maior disponibilidade de
Nitrogênio, na forma amoniacal.
(Compilação de vários autores)
PRINCIPAISESTRATÉGIAS DE MITIGAÇÃO
DOS EFETOS DE TEMPERATURAS ALTAS
Fancelli (2016)
TESTEMUNHA ( Controle) GIBERELINA + AUXINA + CITOCININA
63 100
Fancelli et al (2009)
Fancelli (2015)
-P foliar +P foliar
USO DEFÓSFORO FOLIAREM CONDIÇÕES
DE ESTRESSEHÍDRICO
O uso de fósforo foliar (ácido fosfórico), imediatamente após o início e/ou durante a seca, contribui para a
manutenção de taxa fotossintética de manutenção, contribuindo para o aumento da tolerância da planta
ao estresse hídrico, bem como favorecendo sua recuperação (FANCELLI, 2012)
Fancelli (2016) Efeito do uso de biorregulador, com ênfase à citocinina reduzindo significativamente a taxa de abortamento de vagens jovens, em condições de estresse por temperaturas elevadas, templo nublado ou falta de água (Fancelli et al, 2008)
Novos ArranjosEspaciais
Fancelli (2016) Fancelli (2016)
Fancelli (2016) Fancelli (2016)
Semeadura Cruzada Fila Dupla
Semeadura Adensada Sistema Tradicional
Fancelli (2016)
Aproveitamento da luz,pode ser garantido pela
adoção de novos Arranjos Espaciais fundamentados
na redução de espaçamentoe no aumento criterioso de
população de plantas
Aos 60 DAE a diferença de MSda parte aérea das plantas semeadas
em linha simples e linhas cruzadasera de, aproximadamente, 1 t/ha.
Fancelli (2016)
O aproveitamento da radiação solar (RUE – Uso eficiente da radiação), depende da concentração de Nitrogênio na folha da Soja.
(Esse fato pode ser otimizado pela aplicação foliar do referido nutrientes – R2 e/ou R5.3)
Aproveitamento da luz,em tempo nublado,
depende da concentração de Nitrogênio na Folha
(Sinclair e Horie, 1989)
R8
Redução de Raiz
Redução de Portede Planta
Redução
de Núm.de Flores
Redução de Núm.
de Vagens
Redução do Pesode GrãosRedução
do Núm.de Grãos
Redução da Qualidade
de Grãos ouSementes
[email protected] (2016)
Água
LuzBaixa Recuperação
Período Crítico (água) Período Crítico (Luz)
V9
Estresse (SOJA)Fancelli (2014)
Fancelli (2016)
100,75 sc/ha
Soja Campeã
Vista da Lavoura de soja campeã do Desafio CESB da Região Centro-Oeste – Elton Zanella e Marcos Storch
Fazenda Zanella II
Fancelli (2016)
Caro Produtor
Se você consegue auferir lucro
em sua atividade somente
quando o clima é favorável
e o preço do produto é elevado,
reavalie seus negócios,
pois ele não tem
sustentabilidade
