Micronutrientes Abreu Et Al.

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Este artigo de reviso trata-se da atual situao no Brasil sobre anlise e adubao de micronutrientes.

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MICRONUTRIENTESABREU, C.A.; LOPES, A.S.; SANTOS, G.C.G. Micronutrientes. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ, V.H.; FONTES, R.L.F.; CANTARUTTI, R.B.; NEVES, J.C.L. (eds). Fertilidade do Solo. Viosa: Sociedade Brasileira de Cincia do Solo, 2007, p. 645-736. IBN 978-85-86504-08-2

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I. INTRODUO II. DINMICA DOS MICRONUTRINTES NO SOLO. Associao dos micronutrientes com os componentes do solosMicronutrientes na soluo do solo Micronutrientes adsorvidos superfcie inorgnica Troca inica Adsoro especfica Micronutrientes associados matria orgnica Micronutrientes associados aos xidos Micronutrientes nos minerais primrios e secundrios

Fatores que afetam a disponbilidade de micronutrientes para as plantaspH do solo Matria orgncia Reaes de oxirreduo

Situaes provveis de ocorrncia de deficncia de micronutrientesBoro Cobre Ferro Mangans Zinco Molibdnio

III. DIAGNOSE DA DEFICINCIA E TOXICIDADE DE MICRONUTRIENTES Anlise do solo para avaliao da diponibilidade de micronutrientes s plantas Extratores de micronutrientesgua Salinos Quelantes cidos Oxidantes/redutores

Solues extratoras resultados de pesquisas do BrasilBoro Zinco Cobre Mangans Ferro Molibdnio

Limites de interpretao dos teores Anlise de plantas para avaliar a disponibilidade de micronutrientes Sintomas visuais de deficinica e toxicidade de micronutrientes em plantas diagnose visual Histrico da rea IV. MANEJO DA ADUBAO COM MICRONUTRIENTES Filosofia de aplicao dos micronutrientesFilosofia de segurana2

Filosofia de prescrio Filosofia de restituio

Fontes de micronutrientesInorgncias Quelatos sintticos Complexos orgncis xidos silicatados

Mtodos de aplicao dos micronutrientes Via soloMisturas de fontes de micronutrientes com mistura de grnulos NPK Incorporao em misturas granuladas, fertilizantes granulados e fertilizantes simples Revestimento de fertilizantes NPK

Via adubao fluida e fertirrigao Via Foliar Via sementes Via razes de mudas Efeito residual Demanda de micronutrientes pelas culturas V. LITERATURA CITADA

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MICRONUTRIENTES

C.A. ABREU(1) A. S. LOPES(2) & G. SANTOS(3)

(1) Pesquisadora Cientfica, Centro de Solos e Recursos Agroambientais, Instituto Agronmico IAC. CEP 13001-970 Campinas (SP). E-mail: Cleide@iac.sp.gov; bolsista do CNPq. (2) Professor Emrito do Departamento de Cincia do Solo, Universidade Federal de Lavras UFLA. Caixa Postal 37, CEP 37200-00 Lavras (MG). E-mail:ascheidel@ufla.br (3) Engenheira Agrnoma, Doutorado, CEP 130001-970 Campinas (SP). E-mail: gcgsantos@gmail.com

I. INTRODUO

A agricultura brasileira passa por uma fase em que a produtividade, a eficincia, a lucratividade e a sustentabilidade dos processos produtivos so aspectos da maior relevncia. Nesse contexto, os micronutrientes, cuja importncia conhecida h dcadas, apenas mais recentemente passaram a ser utilizados de modo mais rotineiro nas adubaes em vrias regies e para as mais diversas condies de solo, clima e culturas no Brasil. Os principais motivos que despertaram o maior interesse pela utilizao de fertilizantes contendo micronutrientes no Brasil foram: a) o incio da ocupao da regio dos cerrados, formada por solos deficientes em micronutrientes, por natureza; b) o aumento da produtividade de inmeras culturas com maior remoo e exportao de todos os nutrientes; c) a incorporao inadequada de calcrio ou a utilizao de doses elevadas acelerando o aparecimento de deficincias induzidas; d) o4

aumento na proporo de produo e utilizao de fertilizantes NPK de alta concentrao, reduzindo o contedo incidental de micronutrientes nesses produtos; e) e o aprimoramento das anlises de solos e foliar como instrumentos de diagnose de deficincias de micronutrientes. As deficincias de micronutrientes em plantas tm importncia crescente, cultivares altamente produtivos tm sido extensivamente cultivados com adubaes pesadas NPK, o que resulta em deficincias de micronutrientes em muitos pases (Cakmark, 2002). Um dos aspectos mais limitantes para orientao dos agrnomos de campo na tomada de deciso sobre o uso eficiente de micronutrientes na agricultura brasileira que, em geral, existem relativamente poucos trabalhos abrangentes envolvendo calibrao das anlises de solo e foliar, as duas ferramentas de diagnose mais utilizadas para a recomendao de doses adequadas desses insumos. Assim, o conhecimento da dinmica dos micronutrientes no solo (formas e processos), das tcnicas de diagnose de problemas (anlises do solo e foliar), manejo da adubao com micronutrientes (fontes e mtodos de aplicao dos fertilizantes), que se constituem nos tpicos desse captulo, so fatores importantes para obter sucesso no uso desses insumos.

II. DINMICA DOS MICRONUTRIENTES NO SOLO

Micronutrientes (B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn) so elementos essenciais para o crescimento das plantas, mas requerido em quantidades menores que os macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S). Marschner (1986) sugeriu a incluso do Ni lista de micronutrientes. Conforme esse autor, a essencialidade do Ni tem suporte em vrios estudos bioqumicos que mostram que esse elemento componente da urease, a enzima que cataliza a reao do CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2, sendo essencial para a estrutura e funcinamento da enzima. Embora, Marschner (1986) considera o Ni como um elemento essencial s plantas e, portanto, um micronutrinete, neste captulo ele no ser descrito como os demais micronutrientes (B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn).

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Existem vrias terminologias para designar micronutrientes. Eles tm sido chamados de elementos menores, indicando que seu contedo na planta menor em relao aos macronutrientes. Outro termo usado elementos traos, uma vez que somente traos desses elementos so encontrados nos tecidos das plantas. Com exceo do Fe e do Mn, os quais esto entre os 12 elementos mais abundantes, os outros micronutrientes ocorrem em concentraes menores que 0,1% na litosfera, outra razo para serem chamados de elementos menores ou traos. Embora os ctions micronutrientes (Cu, Fe, Mn e Zn) ocorram, principalmente, na forma divalente no solo, diferenas no carter inico de suas ligaes qumicas so suficientes para que somente o Fe+2 e o Mn+2 possam substituir extensivamente um por outro. O Fe o mais abundante elemento nos solos, variando de 10.000 a 100.000 mg kg-1, enquanto a concentrao mdia de 38.000 mg kg-1 (3,8%) (Krauskopf, 1972). Na crosta terrestre o Fe ocorre principalmente como Fe+2 e na forma de Fe+3 como xidos, silicatos, sulfatos e carbonatos. Dos xidos, o mais freqentemente encontrado em todas as regies do mundo a goetita, seguida em condies aerbicas, pela hematita, mineral tipicamente tropical. A presena desses xidos no solo reveste-se de grande importncia, pois so eles que praticamente controlam a solubilidade do elemento, que muito influenciada pelo pH e pelo potencial de oxirreduo do solo. O Mn similar ao Fe tanto nos processos geolgicos como nos qumicos. A concentrao total de Mn no solo varia de 20 a 3.000 mg kg-1, sendo a mdia de 600 mg kg-1 (Krauskopf, 1972). Os minerais de Mn mais importantes so: pirolusita - MnO2, manganita - MnOH, carbonatos - MnCO3 e silicatos - SiO3Mn. Em seus compostos naturais o Mn pode apresentar em trs valncias: Mn+2, Mn+3 e Mn+4. Em condies redutoras os compostos mais estveis so aqueles de Mn+2 e, em condies oxidantes, o Mn+4 (MnO2), sendo que o on trivalente instvel em soluo. difcil de prever a importncia relativa das diferentes formas de Mn no solo, uma vez que as relaes entre Mn+2 e os diversos xidos de Mn so altamente dependentes das reaes de oxirreduo. Assim, formas oxidadas podem passar para as formas reduzidas e vice-versa.

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A concentrao total de Cu em solos varia de 10 a 80 mg kg-1, com uma mdia de 30 mg kg1

(Krauskopf, 1972). Quanto ao material de origem, o Cu mais abundante nas rochas gneas bsi-

cas. Nas rochas sedimentares est em maior concentrao nos folhelhos, indicando que ele est adsorvido s partculas mais finas. O Cu ocorre nas formas cuprosa (Cu+2) e cprica (Cu+3), mas pode tambm ocorrer na forma metlica em alguns minerais. A forma divalente a mais importante. Dentre os micronutrientes, o Cu o menos mvel devido a sua forte adsoro nos colides orgnicos e inorgnicos do solo. Na matria orgnica o Cu retido principalmente pelos cidos hmicos e flvicos, formando complexos estveis. Portanto, os complexos orgnicos de Cu exercem um papel importante tanto na mobilidade como na disponibilidade deste paras as plantas. A concentrao total de Zn em solos varia de 10 a 300 mg kg-1, sendo a mdia de 50 mg kg-1 (Krauskopf, 1972). Solos derivados de rochas gneas bsicas so mais ricos em Zn e os derivados de rochas sedimentares arenito os mais pobres. O principal mineral de Zn a esfarelita (ZnS), mas ele pode ocorrer como carbonato ZnCO3 e diversos silicatos. No solo o Zn ocorre como ction divalente (Zn+2) e no existe na forma reduzida devido a sua natureza eletropositiva. O Zn um dos metais pesados mais mveis no solo. De todos os micronutrientes o Mo o menos abundante na crosta terrestre. Ele pode ser encontrado principalmente nas valncias +4 e +6. A valncia +4 corresponde ao mineral MoS2 (molibdenita), mais comum, e na valncia +6 os molibdatos. Nas rochas a sua concentrao varia de 2 a 5 mg kg-1, sendo mais abundante nas gneas bsicas. Nos solos varia de 0,2 a 5 mg Kg-1, com mdia de 2 mg kg-1 (Krauskopf, 1972). A mobilidade do anion molibdato nos solos alta se comparada com os outros micronutientes catinicos. Dentre os micronutrientes, o B e o Cl encontram-se no solo na forma aninica. O B sempre ocorre em combinao com o oxignio. Embora o B seja encontrado em alguns minerais silicatados insolveis (borosilicatos) como a turmalina, os boratos de Na (brax - Na2B4O7.10H2O) e o de Ca (colemanita Ca2B6O115H2O) so os minerais primrios mais abundantes. A distribuio de B nas rochas diferente da dos outros micronutrientes, por sua predominncia nas rochas sedimentares. A7

concentrao de B no solo varia de 7 a 80 mg kg-1, com mdia de 10 mg Kg-1, onde geralmente encontrado como cido brico (H3BO3) (Krauskopf, 1972). O Cl est distribudo extensivamente na natureza e a grande quantidade encontrada nos solos tem origem martima e chuvas. A maioria do Cl-1 do solo est em sais solveis tais como NaCl, CaCl2 e MgCl2. O Cl um dos ons mais mveis do solo, sendo facilmente lixiviado. A concentrao de Cl no solo varia de 20 a 900 mg Kg-1, com a mdia de 100 mg Kg-1 . Na soluo do solo varia de menos 0,5 a mais do que 6000 mg Kg-1 (Mortvedt, 1999).

Associao dos micronutrientes com os componentes do solo

Como o solo formado por diferentes componentes, a quantidade total de qualquer micronutriente presente poder estar dispersa e distribuda entre esses componentes ou pools e ligados a eles por meio de ligaes fracas at aquelas com alta energia. De acordo com Shuman (1991) os micronutrientes esto associados principalmente: a soluo do solo; superfcie inorgnica (troca inica e adsoro especfica); matria orgnica; aos xidos; e aos minerais primrios e secundrios.

Micronutrientes na soluo do solo

Sem dvida a soluo do solo o centro de todos os processos qumicos importantes e de onde as plantas absorvem os nutrientes. Na soluo do solo os micronutrientes podem estar na forma de ons livres ou complexados com ligantes orgnicos e inorgnicos (Quadro II.1). De acordo com Lindsay (1979) a maioria dos micronutrientes metlicos no est na forma livre, mas complexada. Portanto, o conhecimento das formas qumicas dos micronutrientes na soluo do solo mais

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importante para estimar suas mobilidades e disponibilidades s plantas do que a determinao dos seus teores totais na soluo do solo. A concentrao total do elemento (soma dos ons livres mais os complexados) determinada usando tcnicas de espectrometria, cromatografia e colorimetria. Por outro lado, a concentrao (atividade) dos elementos livres e suas formas, definida por especiao, devem ser calculadas. Este clculo pode ser feito por meio de uma srie de programas de computador sobre modelos de equilbrio, tais como o GEOCHEM (Sposito & Mattigod, 1980) e o MINTEQ (Allison et al., 1991). Os micronutrientes na soluo do solo esto em fluxo constante e suas concentraes dependem da fora inica da soluo, da concentrao dos outros ons, pH, umidade, temperatura, reaes de oxirreduo, adio de fertilizantes e absoro pelas plantas, dentre outros. Uma pequena mudana na concentrao ou na especiao dos micronutrientes na soluo do solo pode causar deficincia ou toxicidade para as plantas.

Micronutrientes adsorvidos a superfcie inorgnica

Os micronutrientes existentes na soluo do solo como ons carregados so atrados para as superfcies dos colides orgnicos e inorgnicos do solo. As partculas inorgnicas coloidais do solo so compostas basicamente por argilominerais e xidos e hidrxidos de ferro, de alumnio e de mangans. Os argilominerais so caulinita, haloisita, montmorilonita, vermiculita, ilita, clorita e vermiculita com hidrxido de alumnio entre camadas. A adsoro o processo mais importante relacionado disponibilidade de micronutrientes s plantas, pois controla a concentrao dos ons e complexos na soluo do solo exercendo, influncia muito grande na sua absoro pelas razes das plantas. Uma completa reviso sobre a adsoro dos micronutrientes nas fraes mineral e orgnica do solo foi feita por Camargo et al. (2001) e Harter (1991). A troca inica (adsoro no especfica) e a adsoro especfica, mecanismos en-

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volvidos na adsoro de micronutrientes na superfcie inorgnica, so descritos por Camargo et al. (2001) nas seqncia do texto.

Troca inica

De acordo como Camargo et al. (2001) o princpio da eletroneutralidade exige que as cargas negativas associadas s superfcies slidas dos colodes do solo sejam compensadas por quantidade equivalente de cargas positivas na forma de prtons ou de espcies catinicas. Os ctions que envolvem as partculas de argila esto em agitao permanente devido sua energia trmica e tendem a escapar da influncia das cargas negativas, que por sua vez os atraem para a superfcie. A interao dessas duas foras faz com que se forme uma nuvem catinica ao redor da partcula, ao invs de uma monocamada. Esta concepo estrutural chamada de teoria da dupla camada difusa, que muito til para explicar uma srie de fenmenos que ocorrem no solo. Os ctions da nuvem so retidos pela superfcie, exclusivamente, por foras eletrostticas no especficas (donde, s vezes, o processo chamado de adsoro no especfica) e por causa de sua agitao trmica e por sua exposio aos outros ctions da soluo que no esto sob influncia do campo eltrico da partcula podem ser trocados por estes, da o nome de troca inica. Este fenmeno tem certas caractersticas que merecem destaque: a) reversvel; b) controlado pela difuso inica; c) estequiomtrico; d) e na maioria dos casos h uma seletividade ou preferncia de um on pelo outro, que est relacionada com o raio inico hidratado e com a energia de hidratao dos ctions de mesma valncia. A troca inica um mecanismo de pequena inf...