perspectivas de uso de mÉtodos alternativos de diagnÓstico: mediÇÃo indireta da clorofila

PERSPECTIVAS DE USO DE MÉTODOS

ALTERNATIVOS DE DIAGNÓSTICO: MEDIÇÃO

INDIRETA DA CLOROFILA

PORQUE UTILIZAR O CLOROFILÔMETRO?

COMO FUNCIONA?

COMO UTILIZÁ-LO CORRETAMENTE?

CLOROFILÔMETRO:PRINCÍPIOS E APLICAÇÕES

Figura 1. Representação esquemática de um colorímetro.

Figura 2. Representação esquemática de um espectrofotômetro.

LEDS

RECEPTOR

AMPLIFICADOR

CONVERSOR A/D

PROCESSADOR

MEMÓRIA

VISOR

CLOROFILÔMETRO CM-1000 SPECTRUM

FITA DE REFERÊNCIA - ARROZFITA DE REFERÊNCIA - ARROZ

NITROGÊNIO

DINÂMICA MUITO COMPLEXA NO SOLODINÂMICA MUITO COMPLEXA NO SOLO

TEOR DE NITROGÊNIO NO SOLO TEOR DE NITROGÊNIO NO SOLO (ANÁLISE QUÍMICA DO SOLO) ???(ANÁLISE QUÍMICA DO SOLO) ???

pH M.O. P S K Ca Mg Al H + Al SB T V mCaCl2 g.dm-3

0 - 20 4,0 12 7 12 1 10 5 4 20 16 36 44 20

Prof.mg.dm-3 mmolc.dm-3 %

Matéria orgânica Matéria orgânica pouco preciso pouco preciso

NITROGÊNIO

NUTRIENTE EXTRAÍDO EM GRANDES QUANTIDADES NUTRIENTE EXTRAÍDO EM GRANDES QUANTIDADES

N P K Ca Mg S Observações Cultura

kg.ha-1

Algodão(1) 50 9 42 14 6 20 Exportação em 2,4t

Batata(2) 120 20 180 4 9 10 30t/ha tubérculos

Café(3) 330 26 520 70 30 30 Exportação em 20sc

Citros(4) 144 12 120 - - 6 60t/ha

Feijão(5) 101 9 92 54 18 25 1,5t/ha grãos

Milho(4) 170 40 50 - - 12 10t/ha grãos

Soja(6) 246 23 74 37 20 46 3t/ha grãos

Tomate(4) 140 20 170 - - - 100t/ha frutos (1) Silva (1999) (2) Compilado por Vitti et al. (2001) 3) IBC (1981) (4) Raij et al. (1997) (5) Malavolta & Lima Filho (1997) (6) Embrapa (1993)

MANEJO DA ADUBAÇÃO NITROGENADA

SEMEADURASEMEADURA ESPÉCIE, ESPÉCIE, PRODUTIVIDADE ESPERADA PRODUTIVIDADE ESPERADA

DOSE DE N A SER APLICADAParcelada em n aplicações

EM COBERTURAEM COBERTURA PRODUTIVIDADE ESPERADA PRODUTIVIDADE ESPERADA HISTÓRICO DA ÁREA:HISTÓRICO DA ÁREA: TEXTURA DO SOLOTEXTURA DO SOLO PRECIPITAÇÃOPRECIPITAÇÃO MODO DE PREPARO DO MODO DE PREPARO DO SOLOSOLO [N] NAS FOLHAS – [N] NAS FOLHAS – PERENESPERENES PREÇO DO PRODUTO PREÇO DO PRODUTO COLHIDOCOLHIDO


A EFICIÊNCIA DE UTILIZAÇÃO DO ADUBOS NITROGENADOS = 50 A 60%

OBJETIVO:

AJUSTE FINO DA ADUBAÇÃO AUMENTAR A EFICIÊNCIA DE

UTILIZAÇÃO DOS ADUBOS NITROGENADOS

REDUÇÃO DE CUSTOS COM ADUBO NITROGENADO

REDUZIR OS RISCOS DE CONTAMINAÇÃO DO LENÇOL FREÁTICO

(NITRATO)

PLANTA COMO INDICATIVO DO N DISPONÍVEL NO SOLO

TEOR DE NITROGÊNIO NA FOLHA (ANÁLISE TEOR DE NITROGÊNIO NA FOLHA (ANÁLISE QUÍMICA)QUÍMICA)

COLETACOLETA LABORATÓRIO LABORATÓRIO ANÁLISE ANÁLISE INTERPRETAÇÃO INTERPRETAÇÃO RECOMENDAÇÃO RECOMENDAÇÃO

CULTURAS PERENES CULTURAS PERENES CULTURAS ANUAIS = PRÓXIMO CICLO CULTURAS ANUAIS = PRÓXIMO CICLO

DIAGNOSE VISUAL O SINTOMA JÁ É VISÍVEL

RESPOSTA DA PLANTA – DISPONIBILIDADE DE N

RESPOSTA DA PLANTA

DEFICIÊNCIA DE N DEFICIÊNCIA DE N CLOROSE NAS FOLHAS CLOROSE NAS FOLHAS VELHASVELHAS

REDUÇÃO NA SÍNTESE DE CLOROFILAREDUÇÃO NA SÍNTESE DE CLOROFILA

RESPOSTA DA PLANTA

DIAGNOSE VISUAL DIAGNOSE VISUAL AFETOU A PRODUTIVIDADE AFETOU A PRODUTIVIDADE

- CLOROFILÔMETRO - DETECTAR A REDUÇÃO NA

COLORAÇÃO VERDE DAS FOLHAS ANTES DE SE TORNAREM

CLORÓTICAS<< DIAGNOSE PRECOCE >>

N INSUF.NO SOLO

< N NA PLANTA

NA SÍNTESE CLOROFILA

REDISTRIB. DO N

CLOROSE NAS FOLHAS VELHAS

DEFICIÊNCIA DE NITROGÊNIO

2535404550556065

GODOY & VILLAS BÔAS (2001)GODOY & VILLAS BÔAS (2001)

9,1 2,25,67,1

CLOROFILÔMETRO SPAD-502

VALORES: 0,0 a VALORES: 0,0 a

99,999,9

ARROZARROZ

ESPESSURA DA ESPESSURA DA

FOLHA = 1,2 mmFOLHA = 1,2 mm

ÁREA DE LEITURA ÁREA DE LEITURA

= =

2 X 3 mm2 X 3 mm

PORTÁTIL (campo)PORTÁTIL (campo)

MEDIDA MEDIDA INSTANTÂNEAINSTANTÂNEA

FÁCIL OPERAÇÃOFÁCIL OPERAÇÃO

NÃO DESTRUTIVANÃO DESTRUTIVA

GRANDE AUTONOMIAGRANDE AUTONOMIA

MUITAS PESQUISASMUITAS PESQUISAS

CLOROFILÔMETRO SPAD-502 + PALM TOP

Entrada RS-Entrada RS-232232

30 leituras30 leituras

4500 leituras4500 leituras1500 c/ GPS1500 c/ GPS

++

CLOROFILÔMETRO SPAD-502 + DATA LOGGER + GPS

N-TESTER (HYDRO)

CLOROFILÔMETRO CM-1000 SPECTRUM

VALORES: 1 a 999VALORES: 1 a 999

DESENVOLVIDO PELA DESENVOLVIDO PELA NASANASA

REFLECTÂNCIAREFLECTÂNCIA

IDEAL PARA IDEAL PARA GRAMADOSGRAMADOS (folhas pequenas)(folhas pequenas)

CÂMARA DIGITAL

ESPECTRORADIÔMETRO

IMAGEM DE SATÉLITE

FITA DE REFERÊNCIA - ARROZFITA DE REFERÊNCIA - ARROZ

COMO FUNCIONA?

COMO FUNCIONA? TRANSMITÂNCIA DE LUZ

LEDS

RECEPTOR

AMPLIFICADOR

CONVERSOR A/D

PROCESSADOR

MEMÓRIA

VISOR

ABSORÇÃO DA LUZ PELA CLOROFILA (IN VITRO)

LED 650 nm LED 650 nm alta absorção pelas moléc. de alta absorção pelas moléc. de clorofila clorofila

LED 940 nm LED 940 nm baixa absorção (fator de correção) baixa absorção (fator de correção)


(I650/I940)S/ FOLHA – (I650/I940)FOLHA = valor SPAD

Trajetória da água pela folha. A água é puxada do xilema para as paredes celulares do mesofilo, de onde evapora para os espaços' intercelulares dentro da folha. O CO2 difunde-se na direção oposta, ao longo de seu gradiente de concentração (baixa no interior, mais alta no exterior).

95%60%


100% 100%

650 nm 940 nm

f = [clorofila]f = espessura

% água

(I650/I940)S/ FOLHA – (I650/I940)FOLHA = valor SPAD

FOLHA MAIS VERDE > VALOR SPAD


Fig. 5. Relationship between total N content and chlorophyll meter readings

Kowalczyk-Juśko e Kościk (2002)

Fig. 6. Relationship between tobacco leaf yield and chlorophyll meter readings

Kowalczyk-Juśko e Kościk (2002)

TEOR DE CLOROFILA X MEDIDA DO SPAD-502

TEOR DE CLOROFILA X MEDIDA DO SPAD-502

Espécie Correlação ReferênciaFeijão 0,95 Marquard & Tipton (1987)Milho 0,83 Dwyer et al. (1990) Algodão 0,94 Marquard & Tipton (1987) Arroz 0,93 Monje & Bugbee (1989) Trigo 0,94 Monje & Bugbee (1989) Amendoim 0,93 Marquard & Tipton (1987) Soja 0,94 Monje & Bugbee (1989) Girassol 0,94 Marquard & Tipton (1987) Café 0,95 Lima Filho et al. (1997) Pêssego 0,84 Yadava (1986)Uva 0,90 Fanizza et al. (1991)Melão 0,85 Azia & Stewart (2001)Laranja 0,94 Pestana et al. (2001) Batata 0,97 Vos & Bom (1993)Alho 0,88 Godoy et al. (2002)Espinafre 0,95 Marquard & Tipton (1987)

TEOR DE N X MEDIDA DO SPAD-502

Espécie Correlação ReferênciaFeijão 0,97 Furlani Júnior et al. (1996)Milho 0,97 Chapman & Barreto (1997)Algodão 0,79 Wood et al. (1993)Arroz 0,93 Peng et al. (1993)Trigo 0,90 Reeves (1993)Amendoim 0,93 Marquard & Tipton (1987) Soja 0,94 Monje & Bugbee (1989) Girassol 0,94 Marquard & Tipton (1987) Café 0,85 Santos et al. (2003) Laranja 0,72 Godoy (2003) (não publicado)

Manga 0,95 Shaahan et al. (1999)Goiaba 0,97 Shaahan et al. (1999) Batata 0,97 Vos & Bom (1993)Pimentão 0,93 Villas Bôas (2001)Tomate 0,76 Guimarães et al. (1999)

TEOR DE N X MEDIDA DO CLOROFILÔMETRO

y = 0,454x - 2,288R2 = 0,8123

n = 36

5

10

15

20

25

30

28 33 38 43 48 53 58

Índice relativo de clorofila - IRC

Te

or

de

N n

a lâ

min

a f

olia

r, g

kg

-1

GODOY (2002)

MILHO NO PENDOAMENTO (SÃO MANUEL, 2001)

50 a 70% do N na folha se encontra ligado aos cloroplastos

METODOLOGIA DE UTILIZAÇÃO

AMOSTRAGEM

NÚMERO DE FOLHAS ??NÚMERO DE FOLHAS ??

QUAL FOLHA ??QUAL FOLHA ??

EM QUE LOCAL DA FOLHA EM QUE LOCAL DA FOLHA ????

QUANTAS QUANTAS MEDIDAS/FOLHA?MEDIDAS/FOLHA?

QUANDO AMOSTRAR?QUANDO AMOSTRAR?

OUTROS CUIDADOSOUTROS CUIDADOS

AMOSTRAGEM

NÚMERO DE FOLHAS ??NÚMERO DE FOLHAS ??

30 FOLHAS 30 FOLHAS

QUAL FOLHA ??QUAL FOLHA ??

RECÉM EXPANDIDARECÉM EXPANDIDA

EM QUE LOCAL DA FOLHA EM QUE LOCAL DA FOLHA ????

DEPENDE DA CULTURADEPENDE DA CULTURA

QUANTAS QUANTAS MEDIDAS/FOLHA?MEDIDAS/FOLHA?NO MÍNIMO DUASNO MÍNIMO DUASEVITAR NERVURASEVITAR NERVURAS

QUAL FOLHA AMOSTRAR

32,9

38,4

48,8

18,8

41,5

40,9

44,9

43,3

Villas Bôas (dados não Villas Bôas (dados não publicados)publicados)

EM QUE LOCAL DA FOLHA?

Distância da margem da Distância da margem da folha?folha?

Fixar um local de amostragem Fixar um local de amostragem Ex.: 6 mm da margem da Ex.: 6 mm da margem da folhafolha

UTILIZAÇÃO DO CLOROFILÔMETRO NO


DEFICIÊNCIA DE OUTROS NUTRIENTES

ÁREA DE REFERÊNCIA

ÁREA DENTRO DA LAVOURA COM AS MESMAS CARACTERÍSTICAS DA LAVOURA (solo, clima, híbrido, etc..), MAS QUE RECEBE UMA - ALTA DOSE ALTA DOSE DE NDE N - (15 A 25% > QUE O RCOMENDADO PARA A CULTURA) PARA SERVIR COMO REFERÊNCIA.

ÁREA DE REFERÊNCIA = NÃO HÁ DEFICIÊNCIA DE NITROGÊNIO

FONTE: SCHEPERS et al. (1992)FONTE: SCHEPERS et al. (1992)

FONTE: PIEKIELIEK et al. (1995)FONTE: PIEKIELIEK et al. (1995)

RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO

(-5,17 x SPAD) + 311,22

Figura 14. Estimativa de recomendação nitrogenada com base nas leituras SPAD de clorofila para cafeeiro em produção.

Fonte: Furlani Júnior et al. (2006)

X = (61,95 – Y) x 19,34

X = Kg/ha de N a ser aplicado, Y = LEITURA SPAD

CONCLUSÃO:

• O clorofilômetro é mais uma ferramenta para

diagnosticar o estado nutricional da planta

(N).

•Definir padrão de utilização.

•Mais trabalhos de calibração devem ser

realizados.

•Pode ser usado para recomendação da

adubação nitrogenada.

MUITO OBRIGADOMUITO OBRIGADO

Short wavelengthShort wavelengthHigh energyHigh energy

Long wavelengthLong wavelengthLow energyLow energy

0.010.01 1010 380380 450450 495495 570570 590590 620620 750750 wavelength, nmwavelength, nm

0.010.01 1010 380380 450450 495495 570570 590590 620620 750750 wavelength, nmwavelength, nm

X-R

ays

X-R

ays

X-R

ays

X-R

ays

Ult

ravi

ole

tU

ltra

vio

let

Ult

ravi

ole

tU

ltra

vio

let

Infr

ared

Infr

ared

Infr

ared

Infr

ared

Chlorophyll bChlorophyll b

B-CaroteneB-Carotene

PhycoerythrinPhycoerythrin

PhycocyaninPhycocyanin

Chlorophyll aChlorophyll a

Kowalczyk-Juśko A. , Kościk B. 2002. POSSIBLE USE OF THE CHLOROPHYLL METER (SPAD - 502) FOR EVALUATING NITROGEN NUTRITION OF THE

VIRGINIA TOBACCO, EJPAU 5(1), #05.Available Online:

http://www.ejpau.media.pl/volume5/issue1/agronomy/art-05.html

POSSIBLE USE OF THE CHLOROPHYLL METER (SPAD - 502) FOR EVALUATING

NITROGEN NUTRITION OF THE VIRGINIA TOBACCO

Alina Kowalczyk-Juśko, Bogdan Kościk



perspectivas de uso de mÉtodos alternativos de diagnÓstico: mediÇÃo indireta da clorofila

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