Unidade II · Expressão do Potencial Produtivo

Como a fertilidade do solo influencia a produtividade dos cereais?

Aula 07. Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas

Prof. Dr. Anísio da Silva Nunes

Fitotecnia III. Culturas de Cereais

UNEMAT · Agronomia · Tangará da Serra

?

Ponto de partida

Como as plantas absorvem, transportam e utilizam os nutrientes?

Ao final desta aula, você será capaz de

Objetivos de aprendizagem

01

Comparar exigências

Confrontar a absorção de macro e micronutrientes entre as cinco culturas.

02

Interpretar o laudo

Ler análise de solo e sintomas visuais para achar o nutriente limitante.

03

Diagnosticar riscos

Antecipar riscos nutricionais próprios de cada cultura e sistema.

Onde esta aula entra na disciplina

Da implantação para a nutrição

A Aula 06 deixou pronto

O solo preparadoA população estabelecidaA semeadora calibrada

A lavoura está implantada. Agora ela precisa encontrar nutriente disponível no perfil.

Esta aula entrega

Contato e absorçãoExtração por culturaLeitura do laudo

A nutrição é o segundo filtro da expressão: sem ela, o estande correto não vira produtividade.

O caminho desta aula

Do íon na solução ao laudo interpretado

A Como o nutriente chega à raizB A demanda ao longo do cicloC Extração e exportaçãoD Translocação e assimilaçãoE A diagnose pelo sintomaF A leitura do laudo

Esta aula diagnostica; a Aula 08 prescreve.

Bloco A · Como o nutriente chega à raiz

O caminho até a raiz

“

O nutriente precisa encontrar a raiz antes de ser absorvido, e isso ocorre por três caminhos.

Antes de absorver, o íon precisa encontrar a raiz

Três mecanismos de contato

In

Contribuição pequena

Interceptação

A raiz cresce e encontra o íon no seu caminho pelo perfil.

Fm

Depende da água

Fluxo de massa

O íon é arrastado até a raiz junto com a água da transpiração.

Di

Depende da raiz

Difusão

O íon caminha por gradiente até a zona empobrecida junto à raiz.

A forma iônica e o caminho até a raiz

Absorção dos macronutrientes

Nutriente	Forma absorvida	Mecanismo dominante
Nitrogênio	Nitrato e amônio	Fluxo de massa
Fósforo	Fosfato diácido e fosfato ácido	Difusão
Potássio	Cátion monovalente	Difusão
Cálcio	Cátion bivalente	Fluxo de massa
Magnésio	Cátion bivalente	Fluxo de massa
Enxofre	Sulfato	Fluxo de massa

Entre os micronutrientes, boro, cloro, molibdênio e cobre vêm sobretudo por fluxo de massa; zinco e ferro dependem em boa parte da difusão.

Quando cada nutriente entra

Absorção e fenologia do trigo

Manejo nutricional e fenologia da cultura do trigo (modificada de Pires et al., 2011).

Fonte: Informações Agronômicas

A consequência agronômica dos mecanismos

Raiz para um, água para outro

“

Nutriente de difusão depende de a raiz explorar volume de solo; nutriente de fluxo de massa depende da transpiração, e um veranico corta o fornecimento mesmo com o nutriente presente.

Dois eixos independentes de mobilidade

Mobilidade dos macronutrientes

Nutriente	No solo	Na planta	Função central
N	Móvel, lixivia	Móvel	Aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos
P	Imóvel, fixado	Móvel	Açúcares-fosfato, ATP e fosfolipídios
K	Pouco móvel	Móvel	Cofator de enzimas, turgor e eletroneutralidade
Ca	Pouco móvel	Imóvel	Lamela média e mensageiro secundário
Mg	Pouco móvel	Móvel	Átomo central da clorofila
S	Móvel	Pouco móvel	Cisteína, metionina e coenzima A

Os dois eixos podem se opor

Fósforo e cálcio

Fósforo

Imóvel no soloMóvel na plantaRedistribuído ao grão

Fixado pelos óxidos de ferro e alumínio da argila, mas remobilizado das folhas velhas.

Cálcio

Chega por fluxo de massaImóvel na plantaFica na parede

Depois de depositado na lamela média não sai, e o crescimento novo depende de suprimento contínuo.

Sintoma no arroz

Deficiência de cálcio

Planta de arroz com deficiência de cálcio.

Fonte: Arquivo do Agrônomo nº 9

Pouca quantidade, impacto desproporcional

Micronutrientes essenciais

Micronutriente	Forma absorvida	Mobilidade na planta	Função central
Boro	Borato e tetraborato	Imóvel	Paredes celulares e elongação
Cobre	Cátion mono e bivalente	Pouco móvel	Citocromo oxidase e plastocianina
Ferro	Cátion bi e trivalente	Pouco móvel	Proteínas da fotossíntese e respiração
Manganês	Cátion bivalente	Pouco móvel	Desidrogenases e oxidases
Molibdênio	Molibdato	Móvel	Nitrato redutase e nitrogenase
Zinco	Cátion bivalente	Pouco móvel	Anidrase carbônica e desidrogenases

Cloro é móvel e atua na fotossíntese; níquel é pouco móvel e constitui a urease.

Quantidade não é importância

O que torna o elemento essencial

Ci

Critério 1

Sem ele não há ciclo

A planta não completa o ciclo na ausência do elemento.

Me

Critério 2

Participa do metabolismo

Atua diretamente em uma função bioquímica ou estrutural.

Su

Critério 3

Nenhum outro substitui

A função não pode ser cumprida por outro elemento.

São catorze nutrientes minerais essenciais, separados por quantidade exigida e não por importância.

Por que é essencial

O papel do enxofre

Representação do papel do enxofre no crescimento e desenvolvimento das plantas (Narayan et al., 2023).

Fonte: Enxofre: Essencial para Altas Produtividades e Qualidade da Produção na Agricultura Tropical

Conceito

Elemento benéfico

“

Elemento que não é essencial, ou seja, a planta completa o ciclo sem ele, mas que melhora o crescimento, a produtividade ou a tolerância a estresses quando disponível. O silício é o exemplo clássico para as gramíneas.

Adubação desequilibrada induz carência

Antagonismos entre nutrientes

Teor elevado de	Reduz a absorção de
Magnésio	Potássio, e o inverso também ocorre
Potássio	Cálcio
Cálcio	Cobre
Zinco	Cobre, e o inverso também ocorre
Ferro	Manganês
Fosfato	Zinco, cobre e manganês

O antagonismo entre fosfato e zinco é o de maior impacto no Cerrado, sob adubação fosfatada pesada.

Sintoma no arroz

Deficiência de zinco

Folhas de arroz com deficiência de zinco.

Fonte: Arquivo do Agrônomo nº 9

Bloco B · A demanda ao longo do ciclo

Cada cereal, um perfil

“

A demanda não é constante no ciclo, e cada cereal a distribui de um jeito.

A demanda não é constante ao longo do ciclo

Bimodal e unimodal no milho

Nitrogênio e fósforo

Dois picosFase vegetativaFormação da espiga

A absorção precoce é desproporcional à massa seca já acumulada pela planta.

Potássio

Pico únicoCrescimento inicialElemento de arranque

Deficiência que aparece em estádio avançado não é totalmente reversível por aplicação corretiva.

Curva de absorção do milho

Demanda ao longo do ciclo

Demanda por água e nutrientes e condição de absorção radicular no milho segunda safra no Cerrado.

Fonte: Manejo de nutrientes no cultivo de milho segunda safra na região do cerrado

Três diferenças nutricionais de uma vez

Metabolismo, bases e palhada

Indicador	Trigo	Arroz	Milho	Sorgo	Milheto
Metabolismo	C3	C3	C4	C4	C4
V% ideal	50-60	50 (tolera 40)	50-60	50-60	50
Relação C/N	40:1-80:1	50:1-60:1	30:1-60:1	20:1-50:1	20:1-40:1 (até 60:1 na maturação)
Ciclagem	Médio	Médio	Alto	Alto	Muito alto

Cada cereal tem um perfil próprio

Personalidade nutricional

Tr

O mais exigente

Trigo

Maior demanda por tonelada e sensível a solo distrófico não corrigido.

Ar

Rústico em bases

Arroz

Tolera saturação mais baixa e é o maior acumulador de silício, na casca.

Mt

O reciclador

Milheto

Extrai e devolve na palhada, com relação C/N que imobiliza nitrogênio.

O milho tem o maior teto produtivo e a absorção precoce mais intensa, o que o torna dependente de nutriente cedo.

Bloco C · Extração e exportação

O que sai e o que fica

“

Cada cereal demanda os nutrientes em uma ordem e numa quantidade próprias, não num padrão único.

O que o grão leva para fora da lavoura

Exportação por tonelada de grão

Nutriente (kg/t)	Arroz	Milho	Sorgo	Trigo
N	15,0	12,4	17,9	22,5
P	3,5	1,8	2,1	3,8
K	6,0	2,9	2,9	4,8
Ca	1,5	0,03	0,16	1,1
Mg	0,6	0,8	1,2	2,7
S	1,0	0,8	0,9	1,6

A fonte comparativa não traz exportação do milheto granífero, e a lacuna não deve ser preenchida por analogia.

Palhada e grão

Exportação por tonelada

Macro e micronutrientes na palhada e nos grãos, por tonelada de grãos de milho produzida.

Fonte: Manejo de nutrientes no cultivo de milho segunda safra na região do cerrado

Conceito

Extração não é exportação

“

Extração é todo o nutriente que a planta acumula no ciclo; exportação é apenas o que sai no grão. O restante fica na palhada e retorna pela ciclagem.

A demanda real da cultura

Extração total por tonelada

Nutriente (kg/t)	Arroz	Milho	Trigo
N	30,0	22,8	35,0
P	5,0	2,4	5,8
K	30,0	13,6	18,3
Ca	6,0	5,2	11,7
Mg	2,5	3,3	8,3
S	4,0	1,8	4,5

Valores do trigo convertidos de P2O5 e K2O para as formas elementares, para tornar a comparação uniforme.

Três gramíneas, três ordens distintas

Milho e trigo, ordens invertidas

Milho

Potássio em 1ºNitrogênio em 2ºMagnésio em 3º

Lidera pelo potássio e extrai magnésio em quantidade três vezes maior que o arroz.

Trigo

Nitrogênio em 1ºPotássio em 2ºCálcio em 3º

É o que mais extrai nitrogênio e o que menos extrai potássio entre os três comparados.

A personalidade é da espécie, não da família

Ordem de extração por cultura

Cultura	Ordem dos macronutrientes	Mais extraído
Arroz	N e K, depois Ca, P, S e Mg	Potássio
Milho	K, N, Mg, Ca, P e S	Potássio
Sorgo	N e K, depois Ca, Mg e P	Nitrogênio e potássio
Trigo	N, K, Ca, Mg, P e S	Nitrogênio
Milheto	Acúmulo grande e rápido, com N e K dominantes	Nitrogênio e potássio

A confusão que o senso comum faz

Mais extraído não é mais limitante

“

No arroz de terras altas o potássio é o nutriente mais absorvido, mas é a deficiência de nitrogênio que mais reduz o rendimento.

Sintoma no sorgo

Deficiência de potássio

Sintomas de deficiência de potássio em sorgo (Embrapa Milho e Sorgo).

Fonte: Seja o Doutor do Seu Sorgo

Bloco D · Translocação e assimilação

Dentro da planta

“

Nutriente móvel na planta é reaproveitado; imóvel fica onde chegou e falta no crescimento novo.

A mobilidade decide quem vai para o grão

Translocação no milho

Nutriente	Translocado para o grão
Fósforo	77% a 86% do absorvido
Nitrogênio	70% a 77% do absorvido
Enxofre	60% do absorvido
Magnésio	47% a 69% do absorvido
Potássio	26% a 43% do absorvido
Cálcio	3% a 7% do absorvido

O que fica no campo volta ao solo

Mobilidade e ciclagem

Mo

Vai ao grão

Móvel

Nitrogênio e fósforo migram das folhas velhas para o grão em enchimento.

Im

Fica na palhada

Imóvel

Cálcio e potássio quase não migram e retornam ao solo pela ciclagem.

Di

Leitura de campo

Dreno, não doença

Folha baixeira amarela no enchimento pode ser remobilização, não patógeno.

Mobilidade no sistema

Ciclagem pelas coberturas

Benefícios ao funcionamento do solo fornecidos pelas plantas de cobertura.

Fonte: Guia Prático de Plantas de Cobertura

O que sai da lavoura muda com o destino

Grão e silagem

Colheita de grão

Só o grão saiPalhada permaneceCiclagem preservada

Potássio e cálcio ficam nos restos culturais e voltam ao solo entre safras.

Colheita para silagem

Planta inteira saiSem palhadaEmpobrecimento rápido

Remove o potássio e o cálcio que estariam reciclando, e exige reposição maior.

Absorver não basta, é preciso assimilar

A assimilação do nitrogênio

1

A raiz absorve o nitrogênio na forma de nitrato

2

A nitrato redutase reduz o nitrato a nitrito

3

O nitrito é reduzido a amônio dentro da planta

4

O amônio é incorporado a aminoácidos

5

Formam-se proteínas, clorofila e ácidos nucleicos

O molibdênio é constituinte da nitrato redutase, e um sintoma de falta de N pode ter raiz em falta de Mo.

Três destinos diferentes na célula

Fósforo, magnésio e potássio

P

Energia

Fósforo

Compõe ATP, açúcares-fosfato e fosfolipídios das membranas.

Mg

Verde

Magnésio

Átomo central da clorofila e ativador de enzimas de fosfato.

K

Íon livre

Potássio

Não é assimilado a estrutura orgânica, atua como cofator e no turgor.

A assimilação em números

Três funções, três escalas

40

enzimas ou mais têm o potássio como cofator

1

átomo de magnésio no centro de cada molécula de clorofila

2

aminoácidos sulfurados dependem do enxofre, cisteína e metionina

Bloco E · A diagnose pelo sintoma

Onde o sintoma aparece

“

A mobilidade na planta prevê onde o sintoma aparece, e o excesso também deixa marca.

A mobilidade prevê onde o sintoma aparece

Folha velha e folha nova

Nutrientes móveis

NPKMg

São redistribuídos das folhas velhas para as novas, e o sintoma começa embaixo.

Imóveis ou pouco móveis

CaSBFeMnZn

Não podem ser redistribuídos, e o sintoma aparece nas folhas novas e nos meristemas.

Móvel ou imóvel

Zinco na folha velha

Deficiência de zinco em trigo: lesão necrótica com borda amarronzada em folha velha.

Fonte: Informações Agronômicas

O excesso também deixa marca

Deficiência e excesso

Nutriente	Deficiência	Excesso
N	Amarelecimento das folhas velhas e menor crescimento	Parte aérea exagerada, favorece o acamamento
P	Menos folhas e menor expansão, verde mais escuro	Pintas vermelho-escuras nas folhas velhas
K	Clorose e necrose de folhas e colmos velhos	Pintas necróticas nas folhas velhas
Ca	Morte dos pontos de crescimento	Induz deficiência de magnésio ou potássio
Mg	Clorose e necrose das folhas velhas	Induz deficiência de potássio ou cálcio
S	Plantas cloróticas, espigadas e de pouco crescimento	Clorose internerval em algumas espécies

Deficiência e excesso

Potássio em folha velha

Deficiência de potássio em trigo: clorose e secamento das folhas velhas.

Fonte: Informações Agronômicas

Quadros que se reconhecem no campo

Micronutrientes nos cereais

Zn

Folhas novas

Zinco

Encurtamento e faixas cloróticas, a conhecida gema branca do milho.

Fe

Folhas novas

Ferro e manganês

Clorose entre as nervuras nas folhas em formação.

B

Meristema

Boro

Morte da gema terminal e comprometimento da formação do grão.

O excesso de zinco induz carência de fósforo e de cobre, fechando o círculo dos antagonismos.

Micronutriente no arroz

Deficiência de cobre

Folhas de arroz com deficiência de cobre.

Fonte: Arquivo do Agrônomo nº 9

A confusão clássica da diagnose

Nitrogênio e enxofre

Falta de nitrogênio

Nutriente móvelClorose embaixoFolhas velhas

A planta drena as folhas velhas para sustentar o crescimento novo.

Falta de enxofre

Pouco móvelClorose em cimaFolhas novas

Aplicar nitrogênio onde falta enxofre não gera resposta, e o local do sintoma resolve o diagnóstico.

Sintoma em lavoura

Deficiência de nitrogênio

Deficiência de nitrogênio em lavoura de arroz.

Fonte: Arquivo do Agrônomo nº 9

Não é essencial, mas fortalece

Silício nas gramíneas

Si

Absorção

Ácido monossilícico

Forma neutra da solução do solo, transportada pelo xilema.

De

Destino

Sílica na epiderme

Deposita-se nas paredes celulares como corpos silicosos.

Ac

Quem acumula

O arroz lidera

Maior acumulador entre os cereais, o que explica a casca rica em sílica.

Reforça a resistência ao acamamento, dificulta a penetração de fungos, melhora as relações hídricas e atenua a toxidez de alumínio.

Bloco F · A leitura do laudo

Do físico ao diagnóstico

“

A análise de solo traduz a disponibilidade em índices, e a ordem de leitura decide o diagnóstico.

Cada índice depende de um anterior

A ordem de leitura do laudo

1

Textura, que comanda matéria orgânica, fósforo e CTC

2

pH e alumínio trocável, a acidez ativa e a tóxica

3

Cálcio, magnésio e conversão do potássio para cmolc

4

Soma de bases, acidez potencial e CTC a pH 7

5

Saturação por bases e por alumínio, o diagnóstico

Referência Embrapa

Tabelas de interpretação de solo

Conjunto de tabelas de interpretação de análise de solo (acidez ativa, fósforo, potássio, cálcio e magnésio, alumínio, matéria orgânica) segundo Sousa & Lobato (Embrapa).

Fonte: Trigo - Melhoramento genético, semeadura, nutrição e adubação

Fertilidade do solo

Interpretação de CTC e micronutrientes

Tabelas de interpretação de CTC a pH 7, saturação por bases e alumínio, relações Ca/Mg/K e teores de micronutrientes (Fe, S, Mn, Zn, Cu, B) no solo.

Fonte: Trigo - Melhoramento genético, semeadura, nutrição e adubação

A classe textural comanda as demais tabelas

Classes de textura

Classe	Critério de argila
Arenosa	Argila de 10% a menos de 15%, ou de 15% a 35% com delta igual ou maior que 50%
Média	Argila de 15% a 35% com delta abaixo de 50%
Argilosa	Argila igual ou acima de 35%
Muito argilosa	Argila acima de 60% (Sousa e Lobato, 2004; não consta da IN)

O delta é a diferença entre o percentual de areia e o de argila, conforme a IN SPA/MAPA nº 2/2021.

A acidez não é um número único

Três acidezes

At

Na solução

Acidez ativa

Concentração de hidrogênio livre, medida pelo pH.

Tr

Nos coloides

Acidez trocável

Alumínio e hidrogênio adsorvidos, sendo o alumínio o que intoxica.

Po

Total

Acidez potencial

Hidrogênio mais alumínio que se manifestaria ao elevar o pH a 7,0.

No Cerrado o pH costuma vir em cloreto de cálcio, cerca de 0,6 a 0,8 unidade abaixo do pH em água.

A acidez que dói na raiz

Toxidez de alumínio

Toxidez de alumínio em trigo: crestamento no campo e atrofiamento do sistema radicular.

Fonte: Informações Agronômicas

O retrato químico do talhão

TH-07, do físico ao diagnóstico

Parâmetro	Valor	Leitura
Argila	37,1%	Textura argilosa, comanda as demais tabelas
pH em cloreto de cálcio	4,7	Acidez média
Fósforo Mehlich-1	9,5 mg/dm³	Adequado para a faixa de argila
Alumínio trocável	0,13 cmolc/dm³	Muito baixo, sem toxidez
CTC a pH 7	6,0352 cmolc/dm³	Baixa, argila de baixa atividade

A CTC baixa em textura argilosa pede adubação parcelada em vez de dose única.

Talhão TH-07, camada de 0 a 20 cm

Saturação por bases

FórmulaV (%) = 100 × soma de bases ÷ CTC a pH 7

Com os dados da lavoura100 × 2,3852 ÷ 6,0352

Potássio convertido: 0,0752 cmolc/dm³Cálcio: 1,53 e magnésio: 0,78Acidez potencial: 3,6500 cmolc/dm³

Resultado39,52% de saturação por bases

A acidez que de fato intoxica a raiz

Saturação por alumínio

Fórmulam (%) = 100 × alumínio trocável ÷ (alumínio trocável + soma de bases)

Com os dados da lavoura100 × 0,13 ÷ (0,13 + 2,3852)

Alumínio trocável: 0,13 cmolc/dm³Soma de bases: 2,3852 cmolc/dm³

Resultado5,17% de saturação por alumínio

Duas classificações que saem dos índices

Distrófico e álico

Pela saturação por bases

V igual ou acima de 50% é eutróficoV abaixo de 50% é distrófico

No Cerrado o distrófico é a regra, e o TH-07 fica em 39,52%.

Pela saturação por alumínio

m igual ou acima de 50% (com Al acima de 0,5) é álicom abaixo de 50% é não álico

O TH-07 é distrófico e não álico: pobre em bases, mas sem alumínio para envenenar a raiz.

Onde a interpretação costuma falhar

Erros comuns

Erro	Consequência
Interpretar fósforo sem citar o extrator	Mehlich-1 e resina têm faixas diferentes
Ler o potássio antes de calcular a CTC	A tabela de K depende da capacidade de troca
Somar potássio em mg com cálcio em cmolc	A soma de bases vira ficção
Interpretar matéria orgânica sem a textura	Régua errada, teor adequado lido como baixo
Repor um nutriente sem olhar o antagonista	Repor zinco sem revisar a dose de fósforo não resolve

Para voltar ao texto

Fontes desta aula

Referência	O que sustenta
IN SPA/MAPA 2/2021	Classes texturais operacionais
Boletim 100 · IAC	Interpretação de índices de fertilidade
Malavolta · nutrição mineral	Mobilidade, função e diagnose visual
Curvas de absorção da Embrapa	Demanda ao longo do ciclo por cultura
Estudos de extração e exportação	Quilos por tonelada de grão produzida
Literatura de silício em gramíneas	Elemento benéfico e efeitos agronômicos

Texto de apoio completo da Aula 07 no site da disciplina.

O caminho que percorremos

A síntese da aula em cinco passos

1

O nutriente chega à raiz por três mecanismos distintos

2

A demanda varia no ciclo e cada cereal a distribui de um jeito

3

Extração é o que a planta acumula; exportação é o que sai no grão

4

A mobilidade na planta prevê em qual folha o sintoma aparece

5

A ordem de leitura do laudo decide o diagnóstico

?

Retome a pergunta

Como as plantas absorvem, transportam e utilizam os nutrientes?

Responda agora com o que você viu na aula.

A resposta

Fertilidade e produtividade

“

A fertilidade condiciona a produtividade em três níveis: o químico, pela disponibilidade de cada nutriente na solução; o físico, porque a raiz precisa alcançar o volume de solo onde eles estão; e o temporal, porque a oferta precisa coincidir com a janela de demanda de cada cultura. Um laudo alto não garante nada se a raiz estiver barrada ou se a oferta chegar fora da janela.

Encerramento

Um solo rico não garante uma planta bem nutrida, e é essa distância que a nutrição preenche.