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POTÁSSIO. Potássio Nutrição Mineral de Plantas

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(1)
(2)

Sétimo elemento em

abundância no mundo

Solo – 0,3 a 30 g kg

-1

solo

(3)
(4)

Carnalita - KCl.MgCl

2

.6H

2

O

Silvita - KCl

(5)
(6)

K no solo



Teor de K depende de:



Material de origem



Grau de intemperismo

Deficiência aumenta:

Granito → Basalto →Arenito

(7)

Fontes de K

Granito

Feldspato

Micas

(8)

Formas de K no solo



K estrutural



Minerais 1

os

e 2

os

– Intemperismo



K fixado



Retido na estrutura de minerais 2:1

O K se encaixa exatamente

nos espaços devido ao seu

raio

iônico.

Ali

fica

fortemente

retido

-Indisponível.

K K K K K

Não

trocável

(9)

Formas de K no solo



K trocável



Fração ligada às cargas negativas



Ligação eletrostática



Reserva imediata - Fonte de maior interesse para

a nutrição

-- K K K K K K

(10)

K K K K K K K

Formas de K no solo



K solução



Prontamente disponível



[ ] inferior a 20 mg L

-1

Trocável

Solução do solo

K K K

(11)

-ADSORVIDO À MINERAIS DE ARGILA

(12)

DISTRIBUIÇÃO PERCENTUAL ENTRE AS FORMAS DE POTÁSSIO

NA CAMADA ARÁVEL (0-20) DE ALGUNS SOLOS DA REGIÃO

SUL

Classificação K total Mmol kg-1 K estrutural % total K não-trocável % total K Trocável % total K Solução % total Neossolo litólico Distrofico típico 724 98,1 1,5 0,4 < 0,1 Luvissolo Hipocrômico órtico típico 589 97 3,3 0,4 < 0,1 Planossolo Háplico Eutrófico solódico 203 99,1 0,5 0,5 <0,1 Argissolo vermelho Eutrófico latossólico 81 95,2 2,7 1,8 0,3 Classificação K total Mmol kg-1 K estrutural % total K não-trocável % total K Trocável % total K Solução % total Neossolo litólico Distrofico típico 724 98,1 1,5 0,4 < 0,1 Luvissolo Hipocrômico órtico típico 589 97 3,3 0,4 < 0,1 Planossolo Háplico Eutrófico solódico 203 99,1 0,5 0,5 <0,1 Argissolo vermelho Eutrófico latossólico 81 95,2 2,7 1,8 0,3

(13)

K total no solo e absorvido pelo azevém perene

Solo Mat. Origem K total K absorvido pelo azevém*

---K trocável K não-trocável Total

--- mg kg-1

---Lat. Vermelho distroférico típico Basalto 1960 17 399 416

Lat. Vermelho distroférico típico Basalto 4560 45 400 445

Neossolo Litólico Eutrófico chernossólico

Basalto 6400 313 427 740

Argissolo Vermelho distrófico latossólico

Arenito-argilito 14200 17 442 459

(14)

Dinâmica do K no solo

PLANTA FERTILIZANTES LENTO MUITO LENTO LIXIVIAÇÃO K DISPONÍVEL RAPIDAMENTE K DISPONÍVEL LENTAMENTE K LIBERADO SOMENTE PELO INTEMPERISMO K SOLUÇÃO K TROCÁVEL K NÃO-TROCÁVEL K EM MINERAIS RÁPIDO

(15)
(16)

K na planta



Elemento de maior mobilidade no sistema

solo-planta-atmosfera



Absorvido na forma iônica K+



É o cátion mais abundante dentro das

plantas



Teores variam entre 6 e 50 g kg

-1

, com

(17)

Extração e Exportação de K

Cultura

Conteúdo de K

Planta inteira

Removido pela

kg t

-1

Arroz (irrigado)

33,4

5,3

Milho

18,2

4,8

Trigo (sequeiro)

19,9

3,5

Algodão

24

6,9

Café

52

27

Feijão

60,5

15,0

Soja

32,1

18,8

Cana-de-açúcar

110

40

Pauletti, 2004; Malavolta, 1980.

15,87

26,37

17,59

28,75

51,92

24,79

58,57

36,36

%

Removida

Parte Colhida

(18)

Teores adequados em algumas culturas

Cultura Teor foliar adequado (g kg-1)

Abóbora 25-45 Algodão 15-25 Alfafa 20-40 Arroz 15-40 Aveia 15-30 Banana 35-54 Batata 30-65 Café 18-25 Cana-de-açúcar 10-16 Feijão 20-24 Maçã 15-20 Melancia 25-40 Milho 17-35 Soja 17-25 Tomate 30-50

Teores variam de

15 a 65 g kg

-1

(folha índice)

Teores variam de

15 a 65 g kg

-1

(folha índice)

(19)

Mecanismo de contato

Nutrientes

Interceptação

radicular

Fluxo de massa

Difusão

%

Fósforo

3,5

2,6

93,9

Potássio

0,9

10,1

89,0

Cálcio

35

337,5

-Magnésio

10,9

172,3

(20)

Absorção - Passiva



Canais (principal)



Proteínas que formam poros preenchidos por

águas



Específico para íons e água



São portões que se abrem e fecham



Permitem a passagem de até 100 milhões de

íons por segundo

(21)
(22)

Absorção - Ativa



Ocorre

contra

um

gradiente

de

concentração (morro acima)



O elemento passa pela membrana celular



O elemento passa para o citoplasma da

célula



Introdução de energia do sistema (ATPase)

(23)
(24)

Absorção



Interação entre nutrientes



Compete por sítios de absorção



NH

4+

, Ca

2+

e Mg

2+



A diminuição de um cátion resulta em maior

absorção de outro

(25)

Redistribuição



Move-se no floema das folhas para outros

órgãos

(regiões

de

crescimento

e

armazenamento),

geralmente

em

companhia de um ânion (ácidos orgânicos

R-COO

-

)



Move-se dos tecidos mais velhos para os

(26)

Redistribuição

Quase todo K

em forma

solúvel:

facilidade de

redistribuição

Sintomas nas

folhas mais

velhas

(27)

CONCENTRAÇÃO E FORMAS DE POTÁSSIO NA SOLUÇÃO DO

SOLO, XILEMA E FLOEMA DAS PLANTAS

Nutriente

Solução do Solo

Conc. (μM)

Xilema

Floema

Valores

Médios

Forma

Conc.

(μM)

Forma

Conc.

(μM)

Forma

Potássio

1.300

K

6.000

K

20.000

nd

(28)

FUNÇÕES DO POTÁSSIO NA

PLANTA

(29)

Funções do K



Compostos



Predomina na forma iônica, compostos desconhecidos



Movimento estomático



Fotossíntese e translocação de fotossintetizados



Ativador de mais de 60 enzimas (sintetases,

oxirredutases, desidrogenases, transferases, cinases)



Metabolismo do nitrogênio

(30)

Funções - Movimento estomático



Aumento na concentração de K

+

nas células

guarda resulta em absorção de água das células

adjacentes que correspondem em aumento da

célula guarda e a abertura estomatal.

(31)

Concentração de íons (K, Cl e P) nas células guardas com estômatos

fechados e abertos (Humble & Raschke, 1971)

(32)

Funções – Movimento estomático



K fortalece as plantas contra a seca



Habilidade em alterar a transpiração mediante

alterações ambientais



Mediante calor e clima seco, o K possibilita o

rápido fechamento dos estômatos



Plantas com deficiência de K levam até 40’ para

fechar os estômatos

(33)

fotossintatos



Influencia a síntese da enzima Ribulose

Difosfato Carboxilase (Rubisco)



Capta o CO

2

do ar e um açúcar existente na

célula



É o primeiro passo para o Ciclo de Calvin



Fixação CO

2

do em sua forma orgânica



Translocação de açúcares no floema



Contribui para a pressão osmótica total

aumentando a taxa de fluxo de fotossintatos da

fonte ao dreno

(34)

FOTOSSÍNTESE E TRANSLOCAÇÃO DE

SINTETIZADOS

Efeito do K no substrato (1 e 10 mM) sobre a translocação do Carbono

fornecido ao tomateiro (Moorby & Besford, 1983)

(35)

Funções – Ativação enzimática



Mudança na conformação da molécula –

exposição de sítios ativos

(36)

ENZIMA

REAÇÃO CATALIZADA

Quinase pirúvica

Fosfoenolpiruvato + ADP → Piruvato + ATP

8-Fosfofrutoquinase

Frutose 6-P + ATP → Frutose 1,6DiP + ADP

Sintetase de Succinil-CoA

Succinato + CoA + ATP → Succinil-CoA + ADP + Pi

Sintetase de

Glutamil-Cisteína

Glutamato + Cisteína + ATP → Glutamil-Cisteína

+ADP + Pi

Sintetase de

ADP-Glucose-Amido

ADP-Glucose + Glucosil)8 →

(1,4αD-Glucosil)8+1 + ADP

Pirofosforiliase de

ADP-Glucose

ATP + D-Glucose 1-P →Ppi + ADP-Glucose

Fosfohidrolase de

Pirofosfato

H2O + PPi → 2Pi

Fosfohidroliase de ATP

H2O + ATP → ADP + Pi

Enzimas em Plantas Superiores Ativadas pelo Potássio (Wyn Jones &

Pollard, 1983)

(37)

Teores de aminoácidos, aminas, N total, proteínas e potássio em folhas

de Gergelim, influenciados pelo nível de K (Adaptado de Crocomo &

Basso, 1974)

(38)

A ra ín a H u lm a n n B a tis ta

Acúmulo de aminoácidos livres inclusive da tirosina,

oxidada para dihidroxifenilalanina (DOPA) causando a cor escura

(39)

Deficiência de potássio e acumulação de formas de Nitrogênio em Alface

Efeito

Tratamento

Completo

Deficiente em K

NO

3

-

13

225

NO

2

-

5

79

NH

4

+

75

116

(40)

Funções - Resistência



Doenças de plantas minimizadas pelo adequado

suprimento de Potássio (Huber & Arny, 1985)

(41)

Funções - Resistência



K

+

x Doenças



Menor efeito de estresse hídrico



Menor acúmulo de açúcares e aminoácidos



Menor pH da rizosfera



Aumenta absorção de Mn, Zn e Si – diminui o

mal-do-pé no trigo

(42)
(43)

Sintomas



Folhas verde-escuras ou azul-esverdeadas



Manchas necróticas



Necrose marginal ou murcha da folha



Crescmento prejudicado

(44)

Sintomas

Tomateiro (Epstein e Bloom, 2006)

(45)

Sintomas

(46)
(47)

Deficiência de K

em milho

(48)

Deficiência de K

em soja

(49)



Sintomas nas folhas e cachos

(raquíticos, frutos pequenos e

finos, maturação irregular e

polpa pouco saborosa)

(50)

Doença x Deficiência de K

Antracnose

Sintomas

similares

(51)
(52)

Adubação



Dose



Tipo de fertilizantes

(53)

Adubação



Dose



Teor de K no solo



Espécie cultivada



Expectativa de rendimento



Adubação corretiva

(54)



Época de aplicação



Geralmente na

semeadura



Parcelada



Solos arenosos



Baixa CTC



Doses muito altas



Concentração salina

elevada



Métodos



Em linha



A lanço



Cobertura



Incorporado



Quantidade

depende do tipo de

argila no solo

Adubação

(55)

Adubação



Foliar



Não aumenta a produtividade

(56)

Adubos potássicos



Cloreto de Potássio

(KCl)



Mais utilizado



60% de K

2

O



Possui elevado índice

salino



Sulfato de Potássio

(K

2

SO

4

)



Segundo mais

utilizado



Fumo e Batatinha



50% de K

2

O



Nitrato de Potássio

(KNO

3

)



13% N e 44% K

2

0



Baixo índice salino



Pulverizações foliares



Sulfato Duplo de K e

Mg (K

2

SO

4

.2MgSO

4

)



22% de K

2

0, 11% de

Mg e 22% de S

(57)
(58)

Reservas mundiais de potássio (milhões de t)

(reservas que atualmente são economicamente

viáveis)

4400 1800 750 710 300 305

Canadá

Rússia

Bielorússia

Alemanha

Brasil

Outros

(59)

Estado

K

2

O (milhões t)

Amazonas

222.011

Sergipe

715.253

Tocantins

6

Total

937.270

(60)

Adubação



Fertilizantes orgânicos - esterco



Pequena concentração de K (2 a 4%)

Material orgânico

N

P

2

O

5

K

2

O

Matéria seca

--- % (m m

-1

)

2

---

Cama de aves (1)

3

3,0

3,0

2,0

70

Cama de aves (3)

3,2

3,5

2,5

70

Cama de aves (6)

3,5

4,0

3,0

70

Esterco sólido de suínos

2,1

2,8

2,9

25

Esterco fresco de bovinos

1,5

1,4

1,5

15

Esterco de ovinos

1,4

1,0

2,0

65

--- kg m

-3

de churume ---

Esterco líquido de suínos

4,5

4,0

1,6

6

Esterco líquido de bovinos

1,4

0,8

1,4

4,6

COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO – RS/SC, 1994

(61)

Adubação

Material orgânico

N

P

2

O

5

K

2

O

Matéria seca

%

Esterco líquido de suínos

4,5

4

1,6

6

Esterco líquido de bovinos

1,4

0,8

1,4

4,6

kg m

-3

de churume

-Entrada d’água

-Alimentação

-Armazenamento

-Número de lotes

Muita

Variação

(62)

Nutriente

Índice e eficiência

1º cultivo*

2º cultivo*

3º cultivo*

N

0,5

0,2

-

P

2

O

5

0,6

0,2

-

K

2

O

1

-

-

*Cultivos em relação ao aproveitamento do fertilizante aplicado para os três cultivos. Fonte: COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO – RS/SC, 1994.

(63)

Resposta à adubação

(Sguario-Jr et al., 2006)

(64)

Feijão

Número de ensaios com e sem resposta a aplicação de K na

cultura do feijoeiro, por estado. Dados citados por Vieira e

Vieira, 2005.

36

65

32

133

1

1

8

6

0

20

40

60

80

100

120

140

160

MG

SP

PR

Total

Com resposta

Sem resposta

(65)
(66)

Soja

Produtividade da soja cultivada em sistema de plantio

direto, em função de doses e formas de aplicação de K,

em Turvelândia, Goiás (Bernardi et al., 2009)

(67)

Algodão

(68)

Resumo



Forma absorvida: K

+



Mobilidade de Redistribuição: Móvel



Teores Médios: 10-30 g kg

-1



Funções nas plantas: Ativador enzimático,

regulação osmótica, fotossíntese



Características de deficiência: Queima do

bordo das folhas mais velhas

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