POTÁSSIO. Potássio Nutrição Mineral de Plantas

(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

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.