Nutrientes Secundários

Com a ênfase atual em maiores campos de lavoura, há uma necessidade ampliada por cálcio, magnésio e enxofre. Esses nutrientes são vitais para o crescimento e desenvolvimento da planta. Eles são três dos 17 nutrientes essenciais para as plantas.

Fatores afetando a necessidade crescente por cálcio, magnésio e enxofre

Conforme a produtividade aumenta, agora é mais importante do que nunca garantir que os campos estão recebendo níveis adequados dos 17 nutrientes essenciais. Alguns dos fatores responsáveis por essa elevada necessidade de cálcio, magnésio e enxofre seguem abaixo.

Elevada utilização de cálcio, magnésio e enxofre na lavoura

Embora o cálcio, magnésio e enxofre sejam considerados elementos secundários, eles são tão importantes para a planta quanto qualquer um dos demais 14 nutrientes essenciais para as plantas.

Comparação do total de captação de cálcio, magnésio e enxofre na lavoura

Nutrientes Captados, lb/acre
Lavoura Produtividade/Acre CA MG S
Milho 180 bu 44 58 30
Soja 60 bu 26 27 25
Trigo 70 bu 18 21 18
Alfafa 8 toneladas 175 40 40
Tomates 800 cwt 30 36 54
Laranjas 540 cwt 80 22 21
Cebolas 400 cwt 4 58 33
Algodão 1,000 lb fibra 76 21 24
Amendoim 4,000 lb 20 25 21
Grama bermudas híbrida 8 toneladas 52 26 44
Arroz 7,000 lb 20 14 12
Beterraba 25 toneladas 67 37

Uso elevado da análise superior de materiais fertilizantes

Para produzir fertilizantes de análise superior, em massa mesclada ou fluidos, são normalmente utilizados materiais fertilizantes de magnésio e enxofre. O conteúdo nutritivo desses materiais – fosfato diamônio, ureia, nitrato de amônio, nitrogênio, ácido fosfórico e muriato de potássio – indica claramente a falta de enxofre e magnésio.

Conteúdo nutritivo de materiais fertilizantes para análises elevadas
Material N P2O5 K2O CA MG S
Nitrato de amônio 33 0 0 0 0 0
Amônia anídrica 82 0 0 0 0 0
Fosfato diamônio 16–21 46 0 0 0 0
Fosfato monoamônio 11 52 0 0 0 0
Muriato de potássio 0 0 60–62 0 0 0
Soluções N 21–49 0 0 0 0 0
Ácido fosfórico 0 52–60 0 0 0
Superfosfato triplo 0 45–46 0 14 0 0
Ureia 46 0 0 0 0 0

Aumento da produtividade das lavouras

A produtividade das lavouras cresceu dramaticamente ao longo dos últimos dez anos. Milho sendo produzido em 200 bu/acre utilizará cerca de 65 lb/acre de magnésio e 33 lb/acre de enxofre. Por outro lado, quando a produtividade do milho é de 120 bu/acre, o uso de magnésio e enxofre cai para 30 e 20 lb/acre, respectivamente.

Uso reduzido de pesticidas contendo enxofre

No passado, fazendeiros podiam confiar no uso de inseticidas e fungicidas empregados para o controle de insetos e doenças na lavoura como uma fonte de enxofre. Hoje, boa parte destes inseticidas e fungicidas foram substituídos por compostos livres de enxofre.

Restrições governamentais para as emissões atmosféricas

As regulações do governo aprimoraram a qualidade do ar. Nós não podemos mais depender de grandes montantes de dióxido de enxofre (SO2) na atmosfera. Restrições às fornalhas de queima de carvão e a remoção de enxofre do gás natural utilizado no aquecimento doméstico e na indústria, afetaram o nível de enxofre. Da mesma maneira, conversores catalíticos em veículos novos removem o enxofre contido em gasolinas sulfurosas. Todos esses fatores resultam em menos enxofre sendo devolvido ao solo pela água da chuva. (mapa do enxofre nos anos 80 vs hoje)

Cálcio

O cálcio é um nutriente discreto e essencial que carrega consigo uma importante responsabilidade no crescimento das plantas. Quase sempre, ele permanece esquecido no desenvolvimento de programas de fertilidade para várias lavouras de elevada produtividade e qualidade. Lavradores de tomate e amendoim são provavelmente exceções em sua ênfase sobre uma boa nutrição de cálcio.

Funções do cálcio no solo

No solo, o cálcio substitui os íons hidrogênio (H) da superfície das partículas do solo quando o calcário é acrescentado para reduzir a acidez do solo. É essencial para os microrganismos já que eles transformam os resíduos da lavoura em matéria orgânica, liberam nutrientes e aprimoram a agregação do solo e a capacidade de retenção de água. O cálcio auxilia a permitir a bactéria de fixação de nitrogênio, que forma nódulos nas raízes de plantas leguminosas para capturar o gás nitrogênio atmosférico e convertê-lo em alguma forma que as plantas possam utilizar.

Funções do cálcio nas plantas

O cálcio, ao lado do magnésio e do potássio, auxilia a neutralizar ácidos orgânicos, que se formam durante o metabolismo celular das plantas. O cálcio também desenvolve um importante papel em outras funções chave das plantas:

  • Aprimora a absorção de outros nutrientes pelas raízes e seu deslocamento dentro da planta
  • Ativa uma série de sistemas de enzimas que regulam o crescimento da planta
  • Auxilia a converter o nitrato e o nitrogênio nas formas necessárias para formação de proteínas
  • É necessário para a formação da parede celular e para uma divisão celular normal
  • Aprimora a resistência a doenças.

Deficiência de cálcio

Deficiências de cálcio são mais prováveis em solos ácidos e arenosos, nos quais o cálcio foi lixiviado pela chuva ou pela água de irrigação. Pode também ocorrer em solos de turfa e lodo, onde o total de cálcio é baixo.

A deficiência de cálcio não é provável para a maior parte das lavouras, quando o solo é calado apropriadamente para ajustar seu pH a níveis ótimos para a produção da lavoura. Conforme os solos se tornam mais ácidos, o crescimento da lavoura é normalmente restringido pelas concentrações tóxicas para o solo de alumínio e/ou manganês — não uma carestia de cálcio. Testes de solo e um bom programa de calagem são as melhores práticas de gerenciamento (BMPs) para evitar esses problemas.

A deficiência de cálcio pode ser prevenida seguindo-se vários BMPs como o teste de solo com regularidade e a correção da acidez do solo com calagem apropriada. Balanceie o programa nutritivo da planta mantendo o cálcio, potássio e magnésio disponível em uma oferta balanceada. Uma sobreabundância de um deles pode levar a uma escassez ou captação (antagonismo) de outro. Também aplique o cálcio para específicas funções da planta. Por exemplo, o cálcio aplicado quando os amendoins começam a desenvolver vagens pode aprimorar o desenvolvimento das sementes.

Fontes de cálcio

Um bom programa de calagem é um fornecedor eficiente de cálcio para a maioria das lavouras. A calagem de carbonato de cálcio de alta qualidade é eficiente quando ajustes de pH são necessários. Caso o magnésio também seja deficiente, a calagem dolomítica pode ser empregada, ou pode ser utilizado o carbonato de cálcio junto com uma fonte de magnésio como o sulfato de potássio-magnésio. A gipsita (sulfato de cálcio) oferece cálcio quando o pH do solo é adequado. Algumas fontes comuns de cálcio são apresentadas na direita.

Common Calcium Sources
Material % CA Acid-Neutralizing
Gypsum 22%
Basic Slag 29% 50–70
Calcitic Limestone 32% 85–100
Dolomitic Limestone 22% 95–108
Hydrated Lime 46% 120–135
Pure calcium carbonate=100

Magnésio

É necessária energia para o crescimento apropriado da planta. Trigo e outras lavouras requerem magnésio para capturar a energia solar para o crescimento e para a produção por meio de fotossíntese. O magnésio é um componente essencial da molécula de clorofila, com cada molécula contendo 6.7% de magnésio. A clorofila, o pigmento verde das plantas, é o local onde a fotossíntese ocorre. Sem a clorofila, plantas não poderiam fabricar alimento, e a vida na Terra deixaria de existir.

O magnésio também atua como veículo do fósforo nas plantas. Ele é necessário para a divisão celular e para a formação de proteínas. A captação de fósforo não poderia ocorrer sem o magnésio, e vice-versa. Assim, o magnésio é essencial para o metabolismo do fosfato, para a respiração da planta e para a ativação de uma série de sistemas de enzimas.

Hidden in the heart of each molecule of chlorophyll is an atom of magnesium.

Magnésio nos solos

A crosta terrestre contém cerca de 1.9% de Mg, a maior parte na forma de Mg contido em minerais. Como esses minerais se desgastam lentamente, parte do Mg torna-se disponível para as plantas. A oferta de Mg disponível foi dizimada em alguns solos por meio da lixiviação, da captação de plantas e dos processos de remoção.

A disponibilidade de magnésio para as plantas está normalmente relacionada ao pH do solo.

Pesquisas demonstraram que a disponibilidade de Mg para a planta decai com valores baixos de pH. Em solos ácidos com um pH abaixo de 5.8, hidrogênio em excesso e alumínio podem influenciar na disponibilidade de Mg e na captação do vegetal. Em valores elevados de pH (acima de 7.4), cálcio em excesso pode ter uma influência gigantesca na captação pelas plantas.

Solos arenosos com baixa capacidade de intercâmbio de cátions possuem um pequeno poder de abastecimento de Mg.

A aplicação de calagem elevada de cálcio pode agravar uma deficiência de Mg pelo incremento no crescimento das plantas e pelo aumento da demanda por Mg. Aplicações elevadas de amônio podem também interferir com a nutrição balanceada por meio de efeitos competitivos do íon. Caso os níveis de teste do solo estejam abaixo de 25 a 50 partes por milhão (ppm) – 50 a 100 lb/acre – o Mg intercambiável é considerado baixo, e a aplicação de Mg é garantida.

Uma Regra de Ouro:

Para os solos com uma capacidade de intercâmbio de cátions (CEC) superior a cerca de 5 miliequivalentes (ME) por 100 gramas, pode ser desejável manter a razão Ca-para-Mg do solo em cerca de 10 para 1. Para solos arenosos com um CEC de 5 ME ou menos, pode ser desejável manter a razão Ca-para-Mg em cerca de 5 para 1.

Como tratar de deficiências de Mg

Caso sejam detectadas deficiências de Mg em lavouras em crescimento por meio da análise do tecido das plantas, uma fonte solúvel de magnésio pode ser aplicada e despejada pelo solo por meio de irrigação ou chuva. Isso permitirá o acesso das raízes e a captação das plantas. Pequenas quantidades de Mg podem também ser aplicadas a lavouras em crescimento por meio de fertilização foliar, para corrigir e prevenir o desenvolvimento de deficiências. A abordagem preferida é a aplicação no solo dos montantes requeridos de Mg antes de a lavoura ser plantada ou antes de iniciarem um crescimento ativo.

Fontes de Magnésio
Material % MG Solubilidade na Água
Calcário Dolomítico 6–12% Não
K-Mag® 10–11% Sim
Cloreto de Magnésio 7.5% Sim
Hidróxido de Magnésio 40% Não
Nitrato de Magnésio 16% Sim
Óxido de Magnésio 56–60% Não
Sulfato de Magnésio 10–16% Sim

Enxofre

Enxofre no solo

O enxofre é fornecido às plantas a partir do solo por matéria orgânica e minerais, mas está normalmente presente em quantidades insuficientes e em momentos inoportunos para as necessidade de várias lavouras de alta produtividade. A maior parte de S no solo está agregada a matéria orgânica e não pode ser utilizada por plantas até que seja convertido na forma do sulfato (SO4-2) por uma bactéria do solo. Este processo é conhecido como mineralização.

O sulfato é móvel no solo, assim como o

nitrato-nitrogênio é móvel, e, em alguns solos, ele pode ser lixiviado para além da zona ativa das raízes com fortes chuvas ou irrigação. O enxofre pode retornar à superfície do solo uma vez que a água evapora, à exceção de solos arenosos, de textura grosseira, que podem estar sem vasos capilares. Essa mobilidade do sulfato-enxofre torna difícil a calibragem dos testes de solo e o uso deles como ferramentas preditivas para as necessidades de fertilização por enxofre.

O enxofre tende a ser retido pelas partículas

de solos argilosos mais do que o nitrato-nitrogênio. Quando ocorrem as chuvas do início da primavera, os solos com superfície arenosa, mas com conteúdo relativamente elevado de argila em seu subsolo, podem passar pela lixiviação de sulfato-enxofre na superfície mas o mantém no subsolo. Assim, as lavouras que crescem nestes tipos de solos podem apresentar uma deficiência inicial de S, mas conforme as raízes penetram no subsolo, a deficiência pode desaparecer. Em solos de profundeza arenosa, com pouco ou nada de argila no subsolo, as plantas responderão positivamente às aplicações de enxofre.

Enxofre em plantas

O enxofre é parte de cada célula viva e é requerido para a síntese de certos aminoácidos (cisteína e metionina) e proteínas. O enxofre também é importante na fotossíntese e na resistência da lavoura ao inverno. Mais além, o enxofre é importante no processo de nitrato-redutase, ao longo do qual o nitrato-nitrogênio é convertido em aminoácidos.

O enxofre é necessário para a síntese de vitaminas, e é um constituinte de certos aminoácidos, que são os tijolos a partir dos quais as proteínas são criadas. Sem as proteínas, as plantas murchariam e morreriam.

Deficiência de enxofre

No campo, a deficiência de enxofre e a deficiência de nitrogênio são comumente confundidas entre si. Os sintomas de ambas as deficiências podem surgir na forma de plantas definhadas, com um amarelecimento geral das folhas. O enxofre é imóvel no interior da planta e não se desloca imediatamente de crescimentos antigos para crescimentos mais novos. Com a deficiência de enxofre, os sintomas de amarelecimento normalmente surgem primeiro nas folhas mais jovens, ao contrário da deficiência de nitrogênio, na qual o amarelecimento surge primeiro nas folhas mais antigas. Em situações menos severas, sintomas visuais podem não ser apercebidos.

A melhor forma de diagnosticar a deficiência é por meio de uma análise do tecido vegetal, incluindo um teste tanto para enxofre quanto para nitrogênio. As concentrações de enxofre na maioria das plantas deve variar em torno de 0.2 a 0.5%. A razão desejável do total de nitrogênio para o total de enxofre foi considerada e varia de 7:1 para 15:1. Razões maiores podem indicar possível deficiência de enxofre, mas devem ser consideradas ao lado das concentrações presentes de N e S ao se fazer interpretações sobre o diagnóstico.

Quando o enxofre é deficiente, o nitrato-nitrogênio pode se acumular. Isso apresenta ameaça significativamente a saúde de ruminantes de pastejo ou daqueles que consomem feno com elevado percentual de nitratos. Quando os nitratos acumulam na planta, a formação de sementes pode ser inibida em algumas lavouras como a canola. Balancear o enxofre com o nitrogênio na nutrição é importante tanto para a saúde do vegetal quanto para a do animal.

Lavouras como a grama-bermudas híbrida, alfafa e milho, que possuem uma elevada produção de matéria seca, geralmente requerem a maior quantidade possível de enxofre. Também, batatas e muitos outros vegetais requerem grandes quantidades de S e produzem melhor quando o S é incluído no programa de fertilidade. Sem a fertilização adequada por S, as lavouras que recebem elevadas taxas de nitrogênio podem desenvolver deficiências de enxofre.

Fontes de enxofre

Algumas águas de irrigação podem conter quantidades significativas de enxofre. Por exemplo, quando a água de irrigação excede cerca de 5 partes por milhão (ppm) de sulfato S, uma deficiência de enxofre é pouco provável. A maior parte das fontes de enxofre em fertilizantes são sulfatos e são moderadamente a altamente solúveis em água. A fonte insolúvel mais importante de enxofre é o S elementar, que precisa ser oxidado por ação bacteriana até a forma de sulfato, antes de ser utilizado pelas plantas. Essa oxidação é favorecida pelas temperaturas aquecidas do solo, pela umidade adequada do solo, pela aeragem do solo e pelos pequenos tamanhos das partículas de enxofre.
Caso enxofre elementar seja utilizado, ele deve ser incorporado ao solo com bastante antecedência às necessidades da lavoura.

Sources of Sulfur
Material % S Water Solubility pH Effect
Ammonium Sulfate 24% Yes Lowers
Ammonium Thiosulfate 26% Yes Lowers
Ammonium Polysulfide 40–50% Yes Lowers
Elemental Sulfur > 85% No Lowers
Gypsum 12–18% Yes None
K-Mag 21–22% Yes None
Magnesium Sulfate 14% Yes None
Normal Superphosphate 12% Yes None
Potassium Sulfate 18% Yes None
Potassium Thiosulfate 17% Yes
Sulfur Coated Urea 10% No Lowers
MicroEssentials* SZ™ 10% Yes None
MicroEssentials S15™ 15% Yes None
MicroEssentials S10™ 10% Yes None

SZ, S10 and S15 are trademarks and K-Mag and MicroEssentials are registered trademarks of The Mosaic Company.

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