Nitrgeno y azufre: mobilidad, funcin y sintomatologa de desordenes nutricionales

Nitrgeno Introduccin Absorcin, transporte y redistribuicin Participacin en el metabolismo vegetal Exigencias minerales de las principales culturas Sintomatologa de deficiencia y excesos nutricionales

Procesos: Natm.(NN) => N disponible (NH3...)

fijacin biologica, fijacin industrial; fijacin atmosferica NitrgenoAR: 78,3% N82 mil t em el aire que circunda 1 ha OU 64,2 mil t de N Introduccin

NitrgenoIntroduccinEn el Brasil, estudios con FBN tuvieron inicio en 1963, con la Dra. Joana Dbereiner, poca en que pocos cientistas acreditabam que estas pesquisas pondran competir con fertilizantes minerales.

Figura 23. Procesos de fijacin del nitrgeno atmosferico (N2).

NitrgenoIntroduccin

IntroduccinNitrgenoBacterides en los ndulos radicular de plantas de soja

Bacterides

IntroduoNitrognioFigura 24. Reacciones metablicas de FBN nos bacteriides.

IntroduccinNitrgenoNo InoculadaInoculada

IntroduccinNitrgenoEn el campo, cmo saber que la FBN est adecuada?Leghemo. => Co vitamina B12 (precursora)

IntroduccinNitrgenoEfecto del P na actividade da nitrogenase en el teor de N en la parte area del feijoeiro.

IntroduccinNitrgenoEfecto do Mo en el teor de N en la parte area del feijoeiro.

IntroduccinNitrgenoEfecto del Ca en la actividad de la nitrogenase en el teor de N en la parte area del feijoeiro.

IntroduccinNitrgenoCa en la produccin de biomassa y en el numero de ndulos (Soluo nutritiva)

IntroduccinNitrgenoCmo evitar la presencia del O2 junto ao bacteriide: CaLegh.une com O2respirao do bacteriideResistncia difuso O2

IntroduccinNitrgenoCorte del ndulo y la barrera la difuso del O2

IntroducconNitrgenoN en el suelo 5%xidos nitroso y ntrico (gs) Radical: amnio NH4+ , Nitrito (NO2-) y nitrato (NO3-) 95%En combinaciones orgnicas: (N-orgnico)

(No asiminable por las plantas)

Prof. Maria de Ftima Peixoto Transferencia de fotosintatos raz/rizosferaCARBONO FOTOASIMILADO100 RAICES-20-40% RESPIRACIN CRESCIMENTO CO2 EXUDATOS MUCIGEL TECIDOS MICROORG. CO2 M.O. DEL SUELO MICROORGANISMOS CO2 COMPOSTOS LIBRES

Microbiota

N-orgnico N-amnico N-amoniacal N-nitrito N-nitrato Imobilizacin (C/N>33/1)

Microbiota

NitrgenoIntroduccin

Factores que afetan la disponibilidad en el solo:Favorecer la MINERALIZACIN: N-orgnico N-amnico N-amoniacal N-nitrito N-nitrato Clima:T: ~30oC; Umid.: 50-60% da C.C.C/N:

NitrgenoIntroduccinFigura. Dinamica del nitrgeno en el sistema suelo-planta, indicando los procesos de pasagem del nutriente en los diferentes compartimentos de la planta.

AbsorcinContacto N-razAbsorcin, transporte y redistribuicinNitrgeno

Formas absorbidas: N2 (gs) Aminocidos (RCHNH2COOH) Uria [CO(NH2)2)] NH4+ NO3- (predomina)Despus de absorbido el nitrato (NO3-) tiene que ser reduzido a amnia (NH3) para poder ser incorporado en los esqueletos de C.NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin

Cinticas de absorcin de nitrato en funcin da su concentracin externa, en races de cevada pre-cultivadas con baja concentracin de nitrato (0,1 mM)Transportador de baixa afinidade (LATS), cintica sem a saturao Vmax y KmTransportador de alta afinidade (HATS), cintica com a saturaoAbsorcin, transporte y redistribuicinNitrgeno

Influencia da localizacin lateral en la absorcin de N-NO3- por el maz (Malavolta, 1981).NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin

Factores que afetan la absorcin de N:

Edad de las races

Presencia de otros nutrientesEjemplo: K puede aumentar la absorcin de N em las plantas onde la reducin de nitrato ocurra en la parte areaNitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin

Edad de las racesAbsorcin, transporte y redistribuicinNitrgeno

Taxas de absorcin de nutriente por el maz en funcin de la edad de la plantaEdad de la planta (das)N (mol/m raz/da)20227303240195011606701800,5

Importancia de la Micorriza x NAbsorcin de N del suelo en plantas micorrizadas (M) y no micorrizadas (NM) (Ames et al., 1983).Absorcin, transporte y redistribuicinNitrgeno

Absorcin, transporte y redistribuicinNitrgenoFactores que afetan la absorcin de N:

** pH

pH cido [H+] :

> Competicin NH4+ : < Absorcin de N [amnio] < competicin NO3-2 : > Absorcin de N [nitrato]

NO3--2 H+ATP1 H+Alcalinizao del medioNH4+1 H+ATP2 H+Acidificacin del medio+--+++----+--+++----Absorcin de nitratoAbsorcin de amnio[H+] [H+]

Absorcin, transporte y redistribuicinNitrgenoValor pH da solucin nutritiva con nitrato y amnio durante el cultivo del girassol

Efecto da forma de N en la producin y en los parmetros fisiolgicos del maz en cultivo sob medio hidropnico NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin

NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicinFormas de N en el crecimiento del feijoeiro (Verennes)

NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicinEfecto del nitrato y del amnio en el crscimiento y coloracin de la raz del girasol

NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicinToxicidad del amnio en girasol

Corte transversal da ponta da raz, indicando el transporte del nutriente, via caminamento por el apoplasto e/o simplasto de las clulas de la epiderme, parnquima, endoderme y cilindro central.NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin

De que forma el N es transportado:

Raz => Parte areaNitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin

Formas de transporte do N em funo da forma absorvida e o respectivo metabolismo reduo assimilatria do nitrato de grupos de plantas. NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribucin

NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribucin

Redistribucin del N:

forma de N-aminocidosOC-C-C-C-N-C-C-C-.....Nitrgeno Redistribuicin

Metabolismo del N en las plantas:

** reducin assimilatria del nitrato** incorporacin del nitrgenoNitrgeno Metabolismo

Esquema simplificado del metabolismo do N en las plantas (reducin assimilatria del nitrato y incorporacin del nitrgeno).Nitrgeno Metabolismo

Esquema de la reducin del nitrato y del nitrito utilizado por las plantas.NitrgenoMetabolismo a) Reducin asimilatria del N

NitrgenoN-solucin => N-interior/RazFactores que afetan la reducin del nitrato:

Luz activacin y sntesis de la redutase; absorcin del nitrato; transferencia del nitrato p/ locales de ativ. Metablicas; las reaciones fotosintticas proveria poder redutor p/ asimilacin del nitrato. Temperatura (>350C) Concentracin de CO2; Disponibilidad de agua (dficit hdrico); Deficiencias minerales (Mo, Fe e S); Concentracin de NO3-

Efecto del nvel de nitrato en el mdio sobre la atividade de la redutase de nitrato en hojas de sorgo y sojaMilimoles N-NO3-/L de la solucinOBS. Puede ser utilizado como teste bioqumico, alternativo, de diagnose de N en culturasNitrgenoMetabolismo N-NO2-/g M.fresca

NH3 produzido en la primera etapaNitrgenoMetabolismo b) Incorporacin del nitrgeno INCORPORADO EN ESQUELETOS DE CACUMULAR EN LA PLANTATOXIDEZ

MATRIA SECA Protenas...

MATRIA SECA

1- Via desidrogenase glutmica (GDH) NitrgenoMetabolismo 2- Via glutamina sintetase (GS) y glutamato sintase (GOGAT) b) Incorporacin del nitrgeno

Esquema ilustrando el pigmento de la clorofila NitgenoMetabolismo

Efecto del N en el incremento de la clorofila del tamateiro cultivado en dos suelos (PVC e AQ) (Guimares et al., 1999).NitrgenoMetabolismo

VentajasNo destructivo; bajo costo; optimizacin de la adubacin

Desventajas?Quanto aplicar?Amplitude Leitura SPADOtros efectos que afetan producin clorofila;r` : producinxSPADEn estdios inicialesNitrgenoMetabolismo

Principales funciones del nitrgeno en las plantas (Malavolta et al.,1997)NitrgenoMetabolismo

Taja de assimilacin de CO2 y producin de biomassa en funcin del contenido foliar de N de maz (b) y relacin entre la producin de granos y la duracin de la rea foliar verde (DAFV) en el maz, en el periodo de 63 a 125 das despus del plantio (b) (Wolfe et al., 1988)NitrgenoMetabolismo

Efecto del nitrgeno en el nmero y peso de granos de maz y espigas en nvel de deficiencia y suficiencia de N. Notar que la ponta de las espigas con deficincia de N tiene numero de fileiras reducido.NitrgenoMetabolismo

Efecto del nitrognio en el crecimiento radicular de hbridos de mazNitrgenoMetabolismo

Efecto del nitrgeno en el crecimiento radicular de maz (Bobato, 2006)NitrgenoMetabolismo

Ano lluvosoAno secoDunbabin, V. (2007)Crecimiento de la raz en funcin del ao lluvoso y secoCor ppura indica el nitrato (lixiviado)

NitrgenoMetabolismo Producin de frutos do maracujazeiro-amarelo en funcin de doses de nitrognio sob laminas de irrigacin (% da ET0) (Carvalho et al., 2000)

NitrgenoMetabolismo (FAO)

NitrgenoMetabolismo Producin de citros en funcin de doses de N y el teor foliar de N (Adaptado de Malavolta et al., 1997) (b).

NitrgenoNecesidades nutricionales Tabla 21. Necesidades de nitrgeno de las principales culturas (Malavolta et al., 1997).

NitrgenoNecesidades nutricionalesMarcha de absorcin del nitrgeno por la cultura del maz (Adap. de Flannery, 1987).

NitrgenoSintomatologiaProblema en el campo....Nutricional?O Enfermedad;Plaga;Herbicida;Temp...salinidade...

NitrgenoSintomatologia Es Nutricional...Diagnose visual - Sntomas

NitrgenoSintomatologia DEFICIENCIAa) pequeno ngulo de insercin entre hojas y ramos;b)Maturidad y senescncia abreviada (por la reducin de la citocianina, responsable por la permanencia de la cor verde de los tecidos por ms tiempo);c) cada prematura de las hojas;d) diminuicin de flores y dormencia de gemas lateralese) producin reducida;f) cloroplastos pequeos;g) bajo contenido de clorofila;h) altos teores de acares;i) aumento de la presin osmtica.

NitrgenoSintomatologia DEFICIENCIAj) bajo contenido de protenasDieta sn protena - NigriaIndicacin basica es proporcionar de 10 a 35% del total de caloria diria en la forma de proteina

NitrgenoSintomatologiaEXCESOSintomas (visibles)a) Coloracin verde oscura;b) follajem abundante;c) acamamento;d) atraso en la maturacin;Otros sntomas a) Sistema radicular poco desarollados;b) bajo transporte de acares para races;c) aumento de la suculencia de los tecidos.

Deficiencia de nitrgeno en citros

Deficiencia de nitrgeno en Soja

Deficiencia de nitrgeno en Soja

Deficiencia de nitrgeno en Frijol

Deficiencia de nitrgeno en Soja

Deficiencia de nitrgeno en caf

Deficiencia de nitrgeno en caf

Deficiencia de nitrgeno en algodnHoja +NHoja - N

Deficiencia de nitrgeno en algodn

Deficiencia de nitrgeno en Maz

Deficiencia de N en Maz

Deficiencia de nitrgeno en Maz

Deficiencia de nitrgeno en Sorgo

Deficiencia de nitrgeno en cana-de-acar

Deficiencia de nitrgeno en tabaco

Deficiencia de nitrgeno en Hortel

Deficiencia de nitrgeno en eucalipto