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Prof. Dr. Rafael Otto e Ac. Julia SavietoESALQ-USP

Novas estratégias no manejo de

enxofre e boro

Engo Florestal José Henrique Bazani4tree Agroflorestal

Novas estratégias no manejo de enxofre e boro

Prof. Dr. Rafael Otto (ESALQ – USP)

► Setor florestal

Mo



► Fertilização representa 25 a 30% do custo de implantação e manutenção (Gonçalves, 2016)

N P K Ca Mg S

Cu Fe Mn Zn B Cl Ni

Nutrientes requeridos pelo Eucalipto



► Enxofre

na planta

Funções do S na planta:

i) síntese de três aminoácidos essenciais (cistina, cisteína emetionina), base das proteínas e > 90% do S contido na planta

ii) ativação de enzimas

iii) síntese de vitaminas (biotina, tiamina, vitamina B1 e glutamina)

iv) formação de lipídios glicosídeos

v) formação de ligações dissulfídricas, que conferem resistência aofrio

vi) síntese da clorofila e formação da ferredoxina, que funciona comotransportador de elétrons na fotossíntese

vii) fixação simbiótica de N e ativação das enzimas ATP-sulfurilase eAPS-sulfotransferase envolvidas no metabolismo de S na planta

Fonte: MARSCHNER (1995)

S



► Exigência de Enxofre



► Sintomas de deficiência (folhas novas)

• Coloração verde-clara,

inclusive das nervuras

• Deficiência de N:

Folhas Velhas

• Deficiência de S:

Folhas Novas

Fonte: Rocha et al. (2015)



► Deficiência de Enxofre em Eucalipto

• Solos arenosos, com baixa matéria orgânica

• Região do cerrado (baixa MO e alto déficit hídrico)

• Florestas com elevada produtividade, mesmo em solos argilosos e manejadas sob cultivo mínimo

- Fertilizantes NPK mais puros e concentrados (possuindo pouco ou nenhum S na sua constituição)

- Redução na emissão de gases à atmosfera

Fonte: Alvarez et al. (2007); Stevenson & Cole (1999); Rocha et al. (2015)



► Enxofre no solo

S é 10º elemento mais abundante no universoÉ o elemento mais abundante na crosta terrestre (0,06 a 0,1 % S)

Ocorre naturalmente:- na forma de gesso (CaSO4.2H2O)- na forma de pirita (FeS2 ) em xistos, carvões, calcários e arenitos- na forma de S elementar em areias betuminosas- na forma de compostos salinos em formações sedimentares- como parte da matéria orgânica do solo

O S é constituinte de todos os organismos vivos- Constituintes de aminoácidos- Proteínas e polissacarídeos- Vitaminas e hormônios

Fonte: Havlin et al. (2005); Stevenson & Cole (1999)



► Ciclo do enxofre no solo


MineralizaçãoRelação C/S < 200/1Serapilheira C/S > 400/1



► Mais de 90% do S da camada

superficial do solo encontra-se na

forma orgânica (S-orgânico)

► Quanto mais matéria orgânica,

mais S orgânico

► Porém as plantas absorvem o S na

forma de sulfato (SO42-)

Fonte: Klieman (1987; Lilienfein et al., 2000)



►Mineralização do S orgânico

► Alto teor de S orgânico

► Pouco na forma de sulfato


Exigência nutritional30 a 50 kg ha-1 de SFornecimento pelo solo 15 a 17 kg ha-1 de SNecessidade de adubação com S



► Fertilizantes que contém enxofre



► Benefícios do uso do gesso em Eucalipto

i) redução da toxidez do alumínio em subsuperfície, promovendo aprofundamento do sistema radicular

ii) fornecimento de Ca e S às plantas

iii) carreamento de bases para as camadas mais profundas do solo

iv) floculação da argila (melhoria das características físicas do solo)

Para Eucalipto:

ii) fornecimento de Ca e S às árvores

iii) carreamento de bases para camadas subsuperficiais do solo

* diminuição do Al é pouco relevante (Eucalipto é resistente ao Al)




► Condições para uso do gesso em Eucalipto

• Plantações estabelecidas na região do cerrado • Região que apresenta alta limitação hídrica• Solo com teor de Ca em camadas > 30 cm inferior a 4 mmolc dm-3

NG (kg/ha) = 4 – Ca20-40 x 20 x Profcm x 10 %Cagesso

NG, necessidade de gesso em kg ha-1

4, teor desejado de Ca em mmolc dm-3

Ca20-40, teor de Ca em mmolc dm-3 na camada de 20-40cm20 , massa de Ca (kg ha-1) necessária para aumentar 1 mmolc Ca dm-3 de soloProf., espessura da camada que se pretende aumentar o teor de Ca (em cm). Recomenda-se 30 cm%Cagesso, percentual de Ca no gesso (15%)



► Novas estratégias para manejo do enxofre

S H2S SO42-

Ácido

SulfídricoSulfatoEnxofre

elementar

Oxidação do Enxofre

H2S + 1,5 O2 + H2O H2SO4 H+ + SO4

2-Thiobacillus

Thiooxidans

Enxofre elementar (S0)* 95% S

* Precisa sofrer oxidação para tornar-se disponível

* Em condições de ToC e umidade elevadas, ocorre rapidamente



► Taxa de oxidação do S elementar

X

?



► Taxa de oxidação do S elementar



12,4

13,7

13,1

12,7

13,814

14,514,7

Vo

lum

e m

3h

a-1

11

kg

S h

a-1

15

6 k

g S

ha

-1

22

kg

S h

a-1

56

kg

S h

a-1

89

kg

S h

a-1

12

2 k

g S

ha

-1

15

6 k

g S

ha

-1

22

2 k

g S

ha

-1

Tratamentos

NPK

Gesso

Sulfurgran

► Aplicação de S elementar em plantio de Eucalyptus sp em solos arenosos

Fonte: Palacio et al (sd) - Addubare

Avaliação realizada aos 10 meses em Bataguassu/MS



► Opções disponíveis no mercado

Sem bentonita Com bentonita

Após 24 h



►Conclusões

• Assim como para culturas agrícolas, o Eucalipto exige quantidades semelhantes deenxofre e fósforo, demonstrando a importância do S

• Deficiência de S tem sido observada em áreas de Eucalipto, especialmente emsolos com baixa matéria orgânica e florestas de alto rendimento

• Enquanto culturas agrícolas já utilizam gesso agrícola há décadas, somenterecentemente este insumo tem sido usado em plantios de Eucalipto como fonte deCa e S

• Enxofre elementar pastilhado apresenta alto teor de S com disponibilizaçãogradual, sendo opção interessante para o Eucalipto. Porém deve-se utilizar fonteadequada (com argila expansiva)

Mo Cl Ni



► Nutrientes requeridos pelo Eucalipto

N P K Ca Mg S

Cu Fe Mn Zn B



2014

2010

2016

B



►Funções do boro na planta

Epstein & Bloom (2006)

• Estrutura da parede celular (ligações pépticas)

Além disso (Blevins & Lukaszewski, 1998):

• Reprodução, formação do tubo polínico e germinação

• Fixação de nitrogênio (atividade da nitrogenase)

• Atividade de membranas (absorção de outros nutrientes)

• Crescimento radicular (diminuição da toxidez de alumínio)

E outras funções:

• Transporte de açúcares (carboidratos) das folhas para órgãos de reserva

Exigência nutricional

Reprodutiva > vegetativa



►Deficiência de B tem se tornado comum

Cana-de-açúcar

Citros

Eucalipto

Mamão



► Sintomas de deficiência de B

Fonte: Sulboro

SojaMilho

- B + B

►Sintomas de deficiência de B

• Nervuras salientes

• Folhas retorcidas e morte da

gema apical

• Perda de dominância apical

• Bifurcação do tronco

• Quebra de ponteiros





Boro pode influenciar na eficiência hídrica do Eucalipto

Taxa fotossintética – Reduzindo os danos à membrana (Cakmak et al., 1995)

Controle estomático – aumentando a concentração de K+ nas folhas

Transpiração – Reduzindo a perda de água

Translocação de açúcares para o crescimento radicular – aumentando a

absorção de água e nutrientes

Uso mais eficiente da água

Fonte: Hodecker, B.E.R. COMPARISON OF DROUGHT STRESS RESPONSES OF TOLERANT AND

SENSITIVE EUCALYPT GENOTYPES. Tese, UFV. 2015.



Expansão para regiões secas



►Deficiência hídrica vs deficiência de boro

• Deficiência de B normalmente associada ao secamento do solo, uma vez

que o B é translocado nos vasos condutores do xilema (Hu and Brown, 1997)

• Entretanto, o Eucalipto continua absorvendo água de camadas mais

profundas. Portanto, a deficiência de B não é devido à falta de absorção de

água, mas sim à ausência de B nas camadas mais profundas do solo

(Wikner, 1983; Tamminen and Saarsalmi, 2004)

• Camada superficial do solo seca mais rapidamenteAplicação foliar?



►Mobilidade de redistribuição do boro

B*• Xilema: transporte a longa distância

• Floema: redistribuição

Fonte: Marschner (2011)

Historicamente o boro foi considerado imóvel no floema



► Mobilidade de redistribuição do boro

Altamente

móveis

Móveis Parcialmente

móveis

Imóveis

N P S Ca

K Cl Zn

Na Mg Cu

Mn

Fe

Mo

Entretanto, redistribuição do B depende da cultura

B

Historicamente o boro foi considerado imóvel no floema



►Mobilidade de redistribuição

do boro

Polióis (ou alcool-açúcares), são formas de açúcaresencontrados em plantas




• B é móvel em árvores que usam sorbitol como forma de transporte de

carboidrato (Brown & Hu, 1996)

• Complexos de B com manitol, sorbitol e frutose encontrados no floema de

plantas com mobilidade do B (Hu et al., 1997)

• Também foi observado redistribuição do B em espécies como canola,

girasol e tremoço-branco (Stangoulis et al., 2001; Matoh and Ochiai, 2005;

Huang et al., 2008)




• Em Eucalipto, foi observado diferença entre

clones na redistribuição de B, possivelmente

associado à presença de manitol (São José et

al., 2009)

• Aplicação de B em folha velha deficiente em B

aumentou teor de B em folha nova emergida

• Aplicação foliar de ácido bórico + manitol foi

mais eficiente em aumentar teor de B no

tecido do que ácido bórico (São José et al.,

2009)




• Atualmente considera-se que o Eucalipto

apresenta mobilidade de boro no floema, que é

dependente de clones e espécies (Hodecker et

al., 2014; Gonçalves, 2016; São José et al.,

2009)

• Aplicações foliares de B em regiões com deficit

hídrico acentuado tem sido realizadas



► Sensibilidade das espécies à seca do ponteiro



► Efeito do boro na redução da seca do ponteiro

Fonte: Silveira (1999)

LVA (20% argila) LE (45% argila)



►Efeito do boro na produtividade

Fonte: Teluira (2009)

Ad. reduzida

Ad. potencial• Dois níveis de adubação

(Potencial e Reduzida)

• A demanda de boro aumenta em florestas com alto índice de crescimento



►Recomendação de adubação com boro

• Pouco no plantio

• Mais em cobertura




Para regiões com melhor distribuição de chuvas



Para regiões com deficit hídrico intenso




– Colemanita borato de cálcio

(CaB4O7.6H2O)

– Hidroboracita borato de cálcio e magnésio (CaO.MgO.3B2O3.6H2O)

– Ulexita borato de cálcio e sódio

(Na2O.2CaO.5B2O3.16H2O)

– Kernita borato de sódio (Na2B4O6(OH)2.3H2O)

►Matérias-primas: minérios e concentrados minerais naturais

Fertilizantes com BoroULEXITA

HIDROBORACITA

COLEMANITA

Beneficiamento físico

do mineral natural

COLEMANITA

HIDROBORACITA

ULEXITA

EXTRAÇÃO

E MOAGEM

CALCINAÇÃO

DISSOLUÇÃO EM ÁGUA

RETIRA IMPUREZAS

OCTABORATO DE SÓDIO

PENTABORATO DE SÓDIO

H2SO4

ÁCIDO BÓRICO

NaOH

TETRABORATO DE SÓDIO (BÓRAX)

SOLVENTES ORGÂNICOS

FUSÃO

SILICATO

B SILICATADO

H2SO4

PARCIAL

“OXISULFATO”

BORATO DE

MONOETANOLAMINA

10% B

10% B

min. 1% B min. 1% B

17% B

20% B

18% B

10% B

15% B

10% B

Adubação

Sólida

Adubação

Fluida

Ácido Bórico:

H3BO3 (17,5% B), PS = 5,0 kg/100 L

Octaborato de sódio:

Na2B8O13.4H2O (20% B), PS = 10,0 kg/100 L

Boro Monoetalonamina: 135 a 150 g B/L

10% B

Bórax: Na2B4O7.10H2O

Ulexita: NaCaB5O9.5H2O

Colemanita: CaB4O7.6H2O

Hidroboracita: CaO.MgO.3B2O3.6H2O



►Fertilizantes com boro



►Octaborato de sódio (mais solúvel do que ácido bórico, mas aumenta pH da solução)

►Boro monoetanolamina já vem na forma fluida (boro complexado)



►Conclusões

• Manejo adequado do S e B: potencializar a produtividade

• Mobilidade do B e regulação do deficit hídrico: novasperspectivas no manejo do B

• B via solo é mais eficaz; aplicações foliares podem ser úteis emregiões com elevado deficit hídrico: fontes solúveis de B

• S elementar: opção interessante ao gesso agricola(> concentração e < frete)

Prof. Dr. Rafael [email protected]

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