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NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Dr. Volnei Pauletti
Departamento de Solos e Engenharia Agrícola [email protected]
Morretes, 17/11/2011
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• 3 critérios devem ser cumpridos • (Arnon & Stout, 1939):
–A planta não é capaz de completar seu ciclo de vida na ausência deste elemento;
–A função de tal elemento não pode ser realizada por outro elemento;
–O elemento deve estar diretamente envolvido no metabolismo vegetal (constituinte) ou ser necessário para realizar ”processo
Introdu çãoNutrição Mineral de Plantas
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CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO ELEMENTOELEMENTO
MacronutrienteMacronutriente C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, SS
MicronutrienteMicronutriente B, Cu, Cl, Fe, Mn, Mo, B, Cu, Cl, Fe, Mn, Mo, Zn, Zn, NiNi
Elemento Elemento benbenééficofico
Na, Si, Co, Se, ...Na, Si, Co, Se, ...
Introdu çãoNutrição Mineral de Plantas
Elementos essenciais para plantas superiores
MamíferosC, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S
Na, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, I, Zn Se, Co
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Nutrição de plantas
• Absorção de nutrientes pelas raízes– Contato nutriente x raíz– Absorção– Translocação
• Adubação flu ída e adubação foliar– Absorção foliar– Fatores que afetam a absorção foliar– Vantagens e limitações da adubação foliar
• Diagnose nutricional– Diagnose foliar– Diagnose visual- sintomas de deficiência
UFPRNutrição Mineral de Plantas
• Perdas de nutrientes• Qualidade de adubos
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ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PELAS RA ÍZES
Absor ção de nutrientesNutrição Mineral de Plantas
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CONTATO NUTRIENTE - RAIZ
Absor ção de nutrientesNutrição Mineral de Plantas
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DEFINIÇÕES (Barber, 1984)
DIFUSÃO
Deslocamento do íon em uma fase estacionária imóvel (a curtas distâncias).Ocorre quando existe um gradiente de concentração, de um ponto de maior para um de menor concentração.
FLUXO DE MASSA
É definido pelo deslocamento do íon em uma fase aquosa móvel. Ocorre no sentido do movimento da água para a superfície da raiz.
INTERCEPTAÇÃO RADICULAR
A medida que a raiz se desenvolve entra em contacto com íons da fase sólida e líquida do solo. É proporcional a relação existente entre superfície das raízes e superfície das partículas.
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QUANTIDADES RELATIVAS DE ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PEL OS PROCESSOS DE INTERCEPTAÇÃO RADICULAR, FLUXO DE MASS A E
DIFUSÃO (Malavolta, 1980)
Absor ção de nutrientesNutrição Mineral de Plantas
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DEFINIÇÕES (Barber, 1984)
ABSORÇÃO
Refere-se a entrada de um elemento na forma iônica ou molecular, no espaço intercelular ou qualquer região ou organela da célula viva da epiderme, córtex ou endoderme.
TRANSPORTE
Transferência do elemento em qualquer forma (igual ou diferente da absorvida) de um órgão ou região de absorção para outro qualquer.
REDISTRIBUIÇÃO
É a transferência do elemento de um órgão ou região de acúmulo, para outro em forma igual ou diferente da absorvida (de uma folha para um fruto ou de uma folha para outra).
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DEFINIÇÕES (Barber, 1984)
NUTRIENTE DISPONÍVEL
É aquele que está presente na solução do solo e pode se mover para o sistema radicular. Um nutriente disponível precisa também estar na forma que pode ser absorvido pelas raízes.
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Raiz
Rizosfera
1–3 mm
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Nutriente naparte aérea
Nutriente nafase sólida
Nutrientena raiz
NUTRIENTE
Sistema solo x planta
Nutriente na faselíquida (solução)
Absor ção de nutrientesNutrição Mineral de Plantas
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ROTA DE PRODUÇÃO DE ADUBOS FOSFATADOS
Enxofre Ác.Sulfúrico +Rocha
Fosfatada
Super Simples
Ác.Fosfórico
Gesso
+
Rocha Fosfatada
Amônia
Super Triplo
MAP
DAP
Rocha Fosfatada + Calor Termofosfato
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FONTE DE NUTRIENTES
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FRANGO CORTE
Amostra --- Frango corte --- Média Variação Umidade % 33,2 20,1 – 47,2 Densidade g/litro 293,9 253 - 324 kg ton-1 kg m-3 kg ton-1 MS 668 196,7 528 – 799 Resíduo mineral 63,7 18,7 37,7 – 106,2 CaO 13,9 4,1 8,8 - 19 N 17,2 5,1 11 – 24,1 P2O5 12,6 3,7 8,5 – 23,8 K2O 8,4 2,5 4,3 – 10,8 Adaptado de PAULETTI E DEMOGALSKI, 2002.
+- 50% liberado na primeira safra
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ABSORÇÃO DE NUTRIENTES
- K, NO3- e NH4
+= toda raiz
- K, NO3- e NH4
+milho= alongamento
Mais acentuada na região dos pelos
radiculares
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Rotas deabsorção radicular
Fonte: Taiz & Zeiger, (2004).
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Difusão
Fluxo de massa
Interceptação
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MECANISMOS DE ABSORÇÃO
1.PROCESSO PASSIVO (RÁPIDO):
Ocorre pelos mecanismos passivos de absorção (difusão, fluxo de massa e troca catiônica) e coloca o elemento nos espaços intercelulares, na parede celular e na superfície externa da membrana plasmática - ELA.
É o volume celular que é acessível à entrada de íons por processos passivos de absorção e corresponde aos espaços intercelulares e existentes na parede celular e superfície externa do plasmalema.
ESPAÇO LIVRE APARENTE (ELA)
Absor ção de nutrientesNutrição Mineral de Plantas
PROCESSO PASSIVO- Reversível
- Não é seletivo- Não depende de atividades metabólicas
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Fernandes;Souza, 2006
ESPAÇO LIVRE APARENTE (ELA)
Microfibrilas
Ácidos Poligalacturônicose Pectinas
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MECANISMOS DE ABSORÇÃO
2. PROCESSO ATIVO:
- É mais lento que o processo passivo;- Proporciona a passagem do elemento ou composto pela membrana celular- Coloca o elemento no citoplasma ou no interior do vacúolo (só ocorre em células vivas).
Fernandes;Souza, 2006
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ABSORÇÃO PROPRIAMENTE
DITA
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ABSORÇÃO DE NUTRIENTES
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TRANSPORTE ATRAV ÉS DA MEMBRANA
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TRANSPORTE/REDISTRIBUIÇÃO
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Absor ção de nutrientesNutrição Mineral de Plantas
TRANSPORTE/REDISTRIBUIÇÃO
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DIAGNOSE NUTRICIONAL
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- Diagnose foliar
- Diangose visual
- Testes bioquímicos
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Fonte: Souza et all. (1976).
30,5629,2631,04S
37,3445,2244,52Mg
109,28107,98109,73Ca
203,86217,05280,77K
35,2342,6254,05P
199,06288,47241,55N
Monte Alegre kg/há -1Camanducaia kg/ha -1Campinas kg/ha -1Nutrientes
Tabela 1. Extração máxima de macronutrientes por algumas cultivares de morangueiro.
EXIGÊNCIA DAS CULTURAS
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DIAGNOSE FOLIAR
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RelaRelaçção entre teor foliar e produão entre teor foliar e produççãoão
Zona de deficiência
ou ajustamento
Zona de alimentação de luxo
(patamar de colheita)
Nível crítico
superior
Teor foliar
Pro
duçã
o
Nível crítico inferior
Curva em “C ”(efeito de diluição)
Zona de toxidez ou
desequilíbrio
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FATORES QUE AFETAM A ANÁLISE FOLIARIdade da Planta
Idade e Posição da Folha
Material Genético
Tratos Culturais
Pragas e Doenças
Tipo de Solo e Clima
Época do Ano
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PAR DE FOLHAS N P K Ca Mg B Mn1º 35 1,8 19 11 1,9 40 652º 30 1,6 18 15 2,2 45 703º 28 1,6 17 15 2,3 50 804º 29 1,5 17 17 2,4 45 805º 27 1,4 16 19 2,7 50 956º 27 1,5 16 22 2,8 60 1007º 27 1,4 15 21 2,7 50 1108º 27 1,3 15 22 1,7 55 1159º 26 1,0 15 25 2,8 60 12010º 26 1,3 15 25 2,7 75 130
Efeito da posição no ramo do cafeeiro sobre a composição química das folhas (g/Kg)
FATORES
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Amostragem
Primeira folha recém madura a partir do ápice (3ª ou 4ª)
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Amostragem
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Milho: folha oposta e abaixo da espiga superior; considerar o terço médio.
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TEORES MÍNIMOS ADEQUADOS (NÍVEIS CRÍTICOS) DE MACRONUTRIENTES (G KG-1) EM ALGUMAS CULTURAS
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NÍVEIS ADEQUADOS DE MACRONUTRIENTES PARA ALGUMAS HORTALIÇAS (TEORES EM FOLHAS, G KG-1)
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DIAGNOSE VISUAL
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MÓVEL
Nitrogênio
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NitrogênioDesenvolvimento de coloração vermelha a partir das margens internas dos folíolos
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MÓVEL
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Deficiênciade K soja
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BSintomas progressivos aparecem nas folhas em início de desenvolvimento, como necrose nas pontas, retorcimento e clorosenos folíolos. Frutos deformados.
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IMÓVEL
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B
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IMÓVEL
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B
UFPR Diagnose nutricionalNutrição Mineral de Plantas
IMÓVEL
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ADUBA ÇÃO FLUÍDA E ADUBA ÇÃO FOLIAR
Aduba ção flu ída e foliarNutrição Mineral de Plantas
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Gramíneas de inverno
UFPR ADUBOS FLUÍDOSNutrição Mineral de Plantas
QUEM SABE UM DIA:
ADUBO FLU ÍDO
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0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
1960
1963
1966
1969
1972
1975
1978
1981
1984
1987
1990
1993
1996
1999
2002
1000
Ton
elad
as
Ammonia anhydrous Nitrogen solutions Urea Nitrate
EUA
CONSUMO POR FONTE DE NITROGÊNIO
40%
22%
16%
6%
http://www.ers.usda.gov/Data/FertilizerUse/
UFPR ADUBOS FLUÍDOSNutrição Mineral de Plantas
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ADUBA ÇÃO FOLIAR
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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VIDA VEGETAL - começou no mar, durante o processo evolutivo as folhas não perderam a capacidade de absorver H2O e sais minerais.
As folhas, assim como as raízes, também apresentam capacidade de
absorver nutrientes
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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SoluçãoÍon
ABSORÇÃO FOLIAR
CUTÍCULA PAREDE CITOPLASMA
VACÚOLO
Caminho percorrido pelo nutriente
Transporte passivo(ELA)
Absorção
VASOS
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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A cutícula é permeável à água e a todos os tipos de substâncias, sejam elas polares, apolares, lipossolúveis ou hidrossolúveis.
CUTÍCULA
ABSORÇÃO FOLIAR
CUTÍCULA
Composição:
Cera
Cutina
Pectinas
Celulose
Hidrofóbica
Semi-Hidrofóbica
Hidrofílica
Hidrofílica
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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ABSORÇÃO FOLIAR
1. Hidrorrepelência: propriedade que tem um sólido de não ser molhado pelo líquido
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
PROPRIEDADES DA CUTÍCULA
- Microprojeções de cera
- Espessura da camada cerífera
- Composição química da cera
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ABSORÇÃO FOLIAR
Taiz; Zeiger, 2004
Microprojeções de cera
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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ABSORÇÃO FOLIAR
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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FATORES QUE AFETAM A ABSOR ÇÃO FOLIAR
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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FATORES QUE AFETAM A ABSOR ÇÃO FOLIAR
1) Fatores inerentes à folha:
1. Estrutura da folha:
2. Composição química da cutícula:
3. Idade da folha:
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FATORES QUE AFETAM A ABSOR ÇÃO FOLIAR
2) Fatores inerentes aos nutrientes:
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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MOBILIDADE COMPARADA DOS NUTRIENTES APLICADOS NAS F OLHAS
Molibdênio
FerroMagnésio
ManganêsEnxofreSódio
CálcioCobreCloroPotássio
BoroZincoFósforoNitrogênio
ImóvelParcialmente móvelMóvelAltamente móvel
1. Mobilidade na folha:
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Nutriente TempoN (uréia) 1/2 a 36 horasP 5 - 15 diasK 10 a 96 horasCa 10 a 96 horasMg 6 a 24 horasS 1 a 10 diasCl 1 a 4 diasFe 10 a 20 diasMn 18 a 48 horasMo 10 a 20 diasZn 11 a 36 horas
TEMPO PARA ABSORÇÃO DE 50% DOS NUTRIENTES APLICADOS NAS FOLHAS
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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FATORES QUE AFETAM A ABSOR ÇÃO FOLIAR
2. Interações entre nutrientes:
- Sinergismo entre uréia e Mn
- Antagonismo entre Cu e Zn
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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FATORES QUE AFETAM A ABSOR ÇÃO FOLIAR
1. Solubilidade dos nutrientes:
210Bórax
63,530Ácido bórico
430--Molibdato de amônio
37420Fosfato monoamônio (MAP)
40820Fosfato diamônio (DAP)
195020Nitrato de amônio
105020Uréia
3160Sulfato de Cu
96520Sulfato de Zn
10500Sulfato de Mn
76020Sulfato de amônio
g L-1oC
SolubilidadeTemperaturaFonte
Fonte: Vitti; Boareto; Penteado (1994)
3) Fatores inerentes às soluções pulverizadas:
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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FATORES QUE AFETAM A ABSOR ÇÃO FOLIAR
2. Concentração das soluções:
Fitotoxicidade de adubo nitrogenado em milho
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Cultura % uréia Cultura % uréia Abacaxi 2,4 - 6 Cereja 0,6 - 3,0 Aipo 2,4 Cítricas 0,6 - 1,2 Alface 0,5 - 0,7 Feijão 0,5 - 0,7 Alfafa 2,4 Fumo 0,3 - 1,2 Algodão 2,4 - 6 Lúpulo 5,0 - 6,0 Ameixa 0,6 - 1,8 Maçã 0,5 - 0,7 Banana 0,6 - 1,2 Milho 0,6 - 2,4 Batatinha 2,4 Morango 0,5 - 0,7 Beterraba 2,4 Pepino 0,3 - 0,6 Cacau 0,6 - 1,2 Pêssego 0,6 - 3,0 Café 2,5 Pimenta 0,5 - 0,7 Cana 1,2 - 2,4 Repolho 0,7 - 1,4 Cebola 2,4 Trigo 2,4 - 9,6 Cenoura 2,4 Videira 0,5 - 0,7 Adaptado de: OLEYNIK et al., 1998
CONCENTRAÇÃO DE URÉIA NA CALDA DE PULVERIZAÇÃO PARA ALGUMAS CULTURAS
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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FATORES QUE AFETAM A ABSOR ÇÃO FOLIAR
3. Composição das soluções:
4. Surfactantes:
- espalhantes
- adesivos
- humectantes
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FATORES QUE AFETAM A ABSOR ÇÃO FOLIAR
5. pH da solução:
Absorção de Zn pelas folhas do cafeeiro
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FATORES QUE AFETAM A ABSOR ÇÃO FOLIAR
3) Fatores externos:
1. Luz:
3. Umidade atmosférica:
4. Temperatura:
5. Modo de aplicação:
2. Disponibilidade de água no solo:
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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FATORES QUE INFLUENCIAM A ABSORÇÃO DO ZINCO PELASFOLHAS DO CAFEEIRO
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VANTAGENS DA ADUBA ÇÃO FOLIAR
2. Alto índice de utilização pelas planta dos nutrientes aplicados:
3. Contornar restrições de absorção de nutrientes pelo solo:
4. Doses totais de micronutrientes geralmente são menores que via solo:
1. Correção das deficiências a curto prazo:
5. Possibilidade de aplicação de micronutrientes com tratamentos químicos:
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LIMITAÇÕES DA ADUBA ÇÃO FOLIAR
2. Aplicações no início do crescimento da cultura podem não ser efetivas:
3. Alto custo de aplicação caso não seja possível aplicar com os tratamentos químicos:
4. Pode haver incompatibilidade com agroquímicos ou antagonismo entre nutrientes:
1. Não ocorre efeito residual ou é menor que as aplicações no solo:
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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ADUBAÇÃO FOLIAR - GERAL
1. Deve ser encarada como suplemento da aplicação de fertilizantes no solo. Em ALGUMAS situações, a adubação foliar poderá substituir totalmente, ou quase a aplicação de fertilizantes no solo, corrigindo deficiências.
2. O fornecimento dos micronutrientes (exceto B) pode ser feito totalmente por via foliar, com vantagens sobre a aplicação no solo, pois evita-se a sua fixação pelo mesmo.
Aduba ção foliarNutrição Mineral de Plantas
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UFPR Diagnose nutricionalNutrição Mineral de Plantas
PERDA DE NUTRIENTES
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Perda de Nutrientes
Retirada de nutrientes da
área
Dpto de Solos e Engenharia Agr ícolaNutrição Mineral de Plantas
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QUALIDADE DOS FERTILIZANTES
Dpto de Solos e Engenharia Agr ícolaNutrição Mineral de Plantas
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QUALIDADE DE FERTILIZANTES - PR
Paraná
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Am
ostra
s
Dentro padrão Desconformes
Desconformes 4 67 63 108 39 38 47 69 131 146 138 99 87 49 112 174 147 174 175
Dentro padrão 29 357 353 487 246 406 278 527 526 666 646 687 583 341 253 434 553 576 330
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
estabelecidas em atos legais.
o teor analisado e o teor informado pelo fabricante é maior do que as tolerâncias
sido submetidas a ensaios em laboratório oficial, obtém-se resultados, cuja diferença entre
São consideradas amostras de fertilizantes desconformes aquelas que após terem
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QUALIDADE DE FERTILIZANTES - PR
Paraná
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Am
ostra
s de
scon
form
es -
%
Dpto de Solos e Engenharia Agr ícolaNutrição Mineral de Plantas
Legislação mais rígida
São consideradas amostras de fertilizantes desconformes aquelas que após terem sido submetidas a ensaios em laboratório oficial, obtém-se resultados, cuja diferença entre o teor analisado e o teor informado pelo fabricante é maior do que as tolerâncias estabelecidas em atos legais.
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CLORETO DE POTÁSSIO - KCl
Dpto de Solos e Engenharia Agr ícolaNutrição Mineral de Plantas