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Nitrógeno y azufre: mobilidad, función y sintomatología de desordenes nutricionales.

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Presentación del tema: "Nitrógeno y azufre: mobilidad, función y sintomatología de desordenes nutricionales."— Transcripción de la presentación:

1 Nitrógeno y azufre: mobilidad, función y sintomatología de desordenes nutricionales

2 Nitrógeno Introducción Introducción Absorción, transporte y redistribuición Absorción, transporte y redistribuición Participación en el metabolismo vegetal Participación en el metabolismo vegetal Exigencias minerales de las principales culturas Exigencias minerales de las principales culturas Sintomatología de deficiencia y excesos nutricionales Sintomatología de deficiencia y excesos nutricionales

3 Procesos: Natm.(N N) => N disponible (NH 3...) fijación biologica, fijación industrial; fijación atmosferica Nitrógeno AR: 78,3% N 82 mil t em el aire que circunda 1 ha OU 64,2 mil t de N Introducción

4 NitrógenoIntroducción En el Brasil, estudios con FBN tuvieron inicio en 1963, con la Dra. Joana Döbereiner, época en que pocos cientistas acreditabam que estas pesquisas pondrían competir con fertilizantes minerales.

5 Figura 23. Procesos de fijación del nitrógeno atmosferico (N 2 ). NitrógenoIntroducción

6 Nitrógeno Bacteriódes en los nódulos radicular de plantas de soja Bacteriódes

7 IntroduçãoNitrogênio Figura 24. Reacciones metabólicas de FBN nos bacterióides.

8 IntroducciónNitrógeno No Inoculada Inoculada

9 IntroducciónNitrógeno En el campo, cómo saber que la FBN está adecuada? Leghemo. => Co – vitamina B12 (precursora)

10 IntroducciónNitrógeno Efecto del P na actividade da nitrogenase en el teor de N en la parte aérea del feijoeiro.

11 IntroducciónNitrógeno Efecto do Mo en el teor de N en la parte aérea del feijoeiro.

12 IntroducciónNitrógeno Efecto del Ca en la actividad de la nitrogenase en el teor de N en la parte aérea del feijoeiro.

13 IntroducciónNitrógeno Ca en la producción de biomassa y en el numero de nódulos (Solução nutritiva)

14 IntroducciónNitrógeno Cómo evitar la presencia del O 2 junto ao bacterióide: Ca Legh.une com O 2 respiração do bacterióide Resistência difusão O 2

15 IntroducciónNitrógeno Corte del nódulo y la barrera la difusão del O 2

16 IntroduccíonNitrógeno N en el suelo 5% Óxidos nitroso y nítrico (gás) Radical: amônio NH 4 +, Nitrito (NO 2 - ) y nitrato (NO 3 - ) 95% En combinaciones orgánicas: (N-orgânico) (No asiminable por las plantas)

17 Prof. Maria de Fátima Peixoto Transferencia de fotosintatos raíz/rizosfera Transferencia de fotosintatos raíz/rizosfera CARBONO FOTOASIMILADO 100 RAICES-20-40% RESPIRACIÓN CRESCIMENTO CO 2 EXUDATOS MUCIGEL TECIDOS MICROORG. CO 2 M.O. DEL SUELO MICROORGANISMOS CO 2 COMPOSTOS LIBRES

18 Microbiota N-orgânico N-amínico N-amoniacal N-nitrito N-nitrato Imobilización (C/N>33/1) Microbiota Nitrógeno Introducción

19 Factores que afetan la disponibilidad en el solo: Favorecer la MINERALIZACIÓN: N-orgânico N-amínico N-amoniacal N-nitrito N-nitrato Clima: T: ~30 o C; Umid.: 50-60% da C.C. C/N:<20/1 ; Suelo aierado y pH Nitrógeno Introducción

20 NitrógenoIntroducción Figura. Dinamica del nitrógeno en el sistema suelo-planta, indicando los procesos de pasagem del nutriente en los diferentes compartimentos de la planta.

21 Absorción Contacto N-raíz Absorción, transporte y redistribuición Nitrógeno

22 Formas absorbidas: N 2 (gás) N 2 (gás) Aminoácidos (RCHNH 2 COOH) Aminoácidos (RCHNH 2 COOH) Uréia [CO(NH 2 ) 2 )] Uréia [CO(NH 2 ) 2 )] NH 4 + NH 4 + NO 3 - (predomina) NO 3 - (predomina) Después de absorbido el nitrato ( NO 3 - ) tiene que ser reduzido a amônia (NH 3 ) para poder ser incorporado en los esqueletos de C. Nitrógeno Absorción, transporte y redistribuición

23 Cinéticas de absorción de nitrato en función da su concentración externa, en raíces de cevada pre- cultivadas con baja concentración de nitrato (0,1 mM) Transportador de baixa afinidade (LATS), cinética sem a saturação V max y K m Transportador de alta afinidade (HATS), cinética com a saturação Absorción, transporte y redistribuición Nitrógeno

24 Influencia da localización lateral en la absorción de N-NO 3 - por el maíz (Malavolta, 1981). Nitrógeno Absorción, transporte y redistribuición

25 Factores que afetan la absorción de N: Edad de las raíces Edad de las raíces Presencia de otros nutrientes Presencia de otros nutrientes Ejemplo: K puede aumentar la absorción de N em las plantas onde la redución de nitrato ocurra en la parte aérea Nitrógeno Absorción, transporte y redistribuición

26 Taxas de absorción de nutriente por el maíz en función de la edad de la planta Edad de la planta (días) N (µmol/m raíz/día) ,5 Edad de las raíces Absorción, transporte y redistribuición Nitrógeno

27 Importancia de la Micorriza x N Absorción de N del suelo en plantas micorrizadas (M) y no micorrizadas (NM) (Ames et al., 1983). Absorción, transporte y redistribuición Nitrógeno

28 Absorción, transporte y redistribuición Nitrógeno Factores que afetan la absorción de N: ** pH pH ácido [H + ] : > Competición NH 4 + : < Absorción de N [amônio] Absorción de N [nitrato]

29 NO H + ATP 1 H + Alcalinização del medio NH H + ATP 2 H + Acidificació n del medio Absorción de nitratoAbsorción de amônio [H + ]

30 Absorción, transporte y redistribuición Nitrógeno Valor pH da solución nutritiva con nitrato y amônio durante el cultivo del girassol

31 Efecto da forma de N en la produción y en los parámetros fisiológicos del maíz en cultivo sob medio hidropónico Nitrógeno Absorción, transporte y redistribuición

32 Nitrógeno Absorción, transporte y redistribuición Formas de N en el crecimiento del feijoeiro (Verennes)

33 Nitrógeno Absorción, transporte y redistribuición Efecto del nitrato y del amônio en el crscimiento y coloración de la raíz del girasol

34 Nitrógeno Absorción, transporte y redistribuición Toxicidad del amônio en girasol

35 Corte transversal da ponta da raíz, indicando el transporte del nutriente, via caminamento por el apoplasto e/o simplasto de las células de la epiderme, parênquima, endoderme y cilindro central. Nitrógeno Absorción, transporte y redistribuición

36 De que forma el N es transportado: Raíz => Parte aérea Nitrógeno Absorción, transporte y redistribuición

37 Formas de transporte do N em função da forma absorvida e o respectivo metabolismo redução assimilatória do nitrato de grupos de plantas. Nitrógeno Absorción, transporte y redistribución

38 Nitrógeno Absorción, transporte y redistribución

39 Redistribución del N: forma de N-aminoácidos O C-C-C-C-N-C-C-C Nitrógeno Redistribuición

40 Metabolismo del N en las plantas: ** redución assimilatória del nitrato ** incorporación del nitrógeno Nitrógeno Metabolismo

41 Esquema simplificado del metabolismo do N en las plantas (redución assimilatória del nitrato y incorporación del nitrógeno). Nitrógeno Metabolismo

42 Esquema de la redución del nitrato y del nitrito utilizado por las plantas. Nitrógeno Metabolismo a) Redución asimilatória del N

43 Nitrógeno N-solución => N-interior/Raíz Factores que afetan la redución del nitrato: Luz Luz activación y síntesis de la redutase; absorción del nitrato; transferencia del nitrato p/ locales de ativ. Metabólicas; las reaciones fotosintéticas proveria poder redutor p/ asimilación del nitrato. Temperatura (>35 0 C) Temperatura (>35 0 C) Concentración de CO 2 ; Concentración de CO 2 ; Disponibilidad de agua (déficit hídrico); Disponibilidad de agua (déficit hídrico); Deficiencias minerales (Mo, Fe e S); Deficiencias minerales (Mo, Fe e S); Concentración de NO 3 - Concentración de NO 3 -

44 Efecto del nível de nitrato en el mdio sobre la atividade de la redutase de nitrato en hojas de sorgo y soja Milimoles N-NO 3 - /L de la solución OBS. Puede ser utilizado como teste bioquímico, alternativo, de diagnose de N en culturas Nitrógeno Metabolismo µ N-NO 2 - /g M.fresca

45 NH 3 produzido en la primera etapa Nitrógeno Metabolismo b) Incorporación del nitrógeno INCORPORADO EN ESQUELETOS DE C ACUMULAR EN LA PLANTA TOXIDEZ MATÉRIA SECA Proteínas... MATÉRIA SECA

46 1- Via desidrogenase glutâmica (GDH) Nitrógeno Metabolismo 2- Via glutamina sintetase (GS) y glutamato sintase (GOGAT) b) Incorporación del nitrógeno

47 Esquema ilustrando el pigmento de la clorofila Nitógeno Metabolismo

48 Efecto del N en el incremento de la clorofila del tamateiro cultivado en dos suelos (PVC e AQ) (Guimarães et al., 1999). Nitrógeno Metabolismo

49 Ventajas No destructivo; bajo costo; optimización de la adubación Desventajas? Quanto aplicar? Amplitude Leitura SPAD Otros efectos que afetan produción clorofila; ´r` : produciónxSPAD En estádios iniciales Nitrógeno Metabolismo

50 Principales funciones del nitrógeno en las plantas (Malavolta et al.,1997) Nitrógeno Metabolismo

51 Taja de assimilación de CO 2 y produción de biomassa en función del contenido foliar de N de maíz (b) y relación entre la produción de granos y la duración de la área foliar verde (DAFV) en el maíz, en el periodo de 63 a 125 días después del plantio (b) (Wolfe et al., 1988) Nitrógeno Metabolismo

52 Efecto del nitrógeno en el número y peso de granos de maíz y espigas en nível de deficiencia y suficiencia de N. Notar que la ponta de las espigas con deficiência de N tiene numero de fileiras reducido. Nitrógeno Metabolismo

53 Efecto del nitrogênio en el crecimiento radicular de híbridos de maíz Nitrógeno Metabolismo

54 Efecto del nitrógeno en el crecimiento radicular de maíz (Bobato, 2006) Nitrógeno Metabolismo

55 Ano lluvoso Ano seco Dunbabin, V. (2007) Crecimiento de la raíz en función del año lluvoso y seco Cor púpura indica el nitrato (lixiviado )

56 Nitrógeno Metabolismo Produción de frutos do maracujazeiro-amarelo en función de doses de nitrogênio sob laminas de irrigación (% da ET0) (Carvalho et al., 2000)

57 Nitrógeno Metabolismo (FAO)

58 Nitrógeno Metabolismo Produción de citros en función de doses de N y el teor foliar de N (Adaptado de Malavolta et al., 1997) (b).

59 Nitrógeno Necesidades nutricionales Tabla 21. Necesidades de nitrógeno de las principales culturas (Malavolta et al., 1997).

60 Nitrógeno Necesidades nutricionales Marcha de absorción del nitrógeno por la cultura del maíz (Adap. de Flannery, 1987).

61 Nitrógeno Sintomatologia Problema en el campo.... Nutricional? O Enfermedad; Plaga; Herbicida; Temp...salinidade...

62 Nitrógeno Sintomatologia Es Nutricional... Diagnose visual - Síntomas

63 Nitrógeno Sintomatologia DEFICIENCIA a) pequeno ângulo de inserción entre hojas y ramos; b)Maturidad y senescência abreviada (por la redución de la citocianina, responsable por la permanencia de la cor verde de los tecidos por más tiempo); c) caída prematura de las hojas; d) diminuición de flores y dormencia de gemas laterales e) produción reducida; f) cloroplastos pequeños; g) bajo contenido de clorofila; h) altos teores de açúcares; i) aumento de la presión osmótica.

64 Nitrógeno Sintomatologia DEFICIENCIA j) bajo contenido de proteínas Dieta sín proteína - Nigéria Indicación basica es proporcionar de 10 a 35% del total de caloria diária en la forma de proteina

65 Nitrógeno Sintomatologia EXCESO Sintomas (visibles) a) Coloración verde oscura; b) follajem abundante; c) acamamento; d) atraso en la maturación; Otros síntomas a) Sistema radicular poco desarollados; b) bajo transporte de açúcares para raíces; c) aumento de la suculencia de los tecidos.

66 Deficiencia de nitrógeno en citros

67 Deficiencia de nitrógeno en Soja

68

69 Deficiencia de nitrógeno en Frijol

70 Deficiencia de nitrógeno en Soja

71 Deficiencia de nitrógeno en café

72

73 Deficiencia de nitrógeno en algodón Hoja +N Hoja - N

74 Deficiencia de nitrógeno en algodón

75 Deficiencia de nitrógeno en Maíz

76 Deficiencia de N en Maíz

77 Deficiencia de nitrógeno en Maíz

78 Deficiencia de nitrógeno en Sorgo

79 Deficiencia de nitrógeno en cana-de-açúcar

80 Deficiencia de nitrógeno en tabaco

81 Deficiencia de nitrógeno en Hortelã

82 Deficiencia de nitrógeno en eucalipto


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