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Eng. Agrônomo M.Sc. Luís Henrique Soares Patos de Minas, fevereiro de 2016 CULTURAS DE SOJA, FEIJÃO E ALGODÃO MORFOFISIOLOGIA E FENOLOGIA DE SOJA Escala fenológica da soja - Fehr e Caviness (1977) VE – Emergência VC – Cotilédones completamente abertos V1 – Primeiro nó: folhas unifolioladas desenvolvidas V2 – Segundo nó: segundo trifólio desenvolvido V3 – Terceiro nó: segundo trifólio desenvolvido Vn – enésimo nó: enésimo trifólio desenvolvido R1 – Início do florescimento R2 – Florescimento pleno R3 – Início da formação das vagens R4 – Vagens completamente desenvolvidas R5 – Início do enchimento de grãos R6 – Grão cheio R7 – Início da maturação R8 – Maturação plena POTENCIAL Fatores que definem a produtividade Radiação, temperatura, fenologia, arquitetura e aspectos fisiológicos das plantas ATINGÍVEL REAL Fatores que limitam a produtividade Água (excesso ou falta) Nutrientes – nitrogênio, fósforo (excesso ou falta) Fatores que reduzem a produtividade Plantas daninhas, pragas, doenças, poluentes, calamidades Níveis de produtividade 0 100% Fase I Formação de órgãos para absorção de nutrientes e fotossíntese Fase II Formação de estrutura vegetativa Fase III Produção, acúmulo e transporte de reservas Fases de desenvolvimento da soja Murata (1969) Componentes de produção Murata (1969) X X Produção de sementes X X Número de sementes Peso de sementes Número de vagens Número de sementes por vagem Número de flores Taxa de formação de vagens Número de nós Número de hastes por planta Densidade de plantas Germinação Morfologia da semente Brasil (2009) Embrião Endosperma Camada de aleurona GA α-amilase β amilase ativa Protease β amilase inativa Amido Glicose Germinação da semente H2O Fraco Forte Deterioração da semente Seco Úmido Germinação Semeadura Taxa de germinação Taxa de crescimento radicular inicial Crescimento da parte aérea Junção radícula-hipocótilo Germinação da semente Finch-Savage; Bassel (2016) Fatores que afetam a emergência: profundidade de semeadura Silva et al. (2004) P1: 1 cm P2: 4 cm P3: 3 cm Fatores que afetam a germinação de sementes: dano mecânico Pinto (2006) Imagem de semente obtida por meio do teste raios X. apresentando dano mecânico na região do eixo embrionário e dos cotilédones (a), originando uma planta anormal (b). Tratamento de sementes: proteção Tratamento de sementes: controle de doenças Cancro da haste (Diaporthe phaseolorum var caulivora) Crestamento foliar de cercóspora (Cercospora kikuchii) em folíolo (a) e mancha púrpura em sementes (b). Sintomas de mancha alvo (Corynespora cassiicola) Sintomas de rizoctoniose (Rihzoctonia solani) Sintomas de antracnose em soja (Colletrotrichum truncatum) Seca da haste e da vagem (Phomopsis sojae) Tratamento de sementes: controle de pragas Tamanduá da soja (Sternechus subsignatus) Coró da soja (Phyllophaga cuyabana) Lagarta elasmo (Elasmopalpus lignosellus) Lagarta rosca (Agrotis ipsilon) Percevejo castanho (Scaptocoris castanea) Torrãzinho (Aracanthus mourei) Larva alfinete (Diabrotica speciosa) Fatores que afetam a germinação de sementes: danos por percevejo Fatores que afetam a germinação de sementes: danos por percevejo Fatores que afetam a germinação de sementes: danos por percevejo Corrêa-Ferreira et al (2009) Fatores que afetam a germinação de sementes: danos por percevejo Goulart (2005) Fatores que afetam a germinação de sementes: danos por percevejo Pinto (2006) Imagem de semente obtida por meio do teste raios X. apresentando danos por percevejos na região do eixo embrionário e dos cotilédones (a), originando uma planta anormal (b). Rhizoctonia solani: plântulas com sintomas típicos (lesões deprimidas marrom-avermelhadas no hipocótilo - tombamento de pós-emergência). Inoculação em casa de vegetação. Goulart (2005) Fatores que afetam a germinação de sementes: patôgenos Tempo Alto vigor Baixo vigor Semente Plântula Vigor de sementes Finch-Savage; Bassel (2016) Tempo de armazenamento P o rc e n ta g e m d e g e rm in a ç ã o Vigor de sementes Finch-Savage; Bassel (2016) P o rc e n ta g e m d e g e rm in a ç ã o Tempo após a semeadura Vigor de sementes: germinação Finch-Savage; Bassel (2016) A D C B Alto vigor Baixo vigor A D C B Alto vigor Baixo vigor P o rc e n ta g e m d e g e rm in a ç ã o Aumento do estresse →→→→→ Vigor de sementes: estresse Finch-Savage; Bassel (2016) Vigor: performance da semente Finch-Savage; Bassel (2016) Genética Ambiente Temperatura, água Temperatura, água, oxigênio Temperatura, água, oxigênio, solo Germinação completa Emergência da plântula Embebição Colheita Armazenamento Desenvolvimento Fertilização Aumento do vigor Deterioração Reparo Moléculas chave Ruptura da parede celular Crescimento radicular Crescimento da parte aérea Planta mãe Planta mãe: tegumento Umidade necessária para germinação MF Vigor: crescimento da planta Baixo vigor Alto vigor Foto: Dr. José B. França-Neto, Embrapa/Soja, Brasil. Marcos Filho (2015) Crescimento inicial Crescimento radicular: estratégias Manejo do solo Características químicas e físicas Tratamento de sementes Aplicações no sulco de semeadura Aplicações foliares iniciais? Bioestimulantes NO3 - N2 NO3 - NH4 + NO3 - NO3 - Nitrato redutase Nitrito redutase NH4 + Aa Assimilação de N Glutamato G S 2-Oxoglutarato 2 glutamatos G O G A T + NH4 + NO2 - + + Glutamato GDH Glutamina 2-Oxoglutarato NH4 + N2 N2 N2 NH3 Nitrogenase Ureídeos 16 ATP 7 ATP 3 ATP 2 ATP NO3 - N2 NO3 - NO3 - N2 NO3 - NO3 - Tratamento de sementes: fixação biológica do nitrogênio Fixação biológica do nitrogênio Raiz Tecido radicular infectado CH2O 16 ADP + 16Pi N2 + 8H + 2NH3 + Fered Feox MoFeox MoFeox MoFered Fe proteína MoFe proteína Fered Fered Feox 16 ATP O2 Lb O2 O2 N2 H+ Sacarose Glicose Fosfoenolpiruvato TCA Glutamina Glutamato Purinas Ácido úrico Alantoína Ácido alantóico Ureídeos Crescimento inicial: é necessário aplicar N? A fixação biológica se estabelece a partir de V3 Em V3, a planta possui 0,77 g 0,77 g x 300.000 plantas – 231 kg MS→ 5,1% N 231 kg MS→ 5,1% N = 11,8 kg N ha-1 Semente = 60 kg ha-1 – 6% N 60 kg – 11% H2O = 53,4 kg de sementes DÉFICIT = 8,6 kg ha-1 N 3,2 kg ha-1 N Tratamento de sementes: caso do zinco em milho Tratamento de sementes: mercado atual Produtos sintéticos Extratos de algas Bioestimulantes formulados Nutrientes, Água Radiação Produção Perdas Nutrientes, Água Radiação Produção Perdas B io e s ti m u la n te s Bioestimulantes Brown; Saa (2015) Tratamento de sementes: precursores hormonais N Citocinina AIA (mg/L) CK (mg/L) 0,02 (Baixa) 1 (Elevada) Agar Explante Tratamento de sementes: precursores hormonais B Auxina Triptofano Mo Zn Controle Mn Ni Co B Completo Zn Mo Soares et al. (2013) Tratamento de sementes: micronutrientes Tratamento de sementes: Zn Soares et al. (2013) Tratamento de sementes: Zn Soares et al. (2013) Tratamento de sementes: B Soares et al. (2013) Tratamento de sementes: B Soares et al. (2013) Schwarz and Mendel (2006); Buchanan et al. (2000) NADPH NADP NO3 - NO2 - Tratamento de sementes: Mo Werner and Witte (2011) Tratamento de sementes: Mo Tratamento de sementes: Mo Taiz; Zeiger (2010); Schwarz; Mendel (2006) Aldeído oxidase Aldeído oxidase Aldeído oxidase Tratamento de sementes: Mo Soares et al. (2013) Tratamentode sementes: Mo Soares et al. (2013) Marschener (2012) and Witte (2011) Tratamento de sementes: Ni Tratamento de sementes: deficiência induzida Soares et al. (2013) Aminoácidos* Soja Trigo Arroz Milho Feijão FAO Isoleucina 5,1 3,9 4,1 3,7 4,5 6,4 Leucina 7,7 6,9 8,2 13,6 7,7 4,8 Lisina 5,9 1 3,8 2,6 7,0 4,2 Metionina 1,6 1,4 3,4 1,7 0,6 2,2 Cisteína 1,3 - - - - 4,2 Fenilalanina 5 3,7 6 4,3 4,3 2,8 Tirosina 3,1 - - - - 2,8 Treonina 4,3 4,7 4,3 3,7 3,7 2,8 Triptofano 1,3 0,7 1,2 - - 1,4 Valina 5,4 5,3 7,2 5,2 5,2 4,2 Câmara, 2013 *g/16 g de N Composição do grão de soja Tratamento de sementes: aminoácidos Triptofano Teixeira et al. (2013) Prolina Fonte de energia para retomada do crescimento Osmoproteção Proteção da atividade de enzimas Tratamento de sementes: aminoácidos Szabados; Savouré (2009) Tratamento de sementes: aminoácidos Prolina Teixeira et al. (2013) Tratamento de sementes: aminoácidos Maeda; Dudareva, (2012) Ácido chiquímico Fenilalanina Ácido salicílico Flavonóides Antocianinas Ligninas Tratamento de sementes: aminoácidos Fenilalanina Teixeira et al. (2013) Tratamento de sementes: aminoácidos Marschner (2012) Tratamento de sementes: aminoácidos Arginina Teixeira et al. (2013) Tratamento de sementes: aminoácidos Galili et al. (2001) Tratamento de sementes: aminoácidos Vogel-Adghough et al. (2013) Sintomas de Pseudomonas syringae pv tabaci em folhas de tabaco tratadas com com H2O e ácido pipecólico Tratamento de sementes Fagan et al. (2013) Controle Extrato de alga Tratamento de sementes Fagan et al. (2013) Tratamento de sementes Fagan et al. (2013) Controle Extrato de alga Reguladores vegetais Muito obrigado! O aprendizado é um processo contínuo! Eng. Agr. M.Sc. Luís Henrique Soares Doutorando em Fitotecnia-ESALQ/USP Núcleo de Pesquisa em Fisiologia e Estresse de Plantas - NUFEP luishenriqueagro@hotmail.com luishs@unipam.edu.br mailto:luishenriqueagro@hotmail.com mailto:luishs@unipam.edu.br