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O BORO E SUA IMPORTÂNCIA NA PRODUÇÃO FLORESTAL
Alvaro Andres Ramirez Palacio
Piracicaba, 22 de novembro de 2018
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULOESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”
Programa de Pós-graduação em Recursos Florestais
Disciplina: LCF-723 Fertilidade e Manejo de Solos Florestais
Sumário1. BORO NO SOLO
1.1. Mineralogia e fontes de Boro no solo
1.2. Fatores que afetam disponibilidade de Boro
2. BORO NA PLANTA
2.1. Funções do Boro
2.2. Absorção, transporte e redistribuição
2.3. Demanda por diversas culturas
3. O BORO NA PRODUÇÃO FLORESTAL
3.1. Respostas à aplicação de Boro em eucalipto
3.2. Suficiência, deficiência e toxicidade
3.3. Relação Boro e doenças
3.4. Recomendações de adubação e tecnologias para aplicação de Boro em plantações de eucalipto
BORO NO SOLO
Fonte: www.actualidadambiental.pe
B é único micronutriente essencial não metálico.
Sempre ocorre em combinação com o oxigênio (BO3 – lig. covalentes)
É o mais móvel dos micronutrientes (exceto cloro).
Na solução do solo o ácido bórico (H3BO3) é a forma dominante.
Pode ser facilmente lixiviado, principalmente nos solos de textura arenosa.
Acido bórico é um ácido fraco. Com aumento do pH aceita OH da água formando o ânion borato.
H3BO3o B(OH)4
-
O boro é absorvido pelas plantas como ácido bórico não dissociado.
O borato pode ser adsorvido fortemente às frações orgânicas e inorgânicas.
1.1. Mineralogia e fontes de B
• A Turmalina é o principal mineral do solo que contém B.
- Responde por 95% do conteúdo total de B em solos de regiões úmidas.
- Muito resistente ao intemperismo. Considerado insolúvel.
- Grupo de minerais borosilicatados (3% B).
• Boratos de Na e Ca hidratados formados em lagos
salinos em regiões áridas.
- Bórax – Na2B4O7.10H2O
- Colemanita – Ca2B6O11.5H2O
- Ulexita – NaCaB5O9.8H2O
Modelo usado por Felmy e Weare (1986) para predizer a ocorrência de minerais de boro hidratados na Califórnia.
• Matéria Orgânica: a principal fonte de boro em solos tropicais.
B assimilado pela planta é quase totalmente originado da mineralização.
Correlação positiva entre boro disponível e matéria orgânica do solo.
Maiores concentrações de B nos horizontes superficiais.
Teor de B nas folhas de eucalipto em função da MOS.
209 amostras / Árvores de 12 a 45 meses de idade.
Jacareí, Capão Bonito e Lenções Paulista (SP)
Fonte: Sgarbi (2002)
Nível B Cu Fe Mn Zn
Água quente ----------------- DTPA -------------------
____________________________ mg/dm3_____________________________
Baixo 0 - 0,2 0 - 0,2 0 - 4 0 - 1,2 0 - 0,5
Médio 0,2 - 0,6 0,3 - 0,8 5 - 12 1,3 - 5,0 0,6 -1,2
Alto > 0,6 > 0,8 > 12 > 5,0 > 1,2
Fonte: Raij et al. (1996)
Aceita-se como "disponível" para a planta a fração do boro total, que pode ser extraída por água quente ou por uma solução de acetato de amónio com pH 4,0
(MALAVOLTA, 1980).
a. pH do Solo
b. Textura do solo
c. Tipo de minerais da fração argila
d. Pluviosidade e umidade do solo
Práticas culturais
e. Calagem
f. Queima ou retirada de resíduos vegetais
1.2. Fatores que afetam a disponibilidade do Boro
pH muito baixo
Falta de mineralização da matéria orgânica.
pH muito alto
O B sofre maior adsorção pelas frações
inorgânica e orgânica
• pH do solo:
Maior disponibilidade na faixa de pH 5 a 7.
• Calagem excessiva:
Adsorção temporária de B nos hidróxidos de Al recentemente precipitados pela reação do calcário.
Há possibilidade de adsorção do B ao CaCO3 e precipitação de boratos de Ca.
O B fixado pela elevação do pH tornar-se novamente disponível pela reacidificação dos solos.
Efeito menos significativo em espécies florestais
Rosolem e Bíscaro (2007). LVAd, cultivo de soja.
A adsorção de B pelo solo somente é importante no ano em que foi realizada a calagem...com o tempo, maior quantidade de B fica na solução do solo, em condições de ser prontamente absorvido pelas
plantas ou mesmo ser perdido por lixiviação.
• Textura do solo e minerais da fração argila:
Maiores taxas de lixiviação em solos mais arenosos.
Altas taxas de adsorção em solos muito argilosos.
Óxidos de Fe e Al são os minerais com maior adsorção de B.
Absorção de boro em alfafa em função do boro disponível no
solo a pH 7,4 para dois tipos de textura do solo. (Goldberg,
1993)
Absorção de boro em eucalipto em função do teor de argila.
(Álvares e Gonçalves, 2009)
A fixação do B nos óxidos de Fe e Al é dependente do pH
Goldberg (1993)
Pseudoboemita
Hematita
Goetita
• Pluviometria e umidade do solo
Regiões com maior índice pluviométrico > lixiviação do B no perfil Problema para culturas agrícolas.
Em época seca < mineralização da matéria orgânica < liberação de B para a solução do solo.
A < umidade no solo < absorção por fluxo de massas.
BORO NA PLANTA
2.1. Funções do Boro nas plantas
i. Transporte de açúcares
ii. Síntese e estruturação da parede celular
iii. Lignificação
iv. Metabolismo de carboidratos
v. Metabolismo dos ac. nucléicos
vi. Metabolismo do AIA
vii. Metabolismo dos fenóis
viii. Integridade da membrana celular
ix. Fixação de N2
x. Diminuição da toxicidade de Al.
Gupta (1993), Marschner (1995), Kirkby and Römheld (2007)
A falta de B na interface membrana plasmática/parede celular gera uma cascata de efeitos no metabolismo das plantas.
Efeitos fisiológicos e morfológicos da deficiência de boro
Fonte: Marschner (1995)
Relação entre a flexibilidade do caule de seringueira e a carência de boro.
Larissa Alexandra Cardoso Moraes, Vicente Haroldo de Figueiredo Moraes e Adônis Moreira (2002)
- Clone IAN 6543 (Hevea pauciflora x H. brasiliensis)
- Presidente Figueiredo, AM.
- Árvores de 3 anos de idade com caule flexível vs. caule reto
Presença abundante de grãos de amido no lenho.
Lamela média de espessura muito reduzida. Os elementos do xilema têm paredes primárias mais finas.
Menor intensidade de coloração reflete insuficiência de pectato de Ca (confere adesão entre as células).
Síntese de pectato de Ca é bloqueada pela falta de B.
A menor utilização do Ca por causa da carência de B levaria a um excesso desse elemento, imobilizado como oxalato de Ca.
Flexibilidade dos caules foi atribuída à menor coesão entre as células.
Transporte de açúcares e metabolismo dos carboidratos
• O B facilita o transporte dos açúcares através das membranas na forma de complexo açúcar-boro.
• Afeta relação açúcar/amido nas folhas inibindo as fosforilases (hidrolisam o amido).
• Deficiência de B causa acumulo de fenóis e produção de radicais livres causando necrose.
• Deficiência de B produz calose obstruindo os tubos crivosos. Compromete o transporte de seiva pelo floema
Fonte: Malavolta et al (1997)
Contato na raiz por fluxo de massa.
Facilmente absorvido via raiz e folha.
Distribuição na planta é governada principalmente pelo fluxo transpiratório.
Considerado “imóvel” no floema na maioria das plantas.
Pode ser retranslocado em espécies que sintetizam polióis.
2.2. Absorção, transporte e redistribuição
B(OH)3
H2O Elemento
Processo de contato (% do total)
Aplicação do fertilizanteInterceptaçãoradicular
Fluxo demassa
Difusão
Nitrogênio 1 99 0 Distante, em cobertura (parte)
Fósforo 2 4 94 Próximo das raízes
Potássio 3 25 72 Próximo das raízes, cobertura
Cálcio 27 73 0 A lanço
Magnésio 13 87 0 A lanço
Enxofre 5 95 0 Distante, em cobertura (parte)
Boro 3 97 0 Distante, em cobertura (parte)
Cobre 15 5 80 Próximo das raízes
Ferro 40 10 50 Próximo das raízes
Manganês 15 5 80 Próximo das raízes
Zinco 20 20 60 Próximo das raízes
Molibdênio 5 95 0 Em cobertura (parte)
Relação entre o processo de contato e a localização dos fertilizantes
Fonte: Malavolta (1997).
Contato do B com a raiz ocorre principalmente por fluxo de massa
Modelo de transporte de B em células vegetais proposto por Reid (2014). Fonte: Dechen et al (2018).
Absorção e fluxo passivo e ativo de B nas plantas
Transportadores de B em raízes de Arabidopsis thaliana. NIP5.1 facilita o influxo e BOR1 realiza o efluxo para o
xilema. Fonte: Dechen et al (2018).
• No pH fisiológico o B está na forma não iônica de ac. Bórico. Permite alta permeabilidade em membranas.
• Pode entrar na célula por meio de canais seletivos ou não seletivos (aquaporinas).
• Existe efluxo ativo por meio de antiporte com H+ contra o gradiente eletroquímico do borato.
Transporte do
B para parte
aérea.
Tolerância à
toxidez
intracelular
B é móvel, em variados graus, no floema de algumas espécies de plantas!
• Brássicas, cenoura, ervilha, aipo, cebola, Rosaceae: maçã, ameixa, pêssego.
• Os polióis (sorbitol, manitol, dulcitol, inositol) as principais formas de exportação de C das folhas dessas spp
• B é ligado e transportado na forma de complexos poliol-B.
BORON MOBILITY IN EUCALYPTUS CLONES
São José et al. (2009)
O Boro complexado com manitol provocou maiores teores de B nas
plantas.
Aplicação de Ac. Bórico numa folha madura de plantas deficientes
permitiu recuperação do crescimento.
Clone 68 apresentava morte do meristema apical. Emitiu ramos
laterais após aplicação de B.
Tecidos não tratados com B tiveram aumento no teor de B após
aplicação de B na folha.
B aplicado no compartimento 1 provocuou aumento do B no caule e
no compartimento 2.
Aplicação foliar com B pode ser uma estratégia para tratar árvores
deficientes em B em épocas secas.
1
2
Diferentes requerimentos de B entre espécies
Plantas produtoras de látex : seringueira, papoula (Papaver sp), dente-de-leão
(Taraxacum sp): 80-100 mg kg-1;
Dicotiledôneas: 20-70 mg kg-1;
Monocotiledôneas: 5-10 mg kg-1.
Essas diferenças provavelmente decorrem de diferenças na composição da parede celular (Kirkby and Römheld, 2007)
y = -567x2 + 541x - 38
R2 = 0.90
y = -1697x2 + 1285x - 149
R2 = 0.97
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0,2 0,4 0,6 0,8
Produção relativa de massa seca (%)
B, mg dm -3
Água quente
HCl 0.05M
y = -19.9x2 + 42.3x + 5.7R2 = 0.96*
0
5
10
15
20
25
30
0 0.5 1 1.5 2
Ora
nge
fru
it y
ield
, t/
ha
Hot water soluble B in soil, mg dm-3
y = -0.5838x2 + 1.7768x - 0.345
R2 = 0.95*
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 0.5 1 1.5 2
B, mg dm-3
Índ
ice
de
pro
du
çã
o r
ela
tiv
a
BAIXO MÉDIO ALTO
Girassol Laranjeira
Cafeeiro Eucalipto
Fonte: Barreto et al 2007
Fonte: Casarin 2015
BORO EM SISTEMAS FLORESTAIS
• B é o micronutriente mais limitante para a produção florestal no Brasil.
• A ocorrência da deficiência de boro se intensifica no cerrado.
3.1. Respostas à aplicação de Boro em plantações florestais
Seca de ponteiro em diferentes materiais genéticos de Eucalyptus com 9 meses de idade em função das doses crescentes de boro em LVA (20% argila) na região de Três Marias/MG.
Fonte: Silveira (1999).
y = 61,047e-1,7409x
R2 = 0,99
y = 37,812e-1,7585x
R2 = 0,93
y = 11,938e-1,5935x
R2 = 0,53
y = 38,621e-1,8989x
R2 = 0,91
0
17
34
51
68
Dose de B (g/planta)
Árv
ore
s c
om
se
ca
de
po
nte
iro
(%
)
Todos os materiais APS 1 FCB 463 FGA 35
0 0,45 0,9
0
1,50
Sementes
Dose de B x Seca-de-ponteiros (“dieback”)
Fonte: Pinheiro (1999)
Fonte: RR Agroflorestal
• Dose de B x Produtividade de Eucalipto
Incremento médio anual dos clones MN463 e VM01 aos 3 anos de idade com diferentes doses de boro na região de Bocaiúva/MG (Fonte: RR Agroflorestal)
y = -0,4936x2 + 5,1604x + 22,271
R2 = 0,9702
y = -0,3348x2 + 2,381x + 29,878
R2 = 0,9934
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
0,0 2,5 5,0 7,5
Dose de boro (kg/ha)
IMA
(m
3/h
a/a
no
)
MN463
VM1
máxima produção
máxima produção
Clones de eucalipto diferem na resposta
ao boro
TC30
VR3748
P4295
C219
C041
C151
y = -343,33x2 + 343,76x + 49,203
R2 = 0,99
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
0 0,135 0,27 0,405 0,54
Doses de B (mg L-1
)
Pe
so
se
co
de
ca
ule
(g
/pla
nta
)
Máxima produção = 0,50 mg L-1
Nível crítico = 0,30 mg L-1
Zona de deficiência
severa
y = -1066,3x2 + 822,76x + 13,5
R2 = 0,99
50
70
90
110
130
150
170
190
0 0,135 0,27 0,405 0,54
Doses de B (mg L-1
)
Peso
seco
de c
au
le (
g/p
lan
ta)
Máxima produção = 0,39 mg L-1
Nível crítico = 0,26 mg L-1
Zona de deficiência
severa
y = -589,64x2 + 480,05x + 33,693
R2 = 0,98
35
50
65
80
95
110
125
140
0 0,135 0,27 0,405 0,54
Doses de B (mg L-1
)
Pe
so
se
co
de
ca
ule
(g
/pla
nta
)Máxima produção = 0,41 mg L
-1
Nível crítico = 0,26 mg L-1
Zona de deficiência
severa
y = -528,25x2 + 332,18x + 29,675
R2 = 0,89
30
45
60
75
90
0 0,135 0,27 0,405 0,54
Doses de B (mg L-1
)
Pe
so
se
co
de
ca
ule
( g
/pla
nta
)
Zona de
deficiência
severa Nível crítico = 0,19 mg L-1
Máxima produção = 0,31 mg L-1
y = -472,4x2 + 419,15x + 37,373
R2 = 0,99
40
60
80
100
120
140
0 0,135 0,27 0,405 0,54
Doses de B (mg L-1
)
Peso
seco
de c
au
le (
g/p
lan
ta)
Nível crítico = 0,27 mg L-1
Máxima produção = 0,44 mg L-1
Zona de deficiência
severa
y = -5,9032x2 + 78,588x + 85,185
R2 = 0,99
65
80
95
110
125
140
0 0,135 0,27 0,405 0,54
Doses de B (mg L-1
)
Pe
so
se
co
de
ca
ule
(g
/pla
nta
)
Exigência de clones de eucalipto em relação às doses de boro em solução (Barreto et. al, 2007)
As doses de boro que promoveram maior crescimento das plantas variaram de 0,33 a 0,44 mg L-1 de B.
7. Suficiência, deficiência e toxicidade de Boro
Faixa considerada adequada para várias espécies de eucalipto no Brasil.
Os níveis críticos de B podem variar em função do genótipo e do clima.
A idade das árvores e das folhas pode incidir na diagnose nutricional.
Fonte: Gonçalves (2011)
A menor concentração de boro foi observada nas folhas novas da parte mediana e superior da copa.
Folhas mais velhas, posicionadas na parte inferior da copa, acumulam mais B.
Em condição de deficiência, a concentração de boro nas folhas novas da parte mediana e superior da copa foi inferior a
encontrada no mesmo tipo de folha na parte inferior.
• Teor de B. x Idade das folhas
Sintomas de deficiência de boro se manifestaram nas
folhas novas, da parte superior e mediana da copa
Híbridos de E. Urophylla
As espécies menos sensíveis à variação da concentração de boro na solução têm menor capacidade de absorção
e/ou de translocação do nutriente, sendo menos suscetíveis à fitotoxicidade por B .
(Gonçalves e Valeri, 2001)
Reforçando: o N.C. de B na planta pode
variar amplamente em função da espécie.
• Condições que propiciam a deficiência de Boro em Eucalipto
Seca prolongada.
Baixos teores de matéria orgânica (< 20 g.dm-3).
Excesso de N na adubação (crescimento muito acelerado).
Deficiência de Boro em Eucalipto Sintomas visuais
o Folhas novas apresentam intensa clorose marginal e seca das margens;
o As nervuras tornam-se salientes (aspecto de “costelamento”), seguida de necrose;
o As folhas encarquilhadas e espessas;
o Há perda de dominância apical causada pela morte das gemas.
o No estádio final, há seca de ponteiro e morte descendente dos ramos, com posterior superbrotação das gemaslaterais, resultando na bifurcação do tronco e/ou quebra do ponteiro.
Deficiência de Boro em Eucalipto Sintomas visuais
Deficiência de Boro em Eucalipto Sintomas visuais
Sem B Com B
Gomose
Toxicidade de Boro em Eucalipto
• O limite entre a concentração adequada e o nível tóxico de boro é muito estreito.
• Os sintomas de excesso aparecem nas regiões de maior transpiração, onde ocorre maior acúmulo do boro.
• Sintomas: clorose ou avermelhamento nas margens das folhas, seguidas de necrose.
Causas mais comuns:
• Uso de fontes de B muitos solúveis (ac. Bórico).
• Altas doses de B aplicadas juntamente com NK na 1ª adubação de cobertura, principalmente em covetas laterais.
35
50
65
80
95
0 0,125 0,25 0,5 1 2 4
Com
pri
me
nto
das le
sõ
es (
mm
)
5
40
75
110
145
180
215
250Lesão
B-folhas superiores
B-folhas inferiores
B na solução nutritiva (mg L-1
)
B (
mg
kg
-1)
a
b
b
b
b
b
b
Efeito do boro sobre a agressividade de Botryosphaeria ribis em Eucalyptus citriodora
• Deficiência de B: < atividade meristemática do cambio e felogênio > dificuldade de formar a periderme de cicatrização ataque de fungos como Botryosphaeria ribis e Lasiodiplodia theobramae.
Fonte: Silveira et al. (1996)
3.4. Tecnologias para aplicação de Boro na produção florestal
Fertilizantes mais usados como fonte de B
Doses médias de Boro observadas na cultura do eucalipto no Brasil
B via Solo:
- Déficit hídrico moderado: 2-4 kg B/ha
- Déficit hídrico alto: 4-6 kg B/ha
Parcelado: plantio + 1 a 2 coberturas.
Aplica-se nas misturas NPK+B na forma de ulexita ou ulexita tratada com ácido (mais comum).
B via Folha:
- Usual em regiões com maior déficit hídrico
- Dose: 400 - 800 g B/ha
Parcelado em duas aplicações por ano nas regiões de déficit hídrico mais alto (ex: norte e centro de MG).
Normalmente no 1º e 2º ano.
Varia em função do teor de B e M.O. do solo
Adubação foliar com pulverizador_ Volume de calda: 150 a 200 L/ha _ Árvores até 6m de altura
Adubação foliar com avião_ Volume de calda: 30 L/ha_ Qualquer fase do plantio
Pulverização aérea exige atenção das condições ambientais
Velocidade do vento: na faixa de 3 a 15 km/h.
Umidade relativa: 55% mínima.
Temperatura do ar: < 28º C.
Horários mais adequados: de manhã até 9-10 h / final da tarde após 16 h.
OBRIGADO!
Alvaro Andres Ramirez Palacio
Piracicaba, 22 de novembro de 2018
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULOESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”
Programa de Pós-graduação em Recursos Florestais
Disciplina: LCF-723 Fertilidade e Manejo de Solos Florestais