Nitrógeno y azufre: mobilidad, función y sintomatología de desordenes nutricionales
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Nitrgeno y azufre: mobilidad, funcin y sintomatologa de desordenes nutricionales
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Nitrgeno Introduccin Absorcin, transporte y redistribuicin Participacin en el metabolismo vegetal Exigencias minerales de las principales culturas Sintomatologa de deficiencia y excesos nutricionales
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Procesos: Natm.(NN) => N disponible (NH3...)
fijacin biologica, fijacin industrial; fijacin atmosferica NitrgenoAR: 78,3% N82 mil t em el aire que circunda 1 ha OU 64,2 mil t de N Introduccin
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NitrgenoIntroduccinEn el Brasil, estudios con FBN tuvieron inicio en 1963, con la Dra. Joana Dbereiner, poca en que pocos cientistas acreditabam que estas pesquisas pondran competir con fertilizantes minerales.
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Figura 23. Procesos de fijacin del nitrgeno atmosferico (N2).
NitrgenoIntroduccin
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IntroduccinNitrgenoBacterides en los ndulos radicular de plantas de soja
Bacterides
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IntroduoNitrognioFigura 24. Reacciones metablicas de FBN nos bacteriides.
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IntroduccinNitrgenoNo InoculadaInoculada
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IntroduccinNitrgenoEn el campo, cmo saber que la FBN est adecuada?Leghemo. => Co vitamina B12 (precursora)
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IntroduccinNitrgenoEfecto del P na actividade da nitrogenase en el teor de N en la parte area del feijoeiro.
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IntroduccinNitrgenoEfecto do Mo en el teor de N en la parte area del feijoeiro.
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IntroduccinNitrgenoEfecto del Ca en la actividad de la nitrogenase en el teor de N en la parte area del feijoeiro.
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IntroduccinNitrgenoCa en la produccin de biomassa y en el numero de ndulos (Soluo nutritiva)
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IntroduccinNitrgenoCmo evitar la presencia del O2 junto ao bacteriide: CaLegh.une com O2respirao do bacteriideResistncia difuso O2
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IntroduccinNitrgenoCorte del ndulo y la barrera la difuso del O2
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IntroducconNitrgenoN en el suelo 5%xidos nitroso y ntrico (gs) Radical: amnio NH4+ , Nitrito (NO2-) y nitrato (NO3-) 95%En combinaciones orgnicas: (N-orgnico)
(No asiminable por las plantas)
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Prof. Maria de Ftima Peixoto Transferencia de fotosintatos raz/rizosferaCARBONO FOTOASIMILADO100 RAICES-20-40% RESPIRACIN CRESCIMENTO CO2 EXUDATOS MUCIGEL TECIDOS MICROORG. CO2 M.O. DEL SUELO MICROORGANISMOS CO2 COMPOSTOS LIBRES
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Microbiota
N-orgnico N-amnico N-amoniacal N-nitrito N-nitrato Imobilizacin (C/N>33/1)
Microbiota
NitrgenoIntroduccin
- Factores que afetan la disponibilidad en el solo:Favorecer la MINERALIZACIN: N-orgnico N-amnico N-amoniacal N-nitrito N-nitrato Clima:T: ~30oC; Umid.: 50-60% da C.C.C/N:
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NitrgenoIntroduccinFigura. Dinamica del nitrgeno en el sistema suelo-planta, indicando los procesos de pasagem del nutriente en los diferentes compartimentos de la planta.
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AbsorcinContacto N-razAbsorcin, transporte y redistribuicinNitrgeno
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Formas absorbidas: N2 (gs) Aminocidos (RCHNH2COOH) Uria [CO(NH2)2)] NH4+ NO3- (predomina)Despus de absorbido el nitrato (NO3-) tiene que ser reduzido a amnia (NH3) para poder ser incorporado en los esqueletos de C.NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin
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Cinticas de absorcin de nitrato en funcin da su concentracin externa, en races de cevada pre-cultivadas con baja concentracin de nitrato (0,1 mM)Transportador de baixa afinidade (LATS), cintica sem a saturao Vmax y KmTransportador de alta afinidade (HATS), cintica com a saturaoAbsorcin, transporte y redistribuicinNitrgeno
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Influencia da localizacin lateral en la absorcin de N-NO3- por el maz (Malavolta, 1981).NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin
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Factores que afetan la absorcin de N:
Edad de las races
Presencia de otros nutrientesEjemplo: K puede aumentar la absorcin de N em las plantas onde la reducin de nitrato ocurra en la parte areaNitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin
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Edad de las racesAbsorcin, transporte y redistribuicinNitrgeno
Taxas de absorcin de nutriente por el maz en funcin de la edad de la plantaEdad de la planta (das)N (mol/m raz/da)20227303240195011606701800,5
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Importancia de la Micorriza x NAbsorcin de N del suelo en plantas micorrizadas (M) y no micorrizadas (NM) (Ames et al., 1983).Absorcin, transporte y redistribuicinNitrgeno
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Absorcin, transporte y redistribuicinNitrgenoFactores que afetan la absorcin de N:
** pH
pH cido [H+] :
> Competicin NH4+ : < Absorcin de N [amnio] < competicin NO3-2 : > Absorcin de N [nitrato]
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NO3--2 H+ATP1 H+Alcalinizao del medioNH4+1 H+ATP2 H+Acidificacin del medio+--+++----+--+++----Absorcin de nitratoAbsorcin de amnio[H+] [H+]
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Absorcin, transporte y redistribuicinNitrgenoValor pH da solucin nutritiva con nitrato y amnio durante el cultivo del girassol
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Efecto da forma de N en la producin y en los parmetros fisiolgicos del maz en cultivo sob medio hidropnico NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin
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NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicinFormas de N en el crecimiento del feijoeiro (Verennes)
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NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicinEfecto del nitrato y del amnio en el crscimiento y coloracin de la raz del girasol
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NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicinToxicidad del amnio en girasol
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Corte transversal da ponta da raz, indicando el transporte del nutriente, via caminamento por el apoplasto e/o simplasto de las clulas de la epiderme, parnquima, endoderme y cilindro central.NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin
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De que forma el N es transportado:
Raz => Parte areaNitrgenoAbsorcin, transporte y redistribuicin
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Formas de transporte do N em funo da forma absorvida e o respectivo metabolismo reduo assimilatria do nitrato de grupos de plantas. NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribucin
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NitrgenoAbsorcin, transporte y redistribucin
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Redistribucin del N:
forma de N-aminocidosOC-C-C-C-N-C-C-C-.....Nitrgeno Redistribuicin
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Metabolismo del N en las plantas:
** reducin assimilatria del nitrato** incorporacin del nitrgenoNitrgeno Metabolismo
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Esquema simplificado del metabolismo do N en las plantas (reducin assimilatria del nitrato y incorporacin del nitrgeno).Nitrgeno Metabolismo
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Esquema de la reducin del nitrato y del nitrito utilizado por las plantas.NitrgenoMetabolismo a) Reducin asimilatria del N
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NitrgenoN-solucin => N-interior/RazFactores que afetan la reducin del nitrato:
Luz activacin y sntesis de la redutase; absorcin del nitrato; transferencia del nitrato p/ locales de ativ. Metablicas; las reaciones fotosintticas proveria poder redutor p/ asimilacin del nitrato. Temperatura (>350C) Concentracin de CO2; Disponibilidad de agua (dficit hdrico); Deficiencias minerales (Mo, Fe e S); Concentracin de NO3-
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Efecto del nvel de nitrato en el mdio sobre la atividade de la redutase de nitrato en hojas de sorgo y sojaMilimoles N-NO3-/L de la solucinOBS. Puede ser utilizado como teste bioqumico, alternativo, de diagnose de N en culturasNitrgenoMetabolismo N-NO2-/g M.fresca
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NH3 produzido en la primera etapaNitrgenoMetabolismo b) Incorporacin del nitrgeno INCORPORADO EN ESQUELETOS DE CACUMULAR EN LA PLANTATOXIDEZ
MATRIA SECA Protenas...
MATRIA SECA
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1- Via desidrogenase glutmica (GDH) NitrgenoMetabolismo 2- Via glutamina sintetase (GS) y glutamato sintase (GOGAT) b) Incorporacin del nitrgeno
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Esquema ilustrando el pigmento de la clorofila NitgenoMetabolismo
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Efecto del N en el incremento de la clorofila del tamateiro cultivado en dos suelos (PVC e AQ) (Guimares et al., 1999).NitrgenoMetabolismo
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VentajasNo destructivo; bajo costo; optimizacin de la adubacin
Desventajas?Quanto aplicar?Amplitude Leitura SPADOtros efectos que afetan producin clorofila;r` : producinxSPADEn estdios inicialesNitrgenoMetabolismo
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Principales funciones del nitrgeno en las plantas (Malavolta et al.,1997)NitrgenoMetabolismo
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Taja de assimilacin de CO2 y producin de biomassa en funcin del contenido foliar de N de maz (b) y relacin entre la producin de granos y la duracin de la rea foliar verde (DAFV) en el maz, en el periodo de 63 a 125 das despus del plantio (b) (Wolfe et al., 1988)NitrgenoMetabolismo
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Efecto del nitrgeno en el nmero y peso de granos de maz y espigas en nvel de deficiencia y suficiencia de N. Notar que la ponta de las espigas con deficincia de N tiene numero de fileiras reducido.NitrgenoMetabolismo
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Efecto del nitrognio en el crecimiento radicular de hbridos de mazNitrgenoMetabolismo
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Efecto del nitrgeno en el crecimiento radicular de maz (Bobato, 2006)NitrgenoMetabolismo
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Ano lluvosoAno secoDunbabin, V. (2007)Crecimiento de la raz en funcin del ao lluvoso y secoCor ppura indica el nitrato (lixiviado)
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NitrgenoMetabolismo Producin de frutos do maracujazeiro-amarelo en funcin de doses de nitrognio sob laminas de irrigacin (% da ET0) (Carvalho et al., 2000)
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NitrgenoMetabolismo (FAO)
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NitrgenoMetabolismo Producin de citros en funcin de doses de N y el teor foliar de N (Adaptado de Malavolta et al., 1997) (b).
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NitrgenoNecesidades nutricionales Tabla 21. Necesidades de nitrgeno de las principales culturas (Malavolta et al., 1997).
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NitrgenoNecesidades nutricionalesMarcha de absorcin del nitrgeno por la cultura del maz (Adap. de Flannery, 1987).
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NitrgenoSintomatologiaProblema en el campo....Nutricional?O Enfermedad;Plaga;Herbicida;Temp...salinidade...
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NitrgenoSintomatologia Es Nutricional...Diagnose visual - Sntomas
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NitrgenoSintomatologia DEFICIENCIAa) pequeno ngulo de insercin entre hojas y ramos;b)Maturidad y senescncia abreviada (por la reducin de la citocianina, responsable por la permanencia de la cor verde de los tecidos por ms tiempo);c) cada prematura de las hojas;d) diminuicin de flores y dormencia de gemas lateralese) producin reducida;f) cloroplastos pequeos;g) bajo contenido de clorofila;h) altos teores de acares;i) aumento de la presin osmtica.
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NitrgenoSintomatologia DEFICIENCIAj) bajo contenido de protenasDieta sn protena - NigriaIndicacin basica es proporcionar de 10 a 35% del total de caloria diria en la forma de proteina
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NitrgenoSintomatologiaEXCESOSintomas (visibles)a) Coloracin verde oscura;b) follajem abundante;c) acamamento;d) atraso en la maturacin;Otros sntomas a) Sistema radicular poco desarollados;b) bajo transporte de acares para races;c) aumento de la suculencia de los tecidos.
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Deficiencia de nitrgeno en citros
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Deficiencia de nitrgeno en Soja
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Deficiencia de nitrgeno en Soja
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Deficiencia de nitrgeno en Frijol
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Deficiencia de nitrgeno en Soja
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Deficiencia de nitrgeno en caf
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Deficiencia de nitrgeno en caf
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Deficiencia de nitrgeno en algodnHoja +NHoja - N
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Deficiencia de nitrgeno en algodn
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Deficiencia de nitrgeno en Maz
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Deficiencia de N en Maz
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Deficiencia de nitrgeno en Maz
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Deficiencia de nitrgeno en Sorgo
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Deficiencia de nitrgeno en cana-de-acar
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Deficiencia de nitrgeno en tabaco
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Deficiencia de nitrgeno en Hortel
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Deficiencia de nitrgeno en eucalipto