NUTRIÇÃO DE PLANTAS (FRUTÍFERAS) · JUSTUS VON LIEBIG (1803 – 1873) Professor: 28 anos...

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Antonio Enedi Boaretto José Lavres Jr. Centro de Energia Nuclear na Agricultura – USP [email protected] NUTRIÇÃO DE PLANTAS (FRUTÍFERAS) - AVANÇOS - DESAFIOS

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Antonio Enedi Boaretto

José Lavres Jr.

Centro de Energia Nuclear na Agricultura – USP

[email protected]

NUTRIÇÃO DE PLANTAS (FRUTÍFERAS)

- AVANÇOS

- DESAFIOS

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NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS missão

Colaborar: produção de ALIMENTOSquantidade e qualidade

Divulgar: implicações decorrentes

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SIMPÓSIO

συµπόσιον(beber juntos)

συµπόσιον(beber juntos)

AVANÇOS DESAFIOS

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ALIMENTOS:Plantas

Plantas transformadas

ALIMENTOS mercadorias:ALIMENTOS mercadorias:

Presença: VIDA

Ausência: MORTE

(Mazoyer & Roudart, 2010)

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ALIMENTO não tem VALOR Sem PESSOAS Sem PESSOAS

PARTILHAR a VIDA

Início da humanização: Hominídeos “comer juntos”

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Inglaterra Sudão

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AUMENTO POPULACIONAL

QUANTIDADES DE ALIMENTOS DISPONÍVEIS

---------------------------------------

PRODUTIVIDADE DOS VEGETAIS

QUANTIDADES DE NUTRIENTES DISPONÍVEIS(Nutrição de Plantas)

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nutrição de plantas (frutíferas)

História da agriculturaHistória da agricultura

História da humanidade

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1974

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1999

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s. 21

Melão uva figo pera maçã marmelo nêspera romã

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-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3

Po

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Anos (milhares)

1804

1927

1960

s. 19s. 20

ANTECEDENTES NUTRIÇÃO DE PLANTASs. 17

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Columela, séc. I d.C.

Re Rustica

(11 volumes)

Florestas e árvores frutíferas

Deusa Ceres (Roma)

Deusa Deméter (Grécia)Deusa Deméter (Grécia)

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Pop

ulaç

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bilh

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1974

1987

1999

2014

2028

séc. IV séc. XV

Melão uva figo pera maçã marmelo nêspera romã amêndoas

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1

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0 1 2

Anos (milhares)

Pop

ulaç

ão (

bilh

ões)

1804

1927

1960

1974 séc. IV200 milhões

séc. XV400 milhões

Idade Média e.v.=35 anos

Absolutismo (dogmatismo)

170 milhões

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Copérnico (1473-1543)

Galileu (1564-1642)Isaac Newton (1643-1727)

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Accademia del Cimento, Florença, 1657

(Galileo, Torricelli, Viviani)

Perigo, risco, provocação, exame,

prova, teste

Princípios da Academia

- Experimentação (sobre tudo) - Evitar a especulação- Criação de instrumentos de laboratório - Padronização de medidas

Publicação: Saggi di naturali esperienze fattenell'Academia del cimento (Manual de laboratório),1666

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DESCARTES, René (1596-1650)

Método experimental

O conhecimento científico vai permitir ao homem se tornar

“como se fosse senhor e proprietário da natureza”

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1974

1987

1999

2014

2028

Idade Moderna

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1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2

Anos (milhares)

Pop

ulaç

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bilh

ões)

1804

1927

1960

1974 Idade Moderna

séc. XV d.C. - 1950

Thomas Robert Malthus *1766 +1834NMP

400 milhões

ev 35 anos

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QUANTAS PESSOAS A PODEM VIVER NA TERRA?

TANTAS QUANTAS EU POSSO QUANTAS EU POSSO

ALIMENTAR!

NMP

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Ciência:

Atividade do querer saber.querer saber.

Fruto de esforçocumulativo e cooperativo

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Sec. XVI INÍCIO A NUTRIÇÃO DE

PLANTAS

Do que são formadas as plantas?

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J.B.Van Helmont (1580 - 1644)

2,45 kg

77,7 kg

92 kg

água

91,9 kg

ÁGUA

- 100g

conclusão

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John Woodward (1665 - 1728)

> arte da água passa pela planta

�atmosfera;

Material terrestre +

Água destilada

Água com sólidos

Material terrestre + água � planta;

Aumento de peso �quantidade de sólidos

da água.

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Stephen Hales (1730)

J. Priestley (1770)

Jan Ingen-Housz (1780)

Livro NP

“Oxigênio”

Luz � “Oxigênio”

Jean Senebier (1800)

Luz � “Oxigênio”

- Fotossíntese - Luz + folha verde

C, H, O

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SÉCULO XIX

Nicolas-Théodore de Saussure (1767-1845)

- Absorção de elementos do solo “Essencialidade”

Jean–Baptiste Boussingault (1802-1887)

- Composição das culturas- Quantidades retiradas / ha- N atmosférico (leguminosas)

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JUSTUS VON LIEBIG (1803 – 1873)

Professor: 28 anosUniversdiade Giessen

Pai da Nutrição Mineral de PlantasQUÍMICA ORGÂNICA E SUAS APLICAÇÕES À

AGRICULTURA E À FISIOLOGIA (1840)

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As substâncias na solução do solo ����

Absorvidas pelas raízes das plantas.

O livro - resumo (o primeiro a estudar os princípios químicos

crescimento dos vegetais)

Absorvidas pelas raízes das plantas.

Qualquer base alcalina pode ser substituída por outra a ação sendo a mesma

Atacou as conclusões de Boussingault: N-atm (leg.)Plantas - N-NH4 (ar) – produto da M. O.

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Laboratório in Giessen - Alemanha

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O crescimento das plantas é determinado pelo elemento presente no solo na mínima

quantidade adequada

LEI DO MÍNIMO DE

LIEBIG

PRODUÇÃO

Os alimentos de todas as plantas são substâncias inorgânicas ou minerais:

K, Ca, Mg, N, P, S

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Rothamsted Experimental Station – Inglaterra.

1843 – trigo de inverno – culturas alternadas todos os anos.

Efeito de várias combinações de fertilizantes orgânicos e inorgânicos (N, P, K, Na e Mg) e Testemunha

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Julius Von Sachs (1832-1897) W. Knop (1860)

PAIS DA HIDROPONIA - Plantas sem solo, solução nutritiva

Fe: Knop, Sachs (1860)

Mn: Gabriel Bertland (1867)

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C H ON P K

Ca Mg S

Séculos: XIX - XX

Ca Mg S

Fe Mn

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Pop

ulçã

o, b

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s

2028

2050

2011

1987

1974

19601927

1999NOVOS EQUIPAMENTOSAVALIAÇÃO

?EXIGÊNCIAS DE NUTRIENTESREMOÇÃO PELAS COLHEITASDEVOLUÇÃO (N, P, K)

0

1

2

1800 1850 1900 1950 2000 2050

1804

JUSTUS VON LIEBIG

1803 – 1873

EURÍPEDES MALAVOLTA

1926 – 2008

35* 62 65 75

* Expectativa de vida ao nascer

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K n

a fo

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g k

g-1

Pro

duuç

ão r

elat

iva

de fr

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, %

nível crítico

faixa adequada

GOIABEIRA

10

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15

50

55

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70

75

0 1 2 3 4

K n

a fo

lha,

g k

g

Pro

duuç

ão r

elat

iva

de fr

utos

, %

K, mmolc dm-3 (média dos 3 anos)

nível crítico no

nível crítico na planta

médiobaixo alto

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SÉCULO XXB: K. Warington (1923)

Sociedade Internacional de Ciência do Solo (1924) Cu: A. L. Sommer (1931)

D. I. Arnon – P. R. Stout (1939) – critérios de essencialidadeMo: Arnon, Stout (1939)

D. R. HOAGLAND (1884 – 1949)

Lectures on the Inorganic Nutrition of Plants (1944) Lectures on the Inorganic Nutrition of Plants (1944)

Cl: Broyer et al. (1954)Na: Brownell, Wood (1957)Co: Delwiche et al. (1961)

Si: Myiake, Takahasi (1978)Ni: Eskew et al. (1984)Se: Wen et al. (1988)

E. Epstein: Mineral Nutrition of Plants

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fertilizantes

grãos - t/habilhão

popu

laçã

o

HOJE ?

fertilizantes

adubos orgánicos

solo - reservas

popu

laçã

o

Tendência global: população, produtividade de grãos

e origem dos nutrientes vegetais

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N2 + 3H2 2 NH3

Carl Bosh (Friedrich Bergius)

Fritz Haber1918 - Nobel de Química

“Uma maneira extremadamente importante para melhorar os

padrões da agricultura e o bem estar da humanidade ”

Carl Bosh (Friedrich Bergius)1932 - Nobel de Química

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2200

2300

2400To

nela

das

(milh

ão)

Produção e consumo de cereais (média mundial). Adaptado de FAO (2011)

1800

1900

2000

2100

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011

Tone

lada

s (m

ilhão

)

Produção

Consumo

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Norman Ernest Borlaug

Prêmio Nobel da Paz

1970

The Man Who Fed the World:

“Da Revolução Verde à Revolução do Gene- Nosso Desafio do Século 21”.

(ESALQ, 2004)

Nobel Peace PrizeLaureate Norman

Borlaug and His Battleto End World Hunger

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NO BRASIL

1887-1897 – IAC (F. W. Dafert)

1950 – Grande impulso1950 – Grande impulso

J. Mello de Moraes, E. Malavolta, Ferri

ESALQ

1948: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo

1964: cursos de pós-graduação de solos e nutrição de plantas

1970: Sociedade Brasileira de Fruticultura

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E. Malavolta (1926 – 2008)

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DESAFIOS

------------------------------------

... e agora José?

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O QUE FAZEMOS? SÃO + DE

7 BILHÕES PARA

ALIMENTAR !COLOQUE

+ H2ONO

FEIJÃO

Brasil

NMP

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DE FATO, A TERRA É AZUL!Yuri Gagarin - 1961 Casa

ESTAMOS AQUI

lua

terra

Apolo 11, 1969

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DESAFIOS ÉTICOS SOCIEDADE

1 – Família humana

2 – Membros iguais

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Não há refeição grátis!

DESAFIOS ABRANGENTES DA NMP

grátis!

Alimentar as plantas (frutíferas) � alimentar a humanidade

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DESAFIOS DA NMP

A –Aumentos populacional (concentração nas cidades)

�resíduos produzidos.

50% DA BIOMASSA É CONSUMIDA

- Qualidade: alimentos e frutasCONVENCIONAL X ORGÂNICOS

- Reciclagem

- Eficiência de uso (N, P)

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B – Novas tecnologias

- Energia � > custo

Agricultura de precisão

FertirrigaçãoFertirrigação

Novos equipamentos

Cultivo protegido

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C - Mudanças climáticas

Efeitos na nutrição das frutíferas : pouco conhecidos

(Neilsen et al. , 2010)(Neilsen et al. , 2010)

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D - Projetos futuristas: “Vertical Farms”

http://www.verticalfarm.com/

sem problemas climáticos< uso: pesticidas, herbicidas , fertilizantes< uso da água 70 a 95% Dentro centros consumidores;> controle de segurança alimentar

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VIVER JUNTOS E EM PAZ

“Ensinem às suas crianças, o que ensinamos as nossas, que a terra é nossa mãe. Tudo que acontecer à terra, acontecerá aos

filhos da terra. Se os homens cospem no solo, estão cuspindo em si mesmos”.

(Cacique Seatle, 1854)

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Antonio Enedi Boaretto

José Lavres Jr.

Centro de Energia Nuclear na Agricultura – USP

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- AVANÇOS

- DESAFIOS