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Soluções nutritivas usadas no cultivo hidropônico: pesquisa e produção comercial.

Soluções nutritivas usadas no cultivo hidropônico: pesquisa e produção comercial. PEDRO ROBERTO FURLANI pfurlani@conplant.com.br. Sistema Internacional de Unidades (SI). Sistema métrico-1799 – Academia Francesa de Ciências Brasil - 1862 (Lei Imperial 1157)

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Soluções nutritivas usadas no cultivo hidropônico: pesquisa e produção comercial.

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Presentation Transcript

  1. Soluções nutritivas usadas no cultivo hidropônico: pesquisa e produção comercial. PEDRO ROBERTO FURLANI pfurlani@conplant.com.br

  2. Sistema Internacional de Unidades (SI) Sistema métrico-1799 – Academia Francesa de Ciências Brasil - 1862 (Lei Imperial 1157) Conferência Geral de Pesos e Medidas- 1960 - França -SI Brasil - Laboratório Nacional de Metrologia - INMETRO http://www.inmetro.gov.br/infotec/publicacoes/Si.pdf

  3. Unidades de base Unidade Símbolo Comprimento metrom Massa quilogramakg Tempo segundos Corrente elétrica ampereA Temperatura kelvin K Quantidade de máteria molmol Intensidade luminosa candelacd Unidades não SI mas aceitas Tempominuto, hora, dia h, min, d Volumelitro l ou L

  4. Segundo (s): É a duração de 9 192 631 770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do átomo de césio-133, no estado fundamental [13a. CGPM ( 1967)] MOL: quantidade de matéria de um sistema que contém tantas unidades elementares quantos forem os átomos contidos em 0,012 kg de carbono 12. [1971] Português: mol plural: mols Inglês: mole

  5. Unidade mol: entidades elementares ou partículas, devem ser especificadas, podendo ser átomos, moléculas, elétrons, outras partículas ou agrupamentos especificados de tais partículas. Número de entidades elementares contidas em 1 mol corresponde à constante de Avogrado, cujo valor é 6,022 x 1023 mol-1. 1 mol de átomos de ferro = 6,02x1023átomos de ferro1 mol de moléculas de água (H2O) = 6,02x1023moléculas de água 1 mol de laranjas = 6,02x1023laranjas

  6. Unidade mol: entidades elementares ou partículas, devem ser especificadas, podendo ser átomos, moléculas, elétrons, outras partículas ou agrupamentos especificados de tais partículas. Número de entidades elementares contidas em 1 mol corresponde à constante de Avogrado, cujo valor é 6,022 x 1023 mol-1. MOL  MASSA MOLAR

  7. MOL  MASSA MOLAR Massa Molar (M): massa (em gramas) de um número de entidades igual à constante de Avogrado, isto é, à massa de 1 mol de entidades elementares, ou seja, quantidade de matéria."

  8. Inadequado • Qual o número de mols contidos em 88 g de dióxido de carbono? • Usual e Correto • Qual a quantidade de matéria, em mols, contidos em 88 g de dióxido de carbono?

  9. Concentração das Soluções Quantidade de matéria SI MOL 6,022 x 10²³ entidades = MOL Solução: qualquer mistura homogênea de duas ou mais substâncias formando uma só fase. Soluto: o que é dissolvido Solvente : o que dissolve

  10. Concentração Termo genérico Dimensional: grandeza representativa das quantidades das substâncias químicas Adimensional: relação entre a massa de soluto e a massa da solução; ou em massa por volume; ou de inúmeras outras maneiras. Constante de proporcionalidade entre o soluto com a solução Relação soluto/solução

  11. Concentração MISTURAS Soluções: partículas < 1nm ( 10-9m) Dispersão coloidal : partículas entre 1nm a 100nm Suspensão: partículas > 100nm

  12. Concentração das Soluções • Relação Massa-Massa • Título () = Massa Soluto Unidade= g/g • Massa Solução • % em massa =  x 100Unidade: %(m/m) • Partes por milhão ppm =x 106 • Partes por bilhão ppb =  x 10 • Exemplo: solução 25% NaOH em massa [25%(m/m)] • 25g de NaOH em 100g de solução

  13. Concentração das Soluções • Relação Massa-Volume Concentração (C) = massa soluto (g) Volume (litros) Unidade = g/L Concentração (C) = massa soluto (g) Massa Molar (g) x Volume (L) Unidades = mol/L, mol/m³“molar” 1 mol/L =  10³ mmol/L =  0,1 mol/100mL =  6,02×1023 moléculas/L

  14. 91,4 mg K 1L água 1mol K = 39,098g X mmol K = 91,4mg X = 91,4mg/39,09g X = 2,34 mmol R= 2,34 mmol/L = 91,4 mg/L de K mmol/L = mg/L ÷ Massa molar

  15. 0,04 mg Cu ------------ 1L água X = 0,04mg/63,546g X = 0,00063 mmol = X = 0,63 μmol/L 1mol Cu = 63,546 g X mmol Cu = 0,04 mg R= 0,63 μmol/L = 0,04 mg/L de Cu μmol/L = mg/L ÷ Massa molar x 1000

  16. Concentração das Soluções Relação Massa-Volume Normalidade (N)= massa (gramas) Equivalente-grama x Volume (L) Unidades = meq/L “Normal” Equivalente-grama = Massa Molar / n n = nº de prótons ganhos ou perdidos (Bronsted) nº de pares aceitos ou doados (Lewis) nº de hidrogênio ácidos ou hidróxidos nº valência total do cátion ou ânion

  17. Concentração das Soluções • Relação Volume –Volume • Somente para líquidos • % em volume = volume do soluto * 100 • volume da solução • Unidade = %(v/v) Graus “Gay-Lussac” = ºGL

  18. Diluições V1 C1 Vsolvente V1 + Vs= V2 C2 + V1 * C1 = V2 * C2 C= concentração em mol/L, normalidade, g/L, mg/L

  19. Concentração das Soluções • Cuidados importantes: • Evitar : Molaridade e normalidade • %: uso restrito com indicações de massa e volume • ppm ou ppb ou ppt: Não são SI • Consulte: http://www.chemkeys.com

  20. Unidades para Solos e Plantas Equivalente grama = elementos trocáveis no soloEquivalente é muito variável e depende da reação químicaFlexibilidade do mol = mol de carga

  21. Unidades para Solos e Plantas Concentração no soloGeral : g/dm³, g/kg, mg/dm³Íons: mmolc/dm³, mmolc/kgMassa molar desconhecida: g/dm³, mg/kg, g/kg

  22. Unidades para Solos e Plantas

  23. Pesquisas envolvendo hidroponia • Demonstração da essencialidade de um elemento químico; • Demonstração da fitotoxicidade de um elemento ou composto químico; • Interações entre nutrientes e, ou elementos químicos e, ou compostos químicos; • Mecanismos de absorção iônica radicular; • Controle de doenças e, ou pragas; • Estudos com microorganismos promotores de crescimento; • Etc...

  24. TIPOS DE CULTIVO HIDROPÔNICO • Em água: • Fluxo laminar de nutrientes - NFT; • Aeroponia; • Solução nutritiva aerada; • Em substratos: orgânicos, inorgânicos e mistos Com ou Sem reaproveitamento da solução nutritiva

  25. Cultivo em água – sistema comum

  26. EXPERIMENTO COM RAÍZES SUB-DIVIDIDAS AL1/AL1 P1/AL1 P2/AL1

  27. ALGUNS EXEMPLOSDE SOLUÇÕES CONCENTRADAS USADAS PARA INDUÇÃO DE DEFICIÊNCIAS

  28. Sol. Sal mol.L-1 g.L-1 A KNO3 1 101,1 B Ca(NO3)2.H20 1 236,2 C NH4H2PO4 1 115,1 D MgSO4.7H2O 1 246,5 E NH4NO3 1 80 F CaSO4.H2O 0,01 1,72 G NaNO3 1 85 H KH2PO4 1 136 I K2SO4 0,5 87,6 J (NH4)2SO4 1 132,1 K MgCl2.6H2O 1 203,3 L Na2SO4 1 142 M CaCl2 1 111

  29. Sol. Sal mmol.L-1 g.L-1 N FeEDTA 20 6,922 O H3BO3 25 1,546 P MnSO4.H2O 2 0,338 Q ZnSO4.7H2O 2 0,575 NaCl 50 2,925 R CuSO4.5H2O 0,5 0,125 H2MoO4 0,5 0,081

  30. Sal Completa -N -P -K -Ca -Mg -S mL.L-1 KNO3 6 0 6 0 6 6 6 Ca(NO3)2.H20 4 0 4 4 0 4 4 NH4H2PO4 2 0 0 2 2 2 2 MgSO4.7H2O 2 2 2 2 2 0 0 NH4NO3 0 0 0 3 3 0 0 CaSO4.H2O 0 200 0 0 0 0 0 NaNO3 0 0 0 0 2 0 0 KH2PO4 0 2 0 0 0 0 0 K2SO4 0 4 0 0 0 0 0 (NH4)2SO4 0 0 1 0 0 0 0 MgCl2.6H2O 0 0 0 0 0 0 2 Na2SO4 0 0 0 0 0 2 0 CaCl2 0 2 0 0 0 0 0 MICROS 2 2 2 2 2 2 2

  31. Sol. Sal mol.L-1 g.L-1 A Ca(NO3)2.H20 1 236,2 B KNO3 1 101,1 C MgSO4.7H2O 1 246,5 D KH2PO4 1 136 E NaNO3 1 85 F MgCl2.6H2O 1 203,3 G Na2SO4 1 132,1 H NaH2PO4 1 115,1 I CaCl2 1 111 J KCl 0,5 87,6 K MICROS descrição à parte L FeEDTA descrição à parte

  32. PREPARO DA SOLUÇÃO DEFeEDTA - 10 mg Fe/mL FONTES G/L ESTOQUE SULFATO FERROSO HEPTAHIDRATADO 50 EDTA DISSÓDICO 60 DISSOLVER SEPARADAMENTE EM 450mL DE ÁGUA MORNA, CADA UM DOS SAIS. MISTURAR AS DUAS SOLUÇÕES, ACRESCENTANDO A SOL. DE EDTA À SOL. DE FERRO. COMPLETAR O VOLUME COM ÁGUA, EFETUAR O BORBULHAMENTO DE AR (use um compressor de aquário) ATÉ O DESAPARECIMENTO DE QUALQUER RESÍDUO. GUARDAR EM FRASCO ESCURO E PROTEGIDO DA LUZ.

  33. Sal Completa -N -P -K -Ca -Mg -S mL.L-1 Ca(NO3)2.H20 5 0 5 5 0 5 5 KNO3 5 0 5 0 5 5 5 MgSO4.7H2O 2 2 2 2 2 0 0 KH2PO4 1 1 0 0 1 1 1 NaNO3 0 0 0 5 10 0 0 MgCl2.6H2O 0 0 0 0 0 0 2 Na2SO4 0 0 0 0 0 2 0 NaH2PO4 0 0 0 1 0 0 0 CaCl2 0 5 0 0 0 0 0 KCl 0 5 1 0 0 0 0 MICROS 1 1 1 1 1 1 1

  34. Sol. Sal mol.L-1 A Ca(NO3)2.4H20 1 B KNO3 1 C MgSO4.7H2O 1 D KH2PO4 1 E Ca(H2PO4)2.H2O 0,01 F K2SO4 0,05 G CaSO4.H2O 0,01 F Mg(NO3)2.6H2O 1 K MICROS descrição à parte L FeEDTA descrição à parte

  35. Sal Compl. -N -P -K -Ca -Mg -S mL.L-1 Ca(NO3)2.H20 5 0 4 5 0 4 4 KNO3 5 0 6 0 5 6 6 MgSO4.7H2O 2 2 2 2 2 0 0 KH2PO4 1 1 0 0 1 1 1 Ca(H2PO4)2.H2O 0 10 0 10 0 3 0 K2SO4 0 5 0 0 0 0 0 CaSO4.H2O 0 200 0 0 0 0 0 Mg(NO3)2.6H2O 0 0 0 0 0 0 2 MICROS 1 1 1 1 1 1 1

  36. Sol. Sal mmol.L-1 g.L-1 N FeEDTA 20 6,922 O H3BO3 25 1,546 P MnSO4.H2O 2 0,338 Q ZnSO4.7H2O 2 0,575 NaCl 50 2,925 R CuSO4.5H2O 0,5 0,125 H2MoO4 0,5 0,081

  37. Sal Completa -Fe -B -Mn -Zn mL.L-1 KNO3 6 6 6 6 6 Ca(NO3)2.H20 4 4 4 4 4 NH4H2PO4 2 2 2 2 2 MgSO4.7H2O 2 2 2 2 2 FeEDTA 2 0 2 2 2 H3BO3 2 2 0 2 2 MnSO4.H2O 2 2 2 0 2 ZnSO4.7H2O 2 2 2 2 0 NaCl CuSO4.5H2O 2 2 2 2 2 H2MoO4

  38. SOLUÇÕES NUTRITIVAS:Como expressar a composição ?

  39. Baseada em Pavan & Bingham (1982).

  40. Baseada em Pavan & Bingham (1982). *Ferro adicionado na forma de Fe-EDDHA Fe-Etileno Diamino Di-orto Hidroxi fenil Acetato (6% de Fe).

  41. QUELATOS DE FERRO FeDTPA Fe - DietilenoTriamino Penta Acetato FeEDTA Fe - Etileno Diamino Tetra Acetato FeEDDHA Fe - Etileno Diamino Di-orto Hidroxi fenil Acetato FeEDDHMA Fe - Etileno Diamino Di-orto Hidroxi paraMetilfenilAcetato

  42. Soluções nutritivas: Adubos e sais para uso em hidroponia e fertirrigação.

  43. TIPOS DE CULTIVO PROTEGIDO • Em solo. • Em água: hidroponia ♦ Fluxo laminar de nutrientes – NFT ♦ Aeroponia ♦ Solução nutritiva aerada • Em substratos: orgânicos, inorgânicos e mistos Com ou Sem reaproveitamento da solução nutritiva

  44. SOLO ÁGUA FRAÇOES ORGÂNICA E INORGÂNICAS SAIS INORGÂNICOS LIBERAÇÃO DE MINERAIS DISSOLVIDOS EM ÁGUA DISSOLVIDOS EM ÁGUA SOLUÇÃO DO SOLO SOLUÇÃO NUTRITIVA

  45. SUBSTRATO SOLO ÁGUA FRAÇOES ORGÂNICA E INORGÂNICAS SAIS INORGÂNICOS LIBERAÇÃO DE MINERAIS DISSOLVIDOS EM ÁGUA DISSOLVIDOS EM ÁGUA SOLUÇÃO DO SOLO SOLUÇÃO NUTRITIVA SOLUÇÃO DO SUBSTRATO

  46. SOLUÇÃO NUTRITIVA, DO SOLO E DO SUBSTRATO N-NO3-, N-NH4+, Cl-, P-H2PO4-/P-HPO42-, K+ e Mg2+ S-SO42-, Mn2+, Fe2+, Zn2+, Cu2+, Ni2+ e Mo-MoO42- Ca2+ e B-H3BO3 + ÁGUA RAÍZES PARTE AÉREA DA PLANTA (FOLHAS, CAULES, FLORES, FRUTOS)

  47. REQUERIMENTOS DE UM FERTILIZANTE PARA SEU USO EM FERTIRRIGAÇÃO • Alto conteúdo de nutrientes em solução • Solubilização completa em condições de campo • Rápida dissolução em água de irrigação • Granulação fina e fluída • Não obstruir gotejadores • Baixo conteúdo de componentes insolúveis • Conteúdo mínimo de agentes condicionadores • Compatível com outros fertilizantes • Interação mínima com a água de irrigação • Não causar variações bruscas no pH da água de irrigação • Baixa corrosividade ao cabeçal e sistema de irrigação

  48. Sal/fertilizante Nutriente Teor CE (sol.0,1%) 1 mg.L-1 % mS.cm-1 g.1000L-1 Nitrato de potássio 1,3 K 36,5 2,7 N-NO3 13 7,7 Nitrato de cálcio 1,2 Ca 19 5,3 N-NO3 14,5 6,9 N-NH4 1,0 100,0 Nitrato de magnésio 0,9 Mg 9 11,1 N-NO3 11 9,1 Fosfato monoamônio purificado 1,0 (MAP) N-NH4 11 9,1 P 26 3,9 Nitrato de amônio 1,5 N-NH4 16,5 6,1 N-NO3 16,5 6,1

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