O objetivo deste trabalho foi calibrar o medidor de clorofila Minolta SPAD-502 para avaliação da nutrição nitrogenada das plantas de milho, baseando-se na prévia comparação das leituras de clorofila com os teores obtidos pelos extratores N,N-dimetilformamida (DMF) e acetona 80%. No campo, foram avaliados os teores de clorofila em folhas de milho cultivado sob plantio direto após a cultura de aveia-preta e após a de tremoço-branco, por duas safras consecutivas. A extração da clorofila com a solução DMF, por 72 horas, foi a mais indicada para a calibração do medidor de clorofila SPAD-502 na cultura do milho. O ajuste do modelo linear expressou melhor a relação entre o conteúdo de clorofila e as leituras do SPAD na cultura do milho, e seu uso produziu resultados coerentes com o estado nutricional da cultura.The subject of this study was the calibration of a Minolta SPAD-502 chlorophyll meter for evaluation of the N nutrition of maize, firstly comparing the chlorophyll readings to the contents obtained from either 80% acetone or N,N-dimethylformamide (DMF) chlorophyll extrators. The chlorophyll of the maize leaves cultivated under zero-tillage after oat and lupin for two consecutive harvests was evaluated in a field experiment. The chlorophyll extraction after 72 hours in DMF solution, was the most suitable for the calibration of the SPAD-502 chlorophyll meter for maize and its use was coherent with the nutritional status of the crop

Alves, Bruno José Rodrigues

Boddey, Robert Michael

Cardoso, Eduardo Garcia

Piccinin, Jorge Luiz

Torres, Eleno

Urquiaga, Segundo

Zotarelli, Lincoln

O objetivo deste trabalho foi calibrar o medidor de clorofila Minolta SPAD-502 para avaliação da nutrição nitrogenada das plantas de milho, baseando-se na prévia comparação das leituras de clorofila com os teores obtidos pelos extratores N,N-dimetilformamida (DMF) e acetona 80%. No campo, foram avaliados os teores de clorofila em folhas de milho cultivado sob plantio direto após a cultura de aveia-preta e após a de tremoço-branco, por duas safras consecutivas. A extração da clorofila com a solução DMF, por 72 horas, foi a mais indicada para a calibração do medidor de clorofila SPAD-502 na cultura do milho. O ajuste do modelo linear expressou melhor a relação entre o conteúdo de clorofila e as leituras do SPAD na cultura do milho, e seu uso produziu resultados coerentes com o estado nutricional da cultura.Made available in DSpace on 2011-04-09T17:14:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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  Previous issue date: 2003-10-2

ZOTARELLI, L.

CARDOSO, E. G.

PICCININ, J. L.

URQUIAGA, S.

BODDEY, R. M.

TORRES, E.

ALVES, B. J. R.

LAReferencia - Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas Latinoamericanas

Calibração do medidor de clorofila Minolta SPAD-502 para avaliação do conteúdo de nitrogênio do milho.

The subject of this study was the calibration of a Minolta SPAD-502 chlorophyll meter for evaluation of the N nutrition of maize, firstly comparing the chlorophyll readings to the contents obtained from either 80% acetone or N,N-dimethylformamide (DMF) chlorophyll extrators. The chlorophyll of the maize leaves cultivated under zero-tillage after oat and lupin for two consecutive harvests was evaluated in a field experiment. The chlorophyll extraction after 72 hours in DMF solution, was the most suitable for the calibration of the SPAD-502 chlorophyll meter for maize and its use was coherent with the nutritional status of the crop.O objetivo deste trabalho foi calibrar o medidor de clorofila Minolta SPAD-502 para avaliação da nutrição nitrogenada das plantas de milho, baseando-se na prévia comparação das leituras de clorofila com os teores obtidos pelos extratores N,N-dimetilformamida (DMF) e acetona 80%. No campo, foram avaliados os teores de clorofila em folhas de milho cultivado sob plantio direto após a cultura de aveia-preta e após a de tremoço-branco, por duas safras consecutivas. A extração da clorofila com a solução DMF, por 72 horas, foi a mais indicada para a calibração do medidor de clorofila SPAD-502 na cultura do milho. O ajuste do modelo linear expressou melhor a relação entre o conteúdo de clorofila e as leituras do SPAD na cultura do milho, e seu uso produziu resultados coerentes com o estado nutricional da cultura

Embrapa: Sistema Eletrônico de Editoração de Revistas

Pesq. agropec. bras., Brasília, v. 38, n. 9, p. 1117-1122, set. 2003Calibração do medidor de clorofila Minolta SPAD-502 1117NOTAS CIENTÍFICASCalibração do medidor de clorofila Minolta SPAD-502para avaliação do conteúdo de nitrogênio do milho(1)Lincoln Zotarelli(2), Eduardo Garcia Cardoso(2), Jorge Luiz Piccinin(2),Segundo Urquiaga(3), Robert Michael Boddey(3), Eleno Torres(2)e Bruno José Rodrigues Alves(3)Resumo – O objetivo deste trabalho foi calibrar o medidor de clorofilaMinolta SPAD-502 para avaliação da nutrição nitrogenada das plantasde milho, baseando-se na prévia comparação das leituras de clorofilacom os teores obtidos pelos extratores N,N-dimetilformamida (DMF)e acetona 80%. No campo, foram avaliados os teores de clorofila emfolhas de milho cultivado sob plantio direto após a cultura de aveia-preta e após a de tremoço-branco, por duas safras consecutivas.A extração da clorofila com a solução DMF, por 72 horas, foi a maisindicada para a calibração do medidor de clorofila SPAD-502 na cultu-ra do milho. O ajuste do modelo linear expressou melhor a relaçãoentre o conteúdo de clorofila e as leituras do SPAD na cultura do milho,e seu uso produziu resultados coerentes com o estado nutricional dacultura.Termos para indexação: Avena strigosa, Lupinus albus, adubo verde,estado nutricional.Calibration of a Minolta SPAD-502 chlorophyll meterfor evaluation of the nitrogen nutrition of maizeAbstract – The subject of this study was the calibration of a MinoltaSPAD-502 chlorophyll meter for evaluation of the N nutrition ofmaize, firstly comparing the chlorophyll readings to the contents ob-tained from either 80% acetone or N,N-dimethylformamide (DMF)chlorophyll extrators. The chlorophyll of the maize leaves cultivatedunder zero-tillage after oat and lupin for two consecutive harvests wasevaluated in a field experiment. The chlorophyll extraction after72 hours in DMF solution, was the most suitable for the calibration ofthe SPAD-502 chlorophyll meter for maize and its use was coherentwith the nutritional status of the crop.Index terms: Avena strigosa, Lupinus albus, green manures, nutritionalstatus.(1) Aceito para publicação em 24 de julho de 2003.(2) Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Soja, Caixa Postal  231,CEP 86001-970 Londrina, PR. E-mail: lincoln@cnpso.embrapa.br,egarcia@cnpso.embrapa.br, piccinin@cnpso.embrapa.br, eleno@cnpso.embrapa.br(3) Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Agrobiologia, BR 465, Km 47CEP 23890-000 Seropédica, RJ. Bolsista do CNPq. E-mail:urquiaga@cnpab.embrapa.br, bob@cnpab.embrapa.br, bruno@cnpab.embrapa.brPesq. agropec. bras., Brasília, v. 38, n. 9, p. 1117-1122, set. 2003L. Zotarelli et al.1118A determinação da clorofila é tradicionalmente realizada pela extração dossolutos foliares e posterior determinação espectrofotométrica, utilizando com-primentos de onda na região do vermelho do espectro de luz visível. A atividadefotossintética, o conteúdo de proteínas solúveis, de N, macronutrientes emicronutrientes existentes nas folhas são variáveis e podem ser correlacionadascom o conteúdo de clorofila no tecido foliar (Rajcan et al., 1999). Por isso, omedidor de clorofila Minolta SPAD-502 tem sido investigado como instru-mento para rápido diagnóstico do estado nutricional de diversas culturas emrelação ao conteúdo de N, agregando vantagens como a simplicidade no uso,além de possibilitar uma avaliação não-destrutiva do tecido foliar (Argentaet al., 2001).Em plantas de milho, a concentração de N, de clorofila e as leituras fornecidaspelo SPAD-502 estão positivamente correlacionadas (Castelli et al., 1996;Argenta et al., 2001), exceto nos estádios iniciais de desenvolvimento em quea leitura realizada com o SPAD tem sua precisão reduzida (Argenta et al, 2001).Em situações em que a disponibilidade de N é grande, as leituras do SPAD-502e o conteúdo de clorofila são pouco correlacionados, porque o potencial dosistema fotossintético já se encontra estabelecido e atuante na conversão deenergia luminosa em energia química, e o excedente de N se encontra na formade outros compostos de reserva (Argenta et al., 2001).Apesar da relação entre o teor de N e o conteúdo de clorofila ter sidodemonstrada, os modelos que descrevem esta relação variam entre as cultu-ras e para uma mesma cultura, pois os métodos empregados na calibração domedidor, e as características do próprio medidor, exigem calibrações indepen-dentes (Markwell et al., 1995). No processo de extração da clorofila, por exem-plo, diferentes solventes têm sido utilizados, porém, a maioria deles necessitada moagem e centrifugação do material vegetal com ou sem aquecimento.Os extratores de clorofila N,N-dimetilformamida (DMF) e acetona na concen-tração de 80% (v/v), têm sido utilizados para dispensar os processos de moa-gem, centrifugação ou aquecimento do material (Porra et al., 1989), porém nãose sabe qual deles é mais eficiente.O objetivo deste estudo foi calibrar o medidor de clorofila MinoltaSPAD-502 para avaliação da nutrição nitrogenada das plantas de milho, con-siderando-se a prévia comparação do teor de clorofila obtido por dois extratoresdiferentes com as leituras do medidor.No campo experimental da Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Soja,Londrina, PR, durante a safra de verão 2000/2001, foi cultivado no campo, sobsistema de plantio direto, o híbrido de milho Cargill 3023, sucedendo a culturade aveia-preta (Avena strigosa) e de tremoço-branco (Lupinus albus). Todasas parcelas de milho receberam 44 kg ha-1 de P2O5 e K2O na época de semea-dura, pela fórmula NPK 0-20-20. Somente na seqüência aveia-preta/milho foiaplicada a dose de 80 kg ha-1 de N, na forma de uréia, em que metade da dosefoi aplicada na semeadura e a outra metade em cobertura aos 25 dias após aemergência das plantas. O ensaio foi repetido na safra 2001/2002, nas mesmascondições do anterior, porém, a aplicação de N foi excluída dos tratamentos eo híbrido de milho utilizado foi o Pionner 3041. A partir do estádio deflorescimento, selecionaram-se cinco plantas de milho representativas de cadaPesq. agropec. bras., Brasília, v. 38, n. 9, p. 1117-1122, set. 2003Calibração do medidor de clorofila Minolta SPAD-502 1119parcela. O conteúdo de clorofila foi avaliado pelo SPAD-502, quinzenalmente,nas folhas da espiga. Ao final do ciclo da cultura, a produção de grãos e depalha foi avaliada.Durante o período de enchimento de grãos, além das medições do conteú-do de clorofila pelo SPAD, foi avaliado o conteúdo de N total no tecido foliaratravés do método semi-micro Kjeldhal.Para a calibração do medidor de clorofila Minolta SPAD-502 com o conteú-do de clorofila total das plantas, foram coletadas 80 folhas de plantas de milhocrescidas na safra 2000/2001, cujas tonalidades de verde variavam deverde-amarelado a verde-escuro intenso. Com o auxílio de um vazador circularde área equivalente a 346 mm2 foram retirados círculos de tecido vegetal doterço médio das folhas. Imediatamente, foram realizadas as leituras em cadacírculo com o SPAD-502. O valor da leitura de cada círculo foi composto pelamédia aritmética de seis repetições. Em seguida, em todos os círculos foramdeterminados os teores de clorofila das folhas, utilizando-se os solventesacetona 80% e N,N-dimetilformamida sem diluição. Para isso, os discos foramacondicionados em frascos protegidos da luz e imersos individualmente em25 mL de cada extrator. As amostras em acetona foram mantidas sob refrigera-ção (8ºC), enquanto as amostras em DMF foram mantidas em temperaturaambiente. As absorbâncias dos extratos foram analisadas em espectrofotômetronos comprimentos de onda de 647 (A647) e 663 nm (A663), após 72 e 104 horas doinício da extração. No cálculo das quantidades de clorofila a, b e total (Ca, Cb e Ct,respectivamente), foram utilizadas as equações descritas por Porra et al. (1989)para as amostras extraídas com acetona 80%: Ca = 12,7A663 - 2,7A647;Cb = - 4,7A663 + 22,9A647; Ct = 8,02A663 + 20,2A647.  As equações de Moran (1982)foram utilizadas para as amostras extraídas com DMF: Ca = 12,64A663 - 2,99A647;Cb = -5,6 A663 + 23,26A647; Ct = 7,04A663 + 20,27A647. Nos procedimentos estatísticos de regressão e análise de variância foi utili-zado o Software Sigma Plot 2.0, e os ajustes das curvas foram realizados pelafunção linear e quadrática.Não foram observadas diferenças significativas nos conteúdos de clorofi-la extraídas após o período de 72 e 104 horas, em ambos extratores. Observou-se que os discos do limbo foliar tratados com DMF, após 72 horas, apresenta-vam-se totalmente despigmentados, enquanto os discos tratados com aceto-na, mesmo após 104 horas, ainda apresentavam pontos com pigmentaçãoverde, visíveis a olho nu, indicando uma menor eficiência de extração comacetona. A relação entre o total de clorofila a e clorofila b variou significativa-mente nos dois extratores utilizados. Em acetona, a relação entre clorofila a eclorofila b foi de 2,23±0,26, ao passo que em DMF, a relação foi de 3,78±0,36,sugerindo maior eficiência do último na extração das clorofilas, cuja relaçãoobtida foi característica das plantas C4, o que não foi evidenciado na extraçãocom acetona, cuja relação ficou próxima da encontrada em plantas C3.Os valores de clorofila total foram melhor ajustados aos modelos linearesde primeira e de segunda ordem quando utilizou-se o extrator DMF, do quecom acetona (Tabela 1). Os valores dos coeficientes de determinação forammuito próximos nos dois modelos utilizados, discordando dos relatos encon-trados na literatura que indicam que a correlação entre a clorofila foliar e asPesq. agropec. bras., Brasília, v. 38, n. 9, p. 1117-1122, set. 2003L. Zotarelli et al.1120leituras do SPAD-502 no milho não é linear (Castelli et al., 1996). Apesar dasemelhança dos coeficientes de determinação entre os modelos testados, osparâmetros da equação ajustada não foram significativos em ambos osextratores (Tabela 1).O conteúdo de clorofila foliar nas plantas de milho foi similar entre ostratamentos até o período de formação das espigas (60 e 70 dias após plantio).Com o avanço do período reprodutivo, fase que se caracteriza pelaredistribuição de nutrientes e enchimento de grãos, ocorreu um progressivoamarelecimento das folhas inferiores das plantas. Esta situação apresentou-se mais expressiva na rotação envolvendo aveia-preta/milho, ao passo que omilho cultivado após tremoço-branco manteve-se com as folhas maisesverdeadas por maior tempo, como ficou demonstrado pelos maiores con-teúdos de N na folha no momento da colheita (Tabela 2). No sistema tremoço- branco/milho, a concentração máxima de clorofila nas folhas, determinadapela derivada primeira das equações quadráticas ajustadas aos teores de clo-rofila durante o desenvolvimento das plantas de milho, foi detectada aos 79 e84 dias após o plantio, respectivamente nas safras 2000/2001 e 2001/2002,enquanto na rotação aveia-preta/milho, a máxima concentração de clorofilanas folhas somente foi observada aos 68 e 69 dias após o plantio, nas respec-tivas safras.Tabela 1. Parâmetros das equações lineares (y = ax + b) e quadráticas (y = ax2 + bx + c)dos conteúdos de clorofila total, extraído em acetona 80% e N,N-dimetilformamida (DMF).Modelo Parâmetros da equação R2a b cAcetona 80%Linear -1,1909** 0,1080** - 0,658***Quadrático -2,0098ns 0,1423ns -0,0003ns 0,659***DMFLinear -3,9329*** 0,1887*** - 0,881***Quadrático -0,2477ns 0,1277ns 0,0006ns 0,876***nsNão-significativo, ** e ***Significativo a 1% e a 0,1%, respectivamente.Tabela 2. Produção de grãos e palha, e acumulação de nitrogênio, pelo milho cultivadosob plantio direto em duas rotações de culturas em Londrina, PR, safra 2000/2001 e2001/2002, e avaliação das leituras do SPAD, nitrogênio foliar associado com a quan-tidade de clorofila do milho cultivado sob plantio direto e duas rotações de culturas nasafra 2000/2001(1).Matéria seca Nitrogênio LeituraSPADN foliar ClorofilaRotaçãoGrãos Palha Grãos Palha Grãos Palha DMF(2) Acet.(3)--- (Mg ha-1) --- ------- (%) ----- --- (kg ha-1) --- -- (%)-- --(mg dm-2) --Safra 2000/2001Tremoço-branco/milho8,0a 14,6a 1,51a 0,65a 105a 82a 56,0a 2,54a 6,64a 4,95aAveia-preta/milho(+80 kg N ha-1) 6,6b 10,0b 1,45a 0,62a   83b 54b 48,0b 2,08b 5,13b 4,08bSafra 2001/2002Tremoço-branco/milho7,6a 10,2a 1,13a 0,69a   74a 61a - - - -Aveia-preta/milho 4,2b 8,0b 0,96b 0,37b   35b 26b - - - -(1)Em cada safra, médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si a 5% de probabilidade peloteste t. (2)Clorofila extraída com N,N-dimetilformamida. (3)Clorofila extraída com acetona 80%.Pesq. agropec. bras., Brasília, v. 38, n. 9, p. 1117-1122, set. 2003Calibração do medidor de clorofila Minolta SPAD-502 1121Este comportamento está associado à disponibilidade de N do solo para omilho, uma vez que foi plantado sobre a palhada de tremoço-branco, de baixarelação C:N, que acumulava mais de 200 kg ha-1 de N na ocasião do manejo(Zotarelli, 2000). O tremoço-branco é uma leguminosa que pode acumular sig-nificativa quantidade de matéria seca (4 a 6 Mg ha-1) e introduzir N no soloproveniente da fixação biológica do N2 atmosférico (Zotarelli, 2000). Por outrolado, a cultura da aveia-preta, amplamente difundida no manejo de sistemasde plantio direto por sua excelente capacidade de cobertura do solo, que podechegar a 8 Mg ha-1, possui alta relação C:N, o que pode ocasionar, em determi-nadas situações, a imobilização de N mineral do solo em sistema de plantiodireto (Sá, 1993). Comparando-se as produtividades e a acumulação de N nossistemas de rotação (Tabela 2), verifica-se que a contribuição do tremoço-branco foi superior a 80 kg ha-1 de nitrogênio.No ano seguinte, a suspensão da adubação nitrogenada na seqüênciaaveia-preta/milho reduziu o rendimento de grãos em 2,4 Mg ha-1; a acumula-ção final de N nos tecidos também foi comprometida em torno de 50%; nestasituação os teores de N nos grãos e palha foram significativamente inferioresna rotação com presença da aveia-preta (Tabela 2), ficando evidente a situa-ção de deficiência de N no sistema.Paralelamente à redução do conteúdo de clorofila, foram observados de-créscimos significativos do conteúdo de N no tecido foliar nos dois sistemasde produção, confirmando a relação entre as leituras do SPAD e a concentra-ção de N e clorofila (Argenta et al., 2001).Um segundo fator na comparação entre os dois anos agrícolas foi a aduba-ção nitrogenada realizada no milho na rotação com aveia-preta apenas noprimeiro ano de cultivo. Esse fator contribuiu para que o conteúdo de N nasfolhas de milho, na safra 2000/2001, no sistema aveia-preta/milho, fosse relati-vamente maior do que no mesmo sistema na safra 2001/2002, o que refletiu noconteúdo de clorofila foliar, na produtividade e na acumulação de N nos grãose na palha (Tabela 2). Na safra 2001/2002, foram observados, apenas na rota-ção aveia-preta/milho, sintomas da deficiência de N e K na fase de enchimentode grãos da espiga. Em 90% das espigas colhidas, foi possível observar máformação caracterizada pelo não preenchimento dos lócus que compunham aponta da espiga, além do entortamento da ponta da espiga, caracterizado pelodesbalanço na relação N:K.A extração da clorofila com a solução DMF, por 72 horas, é a mais indicadapara a calibração do medidor de clorofila SPAD-502 na cultura do milho.O modelo linear expressa a relação entre o conteúdo de clorofila e as leiturasdo SPAD para a cultura do milho, e permite avaliar o estado nutricional dacultura pela estreita relação com o conteúdo de N foliar após a floração.AgradecimentosÀ equipe de laboratório, Donizete Loni, Mariluci da Silva Pires, NelsonDelattre e Iara Cintra Arruda; à equipe de apoio, João Ribeiro Macedo, JorgeJulio Azevedo e Paulo Volpato, pelo suporte técnico; à Agência Internacionalde Energia Atômica (IAEA), Capes-Faperj e Cnpq, pelo suporte financeiro.Pesq. agropec. bras., Brasília, v. 38, n. 9, p. 1117-1122, set. 2003L. Zotarelli et al.1122ReferênciasARGENTA, G.; SILVA, P. R. F. da; BARTOLINI, C. G.; FORSTHOFER, E. L.;STRIEDER, M. L. Relação da leitura do clorofilômetro com os teores de clorofilaextraível e nitrogênio na folha de milho. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal,Lavras, v. 13, n. 2, p. 158-167, 2001.CASTELLI, F.; CONTILLO, R.; MICELI, F. Non-destructive determination of leafchlorophyll content in four crop species. Journal of Agronomy and Crop Science,Berlin, v. 177, p. 275-283, 1996.MARKWELL, J.; OSTERMAN, J. C.; MITCHELL, J. L. Calibration of the MinoltaSPAD-502 leaf chlorophyll meter. Photosynthesis Research, Dordrecht, v. 46, p. 467-472, 1995.MORAN, R. Formulae for determination of chlorophyllous pigments extracted withN,N-dimetilformamide. Plant Physiology, Rockville, v. 69, p. 1376-1381, 1982.PORRA, R. J.; THOMPSON, W. A.; KRIEDERMANN, P. E. 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Calibração do medidor de clorofila Minolta SPAD-502 para avaliação do conteúdo de nitrogênio do milho

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