Apostila-fertilidade-do-solo-e-nutrição De-plantas By Kdmparana

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FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS by KDMPARANA Índice Conceitos sobre fertilidade do solo e nutrição de plantas............................................... 3 Calagem – Correção da acidez do solo ............................................................................ 7 Gessagem – Correção da acidez de sub-superfície ....................................................... 20 Conceitos de Adubação .................................................................................................. 28 Nitrogênio (N) ............................................................................................................... 34 Fósforo (P)...................................................................................................................... 43 Potássio (K) .................................................................................................................... 52 Macronutrientes Secundários ...........................................................................................55 Micronutrientes ..................................................................................................................59 Conteúdo Programático da Disciplina .............................................................................62 2 1. Conceitos sobre fertilidade do solo e nutrição de plantas 1.1 Fatores de produção agropecuária Dentre os principais fatores de produção agropecuária, podemos citar: o clima, o material genético, o manejo de pragas, doenças e plantas daninhas e o manejo do solo, com ênfase no manejo químico como base para a nutrição das plantas. Dentre estes fatores, o manejo químico do solo representa um dos principais aspectos para a obtenção de altas produtividades, principalmente em solos “pobres” em termos nutricionais como os solos de Cerrado. Vale destacar que mais de 70% dos solos brasileiros apresentam alguma limitação séria de fertilidade. O desenvolvimento da agropecuária, em termos de manejo, material genético e tecnologias, como irrigação, força o técnico a desenvolver um trabalho cada vez mais detalhado e preciso sobre correção e adubação do solo. 1.2 Fertilidade do solo e Nutrição de plantas Conceitos: O que são nutrientes? São elementos essenciais para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Critérios de essencialidades: 1) Na ausência do elemento químico a planta não é capaz de completar seu ciclo, ou seja, não chega a se desenvolver ou reproduzir. 2) O elemento químico é insubstituível, ou seja, na ausência a sua deficiência só pode ser corrigida através de seu fornecimento. 3) O elemento químico faz parte de uma molécula constituinte ou reação bioquímica essencial a planta. Quem são os nutrientes de plantas? Macronutrientes primários (Nitrogênio, Fósforo e Potássio), Macronutrientes secundários (Cálcio, Magnésio e Enxofre) e Micronutrientes (Boro, Cloro, Cobre, Ferro, Manganês, Níquel, Molibdênio, Níquel e Zinco). Além destes nutrientes minerais existem também os nutrientes orgânicos: Carbono, Hidrogênio e Oxigênio, que são responsáveis por 90 a 96% dos tecidos vegetais. 3 1.3 Leis da Fertilidade do Solo e da Nutrição de Plantas Lei do Mínimo (Justus Von Liebig): O rendimento de uma colheita é limitado pelo nutriente que estiver em menor disponibilidade para as plantas. Esta lei nos indica os princípios do equilíbrio nutricional para o bom desempenho agropecuário. Figura 1: Lei do Mínimo. Lei dos Incrementos Decrescentes (Mitscherlich): A medida que elevamos a dose do nutrientes aplicado, reduzimos o incremento gerado na produtividade. 4 Figura 2: Aumento da produção em função da dose de N aplicada (Lei dos Incrementos Decrescentes). Lei da Restituição (Voisin, 1973): Os nutrientes exportados pelas culturas ou perdidos por erosão, volatilização, lixiviação e fixação devem ser recolocados ao solo, visando a manutenção do equilíbrio e do potencial produtivo do solo. 1.4 Aspectos econômicos Objetivo: Buscar sempre a Produtividade Máxima ECONÔMICA. A produtividade máxima agronômica nem sempre é o mais interessante do ponto de vista econômico. Figura 3: Gráfico da obtenção da Produtividade Máxima Econômica. 5 1.5 O solo como meio de produção agropecuária Composição do Solo Figura 4: Esquema da composição do solo. O ar do solo: extremamente importante para a aeração do solo, fornecendo O2 para a respiração das raízes e dos microorganismos presentes no solo. A solução do solo: Fonte imediata de nutrientes para as plantas, porém na maioria dos casos não capaz de fornecer os nutrientes demandados por um dia da planta. Os componentes sólidos do solo: Os componentes sólidos do solo são: a areia, o silte e a argila, que se diferenciam entre si pelo tamanho e atividade. A argila, por sua vez se divide em função da composição de sua estrutura mineralógica e sua atividade. A matéria-orgânica do solo: Composto muito importante do solo. Responsável por parte do complexo coloidal. Formada por resíduos animais e vegetais decompostos ou em decomposição. 6 2. Calagem – Correção da acidez do solo · Grande parte dos solos brasileiros apresentam pH abaixo de 5,5. · Esta condição química pode resultar em diversos fatores de baixa produtividade. · Calagem é a maneira mais prática, correta e econômica para se corrigir a acidez do solo na camada superficial (“camada arável”). · A calagem, feita adequadamente, corrigi a acidez do solo e aumenta a eficiência de aproveitamento dos nutrientes (Figura 1). D I S P O N I B I L I D A D F e r r o , C o b r e , M an g an ê s, Z i n c o Molibdênio, Cloro F ó sf o r o Nitrogênio, Enxôfre, Boro P o t ássi o , C ál c i o , M ag n é si o 5, 6, 6, 7, 8, 9, pH Figura 1: variação na disponibilidade de nutrientes em função do pH do solo. 7 2.1 Benefícios da calagem bem feita · Diminuição da toxidez de H+, Al+3 e Mn+2. · Aumento da mineralização da matéria orgânica, conseqüentemente aumentando a disponibilidade de nutrientes, notadamente N, S, P e B. · Aumento na disponibilidade de cálcio e magnésio, por adição direta ao solo. · Aumento da disponibilidade de fósforo e molibdênio, presentes em formas fixadas e de menor disponibilidade no solo ácido. · Aumento da fixação não simbiótica e simbiótica do N2. · Aumento da atividade de bactérias nitrificadoras. · Aumento da CTC do solo, reduzindo problemas de salinidade e de lixiviação de cátions. · Aumento da eficiência da adubação. · Aumento da preservação de áreas de florestas ou de áreas menos propicias para a agricultura, em face da necessidade de menor área para obter a mesma produção. 2.2 Fatores que interferem no sucesso da calagem 1) Características do corretivo utilizado (calcários, óxidos, hidróxidos, escórias de siderugia): a) Velocidade de reação no solo (granulometria) b) Poder de correção (poder de neutralização) c) Teores de nutrientes (Ca e Mg) d) Teores de metais pesados (devendo sempre buscar corretivos com o menor teor de contaminantes) 2) Dose do corretivo utilizada: a) Métodos a seguir 3) Forma e período de aplicação: a) Comentários a frente 8 1. a) Velocidade de reação no solo · A velocidade de reação no solo, ou reatividade, depende da granulometria do corretivo. Quanto mais fino, mais rápida é a reação no solo. · A reatividade deve ser avaliada criteriosamente, sendo que para cada situação de manejo, temos um objetivo diferente, quanto ao tempo de reação do corretivo. · Ex. Na ocasião da implantação de um plantio direto ou implantação de uma pastagem (ou seja, na última oportunidade de revolvimento do solo) o mais interessante é trabalhar com um calcário de reatividade mais lenta, para aumentar o período residual. · Já em um plantio direto estabelecido ou em uma pastagem implantada (aplicação superficial) temos que favorecer o contato entre o corretivo e solo, ou seja, devemos trabalhar com um corretivo mais reativo (mais fino). · O valor de reatividade representa a porcentagem das partículas que reagem em um período de 3 meses. · O Filler é um tipo de calcário que apresenta toda a sua reação em um período de 3 meses. 1. b) Poder de neutralização · Dado pela quantidade de ácido que o mesmo consegue neutralizar. · É dependente de sua natureza química. · O CaCO3 puro é tomado como padrão, ou seja, 100% de PN. · Na Tabela 1 temos o PN das principais espécies químicas presentes em corretivos de acidez. 9 Tabela 1: Poder de Neutralização das principais espécies químicas presentes em corretivos da acidez do solo. Espécie Química PN CaCO3 100 MgCO3 119 CaO 179 MgO 248 Ca(OH)2 135 Mg(OH)2 172 CaSiO3 86 MgSiO3 100 1. a x b) Poder Relativo de Neutralização Total · Da relação entre o Poder de Neutralização de acidez e da velocidade de reação (reatividade) surge o Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT). · O valor de PRNT é de extrema importância na determinação da dose de corretivo a se aplicar. 1. c) Teores de Cálcio e Magnésio No passado os calcários eram divididos de acordo com o seu teor de magnésio em uma escala crescente: Calcíticos, Magnesianos e Dolomíticos. Atualmente pela nova legislação, no que se refere aos corretivos, não há mais esta divisão, e este fato aumenta a nossa responsabilidade no auxilio ao produtor quanto ao corretivos correto, ou seja, aquele que mantenha o melhor equilíbrio a seu solo. O equilíbrio ideal para cada saturação de bases desejada está expressa na Tabela 2. 10 Tabela 2: Participação das bases ideal na CTC para diferentes níveis de saturação por bases. V (%) 40 50 60 70 Ca (%) 28 35 40 48 Mg (%) 9 11 15 16 K (%) 3 4 5 5 Fonte: Vitti (1997) 1. *) Aspectos econômicos · A escolha do calcário deve levar em consideração aspectos técnicos e econômicos. · Dentre os calcários disponíveis na região deve-se selecionar aqueles que atendam os requisitos técnicos acima mencionados e dentre estes, devemos selecionar o calcário de melhor relação custo benefício (menor custo efetivo), esta relação é dada pela seguinte equação: Custo efetivo = Custo por tonelada (posto fazenda) / PRNT · Na avaliação econômica do calcário é importante avaliá-lo como um investimento que deve ser amortizado (em anos) em função do seu efeito residual. · Considerando os custos diretos ligados a distribuição e incorporação de corretivos, geralmente é questionável a aplicação de doses inferiores a: o 1 t ha-1 para aplicação incorporada. o 0,5 t ha-1 para aplicação superficial. 2) Dose do corretivo utilizada · A dose de corretivo utilizada deve ser calculada de maneira muito criteriosa, pensando no equilíbrio do solo. · Por muitos anos buscou pH próximos a neutralidade, porém estes conceitos foram substituídos e hoje trabalhamos com pH na faixa de 5,6 a 6,0 para a maioria dos casos. Desta forma evitamos danos a estrutura do solo, pela substituição excessiva de Al+3 por 11 Ca+2 nos colóides, pela redução na disponibilidade de Fósforo pela precipitação de fosfatos por cálcio, e pela redução na disponibilidade de micronutrientes catiônicos. · As doses de corretivos são calculadas para uma correção da camada de 0 a 20cm, em condições em que a camada corrigida é diferente precisa-se considerar esta diferença no cálculo utilizado. Ou seja, para se corrigir apenas 10 cm, se multiplica o valor encontrado por 0,5 e assim sucessivamente. 2.1) Método Tampão SMP · Utilizado nos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina · Baseia-se na mistura do solo com uma solução composta de trietanolamina, paranitrofenl, cromato de potássio, acetato de cálcio e cloreto de cáclio, com pH inicial de 7,5. · Após a mistura e agitação, determina-se o pH do sobrenadante, que nada mais é do que o índice SMP. Quanto menor o pH SMP mais acido é o solo. · Com o valor do índice SMP (ou pH SMP) e o pH desejado cruzam-se os dados na Tabela 3 e encontra-se a quantidade de corretivo (considerando um PRNT de 100%) a ser aplicada. 12 Tabela 3: Recomendação da dose de corretivo em função do índice SMP: Indice SMP pH em água a atingir 5,5 6 6,5 Quantidade de corretivo (t/ha) < 4,4 15,0 21,0 29,0 4,5 12,5 17,3 24,0 4,6 10,9 15,1 20,0 4,7 9,6 13,3 17,5 4,8 8,6 11,9 16,7 4,9 7,7 10,7 14,2 5 6,9 9,7 12,9 5,1 6,2 8,9 11,7 5,2 5,5 8,0 10,6 5,3 4,9 7,2 9,6 5,4 4,4 6,5 8,7 5,5 3,8 5,8 7,9 5,6 3,3 6,1 7,0 5,7 2,8 4,5 6,2 5,8 2,3 3,9 5,5 5,9 1,9 3,3 4,8 6 1,4 2,3 4,1 6,1 1,0 2,2 3,4 6,2 0,6 1,7 2,7 6,3 0,2 1,2 2,1 6,4 0,0 0,6 1,6 6,5 0,0 0,2 0,7 6,6 0,0 0,0 0,0 13 2.2) Método baseado nos teores de Alumínio, Cálcio e Magnésio trocáveis · Este é o método oficial recomendado pela CFSEMG (1999) para o estado de Minas Gerais, com o uso da seguinte expressão: [ ( )] [ ( NC = Y Al + 3 - mt * T 100 + X - Ca + 2 + Mg + 2 )] onde: NC = Necessidade de Calcário (Padrão 100% de PRNT) em t ha-1 Y = solo arenoso (argila 0-15%) = 0,0 a 1,0 solo de textura média (argila 15-35%) = 1,0 a 2,0 solo argiloso (argila 35-60%) = 2,0 a 3,0 solo muito argiloso (60-100%) = 3,0 a 4,0 Al+3 = acidez trocável (cmolc dm-3) mt = máxima saturação por Al+3 tolerada pela cultura (%) T = CTC efetiva (cmolc dm-3) X = fator variável em função do requerimento de Ca + Mg pela cultura (Tabela 4) Ca+2 + Mg+2 = teores de Ca e Mg trocáveis (cmolc dm-3) 14 Tabela 4: Referências de mt, X e V2 para diferentes culturas no estado de Minas Gerais Cultura mt (%) X (cmolc/dm3) V2 (%) Algodão 10 2,5 60 Arroz 25 2 50 Batata 15 2 60 Brachiaria decumbens 30 1 40 Café 25 3,5 60 Cana-de-açúcar 30 3,5 60 Capim elefante 20 2 50 Cenoura e Beterraba 5 3 65 Citrus 5 3 70 Eucalipto 45 1 30 Mandioca 30 1 40 Milho e Sorgo 15 2 50 Soja e Feijão 20 2 50 Tomate e Pimentão 5 3 70 Trigo 15 2 50 2.3) Método baseado na Saturação por bases · Método introduzido no estado de São Paulo, porém com utilização em diversas regiões do país atualmente, baseado na seguinte expressão: NC = (V2 – V1) * T / PRNT Onde: NC = Necessidade de calagem (t ha-1) V2 = Saturação por bases desejada (Tabela 4 + Tabela 5, com ressalvas apenas para solos com teor de matéria orgânica muito elevado, onde devemos reduzir 10 pontos nos valores acima) V1 = Saturação por bases atual T = CTC potencial PRNT = Poder Relativo de Neutralização Total da cultura 15 Tabela 5: Saturação de bases adequadas para diferentes espécies forrageiras Espécie Grau de adaptação a baixa ferilidade Pouco Exige ntes Saturação por Bases (%) Andropogon alto 30 a 35 Brachiaria decumbens alto 30 a 35 Brachiaria humidicola alto 30 a 35 médio 30 a 35 Brachiaria ruziziensis Exigentes Capim Jaraguá Brachiaria brizanta Colonião Mombaça baixo a médio 40 a 45 baixo 40 a 45 muito baixo 40 a 45 muito baixo 40 a 45 M uito exigentes Elefante - Napier muito baixo 50 a 60 Coast-cross - Tifton muito baixo 50 a 60 Fonte: Vilela et al. (1998) 3) Forma e Período de Aplicação 3.1) Período de Aplicação · O calcário deve ser aplicado cerca de 3 a 6 meses antes da implantação da cultura. · O calcário tipo Filler pode ser aplicado com até 1 mês de antecedência ao plantio. · A cal virgem, pela sua reação quase instantânea pode ser aplicada muito próximo ao plantio. · O parcelamento da dose de calcário em mais de uma safra se justifica quando a dose de calcário (para aplicação incorporada) é superior a 3 – 4 t ha-1. 3.2) Forma de aplicação · Variável em função do manejo e sistema de produção (plantio direto ou plantio convencional). 16 · Para plantio convencional de culturas anuais, implantação de perenes e implantação de pastagens é desejável que a aplicação do corretivo anteceda a aração (que fará a distribuição vertical) e a gradagem (que fará a distribuição horizontal). · Para as situações de aplicação superficial é importante que se ajuste a dose a profundidade efetiva de correção. · No caso de aplicação superficial em sistema de plantio direto a profundidade efetiva de correção no primeiro ano varia de 7 a 10 cm em função da textura do solo (solos mais argilosos: correções próximas a 7 cm e solos mais arenosos correções próximas a 10 cm). 17 CALCÁRIO Obtido pela moagem de rochas calcárias. Constituintes básicos: CaCO3 e MgCO3 Reações no solo: Ca(Mg)CO3 + H2O à Ca+2(Mg+2) + CO3-2 CO3-2 + H2O ßà HCO3- + OHHCO3- + H2O ßà H2CO3 + OHH+ + OH- ßà H2O CO3-2 = BASE FRACA (REAÇÃO LENTA) Necessidade de se aplicar o calcário com antecedência. CAL VIRGEM Obtido pela queima ou calcinação completa do calcário. Constituintes básicos: CaO e MgO Reação no solo: Ca(Mg)O + H2O à Ca+2(Mg+2) + 2OH- + calor Obs: Reação rápida (vantagem) Calor gerado (pode ser problema para sementes, plântulas e microorganismos) CAL HIDRATADA Obtido pela hidratação da cal virgem. Constituintes básicos: Ca(OH)2 e Mg(OH)2 Reação no solo: Ca(Mg)(OH)2 + H2O à Ca+2(Mg+2) + 2OHObs: Reação rápida (vantagem) Manuseio complicado. 18 Silicato (Escória de Siderurgia) Obtido de resíduo da produção de aço. Constituintes básicos: CaSiO3 e MgSiO3 Reações no solo: Ca(Mg)Si3 + H2O à Ca+2(Mg+2) + SiO3-2 SiO3-2 + H2O ßà HSiO3- + OHHSiO3- + H2O ßà H2SiO3 + OHH+ + OH- ßà H2O SiO3-2 = BASE FRACA (REAÇÃO LENTA). Mais rápido que o Calcário. Necessidade de se aplicar o calcário com antecedência. 19 3. Gessagem – Correção da acidez de sub-superfície É enorme a extensão de solos ácidos no Brasil com elevados teores de alumínio trocável e baixos teores de Cálcio principalmente na região dos cerrados. O calcário corrige a acidez dos solos basicamente na superfície (camada arável) deixando o sub-solo com excesso de Alumínio e falta de Cálcio inviabilizando o crescimento de raízes e prejudicando a absorção de água e nutrientes. Com o uso do gesso agrícola (sulfato de Cálcio), possibilita a correção do ambiente que geralmente é pouco favorável às raízes, o sub-solo, diminuindo os teores de Alumínio e aumentando os de Cálcio e Enxofre. 3.1. Origem do Gesso Segundo Vitti (2000), trata-se de sulfato de cálcio obtido como subproduto do ácido fosfórico, utilizado na fabricação de superfosfato triplo fosfatos de amônio, MAP e DAP.O processo de obtenção do ácido fosfórico baseia-se na ação de um ácido sobre a rocha fosfática finamente moída seguindo-se a separação de concentração do ácido fosfórico. O ácido empregado é o sulfúrico, que ataca a rocha, produzindo ácido fosfórico diluído, que é separado do sulfato de cálcio diidratado, formado na reação. A cada tonelada de P2O5 na forma de ácido fosfórico produzido, obtém-se de 4 a 5 t de gesso agrícola. O gesso agrícola é um pó branco pouco solúvel em água, cerca de 150 vezes mais solúvel do que o calcário e mais móvel que este, apresentando maiores efeitos em profundidade. 20 3.2. Composição A composição química do gesso agrícola deve apresentar como garantia mínima segundo a Legislação Brasileira de Fertilizantes, 16% de Ca e 13% de S, mas no mercado encontra-se facilmente produtos com garantias superiores a essa. 3.3. Emprego do Gesso Agrícola Existem inúmeras utilizações para o gesso agrícola como segue descrito abaixo: A) Efeito fertilizante B) Correção de solos sódicos. C) Condicionador de sub-superfície. D) Condicionador de estercos. A) Efeito fertilizante: O gesso agrícola pode ser utilizado como fonte de Ca e S. A.1) Enxofre Os dois principais motivos da necessidade de aplicação de S, em nossas culturas são: 1-baixo teor desse nutriente no perfil dos solos tropicais; 2-Aumento significativo no uso de adubos concentrados isentos de S, como uréia, super triplo, e os fosfatos de amônio (MAP e DAP). O S desempenha na planta funções vitais por ser componente de aminoácidos essenciais, vitaminas e enzimas, além de ter a importância aumentada em leguminosas, pois participa no processo de fixação do N2 atmosférico e na transformação do N não protéico em proteína (WERNER & MONTEIRO, 1988 citado por VITTI, 2000). Para o fornecimento de enxofre, recomenda-se a dose de 500 kg ha-1 de gesso agrícola (cerca de 75 kg ha-1 de S).No caso de culturas anuais esta dosagem permite o fornecimento de S por aproximadamente três safras agrícolas (VITTI, 2000). Espera-se maiores respostas ao gesso agrícola quando os teores de S-SO42- na análise de solo revelarem os valores apresentados na Tabela 29 21 Tabela 1 - interpretação dos teores de S-SO42- do solo S-SO42-(mg.dm-3) Classes Ca(H2PO4)2 –500ppm NH4Oac.HOAc P Muito baixo 0,0-5,0 0,0-2,5 Baixo 5,1-10,0 2,6-5,0 Médio 10,1-15,0 5,1-10,0 Adequado >15,0 >10,0 Fonte: Vitti (1989) A.2) Cálcio Apesar de o calcário ser a principal fonte de cálcio na agricultura, o gesso agrícola pode ser usado em algumas situações de solo e cultura. Em termos de solo, recomenda-se seu uso quando a relação Ca/Mg for menor que 2,0/1,0, com níveis de Mg acima do nível crítico e valores de pH e V% adequados. Para cálculos de dosagens, é bom lembrar que a cada tonelada de gesso agrícola com cerca de 20% de umidade, eleva o teor de cálcio da análise do solo em 5,0 mmolc.dm-3 sendo muito útil para culturas altamente exigente em cálcio, como amendoim, batata, tomate, maçã, café e citros. 22 B) Correção de solos sódicos Solos sódicos são aqueles que apresentam CE > 4dS/m; pH > 8,5 e PST % Na > 15, e geralmente ocorrem em regiões áridas ou semi-áridas, como em alguns locais do Nordeste brasileiro com elevados teores de Na. Este excesso de Na, pode impedir o desenvolvimento das plantas ou pela sua toxidez, ou pelas limitações físicas que resulta em dificuldades na penetração radicular e circulação do ar e da água. Com a aplicação do gesso agrícola no solo e incorporação com posterior irrigação, torna o solo agricultável pois o Ca presente no corretivo substitui o Na adsorvido na argila. A reação de troca pode ser assim esquematizada: Figura 1. Reação de Troca entre Na e Ca na argila Fonte Vitti (2000). C) Condicionador de sub- superfície Nos solos tropicais, principalmente sob vegetação de cerrado, ocorre freqüentemente deficiência de Ca associada ou não com toxidez de alumínio, não só na camada arável como também abaixo desta onde a correção com calcário não é eficiente. Portanto, com o uso do gesso agrícola é possível aumentar os teores de Ca e a diminuir dos de Al favorecendo maior crescimento radicular e explorando-se maior quantidade de solo, deixando a planta mais resistente a pragas e doenças e em situações de déficit hídrico. 23 Fonte: Embrapa CPAC. Figura 2: Distribuição relativa de raízes no perfil do solo (com e sem a aplicação de gesso agrícola). D) Condicionador de estercos A utilização de gesso agrícola tem apresentado bons resultados na diminuição das perdas de amônia (NH3) em estercos devido a “fixação” do amônio (NH4) na forma de sulfato de amônio, diminuindo portanto, a reação do NH4+ com o OH- e a conseqüente formação de NH3. Outras vantagens da combinação do gesso com o esterco é o enriquecimento em nutrientes (Ca e S) e a redução do odor desagradável do esterco puro, e auxiliar no controle de certas enfermidades dos animais presentes no local, devido a natureza antimicotica do S. É possível tal efeito ser devido ao S que por natureza é antimicótico, ou seja, produto utilizado para combater micoses (TRANI, 1982 citado por VITTI, 2000). Quanto às doses recomendadas com esta finalidade, pode ser sugerida a de 100kg de gesso agrícola por tonelada de estercos (VITTI, 2000). 3.4. Recomendações do uso do gesso agrícola (CFSEMG, 1999) O gesso é recomendado quando na amostra de solo na profundidade de 20-40cm, ocorrer uma das seguintes situações: 24 · Ca < 4 mmolc dm-3, ou; · Al > 5 mmolc dm-3, ou; · Saturação por alumínio (m%) > 30 A) Pelo teor de argila da camada sub - superficial do solo: A.1) Culturas anuais NG (kg/ha) = 50 x argila (%) ou 5 x argila (g kg-1) NG (kg/ha) = 25 x argila (%) – Lopes (1992) A.2) Culturas perenes NG (kg/ha) = 75 x argila (%) ou 7,5 x argila (g kg-1) NG (kg/ha) = 37,5x argila (%) – Lopes (1992) B) Pela classificação textural Tabela 2. Recomendação de Gesso segundo a textura do solo. Dose de gesso agrícola Textura do Solo Culturas anuais Culturas perenes kg ha-1 Arenosa (<15% argila) 700 1050 Média (16 a 35% argila) 1200 1800 Argilosa (36 a 60% argila) 2200 3300 3200 4800 Muito argilosa (> 60% arg.) FONTE: Souza et al., 1996 B.1) Para forrageiras (somente alfafa e leguminosas do grupo I: soja perene, leucena, desmódio e trevos), segundo a seguinte expressão (Werner et al, 1996): NG (kg/ha) = 60 x argila (%) ou 6 x argila (g kg-1) B.2) Para a cultura da cana-de-açúcar: 25 Tabela 3. Recomendação de gessagem quando a V% da camada subsuperficial < 30% T (mmolc dm-3) <30 Entre 30 e 60 Entre 60 e 100 V% Gesso (t ha-1) < 10 2,0 entre 10 e 20 1,5 entre 20 e 35 1,0 < 10 3,0 entre 10 e 25 2,0 entre 25 e 35 1,5 < 10 3,5 entre 10 e 20 3,0 entre 20 e 35 2,5 Fonte: Vitti & Mazza (1998). B.3) Para a cultura do café: Recomendar a gessagem quando Ca++ < 4 mmolc.dm-3, ou m% > 50, (VITTI, 2000). NG (kg ha-1) = Argila (g kg-1) x 6 3.5. Reações do Gesso no Solo CaSO4.2H2O + H2O à Ca+2 (sol) + SO4- (sol) + CaSO40 (sol) 60% 40% Colóides – X+ + Ca+2 (sol)à Colóides – Ca+2 + X+ (sol) Al+3 (sol) + SO4-2 ß à Al(OH)+2 (sol) + SO4-2 AlSO4+ (sol) ß à AlOHSO4 26 3.6. Forma de aplicação A aplicação do gesso deve ser feita a lanço, com a distribuição o mais uniforme possível. Não é necessário incorporar devido a sua alta mobilidade, porém a incorporação tende a ser benéfica por reduzir perdas por escorrimento superficial. Tecnicamente o gesso deve ser aplicado após certo tempo da aplicação do calcário, para que este possa ter reagido (em partes), desta forma reduzindo as perdas por lixiviação de bases. Por questões econômicas, pode-se fazer a aplicações seqüenciais destes dois insumos, desde que se utilize o calcário correto e o solo não apresente baixos teores de Mg. 27 4. Conceitos de Adubação A adubação é um prática de fornecimento de nutrientes para as plantas. Para a realização da adubação correta e equilibrada devemos nos basear em diversos conceitos, como seguem abaixo: Adubação=( Necessidade da Planta x Fornecimento do Solo)x F Necessidade da Planta à Perguntar: 1) O que você precisa? 2) Por que você precisa? 3) Quanto você precisa? 4) Quando você precisa? 5) Como você precisa? 1) O que: macro e micronutrientes; LUZ CO2 H 2O N P Zn K Cu Mo Ca Mg Mn Ni B S F Cl 28 2) Porque: Funções dos nutrientes; Funções dos macronutrientes: NITROGÊNIO Crescimento e desenvolvimento das plantas FÓSFORO Transferência de energia POTÁSSIO Turgidez da planta e ativador de enzimas CÁLCIO Formação da parede celular MAGNÉSIO Constituinte da molécula da clorofila ENXOFRE Constituinte de proteínas Funções dos micronutrientes: BORO Transporte de Açúcares CLORO Atua na absorção de P pelas plantas COBALTO Fixação de N em leguminosas COBRE Ativação de enzimas e proteção contra doenças FERRO Constituinte da clorofila MANGANÊS Produção de clorofila (VERDE) MOLIBDÊNIO Atua na redutase do nitrato e na nitrogenase ZINCO Ativador de enzimas 3) Quanto: exportação e extração; Para a definição da quantia necessária para a planta temos que definir qual a produtividade almejada e conhecer qual a exportação e a extração de nutrientes. A exportação se baseia na quantidade de nutriente que é retirada da lavoura, ou seja, que sai da propriedade junto com a colheita (nutrientes presentes na porção de interesse comercial, ex. grãos de milho, soja, café; parte área de forrageiras ou culturas para silagem; caule de espécies florestais). A extração de nutrientes se refere a quantia total de nutrientes absorvida pela planta, necessária para a formação de todos os órgãos (raiz, caule, folhas, flores, frutos). 29 Tabela 1: Quantidade em Kg de macronutrientes necessários para a produção de 1 tonelada das principais culturas CULTURAS N P K Ca Mg S Arroz 25 4 11 2 1 3 Milho 48 9 40 6 8 7 Feijão 102 9 93 54 18 25 Soja 100 13 32 23 12 8 Batatinha 6 1,5 10 2 1 1 Bananeira 21 2,3 46 10 - - Laranjeira 2 0,2 1,5 0,5 0,13 0,14 Cafeeiro 16 1,5 26 3,5 1,5 1,5 Fumo 5 0,5 5 2 6 - Fonte: Malavolta (Manual de Adubação e Calagem das Principais Culturas – 1987) Tabela 2: Quantidade em Kg de macronutrientes exportados para a produção de 1 tonelada das principais culturas Cultura N P K S Algodão 24 4 17 5 Arroz 14 4 4 1,5 Feijão 39 4 21 10 Milho 20 5 6 2 Soja 60 7 18 3 Sorgo 17 3 4 2 Trigo 25 5 5 2 Fonte: Compilado de diversos autores 30 4) Quando: marcha de absorção, comportamento no solo e salinidade; Para a definição do momento correto para se fazer a adubação para um dado elemento precisamos levar em consideração a marcha de absorção, ou seja, o momento em que a planta mais precisa de cada um dos nutrientes (Tabela 3). Tabela 3: Marcha de absorção de nutrientes pela cultura do milho em função dos dias após e fenologia Fenologia DAP N P2O5 K2O Ca Mg S -----------------------------------(% do Total)------------------------------------ 4a Folha 8a Folha 12a Folha Pendoamento Embonecam Grão Leitoso Forma Dente Maturação Total (Kg/ha) 32 44 59 72 84 1 02 13 3 146 3, 3 9, 3 24,0 65,6 70,7 76,0 99,0 100,0 387 1,9 5,1 14,0 41,0 48,4 58,0 89,0 100,0 157 4,7 14,9 27,5 77,9 85,8 89,0 94,3 100,0 419 1, 7 6, 8 27, 1 66, 1 7 8, 0 84 , 8 96 , 6 100,0 59 2,3 4,5 15,9 43,2 50,0 65,9 97,7 100,0 44 1, 5 5, 0 15,0 37,5 42,5 52,5 92,5 100,0 40 Além da marcha de absorção, temos que avaliar também o comportamento do nutriente no solo, ou seja, a forma como é feita a sua aproximação até a raiz para a sua absorção (Fluxo de Massa, Difusão e Interceptação Radicular). Além dos dois aspectos apresentados, precisamos levar em consideração o Índice Salino do fertilizante que está sendo aplicado, para que este não cause injurias a semente ou a raiz. Este problema é comum na aplicação de Potássio, pois temos como principal fonte de K o fertilizante Cloreto de Potássio (KCl) que tem um Índice salino muito elevado, nos limitando a quantia a ser aplicada no sulco de plantio. Para as principais culturas de ciclo anual (soja, milho, feijão) devemos limitar em 50kg de K2O ha-1 a quantia a ser aplicada no sulco de semeadura. 31 5) Como: via solo ou via folha. Macronutrientes: pela quantidade demandada, fornecimento via solo. Micronutrientes: Combinar tecnologias, avaliar cada situação em específico. Segue, abaixo, algumas características de cada uma das formas de aplicação para micronutrientes. Via Solo • • • • Preventivo Efeito residual Menor custo Menor dependência de insumos Via Folha • • • Curativo Efeito imediato Aplicações freqüentes Fornecimento do Solo à Avaliar fertilidade 1) Análise de Solo: etapas: amostragem / análise / interpretação (aulas práticas); 2) Análise foliar: etapas: amostragem / análise / interpretação (aulas práticas); 3) Histórico da área: verificar últimas praticas corretivas, adubações, culturas antecessoras à definir nível tecnológico e balanço nutricional; 4) Diagnose visual à observar visualmente na planta o efeito de nosso manejo (CUIDADO: exige experiência e pode ser tarde para intervenção). F = Fator relativo à eficiência e perdas Eficiência média dos nutrientes: 32 1) Nitrogênio: (50 a 70% / F = 1,5 a 2,0) – Volatilização, Lixiviação e Desnitrificação 2) Fósforo: (20 a 35% / F = 3 a 5) – Fixação (Adsorção específica e precipitação em cálcio) 3) Potássio: (70% / F = 1,5) – Lixiviação O que são estas perdas? Volatilização = Perda do N para a atmosfera Lixiviação = Perda do N e do K sendo levado junto com a água ao longo do perfil do solo Desnitrificação = Perda de N na forma de gás para a atmosfera Fixação = Perda do P por adsorção específica com argila e óxidos de Fe e Al + Precipitação em Ca + Interação com microorganismos Erosão = Perda de solo, levando assim uma quantia expressiva de nutrientes Grande desafio à Elevar a eficiência da adubação Como: 1) Plantio Direto 2) Calagem 3) Aplicação correta 4) Fontes dos fertilizantes 5) Entre outros 33 5. Nitrogênio (N) – Elemento chave O N é um elemento chave, pois na maioria das culturas é o nutriente absorvido em maiores quantidades, além de ser o mais caro e o que está sujeito a maiores perdas. O nitrogênio não é um constituinte comum das rochas terrestres. Além dos adubos nitrogenados, uma fonte inesgotável desse elemento é a atmosfera, pois 78% da sua composição é representada pelo gás inerte de nitrogênio (N2), o que equivale a uma disponibilidade de 105t de N (Vitti et al., 1999). O custo energético para produção do fertilizante nitrogenado é muito alto e dificulta a sustentabilidade dos sistemas de produção agrícola. Portanto, o uso e manejo do nitrogênio devem ser adequados. 5.1. Funções do N na planta A função mais importante do nitrogênio é, talvez, a de ser um dos constituintes das moléculas das proteínas. Além disso, ele entra na formação de compostos indispensáveis às plantas, como purina, pirimidina, pafininas e coenzimas. Além da formação de aminoácidos os quais formam proteínas, o nitrogênio tem extrema importância, pois é necessário para a síntese de clorofila, estando envolvido na fotossíntese da planta. O N é ainda o principal responsável vegetação, produção de gemas vegetativas e floríferas e perfilhamento. 5.2. N no Solo A principal fonte de N no solo é a matéria orgânica que contem entre 90 e 98% do N total do solo. O estoque de N no solo varia em função do tipo de solo, e em conseqüência do teor de matéria orgânica do mesmo, conforme pode ser observado na Tabela abaixo. 34 Tabela 1: Quantidade de matéria orgânica e de N em diferentes tipos de solo Este N da matéria orgânica pode se mineralizar se tornando fonte de N para as plantas, porém tal processo depende de diversos fatores, sendo assim é muito difícil prever quanto de N vai se disponibilizar para as plantas em função da quantidade de M.O. do solo. Segue, abaixo, a reação de mineralização do N no solo: mineralização N-orgânico microrganismos heterotróficos N-mineral Os teores relativos de C, N, S e P da matéria orgânica e a atividade microbiana são fatores importantes para a mineralização do N-orgânico e estão associados a fatores ambientais como: temperatura, umidade, aeração e pH da solução do solo. Ocorre também o processo de imobilização no qual o N-mineral, oriundo da decomposição da matéria orgânica ou da adubação, é transformado em compostos orgânicos participando da composição de plantas e microrganismos. Na verdade, os dois processos ocorrem simultaneamente como mostra a reação abaixo: mineralização N-orgânico N-mineral imobilização 35 Dependendo das características do meio e de suas alterações, este equilíbrio poderá ser deslocado, havendo assim, situações em que a mineralização pode ser maior, menor ou igual à imobilização, e vice versa. Um dos principais fatores que interferem no equilíbrio desta reação é a relação Carbono/Nitrogênio do material orgânico. Esta relação, C/N, é de extrema importância principalmente no Sistema de Plantio Direto pela manutenção da palhada da cultura antecessora. Esta palhada pode deixar um crédito de N, ou imobilizar temporariamente tal Nitrogênio. Tabela 2: Relação C/N de diferentes espécies utilizadas como cobertura de solo em Sistema de Plantio Direto Via de regra temos que as leguminosas apresentam relação C/N mais baixa, desta forma deixando um crédito de N no solo, já as gramíneas apresentam alta relação C/N imobilizando o N temporariamente, como pode ser visto na Figura 1. 36 Figura 1: Ocorrência dos processos de imobilização e mineralização do N em função da relação C/N do material orgânico. Estas informações são de extrema importância para a tomada de decisão quanto a escolha das culturas que utilizaremos em rotação (seqüência) e para os ajustes da adubação nitrogenada. 5.3. Formas de absorção de N O Nitrogênio é absorvido pelas plantas, exceto as leguminosas que fixam o N da atmosfera através de processos simbióticos com bactérias, nas formas nítrica (NO3-) e amoniacal (NH4+). 5.4. Fontes de N As principais fontes de N são uréia, sulfato de amônio, nitrato de amônio, MAP e DAP (Tabela 3). Alguns novos produtos que visam elevar a eficiência da adubação nitrogenada estão sendo lançados no mercado. 37 Tabela 3: Teores de N, P2O5, K2O, CaO, MgO, S e índice salino dos principais fertilizantes nitrogenados Fontes N P2O5 CaO MgO S Indice Salino Teores dos nutrientes (%) DAP 16 48 - - - 34 MAP 10 50 - - - 30 33,5 - - - - 105 21 - - - 23 69 45 - - - - 75 Nitrato de amônio Sulfato de amônio Uréia Fonte: Malavolta (1987) 5.5. Processos de Perdas A eficiência média da adubação nitrogenada está próxima a 50 a 70%, e nosso objetivo é entender os processos de perdas e através de manejo otimizar a eficiência reduzindo os custos da adubação, melhorando a rentabilidade dos produtores. Os principais processos de perdas de N são: lixiviação, volatilização e desnitrificação. a) Lixiviação Lixiviação é o processo de movimentação do elemento acompanhando a percolação da água, ou seja, perda do nutriente em profundidade. Dentre as formas de N na solução do solo, NO3- e NH4+, apenas o nitrato apresenta problemas de lixiviação. O N amoniacal fica adsorvido nos colóides do solo. Em condições de solo bem arejados e com acidez corrigida, o nitrato tende a predominar, fazendo com que a lixiviação seja um processo de perda bem significativo. A reação de nitrificação, transformação do N amoniacal em nítrico, ocorre em duas etapas, e está descrita a seguir: 38 nitritação 2 NH4+ + O2 microrganismos autotróficos gênero - nitrosomonas 2 NO2- + 2 H2O + 4 H+ nitratação - 2NO3- 2NO2 + O2 microorganismos autotróficos gênero - nitrobacter Para que ocorra a lixiviação é necessária à presença de excesso de água (regime de chuvas), além da presença de N nítrico. O processo de lixiviação é mais intenso em solos arenosos, que apresentam menor capacidade de retenção de íons (menor estrutura coloidal). Em função destes fatores, devemos tomar as decisões quanto ao parcelamento ou não de uma adubação nitrogenada na cultura do milho, por exemplo, como segue na Tabela abaixo. Tabela 4: Parcelamento da adubação nitrogenada de cobertura na cultura do milho em função da classe textural e da dose de N Classe Textural Teor de argila Argilosa 36 a 60% Média 15 a 35% Arenosa < 15% Doses de N 60 a 150 > 150 60 a 100 > 100 60 a 100 > 100 4-6 50% 50% 50% 40% Número de folhas 7-8 8 - 10 100% 50% 100% 50% 50% 40% 10 - 12 20% Fonte: Coelho e França Quantificando a lixiviação, pode-se dizer que a movimentação do N no solo varia entre 0,5 e 3,0 mm/mm de chuva, estando esta variação dependente principalmente da textura do solo. 39 b) Volatilização A volatilização é um processo de perda em que o N na forma de NH3 é perdido para a atmosfera. Este processo pode ocorrer com qualquer fonte de fertilizante amoniacal, Sulfato de Amônio, Nitrato de Amônio, em condições de pH alcalino, como segue abaixo, condição esta que não ocorre em nossos solos que apresentam geralmente pH mais acido. pH ácido NH3 + H2O NH4+ + OH- Além da volatilização das fontes amoniacais, não comuns em nossas condições de cultivo, o N pode ser volatilizado através da utilização de fontes amidicas de N, como é o caso da uréia, sendopH este um problema mais sério de perda de N nas nossas condições. alcalino A reação de quebra da uréia, liberando NH3, forma de N sujeita a volatilização, segue abaixo. Para que ocorra esta reação é preciso que o solo tenha umidade, oriunda do próprio solo ou até mesmo do orvalho, o que transforma a volatilização um dos principais processos de perda de N. Figura 2: Reação de quebra da uréia liberando amônia (NH3) sujeita a volatilização. Para a uréia, o pH do solo não causa tanta interferência na volatilização e a melhor estratégia para o controle deste processo é incorporar a uréia (5 a 10cm), ou realizar a aplicação com uma boa garantia de chuvas superiores a 10 a 20mm. 40 c) Desnitrificação No solo, em caso de condições anaeróbicas pode ocorrer o processo de desnitrificação, que é um processo microbiológico realizado por microorganismos como Pseudomonas, Micrococcus, Spirillum, Thiobacillus, os quais utilizam substâncias orgânicas como doadoras de elétrons, reduzindo rapidamente o NO3- que é convertido à NO2-, e este converte-se à H2N2O2 ou a NO. O H2N2O2 transforma-se em N2O e depois em N2, cujo destino é a atmosfera. Este processo segue esquematizado abaixo: ä ä H2N2O2 ® N2O ® N2 MO + NO3- ® NO2- ä 2NO 5.6. Critérios para a Recomendação da Adubação Nitrogenada Como a maioria do N do solo está presente na matéria orgânica, e é muito difícil prever a taxa de mineralização do N da matéria orgânica em função dos diversos fatores que interferem nesta reação, a recomendação da adubação nitrogenada deve-se balizar em outras coisas que não sejam a análise de solo. Os parâmetros que influenciam na tomada de decisão quanto à adubação nitrogenada são: Produtividade almejada: devemos ter o planejamento de qual a produtividade que pretende-se, para que em função dos valores de exportação e extração possa se balizar a necessidade da planta. Histórico da área: englobando entre outros aspectos a cultura antecessora, que pode promover créditos de N para a cultura a ser implantada, como exemplo, para cada tonelada 41 de grão de soja produzida temos um crédito de 10 a 20 kg ha-1 de N e para o cultivo de leguminosas (adubos verdes) temos um crédito de 30 a 60 kg ha-1 de N. Análise foliar: a análise foliar permite conhecer com fidelidade o aproveitamento da planta em relação a fertilidade do solo, ou seja, o que a planta absorveu do que foi aplicado ao solo. 42 6. Fósforo (P) O fósforo é o macronutriente menos exigido pelas plantas, porém é o nutriente mais utilizado em adubação no Brasil. Isso ocorre porque, em regiões tropicais e subtropicais, o fósforo é o elemento cuja falta no solo é mais freqüente, limitando a produção, principalmente das culturas anuais. Em 90% das análises de solo feitas no país encontramse teores disponíveis de P abaixo de 10 ppm. Nos solos do Cerrado, encontram-se, freqüentemente, teores abaixo de 1 ppm. Outro problema do fósforo é a fixação que este sofre, devido a forte interação com o solo, fato que reduz a eficiência da adubação fosfatada. O tamanho reduzido das reservas de rocha fosfatada, matéria prima na fabricação de adubos, e as perdas que este mineral sofre, deve nos preocupar, pois o esgotamento das jazidas do elemento e a impossibilidade de substituí-lo, pode prejudicar ou até impedir a produção agrícola (VITTI, 2005). 6.1. Funções do Fósforo O fósforo atua na fotossíntese, na respiração e na transferência de energia, na divisão celular, no crescimento das células e em vários outros processos da planta. Além de promover a formação e crescimento prematuro das raízes, o fósforo melhora a qualidade de muitas frutas e verduras, sendo vital para a formação de sementes e maturação de frutos. O fósforo também auxilia as raízes e plântulas a se desenvolverem mais rapidamente, aumenta a resistência ao frio, stress hídrico, doenças. (LOPES, 1998). 6.2. Fósforo no solo No solo o fósforo aparece nas formas orgânica e mineral. O fósforo orgânico ocorre em teores proporcionais à matéria orgânica. Vários compostos de fósforo fazem parte da matéria orgânica do solo, como por exemplo, os fosfatos de inositol, fosfolipídeos e ácidos nucléicos. 43 O fósforo mineral pode ocorrer no solo como P fixado (P-não lábil), que é aquele fortemente adsorvido, ligado ao alumínio ou que esta na rede cristalina, ou então P disponível, que é fracamente adsorvido (P-lábil) ou P na solução do solo. FÓSFORO – ADUBAÇÃO E DINÂMICA NO SOLO DESTINO DO P NO SOLO FASE SÓLIDA DO SOLO P NO FERTILIZANTE P LÁBIL P NÃO LÁBIL Fonte: Vitti P NA SOLUÇÃO DO SOLO P NA EROSÃO E NA ÁGUA DE DRENAGEM Figura 1: Interações do Fósforo no Solo. 6.3. Formas de Absorção As plantas absorvem a maior parte de seu fósforo como íon ortofosfato primário (H2PO4-) e em pequenas quantidades do íon ortofosfato secundário (HPO42-). O pH do solo influencia na relação de absorção desses dois íons. Para a absorção do Fósforo no solo a aproximação entre nutriente e raiz se dá pelo processo de difusão, o que significa que este elemento se desloca da região mais concentrada para a menos concentrada. A importância desta informação no manejo da adubação é para que façamos a adubação de maneira concentrada e próxima ao sistema radicular, ou seja, no sulco de plantio. 44 O fosfato absorvido pelas células das plantas é rapidamente envolvido em processos metabólicos; 10 minutos após a absorção deste, 80% do total absorvido é incorporado a compostos orgânicos, formando basicamente fosfo-hexases e difosfato de uridina. O transporte no xilema ocorre principalmente na forma que foi absorvido (H2PO4-), podendo ainda aparecer na seiva bruta como fosforil colina ou esteres de carboidrato. O fosfato é bastante móvel na planta sendo redistribuído com facilidade pelo floema, onde o elemento aparece principalmente como fosforil colina. Quando as plantas estão adequadamente nutridas em P, de 85 a 95% do P orgânico se encontra nos vacúolos. Ocorrendo deficiência, o P não metabolizado sai do vacúolo e é redistribuído para os órgãos mais novos cujo crescimento cessa quando acaba tal reserva. Devido a fácil redistribuição do P na planta, os sintomas de deficiência aparecem primeiramente nas folhas mais velhas. O fósforo aparece na planta em formas inorgânicas e orgânicas. Na forma inorgânica (Pi), que representa uma proporção relativamente alta do P total no tecido, aparece como ortofosfato e em menor quantidade como pirofosfato. Nas folhas a proporção de Pi para o P orgânico é maior que nos grão e dependente do estado nutricional da planta em fósforo. Plantas com suprimento inadequado tem o valor de Pi diminuído enquanto que os de P orgânico permanecem praticamente inalterados. As formas orgânicas de fósforo na planta são compostos nos quais o ortofosfato é esterificado a hidroxilas de açúcares e álcoois, ou pirofosfato ligado a outro grupo fosfato. Mais de 50 compostos formados da esterificação de fosfato com açúcares e álcoois tem sido identificados, sendo que aproximadamente 10, são presentes em concentração relativamente alta na célula. (Faquin, 1994). 0ADENINA RIBOSE O P O 0- ~ O P O 0- ~ O P OH O O trifosfato de adenosina, ATP (cuja fórmula aparece acima), é o principal composto que serve para armazenar energia e depois transferi-la para a promoção de processos 45 endergônicos. A energia armazenada nas ligações entre os fosfatos (~) se torna disponível quando ocorre hidrólise de um ou dois radicais fosfatos terminais, liberando 7.600 Kcal/mol. Esta energia armazenada no ATP é utilizada nos processos endergônico do metabolismo, como por exemplo, a absorção iônica ativa, síntese de vários compostos orgânicos como o amido, gorduras e proteínas. Segundo Faquin (1994), embora o ATP seja o principal composto fosforejado rico em energia, a sua energia pode ser transferida para outras coenzimas, as quais diferem do ATP somente na base nitrogenada, como por exemplo, urinida trifosfato (UTP), guanosina trifosfato (GTP), citidina trifosfato (CTP), as quais são requeridas para a síntese de sacarose, celulose e fosfolipídeos, respectivamente. Todos estes nucleotídeos trifosfatos (ATP, UTP, GTP, CTP e TTP-tiamina trifosfato), também são envolvidos na síntese dos ácidos nucléicos, o ácido ribonucléico (RNA) e o desoxiribonucléico (DNA). Os compostos que formam o fosfato orgânico indicam o universal e essencial papel do P não somente em plantas, mas também em todos os outros organismos vivos. Os fitatos são os compostos de reserva de fósforo em sementes e frutos e representam aproximadamente 50% do P total em sementes de leguminosas e de 60 a 70% em grão de cereais. É óbvia a função do fitato na germinação de sementes. Nos primeiros estágios de crescimento das plântulas, o embrião tem alta exigência de nutrientes minerais, incluindo o P, para formação dos fosfolipídeos das membranas celulares e ácidos nucléicos. 6.4. Principais fontes de Fósforo As fontes de Fósforo podem ser divididas, em função dos processos realizados desde a rocha até a sua utilização no campo, em fosfatos acidulados (Superfosfato Simples, Superfosfato Triplo, MAP e DAP), fosfatos térmicos (termofosfatos) e fosfatos naturais (de baixa reatividade como o Araxá, ou de alta reatividade como o Gafsa e o Arad). Na Tabela 1 podemos observar os teores de Fósforo e outros nutrientes nos principais fertilizantes fosfatados. 46 Tabela 1: Teores de Fósforo, em diferentes extratores, de Cálcio, de Magnésio, de Enxofre e de Nitrogênio nas principais fontes de P P2O5 (%) Fontes CNA Total + água CaO MgO S N Indice Ác. Cítrico Água Teores dos nutrientes (%) Salino Superfosfato Simples 18,5 18 18 16 18 - 10 - 8 Superfosfato Triplo 41,5 41 41 37 12-14 - 1 - 10 Fosfato monoamônico 48,5 48 48 44 - - - 9 30 Fosfato diamônico 45,5 45 45 42 - - - 16 34 Termofosfato 18 - 16,5 - 20 15 - - - Fosfato reativo Arad 33 - 10,5 - 37 0,12 1 - - Fosfato reativo Daoui 32 - 9 - 36 0,5 - - - Fosfato reativo Gafsa 29 - 10 - 32 0,9 3,2 - - Fosfato Natural Patos 24 - 5 - 20 - - - - Escória de Thomas 18,5 - 12 - 32 - - - - Ácido Fosfórico 52 51 - 50 - - - - - Multifosfato magnesiano - 18-24 - - 18 3,5 11 - - Fonte: Adaptado de Coamo Coodetec (1998). 6.5. Extratores de Fósforo no Solo Os principais métodos de avaliação do Fósforo disponível no solo são os métodos de Mehlich I e da Resina. O método da Resina é utilizado no estado de São Paulo e se baseia em uma resina que apresenta a capacidade de trocar anions. Este método apresenta boa precisão, e tem como desvantagem a sua complexidade laboratorial (necessita de 16 horas de agitação entre solo e a resina). O método de Mehlich I é utilizado nas outras regiões do país (método utilizado em Minas Gerais). Este método apresenta boa precisão, desde que, se faça a relação com o teor de argila ou com o P-remanescente. 47 O método de Mehlich I é um extrator ácido que extrai com facilidade o Fósforo ligado a Cálcio, em função disto pode superestimar o P disponível em áreas onde se aplicou Fosfato Natural. Em solos muito argilosos e com acidez corrigida este método pode subestimar o teor de P disponível. 6.6. Processos de Perdas O fósforo apresenta diversas interações no solo, o que faz deste elemento o que apresenta, na maioria dos casos nas nossas condições de cultivo (solos de cerrado), a menor eficiência na adubação, sendo esta em média de 20 a 35%. Estas perdas estão associadas a fixação do fósforo, e entende-se por fixação do P a somatória dos processos que reduzem a sua disponibilidade sendo eles: adsorção específica, precipitação por Cálcio. Para se elevar a eficiência da adubação fosfatada pode-se utilizar as seguintes alternativas: a) Calagem: A calagem em dose adequada reduz a fixação do Fósforo por Óxidos de Ferro e Alumínio, porém se a calagem for excessiva, poderemos ter problemas com Fósforo pela sua precipitação com Cálcio, em um processo que chamamos de retrogradação (retorno do Fósforo a sua forma original – Fosfato tricálcico / apatita). b) Plantio direto: O plantio direto pode contribuir para a elevação da eficiência da adubação fosfatada pelo incremento em matéria orgânica e pelos benefícios inerentes a esta matéria orgânica, como a ocupação dos sítios de adsorção de P por outros elementos da matéria orgânica. c) Fosfatagem: a fosfatagem é uma prática que visa elevar a fertilidade em P do solo, desta forma ele ocuparia parte dos sítios de adsorção do P no solo e conseqüentemente tornaria o fósforo aplicado no sulco de plantio posteriormente mais eficiente. 48 6.7. Critérios de Recomendação Fosfatagem: Trata-se de prática corretiva, usada principalmente em solos sob vegetação de cerrado quando da implantação do plantio direto, baseando-se nos teores de P do solo. A fosfatagem é uma pratica adotada quando os teores desse nutriente no solo estiverem classificados nas classes de muito baixo e baixo, conforme indicado na Tabela 2. Tabela 2: Classes de interpretação da disponibilidade para o fósforo de acordo com o teor de argila do solo ou do valor de fósforo remanescente (P-rem) no Estado de Minas Gerais Classificação Característica Muito baixo Baixo Médio Bom Muito bom mg dm-3 Fósforo disponível (P)1 Argila (%) 60-100 £ 2,7 2,8-5,4 5,5-8,0 8,1-12,0 > 12,0 35-60 £ 4,0 4,1-8,0 8,1-12,0 12,1-18,0 > 18,0 15-35 £ 6,6 6,7-12,0 12,1-20,0 20,1-30,0 > 30,0 0-15 £ 10,0 10,1-20,0 20,1-30,0 30,1-45,0 > 45,0 0-4 £ 3,0 3,1-4,3 4,4-6,0 6,1-9,0 > 9,0 4-10 £ 4,0 4,1-6,0 6,1-8,3 8,4-12,5 > 12,5 10-19 £ 6,0 6,1-8,3 8,4-11,4 11,5-17,5 > 17,5 19-30 £ 8,0 8,1-11,4 11,5-15,8 15,9-24,0 > 24,0 30-44 £ 11,0 11,1-15,8 15,9-21,8 21,9-33,0 > 33,0 44-60 £ 15,0 15,1-21,8 21,9-30,0 30,1-45,0 > 45,0 P-rem (mg L-1)2 1 Método Mehlich; 2P-rem= Fósforo remanescente, concentração de fósforo da solução de equilíbrio após agitar 1h a TFSA com solução de CaCl2 10mmol L-1, contendo 601mg L-1 de P, na relação 1:10 Fonte: Ribeiro et al., 1999 citados por Vitti et al., 2001 Segundo Vitti et al. (2001), a recomendação de adubação fosfatada corretiva apresenta duas filosofias: · A correção do solo de uma vez (a lanço) com manutenção do nível de fertilidade atingindo através de adubação no sulco de plantio 49 · A correção gradativa por meio de aplicações anuais no sulco de plantio. Trata-se de uma técnica onde a dose da fosfatagem é dividida em algumas safras e aplicada, junto com a adubação de manutenção no sulco de plantio. Tabela 3: Recomendação fosfatada corretiva, a lanço, e adubação fosfatada corretiva gradual, no sulco de semeadura, de acordo com a classe de disponibilidade de P e o teor de argila. Adubação fosfatada (Kg de P2O5 ha-1) Teor de Argila (%) Corretiva total P muito baixo P baixo Corretiva gradual P muito baixo P baixo 61 a 80 240 120 100 90 41 a 60 180 90 90 80 21 a 40 120 60 80 70 < 20 100 50 70 60 Fonte: EMBRAPA-CPAC, SOUZA et al. (1987) citados por Vitti et al. (2001). Entretanto, a técnica da fosfatagem total deve ser realizada em solos com teores de argila £ 25% (pelo fator econômico), utilizando-se 5 kg de P2O5 para cada 1% de argila, dando-se preferência à utilização de fontes com baixo custo por ponto de fósforo, porém que apresentem eficiência e aplicando-se em pré-plantio com incorporação superficial. Abaixo são citados os benefícios da fosfatagem: · maior volume de P em contato com o solo; · maior volume de solo explorado pelas raízes; · melhor absorção de água e de nutrientes · melhor convivência com pragas de solo, pelo aumento do sistema radicular. Adubação de manutenção: se baseia na produtividade da cultura (exportação e extração) e nos teores de P no solo. A Embrapa Cerrados para nortear a adubação de manutenção com P desenvolveu uma Tabela para adubação fosfatada em culturas anuais. Tal Tabela é uma média entre as culturas, que deve ser ajustada por agrônomos regionais. 50 Tabela 4: Recomendação de adubação de manutenção, de acordo com a classe de disponibilidade de fósforo no solo, para sistemas agrícolas com cultura anuais de sequeiro e irrigados. Disponibilidade de fósforo no solo Sistema Sequeiro Irrigado Kg ha de P2O5 Adequada 60 a 100 80 a 120 Alta 30 a 50 40 a 60 Fonte: Adaptado de Sousa et al. (1987) 51 7. Potássio (K) O potássio é o segundo elemento mais absorvido pela maioria das plantas, sendo que para algumas, como, a banana, o abacaxi, a batata e o citros. Além de toda a importância do K na produção vegetal, muitas vezes este elemento é associado a uma maior resistência da planta à condições adversas, tais como: baixa disponibilidade de água e extremos de temperatura. Ao potássio atribui-se ainda os efeitos relacionados a qualidade dos produtos agrícolas, sendo assim um nutriente que deve ter sua avaliação econômica fundamentada não apenas em benefícios a produtividade, mas também a qualidade que é tão valorizada atualmente. 7.1. K no solo O potássio apresentasse no solo apenas como íon monovalente, numa dinâmica relativamente simples. As formas de ocorrência do K nos solo podem ser observadas na Tabela 1. Tabela 1: Formas de ocorrência do potássio no solo. Forma % Rede cristalina 90-98 Fixado 1-10 Trocável + Solúvel 1-2 Matéria orgânica 0,5-2 Fonte: Malavolta (1979), citado por Vitti (2005). 52 Essas formas estão em equilíbrio umas com as outras como descreve a figura abaixo: K adubo K fixado K trocável K solução raiz K parte aérea K lixiviado Segundo Malavolta (1980) o potássio tem importância prática, particularmente, nas reações de equilíbrio que se estabelecem entre as formas “fixadas”, trocável e solúvel. O potássio solúvel (do solo ou do adubo adicionado) pode passar à forma trocável e este a fixado. No solo, além do K aparecer na forma trocável, está presente na matéria orgânica do solo sendo liberado por lavagem e pelo processo de mineralização. Dentre as formas que o potássio ocorre no solo, o K trocável e o K na solução do solo são as que estão disponíveis para a planta. 7.2. K absorvido pelas plantas O potássio é absorvido pelas plantas na forma iônica (K+) e conduzido à parte aérea pelo xilema e também pelo floema na mesma forma; sua redistribuição interna pelo segundo sistema de vasos é bastante fácil. Este macronutriente se dirige das folhas mais velhas para as mais novas, para as regiões de crescimento, como para o fruto em desenvolvimento (Vitti, 2005). 53 7.3. Funções do Potássio Uma vez dentro da célula da planta o potássio exerce numerosas funções, sem as quais a planta não vive. O papel principal do K+ nas plantas é ativar enzimas, sendo que mais de 50 enzimas são dependentes do K para sua atividade normal (Faquin, 2005). Em plantas deficientes em K, algumas mudanças químicas são observadas, como a acumulação de carboidratos solúveis, decréscimo no nível de amido e acumulo de compostos nitrogenados solúveis. A nutrição potássica também está ligada à regulação do potencial osmótico das células das plantas, a expansão celular e a abertura e fechamento dos estômatos dependem de um ótimo turgor celular, e para tal o K é indispensável (Faquin, 2005). Tem-se atribuído também ao K a função de aumentar a tolerância das plantas à seca e geada. Além disso, verifica-se que o K aumenta a resistência das plantas a algumas doenças e ao acamamento. 7.4. Processos de perdas O potássio é perdido nos nossos solos pelo processo da lixiviação. Sendo este responsável por perdas na ordem de 30% do total de K aplicado. Estas perdas são mais acentuadas em solos de baixa CTC (solos mais arenosos). Para se minimizar estes efeitos o parcelamento da adubação potássica, sobretudo em solos arenosos é uma alternativa tecnicamente viável. 7.5. Fontes de potássio Os principais fertilizantes potássicos e suas garantias podem ser observados na Tabela 2. 54 Tabela 2: Garantias mínimas e especificações das principais fontes de potássio. Fertilizante Cloreto de Potássio Sulfato de Potássio Garant Forma do nutriente Observações 58% K2O solúvel em água (cloreto) 45 a 48% de Cl 48% K2O solúvel em água (sulfato) 15a 17% S / 0a 1,2 Mg K2O e Mg solúveis em água 22 a 24 % S / 1a 2,5 % (sulfato) Cl / 4,5 % Mg K 2O Sulfato de Potássio e 22% Magnésio Nitrato de Potássio K2O solúvel em água 44% N na forma nítrica (NO3-) 13% de N Dentre os fertilizantes potássicos, o KCl (Cloreto de potássio) é largamente o mais utilizado, tanto como elemento simples quanto como matéria-prima para fertilizantes. Este fertilizante apresenta um elevado índice salino, valor 116 em relação ao nitrato de sódio que é o padrão (valor 100). O efeito salino depende da textura do solo, teor de matéria orgânica, umidade, distância de aplicação do fertilizante em relação a semente ou planta e da sensibilidade da espécie vegetal (FURTINI NETO et al., 2001). Segundo os mesmos autores os efeitos de salinidade são mais drásticos em solos arenosos e com baixo teor de matéria orgânica, com menor teor de água no solo, maior proximidade do fertilizante em relação às sementes ou raízes, em plantas na fase inicial de crescimento e para as espécies vegetais mais sensíveis (Tabela 3). 55 Tabela 3: Tolerância relativa de algumas espécies vegetais à salinidade Tolerante Moderadamente Moderadamente Sensível tolerante sensível 0,8 a 1,2 S/m 0,6 a 0,8 S/m 0,4 a 0,6 S/m 0 – 0,4 S/m Algodão Aveia Alfafa Abacaxi Beterraba Brócolis Alface Cebola Grama bermuda Cevada Amendoim Cenoura Centeio Arroz Feijão Soja Batata Laranja Sorgo Couve-flor Maçã Trigo Milho Morango Repolho Pêssego Tomate Rosa Em função deste efeito salino, sugere-se a não aplicação de doses superiores a 50 kg ha-1 de K2O no sulco de plantio de culturas como, soja e milho, entre outras. 7.6. Recomendações A adubação potássica é dividida em corretiva e adubação de manutenção, em que a adubação corretiva deve ser utilizada em solos com teores baixos de K, para elevar tal valor até o nível crítico. Adubação corretiva – Potassagem: Em solos do cerrado, a adubação corretiva com potássio deve ser feita a lanço somente em solos com teores de argila acima de 35%, pois em solos de textura mais arenosa o K aplicado pode ser lixiviado. As doses a serem utilizadas na potassagem variam com os teores do nutriente no solo (Tabela 4). 56 Tabela 4: Adubação corretiva de potássio para solos de cerrado com teor de argila > 35%, de acordo com dados de análise de solo Teor de K K 2O mg dm-3 cmolc dm-3 Kg ha-1 0-25 <0,06 100 26-50 0,07-0,13 50 >50 >0,13 0 (*) (*) Após atingir o nível de K, na análise do solo, acima do nível críticos, utilizar somente a adubação de manutenção. Fonte: Adaptado de Embrapa, 1998 citado por Vitti et al., 2005. Além deste método de adubação corretiva, pode-se calcular a dose de potássio a ser aplicada com base no teor de K na CTC, objetivando-se atingir de 3 a 5% da CTC. Adubação de manutenção: varia de acordo com a necessidade da cultura a ser implantada, devendo-se levar em consideração a exportação de nutrientes pela cultura e a produtividade almejada. 57 CONTEÚDO PROGRAM ÁTICO 1. Aulas Teóricas Química do solo 1) Conceito de fertilidade do solo. Fatores que influenciam a produtividade agrícola. Sistema solo-planta. Composição elementar da planta. 2) Leis de Liebig e Mitscherlich. Leis de essencialidade. Meios de fornecimento de nutrientes. 3) Conceitos básicos de química do solo. CTC. 4) Soma de bases e valores de m e v. 5) Componentes da acidez do solo. Prática de calagem e métodos para cálculo de calagem. Nitrogênio 6) Nitrogênio no solo. Formas de ocorrência. Distribuição no perfil do solo. N assimilável. 7) Ganhos e perdas de nitrogênio no solo. Adubos e adubação nitrogenada. Fósforo 8) Formas de ocorrência de fósforo no solo. Distribuição no perfil do solo. 9) Adsorção específica. Fósforo lábil e não lábil. Adubos e adubação fosfatada. Potássio 10) Formas de ocorrência de potássio no solo. Distribuição no perfil do solo. 11) Dinâmica do potássio no solo. Adubos e adubação potássica. Macronutrientes secundários 12) Macronutrientes secundários. Formas de ocorrência e distribuição no perfil do solo. 13) Dinâmica dos macronutrientes secundários no solo. Adubação e correção do solo. Micronutrientes 14) Micronutrientes. Formas de ocorrência e distribuição no perfil do solo. 15) Dinâmica dos micronutrientes no solo. Adubos e adubação de micronutrientes. Nutrientes benéficos. 59 Matéria Orgânica 16) Adubos orgânicos. Dinâmica dos adubos orgânicos no solo. 17) Fontes de matéria orgânica do solo. Perspectivas de utilização. Fisiologia de absorção de nutrientes 18) Absorção radicular. Definições. Contato raiz e solo. Aspectos anatômicos. Vias e mecanismos. Fatores que afetam a absorção radicular. 19) Absorção foliar. Definições. Aspectos anatômicos. Vias e mecanismos de absorção. Fatores que afetam a absorção foliar. 20) Função dos macronutrientes nas plantas. Transporte e redistribuição destes elementos no tecido vegetal. 21) Função dos micronutrientes nas plantas. Função dos elementos benéficos nas plantas. Transporte e redistribuição destes elementos no tecido vegetal. 22) Elementos Tóxicos. 2. Aulas Práticas 1- Determinações em laboratório. Principais extratores. 2- Transformação de unidades. 3- Interpretação de análises de solo. 4- Recomendações de calagem e gessagem. 5- Recomendações de adubação. Aspectos econômicos. 6- Adubações corretivas. 7- Adubação das principais culturas (via solo e foliar). 8- Casa de vegetação. Soluções nutritivas. 9- Diagnose visual. Diagnose foliar. 10- Avaliação do estado nutricional das plantas. DRIS. 11- Implementos de aplicação de fertilizantes e corretivos. Metodologia · · · Aulas expositivas teóricas. Aulas em casa de vegetação, campo e propriedades rurais. Aulas no Laboratório de Fertilidade do Solo. Recursos didáticos · Quadro negro. 60 · Datashow. Avaliação · · Serão distribuídos 100 pontos durante o ano letivo, conforme o Regimento Escolar. Os pontos serão distribuídos através de provas teóricas e práticas, seminários, relatórios e estudos dirigido. BIBLIOGRAFIA BÁSICA COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO DO ESTADO DE MINAS GERAIS. Recomendação para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais. (5a Aproximação). Viçosa, MG. 1999, 359p. FERNANDES, M. Nutrição Mineral de Plantas. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo. Viçosa – MG, 2006, 432 p. MALAVOLTA, E. Manual de Nutrição Mineral de Plantas. Editora Agronômica Ceres, São Paulo – SP. 2006, 631p. Changed with the DEMO VERSION of CAD-KAS PDF-Editor (http://www.cadkas.com). NOVAIS, R.F.; ALVAREZ V.; V.H.; BARROS, N.F.; FONTES, R.L.F.; CANTARUTTI, R.B.; NEVES, J.C.L. Fertilidade do Solo. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo. Viçosa – MG, 2007, 1017p. SOUSA, D.M.G.; LOBATO, E. Cerrado: correção do solo e adubação. EMBRAPA Informação Tecnológica, Brasília – DF, 2004. 416p. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR FURTINI-NETO, A.E.; VALE, F.R.; RESENDE, A.V.; GUILHERME, L.R.G.; GUEDES, G.A.A. Fertilidade do Solo. FAEPE / UFLA, Lavras – MG, 2001. 252p. Changed with the DEMOA.S. VERSION (http://www.cadkas.com). LOPES, Manual of deCAD-KAS FertilidadePDF-Editor do solo. ANDA/POTAFOS, São Paulo, 1989. 155p. LOPES, A. S. BOLETIM TÉCNICO NO 8 – Micronutrientes: filosofias de aplicação e eficiência agronômica. ANDA, São Paulo, 1999. 58p. NOVAIS, R. F.; SMYTH, T. J. Fósforo em solo e planta em condições tropicais. Imprensa Universitária, UFV, Viçosa, MG, 1999. 399p. Changed with the DEMO VERSION of CAD-KAS PDF-Editor (http://www.cadkas.com). 61