CALAGEM NO PLANTIO DIRETO UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA unesp CALAGEM NO PLANTIO DIRETO Discentes Engª Agrª Erica R. Moreira Engº Agrº Sérgio R. L Negro Docente Prof. Dr. Salatiér Buzetti
Plantio Direto O Brasil possui a 2ª maior área plantada sob o SPD. Esse fato representa uma grande conquista para a sociedade brasileira em termos de preservação do meio ambiente. (LOPES, 2004).
Brasil: cerca de 20 milhões de ha sob PD (Cervi, 2003), estando 25% dessa área localizada na região do Cerrado. Um dos maiores avanços no processo produtivo da agricultura brasileira foi a introdução do SPD no Sul do Brasil, a partir do início da década de 70.
1990: ocorreu grande expansão da área sob SPD, tanto na região sul como na região do Cerrado; Sistema: trabalho conjugado de agricultores, pesquisadores, fabricantes de semeadoras, e técnicos interessados em reverter o processo acelerado de degradação do solo e da água.
Objetivo inicial SPD: Controlar a erosão hídrica. Oliveira et al. (2002) Em solos de igual declividade, o SPD reduz em cerca de 75% as perdas de solo e em 20% as perdas de água, em relação às áreas onde há revolvimento do solo.
O SPD não é apenas a semeadura em solo não-revolvido e protegido por resíduos vegetais de culturas anteriores; Por ser um sistema, envolve a combinação de práticas culturais ou biológicas, tais como:
1. o uso de produtos químicos e, ou, práticas mecânicas no manejo de culturas destinadas à adubação verde, para a formação de cobertura do solo, mediante a manutenção dos resíduos culturais na sua superfície;
2. a combinação de espécies com exigências nutricionais, produção do fitomassa e sistema radicular diferenciados, visando construir uma rotação de culturas;
3. a adoção de métodos Integrados do controle de plantas daninhas, mediante a cobertura do solo, herbicidas específicos e o não revolvimento do solo, exceto nos sulcos de semeadura. (Sá, 1998)
Áreas sob SPD apresentam inúmeras características próprias e exigem um manejo diferenciado devido: A maior variabilidade da fertilidade do solo em relação ao SCC (não-revolvimento do solo e aplicações localizadas de P e K) na fase de implantação (até cinco anos), conforme Salet et al. (1996).
Necessidade de rotação de culturas, a qual visa proporcionar diferentes espaçamentos e diminuir a coincidência das linhas de adubação, para reduzir a variabilidade horizontal decorrente das aplicações localizadas de P e K;
(Landers, 2000)
Calagem
São problemas comuns em um grande número de solos no Brasil. A análise do solo é a “ferramenta” básica para identificar a necessidade de calagem (NC) em uma área; correção da acidez; diminuição da toxidez de alumínio; correção das deficiências de cálcio e magnésio; São problemas comuns em um grande número de solos no Brasil.
Princípios básicos calagem a mais eficiente A cada 2 ou 3 anos, todo produtor deve fazer a análise de solo. A acidez do solo deve ser corrigida com calcário sempre que o pH do solo for < 5,5 no SPD.
A correção da acidez deve ser feita antes de iniciar o PD; O calcário pode ser aplicado em superfície; Se solo estiver compactado, é aconselhável fazer uma subsolagem.
As doses devem ser calculadas tendo em vista a prof As doses devem ser calculadas tendo em vista a prof. de incorporação na camada de 0 a 20 cm, através de aração e gradagem, com a quantidade de calcário corrigida para PRNT de 100% e para atingir uma SB ao redor de 60%. A última calagem antes de entrar no SPD deve ser idêntica à adotada no SPC.
Importante: Tipo de calcário a ser utilizado usar um produto que apresente maior efeito residual uma vez que, por princípio, o solo sob SPD não será mais revolvido.
NC (t/ha) = {(2 x Al+3) + [2 – (Ca +2 + Mg +2)]} Os três principais métodos utilizados no Brasil para estimar a necessidade de calagem são: (1) neutralização da acidez trocável e da elevação dos teores de Ca2+ e Mg2+ (Alvarez V. & Ribeiro, 1999); NC (t/ha) = {(2 x Al+3) + [2 – (Ca +2 + Mg +2)]} Obs: teores de Al, Ca e Mg estão expressos em cmolc.dm-3.
NC (t/ha) = T (V2 – V1) / PRNT (2) saturação por bases (Quaggio & Raij, 1996; Alvarez V. & Ribeiro, 1999); NC (t/ha) = T (V2 – V1) / PRNT T = H + Al + SB em cmolc.dm-3, sendo H + Al calculado com base no pH SMP V2 = Saturação por bases que se deseja (cultura) V1 = SB/T x 100 = Saturação por bases atual SB = Ca + Mg + K, em cmolc.dm-3 PRNT = Poder Relativo de Neutralização Total do calcário (%).
(3) pHSMP (CFS - RS/SC, 1995) Empregado nos Estados do RS e SC; É baseado na leitura do pH da solução SMP tamponada a pH 7,5. A NC é determinada por uma tabela de valores que relaciona o pH SMP e t/ha de calcário para se atingir pH em água de 5,5, 6,0 ou 6,5.
Tabela 1. Recomendação de calagem (PRNT 100%) com base no índice SMP, para a correção da acidez dos solos do RS e SC. Fonte: Tabela elaborada com base na análise conjunta dos dados obtidos por Ernani & Almeida (1986), Kaminski (1974), Murdock et al. (1969) e Anjos et al. (s.d.).
Reação do calcário no solo
PRNT = (PN x RE)/100 PN = % CaO x 1,79 + % MgO x 2,48 RE = > p.10 x 0 + p.10 – p.20 x 0,2 + p.20 – p.50 x 0,6 + < p.50 x 1
Exemplo: PN = 93% RE = 78%
Exemplo:Calcário PN = 93% RE = 78% A avaliação do teor neutralizante é feita pela determinação do poder de neutralização (PN), expresso em Eq CaCO3, de acordo com a legislação vigente. Considerando as duas características de qualidade principais, o PRNT é determinado pela equação: Exemplo:Calcário PN = 93% RE = 78%
Benefícios da Calagem eleva o pH; fornece cálcio e magnésio como nutrientes; diminui ou elimina os efeitos tóxicos do Al, Mn e Fe; diminui a “fixação” de P; aumenta a disponibilidade do N, P, K, Ca, Mg, S e Mo no solo; aumenta a eficiência dos fertilizantes;
O resultado é menor custo de produção com maiores lucros a atividade microbiana e a liberação de nutrientes, tais como N, P, S e B, pela decomposição da MO; melhora as propriedades físicas do solo, proporcionando: melhor aeração, circulação de água, favorecendo o desenvolvimento das raízes das plantas; O resultado é menor custo de produção com maiores lucros
pH x Disponibilidade de nutrientes.
Tabela 4 – Estimativa da variação percentual na assimilação dos principais nutrientes pelas plantas, em função do pH do solo (PNFCA, 1974; EMBRAPA, 1980), citados em Alcarde (s.d.).
Tabela 5 – Produção relativa de algumas culturas, no Brasil, em função do pH (produção máxima obtida =100) (MALAVOLTA, 1983).
Dinâmica da calagem Figura 8.6. Representação esquemática da capacidade de troca de cátions como um reservatório ligado à escala de pH, que indica o nível já atingido pelas bases do solo. Se a acidez do solo for neutralizada, o nível das bases trocáveis sobe.
Calagem: sistemas de cultivo em plantio direto Produtores, normalmente, evitam a mobilização do solo com vistas em preservar as características físicas desejáveis, como: a continuidade de macroporos (Pierce et al., 1994); agregação (Silva & Mielniczuk, 1998);
O calcário é aplicado sobre a superfície do solo, sem incorporação. proteção física da MO (Bayer et al., 2000); eliminação de custos adicionais com arações e gradagens. O calcário é aplicado sobre a superfície do solo, sem incorporação.
A ausência de incorporação do calcário: a superfície de contato entre as partículas de solo e as do corretivo, retardando os efeitos da calagem e restringindo as reações aos cm superficiais do solo. (Cassol, 1995)
O não-revolvimento do solo no SPD, o acúmulo de resíduos vegetais, corretivos e fertilizantes na sua superfície promovem: Modificações nas características químicas do solo em relação ao sistema convencional. Ocorrem de forma gradual e progressiva na superfície do solo.
Em PD: a acidificação é mais intensa na superfície do solo (Ciotta et al., 2002). a aplicação superficial de calcário, ao promover a formação de uma frente de alcalinização descendente a partir da superfície, minimiza a acidificação onde esta é mais intensa (Amaral, 1998).
Resposta diferenciada à calagem superficial As alterações nas condições químicas, físicas e biológicas do solo em PD influenciam a dinâmica do sistema Resposta diferenciada à calagem superficial
Amenizando os efeitos da acidificação superficial. Os compostos orgânicos que acumulam na superfície do solo podem complexar parte do Al tóxico (Miyazawa et al., 1993; Franchini et al., 1999) Amenizando os efeitos da acidificação superficial.
O efeito da calagem superficial na correção da acidez, na neutralização do Al e no aumento de cátions básicos no perfil do solo cultivado em PD depende: tipo de solo; dose de calcário; período transcorrido após a calagem; conteúdo de MO do solo; quantidade de resíduos vegetais acumulados na superfície. (Pikul & Allmaras, 1986)
Critérios de amostragem para o SPD Levar em consideração: a forma de adubação da gleba (a lanço ou em linha); o tempo de adoção do SPD (fase de implantação ou fase estabelecida); o instrumento de coleta da amostra, a profundidade de amostragem (P) e o número de amostras simples (A.S.) para compor a amostra composta (A.C.).
Áreas antes da adoção do SPD Na camada de 0-20cm de P, retirar cerca de 15 A.S. por gleba homogênea para formar 1 A.C.
Áreas em SPD com adubação a lanço Fase de implantação (primeiros 5 anos) Seguir os mesmos procedimentos, dando preferência ao uso da pá de corte, retirando-se uma fatia com 5cm de espessura e 10cm de largura; Fase estabelecida ou consolidada (após 5 anos) Seguir as recomendações adotadas na fase de implantação, modificando apenas a P para 0-10cm.
Áreas em SPD com adubação em linha Fase de implantação (primeiros 5 anos) Amostrar com pá de corte à P de 0-20cm, transversalmente ao sentido da linha de adubação, retirando-se uma fatia de solo com 5cm do espessura e largura igual ao comprimento das entrelinhas da cultura anterior, de maneira que a linha de adubação esteja centralizada na faixa de coleta;
Adotando esse procedimento, retirar cerca de 20 A. S. para formar 1 A Adotando esse procedimento, retirar cerca de 20 A.S. para formar 1 A.C. Fase estabelecida ou consolidada Seguir as mesmas recomendações adotadas na fase de implantação, modificando-se apenas a camada para 0-10cm.
SUGESTÃO DE CRITÉRIOS DE RECOMENDAÇÃO Solos argilosos: 1/3 a 1/2 da necessidade de calagem calculada pelo método da saturação por bases (SP e PR) para a profundidade de amostragem de 0-20 cm. Quando o resultado for superior a 2,5 t ha-1, sugere-se não ultrapassar esse limite; 2. Solos argiloarenosos e arenosos: 1/2 da necessidade de calagem calculada pelo método da saturação por bases (SP e PR) para a profundidade de amostragem de 0-20 em. Quando o resultado for superior a 1 ,5- 2,0 t ha-1, sugere-se adotar o valor limite.
Exercícios
1) Um solo contem 16 mmolc/dm3 de alumínio e 76 mmolc/dm3 de acidez potencial. Admitindo estequiometria perfeita, quanto de CaCO3, em t/ha, é necessário para neutralizar todo o alumínio e mais 60% do hidrogênio? 2) Com base na equação pH em CaCl2= 3,92 + 0,023V, quanto da acidez potencial de um solo de CTC 58 mmolc/dm3 deve ser neutralizada para elevar o pH em CaCl2 0,01M de 4,1 a 5,4?
3) para quatro solos foram obtidas as seguintes determinações analíticas: pH CaCl 2 SMP H+Al Al K Ca Mg ---------------------- mmol c /dm 3 --------- 1 4,2 6,15 60 8 1,0 30 9 Determine a necessidade de calagem desses solos, com base em CaCO3 e 100% de eficiência de correção, adotando os seguintes critérios: a) elevar V a 70%; b) elevar pH em água a 6,0 (ou pH em CaCl2 a 5,4; c) elevar Ca + Mg a 60; d) neutralizar o alumínio; e) qual a soma de bases esperada nos casos b, c, e d, para os quatro solos? (Considere a equação do problema 2).
4) Um termofosfato silico-magnesiano contem 28% de CaO e 16% de MgO 4) Um termofosfato silico-magnesiano contem 28% de CaO e 16% de MgO. A mistura de 1000 kg/ha desse adubo na camada arável do solo acrescentara quantos mmolc/dm3 de Ca+2 e de Mg+2 ? 5) Quantos kg/ha de sulfato de magnésio, com 10% de Mg, devem ser aplicados em um solo, para fornecer a mesma quantidade de magnésio contida em calcário dolomítico com 20% de MgO e aplicado na base de 2t/ha? 6) Determine o PRNT do calcário contendo 32% de CaO, 17% de MgO e com 63% do material passando na peneira ABNT n° 50, 30% retido na peneira n°50 e 5% retido na peneira n° 20. Considere todo cálcio e magnésio como corretivos.
RESPOSTAS DAS CULTURAS E RECOMENDAÇÃO DE CALAGEM
Experimento 1 - "Efeito de métodos de calagem em um latossolo vermelho escuro com elevada acidez há longo período em plantio direto" LE (640 g kg·1 de argila, 90 g kg·1 de silte, 270 g kg·1 de areia, camada de 0-20 cm), Tibagi (PR); 1982: aplicação de calcário dolomítico. Al x 2 e incorporação com arado de discos 0-20 cm; aveia-preta (Avena strigosa): implantação do PD; De 1982 a 1990: rotação de culturas na área-aveia-preta/milho/aveia-preta/soja/trigo/soja; Dezembro/1990: realizada a amostragem (0-20 cm)- constatação de elevada acidez; Abril de 1991: antes da implantação do experimento-caracterização química (Tabela 1).
Delineamento experimental DBC (4 blocos ) em parcelas subdivididas – calagem nas parcelas e nas subparcelas cultivares de soja, milho e trigo tolerantes e suscetíveis ao alumínio;
Parcelas (a) Testemunha; (b) 2,0 t ha-1 , em superfície (1/4 da NC com base na V% (0-20 cm); (c) 2,0 t ha-1 ,incorporado (escarificador do tipo cruzador); (d) 7,1 t ha-1, incorporado (0-20 cm) com arado de discos + 2 operações com grade niveladora para V= 70%; (e) 13.5 t ha-1, incorporado, com arado de aivecas (0-35 cm) + 2 operações com grade niveladora para V= 70%. Subparcelas Cultivares de soja, milho e trigo tolerantes (FT 5, C 805 e BR 35) e suscetíveis (BR-16, P-3072 e BR-23) ao alumínio respectivamente;
Depois da aplicação dos tratamentos com calcário foi adotada a rotação de culturas indicada na Tabela 2.
RESULTADOS E DISCUSSAO pH do solo;
RESULTADOS E DISCUSSÃO V%
RESULTADOS E DISCUSSÃO m%
RESULTADOS E DISCUSSÃO Ca 2+ Figura 5. Efeito de métodos de calagem na variação do teor de cálcio trocável (Ca2+) em cada profundidade de amostragem em um latossolo vermelho escuro, argiloso. Amostras coletadas em 1992, 94 e 96 após o cultivo de soja, em 1993, após o de milho.
RESULTADOS E DISCUSSÃO Rendimentos de grãos
Experimento 2 - "Efeito de métodos de calagem em um latossolo vermelhoescuro arenoso com elevada acidez sob plantio direto" LE (73% de areia), Arapoti (PR), caracterização química –Tabela 5
Delineamento experimental DBC (4 blocos ) em parcelas subdivididas – calagem nas parcelas e nas subparcelas cultivares de soja, milho e trigo tolerantes e suscetíveis ao alumínio; Parcelas (a) Testemunha; (b) 1,5 t ha-1 em superfície (c) 2,0 t ha-1 , incorporado, com grade (0-10 cm) (d) 4,1 t ha-1 , incorporado, com arado de discos (0-20 cm) com base no V% (e) 7,1 t ha-1, incorporado,com arado de aivecas (0-35 cm). Subparcelas Cultivares de soja, milho e trigo tolerantes (FT 5. C 805 e BR 35) e suscetíveis (BR-16, P-3072 e BR-23) ao alumínio respectivamente; Adotou-se a mesma rotação de culturas do experimento 1.
RESULTADOS E DISCUSSAO pH do solo e m%
RESULTADOS E DISCUSSAO V% e Ca 2+
RESULTADOS E DISCUSSÃO Rendimentos de grãos;
Experimento 3 - "Efeito de métodos de calagem em um Cambissolo, álico, sob plantio direto com elevada acidez " Cambissolo, álico, fase arenosa, após 3 anos de PD realizou-se caracterização química prévia ao experimento–Tabela 7
Delineamento experimental DBC (4 blocos ) em parcelas subdivididas – calagem nas parcelas e nas subparcelas cultivares de milho Parcelas (a) Testemunha; (b) 2,0 t ha-1, em superfície; (c) 2,0 t ha-1 , incorporado com arado de discos (0-20 cm) com base no V%; (d) 3,5 t ha-1 , incorporado com arado de aivecas (0-35 cm) Subparcelas Cultivares de milho (P-3230; C-805; Ag-514) Tratamentos: implantados após soja e antes da aveia Caracterização química após 270 da implantação dos tratamentos
RESULTADOS E DISCUSSÃO pH, m%,V% e Ca 2+
RESULTADOS E DISCUSSÃO Rendimentos de grãos
CONSIDERAÇÕES FINAIS Do ponto de vista científico, a quantidade e a freqüência de aplicação de calcário em solos sob plantio direto ainda carecem de maiores informações para as diversas unidades de solos; O conteúdo de matéria orgânica, a mineralogia e a classe textural do solo influenciam, sensivelmente, a formação de cargas e o poder tampão do solo;
É importante realizar uma abordagem que considere aspectos relativos ao histórico da área para melhor compreensão do monitoramento da fertilidade do solo através da análise química.
OBRIGADO !! e-mail: erica_rmoreira@hotmail.com limanegro@gmail.com
Toxidez por alumínio A presença de Al em quantidades tóxicas no solo é um dos principais problemas para o pleno crescimento e desenvolvimento das culturas (Koltjens, 1997); No SPD, a maior quantidade de ligantes orgânicos na solução do solo e a maior força iônica dessa solução condicionam menor atividade química do Al, quando comparado ao SCC (Salet et al., 1999).
LV há oito anos nos SPD e SCC; Aos 27 D.A.E. do milho, a solução do solo foi extraída de 0-5 e 5-15 cm de P;
Anghinoni & Salet (1998) num ensaio com plântulas de soja como indicador biológico da toxidez por Al, com cultivo das plântulas por 4 dias na solução do solo extraída de um Latossolo há 9 anos cultivado sem calagem em SPD e SCC com pH de 5,2, observaram que: A solução do solo no SPD continha 0,15 mmol. L-1 de Al, e a do SCC, 0,08 mmol. L-1; Os comprimentos dos sistemas radiculares (40 cm em média) não diferiram entre os dois sistemas;
Quando adicionaram doses crescentes de Al na solução do solo em SCC, o crescimento radicular foi diminuído pela metade na primeira dose (Al=0,15 mmol. L-1) e continuou diminuindo (13 cm) quando Al=0,23 mmol.L-1 ; Entretanto no SPD não houve efeito sobre o sistema radicular devido aumento do Al em solução nas referidas doses; Concluíram que a menor toxidez decorreu da complexação de Al com os ligantes orgânicos.
Correção da acidez e suprimento de cálcio e magnésio Verificada a N.C., as perguntas mais freqüentes são: quantidade de calcário a ser aplicada e, principalmente, sobre a forma de sua aplicação; Enfoque das pesquisas: eficiência da calagem superficial, devido a hipótese de ineficiência desta aplicação;
Diversos experimentos negaram a hipótese inicial e concluíram que a aplicação em superfície é eficiente, porém com diferentes atuações em profundidade; Teoricamente não se espera correção da acidez e suprimento de Ca e Mg nas camadas subsuperficiais.
Mecanismos sugeridos sobre o efeito da calagem superficial no aumento do pH, diminuição do Al3+ e na elevação dos teores de Ca2+ e Mg2+, nas camadas subsuperficiais, em SPD. Deslocamento mecânico de partículas finas de calcário no solo, melhorando o ambiente radicular (Pavan, 1994; Oliveira & Pavan, 1996; Sá, 1998, 1999; Caires et al., 2000; Rheinheimer et al., 2000).
A fauna do solo atua na mistura de partículas de calcário com resíduos culturais, as quais podem ser transportadas ao longo perfil (Sá, 1998; 1999; Rheinheimer et al., 2000).
A menor acidez da camada do solo em SPD poderia conferir maior estabilidade ao íon bicarbonato, o que favoreceria o movimento descente de HCO3‑ acompanhando de Ca+2 e Mg+2 e corrigiria a acidez e aumentaria os teores de Ca+2 e Mg+2 em camadas subsuperficiais do solo. Os ânions SO42- e NO3- provenientes da mineralização dos resíduos orgânicos depositados na superfície do solo e, principalmente, das adubações nitrogenada e fosfatada sulfato de amônio e superfosfato simples) podem funcionar como “carregadores” de Ca+2 e Mg+2 para as camadas subsuperficiais do solo.
Em 2 Latossolos, Chaves et aI Em 2 Latossolos, Chaves et aI. (1984) verificaram que a aplicação superficial de calcário, sem incorporação, aumentou o pH, CTC, Ca2+ e Mg2+ e diminuiu Al3+ e K+, até 30 cm, e atribuíram esse efeito ao íon SO42-, do S.S., do gesso e do sulfato de amônio, aplicados ao solo, por contribuir para a descida de Ca2+e Mg2+ no perfil, com formação de complexos iônicos solúveis neutros, como CaSO40 e MgSO40, e, portanto, móveis em solos.
No SPD, onde se aplica calcário na superfície do solo, uma possível explicação, pelo menos em parte, para a redução da acidez do subsolo pode ser atribuída à lixiviação de Ca(NO3)2 e Mg(NO3)2 para camadas mais profundas (Caires et al., 1999) A maior concentração de NO3- no subsolo provocaria maior absorção de ânions pela planta, em relação à absorção de cátions, com conseqüente aumento do pH do subsolo
A mineralização dos resíduos culturais depositados na superfície do solo libera, entre diversos compostos, ácidos orgânicos de baixo peso molecular que podem complexar Ca+2 e Mg+2, deslocando-os no perfil do solo (Pavan, 1994; 1997; Sá, 1998, 1999; Franchini et al. 1999; Rheinheimer et al., 2000 Miyazawa et al. 2000).
Os efeitos da adição de diversos resíduos de culturas na lixiviação de Ca2+ e Mg2+ em 2 Latossolos foram avaliados por Miyazawa et al. (1996), em laboratório, que sugeriram que os ligantes (L) orgânicos produzidos durante a decomposição dos resíduos formam complexos do tipo ML-, MLo o ML + (M = Ca ou Mg), os quais são lixiviados mais facilmente no perfil do que esses cátions bivalentes.