calagem no plantio direto discentes engª agrª erica r. moreira engº agrº sérgio r. l negro...

CALAGEM NO PLANTIO DIRETO

DiscentesEngª Agrª Erica R. MoreiraEngº Agrº Sérgio R. L Negro

DocenteProf. Dr. Salatiér Buzetti

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTAUNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRAFACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO

EM AGRONOMIAEM AGRONOMIAunespunesp

• 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).

Plantio Direto

• 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.

Brasil: cerca de 20 milhões de ha sob PD (Cervi, 2003), estando 25% dessa área localizada na região do Cerrado.

• 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

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. 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.

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.

(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 atualSB = 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%

100

)60(*100)26(*60)12(*20)2(*0 RE

RE = 78%

%5,72100

7893

xPRNT

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%

100

)60(*100)26(*60)12(*20)2(*0 RE %5,72

100

7893

xPRNT

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;

• 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.).

pH Elementos

4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 Nitrogênio Fósforo Potássio Enxofre Cálcio Magnésio

20 30 30 40 20 20

50 32 35 80 40 40

75 40 70

100 50 50

100 50 90

100 67 70

100 100 100 100

83 80

100 100 100 100 100 100

Tabela 5 – Produção relativa de algumas culturas, no Brasil, em função do pH (produção máxima obtida =100) (MALAVOLTA, 1983).

pH Cultura

4,7 5,0 5,7 6,8 7,5 Milho Trigo Aveia Centeio Alfafa Trevo doce Trevo vermelho Soja

34 68 77

0 2 0

12 65

73 76 93 23

9 2

21 79

83 89 99 80 42 49 53 80

100 100

98 95

100 89 98

100

85 99

100 100 100 100 100

93 Medias 32,3 47,0 71,9 97,5 97,1

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);

• 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).

• As alterações nas condições químicas, físicas e biológicas do solo em PD influenciam a dinâmica do sistema

Resposta diferenciada à calagem 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.

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 a lanço

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;

Áreas em SPD com adubação em linha

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.

1.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.

SUGESTÃO DE CRITÉRIOS DE RECOMENDAÇÃO

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:

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).

SOLO pH CaCl2

pHSMP H+Al Al K Ca Mg

---------------------- mmolc /dm3---------

1

4,2

6,15

60

8

1,0

30

9

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 experimentalDBC (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 vermelho escuro 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

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

Delineamento experimental– DBC (4 blocos ) em parcelas subdivididas – calagem

nas parcelas e nas subparcelas cultivares de milho

RESULTADOS E DISCUSSÃO– pH, m%,V% e Ca 2+

RESULTADOS E DISCUSSÃO– Rendimentos de grãos

•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;

CONSIDERAÇÕES FINAIS

• 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.comlimanegro@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. (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 SO4

2-, 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.