artigo eduardo caires plantio direto 9

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CONTROLE DA ACIDEZ DO SOLO NO SISTEMA PLANTIO DIRETOEduardo Fvero CairesProfessor Associado do Departamento de Cincia do Solo e Engenharia Agrcola, Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), 84030-900, Ponta Grossa (PR). Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq. E-mail: [email protected]

1.

IntroduoO sistema plantio direto (SPD) tem se destacado como uma das estratgias mais eficazes

para melhorar a sustentabilidade da agricultura em regies tropicais e subtropicais, contribuindo para minimizar perdas de solo e de nutrientes por eroso. No Brasil, esse sistema tem apresentado rpido crescimento em rea cultivada, ocupando atualmente mais de 25 milhes de hectares. A acidez do solo limita a produo agrcola em considerveis reas do mundo. A deficincia de clcio (Ca) e a toxidez causada por alumnio (Al) e mangans (Mn) so os fatores que mais tm limitado a produtividade de solos cidos em regies tropicais e subtropicais (Coleman & Thomas, 1967). Os problemas da acidez do solo so normalmente corrigidos por meio da aplicao de calcrio. No SPD, a correo da acidez do solo feita por meio da aplicao de calcrio na superfcie sem incorporao. A calagem superficial normalmente no tem um efeito rpido na reduo da acidez do subsolo, particularmente em solos com cargas variveis. Porm, dependendo dos critrios empregados na recomendao de calagem, a aplicao superficial de calcrio tambm pode, ao longo dos anos, amenizar os efeitos nocivos da acidez em camadas mais profundas do solo. Isso particularmente importante porque a acidez nas camadas subsuperficiais, em caso de nveis txicos de Al e/ou deficincia de Ca, pode comprometer a penetrao de razes e a nutrio das plantas, deixando as culturas susceptveis ao estresse hdrico. No Brasil, esse assunto adquire importncia muito grande pela ocorrncia generalizada de Al3+ trocvel na maioria dos solos (Olmos & Camargo, 1976). Os estudos sobre controle da acidez do solo no SPD avanaram muito no Brasil, especialmente nos ltimos anos. Nesse trabalho so discutidos os principais avanos alcanados com as pesquisas sobre controle da acidez do solo por meio da aplicao superficial de calcrio em SPD.

2.

Correo da Acidez do Solo por meio da Calagem na SuperfcieA aplicao de calcrio na superfcie sem incorporao cria uma frente de correo da

acidez do solo em profundidade, proporcional dose e ao tempo (Figura 1). A amenizao da acidez abaixo da camada de deposio do calcrio somente ocorre quando o pH, na zona de dissoluo do calcrio, atinge valores da ordem de 5,0 a 5,6 (Helyar, 1991; Rheinheimer et al., 2000; Caires et al., 2005).6,5

a: 0-5 cm5,5

4,5

3,5 6,5

(CaCl2 do solo pHpHCaCl0,01 mol L-1)

0

2

4

6

b: 5-10 cm

8

10

5,5

2

4,5

3,5 0 6,5

0

2

2

4

6

4

8

6

10

8

10

c: 10-20 cm5,5

4,5

3,5

0

2

4

6

8

10

Tempo aps aacalagem (anos) Tempo aps calagem (anos)Figura 1. Efeito do tempo aps a aplicao de calcrio na superfcie em sistema plantio direto, nas doses () 0, () 2, () 4 e () 6 t ha-1, sobre o pHCaCl2 , considerando as profundidades de (a) 05 cm, (b) 510 cm e (c) 1020 cm. Adaptado de Caires et al. (2005).

Em outros estudos nos quais foram avaliadas camadas mais profundas de solo, abaixo dos primeiros 20 cm, verificou-se que o calcrio aplicado na superfcie, em SPD, proporcionou melhoria nas condies de acidez no s em camadas superficiais, como tambm nas do subsolo (Oliveira & Pavan, 1996; Caires et al., 2000; 2008). As alteraes no pH e nos teores de Al3+, Ca2+ e Mg2+ trocveis do solo ocorridas com a aplicao superficial de calcrio dolomtico em SPD, na regio Centro-Sul do Paran, so mostradas na Figura 2. Nota-se que a calagem aumentou o pH e os teores de Ca2+ e Mg2+ trocveis, e reduziu o teor de Al3+ trocvel, em todo o perfil do solo. Os aumentos no pH e nos teores de Ca2+ e Mg2+ trocveis, e a reduo do Al3+ trocvel, nas camadas de 20 a 80 cm mostram claramente que o calcrio aplicado na superfcie exerceu efeito positivo na correo da acidez do subsolo.3+ -3

pH (CaCl2 0,01 solo L-1) pHCaCl2 do mol4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 0

Al trocvel (mmol dm Al3+ trocvel (mmolcc dm-3))2 4 6 8

0-5 5-10 10-20

Profundidade do solo (cm) Profundidade do solo (cm)

20-40 40-60 60-80

Sem calcrio Com 6 t ha-1 de calcrio

Ca2+ trocvel (mmol dm-3) Ca2+ trocvel (mmolc c dm-3)0 20 40 60 0

Mg2+ trocvel (mmolc c dm-3) Mg2+ trocvel (mmol dm-3)10 20 30

0-5 5-10 10-20 20-40 40-60 60-80

Figura 2. Alteraes no pHCaCl2 e nos teores de Al3+, Ca2+ e Mg2+ trocveis, em profundidades de um Latossolo Vermelho textura mdia, considerando na superfcie em sistema plantio direto. Calcrio dolomtico aplicado Pontos so mdias de cinco amostragens de solo realizadas no perodo 1998. Adaptado de Caires et al. (2000).

diferentes a calagem em 1993. de 1993 a

Ao longo do tempo aps a aplicao superficial de calcrio em plantio direto vai ocorrendo melhoria no gradiente de acidez da superfcie em direo ao subsolo. A reaplicao superficial de calcrio em solo j corrigido com calagem na superfcie pode facilitar a movimentao do calcrio em direo ao subsolo e proporcionar melhoria ainda mais acentuada na acidez do perfil do solo. Caires et al. (2008) verificaram pouca influncia da calagem superficial abaixo de 5 cm, at 3 anos aps a aplicao de 3 t ha-1 de calcrio em parcelas anteriormente sem calagem (Figura 3). Na camada superficial do solo (05 cm), o efeito da aplicao de 3 t ha-1 de calcrio, aps 3 anos, ou da aplicao de 6 t ha-1 de calcrio,

pH CaCl2 do solo

Ca2+ trocvel (mmolc dm-3)

4

5

6

0

20

40

60

Profundidade do solo (cm)

Al3+ trocvel (mmolc dm-3)

Saturao por Al3+ (m, %)

0

5

10

15

0

20

40

60

Figura 3. Valores de pHCaCl2, Ca2+ trocvel, Al3+ trocvel e saturao por Al3+ no perfil do solo para os tratamentos sem calcrio (), com 3 t ha-1 de calcrio na superfcie em 2000 (), com 6 t ha-1 de calcrio na superfcie em 1993 () e com 6 t ha-1 em 1993 + 3 t ha-1 em 2000 (), em sistema plantio direto. As amostras de solo foram coletadas em 2003. Adaptado de Caires et al. (2008).

aps 10 anos, foi semelhante. No entanto, aps 10 anos da aplicao de 6 t ha-1 de calcrio, o pH foi maior e os nveis de Al3+ trocvel e de saturao por Al3+ foram mais baixos que o tratamento sem calagem, at a profundidade de 40 ou 60 cm, o que no aconteceu aps 3 anos da aplicao de 3 t ha-1 de calcrio. Quando se realizou a calagem (3 t ha-1) sobre as parcelas que j haviam recebido calcrio (6 t ha-1), a reaplicao do corretivo ocasionou aumento mais acentuado no pH, at a profundidade de 60 cm, do que o tratamento que havia recebido apenas 6 t ha-1 de calcrio, indicando que houve movimentao do calcrio reaplicado na superfcie para maiores profundidades do solo quando a acidez na camada mais superficial era mais baixa. A reaplicao do calcrio (3 t ha-1) sobre as parcelas anteriormente com calagem (6 t ha-1) resultou nos mais baixos nveis de Al3+ trocvel ( 2 mmolc dm-3) e de saturao por Al3+ ( 5%) em todo o perfil do solo (0-60 cm). Os mecanismos que podem estar envolvidos na melhoria das condies de acidez no subsolo por meio da calagem na superfcie em plantio direto so: (i) deslocamento vertical de partculas finas de calcrio decorrente de condies favorveis de estruturao do solo, e (ii) mobilizao qumica do calcrio nas formas inorgnicas, principalmente com sais de nitrato e sulfato, e orgnicas. Uma discusso sucinta a respeito de tais mecanismos apresentada a seguir. a) Movimentao Vertical de Calcrio A manuteno de resduos culturais na superfcie, melhora o estado de agregao do solo com o incremento do teor de carbono orgnico (Castro Filho et al., 1998), cujos agregados, maiores e menos densos, aumentam a infiltrao de gua no solo. O deslocamento vertical de partculas de calcrio aplicado na superfcie, pela gua percolada no solo, foi demonstrado em um estudo realizado em casa de vegetao, utilizando colunas de PVC com amostras indeformadas retiradas de um Cambissolo Hmico argiloso h 5 anos sob plantio direto (Amaral et al., 2004b). A dose de calcrio aplicada no topo da coluna correspondeu a 12 t ha-1 (14,3 g de calcrio por coluna) e foram utilizadas apenas as partculas mais finas do calcrio (0,1050,053 mm), que representavam 31% da massa do calcrio comercial empregado no estudo. A quantidade total de calcrio recuperada, no final de quatro semanas, chegou a 10,86% da quantidade total adicionada na superfcie do solo (Tabela 1). O deslocamento vertical das partculas de calcrio ocorreu pelo movimento descendente da gua por meio de canais e espaos que se mantiveram intactos no solo. Embora o transporte de calcrio atravs da gua da chuva possa ser um mecanismo importante para a correo da acidez de camadas

Tabela 1. Quantidade de calcrio, recuperada semanalmente, 24 h aps cada aplicao de 400 mL (35 mm de lmina) de gua por coluna.Perodo aps a aplicao do calcrio dia 7 14 21 28 Total (1) Frao (%)(1) (2) (2)

Quantidade recuperada de calcrio gua percolada Filtro g por coluna 1,03 0,10 0,07 0,05 1,25 2,93 2,80 0,29 0,17 0,15 3,41 7,93 3,83 0,39 0,24 0,20 4,66 10,86 Total

Soma das quantidades determinadas em cada uma das trs repeties. Em relao quantidade total aplicada nas trs colunas (42,9 g). Estudo realizado em colunas de PVC com 12 cm de dimetro e 22 cm de altura, e com filtro de papel Whatman n 42 inserido na extremidade inferior das colunas.

Fonte: Amaral et al. (2004b). do subsolo em SPD, a movimentao vertical de partculas de calcrio por meio da calagem na superfcie necessita ser mais bem investigada em condies de campo, considerando diferentes situaes de solo, clima e tempo de adoo do sistema sem preparo.

b) Calagem e Adio de Fertilizantes AmoniacaisQuando fertilizantes amoniacais so aplicados como fonte de nitrognio (N) em solos calcariados, grande parte do NH4+ adicionado convertida em NO3-. A acidez gerada pelo processo de nitrificao auxilia a dissoluo do calcrio, resultando na lixiviao de Ca(NO3)2 e outros sais formados para o subsolo. Como a absoro de NO3 pelas razes normalmente maior que a de Ca2+, ocorre aumento do pH no subsolo. Para culturas muito sensveis acidez, essa estratgia pode no ser vivel devido ao limitado crescimento do sistema radicular. Porm, com a utilizao de gramneas tolerantes acidez, a transferncia de alcalinidade da superfcie para o subsolo pode ser acelerada. A eficincia dessa estratgia tem sido

demonstrada em diferentes sistemas agrcolas de outros pases (Pearson et al., 1962; Abruna et al., 1964; Adams et al., 1967; Weir, 1975), mas tem sido pouco estudada no Brasil, principalmente em reas de cultivos sem preparo do solo. A dinmica do N e do pH do solo em razo da calagem e adubao nitrogenada, na presena de palha de milheto (4 t ha-1 de massa seca), foi estudada por Rosolem et al. (2003). Plantas de algodo foram cultivadas em vasos que receberam calagem superficial ou incorporada e doses de N, na forma de sulfato de amnio [(NH4)2SO4]. Nesse estudo, foi

verificado que a calagem aumentou a mineralizao e a nitrificao do N no solo, mas no houve efeito da adubao nitrogenada no pH do perfil do solo. A influncia da calagem superficial na correo da acidez do subsolo, por meio da lixiviao de NO3-, foi avaliada em um experimento que recebeu doses de calcrio na superfcie e de N em cobertura na cultura de aveia preta em SPD (Feldhaus, 2006). A calagem foi realizada antes do cultivo de aveia preta e o N foi aplicado por ocasio do perfilhamento da aveia, na forma de nitrato de amnio (NH4NO3). Na fase de gro leitoso, a aveia foi dessecada com glyphosate. Realizaram-se duas amostragens de solo, sendo a primeira at a profundidade de 20 cm, antes da semeadura de milho, aos 4 meses aps a calagem e 2 meses depois da aplicao de N-NH4NO3, e a segunda at a profundidade de 60 cm, aps a colheita de milho, aos 11 meses aps a calagem e 9 meses depois da aplicao de N-NH4NO3. A adubao nitrogenada reduziu o teor de Ca2+ trocvel nas camadas superficiais do solo, mas a melhoria da acidez no subsolo no foi influenciada pela movimentao de NO3. A calagem na superfcie aumentou a saturao por bases do solo em todas as profundidades estudadas, nas duas pocas de amostragem (Figura 4). A acidificao gerada pela adubao nitrogenada resultou em reduo na saturao por bases da camada superficial do solo (05 cm) e no influenciou a reao do solo em camadas subsuperficiais. Apesar de existirem poucos dados a respeito desse assunto na literatura nacional, a melhoria da acidez do subsolo por meio da calagem na superfcie em plantio direto parece no ter relao com a aplicao de fertilizantes amoniacais.

c) Mobilizao Qumica do Calcrio por Compostos OrgnicosOs materiais vegetais mantidos na superfcie do solo podem aumentar o pH e reduzir o teor de Al3+ (Miyazawa et al., 1993). Os resduos de plantas de cobertura podem mobilizar ctions no solo e beneficiar a ao da calagem superficial de forma mais efetiva do que aqueles obtidos aps a colheita de gros de culturas comerciais, por meio da liberao de cidos orgnicos de baixo peso molecular da frao solvel dos resduos (Franchini et al., 1999a,b; Cassiolato et al., 2000; Franchini et al., 2001; Miyazawa et al., 2002; Franchini et al., 2003). O efeito do calcrio adicionado sobre a superfcie do solo, em quantidade requerida para neutralizar 200% da acidez potencial (H + Al), limitou-se nos primeiros 10 cm superficiais na ausncia de resduos de aveia pret(Cassiolato et al., 2000). A calagem, na presena de extratos de aveia (equivalente a 10 t ha-1 de massa seca), aumentou o pH e o teor de Ca2+ trocvel, e

65 49 33 17 = -0,16x2 + 4,56x + 28,13 R2 = 0,99* = -0,22x2 + 5,61x + 28,58 R2 = 0,99**

0-5 cm

65 49 33 17

= y = 47,56 = -0,0250x + 52,42 R2 = 0,74**

65 49 33

= 0,33x + 20,21 R2 = 0,90** = 0,80x + 19,03 R2 = 0,93**

5-10 cm

65 49 33 17

= y = 22,21 = y = 23,83

Saturao por bases (%) Saturao por bases, %

17

65 49 33 17

10-20 cm = 0,3146x + 19,88 R2 = 0,96** = 0,4604x + 20,30 R2 = 0,93**

65 49 33 17

= y = 21,77 = y = 23,06

65 49 33 17

= 0,4750x + 20,82 R2 = 0,99**

20-40 cm

65 49 33 17

= y = 23,88

65 49 33 170

= 0,4854x + 21,69 R2 = 0,93**

40-60 cm

65 49 33 17

= y = 24,60

4

8

12

Doses de Calcrio, t ha-1 -1

0

60

120

180

Calcrio (t ha )

Nitrognio (kg ha )

Doses de N, kg ha-1-1

Figura 4. Saturao por bases, para diferentes profundidades do solo sob plantio direto, aps a aplicao de calcrio na superfcie e de nitrognio (NNH4NO3) em cobertura na cultura de aveia preta. () primeira amostragem: 4 meses depois da calagem e 2 meses da aplicao de N; () segunda amostragem: 11 meses depois da calagem e 9 meses da aplicao de N. *: p < 0,05 e **: p < 0,01. Adaptado de Feldhaus (2006). diminuiu o teor de Al3+ trocvel at 25 cm de profundidade. O estudo foi realizado em colunas de PVC com amostras deformadas de um Latossolo Vermelho cido com teor baixo de Corgnico total e alto de areia (pHCaCl2 4,1; teores de Al3+, Ca2+, Mg2+ e K+ trocveis de 11,1, 3,70, 1,70 e 0,50 mmolc dm-3, respectivamente; teor de H + Al de 62,0 mmolc dm-3; teor de Corgnico total de 7,6 g kg-1; teor de argila de 270 g kg-1; teor de silte de 20 g kg-1 e teor de areia de 710 g kg-1). Em condies semelhantes para o mesmo solo, Franchini et al. (2001) verificaram que o calcrio aplicado na superfcie, em quantidade equivalente para neutralizar 100% da acidez potencial (H + Al), sem resduo vegetal, aumentou o pH e o teor de Ca2+, e

diminuiu o teor de Al3+ apenas na camada de 05 cm de profundidade. A calagem com resduos de aveia preta e nabo forrageiro aumentou o pH e o teor de Ca2+ e diminuiu o teor de Al3+ na camada de 020 cm de profundidade. Em outro estudo realizado com amostras de um Latossolo Vermelho cido, mas com teores bem mais elevados de C-orgnico total e de argila (pHCaCl2 4,0; teores de Al3+, Ca2+, Mg2+ e K+ trocveis de 19,0, 21,0, 10,0 e 4,0 mmolc dm-3, respectivamente; teor de C-orgnico total de 30,9 g kg-1; teor de argila de 750 g kg-1; teor de silte de 100 g kg-1 e teor de areia de 150 g kg-1) tambm foi verificado que o efeito do calcrio (3 t ha-1) sem resduos vegetais limitou-se nos primeiros 10 cm de profundidade (Miyazawa et al., 2002). Os resduos vegetais (equivalente a 40 t ha-1 de massa seca) junto com o calcrio aceleraram os transportes de Ca2+ e Mg2+ na seguinte ordem: aveia preta > centeio > mucuna > leucena. As redues nos teores de Ca2+ e Mg2+ do solo foram acompanhadas por aumentos no teor de K+. A formao de complexos organo-metlicos hidrossolveis tem sido o principal mecanismo sugerido para as lixiviaes de Ca2+ e Mg2+ aps a aplicao de calcrio e resduos vegetais no solo. A permanncia de resduos vegetais na superfcie e a ausncia de revolvimento do solo reduzem a taxa de decomposio dos ligantes orgnicos por microrganismos. Com a disponibilidade de gua, os compostos orgnicos so solubilizados e podem ser lixiviados. Os ligantes orgnicos complexam o Ca2+ trocvel do solo na camada superficial, formando complexos CaL0 ou CaL-. A alterao da carga de Ca2+ facilita a sua mobilidade no solo. Na camada subsuperficial, o clcio dos complexos Ca-orgnicos deslocado pelo alumnio porque os ons Al3+ formam complexos mais estveis do que Ca2+, diminuindo a acidez trocvel e aumentando o Ca2+ trocvel. Reaes semelhantes tambm ocorrem para Mg2+. A eficincia de extratos vegetais na neutralizao da acidez em subsuperfcie e no transporte de ctions polivalentes para o subsolo tem sido demonstrada por meio de estudos realizados em laboratrio, com quantidades de resduos muito superiores s introduzidas a cada ano nos sistemas de cultivo. Alm disso, a reao da frao hidrossolvel de resduos vegetais no solo extremamente rpida, sendo seus efeitos sobre a qumica da soluo drasticamente reduzidos pelo processo de decomposio microbiana (Franchini et al., 1999a). Em um experimento realizado em colunas de PVC com amostras indeformadas de um Cambissolo Hmico argiloso manejado h 5 anos em plantio direto, Amaral et al. (2004a) verificaram que os resduos de aveia preta, ervilhaca e nabo forrageiro (equivalente a 10 t ha-1

de massa seca), na ausncia ou na presena de calcrio (13 t ha-1), no tiveram efeito na correo da acidez do solo em profundidade. As alteraes qumicas do solo em funo da calagem na superfcie, na ausncia e na presena de cobertura de aveia preta, foram avaliadas em um Latossolo Vermelho argiloarenoso, manejado h 5 anos em plantio direto na regio centro-sul do Paran (Caires et al., 2006b). O calcrio, em doses de at 7,5 t ha-1, foi aplicado no ano 2000 e foram realizados dois cultivos, sem e com aveia preta em 2001 e 2002, antecedendo as culturas de milho e soja. O resduo de aveia preta mantido na superfcie do solo (4 t ha-1 de massa seca de aveia por ano durante 2 anos) no ocasionou benefcios ao da calagem superficial na correo da acidez de camadas do subsolo (Figura 5).pHCaCl2 0,01 mol L-1) pH (CaCl2do solo 6 42003

0 10 20

4 2002

5

5

6

40 0 2002 30 Ca2+ trocvel (mmolc c dm-3) trocvel (mmol dm-3) 60 0 2003 30 60

0

Profundidade do solo (cm)

10 20

Profundidade do solo (cm)

40

Mg2+ trocvel (mmolc c dm) ) Mg2+ trocvel (mmoldm-3 -30 10 20 0 2002 20 40 0 2003 20 40

40 0 2002 ** 2+ trocvel (mmol dm ) K+ trocvel (mmolccdm-3-3) 4 0

0 10 20 40

2

4

2003

Figura 5. Valores de pHCaCl2 e teores de Ca2+, Mg2+ e K+ trocveis, em diferentes profundidades do solo, na ausncia () e na presena () de cobertura de aveia preta, depois da colheita do milho em 2002 (18 meses aps a calagem) e da soja em 2003 (30 meses aps a calagem). **: p < 0,01. Adaptado de Caires et al. (2006b).

A cobertura de aveia preta somente aumentou o teor de K+ trocvel no solo na camada de 510 cm (Figura 5). Deve-se considerar que os efeitos de compostos orgnicos solveis presentes em plantas de cobertura sobre a qumica de solos cidos so de curto prazo (Miyazawa et al., 1993) e se contrapem aos efeitos de longo prazo associados com a dinmica da matria orgnica do solo (Franchini et al., 2004). O cultivo de plantas leguminosas e o uso de fontes inorgnicas de N na rotao de culturas podem causar acidificao do solo com o tempo e anular o efeito das plantas de cobertura na neutralizao da acidez. O assunto polmico e as implicaes dos resduos de plantas de cobertura na qumica de solos cidos manejados em plantio direto precisam ser mais investigadas em estudos de longa durao no campo. Como a especiao do clcio na soluo de um Latossolo Vermelho argiloso sob plantio direto (Zambrosi et al., 2007) foi regulada, principalmente, pela disponibilidade de C-orgnico dissolvido (COD) para a formao de complexos (Ca-COD), seria importante estudar a participao do complexo Ca- fulvato (Watt et al., 1991) na melhoria da acidez e no transporte de Ca2+ para o subsolo. Isso porque, pelo menos, uma frao do complexo Ca-fulvato muito estvel e a liberao do Ca2+ ocorre muito lentamente enquanto o complexo desce no perfil do solo (Watt et al., 1991). Alm disso, a melhoria das condies de acidez do subsolo por meio da calagem na superfcie tem ocorrido, com maior freqncia, em solos com alto teor de matria orgnica, h longo perodo em plantio direto.

3.

Importncia da Correo da Acidez do Solo para o Crescimento das RazesAs razes da maior parte das plantas cultivadas no se desenvolvem bem em solos cidos

devido ao excesso de Al e/ou deficincia de Ca. Em geral, os efeitos prejudiciais do Al refletem-se nas razes, que se tornam mais lentas em alongar. Devido s interferncias do Al no processo de diviso celular, as razes paralisam o crescimento e apresentam alteraes morfolgicas profundas. Mais tarde elas engrossam e no se ramificam normalmente. Em estgios mais avanados de toxidez, a parte area tambm danificada. O excesso de Al prejudica a absoro e o metabolismo de nutrientes pelas plantas, principalmente de N, fsforo (P), Ca e magnsio (Mg) (Furlani, 1989). Como conseqncia das alteraes no crescimento das razes, o sistema radicular torna-se pouco desenvolvido e, em condies de campo, resulta em redues expressivas na capacidade de absoro de gua e nutrientes das camadas subsuperficiais do solo, induzindo maior susceptibilidade das plantas deficincia hdrica e nutricional durante perodos de estiagem, causando reflexos negativos na produtividade.

Os efeitos txicos do Al no crescimento das razes das plantas podem ser atenuados pela adio de Ca. Noble et al. (1988) propuseram a utilizao do Balano ClcioAlumnio CAB [2 log aCa2+ (3 log Al3+ + 2 log aAlOH2+ + log aAl(OH)2+)] para estimar conjuntamente os efeitos desses dois ctions no crescimento radicular da soja. O Mg pode ser ainda mais eficiente que o Ca em reduzir a toxidez do Al para o crescimento das razes das plantas. Estudo realizado por Silva et al. (2005), na presena de 15 mol L-1 de Al, revelou que adies de 2 ou 10 mmol L-1 de Mg aumentaram o crescimento da raiz principal de soja em quatro vezes e das razes laterais por um fator de 65. A toxicidade de Al para as plantas cultivadas no SPD tem sido considerada mais baixa do que no sistema convencional de preparo do solo (Salet et al., 1999). De fato, concentraes de Al3+ trocvel interpretadas como txicas em solos cidos no tm causado restrio ao crescimento de razes de soja (Caires et al., 2001b) e milho (Tissi et al., 2004), na ausncia de limitao de chuvas em plantio direto. Tais efeitos tm sido relacionados com a presena de menor concentrao de espcies txicas de Al (Al3+ e AlOH2+) e maior concentrao de Al complexado com ligantes orgnicos (Tabela 2). A complexao do Al na forma orgnica, em plantio direto, tem ocorrido mais com cidos flvicos do que com cidos orgnicos de baixo peso molecular liberados pelos resduos de plantas de cobertura (Cambri et al., 2004; Brown et al., 2008). A menor fitotoxicidade do Al tambm pode ser decorrente dos teores mais elevados de Ca2+ e Mg2+ trocveis encontrados em solos cidos manejados em plantio direto (Caires et al., 1998; 1999), em razo da mais alta capacidade de troca de ctions (CTC) a pH 7,0 oriunda do maior teor de matria orgnica. A menor atividade do Al na soluo do solo em plantio direto tem resultado em implicaes importantes na definio de critrios ou ndices para tomada de deciso de recomendao Tabela 2. Espcies e atividade de Al na soluo de um Latossolo Vermelho distrfico, de acordo com o sistema de manejo do solo.Espcie/atividade Al3+ Al(OH)2+ Al(OH)2+ Al(OH)30 Al(OH)4 AlSO4+ AlH2PO42+ Al-ligantes orgnicos Atividade de Al (mol L-1) Sistema de manejo do solo Convencional Plantio direto % 4,0 2,5 2,6 1,6 42,0 25,0 1,3 0,7 < 0,1 < 0,1 0,6 0,2 < 0,1 < 0,1 49,0 70,0 1,0 x 10-5 5,7 x 10-6

Fonte: Salet et al. (1999).

de calagem nesse sistema. Porm, preciso certo cuidado com essas informaes porque a complexao do Al com ligantes orgnicos e a toxicidade do Al para as plantas cultivadas em plantio direto precisam ser mais estudadas em condies de seca. Em uma rea manejada h longo perodo no SPD, a acidez do solo no influenciou a densidade de comprimento de razes de milho e soja na ausncia de limitao de chuvas, mas limitou drasticamente o crescimento radicular do trigo por causa de prolongada falta de gua ocorrida durante a fase de desenvolvimento vegetativo da cultura (Figura 6). A calagem na superfcie ocasionou aumento 100% na densidade de comprimento de razes de trigo nas profundidades de 010 e 1020 cm. O crescimento radicular foi favorecido pelo aumento no pH e no teor de Ca 2+ trocvel, e pela reduo no teor de Al3+ trocvel e na saturao por Al3+ do solo, decorrentes da calagem superficial. Houve decrscimo de 5,8 e 6,2% na densidade de comprimento de razes, respectivamente nas camadas de 010 e 1020 cm, para cada aumento de 1 mmolc dm-3 no teor de Al3+ trocvel. O nvel crtico de Al3+ trocvel no solo para o crescimento radicular do trigo foi estimado em 3 mmolc dm-3. Como as plantas de trigo crescidas nas parcelas sem calcrio mostraram-se clorticas e com problemas de desenvolvimento, principalmente durante os perodos de estiagem que ocorreram na fase vegetativa, a toxicidade do Al para as plantas deve ter se manifestado de forma mais intensa na presena de menor umidade disponvel do solo. Portanto, em situaes desfavorveis de chuvas, a fitotoxicidade de Al3+ ocasionada pela acidez do solo no SPD intensificada e compromete seriamente o crescimento radicular de plantas com pouca tolerncia ao Al. Apesar de a calagem na superfcie proporcionar melhoria mais acentuada na acidez de camadas superficiais do solo (Caires et al., 1998; 1999; Pttker & Ben, 1998; Rheinheimer et al., 2000; Moreira et al., 2001; Petrere & Anghinoni, 2001; Ciotta et al., 2004), a distribuio relativa de razes das plantas no perfil do solo no tem apresentado grandes modificaes aps a aplicao superficial de calcrio em plantio direto. Em mdia, cerca de 70% do comprimento de razes de cevada (Caires et al., 2001a), trigo (Caires et al., 2002b) e milho (Caires et al., 2004) tm sido encontrados na camada de solo de 020 cm, e 30% nas camadas do subsolo (2060 cm), independentemente da aplicao de calcrio na superfcie ou com incorporao, no SPD. No entanto, a distribuio relativa do comprimento de razes pode ser comprometida quando as plantas se desenvolvem em condies de alta acidez na camada superficial do solo. Isso foi demonstrado em um estudo realizado com a cultura do milho na regio dos Campos Gerais do Paran, aps aplicao e reaplicao de calcrio na superfcie. O comprimento relativo de razes de milho foi linearmente reduzido na camada superficial do

Root length density (cm (cm ) Densidade de (cm cm-3) de razescm cm-3) razes comprimento0 1 2 3

Densidade de comprimento de -3

Sem limitao de chuvas

Milho (20002001)

0

2

4

6

Sem limitao de chuvas

Profundidade do solo (cm) Profundidade do solo (cm) Profundidadedo solo (cm)

Soja (20012002)

0

2

4

6

Sem limitao de chuvas

Soja (20022003)

0

4

8

12LSD 0,05 DMS 0.05 0,05

DMS

Com limitao de chuvas durante a fase vegetativa

Trigo (2003)

Figura 6. Densidade de comprimento de razes de milho (20002001), soja (20012002 e 2002C2003) e trigo (2003) no perfil do solo sem aplicao de calcrio (), com aplicao de 3 t ha-1 de calcrio em 2000 (), com aplicao de 6 t ha-1 de calcrio em 1993 () e com aplicao de calcrio em 1993 + 2000 (). Barras horizontais representam a diferena mnima significativa pelo teste de Tukey a 5%. ns: nosignificativo. Adaptado de Caires et al. (2008).

solo (010 cm) e aumentado no subsolo (2060 cm) com as doses de calcrio aplicadas, mostrando que as razes ficaram mais concentradas na superfcie em condies de maior acidez (Figura 7). A reaplicao de calcrio na superfcie aumentou a concentrao de razes na camada de 1020 cm em decorrncia de maior compactao do solo verificada nessa profundidade. De acordo com Rosolem et al. (1994), a calagem pode exercer efeito positivo sobre os parmetros morfolgicos das razes, avaliados em camada de solo compactada. Essa influncia da calagem foi comprovada nesse estudo realizado em plantio direto, tendo em vista que, na camada de solo mais compactada, o comprimento relativo de razes esteve relacionado (p < 0,05) positivamente com o teor de Ca2+ trocvel (r = 0,48) e negativamente com o teor de Al3+ trocvel (r = 0,47).(a) (b)

Comprimento de razes (%)

50,0

Comprimento de razes (%)y = 43,52 - 1,41x R = 0,64*

0,0

25,0

50,0

Profundidade (cm)

0-10

y = 34,15 + 1,20x R = 0,87* y = y = 23,0 0-10 cm 10-20 cm 20-60 cm-

Valor F = 4,34 ns C.V. (%) = 16,2

25,0

10-20

Valor F = 14,08** C.V. (%) = 18,2

20-60

Valor F = 0,19 C.V. (%) = 15,0

0,0 0 2 4 6Sem reaplicao de calcrio Com reaplicao de 3 t ha -1 de calcrio

Calcrio (t

ha-1)

Figura 7. Distribuio relativa do comprimento de razes de milho, em diferentes profundidades do solo, considerando as doses (a) e a reaplicao (b) de calcrio na superfcie em sistema plantio direto. ns: no significativo, *: p < 0,05 e **: p < 0,01. Adaptado de Caires et al. (2002a).

4.

Calagem na Superfcie e Produo de Gros das CulturasOs primeiros estudos de calagem superficial sem incorporao, com resultados

satisfatrios, foram realizados em outros pases (Estes, 1972; Moschler et al., 1973; Lal, 1976; Blevins et al., 1978; Hargrove et al., 1982; Grove & Blevins, 1988). A viabilidade de aplicao de calcrio na superfcie em SPD, atravs de aumento na produo de gros de milho, foi de demonstrada por Moschler et al. (1973). A eficincia da calagem superficial na neutralizao da acidez do solo causada pela adubao nitrogenada do milho cultivado no SPD, com conseqente aumento na produo de gros, tambm foi observada por Blevins et al. (1978).

No Brasil, vrios estudos com calagem em Latossolos cidos demonstraram a eficincia do calcrio aplicado na superfcie para a produo de gros de culturas no SPD (Tabela 3). Merece destaque, no entanto, as altas produtividades das culturas obtidas na ausncia de calagem, em solos com elevada acidez (pH baixo e alumnio trocvel alto) nesse sistema. As explicaes para esses altos rendimentos de gros em solos cidos sob plantio direto tm sido relacionadas com os seguintes fatores: (i) menor toxicidade do Al para as plantas, (ii) concentraes suficientes de ctions trocveis e (iii) maior umidade disponvel no solo.

Tabela 3. Efeito da aplicao de calcrio na superfcie em sistema plantio direto sobre a produo de gros de culturas em Latossolos cidos do sul do Brasil.Cultura Anlise inicial do solo (020 cm) pH Soja dm-3

Al

3+

M.O. g

mmolc dm-3 8,5 23,1 18,8 12,2 6,0 9,0 3,0 23,1 18,8 12,2 6,0 6,0 3,0 23,1 18,8 12,2 6,0 3,0 46 21 25 38 33 34 53 21 25 38 33 33 53 21 25 38 33 53

Produo de gros na ausncia de calcrio kg ha-1 1.792 2.419 2.808 3.000 2.775 2.715 3.066 4.307 6.464 8.205 9.517 9.490 8.750 1.773 2.172 1.865 1.365 3.685

Dose de calcrio na superfcie t ha-1 5,5 10,7 7,2 2,0 4,0 6,0 4,5 10,7 7,2 2,0 4,0 4,0 4,5 10,7 7,2 2,0 4,0 4,5

Aumento mdio na produo % 42 22 20 19 9 10 6 15 11 9 4 2 12 6 10 4 34