dalvan j. reinert, phd j. miguel reichert, phd · 2020. 3. 1. · solo largamente usados como...
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O atual sistema de manejo das condições físicas do solo propicia o uso eficiente dos corretivos e
fertilizantes?
Dalvan J. Reinert, PhD J. Miguel Reichert, PhD
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Física do Solo:
- equações matemáticas que descrevem fluxos e processos e interações do solo com o ambiente;
- monitoramento e predição de fenômenos naturais;
- leis válidas para todas as profundidades e para tipos de solo;
- ciência básica;
- pesquisa teórica e modelagem.
Fertilidade do solo:
- fatores que controlam a disponibilidade de nutrientes às plantas;
- práticas de manejo para o uso eficiente de fertilizantes e segurança ambiental;
- conhecimento empírico + estatístico;
- ciência aplicada;
- interação entre solos, plantas e clima;
- resolução de problemas práticos.
X
(van Lier et al., 2002)
-
Fatores de crescimento de plantas
{(água, ar, temperatura, resistência mecânica) + (nutrientes)}
Umidade do Solo
Resistência Mecânica
Temperatura Aeração
Densidade Densidade Poros
Densidade Poros
+
(Letey, 1985)
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Lei do mínimo de Liebig: “tudo junto reunido”!
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Dinâmica dos nutrientes
Interação da física do solo com a fertilidade
(Adaptado de van Lier et al., 2002)
SOIL PHYSICS
Physical Factors
Temperature Water content
Aeration Leaching
Biological Factors
Microorganisms (species and abundance) Vegetation (dry matter production, rooting characteristics)
Chemical Factors
pH Mineralogy
Organic matter
Nutrient supply and availability
SOIL
FERTILITY
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Várias interfaces da física (e biologia) do solo com a fertilidade
(Imagem de: Garcia, 1998)
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Mecanismos de suprimento de nutrientes
Interceptação radical
Difusão
Fluxo de massa
-
Elemento
Interceptação
radical
Fluxo de
massa
Difusão
--------------- % ---------------
N 1 99 0
P 2 4 94
K 3 25 72
Ca 27 73 0
Mg 13 87 0
S 5 95 0
B 3 97 0
Cu 70 20 10
Fe 50 10 40
Mn 15 5 80
Mo 5 95 0
Zn 20 20 60 (Malavolta et al., 1989)
Mecanismos de suprimento: aqui tem aspectos físicos
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Estrutura do solo, absorção de água e de solutos: Caso do P
Potencial de água
Um
idad
e
Filme de água
Ar
Microagregado
Grâ
nu
lo d
e P
Rota de difusão
Efeito na Área Efeito na Umidade e Tortuosidade
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UFSM-Departamento de Solos
Relações da porosidade de aeração e resistência do solo apresentadas
por Silva et al. (2004) demonstram que os valores críticos ou restritivos
não funcionam de maneira abrupta cessando o crescimento (Figura 11),
porém indicam que os valores críticos de espaço aéreo e resistência do
solo largamente usados como referência não estão muito distantes
Valores de crescimento de plantas com a variação de porosidade de aeração
(a) e de resistência à penetração (b) em solo sob plantio direto (PD) e
convencional (PC). Fonte: Silva et al. (2004).
(a) (b)
-
Densidade (g cm-3
)
1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
Um
idade (
cm
3 c
m-3
)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
IHO
PA
RP
CC
PMP
Juntando as partes: estratégia IHO
(Collares et al., 2006)
Portanto, o estado de compactação e a funcionalidade do sistema poroso definem o movimento de água e íons no solo. Como juntar: 1) Fatores de
capacidade: IHO, por exemplo.
2) Fatores de intensidade: fluxos.
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IHORP=3MPa e Raízes (área para absorção)
(Kaiser et al., 2009)
(Kaiser et al.)
-
(Kaiser et al., 2009)
NT comp
(Kaiser et al.)
IHORP=3MPa e Raízes (área para absorção)
-
1,25 a 1,3
1,3 a 1,4
1,4 a 1,5
1,56 1,7 a 1,8
Ds quando IHO = 0
Areia, %
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Franco Argiloso
Franco Siltoso
Argila
Muito Argiloso
(5 autores e 11 solos)
Mg m-3
-
UFSM-Departamento de Solos
XVI RBMCSA 2006
0 200 400 600 800 1000Argila, g kg-1
1.2
1.4
1.6
1.8
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
Ds c
IH
O,
Mg
m-3
Dsc IHO = -0,00072 argila + 1,79321
R2 = 0,87
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
16
17
0 200 400 600 800 1000Argila, g kg-1
1.2
1.4
1.6
1.8
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
Ds c
Res
t, M
g m
-3
Dsc Rest = -0,00070 argila + 1,86045
R2 = 0,83
1
4
32
56
7
8
9
10
11
1213
Densidade crítica a partir de dados de IHO (Dsc IHO) (a) e a partir
de restrições ao crescimento radicular ou rendimento (Dsc Rest.)
(b), em função do teor de argila.
(a) (b)
-
1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
Densidade do Solo, g cm-3
30
25
20
15
10
5
0
Pro
fun
did
ad
e, cm
-
Indicador físico aliado a
Indicador biológico
1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75
30
25
20
15
10
5
0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
30
20
10
0
Resistência à
penetração, MPa Densidade do
solo, Mg m-3
Pro
fun
did
ad
e, c
m
Argissolo Vermelho Amarelo, 12 % de argila
-
Guandú
Sistema radicular
em área de
plantio direto.
Latossolo Roxo
68% de argila - 0
a 25 cm
-
Metodologia descrição de raízes
-
Guandú/Nabo
1.55
1.69
1.79
1.83
1.82
1.81
Densidade Mg m-3
-
1.88
prof. 7.5 – 10 cm
Pousio/Nabo
-
Juncea/Nabo
1,85
1,84
1,58
1.86
1.80
1.77
Densidade Mg m-3
-
1.55
1.69
1.79
1.83
1.82
1.81
Distribuição do sistema radicular do Guandú anão
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Ano agrícola 2003/2004
Resultados
Crescimento radicular da cultura da soja
Plantio direto
+
compactação
Plantio direto Escarificado
22 cm
Foto: Luis Eduardo A.S. Suzuki
22 cm
Foto: Luis Eduardo A.S. Suzuki
8 cm
Foto: Luis Eduardo A.S. Suzuki
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Compactação induzida &
produtividade de feijão –
safra 2001/2002 (chuva escassa)
0 1 2 3 4 5
Resistência à penetração (MPa)
40
30
20
10
0
Pro
fun
did
ad
e (
cm)
D ia 30-01-2002ns
ns
ns
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
ns
ns
ns
ns
ns
0 1 2 3 4 5
Resistência à penetração (MPa)
40
30
20
10
0P
rofu
ndid
ade (
cm)
D ia 30-11-2001
T0
T1
T2
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Ds 10-15cm 1,70 1,75 1,85 Mg m-3
Produtividade 3,0 1,8 1,1 Mg ha-1
(100) (60) (40)
0 2 4 passadas 10 Mg
10-15cm
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PDC/milho PD/milho Escarif/milho
PDC/soja PD/soja Escarif/soja
Crescimento radicular da cultura do trigo
Inverno/2004
Resultados
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Estado compactação x
Rendimento culturas
Trigo redução (25%), por falta de
oxigênio.
Soja menor resposta aos estados de
compactação.
Milho redução (15%) do rendimento.
Feijão redução até 60%,
-
Melhoria da estrutura do solo
sob SPD Rotação de culturas
+
sistema radicular subsolante
Controle tráfego x umidade
Raízes: rotação cultural e poros biológicos
Mecanismos sulcadores de semeadoras
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O atual sistema de manejo das condições físicas do solo propicia o uso eficiente dos corretivos e
fertilizantes?
Dalvan J. Reinert, PhD J. Miguel Reichert, PhD
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Rotação de culturas Componente Crítico…
Nabo
Crot. juncea
Trigo
Milho
Soja
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Foto: Luis Eduardo A.S. Suzuki
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História das pressões associada aos valores de umidade do solo
= Estado ou Nível de Compactação
= Forças Compressivas – Forças Descompactadoras (Leia-se manejo do solo)