Fosforo em solo e planta em condições tropicais

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                 

    Professor do Departamento de Solos da Universidade Federal de Viçosa

     Professor do Departamento de Solos da North Carolina State University



  

INTRODUÇÃO ..................................... .......................................................................... ...................................................................... ................................. 1  

FORMAS DE DE FÓSFORO FÓSFORO NO SISTEMA SOLO-PLANT SOLO-PLANTA A .............................. .......................................... ............ 7  

FATORES INTENSIDADE, QUANTIDADE QUANTIDADE E CAP CAPACID ACIDADE ADE ................................. .................................... ... 15  

ADSORÇÃO DE FÓSFORO NO SOLO ....................................... ................................................................... ............................ 21  

TRANSFORMAÇÃO DE FÓSFORO FÓSFORO LÁBIL EM NÃO-LÁBIL NÃO-LÁBIL ............................... ................................... .... 33  

FONTES MINERAIS DE FÓSFORO .............................. ............................................................... .......................................... ......... 47  

FÓSFORO ORGÂNICO NO SOLO ................................ ................................................................... .......................................... ....... 83  

EXTRATORES EXTRA TORES ................................... ...................................................................... ...................................................................... ................................... 91  

APLICAÇÃO LOCALIZADA .................................... ......................................................................... ............................................... .......... 10 1055 BIBLIOGRAFIA ............................... .................................................................... ...................................................................... ................................. 12 1233

 

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

R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH

      O conceito de relação fonte-dreno, largamente utilizado em Fisiologia Vegetal (Salisbury & Ross, 1969), trouxe, particular mente para os iniciantes no estudo desta disciplina, a compreensão da existência de compartimentos que atuam como fonte de carboidrato (as folhas por exemplo) para outros compartimentos que preferencialmente o acumulam (raízes, frutos em crescimento, etc.). Assim como em um equilíbrio químico, estabelece-se a interdependência entre componentes de uma entidade ou, em uma linguagem mais simples, entre o fazer e o como fazer. Para uma planta, grande dreno (ou grande consumidor) de CO 2, há necessidade de atmosfera como fonte de carbono. A planta, como dreno, tem o solo como sua fonte principal de nutrientes minerais. Enquanto a concentração de CO 2 atmosférico se mantém razoavelmente constante, a concentração de nutrientes no solo pode ser extremamente variável, em amplitude que vai desde valores que impedem o crescimento de uma planta pela falta até valores que o podem impedir pelo excesso. No caso mais freqüente da deficiência de nutrientes, a produtividade de uma planta é viabilizada pela fertilização do solo, isto é, aumento da fonte de nutrientes para satisfazer o dreno-planta, para dada produtividade. Há, portanto, na manutenção da produtividade de uma cultura (de seu dreno), necessidade de manutenção do suprimento (de sua fonte) de nutrientes em níveis adequados para a planta. Assim, pode-se utilizar, também em Fertilidade do Solo, a relação fonte-dreno entre os compartimentos solo e planta. O solo poderá ser naturalmente fonte de nutrientes, fértil, ou tornar-se fonte, com maior ou menor restrição (tamponamento) a essa mudança, por meio da adição de fertilizantes. Bem, chegamos ao ponto de embasamento de boa parte do nosso trabalho, sobre o qual nossos argumentos serão desenvolvidos: o solo poderá ser fonte ou dreno ou, até mesmo, nem uma coisa nem outra. O solo poderá ser fonte de P quando ainda apresentar características nutricionais (reservas) favoráveis à planta, mesmo que insatisfatórias. O que se adiciona como fertilizantes irá somar-se, sem maiores restrições, às reservas já existentes no solo. No caso do solo-dreno, haverá competição entre a planta (dreno) e o solo pelo P adicionado como fertilizante. Portanto, o solo agirá, também, como dreno. Para transformá-lo em fonte, grande parte do fertilizante fosfatado aplicado será utilizada para atender sua demanda de dreno, bem maior que a necessária ao solo-fonte (ou planta-dreno). FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM

CONDIÇÕES TROPICAIS



Capítulo 1 - INTRODUÇÃO

Solo e planta, como drenos, estarão competindo entre si pelo fertilizante aplicado, e em muitos dos casos o dreno-solo é maior que o dreno-planta. Com o aumento do grau de intemperismo, há uma mudança gradual de características de um solo, basicamente no sentido de torná-lo menos eletronegativo e, como conseqüência, mais eletropositivo (Quadro 1), com mudanças direta ou indiretamente ligadas a esse perfil de carga. Sua capacidade de troca catiônica (CTC efetiva) cai, a adsorção aniônica aumenta, diminui a saturação por bases, enquanto aumenta gradualmente a retenção de ânions, como o fosfato, o sulfato, o molibdato, etc. Como conseqüência, diz-se que Latossolos são ácidos, lixiviados, muito pobres em P-disponível. Numa comparação, o quadro 1 mostra, claramente, os contrastes entre um solo muito intemperizado (Latossolo) e outro pouco intemperizado (Entisol). Com o intemperismo, os solos passam gradualmente de fonte para dreno de P (Figura 1). Em condições extremas de intemperismo, como acontece em alguns Latossolos de cerrado, o solo é um forte dreno de P. Para torná-lo fonte, são necessárias grandes quantidades de fertilizante fosfatado. Solos como esses podem adsorver mais de 2 mg cm -3 de P (Fernández R., 1995; Ker, 1995), valor que equivale a 4.000 kg ha -1 de P (9.200 kg ha -1 de P 2O5), incorporado de 0-20 cm de profundidade. Como será visto mais adiante, a metade desse valor poderá ser fixada em até um mês de contato com o solo (desenvolvimento de formas “não-trocáveis”, ou o que se denomina formas não-lábeis), com reversibilidade (dessorção) pequena ou nula, em termos práticos (Campello et al., 1994). Enquanto plantas de cultivo anual, como a soja, imobilizam em toda a sua biomassa

Quadro 1. Características químicas e físicas de um Latossolo muito intemperizado e

um Entisol pouco intemperizado, da região amazônica Profundidade

A rg ila

cm

___________

%

Silte

p H (H 2 O )

C a2+

C T C efetiva

Carga N e gativa

P ositiva

c m o l c k g -1 _______________________________

___________

_______________________________

Latossolo

1 5-3 0 3 0-4 5 4 5-6 0

82 84 92

9 8 1

4 ,5 4 ,5 4 ,4

0 ,6 0 0 ,3 8 0 ,3 4

2 ,2 4 1 ,6 5 1 ,5 6

0 ,7 7 0 ,8 2 0 ,4 3

1 ,5 5 1 ,8 2 2 ,1 2

9 ,3 6 9 ,8 1 9 ,3 5

1 1,24 1 2,59 1 1,54

0 ,2 5 0 ,2 4 0 ,2 8

Entisol

1 5-3 0 3 0-4 5 4 5-6 0

18 16 13

60 56 53

6 ,1 6 ,0 5 ,8

7 ,5 6 7 ,7 4 7 ,3 6

Fonte: Melgar et al. (1992).

FÓSFORO EM SOLO

E

PLANTA EM C ONDIÇÕES TROPICAIS




aproximadamente 20 kg ha -1 de P, o solo pode imobilizar cem vezes mais em formas não-lábeis, pelo menos com os procedimentos usuais de manejo de solo. Como, em muitos de nossos solos, o já elevado intemperismo continua, o caráter-dreno-P deverá também continuar aumentando, com o tempo. Se pensarmos numa floresta tropical, com 54,5 kg ha -1 de P imobilizados em sua biomassa, com valores de ciclagem da ordem de 17 kg ha -1 ano -1, via serapilheira e transprecipitação (Clevelario Jr., 1996), sobre um solo com poder de fixar 4.000 kg ha -1 de P, torna-se difícil explicar como esse equilíbrio se mantém. A floresta, dreno pequeno, com lenta aquisição de P (anos) para sua formação, contrasta com o solo, dreno muito grande (73,4 vezes maior que o primeiro) e com poder de adsorção extremamente rápido (alguns dias para efetivar essa tarefa). O que se espera é uma perda gradual de P da biomassa para o solo. Não deve haver, na verdade, equilíbrio entre planta, ou entre o P ciclado, e componentes minerais do solo. Se esse equilíbrio ocorresse de fato, de maneira plena, o solo não permitiria a manutenção do P na biomassa, em quantidades necessárias à floresta, na grandeza atual. Assim, esse solo não é apenas um meio físico de sustentação da floresta, mas também um “buraco-negro” para o P que entrar em contato com sua fase mineral. O que se pode conjecturar é que praticamente não deve haver contato do P ciclado com a fase mineral desses solos. A planta absorveria diretamente do que mineralizasse do substrato orgânico (“litter”) ou da fase orgânica (Cap. 7 - Fósforo Orgânico no Solo) sem dar chances ao substrato mineral do solo de se envolver no equilíbrio existente. Tudo isto leva a forte argumentação contra a queima

Fonte a z e d n a r G

Dreno

Intemperismo Figura 1. Relação fonte-dreno de fósforo em solos em diferentes estádios de

intemperismo. FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM




Capítulo 1 - INTRODUÇÃO

de resíduos da exploração florestal, ignorados aspectos sócio-econômicos. Praticar a queima ou o manejo intensivo do solo, acelerando a mineralização da manta orgânica (uma fonte de P de liberação lenta) em solos mais intemperizados e, particularmente nos mais argilosos (Figura 2), seria favorecer o grande dreno-P do solo. Portanto, quando o solo ainda é fonte, o que ocorre em condições de menor intemperismo, a queima será menos danosa. Nesse caso, o P liberado pela cinza será preferencialmente “consumido” pelo dreno-planta, dada sua supremacia sobre o dreno-solo. Com o aumento do intemperismo dos solos das atuais florestas naturais, o conseqüente aumento do desequilíbrio entre os drenos solo e planta deverá fazer com que a planta não mais sustente a disputa com o solo. O que viria depois dessas florestas com sua exclusão do sistema? O clima mudaria, alterando a intensida de do intemperismo e restr ingindo o aumento do dreno-solo? Poderia haver síntese de novo de minerais em condições então semi-áridas (“semidesérticas”), “rejuvenescendo” o solo para o reinício, mais tarde, de um novo ciclo? Estaria a Natureza fazendo um “cultivo itinerante”, de muito longo prazo, como faz o Homem no cur to prazo? Regiões atuais, que já foram grandes florestas naturais e foram substituídas por grandes áreas desérticas, não seriam componentes desse mega-cultivo itinerante? A fração argila, sua qualidade em particular, é a principal característica que define o solo como fonte ou como dreno (Figura 2). Num solo muito intemperizado, dada sua mineralogia, o aumento de seu teor de argila fará com que haja aumento preferencial de seu caráter-dreno, enquanto num pouco intemperizado haverá, como conseqüência, aumento preferencial

Argiloso

Arenoso

a z e d n a r G

Fonte

Dreno

Dreno

Fonte

Arenoso

Solo muito

Solo pouco

Intemperizado

Intemperizado

Figura 2. Relação fonte-dreno de fósforo em solos com diferentes teores de argila e

em diferentes estádios de intemperismo. FÓSFORO EM SOLO

E





de seu caráter fonte. Há, também no solo menos intemperizado, aumento do caráter-dreno (adsorção do P) com o aumento do teor de argila, embora de maneira muito menos expressiva que do caráter fonte. Com o aumento do teor de argila dos solos mais intemperizados, pouco se ganha como fonte e perde-se muito como dreno. Isso justifica, como será visto mais tarde, por que nossos solos de cerrado, pobres em P e de texturas médias (de 15 a 35% de argila) ou mesmo os mais arenosos (< 15% de argila), têm-se mostrado mais produtivos com culturas anuais do que os argilosos. Dá-se o contrário com os solos menos intemperizados de regiões temperadas, como os de Iowa, nos EUA, onde as maiores produtividades são conseguidas nos solos mais argilosos. Portanto, com o aumento do teor de argila do solo, nas condições de Iowa, ganha-se mais (aumento da fonte) do que se perde (aumento do dreno). Como se observou, o aumento de cargas positivas nos solos mais intemperizados e argilosos é a causa básica do caráter-dreno-P do solo. A situação oposta, ou seja, aumento de cargas negativas em solos menos intemperizados e argilosos, com o conseqüente aumento da adsorção de cátions (> CTCefetiva), como K+, Ca2+ e Mg2+, deveria fazer com que esses solos se comportassem como dreno, com relação a esses nutrientes. Todavia, isso não acontece, dada a manutenção do caráter trocável quando esses cátions são adsorvidos pelo solo, por causa da atração eletrostática envolvida. A ligação covalente (troca de ligantes) do P com o solo (Parfitt, 1978), dada sua grande estabilidade, faz com que não haja analogia entre P e K nas duas situações de intemperismo, maior ou menor. Portanto, quando se diz que a grandeza do dreno para K, por exemplo, aumenta com o intemperismo (Figura 1), isso significa que haverá maiores perdas de K por lixiviação com o decréscimo da CTC efetiva do solo. Tanto para o P como para o K há perdas (o sistema aumenta seu caráter-dreno) com o intemperismo do solo: para o P, pela adsorção com limitada reversibilidade, e, para o K, pela lixiviação, facilitada por sua baixa energia de adsorção. A adsorção de K pelo complexo de troca de um solo, em qualquer condição de intemperismo, significa reser va ou fonte imediatamente disponível, o que, para o P, não é verdade, refletindo a magnitude dessa adsorção a magnitude do dreno-P. O nosso maior objetivo, com este trabalho, foi sumariar as informações disponíveis sobre fósforo na relação solo-planta, com ênfase nas condições tropicais, procurando, sempre que possível, compará-las com as disponíveis para as condições temperadas. Não foi nosso propósito fazer uma revisão exaustiva do assunto, de difícil leitura, freqüentemente dispersa ou inconsistente quanto a resultados e conclusões. Vamos apresentar um modelo, apesar de todos os riscos e “bias” que poderão estar envolvidos nesse procedimento. FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM


 

     

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   O primeiro choque do estudante ante grandes esquemas, com setas interligando diferentes compartimentos, para mostrar a interdependência entre eles, pode ser traumático ou desestimulante. O ciclo do nitrogênio no sistema solo-planta constitui, para os recém-chegados à Fertilidade do Solo, exemplo típico dessa dificuldade. A maior resistência do estudante parece advir mais do desconhecimento do conteúdo dos compartimentos antes de se falar do equilíbrio entre eles. Querer compreender o todo, quando ainda não se conhece a unidade, é muito difícil. Todavia, alguns pesquisadores argumentam que, se os fenômenos da natureza fossem analisados no seu todo (visão holística), o retorno científico já obtido teria sido bem maior que o obtido por meio do estudo de componentes do fenômeno (visão reducionista), integrando-os no todo à medida que cada unidade fosse compreendida. Segundo Capra (1986), compreender o comportamento de uma enzima numa planta, sem compreender satisfatoriamente o comportamento dessa planta no ambiente onde se encontra, é procedimento com alta inércia ou com forte restrição à rápida evolução da ciência. Bem, vamos iniciar este capítulo por um esquema geral (Figura 1), com o intuito maior de estabelecer um índice ou conteúdo do trabalho. Esses compartimentos serão abertos, um a um, em capítulos distribuídos ao longo do texto, mostrando seu conteúdo (conceitos, resultados de pesquisa, etc.) e sua interdependência com outros compar timentos, vizinhos ou não. Assim, os títulos dos capítulos serão, basicamente, os compartimentos apresentados no esquema, com subdivisões necessárias à compreensão de cada capítulo. Para tentar evitar o choque ou desinteresse inicial dos recémapresentados ao esquema, vamos sumariar neste capítulo as principais características de seus componentes e de suas interdependências, para dar uma visão geral do comportamento do P na relação solo-planta, ou seja, o comportamento do P na planta e na sua interdependência (relação) com o solo. Outra maneira de avaliar essa relação é dizer que a planta depende do solo que lhe cede o P: em alguns casos, a planta “toma” o P do solo ou “impõe” ao solo sua liberação. Vamos, então, iniciar nossa caminhada pelo esquema, apresentando-o a partir de Fonte Mineral , provavelmente o compartimento com mais significado prático, ou seja, o repositório de fertilizantes aplicados no solo, de modo particular para a maioria dos solos tropicais, naturalmente pobres em P-disponível. Podem ser utilizadas diferentes fontes minerais de P, em FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM




Capítulo 2 - FORMAS DE FÓSFORO NO SISTEMA SOLO-PLANTA

P-Planta

o x u l f n I

Fonte Mineral

oA x b u s o l f r ç ã E o

( ? )

P- Solução junto à raiz

R e t r o g r a S o d a l u b ç ã i l i z o a ç ã o Fixação

R e s í d u o s

Fonte Orgânica

o ç ã a z i r a l e n ç ã o a M i z i b i l o I m

o ã s u f i D

Adsorção

P Não- Lábil (NQ) Liberação

P- Lábil (Q)

(Q/I) Dessorção

P- Solução (I) P e r d a

Erosão Lixiviação Volatilização

Figura 1. Formas de fósforo no sistema solo-planta; interdependências e equilíbrios.

diferentes condições, as quais se caracterizam por apresentar maior ou menor reatividade ( Solubilização ). Alguns fosfatos naturais, como as apatitas brasileiras, podem apresentar reatividade muito pequena, em muitos casos insuficiente para manter uma concentração de P, na solução do solo (P-Solução) e junto à raiz, satisfatória para a necessidade da planta (Influxo). Em outros casos, a solubilidade é tão alta que a concentração de P em solução ( P-Solução) atinge valores indesejavelmente elevados, mesmo que por curto espaço de tempo. Pode-se, assim, antecipar o conceito, relacionado com alguns solos, como os tropicais em geral, de que falta ou excesso de solubilidade podem ser igualmente indesejáveis, como será compreendido mais adiante. A seta que indica a direção de P-Solução para Fonte Mineral , denominada Retrogradação , indica que em algumas condições de solo pode haver um caminho contrário do P, ou seja, do P-Solução para alguma forma de baixa reatividade que constitui as Fontes Minerais . Em condições de elevado pH de solo, o P em solução poderá ser precipitado em formas FÓSFORO EM SOLO

E





de baixa solubilidade, causando decréscimo no tamanho do compartimento P-Solução e aumento no compartimento Fonte Mineral . Algo inverso à prática de suprir P a planta estaria acontecendo. Vamos voltar ao compar timento P-Solução , ou concentração de P na solução do solo. Solos muito pobres em P, particularmente os mais intemperizados e argilosos (lembre-se do conceito “solo-dreno”, discutido inicialmente), apresentam baixos valores de “P-disponível” por um extrator (medida mais próxima do compartimento denominado P-Lábil), o que redunda em concentrações de P-Solução próximas de zero. Esse valor de P-Solução aumenta, para determinado solo, com o aumento do “Pdisponível” ou, mais adequadamente, com a melhoria da fertili dade em P do solo. A absorção de P por uma planta é sensível ao P-Solução : maior absorção ocorrerá com o aumento da concentração de P na solução de um solo. O “ status ” nutricional de P de uma planta, em deter minado solo, é o “termômetro” do P-Solução. Outra maneira de alterar a concentração de P na solução do solo é o uso de Fontes Orgânicas . À semelhança do que ocorre com as Fontes Minerais , as Fontes Orgânicas poderão ser fonte (aumentar) ou ser dreno (diminuir) o P-Solução . Com a Mineralização de Resíduos de cultivos, ou mesmo da matéria orgânica humificada do solo, o teor de P liberado da biomassa contribuirá para o conteúdo de P-Solução . Por outro lado, poderá haver imobilização temporária do P da solução do solo pela sua incorporação à biomassa microbiana, aumentada pela adição de uma fonte de carbono, como Resíduos de cultivos, com limitado conteúdo de P para atender ao crescimento da população de microrganismos. Portanto, para a mineralização desses resíduos, há necessidade de imobilizar P por um tempo correspondente ao decréscimo da fonte de carbono, quando a atividade microbiológica decresce a valores próximos aos iniciais, anteriores à adição da fonte de carbono. Com isso, o P-Solução volta a aumentar, com o predomínio da Mineralização sobre a Imobilização. Como se verá, a influência da atividade de raízes sobre as fontes orgânicas, liberando o P imobilizado, pode ser muito grande. O P-Solução , temporariamente aumentado pelas Fontes Minerais (fertilizantes químicos) ou orgânicas ( Resíduos orgânicos ou matéria orgânica do solo - MO), ocasionará um desequilíbrio, em relação ao anterior, aumentando a Adsorção , o que significa aumento do compartimento PLábil , ou, por outro lado, aumentando a Difusão , isto é, o transporte de P em direção à raiz da planta. Ambos, Adsorção e Difusão de P, serão maiores com o aumento do P-Solução. No entanto, a Adsorção é um mecanismo bem mais rápido de depleção do P-Solução do que a Difusão , FÓSFORO

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SOLO

E

PLANTA

EM





particularmente nos solos com o caráter-dreno maior do que o caráter-fonte. Compreende-se então por que uma fonte de P com alta reatividade (1) , aplicada em um solo-dreno, pode não ser tão conveniente como outra de reatividade menor, embora não tão menor a ponto de restringir a Difusão, o que, em última análise, pode significar maior crescimento da planta. Por outro lado, quando o P-Solução vai sendo exaurido pela absorção (ou pela Retrogradação, pela Imobilização ou pelas perdas ), o estoque de “Ptrocável” (P-Lábil ) irá recompor o P-Solução, pelo menos parcialmente, num novo equilíbrio para um sistema-solo menos rico em P do que o anterior. Logo, o P-Lábil , que ao longo do texto será denominado também “fatorquantidade” ( Q), indica o tamanho do estoque de P (como uma caderneta de poupança) que irá repor retiradas do P-Solução (dinheiro cash , prontamente utilizável). O aumento do P-Solução, que, ao longo do texto, terá o mesmo significado de “fator intensidade” ( l), implica aumento do PLábil , e vice-versa, do mesmo modo que ganho de dinheiro implica possibilidade de aumento de poupança, e vice-versa. Todavia, os solos diferem quanto à sensibilidade do P-Lábil a alterações do P-Solução, como há diferenças entre pessoas em resistir mais ou menos a recorrer à poupança quando se gasta ou se ganha mais dinheiro. Essa resistência do solo a mudar o P-Lábil , como conseqüência de mudanças no P-Solução , ou vice-versa, é denominada Fator Capacidade de P do Solo (FCP) ou Poder Tampão de P do Solo. Solos com maior FCP, como os mais intemperizados e argilosos (solos-drenos), mantêm mais constante o valor de P-Solução (l) quando submetidos à adição ou à retirada de P. A relação Q/l de um solo é a medida do FCP. Para o mesmo grupo de solos (semelhante qualidade de argila), todos com a mesma concentração de P em solução, os mais argilosos terão valores maiores de Q do que os dos de texturas médias e estes mais que os arenosos. Por analogia, poder-se-ia dizer que entre pessoas com o mesmo salário aquelas com mais dinheiro na poupança teriam maior fator capacidade- dinheiro (ou seriam mais avarentos?), portanto com meios para manter o dinheiro disponível (cash ) mais constante. Veremos mais tarde que, nos solos com maior FCP (maior Q/l), a planta otimiza a menor concentração do P-Solução que lhe é disponível, conseguindo produzir mais biomassa por unidade de P absorvido do que nos solos com menor FCP (arenosos, por exemplo), na condição de crescimento máximo das plantas. Solos com alta relação Q/l deverão, para o mesmo valor de Q , manter menores valores de l, embora mais constantes (tamponados) que nos solos com menores relações Q/l . Pelo que vimos até agora, o P-Lábil proporciona um mecanismo ao solo que tampona o sistema, que o regulamenta, procurando controlar tanto excessos como carências, dentro de limites próprios a cada solo. Um FÓSFORO EM SOLO

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aparente “erro” da Natureza, ou nosso, pela cultura científica que temos ao fazer análises reducionistas de fenômenos complexos, é a transformação do P-Lábil, com o tempo, em P não-Lábil , um compartimento fechado, ou quase fechado, onde o P é retido, com poucas chances de retorno. Sobre esse fenômeno, pode-se, ainda, fazer um comentário de ordem filosófica: é interessante observar que o N, em grande abundância no planeta, presente tanto na atmosfera como na biomassa, apresenta mecanismos pouco severos para sua manutenção no solo, estando sujeito à volatilização em temperaturas relativamente baixas, transformações freqüentes em formas gasosas facilmente perdidas, lixiviação intensa de formas mineralizadas, bem como baixo coeficiente de utilização pelas plantas e animais (biomassa produzida por unidade do nutriente absor vido (Gerloff & Gabelman, 1983). Em contrapartida, o P, escasso na maioria de nossos solos, apresenta mecanismos de conservação bastante efetivos, embasados na fixação (transformação de P-Lábil em P não-Lábil). Essa característica do P tornase mais intrigante quando se considera que nos sistemas em que sua presença torna-se mais escassa, como em solos tropicais mais intemperizados (solos-drenos), os mecanismos de sua manutenção no sistema tornam-se também mais rígidos: a fixação é maior, a passagem para a forma não-lábil é mais rápida, consumindo grande percentual do que é aplicado em formas solúveis; a planta torna-se mais eficiente em utilizar o pouco P que lhe é liberado para a formação de biomassa, etc. O P retido inicialmente na forma lábil, ainda sujeito à dessorção, é retido com mais energia com o passar do tempo. Ligações adicionais à primeira fazem com que essa forma se transforme em não-lábil, com restrita reversibilidade, na maioria de condições de solo, como se verá mais tarde. Em linguagem figurada, pode-se dizer que essa transformação de P-Lábil em P não-Lábil assemelha-se à situação de um inseto, que tem, inicialmente, apenas uma das patas presa em uma teia de aranha. Nessa condição, o inseto ainda poderá escapar da “armadilha”, mas, se, com o tempo, mais patas ficarem presas em outros pontos da teia, a possibilidade de escapar é praticamente nula. A pergunta que nos fazemos é: se, de fato, há uma Ordem nas coisas da Natureza, como sugere Capra (1986), para que serve esta forma de P não-Lábil ? Considerando que não há equilíbrio entre ela e o P-Solução , pode-se dizer haver algo semelhante a um FCP ou a um poder tampão infinito , com a transformação extrema de toda a forma lábil em não-lábil (quantidade de P não-Lábil /ausência de P em solução em equilíbrio com aquela forma). Haveria, então, à medida que se vai de solos-fontes para solos-drenos, um aumento gradual do FCP, com valor teórico tendendo para infinito. Certamente, bem antes de se chegar a este extremo, o suprimento de P para as plantas em um solo com esse perfil tende a se FÓSFORO

EM

SOLO

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PLANTA

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tornar impossível. Conseqüentemente, como se comentou inicialmente, vegetações naturais, como as florestas, perderiam gradualmente o P de sua biomassa para o solo à medida que este nutriente fosse ciclado. Bem, vamos voltar à planta, a partir do P-Solução. Para que um elemento, essencial ou não, seja absorvido pela planta, é necessário que ele chegue junto à raiz, mais precisamente que atravesse a parede celular e chegue à membrana celular (plasmalema). Embora a raiz possa interceptar o elemento em sua trajetória de crescimento, para o P essa contribuição é pequena em relação à que se obtém por via de seu transporte na solução do solo, em direção à superfície da raiz, local em que a concentração de P é menor, por estar sendo absorvido. Esse gradiente de concentração de P desenvolvido entre a superfície da raiz e a solução de solo mais distante faz com que esse elemento, em suas formas iônicas, difunda-se até as raízes, onde poderá ser absorvido. Há, também, a possibilidade de haver Absorção do P de algumas formas orgânicas, sem passar pelo P-Solução da fase mineral do solo (Cap. 7. Fósforo Orgânico no Solo). Como comentado no capítulo anterior, particularmente em solos considerados dreno-P, a Absorção de P diretamente do “litter” em florestas tropicais, sem o acesso da fase mineral desses solos a essa fonte de P, é uma aparente solução para o problema de manutenção do conteúdo de P nas árvores. Para que o compartimento P-Planta seja alcançado, o P deverá ser absorvido em determinada taxa ( Influxo) bem maior que a relativa a perdas (Efluxo) do P já absorvido. O Efluxo pode ocorrer em níveis mais elevados quando a concentração de P em uma planta é bastante alta, o que não é o caso da maioria dos solos com alto FCP, encontrados em condições tropicais, de modo geral. A diferença entre plantas em absorver P com maior ou menor eficiência em condições distintas de grandeza do P-Solução e a influência de características do solo e da própria planta sobre essa eficiência têm sido intensamente pesquisadas, como será visto mais adiante. O P-Solução pode ser submetido a perdas por Erosão , por meio de perdas de camadas superficiais do solo, mais ricas em P; por Lixiviação , possível em solos mais arenosos, quando a quantidade de P proveniente de uma fonte qualquer se aproxima do poder de Adsorção máxima de P do solo ou o ultrapassa (é bem mais facilmente lixiviado quando em formas orgânicas); ou mesmo por Volatilização desse elemento em altas temperaturas. Algumas dessas perdas poderão causar problemas relativos à eutroficação de águas, como será visto.

FÓSFORO EM SOLO

E





Esperamos que depois da compreensão dos componentes desse esquema (Figura 1), com a leitura dos demais capítulos deste texto, a volta a ele, com uma fácil compreensão de seu todo, deverá ser tranqüila, sem as dificuldades de quando apresentado pela pr imeira vez.

FÓSFORO

EM

SOLO

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PLANTA

EM


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   




 Há quase sete décadas, foi desenvolvida uma pesquisa de excelente qualidade (Tidmore, 1930) sobre o assunto tratado neste capítulo. O autor verificou que a concentração de P em solução nutritiva necessária ao crescimento satisfatório de diferentes plantas era, sistematicamente, maior que a concentração de P na solução do solo (1) . Em solução nutritiva, o crescimento máximo das plantas foi obtido com, pelo menos, 0,5 ppm PO 4(2); um pequeno crescimento das plantas foi obtido com 0,05 ppm de PO 4. Por outro lado, solos que não respondiam à adição de fertilizante fosfatado apresentavam concentração de P em solução inferior a 0,02 ppm PO 4 (“traços”). A concentração média de P em sete desses solos foi de 0,06 ppm PO 4. O autor concluiu que “a solução extraída não é a verdadeira solução do solo, e que a fase sólida tem uma função impor tante no suprimento de P às plantas” . Essa concentração de 0,06 ppm PO 4 (aproximadamente,

0,02 ppm P) corresponde a 12 g de P em um hectare desse solo, com 30% de água retida, para a profundidade de 0-20 cm. Admitindo-se que uma cultura anual absorva 20 kg ha -1 de P, o valor de 0,02 ppm P teria de ser renovado 1.667 vezes. Verifica-se que, de fato, a fase sólida terá de compatibilizar esses números, como concluiu Tidmore. Sua conclusão de que a solução extraída não é a verdadeira solução do solo pode estar correta, uma vez que o método de extração pode interferir nos valores das concentrações determinadas (Olsen & Khasawneh,1980). Poderia ter sido, também, concluído que uma mesma concentração analítica de P na solução nutritiva e na solução do solo poderia ter diferentes atividades de P, como conseqüência de diferenças entre as duas soluções quanto à força-iônica, como será discutido neste capítulo. O P na solução do solo, ou P-solução, é denominado Fator Intensidade (I) (Figura 1, Cap. 2. Formas de Fósforo no Sistema Solo-Planta). Como se viu pelo trabalho de Tidmore e por uma vasta literatura sobre o assunto, atualmente disponível, a planta não pode ter apenas no valor de I sua fonte de P. O ressuprimento ou “renovação” de I, à medida que o P é absorvido, é feito pelo Fator Quantidade ( Q), quantitativamente muito maior que I. Há, portanto, um equilíbrio entre I e Q, de modo que qualquer alteração (retirada ou adição) em um deles implica alteração no outro. Essa interdependência de I e Q caracteriza o Fator Capacidade (FCP), quantitativamente definido pela relação Q/I . Com o aumento de I (adição de fertilizante, por exemplo), (1)

Para manter constante a concentração de P em solução, foram utilizados vasos com 1.000 L de solução nutritiva, com nove “seedlings” por vaso e troca de solução de uma a três vezes por dia. (2) Unidade e forma de P como utilizadas pelo autor.

FÓSFORO

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SOLO

E

PLANTA

EM


Capítulo 3 - FATORES INTENSIDADE, QUANTIDADE E CAPACIDADE



haverá um aumento de Q, mantendo-se a relação Q/I razoavelmente (1) constante, o que a caracteriza como propriedade intrínseca de um solo (Novais, 1977; Ozanne, 1980). Em solos com maior adsorção de P, como os mais argilosos e, de modo particular, os mais intemperizados, a relação Q/I será maior que em solos com menor adsorção, como nos arenosos e, se argilosos, menos intemper izados. Portanto, para o mesmo valor de Q + I, um solo argiloso terá menos P em solução ( I) e mais P-lábil ( Q) que um solo arenoso. Por outro lado, para solos com o mesmo valor de I, a planta terá mais P à sua disposição naquele com maior Q (maior FCP). A recíproca é verdadeira: para valores iguais de Q , a planta será beneficiada no solo com maior I (menor FCP). A compreensão do significado de I, Q e Q/I é essencial ao entendimento do comportamento da planta em diferentes solos, dos extratores do “Pdisponível”, da “solubilidade” (reatividade) e do aproveitamento de fontes de P, do residual do P aplicado em cultivos anteriores, da recomendação de adubação, de possíveis perdas e conseqüentes problemas ambientais, etc. Este capítulo procura dar esta compreensão e o suporte necessário ao entendimento de todo o texto.

  A concentração de P, para diferentes formas de P na solução do solo, que define o fator intensidade tem sido considerada um índice de disponibilidade desse nutriente para as plantas, quando outros fatores (quantidade e, ou, capacidade) são também considerados. O fator intensidade de P do solo tem sido expresso pela sua concentração na solução do solo, pela atividade dessa concentração ou, mesmo, pela transformação dessa atividade em potencial. Embora o teor total de P dos solos se situe, de modo geral, entre 200 e 3.000 mg kg -1 de P, menos de 0,1% desse total encontra-se na solução do solo. Em solos agrícolas, os valores de P em solução estão, com freqüência, entre 0,002 e 2 mg L -1 de P (Fardeau, 1996).

  O acúmulo de P no solo ao longo dos cultivos (“residual”) tem como causa reações que levam à sua adsorção. Como resultante dessa adsorção, parte do P irá encontrar-se em forma ainda disponível à planta (P-lábil) e (1)

Há condições que fazem com que a relação Q/I de um mesmo solo deixe de ser constante, como será discutido neste capítulo.

FÓSFORO EM SOLO

E





parte não, pelo menos no curto prazo (P não-lábil). Estudos mostram que a cinética de formação de P não-lábil em solo de cerrado é muito rápida, particularmente naqueles com maior fator capacidade (FCP) (Cap. 5. Transformação de Fósforo-Lábil em Não-Lábil). Esse fenômeno tem merecido grande atenção em todo o mundo. Segundo Sample et al. (1980): “Este fenômeno chamado fixação, ou retenção, tem sido conhecido por bem mais de um século e tem proporcionado mais pesquisa do que qualquer outro aspecto da interação solo-fertilizante-planta”. A adsorção de P pelo solo pode ser considerada providencial quando comparada à não retenção de formas minerais de nitrogênio pelo solo. Todavia, há condições, particular mente em solos mais intemperizados, que favorecem a adsorção de P em magnitude tal, que a planta deixa de acessálo. Como não se perde do sistema, acredita-se que, de alguma forma, o P poderá ser utilizado por plantas que possam viabilizar sua absorção (Gillespie & Pope, 1990a,b; Hinsinger & Gilkes, 1997) ou tornar-se disponível por alterações físico-químicas no sistema (Barrow, 1980; Fernández R., 1995). O fator quantidade envolve, para fins práticos, a soma da concentração do elemento, teoricamente considerado fator quantidade ( Q ) mais sua concentração em solução ( I). A separação das duas formas, para obtenção do valor de Q, não se justifica, uma vez que a concentração do P em solução é, de modo geral, extremamente menor que a de Q, não alterando, para o nível de precisão da determinação, o valor de Q obtido. Como utilizada em geral (Russell et al., 1954), a Eq.16 equivale à Eq.11, de Fardeau et al. (1996). Portanto, quando não se utiliza “carrier”, as equações que determinam a diluição isotópica medida para estimar os valores E, L ou A são a Eq.7 (ou Eq.12) e a Eq.10, que se equivalem. Quando se utiliza “carrier”, as equações para estimar esses valores são a Eq.11 e a Eq.13. A Eq.14 pode, também, ser utilizada para estimar o valor A.

  O fator capacidade de P (FCP) pode ser entendido como a resistência do solo a mudanças no fator intensidade ( I) quando se põe ou se retira P do solo ( Q). O FCP (Q/I) é definido pelo equilíbrio ou “ligação” entre variação de quantidade e variação de intensidade. Esquematicamente, esses três fatores podem ser representados por um sistema de vasos comunicantes (Figura 2). A caixa maior, que comporta Q ou P-lábil, representa a capacidade máxima de adsorção de P do solo (CMAP). Essa “caixa” é, para dadas condições de solo, uma constante. Latossolo argiloso, por exemplo, FÓSFORO

EM

SOLO

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PLANTA

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

Capítulo 3 - FATORES INTENSIDADE, QUANTIDADE E CAPACIDADE

apresenta maior CMAP do que Areia Quartzosa. O tamanho da caixa maior não diz a quantidade de Q, mas, sim, a quantidade máxima de Q que ela comporta. Portanto, a quantidade de P na caixa “ Q” representa o fator quantidade de P do solo. Este pode ser aumentado por fertilização ou diminuído pela absorção pelas plantas, por fixação em formas não-lábeis ou mesmo por lixiviação em condições especiais, como será visto (Cap. 13. Fósforo e Ambiente). A pequena caixa à direita ( I), bem menor que a primeira (Q), tem, no seu conteúdo, o fator intensidade. A relação entre os tamanhos das duas caixas é bem grande, uma vez que em Latossolos, por exemplo, são freqüentes valores de CMAP superiores a 1,0 mg g -1 de P no solo (Bahia Filho & Braga, 1975a; Fernández R., 1995; Ker, 1995), enquanto o valor de intensidade fica em torno de 0,05 mg L -1 de P (Yost et al., 1979). Essa relação entre os valores máximos de Q (igual a CMAP) e de I, neste exemplo (1.000 mg kg-1 P/0,05 mg L -1 P), é de 20.000. Para um solo arenoso, comparado a um argiloso, ambos pertencentes a um mesmo grande grupo, a relação entre os tamanhos das duas caixas diminui consideravelmente, não só pelo menor tamanho da “caixa” de Q, também, pelo aumento da “caixa” de I. Para o mesmo valor de Q, deve-se, portanto, encontrar valores de I bem maiores nos solos arenosos. Como mostra o esquema (Figura 2), as duas caixas encontram-se no mesmo nível, e, dessa maneira, I será igual a zero quando Q for, também, zero. O diâmetro do tubo que liga as duas caixas representa o fator capacidade. Um diâmetro maior condicionará a manutenção do nível de I mais próximo do nível de equilíbrio quando P é adicionado ao solo ou dele removido (mudança rápida de Q). Menor diâmetro desse tubo (menor FCP) pode não manter o nível de I em equilíbrio com o nível de Q, em condições

Q

I

Fator Capacidade

Absorção Imobilização

(Q/I)

Fixação Lixiviação Retrogradação

Figura 2. Representação esquemática dos fatores quantidade ( Q), intensidade ( I) e capacidade ( Q/ I ) ( φ representa o diâmetro da tubulação entre os dois compartimentos – Q e I). FÓSFORO EM SOLO

E





de absorção intensa de P, por exemplo. Em condições de solos com pequena CMAP (solos arenosos, por exemplo) é preciso maior valor de I (concentração ótima) para atender à demanda da planta e compensar a menor vazão entre Q e I. Como conseqüência prática, há necessidade de 0,2 mg L -1 de P na solução do solo, como concentração ótima, em solos arenosos, e de valores até mesmo menores do que 0,05 mg L -1 em solos com grande CMAP (grande FCP), como discutido no início deste capítulo. Tendo a CMAP como uma medida do FCP (Novais, 1977; Muniz et al., 1985,1987; Fabres et al., 1987; Novais et al., 1993), compreende-se a razão da equação sugerida por Rajan (1973) (C máx = ab -k), discutida anteriormente. Essa equação indica que a concentração de I que condiciona o crescimento máximo de uma planta é função inversa do FCP. Quanto à fertilização de solos com diferentes valores de FCP, o aumento da concentração de Pdisponível, em solos com alto FCP, irá requerer doses mais elevadas de P, em relação a solos com baixo FCP, ambos com o mesmo teor inicial de Pdisponível. Entretanto, obtida essa concentração, o solo com maior FCP irá manter o P-disponível mais constante e por períodos mais longos de cultivo. O fator capacidade, ou “poder tampão”, de P pode ser comparado às alterações da acidez pela aplicação de calcário em solos com diferentes valores de poder tampão da acidez (Figura 3). O Solo B é mais tamponado que o solo A, dado que seu valor de pH é menos alterado pela adição de calcário. A tangente β é menor que a tg α. Portanto, há uma relação inversa entre o poder tampão da acidez do solo e o valor da tangente ( ∆pH/ ∆t ha -1 de calcário). Matematicamente, o poder tampão desses solos é definido pelo inverso das tangentes, ou: 1/(tg ângulo) = 1/( ∆pH/ ∆t ha-1 de calcário) = ( ∆t ha-1 de calcário)/ ∆pH(1)

Solo A

pH

Solo B

Calcário (t ha-1)

Figura 3. Alteração do pH de dois solos com diferentes valores de poder tampão da

acidez, em resposta à adição de calcário (considerando relacionamento linear entre as duas variáveis). (1)

Uma medida de quantidade (Q) sobre uma de intensidade (I).

FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM


 

    




 O fenômeno de retenção de P no solo é conhecido há quase um século e meio pelo trabalho de Tomas Way (1850), citado por Sample et al. (1980). Embora essa retenção seja um fenômeno favorável à utilização do P pelas plantas, o “envelhecimento” dessa retenção, com a formação de P nãolábil, torna-se problemático. A retenção do P adicionado ao solo, em formas lábeis ou não, ocorre tanto pela precipitação do P em solução com formas iônicas de Fe, Al e Ca, como, principalmente, de maneira mais significativa, pela sua adsorção pelos oxidróxidos de Fe e de Al, presentes, de modo geral, em maiores quantidades em solos tropicais mais intemperizados, de modo particular nos mais argilosos. Reação semelhante à apresentada pelos oxidróxidos de Fe ocorre, também, com os oxidróxidos de Al (Hingston et al., 1974; Parfitt, 1978; Sanchez & Uehara, 1980; Bahia Filho, 1982; Resende, 1983; Sanyal & De Datta, 1991). Adsorção é um termo genérico que indica reações químicas e mesmo

físicas que ocorrem em interfaces (superfícies de separação de duas fases). A superfície (óxidos, por exemplo) é chamada adsorvente . A substância (íons fosfato, no caso) é chamada adsorvato. A superfície muitas vezes é porosa, ou mostra imperfeições ou microporos, permitindo a difusão do adsorvato em seu interior, dando continuidade às reações. A esse fenômeno chama-se absorção (Sanyal & De Datta, 1991). É comum na literatura o termo sorção , mais genérico, que engloba os fenômenos de a dsorção e absorção. O P inicialmente adsorvido à superfície de agregados de solo difunde-se, com o tempo, para seu interior (Haynes, 1984; Nye & Staunton, 1994; Linquist et al., 1997). É um processo lento, que pode levar anos para atingir o equilíbr io, devendo ser, também, responsável pela diminuição da disponibilidade de P de um solo recém-fertilizado, com o aumento do tempo de contato do P com esse solo (Barrow,1985). Portanto, essa penetração difusiva de P no interior do adsorvente leva a uma dificuldade a mais para a escolha da terminologia adequada para o processo. Esse processo, segundo Barrow (1985), seria mais adequadamente denominado “sorção” e “retenção”, sendo retenção a soma de adsorção e penetração (absorção). A dificuldade em utilizar a terminologia adequada é evidente no trabalho de Reis et al. (1995), que utilizam sorção no título do trabalho e adsorção ao longo do texto. Por outro lado, Iyamuremye & Dick (1996) consideram que sorção pode incluir reações de adsorção e de precipitação . Esses autores definem perdas de P da solução do solo para a fase sólida por adsorção e por precipitação. Alguns trabalhos clássicos FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM


Capítulo 4 - ADSORÇÃO DE FÓSFORO NO SOLO



utilizam o termo adsorção generalizadamente (Parfitt, 1978), ou utilizam sorção e adsorção indistintamente (Sanyal & De Datta, 1991). Um complicador, que induz a utilização desse termo, são as isotermas de adsorção, que, apesar da denominação, medem o “desaparecimento” do P em solução, com o envolvimento provável de todos os processos discutidos. Neste texto, temos utilizado o termo adsorção no sentido amplo. Embora conscientes da inadequabilidade plena do ter mo, não vemos como ser precisos quando esse “desaparecimento” não nos permite identificar o processo responsável por ele. Como será visto no Cap. 5. Transformação de Fósforo-Lábil em Não-Lábil, há um termo adicional para retenção de P no solo, fixação , utilizado mais adequadamente para identificar a formação de P não-lábil, não mais em equilíbrio com o P-solução (Van Der Zee et al., 1987; Hsu, 1989). Este capítulo tem como objetivo enfatizar as isotermas de adsorção, seus fundamentos e características principais, como são obtidas e utilizadas na prática, e discutir o comportamento diferencial de constantes dessas isotermas, em relação a características de solos.

        Na fase inicial de rápida adsorção de P no solo, há uma atração eletrostática inicial (Barrow, 1985), seguida pela adsorção por oxidróxidos, por meio de troca de ligantes (Parfitt, 1978; Barrow, 1985; Goldberg & Sposito, 1985; Sanyal & De Datta, 1991). Nessa reação, denominada + quimiossorção , há troca de ligantes, como OH e OH2 , da superfície dos óxidos, por fosfato da solução (Figuras 1 e 2). É uma ligação predominantemente covalente (“adsorção específica”), ao contrário do NO 3ou do Cl -, adsorvidos por atração eletrostática (“adsorção não-específica”) (Parfitt et al., 1975; Parfitt, 1978). Com o aumento do pH, a carga superficial de par tículas do solo tornase cada vez mais negativa, aumentando a repulsão (menor adsorção) entre fosfato e superfície adsorvente e, diminuindo o potencial eletrostático do plano de adsorção ( Ψa) (Posner & Bowden, 1980; Haynes, 1984; Barrow, 1985). Como conseqüência, a adsorção de P pelo solo deve ser máxima com baixos valores de pH (Parfitt, 1978; Haynes, 1984). O aumento do pH de um solo, diminuindo a adsorção de P, não é tão direto e simples como sugere a figura 1. A pequena e não consistente alteração da capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) de amostras de dois Latossolos, submetidas a diferentes níveis de pH, foi observada por Vasconcellos et al. FÓSFORO EM SOLO

E





(1974). Por outro lado, com o aumento do pH, diminui a presença da forma H2PO 4-, em relação à HPO 42-, esta (bivalente) preferencialmente adsorvida. Portanto, com o aumento do pH, aumenta a forma bivalente, que tende a contrabalançar o decréscimo do Ψa. Adicionalmente, a força-iônica da solução do solo (concentração de eletrólitos e tipo de cátion presente) afeta o Ψa. O aumento de cátions numa superfície negativamente carregada torna o Ψa menos negativo, aumentando a adsorção de P. Esse efeito é mais intenso para cátions de valência maior, como Ca 2+, comparativamente a K+, e este maior que para Na + (este com menor raio iônico que o do K +),

3+ OH 2+

_

O

Fe 3H+

OH 2+

O

_

3OH

OH

OH 2+

OH 2+

O

1+

_

(1a)

O

_

OH

OH2+

O

_

0

1 OH Fe

Fe

Fe OH

Fe

Fe

Fe

Fe

O

3

OH

Fe O

_

0

_

H+

O

OH

OH

_

OH

OH

(1b)

Fe

Fe

Fe

O

_

O

O

PCZ Figura 1. Desenvolvimento de carga elétrica na interface de oxidróxido de Fe, ou de

Al, variável de acordo com o pH do meio. À esquerda do ponto de carga zero (PCZ, ou pH que gera essa condição de carga), observa-se adsorção de prótons (cargas positivas), à direita, dessorção de prótons (cargas negativas). Fica claro que o PCZ refere-se à carga líquida, ou seja, cargas positivas iguais às negativas (1a e 1b). Fonte: Adaptado de Herbilon (1985).

FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





a) Abaixo do PCZ (superfície com carga positiva) 1+ OH

OH

Fe O

Fe OH2+

_

O

+ H2PO4

Fe

O O

Fe OH

P

OH + H2O

OH OH

b) No PCZ (superfície com carga líquida zero) 0 OH

OH

Fe O

Fe OH

_

O

+ H2PO4

Fe

O O

Fe OH

P

_

OH + OH

OH OH

c) Acima do PCZ (superfície com carga negativa) _

1 OH

OH

Fe O

Fe _

O

_

O

+ H2PO4

Fe

O O

Fe OH

P

_

OH + O2

OH OH

Figura 2. Adsorção do íon H 2PO4- na superfície de oxidróxido de Fe, com diferentes

cargas líquidas superficiais.

Fonte: Adaptado de Sanchez & Uehara (1980).

FÓSFORO EM SOLO

E





justificando, por exemplo, a maior difusão de P na forma de NaH 2PO4 que na de Ca(H 2PO4)2 em solos (Cap. 9. Difusão). Semelhantemente, o aumento da força-iônica da solução de solos ácidos com a calagem e a grande presença de Ca mascaram o efeito esperado de maior pH, decrescendo a adsorção (aumentando a dessorção) de P dos solos. O nem sempre observado efeito da calagem de solos sobre a diminuição da adsorção de P tem, ainda, causas adicionais a essas. A calagem de solos ricos em Al 3+ tende a aumentar a adsorção de P, diminuindo-a em solos pobres em Al 3+, conforme Haynes (1984). Segundo esse autor, polímeros de hidróxido de Al recém-formados com a calagem apresentam alta afinidade pelo P. O tempo e ciclos alternativos de hidratação e secagem podem causar o “envelhecimento” dessas superfícies, aumentando a cristalização dos polímeros de hidróxido de Al (diminuindo-lhes a superfície específica em relação às formas amorfas iniciais) e diminuindo a adsorção de P. A ordem preferencial de adsorção de ânions pelo solo é, segundo Parfitt (1978), a seguinte: fosfato > arseniato > selenito = molibdato > sulfato = fluoreto > cloreto > nitrato. Menor adsorção de P (menor constante k de Freundlich) em um Alfisol, em resposta à aplicação de fluoreto, foi observada por Camargo (1979). A grande concentração de F utilizada na obtenção da isoterma de adsorção (concentração crescente de P em uma solução de KF 0,01 mol L -1, numa relação solo:solução de 1:20) dificulta a avaliação prática dos resultados obtidos. O efeito do fluoreto sobre a redução da adsorção de P pelo solo deve ser visto não apenas pela troca de ligantes com goethita ou gibbsita, à semelhança do que ocorre com P (Parfitt,1978), mas, também, pelo efeito complexante de F sobre Al, liberando P (Cap. 8. Extratores).

   A presença de grupamentos OH e, ou, OH 2+, dependendo do pH do meio, nas bordas de argilas silicatadas proporciona mecanismo de adsorção semelhante ao apresentado para os oxidróxidos (Figura 3).

    Correlações positivas entre teor de matéria orgânica (MO) do solo e adsorção de P têm sido freqüentes na literatura (Cap. 3. Fatores Intensidade, Quantidade e Capacidade). Embora possa haver uma razão indireta, por via da correlação positiva entre teor de argila e MO no solo, a razão principal FÓSFORO

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SOLO

E

PLANTA

EM





OH 2+ Argila Silicatada

2+

OH _

_

1

O _

2OH

Al

_

0 OH

Al

OH2+

Al

OH + 2H 2O

OH + H 2O

pH aumenta (PCZ)

Figura 3. Desenvolvimento de carga elétrica em aluminossilicatos. Os grupamentos -

OH e OH2 podem ser trocados por fosfato, que é adsorvido.

Fonte: Adaptado de Parfitt,1978).

parece ser, dado o caráter aniônico da MO, por via de pontes de cátions (Sanyal & De Datta, 1991), como Al, Fe e Ca a ela adsorvidos, que reter iam o P. Há, contudo, trabalhos que mostram participação negativa da MO, reduzindo a adsorção de P em solos, por meio de ácidos orgânicos adsorvidos, bloqueando sítios de adsorção, como os dos oxidróxidos (Parfitt, 1978; Sanchez & Uehara, 1980; Evans, 1985; Sibanda & Young, 1986), como se vê no esquema para oxalato (Iyamuremye & Dick, 1996):

O envolvimento da MO na adsorção/dessorção de P do solo pode ser sumariada, em seus pontos principais, da seguinte maneira: 1. Embora a CMAP de um solo aumente, com freqüência, com o seu teor de MO (Haynes, 1984; Sanyal & De Datta, 1991), a adição de matéria orgânica ao solo, como na forma de esterco animal, causa efeito contrário, ocasionando, de modo geral, diminuição da adsorção e aumento da disponibilidade de P para as plantas (Sanyal & De Datta, 1991) (Cap. 13. Fósforo e Ambiente). 2. O solo pode adsorver ácidos orgânicos com grande energia, competindo com os sítios de adsorção de P e aumentando a disponibilidade desse nutriente para as plantas (Haynes, 1984). A estrutura e carga desses ácidos controlam a grandeza de sua adsorção. Moléculas com maior número de grupos funcionais, como OH e COOH, são mais efetivas na competição FÓSFORO EM SOLO

E





pelos sítios de adsorção que aquelas com menor número. Ácido málico, com um grupo OH e dois COOH, foi mais efetivo em reduzir a adsorção de P do solo que o ácido acético, com um COOH apenas (Hue, 1991). Comparação semelhante pode ser feita entre citrato e acetato. 3. Apesar da sua efetividade em restringir a adsorção de P pelo solo, alguns ácidos orgânicos são rapidamente mineralizados quando aplicados no solo (dependendo da estrutura, alguns deles são mais resistentes a essa mineralização) (Hue, 1991; Iyamuremye & Dick, 1996). A aplicação de esterco de curral, como reposição contínua desses ácidos, a exsudação de raízes e o metabolismo de microrganismos, como fontes naturais desses ácidos, mantêm esse processo de bloqueio de sítios de adsorção de P de maneira mais contínua e, portanto, mais efetiva. 4. O efeito da adição de resíduos orgânicos sobre a retenção de P pelo solo depende da concentração de P do resíduo. A imobilização do P da solução do solo torna-se maior que a mineralização do P orgânico quando o resíduo tem menos que 0,2% de P total. Segundo Iyamuemye & Dick (1996), relação C:P menor que 100 leva à mineralização do P orgânico; maior que 300 leva à imobilização de formas minerais de P pelos microrganismos (Cap. 7. Fósforo Orgânico no Solo).

     Precipitação é a reação entre íons, com a formação de uma nova

fase ou composto definido. É um processo tridimensional, ao contrário da adsorção, que é bidimensional (Sposito, 1984). Todavia, segundo esse autor, esses dois mecanismos de retenção de P pelo solo são de difícil distinção e ambos são descritos pelo mesmo modelo matemático. É a reação de P às formas iônicas de Al e de Fe em solos ácidos ou a Ca 2+ em solos neutros ou calcários, formando compostos de composição definida e pouco solúveis (Dean, 1949; Hsu, 1965; Sample et al., 1980). A precipitação de P em solos torna-se particularmente importante durante a dissolução de grânulos de fertilizantes fosfatados, ultrapassando os produtos da solubilidade de componentes da reação solo-fertilizante (atividade das espécies fosfatadas e dos íons metálicos) (Sample et al., 1980). Isotermas de solubilidade de compostos fosfatados, tomando pH 2PO4 (fração solubilizada) em função de pH (condicionante de solubilização), mostram, por exemplo, que fosfatos de Al (variscita) e de Fe (estrengita) são mais estáveis em meio ácido (têm a solubilidade aumentada com o aumento do pH do meio), ao passo que fosfatos de Ca, pelo contrário, são FÓSFORO

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SOLO

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PLANTA

EM





menos estáveis em meio ácido (diminuem a solubilidade com o aumento do pH) (Olsen & Khasawneh, 1980). Alumínio em solução (semelhantemente, íons de Fe) pode causar precipitação de fosfatos adicionados ao solo: +

-

+

A l + H 2 PO 4 + 2H 2 O (trocável) (solúvel)

2H + Al(OH) 2 H 2 PO 4 (“insolúvel”)

Para evitar essa reação, deve-se “eliminar” (precipitar) o Al 3+, por calagem anterior à adição da fonte de P. De toda maneira, a retenção de P pelo solo mantém-se em valores estequiométricos semelhantes quando se substitui a precipitação do P pelo Al 3+ do solo ácido pela sua adsorção pelo hidróxido de Al recém-formado pela calagem (Haynes, 1984). Além do mais, polímeros catiônicos de Al formados com a calagem podem capear colóides do solo, restringindo-lhes a carga negativa (Haynes, 1984). E, quando se considera que P-Al é, aparentemente, a forma que melhor representa o P-lábil do solo, entre as formas minerais, verifica-se que essa forma de retenção de P no solo não pode ser considerada pior opção quanto à disponibilidade de P para as plantas, quando comparada com P-Fe e PCa (Cap. 8. Extratores). Solos com pH mais elevado, com muito Ca trocável, natural ou como conseqüência de uma supercalagem, podem ter a precipitação de fosfatos adicionados ao solo (Sample et al., 1980), fenômeno denominado “retrogradação” por Malavolta (1967): +

-

3C a + 2H 2 PO 4 (trocáve l) (solúve l)

C a 3 (PO 4 ) 2 + 4H (“inso lúvel”)

+

O produto “insolúvel” formado é uma forma de P-Ca de menor disponibilidade para as plantas que o P-Al formado em condição ácida. Observa-se que a solubilização do fosfato tricálcico formado - reação deslocada para a esquerda - ocorre com a acidificação do solo e, evidentemente, torna-se cada vez menos solúvel com o aumento do pH do meio. Uma calagem, numa condição dessas, seria problemática quanto à disponibilidade de P para as plantas. Por outro lado, o P é adsorvido em CaCO 3 em menor quantidade relativa e com menor energia do que em oxidróxidos de Fe e de Al (Sample et al., 1980; Solis & Torrent, 1989). Deve-se considerar que a forma P-Ca do fracionamento de Chang & Jackson (1957), como a de uma apatita, por exemplo, dada sua grande estabilidade estrutural, não deve ser a mesma FÓSFORO EM SOLO

E





formada pela adsorção de P a CaCO 3. Holford & Mattingly (1975) observaram que a menor “energia de adsorção”, correspondente à segunda região de Langmuir, para solos calcários, correlacionou-se com a área superficial de CaCO 3 e com o teor de MO. Por outro lado, a maior “energia de ligação” correspondente à primeira região de Langmuir correlacionouse com o Fe extraído por ditionito, apesar da baixa presença dessa for ma de P nesses solos.

       A expectativa, ao aplicar uma fonte solúvel de P num solo, é que esse material permaneça em solução, por considerável período de tempo, à disposição da planta. Resultados de pesquisa têm mostrado que, na verdade, o tempo necessário para que a adsorção ocorra é bem curto (Novais, 1977; Singh et al., 1983b; Reis et al., 1995). A adsorção de P pelos solos efetua-se em dois estádios (Kuo & Lotse, 1974a,b, e Barrow & Shaw, 1975). As reações do primeiro estádio ocorrem em horas ou minutos, ao passo que as do segundo estádio são bem mais lentas (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil). A rápida reação de adsorção inicial é um fenômeno de superfície, enquanto formas ativas de Al e de Fe em solos ácidos e de Ca em solos neutros ou calcários levam, também, a uma rápida precipitação de P solúvel (Hsu, 1965). Para o estudo da cinética de adsorção de P em amostras de solos de cerrado, 50 mg L -1 de P, na forma de KH 2PO 4, foram agitados por períodos de tempo que variaram de meia a 192 horas, determinando-se, depois de cada período de tempo, o P na solução de equilíbrio (Gonçalves et al., 1985). Cerca de 75% do P adicionado foi adsorvido em menos de meia hora de contato para os solos com maior CMAP e menos de doze horas para aqueles com menor CMAP, quando se considerou 100% a adsorção obtida com 192 horas de equilíbrio (Quadro 8). A equação C = kt -n (em que C é a concentração de P em equilíbrio, medida no tempo t de equilíbrio, e k e n são constantes) ajustou-se significativamente aos dados, com R 2 superior a 0,90. As constantes k e n mostraram-se correlacionadas com medidas do FCP dos solos, o que indica que a velocidade de adsorção de P é maior nos solos com maior CMAP. Observou-se, ainda, que a calagem prévia do solos não alterou de, maneira consistente, a velocidade e a magnitude de adsorção de P pelos solos. Em trabalho semelhante, Novais (1977) estudou a cinética de adsorção de P, para doses aplicadas correspondentes à CMAP, em amostras de cinco FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





Quadro 8 . Quantidade de P adsorvido em amostras de solos que receberam,

inicialmente, 50 mg kg -1 de P, na ausência ou na presença de calcário, em diferentes tempos de equilíbrio Tempo de equilíbrio (hora)

Solo 0,5

1

2

4

8

12

24

48

192

mg kg-1 de P no solo __________________________________________________

__________________________________________________

Sem calagem AQ LE-1 LE-2 LVm-1 LVm-2 LE-3 LE-4 LE-5 LV-1 LVm-3 Média

AQ LE-1 LE-2 LVm-1 LVm-2 LE-3 LE-4 LE-5 LV-1 LVm-3 Média

10,4 44,6 45,4 25,6 24,5 38,4 37,5 40,7 39,2 18,5 32,5

12,9 42,7 43,1 23,9 22,5 37,5 34,9 38,2 38,1 19,4 31,3

14,4 46,9 47,1 26,9 25,5 41,7 41,0 43,4 42,7 19,2 34,9

15,6 48,0 48,3 32,6 29,3 43,6 42,2 46,0 44,9 20,8 37,1

15,9 45,1 45,8 26,0 22,5 39,4 38,1 41,5 41,4 20,2 33,6

16,3 47,1 47,1 30,2 27,9 42,8 39,7 44,1 43,4 21,4 36,0

17,2 49,5 48,6 33,3 31,5 45,1 43,8 46,6 46,3 23,9 38,5

19,2 47,4 47,9 30,7 27,9 44,2 41,4 45,2 45,2 24,3 37,3

22,0 49,4 49,4 37,6 34,7 47,8 46,7 48,5 47,5 26,9 41,1

28,4 49,5 49,7 42,6 40,4 48,4 48,0 49,1 49,0 32,4 43,7

30,4 49,5 49,7 45,4 43,1 48,4 48,2 49,2 49,1 35,7 44,9

33,3 49,4 49,8 45,8 43,1 48,6 48,2 49,3 49,2 40,7 45,7

34,0 49,8 49,8 46,0 43,3 49,4 49,4 49,7 49,6 42,0 46,3

Com calagem 26,4 29,2 48,9 49,2 49,0 49,4 35,8 40,9 33,2 38,9 46,7 48,3 44,9 46,2 47,8 48,5 47,3 48,2 27,1 32,4 40,7 43,1

32,1 49,2 49,6 43,0 40,6 48,5 47,0 48,7 48,5 36,6 44,4

35,2 49,4 49,7 44,7 41,7 48,4 47,2 48,9 48,7 41,4 45,5

36,0 49,8 49,8 44,7 42,4 49,3 49,0 49,6 49,4 42,2 46,2

Fonte: Gonçalves et al. (1985).

solos. O P em solução de CaCl 2 0,01 mol L -1 foi determinado depois de 1, 3, 6, 12, 24, 72, 144, 288, 576 e 1.152 h de equilíbrio com as amostras dos solos, numa relação solo:solução de 1:10 (Quadro 9). A equação, x/m = k Cot1/ n (Kuo & Lotse, 1974a), na sua forma linear, log x/m = log k Co + 1/ n log t, foi ajustada aos resultados (x/m é P adsorvido pelo solo em mg kg -1, k e 1/n são constantes, C0 é a concentração inicial de P, correspondente à CMAP de cada solo, t é o tempo de equilíbrio, em hora). Determinou-se o tempo requerido para que o P correspondente à metade da CMAP fosse adsorvido (t 1/2 CMAP) (Quadro 10). O valor de t1/2CMAP correlacionou-se negativa e significativamente com o FCP e medidas com ele relacionadas, como CMAP e constante k, de Freundlich (Quadro 11), indicando que solos com maior poder de adsorção de P adsorvem uma fração de sua CMAP mais depressa que FÓSFORO EM SOLO

E





aqueles com menor poder de adsorção. É possível estimar as constantes k do modelo cinético adotado a partir da constante k, de Freundlich (Quadro 11). Todavia, a constante 1/ n , como acontece com a constante n, de Freundlich (Quadro 7), não é tão relacionada com medidas do FCP. Quadro 9. Concentração inicial de P colocada em equilíbrio com amostras dos solos,

correspondente à CMAP, e P adsorvido após diferentes períodos de tempo de equilíbrio

Solo

Concentração inicial

G eorgeville G oldsboro W agram P ortsmouth Norfolk

P adsorvido após diferentes tempos de equilíbrio (1) 1h

6h

24h

m g L -1

___________________________________________

79,3 32,1 24,9 64,3 9,1

40,0 8,7 5,5 18,8 2,2

72h

288h

1.152h

mg kg -1 __________________________________________

46,0 10,8 7,4 25,5 2,5

52,3 14,1 9,9 33,9 3,5

64,4 17,9 13,2 46,8 4,2

71,9 21,5 17,0 54,4 5,2

78,2 25,2 20,1 56,1 6,9

Fonte: Novais (1977). (1)

Alguns tempos de equilíbrio do trabalho original foram omitidos.

Quadro 10. Forma linear da equação de cinética de adsorção de P (mg kg -1), constantes k e 1/n dessa equação e tempo (h) necessário para que metade do P adicionado

(CMAP) a cada solo seja adsorvida (t 1/2CMAP)

S olo G eog eville G oldsb oro W agram P ortsm outh N orfolk

R2

k

1 / n

t ½ CMAP (h)

0 ,9 69 *** 0 ,9 85 *** 0 ,9 88 *** 0 ,9 49 *** 0 ,9 76 ***

0 ,4 78 0 ,2 57 0 ,2 09 0 ,2 90 0 ,2 12

0 ,1 09 0 ,1 66 0 ,2 02 0 ,1 79 0 ,1 81

1,5 5 4,5 7 5,2 2 1,0 1 13,0

E quaçã o log log log log log

x/m x/m x/m x/m x/m

= = = = =

1,578 0,917 0,716 1,270 0,285

+ + + + +

0,109 0,166 0,202 0,179 0,181

log log log log log

t t t t t

Fonte: Novais (1977).

*** significativo a 0,1%.

Quadro 11. Coeficiente de correlação linear simples entre as constante da equação

de cinética de adsorção de P por amostra de solo, tempo necessário para que metade do P adicionado (CMAP) a cada solo seja adsorvida (t ½ CMAP) e características dos solos Característica (1 )

F CP CMAP - Langm uir (mg g-1 ) "energia de ligação" - Langm uir Constante k - Freundlich Argila (% ) Constante k - Equação d e cinética Constante 1/ n - E quação de cin ética

k (cinética)

1/n (cinética)

t½ CMAP

0,9 42* 0,8 79* 0,9 39* 0,9 55* 0,9 88** -0,953*

-0,82 0 ns -0,72 6 ns -0,866ns -0,823 ns -0,944* -0,95 3* -

-0,892* -0,979** -0,713 n s -0,925* -0,750n s -0,830n s 0,6 84n s

Fonte: Novais (1977).

*, **, ns significativos a 5 e 1% e não-significativo, respectivamente. (1) FCP é o fator capacidade de P do solo, em mol P x 10 -8 /g solo/unidade de potencial de fosfato. FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM


 

     




 Quando se compara o comportamento do fósforo ao do nitrogênio no sistema solo-planta-atmosfera, alguns contrastes são evidentes. O coeficiente de difusão ( D) de P no solo tem uma grandeza de 10 -11 cm2 s-1 (Cap. 9. Difusão), ao passo que os de NO 3- e NH 4+ apresentam valores da ordem de 10 -6 e 10 -7 cm 2 s -1 , respectivamente (Barber, 1974). Como conseqüência, há dois extremos de mobilidade no solo: o P muito pouco móvel, não lixiviável em condições normais, ao passo que as formas de N, particularmente a nítrica, são muito móveis e, por conseguinte, lixiviáveis. Esta é uma primeira aproximação para compreender a presença de residual para a fertilização fosfatada e sua “ausência” para a nitrogenada. Enquanto a perda de N, pela queima da biomassa, de uma pastagem abandonada da Amazônia foi de 132 kg ha -1, a de P foi apenas de 2 kg ha -1 (McKerrow, 1992). A quantidade de N imobilizada na biomassa de uma floresta de eucalipto é da ordem de 200 kg ha -1 e a de P é, aproximadamente, 10 vezes menor (Barros et al., 1990). Relações semelhantes ocorrem em outras espécies. Para compreender esse número, basta verificar que uma planta em condições adequadas de crescimento deve ter uma concentração aproximada de 2,0 g kg -1 de P (0,2%) na matéria seca; para N, esse valor é da ordem de 20,0 g kg -1. Quando é comparada a presença de N à de P na atmosfera, chega-se ao extremo de presença de N como elemento dominante e virtual ausência de P. A pequena participação quantitativa de P no sistema solo-plantaatmosfera, ao contrário de N, está de alguma maneira, por alguma razão, ligada a mecanismos restritivos à sua presença em formas menos estáveis, como P-solução, condição para perdas. E, à medida que o sistema se torna mais pobre em P, como nos solos tropicais mais intemperizados, essa restrição torna-se maior. Há uma aparente economia crescente, imposta por uma pobreza também crescente, fazendo com que as plantas otimizem essa carência imposta pelo intemperismo, que continua (Cap. 11. Fósforo na Planta). Boa parte do P adicionado aos solos é retida com uma energia tal que seu equilíbrio com o P-solução desaparece, deixando, portanto, de ser útil ao crescimento imediato da planta. Essa forma de P não-lábil deve ser quantificada, compreendida, e idealmente controlada, para otimizar a fertilização fosfatada como fator de crescimento de plantas, particularmente para os solos mais intemperizados (Figura 1). FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM


Capítulo 5 - TRANSFORMAÇÃO DE FÓSFORO LÁBIL EM NÃO-LÁBIL

Q



I (Q/I)

?

NQ

Figura 1. Representação esquemática da interdependência das formas de P não-lábil (NQ), P-lábil (Q), P-solução ( I) e fator capacidade ( Q/I) do solo.

O P-lábil ( Q) encontra-se em equilíbrio com o P-solução, ou fator intensidade ( I), como em um sistema de vasos comunicantes, interligados por uma tubulação com diâmetro variável, representando o também variável fator capacidade de P (FCP), entre solos. Nesse esquema (Figura 1), Q supre o P não-lábil ( NQ ) (sistema passivo), mas não o contrário. A solução que o esquema sugere para NQ suprir Q é bombear NQ para o compartimento Q (sistema ativo, com demanda de energia). Algumas práticas, como a diminuição do potencial redox e a adição, ou acúmulo, de matéria orgânica ao solo, sugerem demanda de energia para que esse sistema se torne reversível, pelo menos parcialmente (Sah & Mikkelsen, 1989; Sah et al., 1989a,b). Este capítulo procura trazer alguma informação sobre a forma de P não-lábil em solos.

    A retenção de fósforo pelo solo, ou adsorção, como denominada, de maneira genérica, neste trabalho, apresenta como maior vantagem a quase total ausência de lixiviação de P e, como conseqüência, o acúmulo (residual) desse elemento ao longo dos cultivos. Quando se aplica uma fonte solúvel de P num solo, freqüentemente mais de 90% do aplicado é adsorvido na primeira hora de contato com o FÓSFORO EM SOLO

E





solo (Loganathan & Fernando, 1980; Singh et al., 1983b; Gonçalves et al., 1985). Essa primeira fase de rápida adsorção é seguida de uma fase bem lenta, representada pelos modelos exponenciais (Barrow, 1974). Essa adsorção de P pelo solo apresenta um componente adicional à simples formação de P-lábil ( Q), que é a formação de P não-lábil ( NQ ). O NQ é a quantidade de P fixado (1) no solo que não se encontra em equilíbrio com o P em solução, pelo menos em curto prazo. Essa falta de equilíbrio inviabiliza ou dificulta à planta ter acesso ao P dessa forma, uma vez que o P-solução absorvido pela planta não será reposto pelo NQ , mas, sim, pelo Q . Aparentemente, entre os mecanismos mais prováveis de formação de P não-lábil, a partir de uma fonte solúvel aplicada no solo, está a ocorrência de duas ligações coordenadas com a superfície adsorvente. Essas duas ligações, ao contrário de uma única, não permitiriam a dessorção do P (Kafkafi et al., 1967; Parfitt, 1978). O modelo de formação de P não-lábil é semelhante ao da adsorção de uma fonte solúvel aplicada no solo: rápido inicialmente (horas ou dias), com fase lenta (meses) posterior, com a conformação de uma exponencial assintótica ao eixo da variável tempo. Esse modelo foi utilizado por Barrow (1974) e, mais recentemente, por Gonçalves et al. (1989). Devine et al. (1968) verificaram que, um ano após a aplicação de superfosfato simples em quatro solos, 58% do P aplicado encontrava-se disponível, 38% depois de dois anos e 20% depois de três anos. Em trabalho semelhante, Williams & Reith (1971) encontraram de 20 a 28% disponível depois de um ano de contato do P aplicado no solo, e apenas de 2,7 a 4,2%, depois de 6-8 anos. Para 160 kg ha -1 de P2O5, aplicados a lanço e incorporados em um Latossolo Vermelho-Escuro de cerrado, somente depois de dez colheitas de milho não mais se observou resposta ao P aplicado inicialmente. Durante essas dez colheitas, 56% do P aplicado foi recuperado (Lobato, 1982). Essa elevada recuperação de P, no solo utilizado, parece ser, em parte, explicada pela baixa produtividade obtida ao longo dos cultivos (28%), em relação ao melhor tratamento, constituído pela aplicação de 1.960 kg ha -1 de P 2O5, a lanço, ou de 1.280 kg ha -1, subdivididos em quatro aplicações. Para o tratamento de 160 kg ha -1 de P 2O5, a décima colheita foi apenas de 350 kg ha -1 de grãos de milho, o que faz com que a recuperação de P tenha sentido pouco prático. A grandeza da maior dose necessária a uma produtividade média de 6.164 kg ha -1 de grãos por colheita revela que a (1)

O termo “fixação” é adequadamente utilizado com o sentido de “retenção” do fósforo pelo solo de forma não-reversível ou não-lábil (Van Der Zee et al., 1987; Hsu, 1989).

FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





dificuldade de suprir P para as culturas, em níveis mais econômicos, nesses solos com maior FCP, não está ainda adequadamente solucionada. Para nossas condições, estudos desse tipo ainda são escassos. Em trabalho mais recente, Gonçalves et al. (1989) aplicaram, em amostras de cinco Latossolos de cerrado, doses crescentes de uma fonte solúvel de P. Incubadas em épocas diferentes (300, 240, 180, 120, 60, 30, 15 e 0 dias), completaram todos os períodos de incubação num mesmo dia quando os solos foram amostrados, o P-extraível foi avaliado por diferentes procedimentos e cultivados com sorgo. Apresenta-se o efeito do tempo sobre a diminuição do P-extraível e sobre o crescimento das plantas, para um dos solos, o LV-1, com 55% de argila e capacidade máxima de adsorção (CMAP) de 0,980 mg g -1 de P no solo (Quadro 1). Esse efeito do tempo sobre o Pextraível foi avaliado pelo ajuste da equação de Barrow (1974): Ct = C o (Kt/b)-b

(Eq.1)

em que Ct é o P recuperado pelos extratores nos diferentes tempos de incubação, em mg kg -1; Co, o P recuperado no tempo zero de incubação, na mesma unidade; K, a taxa de transformação de P-lábil em não-lábil, em dia -1; t, o tempo de incubação, em dia; b, uma constante adimensional. O decréscimo da capacidade de recuperação do P aplicado com o tempo, pelos extratores, foi obtido pela derivada primeira dessa equação:

∂Ct/∂t = (Cobk-bt-b-1)/b -b

(Eq.2)

Também, como exemplo, são apresentadas as derivadas dessa equação apenas para o solo LV-1, para os extratores Mehlich-1 e Resina de Troca Aniônica (RA), para os três tempos iniciais e para o final e para duas doses de P (Quadro 2). Os maiores decréscimos do P-extraível com o tempo (∂Ct/∂t negativa) ocorreram com a maior dose de P aplicada (450, comparativamente à dose de 150 mg kg -1 de P no solo). Observa-se que a RA, com 0,04 dia de equilíbrio (1h), extraiu P numa taxa de 128,2 mg kg -1 dia-1, para a dose de 150 mg kg -1; esse valor caiu para aproximadamente 0,13 com 15 dias e para 0,004 mg kg -1 dia -1 com 300 dias de incubação. Admitindo ser o P extraído pela RA uma medida adequada do P-lábil, cerca de 79 a 95% dos 150 mg kg -1 de P aplicados nos diferentes solos estudados transformaram-se em P não-lábil no final de 300 dias. Verificou-se que o decréscimo do P-extraível, com o tempo, medido pelos valores de ∂ Ct/∂t, foi significativamente alterado pela capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) (Quadro 3); com o aumento da CMAP, a conversão de P-lábil em FÓSFORO EM SOLO

E





Quadro 1. Fósforo recuperado pelos extratores Mehlich-1 e Resina, e produção de

matéria seca da parte aérea de plantas de sorgo, com diferentes tempos de incubação(1) de doses de fósforo aplicadas em um dos solos utilizados (LV-1)

Dose de P mg kg-1 0 50 150 450

Tempo de incubação (dia) 0

15

30

300

Mehlich-1 (mg kg -1 ) ____________________________________

____________________________________

0,2 2,3 12,7 81,5

0,4 1,4 5,0 26,5

0,4 1,6 5,1 26,4

0,5 1,5 4,4 14,9

Resina (mg kg -1 ) _______________________________________ 5,2 4,2 0,9 5,6 7,5 0,9 21,1 18,6 2,9 54,7 50,1 33,0

_______________________________________

0 50 150 450

5,7 27,0 44,3 155,4

__________________________________

0 50 150 450

Matéria seca (g/vaso) __________________________________ 0,63 0,87 0,64 1,02 0,89 0,48 4,59 4,53 1,99 9,59 11,85 8,36

0,67 1,56 9,10 13,44

Fonte: Gonçalves et al. (1989). (1)

Não são apresentados os resultados correspondentes aos tempos de 60, 120, 180 e 240 dias, constantes do trabalho original.

não-lábil aumentou (correlação negativa porque os valores da diferencial foram negativos). Como estudos de cinética de adsorção de P em solos têm essa primeira fase rápida definida em horas (Reis et al., 1995), sendo positivamente correlacionada com a CMAP (Gonçalves et al., 1985) e c om a transformação de P-lábil em não-lábil, com uma primeira fase definida em dias e, igualmente, dependente da CMAP, pode-se pressupor que a formação de P não-lábil envolva mecanismos adicionais à primeira fase de formação do P-lábil, como num processo de “envelhecimento”. Não seriam, assim, mecanismos paralelos, mas em fase. Há, portanto, uma primeira fase rápida, caracterizada por uma atração eletrostática (física). E, com a aproximação do P à superfície adsorvente, há troca de ligantes (OH - por H2PO4-, por exemplo), com a formação de ligações coordenadas simples, como componente externo da estrutura do oxidróxido (Figura 2). Essa fase, mais rápida, é seguida de outra, mais lenta. É provável que a formação de uma ligação adicional à primeira (Parfitt, 1978) seja dependente do tempo FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





Quadro 2. Efeito do tempo de incubação sobre a capacidade de recuperação de fósforo,

pelos extratores Mehlich-1 e Resina, para duas doses de P, avaliado pela derivada (1) primeira, ∂C / t ∂t (Eq.2), da Eq.1

Extrator

Tempo de incubação (dia)

Dose de P 0,04 mg kg-1

15

__________________________________

30

300

-1 -1 _________________________________ ∂ C t / ∂ t (mg kg dia )

Mehlich-1

150 450

-18,4070 -148,5711

-0,0303 -0,2082

-0,0143 -0,0966

-0,0012 -0,0075

Resina

150 450

-128,2367 -261,8167

-0,1273 -0,3925

-0,0567 -0,1835

-0,0039 -0,0147


Não são apresentados os resultados correspondentes aos tempos de 60, 120, 180 e 240 dias, constantes do trabalho original.

Quadro 3. Coeficiente de correlação linear simples entre ∂C / t ∂t (Eq.2) e valores de

capacidade máxima de adsorção de fosfato dos solos (CMAP) (1), para os extratores Mehlich-1 e Resina, com dose de 150 mg kg -1 de P no solo, em diferentes tempos de incubação Tempo de incubação (dia)

Extrator

15

30

300

Mehlich-1

-0,921**

-0,917**

-0,955**

Resina

-0,959**

-0,970**

-0,983**


CMAP expressa em mg g -1 de P no solo; **significativo a 1%.

(Figura 2). Essa fase mais lenta de adsorção de P pelo solo é, também, segundo Barrow (1983, 1985), caracterizada pela penetração (difusão) do fosfato nas imperfeições dos cristais (difusão em fase sólida, segundo esse autor) ou entre os microcristais, tornando-se cada vez menor seu equilíbrio com o P-solução e, por conseguinte, a disponibilidade para as plantas (Cap. 4. Adsorção de Fósforo no Solo). A correlação entre o P-extraível do solo em determinado tempo de equilíbrio ( ∂ Ct/∂ t, Quadro 2) e a CMAP dos solos (Quadro 3) indica a linearidade dessas duas características (Quadro 4). Uma equação linear ajustada para essas duas características permite calcular, para o tempo de 300 dias de incubação, por exemplo, com a dose de 150 mg kg -1 de P, a taxa de P-extraível pelo Mehlich-1 e pela Resina (RA), conhecendo a CMAP FÓSFORO EM SOLO

E





_

_

2 OH2 Fe O O

OH

1 OH2

O P

Fe O

O

O O

O

Fe

O

_

+OH

P O

Fe OH2

OH2

Figura 2. Esquema representativo da adsorção do P por meio de ligações mono e

bidentadas (binucleadas), proporcionando a formação de fósforo não-lábil no solo. Fonte: Adaptado de Hingston et al. (1974); Olsen & Khasawneh (1980); Schwertmann & Taylor

(1989).

do solo. Como exemplo, um solo com uma CMAP de 1,0 mg g -1 de P deverá ter, com os 300 dias de equilíbrio e com aquela dose de P, um decréscimo estimado na taxa de P-extraível pela RA de 0,0033 mg kg -1 dia-1 de P do solo. Tomando o P-extraível pela RA como uma medida do P-lábil ( Q), com 300 dias, pode-se dizer que nesse tempo há um decréscimo no valor de Q apenas de 0,0033 mg kg -1 dia-1, equivalente a 0,0066 kg ha -1 dia-1 de PResina, para a dose aplicada de 150 mg kg -1 (ou 300 kg ha -1) de P no solo. Admitindo que o tempo não mais alterasse o P-lábil do solo daí para a frente, o que não é verdade, embora o efeito seja pequeno, dado o modelo exponencial que representa o fenômeno, ao longo dos 100 dias seguintes haverá um decréscimo de, aproximadamente (1) , 0,66 kg ha -1 de P-lábil, a partir da dose de 300 kg ha -1 de P aplicada e incorporada aos 20 cm superficiais do solo. Naturalmente, quanto mais próximo da incorporação do P ao solo, mais P-lábil será encontrado (Quadros 1, 2 e 4). O valor estimado da CMAP, para fazer com que a diferencial ∂ Ct/∂ t, para os dois extratores, seja “igual” a zero, para o tempo de 300 dias de equilíbrio do P com o solo, é de 1,32 mg g -1 para o Mehlich-1 e de 1,18 para a RA. Esses valores indicam a condição estimada para que esses dois extratores tendam a não mais extrair P do solo, além dos valores anteriormente extraídos, particularmente, nos tempos iniciais, para a dose de 150 mg kg -1 de P, homogeneizada e deixada em equilíbrio por 300 dias num solo com esse valor de CMAP.

(1)

Supondo a não alteração desse fenômeno nesse período.

FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





A magnitude e a velocidade do processo de formação de P não-lábil em solos com grande FCP (Quadros 1, 2, 3 e 4) indicam que fazer uma fosfatagem corretiva nessas condições é questionável. Isto porque, para as doses de P normalmente recomendadas para esse fim (Lopes, 1984), a transformação do P aplicado em não-lábil, depois de 300 dias de equilíbrio, é quase total. Um solo com uma CMAP de 1,0 mg g -1 indica um poder de adsorção da ordem de 4.600 kg ha -1 de P 2O5 ou de, aproximadamente, 23 t ha -1 de superfosfato simples. Uma fosfatagem com 1 t ha -1 de superfosfato simples não deverá alterar, em termos práticos e econômicos, o “ status ” de P do solo, como fator de crescimento de planta. A solução, para solos com esse “perfil-dreno”, caracterizados por valores de CMAP até mais elevados que os tidos como críticos (Ker, 1995) será minimizar o contato da fonte de P, particularmente a solúvel, com o solo, pela aplicação localizada de P (Leite, 1991), pela granulação do fertilizante (Sousa & Volkweiss, 1987a,b,c), pela diminuição do tempo de contato do fertilizante com o solo, em relação à época de plantio, ou, até mesmo, pelo parcelamento da aplicação de P, como se faz com N. O comportamento do N condiciona esse parcelamento, dadas suas intensas perdas, como por lixiviação e volatilização, enquanto o P, por “perdas” pela formação de P não-lábil. Todavia, para o P, “perdas” iniciais fazem com que “perdas” futuras sejam menores (residual), embora de maneira muito lenta para os solos-drenos. Formas inorgânicas de P-Ca, predominantes em solos menos intemperizados e alcalinos, ou de resíduos de fosfatos naturais não solubilizados no solo constituem, também, formas não-lábeis de P, caracterizadas como fontes de P de baixa efetividade para a maioria das plantas (Novais & Kamprath,1978), em particular para as de ciclo curto (Cap. 6. Fontes Minerais de Fósforo). O tempo, aumentando a solubilização de fosfatos naturais apatíticos, ocasiona, de maneira mais intensa, a passagem do P solubilizado para formas não-lábeis. Como resultante, a planta tem menos P-disponível (1) , à medida que aumenta o tempo de contato desses fosfatos com o solo (Chien, 1977; Novais et al., 1980; Novelino et al., 1985). O efeito do tempo sobre a disponibilidade de P de uma fonte solúvel, comparativamente à de um fosfato natural, ambos aplicados em um solo australiano (“Lateritic Red-Earth”), foi um decréscimo linear na produção para o fosfato e logarítmico para a fonte solúvel (Arndt & McIntyre, 1963). Esse decréscimo linear do P-lábil, proveniente de um fosfato natural conforme o tempo de contato com o solo (Novelino et al., 1985), quando o (1)

P-disponível é utilizado como medida da quantidade absoluta de P à disposição da planta, e não num sentido relativo, como no conceito de “P-disponível” (Cap. 8. Extratores).

FÓSFORO EM SOLO

E





Quadro 4. Regressão ajustada entre a diferencial ∂Ct/∂t (Y), que expressa a quantidade de P recuperado (Ct), pelos extratores Mehlich-1 e Resina de Troca Aniônica, em mg kg-1, por unidade de tempo ( t), em dia, com 300 dias de equilíbrio de uma

dose de 150 mg kg -1 de P, como variável dependente da capacidade máxima de adsorção de P (CMAP), em mg g -1 de P (X), dos solos e respectivo valor crítico da CMAP, estimado para que o P recuperado pelos extratores se “iguale” a zero

Tempo (dia)

R2

Mehlich-1

CMAPcrítica

300

= -0,0070 + 0,00529X 0,856* 1,32 Yˆ Yˆ Fonte: Adaptado de Gonçalves et al. (1989). * significativo a 5%.

Resina

R2

CMAPcrÍtica

= -0,0210 + 0,01773X

0,986*

1,18

modelo esperado seria exponencial, deveu-se a dois fenômenos, que, ao atuarem em sentidos contrários, particularmente nos primeiros dias de contato, tenderam a se anular. Quando é aplicado no solo, a dissolução do fosfato natural tende a ser maior inicialmente (Novelino et al., 1985), uma vez que as forças de dreno para os produtos da dissolução (P e Ca) não estão, ainda, saturadas (Khasawneh & Doll, 1978). À medida que a dissolução ocorre, o P e o Ca colocados, em solução, perto das partículas de fosfato vão restringindo a continuidade desse processo. Há, assim, inicialmente, maior aumento do P-lábil do solo, que, com o tempo, vai-se tornando exponencialmente menor, seguindo o modelo de dissolução do fosfato. Como a transformação de P-lábil em não-lábil é também maior inicialmente e exponencialmente decrescente com o tempo de equilíbrio, os dois processos (dissolução e formação de P não-lábil) tendem a anular o possível acúmulo inicial de P-lábil no solo. Conseqüentemente, o decréscimo de P-lábil, proveniente de um fosfato natural, com o tempo, tende à linearidade. Uma das características positivas do “P não-lábil” constituinte de fosfatos naturais de baixa reatividade, como os brasileiros em geral (Raij & Van Diest, 1979), é o fato de sua transformação em lábil, ou, de maneira mais adequada, sua solubilização, ser viabilizada por técnicas conhecidas (Cap. 6. Fontes Minerais de Fósforo). Por outro lado, o que se solubiliza desses fosfatos, no solo ou na indústria, poderá ser transformado em formas não-lábeis, e nosso controle sobre sua reversibilidade, se algum, é ainda muito precário em termos práticos, como será visto mais adiante.

    Em trabalho com amostras de solos altamente intemperizados de cerrado, a reversibilidade do P não-lábil formado ao P-lábil que lhe deu FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





origem foi avaliada (Campello et al., 1994). Amostras de seis Latossolos foram submetidas, na presença e na ausência de calagem, a uma dose de 300 mg dm-3 de P no solo, na forma de KH 2PO 4, comparativamente à nãoadição de P, e foram incubadas por 45 dias, com a umidade do solo elevada à capacidade de campo. Findo esse período, foram feitas 15 extrações sucessivas de P pela Resina de Troca Aniônica (RTA), como medida de Plábil. O teor total de P-lábil, obtido pelas extrações sucessivas, relativamente ao teor inicialmente aplicado, variou, em média, de 34 a 57%, diminuindo com o aumento do teor de argila ou da CMAP. A calagem não alterou o teor de P-lábil recuperado pela RTA. O método da Resina, utilizando apenas uma extração, subestimou o P-lábil total obtido na sucessão de extrações até 58%, e esses valores correlacionaram-se, positivamente, com argila e com CMAP. A participação do P não-lábil, reversível a lábil, medida pela RTA, foi muito pequena - inferior a 2% (Quadro 10). Essa reversibilidade do P não-lábil foi independente da aplicação, ou não, de calcário e de características do solo. Deve-se considerar que a pequena (mínima) recuperação do P não-lábil formado deu-se com um tempo de equilíbrio de 45 dias apenas, o que, em termos práticos, quando se pensa em ciclos ou rotações de cultivos, é muito cur to. Portanto, a estabilidade do P não-lábil deverá ser maior quando se considerar um tempo de contato maior. A dificuldade de liberar o P anteriormente na forma não-lábil para forma acessível à planta, como a forma lábil, foi demonstrada em trabalhos anteriores. Todavia, o trabalho de Fernández R. (1995) mostra aumento médio no valor do P-remanescente (PR) de 9,3 vezes (um deles com aumento de 17,8 vezes) entre os cinco solos com maior CMAP (Quadros 6 e 11), submetidos à redução microbiológica (RM) na presença da sacarose, comparativamente ao solo nas condições naturais. Esse tratamento apresentou efeitos semelhantes àqueles mais drásticos, como o OX, particularmente para os últimos cinco solos, mais oxídicos (Quadro 11). Diversos trabalhos têm mostrado correlação significativa entre PR e CMAP do solo (Alvarez V., 1982; Bahia Filho, 1982; Muniz et al., 1987). No trabalho de Fernández R. (1995), essa correlação foi altamente significativa (-0,963**). Portanto, o que se mediu (Quadro 11) foi, indiretamente, a CMAP dos solos submetidos aos diferentes tratamentos. Alguns solos submetidos ao CDB tiveram valor máximo de PR, com um valor de CMAP igual a 0,0 mg g -1 de P. Outros tiveram menor valor de PR (solo LV-2). Todavia, esse decréscimo drástico do valor de PR nos últimos cinco solos com o tratamento RM não permaneceu com o tempo de equilíbrio da dose de 300 mg kg -1 de P com os solos, uma vez que este e os demais tratamentos não interferiram de maneira tão forte sobre a recuperação de P pelas extrações sucessivas com a RA (Quadro 6). As reações de adsorção de P FÓSFORO EM SOLO

E





Quadro 10. Eficiência da Resina de Troca Aniônica (RA) como medida de fósforo-lábil

e reversibilidade da forma não-lábil à lábil, num intervalo de três dias entre séries de três extrações, num total de 15 extrações, em amostras de solos que receberam 300 mg kg-1 de P, na ausência e na presença de corretivo ∆P-lábil recuperado pela RA(1) Solo

1a extração -3

mg dm

(3)

%

∆P não-lábil(2) C(5)

Total de extrações -3

mg dm

(4)

%

%

Residual -3

mg dm

Recuperado pela RA (6)

%

-3

(7)

mg dm

%

D(8)

Sem calagem LE LV1 LV2 LV3 LV4 LV5 Média LE LV1 LV2 LV3 LV4 LV5 Média

105,23 88,18 92,01 78,70 52,81 47,05

35,08 29,39 30,67 26,23 17,60 15,68

171,22 147,60 172,29 129,00 117,38 111,05

57,07 49,20 57,43 43,00 39,13 37,02

38,54 40,26 46,60 38,99 55,01 57,63

128,78 152,40 127,71 171,00 182,62 188,95

42,93 50,80 42,57 57,00 60,87 62,98

0,22 1,78 0,00 2,09 2,29 5,44

0,07 0,59 0,00 0,70 0,76 1,81

0,001 0,012 0,000 0,016 0,020 0,049

77,33

25,78

141,43

47,14

46,17

158,58

52,86

1,97

1,81

0,016

45,46 49,14 48,86 56,15 57,25 66,09

4,11 2,90 3,50 1,60 1,49 4,16

1,37 0,96 1,17 0,53 0,50 1,39

0,025 0,020 0,024 0,012 0,012 0,041

53,83

2,96

0,99

0,022

109,90 92,57 81,63 82,13 69,53 47,11

36,63 30,86 27,21 27,38 23,18 15,70

163,62 147,80 148,93 131,56 128,25 101,73

54,54 50,86 51,14 43,85 42,75 33,91

Com calagem 32,83 136,38 37,37 153,00 45,19 151,07 37,57 168,44 45,79 171,75 53,69 198,27

80,48

26,83

136,98

46,18

42,07

163,15

Fonte: Campello et al. (1994). (1)

Diferença entre o P-lábil recuperado com a aplicação de 300 mg dm -3 e o P-lábil recuperado sem a adição de P; (2) Diferença entre o P não-lábil recuperado com a aplicação de 300 mg dm -3 e o P não-lábil recuperado sem a adição de P (residual); o não-lábil recuperado pela Resina é o somatório dos valores de P-extraído toda vez que o valor encontrado era maior que o obtido na extração anterior; (3) Percentual de P recuperado com a primeira extração, em relação ao aplicado; (4) Percentual de P total recuperado, em relação ao aplicado; (5) Percentual de P não recuperado com a primeira extração; (6) Percentual de P não-lábil residual em relação ao aplicado; (7) Percentual de P não-lábil recuperado pela Resina, em relação ao aplicado; (8) Relação entre P não-lábil recuperado pela Resina e P-lábil.

aos solos, rápidas inicialmente e exponencialmente mais lentas com o passar do tempo, não se concretizaram, como esperado. Assim, os tratamentos que causaram, de modo geral, diminuição expressiva no PR, com uma hora de contato com o solo, não mantiveram esse efeito num período de contato de 30 dias do P com o solo. Razões para esse efeito do tempo, recompondo pelo menos em parte a CMAP do solo, não são claras. O efeito do tratamento RM poderá ser explicado pela presença de ácidos orgânicos provenientes da fermentação da sacarose (Schwertmann & Taylor, 1989; Morelli & Bortoluzzi, 1992). Aparentemente, esse efeito cessou com a secagem e lavagem das amostras e incubação do solo com a dose de P adicionada, com rápida mineralização dos compostos orgânicos FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





Quadro 11. Fósforo-remanescente (PR) (1) de amostras de solos nas condições naturais

(CN), submetidas à redução microbiológica (RM), na presença de sacarose, e a extrações sucessivas, com oxalato de amônio (OX) ou com citrato-ditionitobicarbonato de sódio (CDB) Solo

CN

RM

____________________________________ PR

AQd LEm-1 LEm-2 LVm LA-1 LA-2 LVa-l LVa-2 LV-1 LE LV-2

37,1 21,1 38,1 29,9 29,9 46,1 3,4 4,8 4,6 3,2 1,8

49,8 41,0 52,7 45,8 45,8 51,2 33,0 33,9 34,9 31,2 32,1

OX

CDB

(mg L -1 ) ____________________________________ 57,9 60,0 54,4 59,4 56,7 60,0 49,8 58,4 55,8 60,0 60,0 60,0 24,2 47,0 26,4 44,5 18,9 47,0 39,9 35,8 18,9 27,2

Fonte: Fernández R. (1995). (1)

Concentração de P na solução de equilíbrio após agitar 60,0 mg L -1 de P em solução de CaCl 2 0,1 mol L -1, por uma hora, numa relação solo:solução de 1:10.

anteriormente formados. As condições hidromórficas de um solo, proporcionando a redução do Fe 3+ a Fe2+ e a manutenção de compostos orgânicos diversos, provenientes de processos fermentativos, são favoráveis à redução e à manutenção da CMAP em valores baixos, não permitindo que o solo expresse seu caráter-dreno, mesmo que em ambiente tr opical. Há, portanto, no solo hidromórfico, algo mais que baixo potencial redox, favorecendo a maior disponibilidade de P para as plantas. Há também acúmulo de matéria orgânica, com a manutenção de ácidos orgânicos, que neutralizam e complexam os sítios de adsorção de P presentes, dada a limitada disponibilidade de oxigênio no sistema (Schwertmann & Taylor, 1989).

FÓSFORO EM SOLO

E





FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM


 

   




 Neste capítulo, discutem-se as fontes minerais de P para as plantas, com ênfase nos fosfatos naturais (FNs). As fontes solúveis são discutidas ao longo de todo o texto, com informações que evidenciam a forte competição entre solo e planta pelo P desses fosfatos, às vezes considerados “demasiadamente” solúveis, particularmente quando aplicados em solos com maior fator capacidade de P (FCP) e para cultivos de maior duração. Inicialmente, discutem-se de maneira mais aprofundada os FNs. No final, são apresentadas algumas informações gerais sobre a obtenção e concentrações de nutrientes em algumas fontes de P industrializadas, mais solúveis, utilizadas com maior freqüência em nossas condições.

  A incorporação de novas áreas à agricultura brasileira, a baixa disponibilidade de P desses solos, a existência de grandes jazidas de FN em diversas regiões do País e as facilidades atuais de importação de FNs de maior reatividade (1) têm feito com que a utilização desses fosfatos in natura seja um atrativo (2) . Essa utilização tem como problema principal a baixa reatividade, particularmente dos FNs brasileiros, e, como conseqüência, a baixa ou lenta liberação de P para as plantas, na maioria dos casos. Assim, a utilização desses materiais tem ocorrido mais como fosfatagem corretiva, com a aplicação de 1 ou mais t ha -1, sobre toda a área e incorporação com arado ou grade. Essa fosfatagem corretiva tem como idéia básica elevar o teor de P-disponível do solo a uma faixa pelo menos razoável. Visa, portanto, corrigir, pelo menos parcialmente, a carência de P de um solo para que uma adubação de implantação, no sulco ou na cova de plantio, feita com uma fonte solúvel, de disponibilidade “imediata”, traga maiores respostas da planta à fertilização fosfatada. Todavia, sabe-se que a aplicação apenas de FN de baixa reatividade não é, em muitos casos, adequada, uma vez que a pequena quantidade de P geralmente liberada, a curto prazo, não é satisfatória para o crescimento inicial da planta e, muitas vezes, também, não o é para o crescimento posterior, dada a formação de P não-lábil, com o (1)

Reatividade é uma propriedade intrínsica ao FN e, por conseguinte, independente de condições outras, como de solo ou de planta, a que o FN possa ser submetido (Rajan et al., 1996). Independentemente dessas condições, pode-se dizer que os fosfatos de Gafsa ou de Norte Carolina são mais reativos que os fosfatos de Araxá ou de Patos. (2) Estima-se que as jazidas de fosfatos naturais no mundo, atualmente conhecidas, deverão durar por mais quatro séculos, aproximadamente, para o padrão atual de consumo (Mengel, 1997).

FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM


Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO



tempo (Cap. 12. Aplicação Localizada do Fertilizante Fosfatado e Cap. 14. Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado). A adubação de implantação ou de “arranque”, feita com fonte solúvel, é a causa para a resposta inicial da planta, dado o equilíbrio estabelecido entre o crescimento rápido, a maior demanda de P ocorrida nessa fase e uma grande disponibilidade inicial de P dessa fonte. Todavia, alguns FNs de maior reatividade, como o Gafsa e o Norte Carolina, têm-se mostrado tão ou mais eficientes para suprir P para plantas de ciclo curto quanto as formas mais solúveis, como os superfosfatos. Pode-se, então, ter na fosfatagem corretiva com FN de baixa reatividade, dentro de certos limites (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil), uma preocupação maior com o solo, para que seu nível de P-diponível aumente (com novas aplicações) de maneira gradual, com o tempo, o que poderia ser conseguido com uma fonte de P bem mais barata que as solúveis. Portanto, a baixa eficiência dos FNs em curto prazo pode ser compensada pelo baixo custo do material aplicado. E, necessariamente, paga-se bem mais pela alta resposta à fonte solúvel aplicada na implantação da cultura. Procura-se neste capítulo sumariar informações disponíveis sobre os FNs utilizados, in natura , como fonte de P para as plantas, com ênfase nas nossas condições.

        A utilização eficiente de fosfatos naturais in natura , como possível fonte eficiente de P para as plantas, é dependente de condições relacionadas com o próprio FN(1), com o solo onde são aplicados e com a planta cultivada (Figura 1).

(1)

Há os FNs de origem ígnea e os metamórficos, muito pouco reativos, com estrutura cristalina compacta, sem superfície adicional interna (material com pequena superfície específica), com provável menor presença de minerais acessórios. Por outro lado, os de origem sedimentar apresentam estrutura microcristalina pobremente consolidada, com grande superfície específica. A substituição isomórfica do PO43- por CO32- na apatita (aumento de moles de CO32- por mol de apatita, por exemplo) causa decréscimo no tamanho do cristalito e aumento na superfície específica (m2 g-1) do material. Portanto, o aumento do conteúdo de carbonato na apatita leva a uma reatividade maior da rocha fosfática (Khasaweh & Doll, 1978; Lehr, 1980; Hammond et al., 1986; Rajan et al., 1996). Enquanto a relação molar CO 3 /PO4 no FN de Norte Carolina é de 0,26 (material reativo), no de Patos de Minas é de 0,02 (material muito pouco reativo) (Smyth & Sanchez, 1982b). Os FNs de Jacupiranga, Araxá, Tapira, Catalão e Anitápolis são de origem ígnea. O FN de Patos é de origem sedimentar (Born & Kahn, 1990). O termo “fosforita” tem sido também usado para os FNs de origem sedimentar. Além das formas cálcicas, os FNs são encontrados na forma de compostos de Fe e de Al, como: AlPO4.2H2O (variscita) e FePO4.2H2O (estrengita). Ao contrário das apatitas, esses FNs têm a solubilidade aumentada com o aumento do pH do solo (Olsen & Khasawneh, 1980).

FÓSFORO EM SOLO

E





P-planta Ca-planta Umidade

Difusão b

FN [C a 3 (P O 4) 2 ] (1)

+ 4H +

3 Ca 2 +

a

2 H 2P O 4

+4OH -

d

-

Ca-Solo CTC, lixiviação

c

P-Solo e

P-lábil

.

P nã o-lábil

Difusão

Figura 1. Reações e processos envolvidos na solubilização de fosfato natural (1) em

solo.

Particularmente para os FNs menos reativos, insolúveis em água, é necessário o suprimento de acidez (prótons) para que alguma dissolução se inicie. Portanto, o suprimento de prótons (H +) torna-se particularmente importante para a dissolução de FNs de baixa reatividade (Robinson et al., 1994). Para que H + apareça nos produtos da dissolução (H 2PO 4-) é necessário que seja suprido para o FN, que “não” o tem em sua constituição (Figura 1). Esse suprimento de prótons para o FN pode ser feito na indústria pela adição de ácido sulfúrico (H 2SO 4), produzindo superfosfato simples (SS), ou pela adição de ácido fosfórico (H 3PO 4), produzindo superfosfato triplo (ST)(2) (Young & Davis, 1980). O suprimento de prótons pode, também, ocorrer ao se aplicar o FN em solos mais ácidos. A literatura é consistente em dizer que uma das condições favoráveis à solubilização de FNs apatíticos é sua aplicação em solos ácidos (Kasawneh & Doll, 1978; Goedert & Lobato, 1980; Cantarutti et al., 1981; Novelino et al., 1985; Hammond et al., 1986; Robinson & Syers, 1990, 1991; Robinson et al., 1992, 1994; Rajan et al., 1996). Essa acidez necessária à dissolução do FN pode, também, ser suprida pela planta (Raij & Van Diest, 1979; Gillespie & Pope, 1990a,b; Saleque & (1)

Fluor-apatita: 3Ca3(PO4)2.CaF2; hidróxido-apatita: 3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2; carbonato-apatita: 3Ca3(PO4)2.CaCO3. Dissolução da fluor-apatita em meio ácido (Hammond et al., 1986): Ca10(PO4)6F2 + 12H+ ↔ 10Ca2+ + 6H2PO4- + 2F-. (2) Pode-se, também, produzir ácido fosfórico a partir de apatitas pela adição de maiores quantidades de H2SO4 (Robinson, 1980) : Ca10(PO4)6 F2 + 10 H2SO4 + 10.nH2O → 10 CaSO4.nH2O + 6H3PO4 + 2HF.

FÓSFORO

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PLANTA

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Kirk, 1995; Bolan et al., 1997). O efeito acidificante da rizosfera de algumas plantas é comentado ao longo deste texto (Cap. 12. Aplicação Localizada do Fertilizante Fosfatado). A acidificação da rizosfera da leguminosa “black locust” (Robinia pseudoacacia L.) em amostras de seis solos foi de 1,0 a 1,5 unidade de pH, em relação à massa de solo (Gillespie & Pope, 1990a). Esse efeito acidificante da rizosfera aumentou a recuperação estimada de P de três FNs com reatividades distintas, pela planta, nos mesmos solos, de 40 a 300%, em relação à não-acidificação (Gillespie & Pope, 1990b). O grau de acidificação (pH) do solo por diferentes espécies correlacionou-se significativamente (r = -0,883**) com o P acumulado na planta, proveniente de diferentes fosfatos (superfosfato triplo; Maranhão, um fosfato de alumínio calcinado; Hiperfosfato-Gafsa e os fosfatos Alvorada, Mali e Patos) (Raij & Van Diest, 1979). A relação entre equivalentes de cátions absorvidos/equivalentes de ânions absorvidos (íntima e negativamente relacionada com o pH da rizosfera) mostrou-se, também, relacionada (r = 0,893**) com o P absorvido. O fosfato do Maranhão e o Gafsa apresentaram eficiências semelhantes, enquanto os outros fosfatos somente foram fontes satisfatórias de P para “buckwheat” ( Fagopyrum esculentum ) e, em menor grau, para a soja. É interessante observar, nesse trabalho, que, embora a soja tenha sido, entre as espécies (trigo, capim colchão - Paspalum plicatulum , milho, capim-meloso - Melinis minutiflora , soja e “buckwheat”), a que manteve os maiores valores de pH do solo, sua eficiência em absorver P dos FNs menos reativos aparentemente está ligada à sua grande absorção de Ca, inferior apenas à do “buckwheat”. Essa grande absorção de Ca pela soja (como pelo “buckwheat”) a identifica como eficiente dreno-Ca, intimamente ligado à solubilização de FN (Figura 1), como será visto neste capítulo. Procurando avaliar o efeito da acidez do solo sobre a efetividade do fosfato de Araxá no suprimento de P para a planta, Viégas (1991) desenvolveu interessante trabalho onde procurou separar o efeito da acidez sobre as reações do fosfato com o solo do efeito sobre o comportamento da planta. Para isso, o autor incubou uma única dose de P (200 mg kg -1 de P total no solo) com amostras de nove solos com diferentes níveis de acidez (pH H2O 4,5; 5,0; 5,5; 6,0 e 6,5). Após 40 dias de incubação, cada tratamento recebeu corretivo, de modo que o pH final fosse elevado para 6,5, quando, se cultivou sorgo. Os diferentes níveis de acidez do solo alteraram, diferentemente, o crescimento e a absorção de P pelo sorgo. Embora, com o aumento do pH de incubação, houvesse um decréscimo na disponibilidade de P, para valores de pH acima de 5,5, em alguns solos a produção de matéria seca voltou a crescer até pH 6,5 (Quadro 1). A efetividade do fosfato FÓSFORO EM SOLO

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


de Araxá, de natureza curvilinear, como fonte de P para a planta, ante a elevação do pH, passando por um ponto de mínimo numa região intermediária de acidez, poderia estar ligada à presença de fosfato férrico em sua estrutura, forma instável para valores mais elevados de pH (Lindsay, 1979). Entretanto, informações disponíveis sobre esse fosfato indicam a presença de Fe, mas na forma de oxidróxidos (Born & Kahn, 1990). Como será observado ao longo deste capítulo, a maior acidez, que proporciona maior solubilização de fosfatos cálcicos pouco reativos, leva, também, a uma maior formação de P não-lábil (dreno-solo), enquanto, para valores mais elevados de pH, o dreno-planta seria favorecido, em relação ao dreno-solo. Como esses dois efeitos atuam em direções opostas, para solos com características do A-3 e A-5 (Quadro 1), o dreno-planta seria favorecido com valores acima de 5,5, mesmo sendo esta a condição para menor solubilidade do fosfato. Sobre a necessidade de ambiente ácido para favorecer a dissolução de FNs, particularmente para os menos reativos, fica a dúvida sobre a maior ou menor participação de cada um dos componentes da acidez de um solo sobre a dissolução desses fosfatos. Seria a maior presença de H + ou de Al 3+, intimamente relacionados entre si em solos minerais ácidos, envolvida na dissolução de FNs? Condições ácidas necessárias à maior solubilização de FNs são coincidentes com teores baixos de Ca e altos de Al trocáveis, condições Quadro 1. Efeito da incubação de fosfato de Araxá, para diferentes níveis de acidez, em amostras de solo, sobre o crescimento de sorgo ( Yˆ)

pH (1)

Solo

4,5

5,0

5,5

________________________ Produção

A-3 A-5 A-6

4,40 4,41 2,94

2,81 3,90 2,00

6,0

6,5

T (2 )

de matéria seca (g/vaso) ________________________ 2,87 2,85 2,24

3,01 3,28 1,40

2,95 3,36 1,36

1,13 2,11 1,00

_________________________________________________ Equação ________________________________________________

A-3

Y = 261,5 - 137,11**pH + 24,18** pH 2 – 1,41 pH 3

(R 2 = 0,985) pH = 5,4(3)

A-5

Y = 30,0 - 9,22**pH + 0,79** pH 2

(R 2 = 0,877) pH = 5,8(3)

A-6

Y =

(R 2 = 0,825) pH = 6,5(3)







6,1 - 1,76**pH

Fonte: Viégas (1991). (1)

Valores de pH correspondentes ao ambiente de incubação da fonte de P. Para o crescimento da planta, todos os valores de pH foram elevados para 6,5; (2) Solo sem adição de P; (3) pH correspondente à menor produção; ** significativo a 1%. FÓSFORO

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SOLO

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PLANTA

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

também consideradas favoráveis à solubilização de FNs (Chu et al., 1962; Khasawneh & Doll, 1978; Mackay et al., 1986). Não obstante, outros autores consideram que a adsorção/precipitação de Al, presente em solos ácidos, às partículas de apatita, recobrindo-as, poderia restringir-lhes a solubilização (Novais & Ribeiro, 1982; Junqueira & Ribeiro, 1983; Couto & Novais, 1986). Smyth & Sanchez (1982b) verificaram que maior acidez tamponada e concentrações mais altas de Al trocável em amostras de sete solos da região de cerrado do Distrito Federal não promoveram a maior dissolução dos FNs de Patos e de Norte Carolina. Braga & Neves (1981) também verificaram que o fosfato de Patos foi fonte mais efetiva de P para a planta (sorgo), em solos com menores teores de Al trocável (correlação significativa a 1%). Embora, nesse último caso, esse resultado possa ter como causa o Al tóxico, que limitou a absorção de P pela planta, não se pode descartar a hipótese de capeamento das partículas do fosfato pelo Al, restringindo-lhes a dissolução. De modo semelhante, a adsorção/precipitação de Fe (Martins et al., 1989) seria responsável por menor solubilização do FN. Essa possibilidade de capeamento de partículas de FN por óxido férrico hidratado, restringindo a solubilização do fosfato, foi também aventada por Robinson et al. (1992).

 Com a dissolução do FN no solo (Figura 1), há aumento da concentração de Ca e de P nas vizinhanças das partículas de FN, tendendo a um equilíbrio e restringindo a dissolução do FN. A retirada ou diminuição desses produtos da dissolução fará com que o equilíbrio se desloque para a direita, aumentando a taxa de dissolução do FN. Essa maior dissolução deverá ocorrer, portanto, em condições de maior dreno para o Ca 2+ e para o H2PO 4- (1) . O solo é um dreno de grandeza variável, tanto para Ca 2+ como para H 2PO 4-. Para o mesmo tipo de argila, ambos os drenos aumentam com o aumento do teor de argila. O tipo de argila, definido, por exemplo, por uma condição de maior ou menor intensidade de intemperismo, fará com que a presença de argila mais ou menos ativa defina maior ou menor caráter-dreno-Ca. A intensificação do dreno-Ca (maior CTC), de modo geral, significa diminuição do dreno-P (adsorção de P) ou do fator capacidade de P do solo (FCP). Uma questão freqüente é a importância de ter maior drenoCa (maior CTC) ou maior dreno-P (maior CMAP) como condição mais (1)

Para condições de pH de solo cultivado, H2PO4- é a forma predominante de P em solução. A participação de HPO4- (também absorvida pela planta) torna-se maior com o aumento do pH do meio (Lindsay et al.,1989).

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favorável à dissolução de FN. O simples fato de ter, no solo, um sistema muito mais tamponado para P do que para Ca (1) indica que maior dreno-Ca deve ser mais crítico que maior dreno-P, como condição para maior dissolução de FN. Portanto, a dissolução de FN deverá ser mais intensa em solos com maior CTC e, particularmente, com maiores teores de MO. Pode-se, ainda, considerar que maior absorção de Ca pelas plantas, bem como maior difusão e lixiviação de Ca do que de P, de modo geral, deverá ter efeito particular sobre a dissolução de FN em solos. A comparação entre pH, dreno-P e dreno-Ca mostrou que o dreno-Ca foi a condicionante mais importante da dissolução do fosfato de Gafsa em laboratório (Robinson & Syers, 1990). Para isso, uma amostra do fosfato de Gafsa, em sacos de diálise, foi submetida à dissolução, na presença de acidez (pH tamponado), de um gel de óxido férrico hidratado, como drenoP, e, ou, de uma membrana de troca catiônica, como dreno-Ca, por um período de até 44 dias (Quadro 3). Em trabalho subseqüente, Robinson & Syers (1991) verificaram que a adição de Resina de Troca Catiônica a amostras de solos, para aumentar-lhes o dreno-Ca, foi altamente efetiva em aumentar a dissolução do fosfato de Gafsa. Observou-se, também nesse trabalho, que a dissolução do Gafsa com 44 dias de equilíbrio com as amostras de solo correlacionou-se melhor com a concentração de Ca na solução do solo (r = -0,91). Em trabalho subseqüente, Robinson et al. (1992) avaliaram o efeito da acidez e do dreno-P em diferentes amostras de solos e do dreno-Ca, alterado pela adição de di ferentes quantidades de Resina de Troca Catiônica aos solos, sobre a dissolução de quatro FNs durante 60 dias. Utilizaram um fosfato mais reativo (Gafsa), dois intermediariamente reativos (da Jordânia e do Norte da Flórida) e um considerado não-reativo (Tundulu de Malawi). Com exceção do fosfato não-reativo, a dissolução dos outros fosfatos foi altamente dependente do dreno-Ca. Um aumento de duas vezes no dreno-Ca causou um aumento de 44 a 120% na dissolução dos fosfatos. O fosfato não-reativo teve uma dissolução máxima entre 8 e 22% em condições ótimas de suprimento de H + e de dreno-Ca. A importância do dreno-Ca para a dissolução de FN é corroborada em outros trabalhos (Robinson et al., 1994; Bolan et al., 1997). Robinson et al. (1994) observaram uma dissolução de todo o FN de Gafsa em dois anos, em solo com o pH H2O (1)

A concentração de P na solução do solo é, normalmente, inferior a 0,006 mmol L-1, enquanto a de Ca, em um LA álico textura muito argilosa, da região amazônica, de 0 a 15 cm de profundidade, foi de 0,22 mmol L -1, em condição natural, elevando-se para 2,74 mmol L-1 depois de calagem com 4,4 t ha-1 de calcário calcítico (Dr. T. Jot Smyth, informação pessoal). A comparação entre Ca-solução/P-solução sugere um tampão, ou fator capacidade, para Ca no solo, nessas condições, 457 vezes menor que para P.

FÓSFORO

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SOLO

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PLANTA

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


corrigido para 5,8, com carga variável com pH (CTC pH-dependente ), contra apenas 50%, nesse mesmo período, em solo com pH H2O corrigido para 5,8 e apenas com carga permanente (CTC permanente ). O efeito positivo da CTC pH-dependente sobre a dissolução do FN mostra a par ticipação do aumento do dreno-Ca, com a aplicação do corretivo. Nesse caso, aumentou-se o pH do solo com a calagem, mas aumentou-se, também, o dreno-Ca, o que não acontece no solo, teoricamente, apenas com CTC permanente . A maior eficiência do FN de Norte Carolina, em condições de solos orgânicos, mais que em solos minerais (Barnes & Kamprath, 1975), aparentemente justifica o efeito da CTC pH-dependente , bem maior nos solos orgânicos, sobre a dissolução do FN. Assim, solos com valores de pH final iguais(1) podem diferir quanto à dissolução de FN, dadas as diferenças entre eles quanto à CTC (grandeza e dependência a pH), como medida do drenoCa, e quanto à adsorção/fixação de P (FCP), como medida do dreno-P (Smyth & Sanchez, 1982b). A maior presença de Ca na solução de solo que recebeu CaCO 3 em quantidades equivalentes a SrCO 3 (valores semelhantes de pH final), diminuindo a dissolução de FN de Norte Carolina, é discutida por Khasawneh & Doll (1978) (Quadro 4). Deve-se lembrar que o FN de Norte Carolina é bem mais reativo que nossos FNs apatíticos.

 O comportamento diferencial entre plantas quanto à eficiência em absorver P de diferentes fontes de FN é compreendido pelo que já se Quadro 3. Efeito de pH, de dreno-P e de dreno-Ca sobre a dissolução de fosfato natural

de Gafsa em 44 dias de equilíbrio pH 6,1 4,5 6,2 4,5 6,2 4,5 4,5

Dreno-P

Dreno-Ca

Dissolução de P

mg P

mg Ca

%

0 0 50 50 0 0 50

0 0 0 0 48 48 48

1,5 6,0 3,2 9,8 30,0 60,0 95,0

Fonte: Robinson & Syers (1990). (1)

Além da acidez ativa, a acidez potencial, ou “estoque” de H+ (tampão da acidez), é importante fator responsável pela dissolução de FNs cálcicos (Robinson & Syers, 1991; Robinson et al., 1994).

FÓSFORO EM SOLO

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


Quadro 4. Crescimento de milho em amostra de solo submetido a dois corretivos da

acidez(1) e a doses de fósforo, na forma de fosfato natural de Norte Carolina

Dose de P m g v a s o -1

CaCO3 D2

D0

SrCO3 D3 g v a s o - 1

_________________________________________________________

D2

D3

_________________________________________________________

150

6 4 ,0

4 0 ,4

1 6 ,4

5 6 ,7

3 8 ,6

300

8 6 ,5

6 5 ,3

2 0 ,6

7 6 ,3

5 5 ,1

600

1 1 1 ,4

8 7 ,2

2 2 ,2

1 0 5 ,5

7 2 ,7

0

9 ,6

9 ,9

8 ,2

9 ,2

8 ,5

Fonte: Khasawneh & Doll (1978). (1)

Os níveis de calagem D 2 e D3 representam 32 e 60 meq kg -1 dos corretivos no solo.

discutiu até agora (Figura 1). Uma planta pode ser fonte de prótons, ao acidificar sua rizosfera, bem mais que outra, como também pode ser dreno de P e de Ca, com grandezas variáveis entre genótipos. Lê-se, com freqüência, a afirmativa de que os fosfatos apatíticos brasileiros são de má qualidade como fonte natural de P para as plantas, que sua utilização deve restringir-se a alguns poucos casos de cultivos perenes e que a aplicação desses fosfatos em solos com pH superior a 5,5 não deve ser recomendada. Todavia, resultados experimentais, obtidos por Goepfert et al. (1976), citados por Raij et al. (1981), assinalam que pode haver exceção a essas afirmativas. A seguir, o texto, apresentado por Raij et al. (1981, p.59): “Goepfert et al. (1976) apresentaram resultados experimentais de quatro anos para soja, cultivada em solos ácidos do Rio Grande do Sul, comparando aplicações de fosfatos com e sem calagem e como adubação de correção e de manutenção. Na média, para os quatro anos, os efeitos dos fosfatos foram surpreendentes, em qualquer modo de aplicação, como mostraram os resultados no quadro… nota-se que os fosfatos naturais proporcionaram melhores produções mesmo em presença da calagem, o que aparentemente iria contra o fato conhecido de que a acidez dos solos favorece a dissolução desses adubos no solo. Ocorre que a cultura da soja beneficia-se com a calagem e nisso deve ser encontrada a explicação para as melhores produções. Mesmo assim, surpreende-se um pouco que, mesmo fosfatos de baixa reatividade, como Araxá e Jacupiranga, tenham permitido produtividade ao nível das proporcionadas pelo superfosfato”. FÓSFORO

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SOLO

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PLANTA

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


Estudos mais recentes têm demonstrado o expressivo efeito da acidificação da rizosfera de plantas sobre a solubilização de FN. Plantas supridas de N amoniacal apresentam valores de pH da rizosfera até duas unidades inferiores ao do solo não-rizosféri co (Marschner, 1991). De modo semelhante, leguminosa-arbórea inoculada com rizóbio apresenta forte acidificação da rizosfera (Gillespie & Pope, 1990a,b). Esse efeito acidificante da rizosfera e a grande absorção de P e de Ca (Raij & Van Diest, 1979) pela soja, provavelmente, são as razões dos excelentes resultados encontrados por Goepfert et al. (1976), citados por Raij et al. (1981), para fosfatos de baixa reatividade, como o de Araxá (Quadro 5). Portanto, quando se generaliza a não-adequabilidade da aplicação de FNs de baixa reatividade em solo com pH superior a 5,5, pode-se incorrer num equívoco, ao desconsiderar o pH da rizosfera (1) da planta cultivada. Assim, um pHH2O = 6,0 na massa do solo pode ser reduzido a 4,5 na rizosfera, condição favorável à solubilização ( aproveitamento pela planta ) desses fosfatos (Gillespie & Pope, 1990a). Pode-se, ainda, considerar que a utilização do fosfato de Araxá em solo de textura média ou arenoso com acidez pouco tamponada, para plantas com acidificação da rizosfera, como leguminosas em geral, e plantas com absorção preferencial de N na forma de NH 4+, como o eucalipto (Novais et al., 1990), poderá trazer bons resultados mesmo com valores mais elevados do pH desses solos. Quadro 5. Produção de soja em resposta a diferentes fosfatos, na presença e ausência

de calcário, em solos ácidos do Rio Grande do Sul. Médias de quatro anos de produção, em três solos e em três locais Fosfato

Adubação corretiva (1 )

Adubação localizada Sem calcário

Com calcário

Sem calcário

Com calcário

kg ha -1 __________________________________________________

__________________________________________________

Superfosfato triplo Gafsa Marrocos Jacupiranga Araxá Testemunha

1.673 1.740 1.647 1.610 1.590

2.110 2.147 1.983 2.093 2.090

1.745 1.703 1.643 1.627 1.600

2.037 2.387 2.020 1.970 1.957

983

1.119

983

1.119

Fonte: Goepfert et al. (1976), citados por Raij et al. (1981). (1)

Aplicação a lanço, com incorporação.

(1)

Plantas submetidas a estresse de P estimulam a secreção de H+ pelas raízes, proporcionando aumento da disponibilidade de P do solo deficiente (Moorby et al., 1988).

FÓSFORO EM SOLO

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


Embora a dissolução total de um FN aumente com o aumento da dose aplicada no solo, a taxa de dissolução (unidade dissolvida/unidade aplicada) diminui. Dá-se isso como conseqüência de limitações impostas ao sistema pela competição por acidez e por drenos do solo, para os produtos Ca e P da dissolução do FN (1). Algum aumento da dissolução, proporcionado pela planta, como dreno para esses elementos, como conseqüência da produção de mais biomassa, em resposta à maior dose de FN, poderá acontecer. Todavia, deve-se ter em mente que o dreno-planta, tanto para P como para Ca, é muito menor que o dreno-solo (2). E como aumentar o dreno-solo para um FN em um cultivo? A aração e a gradagem de solos que receberam FN anteriormente devem causar maior dissolução desse material. Com a mudança das partículas do FN de lugar, aumenta a chance de que elas se localizem em uma região ainda não enriquecida com Ca e P (Kirk & Nye, 1986). Com essa mudança de posição da partícula de FN, tem-se efeito semelhante à renovação dos drenos para Ca e para P. Esse efeito foi avaliado por Novais et al. (1985). Para isso, foram testadas doses do fosfato de Araxá, em condições de laboratório e de casa de vegetação, correspondentes a 0, 1,0 e 3,0 t ha -1, em um Latossolo VermelhoEscuro, com pH H2O = 4,0, P-Mehlich–1 = 2 mg dm -3 e Ca2+ = 0,4 cmol c dm -3. Durante três meses de incubação, os tratamentos foram submetidos a números variáveis de revolvimento ( R). Depois da homegeneização inicial do fosfato com o solo (tratamento Ro ), comum a todos os tratamentos, foram testados, ainda, os tratamentos: R1 = revolvimento aos 45 dias após o início da incubação; R2 = revolvimento aos 30 e 60 dias e R5 = revolvimento aos 15, 30, 60 e 75 dias. No final do período de incubação, determinou-se a dissolução dos FNs pelo aumento do Ca 2+ no solo, como sugerem Khasawneh & Doll (1978). Posteriormente, todos os tratamentos receberam 4,6 t ha -1 de CaCO 3 + MgCO 3, com PRNT = 100%, na relação molar Ca:Mg = 4:1. Os tratamentos receberam, também, adubação básica com macro (-P) e micronutrientes e cultivou-se sorgo granífero. A solubilização do Araxá aumentou com o número de revolvimentos (Quadro 6), de modo particular com o maior número de revolvimentos testado ( R5). Com a maior dose de FN aplicada (3 t ha -1), em relação à menor (1 t ha -1), o efeito do revolvimento (1)

Por mais que se aumente a dose de FN de baixa reatividade em algumas condições experimentais, não se conseguem produtividades tão altas como as obtidas com as fontes solúveis. O crescimento máximo de uma planta pode requerer uma concentração de P na solução do solo maior que o produto de solubilidade do FN permite (Rajan et al., 1996). (2) Enquanto a soja acumula 19 kg ha-1 de P, na planta toda (de Mooy et al., 1973), a capacidade máxima de adsorção de P de um solo está em torno de 1 mg g-1 de P no solo = 2.000 kg ha -1 de P no solo de 0-20 cm de profundidade. A quantidade de 118 kg ha-1 de Ca acumulada na planta toda (de Mooy et al., 1973) pode ser encontrada em 0,30 cmolc dm-3 de Ca no solo, de 0-20 cm de profundidade.

FÓSFORO

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SOLO

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PLANTA

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


decresce, porque diminui a chance de que uma partícula de FN, ao mudar de lugar, encontre uma região não enriquecida pelos produtos da dissolução de outras partículas, confundindo-se o efeito de dose com o de revolvimento, como indicado pela literatura (Kir k & Nye, 1986; Rajan et al., 1996). Todavia, os resultados relativos aos maiores valores de solubilização do Araxá (Quadro 6) não coincidiram com os maiores valores de crescimento e acúmulo de P na planta (Quadro 7). Os tratamentos com o maior número de revolvimentos, que causaram maior solubilização do fosfato, provocaram menor crescimento das plantas e menor acúmulo de P na sua parte aérea. Semelhantemente, Lana et al. (1984) verificaram, ao longo de cultivos de sorgo, que a aplicação de fosfato de Araxá, na forma de partículas menores que Quadro 6. Efeito do número de revolvimentos do solo e de doses do fosfato de Araxá

sobre a solubilização estimada do fosfato Tratamento (1 )

Solubilização

R 0A 1 R 1A 1 R 2A 1 R 5A 1

% 29,6 27,2 32,4 42,7

Tratamento (1 )

Solubilização

R 0A 3 R 1A 3 R 2A 3 R 5A 3

% 24,3 22,6 27,1 30,2

Fonte: Novais et al. (1985). (1) R = revolvimento, tendo como índice o número de revolvimentos durante a incubação; A = fosfato de Araxá, tendo como índice a dose de fosfato testada (t ha -1).

Quadro 7. Efeito do número de revolvimentos do solo e de doses do fosfato de Araxá

sobre a produção de matéria seca e o fósforo acumulado na parte aérea de sorgo Tratamento (1) R 0A 0 R 1A 0 R 2A 0 R 5A 0 R 0A 1 R 1A 1 R 2A 1 R 5A 1 R 0A 3 R 1A 3 R 2A 3 R 5A 3 DMS 0,05 (2)

Parte aérea seca g/vaso

-Revolvimento/Dose fósforo

2,325 2,550 2,603 2,615 4,347 3,240 3,807 2,923 6,203 7,210 6,740 4,863 1,070

P-planta mg/vaso 1,4 1,8 2,2 1,9 4,6 2,7 3,4 2,2 6,6 7,9 6,5 4,0 1,4

Fonte: Novais et al. (1985). (1) R = revolvimento, tendo como índice o número de revolvimentos durante a incubação; A = fosfato de Araxá, tendo como índice a dose de fosfato testada (t ha -1 ). (2) Diferença mínima

siginificativa a 5%, pelo teste de Tukey.

FÓSFORO EM SOLO

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


400 malhas/polegada, levaria a resultados piores que os obtidos com partículas maiores. Pode-se concluir que condições favoráveis à maior dissolução do FN podem levar, também, a uma passagem mais rápida do P da forma lábil, proveniente do fosfato, para a não-lábil, posteriormente. Portanto, técnicas agronômicas, condições de solo e reatividade do fosfato, que favoreçam a dissolução do material, podem ser, também, responsáveis pela transformação mais rápida do P-lábil em não-lábil. Assim, pode-se pressupor que condições de solo favoráveis a menor ou menos intensa solubilização poderão ser mais favoráveis às plantas que as que per mitam solubilização mais rápida de uma fonte de P.

   Importante fator de controle da dissolução de FN, não presente explicitamente na figura 1, é o tempo de contato (equilíbrio) do FN com o solo. A literatura mostra, com freqüência, que o maior tempo de contato solo-fosfato, que causa sua maior solubilidade, causa, também, menor disponibilidade de P para as plantas (Chien, 1977; Khasawneh & Doll, 1978; Bragança, 1979; Novais et al., 1980a, Novelino et al., 1985; Hammond et al., 1986; Rajan et al., 1996), ou menor concentração de P-lábil, medida pela Resina de Troca Iônica (Smyth & Sanchez, 1982b). Pode-se deduzir que, embora haja maior solubilização do FN com o aumento do tempo de contato com o solo, os produtos formados (P não-lábil) apresentam-se mais estáveis que o original, o FN. Para avaliar esse efeito do tempo de contato sobre a solubilização de fosfato de Araxá, Novais et al. (1980a) incubaram três doses do fosfato (0,5, 1,0 e 2,0 vezes a capacidade máxima de adsorção de P do solo - CMAP) com amostras de dez Latossolos muito ácidos e pobres em Ca trocável, de modo geral, por quatro diferentes períodos de tempo de incubação (253, 133, 73 e 0 dias). As incubações foram iniciadas em datas diferentes, de modo que o plantio, em vaso, foi feito, em todos os tratamentos, no mesmo dia. Mesmo com doses de P bem elevadas, verificou-se decréscimo acentuado na eficiência do fosfato de Araxá como fonte desse nutriente para plantas de sorgo, com o aumento do tempo de incubação (Quadro 8). Os resultados indicaram que, mesmo havendo reação do fosfato com o solo ao longo do período de incubação, essa reação forma produtos de menor disponibilidade de P para as plantas que o fosfato original. Deve-se entender que o forte efeito negativo do tempo de incubação sobre a disponibilidade de P de uma fonte solúvel, dada a rápida formação de P não-lábil (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil), é bem menos intenso, embora existente, para as fontes pouco reativas, como FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





os nossos FNs apatíticos (Figura 3). No caso desses fosfatos, a lenta solubilização ao longo do ciclo da planta faz com que haja menos P em solução para tomar a rota não-lábil, como acontece com as fontes solúveis. Resultados semelhantes foram obtidos por Novelino et al. (1985). Amostras de cinco Latossolos (valores de pH H2O entre 4,1 e 5,1 e de Ca 2+ entre 0,10 e 0,23 cmol c dm-3), sem e com calagem (neste caso, pH H2O entre 5,3 e 6,0 e Ca 2+ entre 1,75 e 3,30 cmol c dm-3), receberam fosfato de Araxá, numa dose equivalente a 1.000 kg ha -1 de P2O5 total, e foram incubadas por períodos de tempo de 0 a 270 dias. A solubilização da apatita, medida pelo aumento do Ca trocável do solo, fracionamento das formas inorgânicas de P e extratores do “P-disponível”, variaram conforme o tempo de incubação. Na presença da calagem, a solubilização foi menor que na sua ausência (Quadro 9). Quadro 8. Valores médios (1) de crescimento e absorção de fósforo pela planta, em

resposta à aplicação de doses de fosfato de Araxá e de quatro tempos de incubação do fosfato com amostras de dez solos Variável

0

Produção de matéria seca (g/vaso) P absorvido (mg/vaso)

8,7 13,2

Tempo (dia) 73 133 8,0 10,9

7,5 10,3

253 6,6 8,0

Fonte: Novais et al. (1980a). (1)

Apesar de efeito significativo para tratamentos (solo e tempo de incubação) e suas interações, os resultados médios apresentados dão uma visão geral do fenômeno estudado.

Efeito nulo de tempo e d ) a a t d n i l a i l b p i ( n o P p e s d i D

FN

FS Tempo

Figura 3. Efeito do tempo de incubação de fosfatos natural (FN) e solúvel (FS) sobre a

disponibilidade de fósforo ou sobre o crescimento de planta.

Fonte: Adaptado de Bragança (1979); Novais et al. (1980a); Novelino et al. (1985); Gonçalves et al.

(1989).

FÓSFORO EM SOLO

E





Entretanto, a produção de matéria seca e a absorção de P pelo sorgo decresceram com o tempo de incubação, como conseqüência de reações secundárias entre o P solubilizado e o solo, com a formação de P não-lábil. Correlações significativas entre a solubilização da apatita, com 210 dias de incubação (valor não apresentado), e características do solo associadas à adsorção de P (valores de r para CMAP = 0,832**; para constante k-Freundlich = 0,784** e para P-remanescente 50 mg L -1 = -0,737*), evidenciaram o efeito do dreno-P sobre a solubilização do FN, embora esse dreno deva ter sido, também, responsável pela redução na disponibilidade de P para o sorgo. Nesse trabalho, observou-se um comportamento curioso dos extratores do “P-disponível”, ante os dados de solubilização do fosfato e de resposta da planta (Quadro 9). Com maior tempo de incubação, observaram-se expressiva diminuição de P-Ca (1) e aumentos de P-Al e de P-Fe (dados não apresentados), como conseqüência da dissolução da apatita. Os aumentos de P-Al e de P-Fe com o tempo de incubação foram detectados pelos extratores Olsen e Bray-1 (Quadro 9). O extrator Mehlich-1, por outro lado, apresentou o oposto: extraiu menos P com o tempo de incubação, como conseqüência do correspondente decréscimo na concentração de P-Ca. O comportamento desses extratores era previsto (Cap. 8. Extratores). Por outro lado, a planta apresentou comportamento oposto (correlação negativa) ao obtido com os extratores Olsen e Bray-1, mas similar ao Mehlich-1, em resposta ao efeito do tempo de incubação do fosfato com os solos. Aparentemente, o que tudo isso diz é que numa condição de solos extremamente pobres em P, quando a única fonte de P aplicada é o FN, apesar de sua baixa reatividade, ele ainda é melhor fonte de P que o solo enriquecido com o P de sua dissolução. A pequena contribuição do FN ao P-lábil, ante a grande CMAP desses solos, faz com que a energia de adsorção do P pelo solo seja tão grande que ele se comporta como P não-lábil. Qualquer medida do “P-disponível” nessas condições extremas torna-se insatisfatória, por não se correlacionar com a planta. Como o P originário da dissolução do fosfato, nessa condição de ainda baixa disponibilidade de P no solo, não é fonte satisfatória de P para a planta, medir o que não foi ainda dissolvido do FN (Mehlich-1) ou medir produtos da dissolução (Olsen e Bray-1) faz com a primeira opção (Mehlich-1) possa ser mais adequada. Não se deve confundir esse tipo de situação com diversas outras discutidas no Cap. 8. Extratores, quando são aplicadas fontes solúveis e FNs de baixa reatividade em um mesmo tratamento, em doses que fazem com que o “ status ” de P no solo se eleve a valores bem (1)

Uma das maneiras para medir a dissolução de um FN no solo, em diferentes tratamentos, é determinar as alterações no teor de P-Ca (Rajan et al., 1996).

FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





Quadro 9. Valores médios da solubilização estimada (1) do fosfato de Araxá, crescimento

e absorção de fósforo pelas plantas de sorgo e teor de fósforo no solo, por diferentes extratores do “P-disponível”, como variáveis de calagem e de tempo de incubação do fosfato de Araxá com amostras de cinco Latossolos Sem calagem Com calagem Tempo de incubação (dia)

(2)

DMS (5%)

Variável

(1 )

Solubilização (%) Mat. seca (g/vaso) P-absorvido(mg/vaso) P-Olsen (mg kg -1 ) P-Bray-1 (mg kg-1 ) P-Mehlich-1 (mg kg-1 )

0,90 0,77 -

0 0 8,12 4,89 2,1 8,2 106

10

270

0

13 6,99 4,06 3,8 11,4 66

43 6,16 3,73 7,6 18,6 64

0 8,09 5,15 1,2 3,4 94

10

270

2 6,62 4,30 1,6 3,6 81

30 6,78 4,41 2,1 5,9 79

Fonte: Novelino et al. (1985). (1)

Alteração do Ca trocável do solo (Khasawneh & Doll, 1978). (5%) para tempo de incubação.

(2)

Diferença mínima significativa

maiores que os discutidos no presente trabalho (Novelino et al., 1985). Nesse caso, o P-solo, muito mais que uma fonte de P de baixa reatividade, irá definir o que a planta deverá absorver. E, nessas condições, um extrator sensível ao P-disponível do solo, como o Olsen e o Bray-1, e não ao P do FN, como o Mehlich-1, deverá correlacionar-se melhor com a planta. Esta é uma situação semelhante à discutida no Cap. 1. Introdução. Para os solos-drenos, caracterizados por muito baixa disponibilidade de P e por altos valores de FCP, os extratores encontrarão valores que não são “disponíveis”. Quando esses solos se tornam fontes de P, com o residual de anos de cultivo (1) , determinar o que esses solos têm de “disponível” tem significado prático como previsão de resposta da planta. Para que haja acúmulo de P-lábil no solo com o aumento do tempo de contato de um FN com esse solo, favorecendo a absorção de P e o crescimento de uma planta, é necessário que a taxa de liberação de P do FN seja superior à taxa de formação de P não-lábil no solo (Hammond et al., 1986; Rajan et al., 1996). Embora matematicamente essa premissa seja válida, a dúvida que se pode levantar é se as características do solo irão favorecer esse acúmulo de P-lábil sem a posterior formação de nãolábil em taxa superior à dissolução do FN. Segundo Rajan et al. (1996), (1)

Um experimento com trigo em Podzólico Vermelho-Amarelo, durante 15 anos, mostrou que, após 11 anos de fertilização anual, a disponibilidade de P atingiu teores não mais limitantes para a cultura, não havendo respostas a aplicações subseqüentes de P (Patella, 1980).

FÓSFORO EM SOLO

E





isso pode ocorrer em solos com baixo FCP. Aparentemente, para nossos solos, mesmo para aqueles com menor FCP, o efeito do tempo sobre FN, favorecendo a planta (P-disponível), e não o solo (fixação de P), parece não ocorrer. No caso do trabalho de Novelino et al. (1985), em um LEdm com 16% de argila e uma CMAP de 0,145 mg g -1 de P no solo, observou-se um crescimento de planta 1,31 vez maior para a apatita homogeneizada com o solo e imediatamente cultivado, comparativamente à aplicação do FN 90 dias antes do cultivo. Esse número, para um LRd com 75% de argila e uma CMAP de 0,822 mg g -1 de P no solo, foi de 2,26; isto é, com 90 dias de contato do FN com esse solo, o crescimento da planta foi 2,26 vezes menor que o observado sem esse contato prévio (1). Esses resultados indicam que o efeito do tempo de contato, tornando o FN uma fonte de P menos efetiva para as plantas, é mais expressivo nos solos com maior FCP. Portanto, a declividade da reta (2) que expressa o efeito do tempo de contato do FN com o solo sobre a efetividade desse material como fonte de P para a planta (Figura 3) é inversamente variável ao FCP do solo. Se utilizados fosfatos, como Gafsa, Norte Carolina, termofosfatos, de reatividade intermediária à das nossas apatitas e superfosfatos, curvas intermediárias (dependentes do FCP do solo) à linha reta do FN e à exponencial da fonte solúvel (FS) (Figura 3) deverão ser estabelecidas. Particularmente, para esses fosfatos de reatividade intermediária, qualquer perspectiva de um efeito positivo do tempo de contato, favorecendo a planta, não deverá acontecer. Certamente, a chance de que as fontes solúveis sejam favorecidas pelo tempo de contato com o solo será bem menor (se alguma) que para as fontes de solubilidade intermediária. Pode-se dizer que esse efeito de tempo, diminuindo a efetividade de fontes de P em solos, aumenta com o aumento da reatividade (“solubilidade”) do fosfato e do FCP do solo (e, como tem sido discutido neste capítulo, com algumas condições que favoreçam a solubilização do FN). Assim, quando se comenta a melhoria da eficiência de FN como fonte de P para as plantas, com o aumento do tempo de contato do fosfato com o solo (Kochhann et al., 1982), o que se tem, na verdade, é um efeito de tempo, diminuindo essa eficiência de modo menos pronunciado para o FN do que para as fontes solúveis.

(1 )

No quadro 9, não são apresentados valores para cada solo individualmente, mas a média dos cinco solos. (2) Essa maior tendência à linearidade, para o FN (e exponencial para a fonte solúvel), é conseqüência da solubilização, que continua com o tempo de contato do FN com o solo, como também a adsorção/fixação, ambos os fenômenos seguindo modelos exponenciais. Por outro lado, a fonte “imediatamente” solúvel tem como conseqüência do efeito do tempo apenas o decréscimo exponencial dos produtos da dissolucão (Figura 3).

FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM





O efeito da aplicação antecipada do fosfato de Araxá e de fosfatos industrializados de maior solubilidade (superfosfato simples, termofosfatos e um fosfato parcialmente acidulado com 50% de ácido sulfúrico), em relação à calagem e ao plantio de sorgo, foi avaliada por Kaminski & Mello (1984). Foram utilizadas amostras de três solos ácidos (pH H2O de 4,5 a 5,2 e Ca + Mg de 0,6 a 1,7 cmol c dm -3 de solo), e o calcário (carbonatos de Ca e de Mg na relação molar de 4:1) foi aplicado na dose necessária para elevar o pH dos solos a 6,0. Deve-se ressaltar que a dose de P utilizada (150 mg kg -1 de P2O5 total no fosfato) pode ser considerada baixa (1) para estudos em vasos (Novais et al., 1991). A maior eficiência dos fosfatos industrializados ocorreu quando aplicados juntos (30 dias antes do plantio, antecedência constante nos demais tratamentos) e a menor quando aplicados 90 dias antes do calcário, sugerindo a formação mais intensa de P não-lábil nessas condições (Quadro 10). Para o solo arenoso, não houve diferença entre as épocas de aplicação dos fosfatos, em relação à calagem (veja tratamentos no rodapé do quadro 10). Os resultados que mais chamam a atenção nesse trabalho são os relativos ao fosfato de Araxá. No solo arenoso (Paredão Vermelho, com 9% de argila), como o dreno-P predominante é a planta, e não o solo, qualquer época de aplicação do fosfato, em relação ao plantio, leva a resultados semelhantes (não diferentes entre si). Por outro lado, para os solos com maior FCP (o Bom Jesus, com 57% de argila, e o LE, com 51%), a aplicação antecipada do Araxá, em relação ao plantio, leva a menores produtividades que as da aplicação mais próxima ao plantio. Esses resultados indicam que o tempo necessár io para maior solubilização é, também, responsável pela formação de produtos de menor disponibilidade de P para as plantas. É também curioso observar que com 90 dias de contato do FN com o solo mais ácido (Bom Jesus), antes da aplicação do calcário, obteve-se crescimento da planta menor que o obtido com aplicação do fosfato 90 dias depois do calcário. Esse resultado indica que mesmo a acidez essencial à solubilização do fosfato, semelhantemente ao efeito do tempo, proporcionou maior formação de formas de P menos disponíveis para a planta que a forma inicial do FN. Pode-se, também, conjecturar se, nesses solos com grande FCP, a acidez essencial à solubilização do FN teria como resultante prática a perda da efetividade do fosfato como fonte de P para as plantas. Deve-se, ainda, considerar que o solo Bom Jesus tinha, antes da calagem, 4,8 cmol c dm -3 de Al trocável, contra 0,3 e 0,4 cmol c dm -3 dos dois outros solos (LE e Paredão Vermelho, respectivamente) e talvez o Al pudesse estar capeando (1)

Doses consideradas como insatisfatórias para o crescimento ideal da planta são mais sensíveis a tratamentos que interferem na eficiência da fonte em suprir P para a planta.

FÓSFORO EM SOLO

E





Quadro 10 . Crescimento do sorgo e fósforo absorvido pela planta, em vasos, em

resposta à época de aplicação do fosfato de Araxá (150 mg kg -1 de P2O5 total no solo), em relação ao calcário, em amostras de três solos S olo

A rgila

pH H 2 O

Época (1 )

%

M a t ér ia s ec a P - ab s or vi do g/vas o

m g/vas o

B om J esus

57

4,5

A D J

1,03c 2,38b 5,32a

1,07b 2,03b 6,33a

LE

51

5,1

A D J

1,43b 1,99b 4,05a

1,29b 1,64b 3,73a

9

5,2

A D J

7,15a 7,21a 7,27a

7,27a 7,45a 7,87a

P aredão Verm elho

Fonte: Kaminski & Mello (1984). (1) A: fosfato antes (90 dias) do calcário; D: fosfato depois (90 dias) do calcário; J: fosfato e calcário

na mesma época (30 dias antes do plantio; este tempo foi também mantido para a aplicação do calcário nos outros tratamentos). Para o mesmo solo, dentro de cada coluna, as médias seguidas da mesma letra não diferem entre si, a 5% de probabilidade.

as partículas do Araxá, restringindo-lhes a liberação de P, tanto para o solo como para a planta, como comentado anteriormente (Quadro 2 e Figura 2). Embora no solo LE a aplicação do FN antes do calcário (tratamento A) não diferisse significativamente da sua aplicação depois do calcário (tratamento D), manteve-se a mesma tendência absoluta de ser o tratamento D melhor que o A. Nesse solo (LE), a concentração de Al trocável foi bem menor que no Bom Jesus. Também Raij & Van Diest (1980) observaram que a aplicação antecipada de FN de baixa reatividade, como os FNs de Patos e Alvorada, em relação à época de aplicação do calcário, não contribuiu para melhor resposta de plantas de soja em vasos. Em trabalho semelhante, Cantarutti et al. (1981) concluíram que a aplicação dos fosfatos de Araxá ou de Patos 30 dias antes do calcário (este aplicado na ocasião do plantio) proporcionou maior crescimento da planta (sorgo), em vasos, que as demais combinações de época de aplicação do FN x calagem (calcário 30 dias antes do FN; FN no plantio, sem calcário; FN 30 dias antes do plantio; FN + cal cário 30 dias antes do plantio; e FN + calcário no plantio). Os piores tratamentos, em termos de resposta da planta, foram FN sem calcário, aplicado 30 dias antes do plantio, e FN sem calcário, aplicado na época do plantio. Esses resultados revelam que o fator limitante não foi a acidez ou o tempo de contato do FN com o solo, como responsáveis por maior solubilização, que poderia ser tida como limitante ao suprimento de P para as plantas. Talvez o grande limitante ao FÓSFORO

EM

SOLO

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PLANTA

EM



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crescimento das plantas, quando o calcário não foi aplicado, tenha sido a elevada acidez (pH H2O = 4,8 e Al 3+ = 3,1 cmol c dm-3), e não a deeficincia de Ca (o solo tinha 0,3 cmol c dm-3 de Ca 2+ e igual concentração de Mg 2+), dadas as grandes doses de FN aplicadas (de 7.403 a 22.208 kg ha -1 de Araxá). Os tratamentos que incluíram calcário ocuparam uma posição intermediária entre o melhor (FN 30 dias antes do calcário) e os piores (FN em qualquer época, sem calcário). Aparentemente, os resultados desse trabalho não estão ligados à alteração na solubilização do FN, favorecendo ou não a resposta da planta, nem mesmo ao FN como fonte primária de P (sem o necessário envolvimento do solo, formando P-lábil ou não-lábil), uma vez que as doses aplicadas foram demasiadamente altas.

       Na avaliação do “P-disponível” tem sido dada ênfase ao solo, como fonte de P, procurando evitar grandes erros, que podem acontecer quando um extrator mais ácido, como o Mehlich-1 e o Bray-2, é utilizado em solos que receberam FNs ou em solos naturalmente ricos em P-Ca. Todavia, os FNs continuam solubilizando ao longo do tempo, após sua aplicação no solo. Particularmente para os fosfatos de reatividade intermediária, o suprimento de P para uma planta, ao longo de seu ciclo, mesmo para espécies de ciclo cur to, pode ser de modo que satisfaça as exigências da planta, como discutido neste capítulo. Assim, torna-se necessário estimar essa contribuição do FN como fonte de P para uma cultura que extratores tidos como “ideais” não detectam (Cap. 8. Extratores). Como já se discutiu anteriormente (Quadro 9), o P obtido por extratores muito sensíveis a PCa, como o Mehlich-1, pode correlacionar-se com a resposta da planta quando o FN é, predominantemente, a principal fonte de P para as plantas. Por outro lado, deixa de ser um extrator satisfatório do “P-disponível” quando P-Al e P-Fe, além da presença de P-Ca, tornam-se fontes importantes de P para a planta. Não haveria como modelar (correlacionar e calibrar) essas duas informações para ter uma estimativa do suprimento “potencial” de P pelo FN (P-Ca) e do suprimento “imediato”, originário de outras fontes que geram P-Al e P-Fe, como fontes de P para as plantas? Com a utilização mais intensiva de FN apatíticos de baixa reatividade no País e os laboratórios que utilizam extratores ácidos, como o Mehlich-1 (Quadro 1, Cap. 8. Extratores), criou-se um impasse ao se verificar a incompatibilidade entre o P extraído por esses métodos e o P absorvido pela planta. Deixou-se de medir “P-disponível”, uma vez que não havia correlação FÓSFORO EM SOLO

E





entre o extraído pelo método e a resposta da planta. O problema foi razoavelmente resolvido com a utilização de métodos sensíveis apenas ao Psolução e P-lábil, P -lábil, como a Resina Resi na de Troca Troca Aniônica Aniôni ca (RTA). (RTA). Atualmente, têm-se utilizado de maneira manei ra cada vez mais intensa FNs mais reativos, reati vos, como o Gafsa e o Norte Carolina, Carolina, entre outros outros.. Uma medida do “P-di “P -disponí sponível” vel” pela pel a RTA RTA nessas nes sas condições poderá acessar valores baixos de P, P, uma vez que esse método não acessa P dos FNs ainda não solubilizados. Com os FNs de baixa reatividade e a utilização util ização do Mehlich-1, por ex exemplo, emplo, superestimava-se superestimava-se o P-disponível (disponibilidade real); agora, com a RTA e extratores não sensíveis ao P-Ca de FNs subestima-se subesti ma-se o P-disponível, por não se detectar o que será liberado e que poderá ser suficiente para atender à demanda da planta. Mesmo para os FNs de baixa reatividade, um solo com 2 mg kg -1 de “P-disponível” “P-dis ponível” pela RTA RTA e valor semelhante pelo Mehlich-1 Mehl ich-1 é bem diferente de outro solo com 2 mg kg -1 de P pela RTA RTA e 200 mg kg k g -1 de P pelo Mehlich-1. No primeiro caso caso,, o estabelecimento e a manutenção de uma pastagem ou de uma floresta de eucalipto serão precários, se possível, ao passo que no segundo caso o crescimento de ambas as culturas será bem mais satisfatório, embora, provavelmente, um pouco lento inicialmente, por razões discutidas em outros capítulos. Um extrator que não apenas meça o “P-disponível”, extraído preferencialmente de formas de P-Al e P-Fe, mas também retrate o P que será liberado pela dissolução do FN, tornando-se tor nando-se fonte fonte de P para as plantas, tem sido objeto de pesquisas (Saggar ( Saggar et al., 1992a,b). Solos com diferentes valores de capacidade capacid ade de adsorção de P e de Ca trocável e que receberam fosfato monocálcico, monocálcico, o FN reativo de Norte Nor te Carolina ( NC) e o FN não reativo P-Resina a de d e Troca Troca da Flórida, mostraram valores similares de P-Olsen e P-Resin Aniônica (RTA)(1) . Somente a extração proporcionada pela RTA + Resina de Troca Catiônica (RTC) foi sensível à presença de P dos FNs e à solubilidade diferencial dos fosfatos testados (Quadro 11). A presença de ambos os drenos - para P (RTA) e para Ca (RTC) - em contato com os solos por 16 horas de agitação proporcionou solubilidade adicional à obtida apena ap enass com a RTA. RTA. A presença adicional adici onal da RTC, diminuindo a concentração do Ca da solução do solo, natural ou proveniente do FN, foi responsável pela maior efetividade da mistura das Resinas, como indicadora da disponibilidade “imediata” e “residual” de P para plantas (Saggar et al., 1992a).

(1)

Esses extratores não são sensíveis à forma P-Ca dos FNs (Cap. 8. Extratores).

FÓSFORO

EM

SOLO

E

PLANTA

EM




Capítulo Cap ítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO FÓSFORO

Quadro 11. Dissolução média do fosfato de Norte Carolina (NC), considerado reativo, reativo,

e do fosfato da Flórida (FL), considerado não-reativo, para uma dose média de 200 mg P, submetidos à extração com Resina de Troca Aniônica - HCO 3- (RTA) e à combinação combinaç ão RTA RTA + Resina de Troca Troca Catiônica-Na Cati ônica-Na + (RTC) por 16 h, na ausência ou presença de solos com baixa ou alta adsorção de fósforo (FCP) Com solo(1) S e m s ol o

Fosfato R TA

RTA + RTC

Baixo FCP R TA

RTA + RTC

Al t o FCP R TA

RTA + RTC

__ ________________________________________________________________

________________________________________________________________ % __

NC

5,6

1 0, 5

1,9

6,7

0,1

1,7

FL

2,0

4,5

0,0

1,7

0,0

0,5

Fonte: Saggar et al. (1992b). (1)

A extração de P do FN na presença de solo foi subtraída do valor correspondente correspondente ao P extraído apenas do solo.

           O que discutimos anteriormente anterior mente faz-nos voltar voltar ao esquema da figura 1 e estudá-lo mais detalhadamente. Ao longo deste capítulo, foram apresentados diferentes di ferentes resultados, que revelam que condições favoráveis à dissolução de FNs pouco reativos não levaram, necessariamente, a maior crescimento e absorção de P pela planta. Observa-se Observa-se que uma fonte de P (FN), em dadas condições de solo e de planta (e de clima (1) ), apresenta uma cinética ou taxa (a) de dissolução (Figura 1). Os produtos dessa (b)) ou dissolução são submetidos a uma cinética de exaustão pela planta (b pelo solo ( c e d). Vamos imaginar, inicialmente, que o FN seja um produto muito estável, pouco reativo. Se a cinética b (absorção pela planta) for mais rápida (maior demanda de P/unidade de tempo) que a cinética a (dissolução do FN, em P solubilizado/unidade de tempo), esse FN não irá suprir a planta, no tempo necessário, de todo o P requerido para o seu crescimento. Mantendo o FN, pode-se minimizar o problema, aumentando o ciclo da planta, de modo que o P requerido seja absorvido em um período de tempo maior (diminui-se a cinética b, tornando-a mais compatível com a cinética a). Outra opção seria aumentar a cinética a (solubilização do FN), mantendo a mesma planta inicial, de ciclo curto. Para isso, como já se discutiu, pode-se (1)

Além da disponibilidade de água, o aumento de temperatura (condições tropicais x condições temperadas) pode fazer com que a dissolução de P aumente pelo aumento da adsorção de P pelo solo, aumentando o dreno-P para os produtos da dissolução do FN (Rajan et al., 1996).

FÓSFORO EM SOLO

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


aumentar a acidez (solo ou rizosfera), o dreno-P e, ou, o dreno-Ca (1) . O aumento da acidez implicará o cultivo de plantas tolerantes à acidez (à toxidez de elementos, como Al e Mn), e com baixa exigência de Ca. Eucalipto (Novais et al., 1990) e algumas gramíneas forrageiras (Sanchez & Salinas, 1983) se adequam a esse perfil. O aumento do dreno-P, utilizando, por exemplo, solos com maior FCP (mais intemperizados e argilosos, com grande capacidade máxima de adsorção de P - CMAP), criará uma dificuldade adicional para a cinética b (absorção), pela seguinte razão: a cinética c (adsorção/fixação) é, de modo geral, muito mais rápida que a cinética b (absorção). Para Para condições de solo com baixo P-disponível (solodreno-P), viu-se, anteriormente (Quadros 8 e 9), que a própria apatita de Araxá é uma fonte de P (cinética a mais satisfatória para a planta) que o P proveniente da dissolução e retido pelo solo em formas, predominantemente, não-lábeis. Para solos com baixos níveis de Pdisponível e altamente tamponados (grande FCP), quando ainda seriam caracterizados como dreno-P, a planta será beneficiada pelo maior suprimento de P, bloqueando-se a cinética c (adsorção/fixação). Embora, para isso, se possa pensar em diminuir grandes valores da CMAP dos solos, por tentativas como calagem (Haynes, 1984; Lindsay Lindsay et al., 1989) e adição de MO (Iyamuremye & Dick, 1996) ou de silicato (Smyth & Sanchez, 1980a), boa solução prática para contornar a cinética c (dreno-P pelo solo) seria utilizar solos sol os com menor FCP. FCP. Em nosso País, a utilização de solos menos argilosos, os de texturas médias m édias idealmente, tem apresentado boa solução para o problema problema (aumenta-se a eficiência do FN de baixa reatividade como fonte de P para as plantas, e não para o solo) (Quadro 12). Esse comportamento do FN de baixa reatividade em solos com grande FCP FC P, com uma relação inversa entre dissolução dissol ução do FN F N e disponi disponibilida bilidade de do P liberad liberadoo para para a planta planta (Quad (Quadros ros 6, 7, 8 e 9), 9), permite permite o desenv desenvolvi olviment mentoo de um u m modelo mo delo não utili u tilizado zado em nossas n ossas condições. Se a fonte de P, mesmo os FNs de baixa reatividade, como nossas apatitas, apatitas, é melhor supridora de P para a planta, sem a intermediação do solo, dada a estabilidade dos produtos formados (P não-lábil), é preciso repensar o modo de aplicação (incor poração) dos FNs para aumentar seu contato com o solo, generalizadamente recomendado. Maior contato das partículas do FN com o solo poderia ser recomendado para condições de (1)

Aumentar os drenos Ca e P, utilizando-se uma planta com maior absorção destes nutrientes, pode ser outra solução, embora o aumento do dreno destes nutrientes, mantendo-se o ciclo da planta constante, implique, também, o aumento da cinética b. Uma aparente solução para aumentar a cinética a (dissolução do FN) sem aumentar a cinética b (absorção de P) será utilizar plantas com maior absorção de Ca (aumentar o dreno-Ca) e com a mesma ou menor absorção de P (manter ou diminuir dreno-P).

FÓSFORO

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SOLO

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PLANTA

EM


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Quadro 12. Peso de matéria seca da parte aérea de mudas de eucalipto, considerando

solos, fontes e doses de fósforo aplicadas (teores totais na fonte) Fonte

Dose de P mg dm -3

FA

ST

Solo (1 ) LE

LVm

AQ

g/vaso ______________________________________

______________________________________

0 100 200 400

0,02 7,23 12,97 15,89

0,04 0,38 0,60 3,52

0,26 8,27 11,70 11,25

0 100 200 400

0,02 15,98 15,65 17,49

0,04 2,34 5,23 12,84

0,26 15,21 18,87 18,68

Fonte: Novais et al. (1995).

FA = Fosfato de Araxá; ST = superfosfato triplo. (1) LVm: 17,6% de argila, pH = 5,6; LE: 74,7% de argila, pH = 5,3 e AQ: 14,1% de argila, pH = 5,2.

baixo FCP (solos arenosos, solos orgânicos, solos pouco intemperizados, etc.), uma vez que solubilização seria sinônimo de disponibilidade de P para a planta. O grande contato do FN com o solo, obtido com sua distribuição em toda a área e incorporação no solo, deverá ter como objetivo saturar o elevado poder de adsorção desses solos, favorecendo a planta quanto a futuras aplicações de fontes solúveis de P, apesar das dificuldades relativas às grandezas de FN necessárias à obtenção de alguma eficiência desse procedimento (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil). Todavia, um tipo de aplicação que diminua o contato com o solo, particularmente com aqueles de maior FCP, mas que mantenha o maior contato possível com maior volume de raízes (essa otimização deverá ser pesquisada) seria ideal. Seria esta a condição de favorecimento preferencial do dreno-planta em relação ao dreno-solo (a utilização de micorrizas é um exemplo desse tipo de favorecimento)? Não é o que temos feito até agora, uma vez que ênfase tem sido dada ao maior contato possível com o solo, qualquer que seja ele, mesmo aqueles com grande FCP (Lopes et al., 1982; Lopes, 1984; Goedert et al., 1986; Lopes et al., 1986; Goedert & Lopes, 1987; Novais et al., 1990). O volume de tronco de eucalipto ( Eucalyptus camaldulensis ) com nove anos e sete meses de idade foi maior quando o fosfato de Araxá foi aplicado no sulco de plantio (174,7 m 3 ha -1) do que quando aplicado a lanço, em faixa de 1,20 m de largura, e incorporado antes do plantio (140,6 m 3 ha -1), FÓSFORO EM SOLO

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como média das três doses de P testadas (Paredes F., 1996). Essas doses corresponderam a 100, 200 e 400 kg ha -1 de P 2O5 total do FN. O solo utilizado no experimento tinha pH H2O = 4,7, 0,1 e 0,8 cmol c dm -3 de Ca 2+ e Al 3+, respectivamente, e 43% de argila. Semelhantemente ao efeito da produtividade de tronco, a localização do FN no sulco de plantio proporcionou maior recuperação do P aplicado nas maiores doses de P, responsáveis por um crescimento mais satisfatório das árvores. Enquanto, para a aplicação de 200 kg ha -1 de P 2O5 no sulco de plantio, as árvores recuperaram 14,46% do P aplicado, com a aplicação em faixa a recuperação foi de 6,96%. Para a dose de 400 kg ha -1 de P 2O5, esses valores foram de 16,58 e 8,01%, respectivamente. Mais pesquisas nesse sentido são necessárias. Todo o comentário apresentado pode criar algumas dúvidas para os que acreditam que, para aumentar o P-disponível para uma planta, é preciso utilizar FN em condições favoráveis à sua solubilização (Figura 4). Essas condições não são, necessariamente, coincidentes com aquelas que favorecem a disponibilidade de P para a planta. E em que condições um FN de baixa reatividade deve tornar-se uma fonte mais efetiva de P para as plantas? Talvez devessem ser considerados: a) Maior suprimento de prótons pela planta (rizosfera) b) Solos com grande dreno-Ca (grande CTC efetiva e CTCpH-dependente) e baixas concentrações de P e de Ca em solução. c) Solos com menor FCP, como os mais arenosos, em nossas condições, em que o dreno-P predominante seja a planta. d) Plantas cujo ciclo (demanda de P/unidade de tempo) se ajuste à solubilização (P-solubilizado/unidade de tempo), estando as demais condições de absorção pela planta otimizadas. Qual deverá ser, então, o solo “ideal” para utilizar FN de baixa reatividade: solo orgânico, ácido (acidez potencial elevada), com elevada CTC pH-dependente, baixa concentração de P-solução, Al trocável baixo ou nulo, conforme resultados de pesquisa de Barnes & Kamprath (1975). Como todo modelo, este também deverá ser substituído, com o tempo, por outro mais definitivo (Resende, 1995) (“Considerações Finais” , Cap. 14. Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado).

   A total e imediata liberação de P de uma fonte solúvel em solo com grande FCP, como em muitos de nossos solos, deverá satisfazer de modo FÓSFORO

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SOLO

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PLANTA

EM


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♦

H2O (hidrólise)

♦

Mineralogia do fosfato (material cristalino x amorfo; substituição isomórfica: PO 43- x CO32-) Textura do fosfato (superfície específica contato) Solo (dreno para os produtos da dissolução) CTC efetiva e CTC pH-dependente Capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAP) Teores de Ca e de P no solo (produtos comuns da dissolução) Intemperismo do solo - variação das grandezas dos drenos-P e Ca Acidez do solo ativa e potencial (tampão) (condição química para solubilização) Planta (dreno para Ca e P) Acidez da rizosfera (condição para solubilização - diferença entre plantas) Exsudação de ácidos orgânicos pela raiz agentes complexantes Ciclo da planta (plantas anuais x perenes) Micorriza (dreno para P) e, indiretamente, para Ca Contato com o solo (incorporação) Tempo de contato com o solo (tempo de reação) Aração e gradagem (renovação do dreno)

♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦

(1 )

F N

♦

3C a 2+ _ 2H 2 P O 4

♦ ♦

Solução do solo (I) sob influência (e que in fluenc ia) d o (o) fosfato

♦ ♦ ♦ ♦ ♦

Figura 4. Condições que influenciam a solubilização de fosfatos naturais no solo. (1) Representação simplificada.

preferencial a enorme demanda do dreno-solo, comparativamente ao baixo dreno-planta. Além do mais, nessas condições, a cinética de adsorção do P ao solo e sua posterior transformação em P não-lábil (cinéticas c e e) é muito mais rápida que a cinética de absorção de P pela planta (cinética b), mesmo para as plantas de ciclo curto (Figura 1). Portanto, como se viu antes, a baixa reatividade de nossas apatitas, quando utilizadas na maioria das condições de solo e de planta, faz com que não sejam, por si sós, fontes adequadas de P para as plantas (de modo geral), e, por conseguinte, o solo não é também tão favorecido como dreno, como acontece quando se utiliza uma fonte solúvel. Assim, as fontes solúveis são solúveis demais (cinética a demasiadamente maior que a cinética b), privilegiando o solo (no caso, aqueles com maior FCP), e nossas apatitas são demasiadamente “insolúveis“ (pouco reativas), não liberando o P necessário para a planta durante seu ciclo. Solução para o problema seria a obtenção de um fosfato FÓSFORO EM SOLO

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com solubilidade intermediária aos extremos FNs e fontes solúveis. Seria, então, obter um produto que tivesse sua solubilidade mais ajustada à cinética de demanda da planta, sem excessos, que favoreceriam a rota-solo (cinética c). Pode-se obter esse produto nos fosfatos parcialmente acidulados (FPA). Para sua obtenção, adiciona-se ao FN uma quantidade de ácido menor que a estequiometricamente (1) requerida para uma reação completa. Dessa maneira, a parte acidulada, de disponibilidade imediata, serve como adubação de arranque, para a maior demanda da planta, e o restante, não acidulado, libera mais lentamente o P ao longo do crescimento da planta. Há, em sua constituição, fosfato monocálcico (superfosfato), equivalente à quantidade de ácido aplicado, pequena quantidade de fosfato bicálcico, e o restante na forma original do FN (Khasawneh & Doll, 1978; Hammond et al., 1986; Rajan et al., 1996). Uma das razões de resultados positivos obtidos com o FPA seria o estímulo ao crescimento de raízes junto à fração residual do FN, oriundo da fração solubilizada, aumentando a dissolução e o aproveitamento da fração original do FN pela planta (Rajan et al., 1996). Esse efeito de raízes junto ao resíduo-FN ocorreria na rizosfera, acidificando-a e, ou, complexando o Ca, por ácidos orgânicos liberados e, também, pelo aumento dos drenos-Ca e P, em razão da absorção desses nutrientes pela planta. Embora a literatura mostre, em alguns casos, resultados tão positivos com a aplicação de FPA quanto com aqueles totalmente solúveis, em muitos casos, o efeito do FPA é dependente apenas da fração solubilizada (solúvel em água) (Khasawneh & Doll, 1978; Hammond et al., 1986; Goedert & Sousa, 1986; Fernandes & Kaminski, 1987; Rein et al., 1988) ou mesmo inferior ao efeito que seria esperado para o componente solúvel [39% da eficiência relativa obtida para o superfosfato triplo apenas, durante quatro anos de cultivo com soja em um LE argiloso de cerrado (Goedert et al., 1988)]. Embora a Idéia básica por trás do FPA seja correta - obter um produto mais solúvel que os FNs, mas não tão solúvel como os superfosfatos alguns pontos devem ser considerados para as nossas condições em particular: 1. Quando se prepara um FPA com nossas apatitas, tem-se uma mistura de uma fração solúvel em água com outra muito pouco reativa. Não é o mesmo que fazer um FPA a partir de um FN bem mais reativo, como o Norte Carolina, por exemplo. No caso do Norte Carolina, a fração não (1)

Quando se fala na aplicação de 50% de 8 para a produção de um FPA, este número significa aplicação apenas da metade do ácido necessário à fabricação do superfosfato simples.

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solubilizada não é tão distante da fonte solúvel, em termos de dissolução ou de disponibilidade de P para a planta. A presença de P e de Ca, provenientes da fonte solúvel, não é tão forte limitante, pelo efeito do íon comum, à solubilização da fração não-acidulada do Norte Carolina, como o é para uma apatita de baixa reatividade. 2. Para o caso do FPA, a partir de um desses nossos fosfatos, o que se tem é uma média de valores extremos quanto à reatividade e solubilidade nas condições usuais de solo e de planta. Se esse FPA for finamente moído, favorece-se seu contato com o solo e a solubilização da parte não-solúvel, mas acelera-se a formação de P não-lábil da parte solúvel. Se granulado, terá contato com o solo decrescido, reduzindo a liberação da parte solúvel, o que é desejável, mas, por outro lado, restringindo a dissolução da parte insolúvel. Se o produto foi aplicado a lanço e incorporado no solo, favorece-se a solubilização da fração insolúvel (FN)(1); se aplicado localizadamente, diminuindo seu contato com o solo, a parte favorecida será a solúvel. Como o produto tem sido granulado e aplicado localizadamente, na maioria dos casos seu efeito poderá estar restrito quase totalmente à sua parte solúvel. Adicionalmente, a parte insolúvel terá sua solubilidade ainda mais limitada pelo enriquecimento próximo às suas partículas, com Ca e P provenientes do componente solúvel, produtos também comuns ao FN. Portanto, o ideal seria ter um produto com solubilidade homogeneamente intermediária, e não uma média de produtos com características tão extremas. A esse produto intermediariamente solúvel se assemelham os termofosfatos e fosfatos mais reativos como o Gafsa, o Norte Carolina, etc. Diversos experimentos em nosso País têm mostrado superioridade de fosfatos mais reativos, comparativamente a fontes solúveis, mesmo para cultivos anuais (Goedert & Lobato, 1984; Oliveira et al., 1984; Goedert et al., 1988). 3. A presença da parte solúvel junto à insolúvel (FN), na mesma partícula ou no mesmo grânulo, faz com que essa localização não seja a ideal em termos de resposta da planta. A localização da fonte solúvel na cova ou na linha de plantio e do FN na área toda (solos com pequeno FCP) ou nas entrelinhas, como tem sido recomendado para eucalipto (Barros et al., 1990), é mais compatível com a maior demanda inicial de P, seguida de uma demanda menor com o avanço em idade da planta (Cap. 14. Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante (1)

Pode-se voltar a questionar, como se discutiu anteriormente, se queremos ou não aumentar a solubilização do FN quando ele é considerado como fonte de P para as plantas e não para o solo.

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Fosfatado). Assim, o componente solúvel do FPA deve ser localizado de forma que se tenha uma função básica de “arranque”, ou de estabelecimento da cultura. Portanto, a parte solúvel do FPA tem uma função inicial supridora de P para a planta e a parte insolúvel tem uma função supridora no médio a longo prazo, durante o ciclo da cultura. Se o FPA apresentasse maior reatividade, como o Gafsa ou o Norte Carolina, essa dificuldade desapareceria ou seria minimi zada, visto poderem ser esses fosfatos adequadas fontes de P para as culturas anuais, na maioria das condições, o que não acontece com os FNs apatíticos, de menor reatividade. 4. A utilização de H 2SO4 na produção de FPA pode restringir a dissolução posterior da fração não acidulada do FN pela formação de um capeamento das partículas do FN pelo CaSO 4 formado (Rajan et al., 1996).

       Obtenção: mistura estequiométrica de H 2SO 4 com fosfatos naturais (apatita): Ca 3(PO 4)2 + 2H2SO4 + 2H2O → 2CaSO4 + Ca(H 2PO 4)2.2H 2O 18% P2O5 solúvel em CNA (citrato neutro de amônio) + água 11% S 19% Ca

  Obtenção: mistura estequiométrica de H 3PO 4 com fosfatos naturais (apatitas): Ca 3(PO 4)2 + 4H 3PO 4 → 3Ca(H 2PO 4)2 43% P 2O5 total solúvel em CNA + água 13% Ca

   Obtenção: neutralização parcial de H 3PO 4 pela amônia. 48% P2O5 solúvel em CNA + água 9% N FÓSFORO

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   Obtenção: neutralização parcial de H 3PO4 pela amônia 45% P 2O5 solúvel em CNA + água 16% N

 Obtenção: fusão (1450°C) de fosfato natural (apatita ou fosforita) com uma rocha magnesiana (serpentina) e resfriamento rápido. 18% P 2O5 total 16,5% P 2O5 solúvel em ácido cítrico a 2% 20% Ca 9% Mg

 Obtenção: o ácido sulfúrico utilizado na produção do superfosfato simples é substituído por S e bactérias do gênero Thiobacillus , que oxidam o S, para a SO 42-, proporcionando a acidez responsável pela acidificação da rocha.

  Trabalhos revisados por Rajan et al. (1996) têm demonstrado que plantas podem utilizar mais eficientemente o P absorvido de um FN do que de uma fonte solúvel (FS). Assim, para cada unidade de P na planta, haveria maior produção de biomassa quando o FN fosse a fonte de P. Embora esses mesmos autores façam indagações sobre a representatividade desses resultados, em relação a outros, e sobre possíveis justificativas, o que temos observado sobre plantas mais eficientes em utilizar P em solos mais argilosos (maior FCP) do que em solos arenosos (menor FCP) também se aplica à comparação FN e FS. Do mesmo modo que a manutenção de menor concentração de P na solução de solos argilosos faz com que a planta apresente maior otimização do P absorvido (Cap. 11. Fósforo na Planta), a menor e mais lenta dissolução dos FNs, comparativamente às fontes solúveis, proporciona menores concentrações de P em solução, propiciando, também, maior otimização do P absorvido pela planta. O efeito de maior tempo de contato do solo com fontes de P com diferentes reatividades deverá aumentar a solubilidade acumulada das FÓSFORO EM SOLO

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fontes menos solúveis, mas, por outro lado, diminuir a disponibilidade de P para as plantas. Quanto mais reativo for o fosfato, mais prejudicial será o efeito do tempo de contato com o solo sobre sua disponibilidade de P para as plantas (Figura 6). O cultivo de sorgo granífero em um LE, durante sete cultivos sucessivos, fertilizado com diferentes fontes de P (FN e FS), com a dose de 400 kg ha -1 de P 2O5 total, aplicada a lanço e incorporada ao solo, mostrou resultados que justificam a figura 6. Uma EA (Eq.1) do fosfato de Abaeté, correspondente a 45% no primeiro ano, aumentou para 102% no sétimo ano. Essa comparação, para o fosfato de Patos, foi de 67 e de 124%, respectivamente. A produção total de sorgo durante os sete cultivos, em resposta à aplicação de ST, foi de 19.151 kg ha -1, ao passo que para o de Patos foi de 19.102 kg ha -1 (Vasconcellos et al., 1986b). A figura 6 mostra que as FSs são adequadas ao cultivo de plantas em nossos solos mais intemperizados (aplicação localizada, material granulado, etc.) como sugerem Goedert et al. (1986). Todavia, essa adequabilidade é restrita a respostas rápidas (cultivos anuais, produtividades anuais de cultivos perenes, etc.), e não à manutenção da resposta ao longo dos cultivos ou dos anos (Yost et al., 1982; Goedert & Lobato, 1984; Macedo, 1985; Bolland & Gilkes, 1995). Para isso, produtos de menor reatividade que as FSs industrializadas e mais reativos que os FNs de baixa reatividade deverão ser utilizados. A correta compatibilização da FS, como arranque, e dos FNs, como manutenção de crescimento de eucalipto (Quadro 16) ou de pastagens (Lopes et al., 1982), tem-se mostrado solução adequada à grande demanda inicial de P pela planta e à manutenção de seu crescimento em idade de menor demanda desse nutriente. o d i v r o s b a P Y u o ( o ã ç u d o r P

Curva para ST

Curva para a fonte X

D ST

DX Kg ha -1 P 2 O 5

Figura 5. Cálculo do equivalente supertriplo (Eq.ST) (Eq.2) (Observa-se que o Eq-ST vai depender da dose ( D) de P2O5 escolhida. FÓSFORO

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Quadro 16. Produtividade de matéria seca de tronco de Eucalyptus grandis com cinco

anos de idade e eficiência de recuperação de fósforo e de cálcio pelas árvores, influenciada por doses de fosfato de Patos e da mistura NPK 10-28-6, em Bom Despacho (MG) Tratamento Patos(1) NPK(2)

Matéria seca Tronco

t ha -1

g/planta

t ha -1

2 2 2 1 1 0 0

150 75 0 150 0 150 0

95,2 88,1 49,0 82,1 55,4 54,4 42,4

Eficiência de recuperação P Ca % _______________________

_______________________

10,9 9,9 8,4 11,9 12,3 30,1 -

40,7 28,2 25,9 38,1 30,4 -

Fonte: Leal et al. (1988). (1)

O FN de Patos foi incorporado com grade, em toda a área da parcela, 30 dias antes do plantio. (2) NPK aplicado no sulco, durante o plantio.

Ao longo deste capítulo, observou-se que o Al trocável do solo (Quadro 2 e Figura 2), que o revolvimento (simulando arações ou gradagens) do solo que recebeu FN (Quadros 6 e 7) e que o aumento do tempo de contato do FN com o solo (Quadros 8, 9 e 10 e Figura 3), embora possam causar maior dissolução do FN, tornam-no uma fonte de P menos efetiva para a planta. Essa contraposição da dissolução à disponibilidade de P para a planta é intensificada em solos com maior FCP (Quadros 11 e 12). Resultados de Kaminski & Mello (1984) indicam a necessidade de um aprofundamento na avaliação do efeito da acidez do solo sobre o FN como fonte de P para as plantas (Quadro 10). Observou-se, com base nesses dados, que no solo mais ácido (Bom Jesus) a aplicação antecipada do FN proporcionou crescimento da planta 2,31 vezes menor que o inverso (FN aplicado 90 dias depois do calcário). Embora não significativa, ocorreu a mesma tendência no LE, menos ácido que o solo Bom Jesus. Esses resultados evidenciam que menores valores de pH do solo, necessários à dissolução do FN, não levam, necessariamente, a maior suprimento de P para a planta. Haveria, portanto, grande diferença entre ser a fonte de acidez solo ou planta (rizosfera), no sentido de direcionar o P da dissolução do FN, de modo preferencial, para o solo, ou para a planta, respectivamente. A acidificação proporcionada pela raiz, junto às partículas do FN, deverá ter, como conseqüência da dissolução do FN, o favorecimento da própria planta, ao passo que a acidificação do solo, na ausência de raízes, teria o FÓSFORO EM SOLO

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próprio solo como dreno único para o P liberado. O baixo transporte de P no solo, não mais que um milímetro, e o pequeno percentual do volume de solo ocupado pelo sistema radicular (Cap. 9. Difusão) favorecem o solo como dreno-P quando ele é a fonte de prótons essencial à dissolução de FNs. Tudo isso faz voltar a comentários, já feitos, de que, em condições de grande FCP, o solo é mais favorecido pelos produtos da dissolução que a planta, como é demonstrado no trabalho de Saggar et al. (1992b) (Quadro 11). Extrações de P, tanto pela RTA como pela combinação RTA + RTC, é significativamente maior no solo com baixo FCP. Também, o FN sozinho, tanto o reativo (NC) como o não reativo (FL), libera muito mais P para a RTA ou para a RTA + RTC na ausência de solo, sugerindo ser o solo favorável à dissolução do FN, mas não à manutenção do P na for ma lábil (Q) (como já se viu em outros capítulos, a RTA é um procedimento utilizado na determinação de Q). Parece haver ainda muita coisa a ser compreendida ou revista sobre a utilização dos FNs em nossos solos, particular mente naqueles com maior FCP, quando o pensamento mais freqüente sobre o assunto é que a informação básica já está bem estabelecida. Depois de tudo que se falou neste capítulo, o modelo aproximado que se pode sugerir para explicar a efetividade dos FNs como fonte de P para as plantas é o seguinte: A planta pode fazer com que o pH da rizosfera seja inferior ao da massa do solo. Há, portanto, dois compartimentos com valores de pH distintos - solo não-rizosférico e solo rizosférico. Como sugerido, cada um desses compartimentos pode proporcionar acidificação necessária à solubilização do FN, levando a um “consumo” do P liberado (adsorção/ fixação ou absorção) pelo compartimento que supre a acidez (solo ou planta). Há, também, dois compartimentos distintos, que atuam como drenos para o Ca, oriundos da dissolução do FN: o solo (CTC) e a planta (absorção). A concentração de P na rizosfera, a planta crescendo e absorvendo esse nutriente, deverá ser menor que na solução do solo não-rizosférico (condição para a manutenção do fluxo difusivo). Essa menor concentração de P na região rizosfér ica é favorável à dissolução do FN nas proximidades da raiz e à conseqüente absorção de P pela planta. Por outro lado, o Ca, do próprio solo ou do FN, poderá acumular-se na região da rizosfera (Lorenz et al., 1994), dado seu transpor te predominante por fluxo de massa e poder esse mecanismo suprir a raiz de mais Ca do que o absorvido pela planta (Barber, 1974). Tudo isso leva a crer que a dissolução dos FNs, para suprir de P, preferencialmente a planta é mais dependente do solo, como drenoCa, e da planta, como dreno-P e fonte de prótons. Como o dreno-P do solo FÓSFORO

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é algumas centenas de vezes maior que seu dreno-Ca, como discutido anteriormente neste capítulo, pode-se sugerir que o modelo que explica a efetividade dos FNs como fonte de P para as plantas tem como componentes principais o dreno-Ca do solo e a fonte de prótons (acidificação da rizosfera) da planta. Pode-se sugerir ser a calagem mais restritiva à utilização de FNs como fonte de P para as plantas pelo acréscimo do Ca na solução do solo do que pelo decréscimo da acidez do solo, desde que a planta cultivada seja adequadamente escolhida.

FÓSFORO EM SOLO

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FÓSFORO

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SOLO

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   

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 Provavelmente, foi este o capítulo que mais nos exigiu em horas de biblioteca. Nossos resultados de pesquisa e a extensa literatura disponível, utilizados em outros capítulos, reduziram-se, para o assunto tratado neste capítulo, a valores que tornaram sua redação bem mais difícil, tor nando-o um texto com pequena fluidez de leitura. Dá-se, em nossas instituições de ensino e de pesquisa, de modo geral, forte ênfase ao fósforo inorgânico (Pi), com clara indiferença em relação a fósforo orgânico ( Po). Isso parece ser conseqüência de uma agricultura de grandes insumos e de uma pequena ou nula preocupação ambiental (Cap. 13. Fósforo e Ambiente). As características de solos altamente intemperizados e a vir tual “ausência” de “P-disponível”, originalmente, fizeram com que cultivos anuais com alta produtividade, como tem ocorrido nos cerrados, somente fossem conseguidos com a aplicação de altas doses de fertilizantes fosfatados, esquecendo-se a contribuição do Po, possivelmente por ser pequena. Mas seria sempre pequena? Mesmo para cultivos perenes, como pastagens e florestas? Para a agricultura de pequenos insumos ou em solos orgânicos, não é importante? O maior objetivo deste capítulo foi estimular a dedicação de algum tempo mais ao Po, em nossos cursos de graduação e pós-graduação. Pesquisas sobre o assunto, como conseqüência, serão intensificadas a partir da maior conscientização de estudantes e pesquisadores sobre o pouco que se sabe sobre Po em nossos solos e o quanto há, ainda, por saber.

     Nesta seção, são apresentados resultados sobre a participação do Po no compartimento P-total de solos tropicais, de modo particular no País. Com uma participação superior à do Pi em muitos solos, o Po deverá merecer maior atenção da pesquisa, a fim de verificar a real dimensão de seu envolvimento como fonte de P para as plantas, em nossas condições. Amostras de 17 solos brasileiros (AQ, PL, BV, LE, LR, cinco PV, dois PVL e cinco LV) apresentaram valores médios de Po total de 50 mg kg -1, variável de 7 a 272 mg kg -1 de P no solo. Esses valores representam de 13 a 47% do P total (para o AQ e um PV, respectivamente). Observaram-se correlações significativas entre Po total e P total (Guerra et al., 1996). FÓSFORO

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Capítulo 7 - FÓSFORO ORGÂNICO NO SOLO

Em amostras de 44 solos de 11 unidades principais de mapeamento de solos da região sul do estado do Rio Grande do Sul e em mais quatro amostras de quatro unidades de mapeamento do planalto deste estado, determinaram-se Po, P total e a relação C/P (esta apenas para os 11 primeiros solos). Os valores de Po variaram de 45 a 519 mg dm -3; os de P total de 78 a 1.162 mg dm -3 e os de C/P de 127 a 320. Observou-se correlação significativa entre Po e MO (r = 0,76) e P total (r = 0,97). A concentração de Po correspondeu a 57% do P total para a região Sul e a 53% para os solos do Planalto (Machado et al., 1993). Oxisols de cerrado (“savana”) da Colômbia, em condições naturais e submetidos a pastagens, por 15 anos, com braquiária ou braquiária + puerária, apresentaram concentrações similares de P total (332 com cerrado e 382 mg kg -1 com braquiária + puerária), de Pi (144 e 188 mg kg -1 , respectivamente) e de Po (188 a 195 mg kg -1 com cerrado e braquiária, respectivamente). Para as três condições, a relação média Pi/P o foi de 0,86. O P-Bray, nessas condições, variou de 1,3 a 2,2 mg kg -1 (Guggenberger et al., 1996). Amostras de 20 solos do nordeste brasileiro e de três de Gana, incluindo Alfisols, Ultisols, Oxisols e Vertisols, principais solos dessas regiões, apresentaram concentração média de P total (fusão em carbonato) igual a 482 mg kg -1 (valores entre 40 e 1.588 mg kg -1) e de Po (método da ignição) igual a 208 mg kg -1 (valores entre 24 e 1.253 mg kg -1 ). Portanto, o P o participou, em média, com 43% do P total dos solos (Condron et al., 1990b).

 A compreensão do modelo de disponibilidade de P para as plantas não será completa se o envolvimento das fosfatases não for discutido (Bieleski, 1973), uma vez que de 30-70% do P total do solo encontra-se na forma orgânica. Em solos de floresta esse valor tende a ser bem maior (Marschner, 1995). Formas de Po terão de ser transformadas em Pi para que se tornem disponíveis para as plantas (Tarafdar & Claassen, 1988). A hidrólise, que proporciona essa clivagem de Pi de formas orgânicas, é reação catalisada pelo envolvimento de enzimas genericamente denominadas fosfatases (Tarafdar & Jungk, 1987; Sanyal & De Datta, 1991; Marschner, 1995). Dependendo do pH do meio, responsável pela otimização da sua atividade, as fosfatases são classificadas em fosfatases ácidas, produzidas por plantas (e microrganismos), com pH ótimo na faixa de 4-6, e fosfatases FÓSFORO EM SOLO

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alcalinas, produzidas por bactérias (1) , com pH ótimo na faixa de 9 e 11 (Stevenson, 1986); 4,8 e 11,0, respectivamente, em solos agrícolas, segundo Herbien & Neal (1990). Todavia, o pH ótimo para a atividade de diferentes fosfatases tem se mostrado variável conforme a fonte de P o (Dick & Tabatabai, 1984). Tipos de fosfatases são identificados de acordo com o composto que essas enzimas hidrolisam (Figura 3). Já foram identificadas fosfomonoesterases (fitases), fosfodiesterases, fosfotriesterases, metafosfatases, pirofosfatases, etc. (Eivazi & Tabatabai, 1977). A atividade das fosfatases em solos é avaliada pela quantidade de fósforo inorgânico ( P i) liberado ou pela quantidade do radical orgânico (“moiety”) li berado ao incubar solo com Po. A quantificação do Pi liberado não é uma medida satisfatória, dada sua rápida fixação pelo solo, assim que disponível na forma de Pi, subestimando a atividade enzimática (Eivazi & Tabatabai, 1977), particularmente em solos com grande FCP. Segundo esses autores, o método mais efetivo na determinação da atividade enzimática tem sido a quantificação de p -nitrofenol liberado da mistura de p -nitrofenil-fosfato com o solo, durante dado período de tempo, como proposto por Tabatabai & Bremner (1969). O método foi utilizado para medir a atividade de fosfomonoesterases (fosfatases ácidas e alcalinas). O resultado é expresso em µg P h -1 g -1 de solo. A atividade de fosfatase pode ser expressa em unidades enzimáticas (UE). Uma UE de

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O

O = P - OR1 + FD + H2O

O = P - OR1 + FD + R 2OH OH

OR2 _

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O = P - OR 1 + FM + H2O

O = P - OH + FM + R1OH OH

OH

Figura 3 . Reações de hidrólise enzimática de fósforo orgânico, catalisadas por

fosfatases (fosfodiesterase = FD e fosfomonoesterase = FM). (1)

Fungos produzem fosfatases ácidas e alcalinas (Marschner, 1995).

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fosfatase ácida é a quantidade de enzima por grama de solo capaz de hidrolisar 1,0 µmol de p -nitrofenil-fosfato por minuto, com pH 5,4 e 35 oC, ou, para a fosfatase alcalina, 1,0 µmol de nitrofenil-fosfato por minuto, com pH 9,4 e 35 oC, por grama de solo (Tarafdar & Claassen, 1988). Tratamentos drásticos de amostras de solo, como esterilização por vapor, a 121 oC, por uma hora, não inativou todas as fosfatases. A adição de tolueno afetou pouco a atividade das fosfatases, em geral, e causou aumento na atividade da fosfotriesterase em solos (Eivazi & Tabatabai, 1977). As fosfatases ácidas são enzimas adaptativas, influenciadas pela demanda de P das plantas, com atividade inversamente relacionada com a disponibilidade de Pi do solo (Dalal, 1977; Juma & Tabatabai, 1977; Bieleski & Ferguson, 1983; Tarafdar & Jungk, 1987; Enrici, 1993; Marschner, 1995; Li et al., 1997; Rao et al., 1997). Essa relação inversa faz com que o Po do solo, como fonte de Pi para a planta, tenha sua importância reduzida nos cultivos com alta tecnologia, com a utilização de grandes doses de P solúvel, como em cerrados, em geral. A relação dessas enzimas com o FCP deve ser positiva para solos com o mesmo valor de P-lábil, no aspecto de disponibilidade de P. Por outro lado, essa correlação tem-se mostrado negativa (Harrison, 1983), pelo menos para solos pouco intemperizados, dada a inativação dessas enzimas por mecanismos de retenção do solo, à medida que seu teor de argilas silicatadas aumenta, sendo a montmorilonita a mais efetiva em diminuir a atividade enzimática (Dick & Tabatabai, 1987). Plantas utilizam P de fontes orgânicas quase tão eficientemente como de fontes minerais, dada a hidrólise de Po, liberando Pi (Tarafdar & Claassen, 1988). Segundo esses autores, o fator limitante à hidrólise de P o no suprimento de Pi para plantas não é a disponibilidade de fosfatases, mas de Po hidrolisável. Eles observaram que a atividade de fosfatases que podem hidrolisar Po é capaz de suprir 20 vezes mais P que a quantidade que a planta poderia absorver. Esses autores encontraram, ainda, r = 0,99 entre quantidades de Po hidrolisado (fitina, lecitina e glicerofosfato de sódio) e atividade de fosfatases ácidas (não houve produção de fosfatases alcalinas), em solução de cultura asséptica, com trevo, observando aumentos semelhantes na absorção de P proveniente do suprim ento de Pi ou de Po. Em solo, o aumento da atividade de fosfatases alcalinas foi atribuído à presença de microrganismos. Esse trabalho indica que o suprimento de Po em ambiente asséptico e resposta da planta, como observado na literatura (Anderson, 1980), não significam que a planta absorva formas de Po e a utilizem como tal sem sua prévia transformação em Pi. FÓSFORO EM SOLO

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Tarafdar & Jungk (1987) observaram que a atividade de fosfatases ácidas e alcalinas junto à superfície de raízes (entre 1,2 e 3,1 mm) era até oito vezes maior que a observada mais distante da raiz. Têm sido encontradas correlações positivas de atividade de fosfatases com C orgânico (Baligar et al., 1988; Dick et al., 1988), justificando o decréscimo da atividade enzimática com o aumento da profundidade do perfil do solo (Baligar et al., 1988; Crouse, 1996) e com a diminuição da população microbiana (Tarafdar & Jungk, 1987) ou do teor de Mg do solo, como ativador enzimático (Harrison, 1983). A atividade das fosfatases é dependente da espécie de planta (Tarafdar & Jungk, 1987) e inibida (fitase) por molibdato e por fluoreto (Li et al., 1997). Em amostras de 17 solos, a biomassa de microrganismos foi constituida, em média, de 25% de bactérias (valores entre 10 e 40%) e 75% de fungos (valores entre 60 e 90%). O predomínio de fungos ocorreu em todos os solos (Anderson & Domsch, 1980). Extensa literatura, citada por esses autores, mostra o grande predomínio de fungos sobre bactérias, como constituintes da biomassa de microrganismos dos solos.

  À semelhança da fase mineral de P do solo, a fase orgânica apresenta componentes com caráter variável entre “muito-lábil” e não-lábil. Essa disponibilidade variável de P nas diversas formas é compatível com uma demanda gradual, com maior ou menor lentidão, dependendo de características da planta, como ciclo, idade, demanda de P, etc. Queima de restos culturais, (mono)cultivos, com intensa exposição do solo à mineralização proporcionam perdas de Po, bem como predomínio de formas mais refratárias, menos lábeis, diminuindo a participação do Po como fonte de P para as plantas, ficando essa função mais restrita a uma fase mineral com características crescentes de P-dreno. Assim, o sistema anterior mente otimizado pelo Po torna-se cada vez mais dependente de suprimento de fertilizantes. O amplo predomínio de Po sobre Pi em solução, na maioria dos solos (Ron Vaz et al., 1993; Magid et al., 1996) revela menor FCP (menor Q/I) para o Po do solo. Isso indica que o aumento do Po de solos com grande FCP os faz fontes mais adequadas de P para as plantas, sem tantas restrições como as proporcionadas pela fase mineral. Certamente, a maior perda de P por lixiviação em formas orgânicas, como conseqüência do aumento de Po do solo (Cap. 13. Fósforo e Ambiente), é bem menor “que perdas” de Pi na forma não-lábil, em solos mais intemperizados,como os de cerrado, em geral. FÓSFORO

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Em solos ricos em Pi, as fosfatases, à semelhança do rizóbio em ambiente rico em N inorgânico (ou da micorrização em ambiente rico em P), praticamente não atuam, como se não houvesse necessidade de lançar mão do Po como fonte de P para as plantas (Silva & Basso, 1993). Portanto, em solos com grande deficiência de P, como os tropicais, de modo geral, o envolvimento das fosfatases, liberando Pi para as plantas, particularmente para as de ciclo cur to, apresenta pequeno efeito prático, dada a pequena quantidade de Pi suprido em um ambiente de grande demanda de P, para tornar-se economicamente produtivo. A agricultura de grandes “inputs” de P, nessas condições, torna a participação das fosfatases e, por conseguinte, do Po de pequeno significado prático. Justifica-se, assim, a pequena importância que se tem dado, particularmente no Brasil, à pesquisa do Po, comparativamente ao Pi, para a agricultura de alta tecnologia, como a adotada nos cerrados, por exemplo. Por outro lado, a importância do Po e das fosfatases para a agricultura de baixos insumos ou para a agricultura itinerante é evidente (Tiessen et al., 1992). A perda de produtividade em áreas recém-abertas, submetidas a cultivo itinerante, tem como causa maior a mineralização do Po e a subseqüente transformação do Pi mineralizado em formas não-lábeis. Durante um período de cultivo de cinco anos, em média, sem a adição de fertilizante, em um cultivo de mandioca, houve diminuição de 2-3 mg kg -1 de P apenas, sugerindo não ser essa perda de P i a causa principal da perda de produtividade com os anos de cultivo, mas a transformação do Po em Pi e sua retenção em formas não-lábeis (Tiessen et al., 1992). Por outro lado, deve-se entender que em condições de alta tecnologia, como a adotada atualmente em condições de cerrados, com a maciça aplicação de fertilizantes fosfatados, a contribuição do Po como fonte de P para o crescimento das plantas deve tornar-se irrelevante. Ouve-se, com freqüência, que plantas, como samambaia e sapé, são indicadoras de solos ácidos, distróficos e com baixo potencial produtivo. Muitas dessas condições de solo, associadas a maiores altitudes, têm condicionado a formação de horizontes orgânicos superficiais, escuros, em perfil latossólico-avermelhado, em geral. À medida que a fase mineral, anteriormente fonte de P (e de outros nutrientes), adquire uma característica cada vez mais marcante de dreno, estabelecem-se condições para a formação desses horizontes orgânicos. O acúmulo de matéria orgânica, dadas as condições não-favoráveis à mineralização de resíduos orgânicos que se acumulam no solo, seria uma “solução” para estocar nutrientes, sem favorecer a interferência negativa da fase mineral na manutenção de nutrientes ciclados no sistema solo-planta, em formas disponíveis. A lenta FÓSFORO EM SOLO

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mineralização da fase orgânica (mantendo o Po mais constante) é garantia de suprimento mais gradual, como um “fertilizante de liberação lenta” de P e de outros nutrientes para o excelente crescimento de plantas, como o eucalipto, o café, pastagens etc., nessas condições. Destruir a MO em solos-fontes, em condições não tropicais, implica alguma redução no poder-fonte da fase mineral desses solos; destruir a MO em solos-drenos, em condições tropicais, significa, por outro lado, favorecer o poder-dreno desses solos. Assim, a perda do horizonte orgânico desses solos, que os torna tão produtivos, deverá transformar um sistema que se auto-sustenta em outro altamente dependente de fertilizações maciças, particularmente de P, para manter-se produtivo, como nos padrões anteriores. Há, nessas condições, tendência geral para a interdependência: Cultivos anuais ↑ manejo de solo ↑ MO ↓ Po ↓ biomassa de microrganismos ↓ P-monoésteres ↑ P-diésteres ↓ demanda por Pi ↑ fosfatases ↓

em que ↑, como o oposto de ↓ , significa aumento, maior presença ou intensidade. A participação do Po, como somatória de todas as frações de Po, pelo método de Hedley (Hedley et al., 1982a,b), em relação ao P total, aumentou com o intemperismo (de 5% em Entisols para 35% em Ultisols ), ao passo que a somatória das frações minerais decresceu (de 95 para 65%, respectivamente) em amostras de solos, envolvendo a seqüência: Entisols → Inceptisols → Aridsols → Vertisols → Mollisols → Alfisols → Ultisols → Oxisols (Cross & Schlesinger, 1995). Condron et al. (1990a) encontraram correlações positivas e significativas entre Al e Fe extraídos por citratoditionito e Po total de amostras de 20 solos do nordeste brasileiro e três de Gana. A mais restritiva dessorção de P da fase mineral, com o aumento do intemperismo, é compensada pelo aumento da participação da fase orgânica no suprimento de P para as plantas. Numa situação como esta, manejo de solo que leve à mineralização do Po poderá ser um desastre, particularmente para a agricultura de baixos insumos (Tiessen et al., 1992).

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 A avaliação do “P-disponível” de um solo tem sido feita com o uso de soluções extratoras com características constitutivas diversas, quanto a acidez, diluição, tamponamento, presença de compostos complexantes, fósforo marcado, etc. e, mais recentemente, com a Resina de Troca Aniônica (Quadro 1). As extrações do “P-disponível” fornecem valores que variam entre intensidade ( I) e quantidade ( Q), às vezes, até mesmo parte do P não-lábil ( NQ ), dependendo das propriedades do extrator e das condições de extração, sem informar sobre o fator capacidade ( Q/I ). Na verdade, a quantidade extraída vem quase toda do P adsorvido - fator quantidade uma vez que o P em solução - intensidade - é, em condições normais, extremamente menor que a primeira fonte. Portanto, apesar de o “Pdisponível”, em diferentes extratores, ser considerado medida de Q (Dalal & Hallsworth, 1976), o P extraído é, na verdade, apenas uma fração desse fator, podendo essa fração variar de um solo para outro. As limitações da utilização do ’’P-disponível” como medida de Q são, portanto, óbvias.

Quadro 1. Extratores do “P-disponível” mais freqüentemente utilizados Denominação

Relação solo:extrator

Composição

Ácido cítrico Bray-1 Bray-2 CaCl2 Egner IAC Mehlich-1 Mehlich-2

Ácido cítrico a 1% HCl 0,025 mol L-1 + NH4F 0,03 mol L-1 HCl 0,1 mol L-1 + NH4F 0,03 mol L-1 CaCl2 0,01 mol L-1 Lactato de Ca 0,01 mol L-1 + HCl 0,02 mol L -1 H2SO4 0,025 mol L-1 HCl 0,05 mol L-1 + H2SO4 0,0125 mol L-1 NH4F 0,015 mol L-1 + CH3COOH 0,2 mol L-1 + NH4Cl -1 -1 0,2 mol L + HCl 0,012 mol L

Mehlich-3

NH4F 0,015-1 mol L-1 + CH3COOH-10,2 mol L-1 + NH4NO3 -1 0,25 mol L + HNO3 0,013 mol L + EDTA 0,001 mol L CH3COOH 0,54 mol L-1 + NaC2H3O2 0,7 mol L -1 (pH = 4,8)

Morgan

1:10 1:10(1) 1:17(1)

-1

Olsen NaHCO3 0,5 mol L (pH = 8,5) Papel-Aniônico Papel de filtro impregnado de Fe(OH) 3 Resina Resina Truog Valor A (3) Valor E (3) Valor L (3) (1)

1:20 1:10 1:4(1)

Dyer (1894) Bray & Kurtz (1945) Bray & Kurtz (1945) Schofield (1955) Egner et al. (1960) Catani & Gargantini (1954) Mehlich (1953)

1:10

Mehlich (1978)

1:10

Mehlich (1984)

1:10

Morgan (1941)

1:20

Olsen et al. (1954) Van der Zee et al. (1987)

(2)

Resina de adsorção aniônica Resina mixta (catiônica + aniônica) H2SO4 0,001 mol L-1 + (NH4)2SO4 ajust. pH 3,0 32 P Troca isotópica entre solo-P e 32P Troca isotópica entre solo-P e 32P avaliada por meio de planta

Referência

1:100

Amer et al. (1955) Raij et al. (1986) Truog (1930) Fried & Dean (1952) McAuliffe et al. (1948) Larsen (1952)

No Brasil, esses extratores têm sido utilizados numa relação solo:solução de 1:10 (Muniz et. al. (1987). (2) 40,2 cm2 de papel aniônico /2,5 cm 3 de solo (Gjorup et al., 1993). (3) Cap. 3. Fatores Intensidade, Quantidade e Capacidade. FÓSFORO

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Capítulo 8 - EXTRATORES

Vamos supor que queremos propor um novo método de extração do “P-disponível” de solos. Poderíamos preparar uma mistura de reagentes, para ter na solução extratora final características que nos permitissem supor ter encontrado o método ideal para avaliar o “P-disponível” de um solo. Poderíamos, a partir de seu resultado, interpretar com segurança resultados de análises de solo e recomendar adubação fosfatada para as culturas, em qualquer solo. Como verificar a eficiência desse coquetel de reagentes como extrator do “P-disponível”? Começamos errados, pela pergunta, ao utilizar “P-disponível” entre aspas? Ou, simplesmente, deveríamos utilizar o termo P-extraível , como fazem muitos autores? Observa-se a complexidade do assunto tratado a partir da dificuldade ou falta de convergência entre autores e pesquisadores em denominar o que querem determinar. Ao longo de todo o texto, estamos utilizando P-disponível (sem aspas) como valor de P no solo, em termos absolutos, que a planta pode acessar e absorver. Nesse caso, 20 kg ha-1 de P-disponível num solo é a quantidade de P que poderá ser absorvida por uma planta. O solo tem, nesse exemplo, o poder de ceder 20 kg ha-1 de P à planta. Um extrator que estimasse esse valor seria o ideal, embora fosse uma utopia segundo os conhecimentos atuais. Ceder sugere uma postura passiva de uma planta diante de um solo, este a única entidade ativa, “supridora” de P para a planta. Em alguns casos, a planta “toma” P de um solo aparentemente além do valor ( Q + I ) que o solo cederia. A acidificação da rizosfera de uma planta, mais do que de outra, pode fazer com que formas de P ligado a Ca no solo (P-Ca), em forma não-lábil, sejam absorvidas (Hedley et al., 1982b). Assim, o P-disponível, valor absoluto, dependerá não apenas do solo (o P-solução mais o P-lábil), mas também da planta (comportamento diferencial em ter mos de rizosfera), da fonte de N suprida para a planta (NH 4+ acidifica a rizosfera e NO 3- a basifica), da associação com microrganismos (micorriza aumenta a eficiência da planta em absorver P de formas menos acessíveis), etc. Essa lista de condições poderá aumentar muito dentro dos limites do conhecimento atual e, com certeza, muito mais pelo que ainda não se conhece. O P-disponível sem aspas parece algo inatingível, até agora. E o “P-disponível”, o que seria? As aspas sugerem ser algo parecido, próximo , não verdadeiro , uma imitação do P-disponível, este, sim, “verdadeiro” (colocamos aspas no verdadeiro, pela falta de certeza sobre seu real significado). Pode-se, então, propor que o “P-disponível” esteja relacionado com o P-disponível. Em linguagem estatística, pode-se dizer que há correlação (significativa) entre essas duas medidas, como há entre um caminhão e FÓSFORO EM SOLO

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uma réplica réplic a perfeita, em miniatura, miniat ura, desse caminhão. camin hão. Vendo-se a miniatura, minia tura, sabe-se qual foi o caminhão tomado como modelo. Suas diversas características, caminhão e miniatura, estão correlacionadas entre si. O “P-disponível” “P-disponí vel” é caracteri caracterizado zado por um valor que pode ser uma simples fração do P-disponível ou até mesmo maior do que este. A grandeza do “Pdisponível”, a princípio, pri ncípio, nada tem a ver com a real grandeza do que a planta pode acessar (1) ; apenas, correlaciona-se com a grandeza que a planta acessa ou com o seu crescimento, quando a planta tem o crescimento como variável única do “P-disponível”. Esse conceito de “disponível” foi estabelecido por Bray Br ay (1947), envolvendo envolvendo a necessidade de correlação correl ação entre o que o método extrai do nutriente do solo e o crescimento da planta. Portanto, em grande número de solos, se houver correlação significativa entre o que o método extrai e o crescimento de plantas (e, ou, o seu conteúdo de P), o P extraído por esse método é considerado “P-disponível”. Não importa impor ta se entre os diversos métodos utilizados, util izados, como os de Mehlich, Bray, Bray, Olsen, Resina, etc., as quantidades de P extraídas não sejam as mesmas, como de fato acontece. Os valores do “P-disponível” considerados níveis críticos ( NCs ) serão também variáveis entre esses métodos. Para um mesmo solo, o NC, por um extrator, extrator, pode ser de 10 mg kg -1 de P e, por outro, pode ser de 50 mg kg -1. Torna-se evidente a necessidade de saber qual o extrator utilizado em uma análise de solo para interpretar o valor do “P-disponível” encontrado e qual o NC ou “faixas de disponibilidade” para esse extrator. Essas informações variam conforme o extrator porque se mede “P-disponível”, e não P-disponível. E o P-extraível, o que seria? Como a simples presença, ou não, de aspas poderia trazer dificuldades à compreensão da diferença entre o que os extratores (ou métodos) obtêm e o que de fato existe, como discutido, alguns autores preferem utilizar utiliz ar P-extraível, em substituição a “P-disponível”. A dificuldade para essa opção é que qualquer qual quer extrator, independentemente da concentração de P obtida, dela correlacionar-se, ou não, com o crescimento da (ou com o P acumulado na) planta, determina-se um valor de P-extraído, pelo próprio pr óprio significado da palavra. Portanto, Portanto, P-extraído é uma concentração obtida que, pelo seu simples significado, não implica a existência de correlação com coisa alguma. Por Por outro lado, “P-disponível” “P-disponível” tem um significado histórico histór ico e um indiscutível valor didático.

(1)

Por meio de modelos diversos, pode-se procurar converter “P-disponível” em P-disponível, sendo dadas características adicionais do solo, como será visto no Cap. 14. Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado.

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De toda maneira, o problema tratado neste capítulo não ficará menos complexo se for utilizado “P-disponível”, como o fizemos ao longo do texto texto,, ou se em seu lugar for utilizado P-extraível, como o fazem alguns autores (Raij et al., 1984). Voltando à nossa proposta inicial, de preparar um novo método de extração do “P-disponível”, o primeiro passo para validar a qualidade do método será demonstrar que o P-extraível obtido correlaciona-se com o crescimento de planta ou com o P absorvido (P-acumulado) pela planta, quando esse nutriente é o único limitante de seu s eu crescimento. Os valores de P extraído por esse novo método poderão ser inferiores, iguais ou superiores aos de outros métodos, já consagrados, o que não invalida sua efetividade em medir o “P-disponível”. Essa fase de correlação (verificação da correlação entre o método e a planta) é feita com muitos solos, em casa de vegetação, vegetação, procurando otimizar todos os demais nutrientes nos solos e demais condições de crescimento da planta (pH, água, temperatura, etc.). Satisfeita essa fase de correlação, passa-se para uma fase de campo, onde se procura calibrar ( calibração ) os resultados de “P-disponível” com a produtividade da cultura e doses de fertilizante fosfatado necessárias ao crescimento ótimo ou econômico dessa cultura. Para Mehlich-1, valores subestimados do “P-disponínel” têm sido verificados, com freqüência, em solos argilosos, de modo especial naqueles com pH mais elev elevado, ado, em razão de ser seu poder de extração desgastado pelo próprio solo. sol o. Nesses solos mais argilosos, argi losos, com acidez mais tamponada, tamponad a, o pH inicial de 1,2 do Mehlich-1 é rapidamente elevado para para valores de pH próximos ao do solo. Igualmente, o SO 42- do extrator, que atua por troca com o fosfato adsorvido, é, também, rapidamente adsorvido pelo solo em sítios ainda não ocupados pelo P, perdendo o poder de extração. Assim, em solos argilosos, os valores dos níveis críticos ( NCs ) são menores do que nos arenosos porque naqueles o extrator é bem mais desgastado que nestes (Novais & Kamprath, 1979a; Freire et al., 1979; Muniz et al., 1987). Por outro lado l ado,, para esse mesmo extrator, extrator, valores superestimados do “Pdisponível” são verificados em solos com predomínio de P-Ca, dada sua gênese ou utilização prévia prév ia de fosfatos fosfatos naturais de baixa reatividade, reativi dade, como as apatitas (Novelino et al., 1985; Viégas, 1991), como será discutido mais adiante. O efeito da variação do FCP entre solos sobre o desgaste de extratores pode ser observado a partir dos dados de Muniz et al. (1987). Nesse trabalho, o NC de P, pelo extrator Mehlich-1, foi estabelecido para cada solo, para o cultivo de soja, em casa de vegetação. vegetação. Os valores dos NCs , FÓSFORO EM SOLO

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


em mg dm -3 de P no solo, correlacionaram-se significativamente com as variações de características dos solos relacionadas com o FCP (Quadro 2), como P-remanescente (PR-30 (1)), em mg L-1 de P: NC = 11,02 + 0,9550 (PR30) (r = 0,775**). Todavia, Todavia, ao preparar um gráfico de dispersão de pontos para essas duas variáveis (NC x PR-30), observou-se que, apesar da significância, o modelo linear não representa, de maneira ideal, o relacionamento entre elas (Figura 1). Observou-se forte dependência do NC ao PR-30 até um valor de 5,33 mg L -1 de P. Para valores de PR-30 maiores que esse, o NC já não é mais dependente dessa medida do FCP dos solos (Latossolos) utilizados, certamente uma boa amostragem de solos de cerrado, em geral. O valor de PR-30 igual a 5,33 mg L -1 corresponde a um teor de argila de 37% no solo, estimado a partir da relação entre estas duas variáveis do solo, estabelecida pelos dados de Muniz et al. (1987). Para as condições dos solos utilizados no trabalho de Muniz et al. (1987), se fosse utilizada uma relação solo:extrator de 1:4, como utilizada originalmente origi nalmente nos Estados Unidos (Quadro 1), provavelmente provavelmente haveria uma dependência do NCMehlich-1 a valores bem mais elevados de PR-30 ou a teores de argila inferiores a 37% (Figura 1). Relações solo:extrator solo:extrator menores que 1:10 e, ou, extratores mais concentrados, Bray-2 em relação a Bray-1, deverão fazer com que a dependência do NC às variações de FCP dos

Quadro 2. Coeficiente de correlação linear simples entre características dos solos

relacionadas com o fator capacidade de P e o nível crítico de “P-disponív “P-disponível” el” pelo extrator de Mehlich-1 (NC Mehlich-1) C a r a c t e r í s t ic a

N C Mehlich-1 -0, 474 ns -0,873** -0,737* - 0 , 89 8 * * 0,775**

A rg i l a ( % ) CMAP (mg g -1 )(1 ) ”Energia de adsorção” (L mg -1 )(2) k -F r e un dl i c h PR-30 (mg L -1 ) (3) Fonte: Muniz et al. (1987). (1)

Capacidade máxima de adsorção de P. (2) Obtida a partir da isoterma de Langmuir. (3) Concentração de P em solução, após agitação de 30 mg L -1 de P em CaCl 2 0,01 mol L -1 com as amostras de solo, na relação solo:solução de 1:10, por uma hora. *, ** e ns significat significativo ivo a 1, 5% e não-significativo, respectivamente.

(1)

PR-30 = Concentração de P em solução, em mg L -1, após agitação de 30 mg L -1 de P em CaCl2 0,01 mol L-1 com as amostras de solo, na relação solo:solução de 1:10, por uma hora.

FÓSFORO

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SOLO

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PLANTA

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solos diminua ou mesmo desapareça (Fixen & Grove, 1990). Por outro lado, nessas condições, a extração de formas não-lábeis de P deverá aumentar. Para condições de solos menos intemperizados, com uma relação solo:extrator de 1:10, como utilizado no Mehlich-3 (Quadro 1), comparativamente à relação 1:4 utilizada no Mehlich-1 nos EUA, deverá haver menor variação do NC entre solos com diferentes valores de FCP, no Mehlich-3. Todavia, embora o Mehlich-3 extraia mais P do solo que o Bray-1, a relação em “P-disponível” entre os métodos é linear (Eckert & Watson, 1996). Como o Bray-1 é sabidamente sensível ao FCP, essa linearidade sugere ser o Mehlich-3 também sensível ao FCP do solo (desgastável com aumento do FCP). Níveis críticos menores em solos com maior FCP corrigem a sensibilidade de extratores ao FCP. Funções que permitem chegar ao NC de P em um solo, conhecendo valores de características que expressam seu FCP, são encontradas na literatura (Holford, 1976; Freire et al., 1979; Holford, 1980a,b; Freire et al., 1985; Muniz et al., 1987). Por outro lado, a interferência de maiores teores de P-Ca no solo, superestimando, por alguns extratores ácidos, o que realmente há de absorvível pela planta, não foi, ainda, adequadamente quantificada. Teoricamente, a utilização da Resina de Troca Aniônica (RTA) na determinação do “P-disponível” de um solo corrige ou minimiza os problemas de subestimar ou superestimar o disponível (Bowman et al., 1978; Raij et al., 1986; Silva & Raij, 1996). Como estimadora do P-lábil por meio do P-solução, a RTA, teoricamente, não tem seu poder de exaustão alterado em solos com maior FCP, nem seria sensível às formas não-lábeis, como o P-Ca. Assim, a RTA tem uma função semelhante à da raiz de uma planta que, ao absorver o P da solução, vai, gradualmente, consumindo o P-lábil até uma possível exaustão de ambos. Por outro lado, a aquisição de fósforo de forma P-Ca, não em equilíbrio com o P-solução ( I), por raízes de plantas que solubilizam essa forma de P pode fazer com que a RTA subestime o P absorvido por essas plantas (Cap. 6. Fontes Minerais de Fósforo). De comportamento semelhante à RTA, o papel aniônico (PA) (1) extrai o P-solução e, como conseqüência, o P-lábil em equilíbr io com o P-solução, comportamento também semelhante ao de uma planta que não solubiliza formas não-lábeis. O PA tem, como vantagem sobre a RTA, a não necessidade de moer o solo. Todavia, o PA extrai menos P que a RTA, indicando maior (1)

Papel aniônico ou papel com afinidade por ânions é uma tira de papel de filtro impregnada de Fe(OH)3, o que lhe dá o comportamento aniônico, ou seja, de adsorver P.

FÓSFORO EM SOLO

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sensibilidade ao FCP que a RTA (ou menor poder de extração - dreno menos efetivo que a RTA). A inclusão do teor de argila, como medida do FCP, como fator de alteração do P-PA, mostrou-se necessária à melhor adequação desse método como medida do “P-disponível” do solo (Gjor up et al., 1993; Silva & Raij, 1996). Outra dificuldade com o PA é o método utilizado no seu preparo, que pode acarretar erros na extração de P do solo segundo Guo et al. (1996) (1) . Esses autores encontraram comportamento do PA semelhante ao do Olsen e melhor que o do Mehlich-1, particularmente em solos calcários, como poderia ser esperado. Pode-se prever também que para valores de NC mais altos a efetividade do extrator seja maior, por ser menor seu desgaste, pela manutenção de seu poder de extração mais efetivo por mais tempo, dada a maior eletronegatividade do sistema proporcionada pela presença de P adsorvido em maiores concentrações (Sanchez & Uehara, 1980). É necessário enfatizar que a mais complexa constituição de alguns extratores, como no caso do Mehlich-3, tem como objetivo ampliar seu espectro de ação sobre diversos nutrientes do solo. Quanto ao “P-disponível”, o Mehlich-3 apresenta comportamento que se assemelha ao do Bray-1, isto porque a substituição parcial de ácidos inorgânicos de outros extratores, como no Mehlich-1, por ácido acético mostrou-se efetiva em diminuir a solubilização de P-Ca de fosfatos naturais de baixa reatividade. A presença de EDTA no Mehlich-3 teve como objetivo maior torná-lo também mais efetivo como extrator de micronutrientes, como Mn, Zn e, de maneira particular, Cu. Outra característica positiva do Mehlich-3 é extração de K e Mg ligeiramente superior à obtida com o acetato de amônio. O Mehlich-3 é recomendado para extração de P, K, Na, Ca, Mg, Cu, Zn e Mn (Mehlich, 1984).

       Após o desenvolvimento do método de fracionamento do P-inorgânico do solo por Chang & Jackson (1957), muitos estudos têm sido realizados para determinar qual a forma inorgânica de P preferencialmente absorvida pelas plantas (Bahia Filho & Braga, 1975b; Novais & Kamprath, 1978); qual a relação entre o “P-disponível”, por diferentes extratores, e as diferentes formas de P (Muniz et al., 1985), ou mesmo o efeito do grau de intemperismo do solo sobre a presença das diferentes formas de P (Bahia Filho & Braga, 1975b). (1)

Ampla revisão sobre o papel aniônico como extrator de fósforo é apresentada por Menon et al. (1997).

FÓSFORO

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SOLO

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PLANTA

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Esse método fraciona o P-inorgânico do solo nas seguintes formas: ♦P

solúvel em NH 4Cl 1 mol L -1:

fósforo facilmente solúvel ou “P-H 2O”.

♦P

solúvel em NH 4F 0,5 mol L -1:

fósforo ligado a Al ou “P-Al”.

♦P

solúvel em NaOH 0,1 mol L -1 : fósforo ligado a Fe ou “P-Fe”.

♦P

solúvel em H 2SO4 0,25 mol L -1: fósforo ligado a Ca ou “P-Ca”.

De uma mesma amostra de solo, o fracionamento das formas inorgânicas de P deve ser efetuado, seguindo a seqüência de extração apresentada. Assim, apenas o P-Fe vai ser extraído com NaOH 0,1 mol L -1, depois da extração das formas P-H 2O e P-Al. Caso contrário, de uma extração única com NaOH serão obtidos P-H 2O, P-Al e P-Fe. Se a primeira extração for feita com H 2SO 4 0,25 mol L -1, tanto o P-Ca como as outras formas serão, pelo menos em parte, obtidas. Pelo processo original de Chang & Jackson (1957), é feita a extração de mais uma forma, P solúvel em redutores ou P-ocluso. Por ser de grande estabilidade, a forma de P-ocluso em partículas de óxidos de Fe e de Al não contribui, em curto prazo, para o fornecimento de P para as plantas. Essa forma é, também, pouco variável, em curto prazo, considerando alterações do pH do solo ou adições de fertilizantes fosfatados ao solo. E, por ser, além de tudo isso, de mais difícil extração do que as outras formas, o P-ocluso, com freqüência, não tem sido determinado em diversos trabalhos. A predominância de P-Fe e de P-Al sobre P-Ca é uma das características de solos mais intemperizados, como os de cerrado em geral, distróficos - pobres em Ca trocável e, por conseqüência, geralmente ácidos (Quadro 3) (Bahia Filho & Braga, 1975b). Pode-se deduzir que os solos menos intemperizados, ricos em Ca trocável e de pH elevado, deverão ser mais ricos em P-Ca e pobres em P-Fe e P-Al. Pode-se também imaginar que uma calagem maciça de solos ácidos fará com que P-Ca aumente, diminuindo as outras duas formas (Cap. 6. Fontes Minerais de Fósforo). Quadro 3. Distribuição média de fósforo nas diferentes formas inorgânicas, em 20

amostras de diferentes Latossolos de cerrado P-Al

P-Fe

____________________________________________________ mg

76,4

P-Ca

kg -1 de P no solo _____________________________________________________

106,6

55,3

Fonte: Bahia Filho & Braga (1975b). (1)

P-ocluso (1)

P-ocluso - P retido (ocluído) internamente em oxidróxidos de Fe e de Al. FÓSFORO EM SOLO

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135,2




Se o P-lábil é uma fonte de P para as plantas e se essa fração é constituinte das formas inorgânicas de P já citadas, pode-se querer saber a que libera P mais facilmente para as plantas ou a que mais contribui para o valor de Q do solo. Com esse objetivo, Novais & Kamprath (1978) cultivaram, sucessivamente, amostras de cinco solos do estado de Carolina do Norte (EUA), medindo, inicialmente e depois de cada cultivo, o teor de P em cada uma das formas: P-H2O, P-Al, P-Fe e P-Ca. Depois de nove cultivos, foi possível verificar a contribuição de cada uma dessas formas para o P absorvido pela planta (Quadro 4) (1) . Observou-se que a forma que mais liberou P foi o P-Al, seguida, à distância, de P-Fe e, finalmente, de P-Ca, com uma contribuição média de 3,2% apenas do P total absorvido pelas plantas. A contribuição da forma P-H 2O, apenas 3,7%, parece ilógica à primeira vista. Deve-se lembrar, no entanto, que seu pequeno decréscimo com os cultivos foi conseqüência de sua reposição pelas outras formas, à medida que era consumida pela planta. Na verdade, todo o P retirado das formas de P-Al, P-Fe e P-Ca passou por P-H 2O. Sua contribuição, portanto, não deve ser comparada com a contribuição das demais. Embora esses dados tenham mostrado a maior eficiência do P-Al em quatro solos e de PFe em um solo, como fonte de P para as plantas, pesquisas sobre o assunto têm mostrado que qualquer uma das quatro formas de P poderá ser importante fonte de P para as plantas quando são considerados diferentes tipos de solos (Bahia Filho & Braga, 1975b), ou de plantas (Hedley et al., 1982b; Gillespie & Pope, 1990a,b).

Quadro 4. Contribuição percentual de cada forma de fósforo inorgânico na absorção

desse nutriente por plantas de painço, em amostras de cinco solos Solo

P - H 2O

P - Al

P - Fe

P - Ca

Total

Georgeville Goldsboro Wagram Portsmouth Norfolk

0,5 2,6 4,2 1,8 9,2

48,2 79,8 89,8 92,1 71,5

% _______________________________________________________________ 51,3 0,0 100,0 17,6 0,0 100,0 0,0 6,0 100,0 6,1 0,0 100,0 9,4 9,9 100,0

Média

3,7

76,3

16,9

______________________________________________________________

3,2

100,0

Fonte: Novais & Kamprath (1978).

(1)

O P orgânico, forma não considerada neste estudo, pode ser importante fonte de P para as plantas, em muitos solos (Cap. 7. Fósforo Orgânico no Solo).

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


  Enfatizou-se, ao longo deste capítulo, que a identificação de um extrator como adequado à avaliação de “P-disponível” no solo é dependente de um critério estatístico (1) , e não quantitativo ou mesmo biológico. A quantidade que o método extrai não indica quanto a planta vai absorver, como também a forma de P extraída do solo não é, necessariamente, em qualidade ou quantidade, a que a planta irá absorver. Assim, para uma mesma amostra de solo, diferentes extratores do “disponível” deverão extrair concentrações diferentes entre si, e que a planta, nesse solo, absorverá quantidade única de P. Os baixos coeficientes de correlação freqüentemente obtidos nesse relacionamento planta-extrator advêm do fato de que, em muitos casos, o modelo não é linear. Portanto, quando o modelo é curvilinear, a estimativa de coeficientes de correlação linear simples, mesmo que significativos, apresenta baixos valores de r, na maioria dos casos. Isso é claramente demonstrado na figura 1 deste capítulo (um ajuste linear com R 2 = 0,60, comparado com o ajuste do “plateau linear” com R 2 = 0,90). Em estudos dessa natureza, antes de qualquer teste estatístico, devem-se plotar os dados e verificar a tendência (modelo) do relacionamento (2) . Coeficiente de correlação linear simples aplicado a um fenômeno tipicamente curvilinear é um primeiro passo para equívocos que podem ser grosseiros. De maneira semelhante, equivoca-se em não considerar características adicionais do solo relacionadas com o fator capacidade de P (FCP), além do “P-disponível”, quando o extrator é sensível a essas características. Em extensa revisão de literatura, feita por Fixen & Grove (1990), os valores dos coeficientes de correlação encontrados para o Mehlich-1 variaram de 0,25 a 0,91, ao passo que para a Resina (RTA) a variação foi de 0,69 a 0,98. Nessa comparação, dois aspectos chamam a atenção: (a) a maior sensibilidade do Mehlich-1 ao FCP, o que faz com que os mesmos

(1)

Coca-Cola foi considerada excelente extrator de “micronutrientes-disponíveis” do solo, particularmente de Mn. Quarenta e nove por cento da variação do Mn acumulado em plantas de trigo, no campo, foi explicada pelo Mn-Coca-Cola, ao passo que para o DTPA esta explicação foi de 39%. A extração de Mn do solo com a Coca-Cola foi de 165% o Mn-DTPA. A correlação entre o “Mn-disponível” pelos dois extratores foi de 0,879**, em amostras de 60 solos (Schnug et al., 1996). (2) O que se espera, de modo geral, é um relacionamento linear entre P absorvido ou P-acumulado na planta e o “P-disponível” e um relacionamento curvilinear (quadrático ou exponencial) entre crescimento de planta e “P-disponível”, para uma ampla faixa de variação de P no solo.

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


valores de “P-disponivel” em diferentes solos indiquem valores de Pabsorvível distintos para a mesma planta; (b) a menor sensibilidade da Resina ao FCP, tornando esse método pouco sensível a diferenças entre solos, quanto ao “P-disponível” existente. Os níveis críticos obtidos para cada um dos nove solos utilizados no trabalho de Novais et al. (1988) apresentaram coeficientes de variação de 44,8% para o Mehlich-1, de 39,4% para o Bray-1 e de 27,6% para a Resina. Esses resultados indicam a seguinte seqüência de sensibilidade desses extratores ao FCP dos solos: Mehlich-1 > Bray-1 >>> Resina Não considerar características de solo para interpretar resultados de extratores sensíveis ao FCP e querer compará-los com os de extratores bem menos sensíveis, como a RTA, quando diferentes solos são envolvidos, leva, necessariamente, a resultado insatisfatório, favorecendo os extratores menos sensíveis. Todavia, a complexidade do problema “extrator do Pdisponível” tem mostrado resultados contrários à idéia apresentada no início deste parágrafo e enfatizada ao longo de todo o texto. Assim, Lobato (1982), trabalhando com solos com variação textural de 35 a 75% de argila, encontrou valores de nível crítico ( NC ) constantes entre solos, em torno de 9 mg kg -1, pelo Mehlich-1, para soja. Segundo esse autor, o que varia com o FCP é a quantidade de P necessária para atingir o NC. Semelhantemente, Miranda & Volkweiss (1981) verificaram que a correlação ou o ajuste de regressões múltiplas entre P absorvido por trigo, P, pelo Mehlich-1 (r = 0,872), Bray-1 (r = 0,874), Olsen (r = 0,895), e P-solução (r = 0,811), não melhoraram com a inclusão do PTF (poder tampão de fosfato) ao modelo. A necessária correlação do P-extraído com a resposta da planta fic a evidenciada no curioso título do trabalho de Dyer (1894), sobre ácido cítrico a 1%, como estimativa de “P-disponível”: “On the analytical determination of probable available mineral plant food in soils” (Sobre a determinação analítica de provável alimento mineral de planta em solos). O provável nutriente “disponível” indica a falta do critério de disponibilidade naquela época, desenvolvido mais de meio século depois por Bray (1947). Outro trabalho curioso é o de Mehlich (1953), que propôs o mundialmente utilizado extrator Mehlich-1, ou Nor te Carolina. Este trabalho é apenas mimeografado, não tendo sido utilizado periódico científico para sua divulgação. FÓSFORO

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


Quanto mais se lê sobre o assunto tratado neste capítulo mais se convence do empirismo envolvido em sua solução. Nessas leituras, percebese a enorme discrepância entre trabalhos, correlações e ajustamentos relativamente pobres, apesar da significância estatística, a forte tendência de agrupar resultados sem levar em consideração diferenças entre solos, plantas, ambiente. Solos com 1 mg kg -1 de “P-disponível”, proporcionando produtividades relativas de feijão inferiores a 10% ou superiores a 90% (Figura 4), indicam a dificuldade de não ter ou de não utilizar informações adicionais para separar esses solos. Semelhantemente, solo com 8 mg kg -1 de “P-disponível” apresenta menor produtividade relativa de amêndoas de cacau que solos com 2 mg kg -1 (Figura 5). Há muito por fazer, ainda, no estudo dos extratores do “P-disponível”. Faltam idéias mais criativas, com melhor embasamento teórico, talvez até mesmo alguma mudança de rumo naquilo que se faz, com relativamente poucas mudanças, desde Dyer (1894). Uma das mudanças mais expressivas parece ter sido a utilização da “Resina” em laboratórios de rotina de fertilidade do solo do País, embora esse método submeta a amostra de solo a intensa moagem (desagregação e quebra de partículas), o que pode ser causa de resultados estranhos na determinação do “P-disponível”, como encontrados por Takahashi (1996) para o Bray-2.

Y = 40,049 + 10,395 X - 0,397X2

120

R 2 = 0,563**

100 ) % ( a 80 v i t a l e r 60 o ã ç u d 40 o r P

Muito alto Alto Médio Muito baixo

20

Baixo

0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

-1

"P-disponível" (mg kg )

Figura 4. Classes de respostas da produtividade relativa do feijoeiro a te-

ores de “P-disponível”, pelo Mehlich-1, em solos do Paraná.

Fonte: Muzilli (1982).

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


-1

ha de deP2O5 P2O5 0 0kgkgha-1

90 kg kg ha-1 ha -1 de 90 de PP2O5 2O5

120 100

) % ( a v i t a l e r o ã ç u d o r P

(108 mg kg -1)

80 60 40 20 0 0

4

8

12

16

20

24

-1

"P-disponível" (mg kg )

Figura 5. Produtividade relativa de amêndoas secas de cacau em resposta a teores

de “P-disponível”, pelo Mehlich-1, em solos do sul da Bahia. Fonte: Cabala R. et al. (1982).

FÓSFORO

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 

 




 O agricultor dos cerrados aprendeu que o cultivo do milho só terá sucesso se a área for cultivada com soja alguns anos antes, visto que a soja viabilizaria o cultivo do milho nesses solos. Aparentemente, o reverso, abrir o cerrado com milho para introduzir a soja mais tarde, não seria recomendável ou adotável, pelo menos para a tecnologia e custos atuais, na agricultura brasileira. O modelo proposto para explicar essa seqüência de cultivos passa por limitada absorção de N pelo milho quando o P é limitante. Essa limitação de P está intimamente ligada à natural pobreza dos solos de cerrado recém-abertos e ao grande poder de adsorção/fixação de P pelos solos. Há uma esperada relação inversa entre a dose de P aplicada e o volume de solo que a recebe, como variáveis responsáveis pela quantidade de P absorvido e pelo crescimento de uma planta (Anghinoni, 1992). Quanto maior for o volume de solo em contato com a dose de P aplicada, menos P estará disponível para a planta, dada a formação de P não-lábil em maior proporção. Portanto, esse efeito oposto entre dose e localização será maior com o aumento do fator capacidade de P (FCP) do solo. Doses pequenas de P deverão ser mais eficientes em suprir esse nutriente a planta quando aplicadas localizadamente, o que não significa que esse supr imento seja satisfatório, como seria se grande dose de P fosse aplicada em todo o volume de solo disponível para o crescimento radicular dessa planta. Todavia, menor volume de raízes em local restrito, mesmo que rico em P, pode não ser suficiente para suprir a planta de todo o P necessário. Para satisfatória absorção de P por uma planta, deverá haver uma dose de P variável conforme a taxa de localização de sua fonte, dentro de certos limites de tamanho de dose e de intensidade de localização. Essa relação dose-localização é uma solução econômica, e não necessariamente biológica, uma vez que para a solução biológica deveria ser utilizada grande dose de P, aplicada em todo o volume de solo (fosfatagem), como se faz para produção de mudas, adubação em vasos, etc. (Cap. 14. Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fer tilizante Fosfatado). Para a condição do P localizado, a planta se ajusta ao princípio custobenefício. O balanço “custo-benefício” do sistema radicular (custo em termos de carbono para a formação e manutenção de novas raízes, em comparação ao benefício de ter mais P absor vido, carente em outros locais do meio de cultura) faz com que maior comprimento específico de raízes (cm g -1) seja encontrado no local com maiores concentrações de P, à semelhança do que ocorre nos horizontes superficiais do perf il do solo (Fitter, 1991). FÓSFORO

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

Capítulo 9 - APLICAÇÃO LOCALIZADA

Há, de modo geral, maior crescimento de raízes, de modo particular de raízes mais finas, no local da aplicação da fonte de P, o que pode compensar, parcial ou totalmente, a baixa disponibilidade de P fora desse local (Drew & Saker, 1978; Fontes, 1987; Barber, 1995) (1). No local de maior concentração de P, as constantes cinéticas de absorção do nutriente indicam condição mais favorável a maior influxo pela planta (Anghinoni & Barber, 1980; Vilela & Anghinoni, 1984; Castilhos & Anghinoni, 1988) [Cap. 10. Absorção (Aquisição) de Fósforo]. A análise do problema de localização de P pela ótica-fósforo apenas é parcial ou insatisfatória. Isso porque a localização de P de uma fonte solúvel pode, também, ser crítica para a absorção de outros nutrientes, como o N. A visão reducionista do problema de localização de P, analisando apenas a absorção desse nutriente ou o crescimento da planta, quando todas as demais condições nutricionais são otimizadas, não é o que prevalece no campo, na maioria dos casos. Talvez essas condições sejam favoráveis para uma cultura, como a da soja, que tem suprimento de N por fixação biológica, mas não para o milho, que o adquire da solução do solo de um local onde o P pode ou não se encontrar em concentrações adequadas. A alta mobilidade de formas minerais de N no solo faz com que o conceito de localização de fertilizante nitrogenado tenha pouco significado prático, uma vez não permanecer, como o P, no local de sua aplicação. Essa característica do N sugere ser ideal a aplicação de P no maior volume de solo possível, quando a absorção de N é dependente do suprimento adequado de P, como parece acontecer (Rufty et al., 1990, 1991, 1993). Em condições tropicais, o problema de fixação de P requer ser a aplicação localizada desse nutriente como solução econômica. À medida que o residual de P aumenta com os anos de cultivo, aumentando também a homogeneização com todo o volume de solo mecanizável, a compatibilização N-P aproxima-se cada vez mais da “homogeneidade ideal”, disponível durante a evolução da planta. Biologicamente, a aplicação localizada de P parece ter algo de semelhante à reserva de P da semente, com o objetivo de suprir a planta desse nutriente, em sua fase inicial de crescimento e desenvolvimento.

(1)

A relação (y) entre o comprimento de raízes encontradas no solo tratado com P e o comprimento total de raízes de uma planta depende da proporção volumétrica do solo tratado com P (x), segundo a equação: y = x0,7 (Barber, 1995). Esta equação mostrou-se válida para plantas de milho, soja e trigo. Assim, tendo 20% do volume de solo tratado com P, haverá um crescimento estimado de raiz nesse local correspondente a 32% do comprimento total de raízes da planta. Essa relação foi obtida para condições de casa de vegetação.

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A diminuição da exigência de P, com o aumento em idade da planta (Novais et al., 1982; Römer & Schilling, 1986), parece sugerir alguma adaptação da planta à localização de P, talvez em procedimento iniciado pela semente como “reserva natural de P e adequadamente localizada”. Essa diminuição da exigência de P com o avanço em idade da planta talvez faça com que a localização de P seja estratégia adequada para suprir de P a planta dentro de uma visão não apenas econômica, mas também biológica. Espera-se, todavia, que o P existente fora da região de localização desse nutriente, embora menor, seja suficiente para suprir a planta nessa sua fase de menor exigência de P. Mais do que isto, espera-se que esse valor “externo” de P seja bastante não apenas para seu suprimento, mas também para a absorção otimizada de N, quando a planta pode requerer a presença de P em concentrações mais elevadas também no local de absorção de N.

            Altas produtividades de milho em solos pobres em P-disponível são obtidas quando se aplica adubação a lanço, além da aplicação localizada. É preciso o contato do P com o maior volume possível de raízes para conseguir absorção de P e produtividade de milho maiores em condições de campo (Barber, 1958; Welch et al., 1966; Kamprath, 1967; Cantarella & Raij, 1979; Vasconcellos et al., 1986a) ou de casa de vegetação (Jungk & Barber, 1974; Stryker et al., 1974a; Anghinoni & Barber, 1980; Novais et al., 1985; Klepker & Anghinoni, 1995). Todavia, respostas diferentes dessas, com plantas de milho com crescimento indiferente ao método de localização da fonte de P, têm sido obtidas em casa de vegetação (Castilhos & Anghinoni, 1988; Silva et al., 1993). Em trabalho realizado por Novais et al. (1985), procurou-se avaliar o efeito da localização de uma fonte solúvel de P apenas em parte do sistema radicular do milho sobre seu crescimento e sobre a compar timentalização de P na planta. Foram utilizados conjuntos de vasos geminados formados por dois vasos de plástico com capacidade de 1,4 kg de solo. As doses de P testadas em cada conjunto de vasos geminados foram de 50, 100 e 200 mg kg -1 de P no solo (Latossolo Vermelho-Escuro), na forma de NaH 2PO 4.H2O. Essas doses foram aplicadas em um único vaso do conjunto ou divididas igualmente entre os dois vasos. Assim, o tratamento 50-0 de um conjunto foi comparado com o tratamento 25-25 mg kg -1 de outro. Plantas FÓSFORO

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de milho foram transferidas para os vasos geminados, de modo que metade do sistema radicular ficasse em cada um dos dois vasos. Foram feitas aplicações básicas de calcário e dos demais nutrientes, igualmente, em todos os vasos. Na aplicação de P apenas em um vaso do conjunto, comparativamente à sua subdivisão entre os dois vasos, procurou-se comparar o efeito do P localizado no sulco de plantio com sua incor poração à camada arável do solo, como em uma fosfatagem corretiva (Quadro 1). A aplicação de P nos dois vasos (aplicação uniforme), em comparação à sua aplicação apenas em um dos vasos do conjunto (aplicação localizada), proporcionou maior crescimento das plantas e acúmulo de P em suas partes aéreas. Esse tipo de resposta, quando se considera apenas o comportamento do elemento no solo, é mais característico para maiores doses de P, esperando-se o contrário quando menores doses forem utilizadas. Embora essas considerações sejam geralmente corretas quanto à interação solo-P (à medida que o volume de solo em contato com a dose de P diminui, diminui a adsorção/fixação de P pelo solo), não o são, necessariamente, quanto à interação planta-P, como observado para milho. A aplicação localizada (apenas em um dos dois vasos) não causou crescimento diferencial entre as raízes nos dois vasos (embora maior crescimento pudesse ser esperado no vaso com mais P), nem mesmo variações significativas entre as concentrações de P dos dois lados do sistema radicular. Quadro 1. Produção de matéria seca e acúmulo de P na parte aérea de plantas de

milho, conforme a localização de doses desse elemento em relação ao sistema radicular, utilizando a técnica de raízes subdivididas Localização e dose de P (1 ) Vaso A

Vaso B mg kg -1 solo __________

__________

Matéria seca (2 )

Acúmulo de P (2 )

g/planta

m g/planta

50 25

0 25

0,764 1,066

0,561 0,794

100 50

0 50

1,248 1,840

1,326 1,655

200 100

0 100

6,464 b 10,540 a

7,405 b 14,532 a

Fonte: Novais et al. (1985). (1)

Os vasos A e B constituíram um conjunto de vasos geminados. (2) Apenas para a maior dose de P testada, as médias, para localização de P, diferiram entre si, pelo teste Tukey, a 5% . FÓSFORO EM SOLO

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Essa técnica de raízes subdivididas foi o primeiro passo para compreender a resposta desfavorável do milho quando apenas parte do sistema radicular é suprida de P. O que se observou durante o crescimento das plantas foi, talvez, mais informativo e útil à compreensão do problema milho-cerrado que os números obtidos (Quadro 1). Observou-se que as plantas submetidas ao tratamento com 200 mg kg -1 de P no solo, apenas em um dos dois vasos, tiveram, em suas folhas mais velhas, clorose uniforme apenas em um dos dois lados, em relação à nervura central (Figura 1). Essa clorose pareceu ser, à primeira vista, deficiência de N, apesar da localização atípica do sintoma na folha. Como o sintoma não desapareceu com aplicações semanais de 50 mg kg -1 de N no solo, sugeriuse que o problema seria causado por desequilíbrio N-P naquele lado. Nada semelhante ocorreu no tratamento em que a mesma dose de P foi subdividida igualmente e foram aplicados 100 mg kg -1 de P no solo em cada um dos vasos do conjunto. Robertson et al. (1966) verificaram que o P se acumulava de maneira desuniforme na folha do milho em conseqüência de ser sua disponibilidade limitada apenas a parte do sistema radicular. Mais tarde, Stryker et al. (1974a), utilizando essa técnica de raízes subdivididas, observaram efeito

Figura 1. Sintomas de deficiência de nitrogênio apenas em um dos lados da folha, em

relação à nervura central, de plantas de milho tratadas com 200 mg kg -1 de P apenas em um dos dois vasos entre os quais as raízes foram subdivididas.

Fonte: Novais et al., 1985.

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semelhante, também em milho, cultivado em solução nutritiva. Essa compartimentalização de P na planta, em resposta ao contato desse elemento apenas com parte do sistema radicular, foi também observada por Stryker et al. (1974b), que atribuíram o observado ao tipo de vascularização entre folhas e raízes do milho mil ho.. Alves (1994) observou expressiva redução nos teores de N total nas folhas de plantas de milho, cultivadas em solução nutritiva, quando submetidas a períodos crescentes de omissão de P na solução. Com o aumento do período de omissão de P, por até dez dias, observou-se, em média, redução de 34 a 38% nos teores foliares de N total. Nesse trabalho, trabalho, observaram-se evidentes sintomas de deficiência de N nas plantas submetidas aos maiores períodos de omissão de P, embora a solução nutritiva contivesse concentrações satisfatórias do elemento (N). Deficiência de P, P, reduzindo a absorção de N, tem sido observada obser vada na literatura (Lee, 1982; Schj ∅rring, 1986; Rufty et al., 1990, 1991, 1993). Recentemente, Magalhães (1996) demonstrou que a omissão de P, em solução nutritiva, por dois dias, após um período inicial de crescimento das plantas na presença desse nutriente, reduziu a absorção de nitrato em 63%. A partir de seis dias de omissão de P na solução nutritiva, a absorção de nitrato foi paralisada (Figura 2).

) z i a r 3 a O c N e s e a d i r é o t ã a ç r o 1 m s g b l A o m µ (

25 0

+P -P

20 0 15 0 10 0 50 0 -50 -5 0 0

60

1 2 0 1 80 80 2 40 40 30 3 0 0 3 60 60 4 20 2 0 48 4 8 0 5 40 40 Tempo (minuto)

Figura 2. Absorção de nitrato por plantas de milho não submetidas à omissão de P

(+P) ou submetidas à omissão de P por seis dias (-P). Fonte: Magalhães (1996).

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Para solos com maior fator capacidade capaci dade de P, P, como a maioria maior ia dos solos de cerrado, veranicos por períodos superiores a dez dias acontecem com freqüência. Nessas condições, sabe-se que o fluxo difusivo de P é praticamente interrompido quando o potencial matr icial de água do solo é inferior a -0,04 MPa (Ruiz et al., 1988) (Cap. 9. Difusão). Assim, muito antes de ser a planta submetida a um estresse hídri co per se , a absorção de P é paralisada, e, por conseguinte, também a de nitrato. Embora fosse observada redução na absorção de amônio a partir de dois dias de omissão de P na solução nutritiva, esse efeito foi menos marcante que o obser vado sobre a absorção de nitrato (Figura 3). Adicionalmente, Adicionalmente, a absorção de água, medida indiretamente pelo volume de exsudato xilemático produzido (Figura 4), caiu, também, drasticamente a partir de dois dias de omissão de P, P, o menor período per íodo de omissão omis são testado. testa do. Com menor meno r absorção absorç ão de água, à medida que a concentração do P-solução junto à raiz é naturalmente mais baixa ou induzida por falta de transporte (fluxo difusivo), outros nutrientes transportados de modo preferencial por fluxo de massa terão sua absorção também decrescida. Entre esses nutrientes estão N, K, Ca, Mg, B e outros, em menor proporção. pr oporção. O cultivo do milho em solos de cerrado de primeiros anos teria na absorção de amônio uma solução parcial para a aplicação localizada do fertilizante fosfatado fosfatado ou para a baixa disponibilidade de P junto à superfície das raízes, imposta por condições de baixa difusão desse nutriente no solo. É uma solução parcial, uma vez que, com a aplicação de calcário e de outros nutrientes, a condição c ondição para nitrificação é favorecida. favorecida. A absorção de NH 4+, em níveis mais elevados que a de NO 3-, pelas plantas de milho submetidas à omissão de P da solução nutritiva (Figuras 2 e 3) suge s ugere re a ocorrência de fenômenos com grande interdependência, o que faz com que a presença de um implique a ocorrência de outros. Como exemplo, podem-se citar resultados de Valle Valle et al. (1984a), que indicaram i ndicaram absorção preferencial de NH 4+ sobre NO 3- por mudas de eucalipto caracterizadas como pouco exigentes a Ca e muito tolerantes a Al (Neves et al., 1982a;1982b). 1982a;19 82b). Semelhantemente, Clarkson et al. (1986) encontraram que em temperaturas abaixo de 9 oC mais de 85% do N absorvido por Lolium perene foi na forma de NH 4+. Observa-se, nesses dois trabalhos, que condições que favorecem favorecem a presença de NH 4+ sobre NO3-, como ambiente distrófico e baixas temperaturas, deverão proporcionar maior absorção de NH 4+ por plantas que se adaptam a essas condições. A absorção preferencial de NH 4+ quando as plantas são submetidas a um meio pobre em P (Figuras (F iguras 2 e 3) segue modelos similares aos anteriores. Baixa disponibilidade de P, compatível com solos distróficos, em muitos casos ácidos, faz com que a FÓSFORO

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


250 ) z i a r + 4 a H c N e s e i a d r o é ã t ç a r m o 1 s g b l A o m µ (

+P -P

200 150 100 50 0 0

60

1 20 180 24 0 30 0 3 60 60 420 48 0 5 40 40 Tempo (minuto) (minuto)

Figura 3. Absorção de amônio por plantas de milho não submetidas à omissão de P

(+P) ou submetidas à omissão de P por seis dias (-P). Fonte: Magalhães (1996).

800 ) . n i m o 0 3 c / i z t á i a r m e a l i c x e s o t i a a r d é u t s a x m E 1 g g m (

-P

+P Aab

Ab

600

Aa Ab

Ab

400 Ba

200

Bb

Bab

Bb

Bb

0 2

4

6

8

10

Periodo (dia)

Figura 4. Pe Peso so do exsudato xilemático produzido por plantas de milho não submetidas

à omissão de P (+P) ou submetidas a diferentes períodos períodos de omissão de P (-P). As médias seguidas de mesma letra maiúscula dentro de período ou minúscula entre períodos não diferem entre si, pelo teste Duncan, a 1 e 5%, respectivamente. Fonte: Magalhães (1995).

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forma de N predominante no sistema, amoniacal, seja a mais absorvida. O grande predomínio da forma amoniacal sobre a nítrica em resposta à aplicação de uréia em solos de cerrado foi obser vado por Coelho (1995). Deve-se considerar, ainda, que a absorção e assimilação de NH 4+ tem custo energético menor que o de NO 3- (Bloom et al.,1992; Glass & Siddiqi, 1995). Para a absorção preferencial de NH 4+, sobre a nítrica, em condições de pobreza do solo e, ou, de limitado fluxo difusivo de P, elevadas doses de calcário, como fator de intensificação da nitrificação, podem não ser biologicamente ideais para o cultivo de milho. O uso limitado de fertilizantes em condições de baixa disponibilidade de P é compatível com o uso também limitado de calcário para que fenômenos nutricionais envolvidos no processo de produção agrícola entrem em fase, como aparentemente definido pela Natureza. A queda do pH da rizosfera em até 2,4 unidades em plantas de “rape” (Brassica napus ) causou a dissolução de formas de P solúveis em meio ácido que não se encontravam originalmente em formas lábeis (trocáveis com 32P - valor E) (Hedley et al., 1982b). A razão dessa queda de pH da rizosfera foi a menor absorção de NO 3-, aparentemente devida à diminuição da disponibilidade de P do solo. Essa menor absorção de NO 3- causaria um predomínio da absorção catiônica sobre a aniônica, aumentando a extrusão de H + pelas raízes. Assim, a deficiência de P poderá ter como efeito induzir maior absorção do próprio P, de Zn e de outros micronutrientes mais solúveis em meio mais ácido. Esse comportamento do milho, quanto à aplicação localizada da fonte de P, seria extrapolável para o cultivo da soja nos solos de cerrado? Necessariamente, não! A simples constatação de que a ocupação agrícola do cerrado iniciase pela soja, e não pelo milho, indica diferenças entre os dois modelos. Em experimento semelhante ao do milho, discutido anteriormente (Quadro 1), Machado et al. (1983) encontraram, para soja, resultados opostos. Plântulas de soja tiveram suas raízes principais cortadas 2 cm abaixo do coleto, para propiciar o crescimento de raízes laterais, e foram deixadas por uma semana numa solução com 15 mg L -1 de Ca em água, continuamente arejada. As raízes foram então imersas em suspensão com estirpe selecionada de Bradyrhizobium japonicum e as plântulas transplantadas, deixando metade do sistema radicular em cada um dos vasos. A localização da fonte de P apenas em um dos dois vasos geminados foi o melhor tratamento, tanto em termos de crescimento de planta como de absorção de P (Figura 5). A concentração de P nas raízes não diferiu entre os vasos, na presença ou ausência desse nutriente, dada, FÓSFORO

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provavelmente, sua alta mobilidade interna na planta. Conseqüentemente, o maior crescimento de raízes no vaso que recebeu P foi causado pela presença externa desse nutriente e não à sua presença na planta (Figura 5b). Resultado semelhante foi obtido por Klepker & Anghinoni (1995). Esses autores não encontraram diferenças, entre comprimento e massa total de raízes no vaso, como variáveis da localização de P, embora maiores valores dessas medidas tenham sido encontradas na região da localização do P quando no restante do vaso o “P-disponível” (Mehlich-1) era inferior a 15 mg kg -1. Essa resposta do crescimento de raízes à localização de P retrata o ajuste do sistema radicular ao princípio do “custo-benefício” (Fitter, 1991), comentado anteriormente.

(a)

5 ) a t n a l p / g ( a e r é a e t r a P

) o s a v / g ( s e z í a R

4 B

3 2 1

C

A

(c)

0,60

b

a

a

0,40 a

a

Vaso A Vaso B

0,12 0,10

5

) % ( s e z í a r s a n P

4 B

3 2 C

0

Vaso A Vaso B

0,80

0,00

6

1

a

(b)

0,20

0

) a t n a l p / g m ( a e r é a e t r a p a n P

Vaso A Vaso B

1,00

A

0,08

a

(d)

a

a

a

a

a

0,06 0,04 0,02 0,00

0 0

100 100

Vaso A Vaso B

200 0 -1

0 0

100 100

200 0 -1

Dose de P (mg kg )

Dose de P (mg kg )

Figura 5. Efeito da localização de P, em relação ao sistema radicular de plantas de soja, subdividido entre dois vasos geminados, sobre (a): crescimento da parte aérea, (b): crescimento de raízes, (c): conteúdo de fósforo na parte aérea e (d):

concentração de P nas raízes. As médias seguidas de mesma letra maiúscula para o conjunto de vasos geminados (parte aérea) ou minúsculas para cada vaso do conjunto (raízes) não diferem entre si, pelo teste Tukey, a 5%. Fonte: Adaptado de Machado et al. (1983).

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


Podem-se ter elevadas produtividades de soja no primeiro ano de cultivo em cerrados com a aplicação de 120 kg -1 ha de P 2O5 em forma solúvel, no sulco de plantio (CFSEMG, 1989), ou de quatro a seis vezes mais essa dose com o fertilizante incorporado em todo o solo (0-20 cm de profundidade) (Freire et al., 1979) (Cap. 14. Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado). Ao contrário do milho, a resposta da soja ao P localizado parece ser conseqüência do N suprido para a planta por meio da fixação biológica. Portanto, boa parte do sucesso da soja nos cerrados deve-se à fixação biológica de N 2, não apenas como solução para a demanda de N, mas também, provavelmente, como solução para o problema-P. Esse problema teria como razões básicas a natural pobreza desses solos e como solução a necessária aplicação localizada da fonte de P solúvel, minimizando sua fixação pelo solo em formas não-lábeis, de restrita reversibilidade para a forma lábil (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em não-Lábil), e suprindo a demanda de P pela planta e, como conseqüência desse suprimento, a viabilidade da fixação simbiótica de N 2 (Israel, 1987). Em experimentos de campo, realizados por Tanaka, R.T. (dados não publicados), em solos de cerrado de primeiro ano ( Quadro 2), as maiores produtividades de soja foram obtidas com a aplicação de uma fonte solúvel de P no sulco de plantio, mesmo quando comparada com a aplicação a lanço de grandes doses de P.

Quadro 2. Produtividade de grão de soja em solos de cerrado submetidos a doses e a

métodos de localização de uma fonte solúvel de fósforo Doses de P 2O 5

Local

Método de localização(1)

Patrocínio

kg ha-1 0 600 1.200 120 150 300

São Gotardo

kg ha -1 __________________________________

_________________________________

L L S S S

281 1.185 963 1.059 1.170 1.570

237 1.829 2.241 1.585 1.676 2.581

Fonte: Tanaka, R . T. (dados não publicados). (1)

Paracatu

L = aplicação a lanço; S = aplicação no sulco de plantio. FÓSFORO

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174 1.068 1.260 1.060 1.393 1.382

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Em solos de cerrado (LV textura argilosa), com traços de “P-disponível” (Mehlich-1), testou-se, durante cinco anos, o efeito de uma fosfatagem corretiva, comparativamente a uma adubação-parcelada, localizada no sulco de plantio, sobre a produtividade de soja (Dedecek et al., 1986). A fosfatagem constituiu-se da aplicação a lanço de 400 kg ha -1 de P2O5, no primeiro ano, e de 60 kg ha -1 de P 2O5, anualmente, no sulco de plantio. A adubação parcelada constituiu-se da aplicação de 140 kg ha -1 de P2O5 todo o ano. Superfosfato simples foi a fonte de fósforo utilizada e a quantidade total de P aplicada nos dois métodos foi a mesma. Não houve diferença significativa entre as produtividades médias de grãos (2.221 kg ha -1 de grãos), durante os cinco anos, entre os dois métodos de localização de P. Embora nos dois primeiros anos a fosfatagem proporcionasse maior produtividade, a aplicação localizada tornou-se mais efetiva nos últimos anos, sugerindo que a dose de 140 kg ha -1 de P2O5, utilizada na aplicação localizada, não tenha sido satisfatória nos dois primeiros anos. A tecnologia atualmente adotada na solução do problema de carência de P (aplicação localizada) nos solos de cerrado, para o cultivo do milho, parece não oferecer solução para as carências de P e de N. Por outro lado, a solução para o problema-N para a soja (fixação biológica de N 2) parece ser, também, a solução para o problema-P (aplicação localizada) para essa cultura. De modo geral, os resultados de pesquisa apresentados permitem indicar a razão para que o cultivo do milho no cerrado somente seja incrementado depois de alguns anos de cultivo de soja, estes, geralmente, bem-sucedidos. E essa abertura do cerrado, de maneira eficiente, pela soja tem sido, aparentemente, conseqüência da boa resposta da cultura à aplicação de P apenas no sulco de plantio, em solos naturalmente muito pobres nesse nutriente. Por outro lado, para que maiores produtividades de milho cultivado em solo de cerrado de primeiro ano sejam obtidas, terá de ser feita, teoricamente, uma fosfatagem corretiva, além da adubação localizada no sulco de plantio, apesar de todas as limitações da fosfatagem para solos com grande FCP (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil).

        A disponibilidade de níveis adequados de P, estimulando a absorção de N, como discutido, tem seu simétrico: a disponibilidade de N, estimulando a absorção de P. Uma revisão do efeito de N sobre a absorção de P pelas FÓSFORO EM SOLO

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plantas é apresentada por Miller (1974). Embora, para as condições de solos com grande FCP, como encontrados em solos de cerrado em geral, o nutriente limitante ao crescimento das plantas seja, em geral, P, e não N, pelo menos para produtividades menores, algumas informações sobre o reverso dessa condição serão úteis ao desenvolvimento de idéias que temos sobre o assunto. Nessa revisão de Miller (1974), fica evidente a necessidade de ser o N aplicado juntamente com o P no sulco de plantio para que a absorção de P seja aumentada. A absorção de P pelo milho foi duas vezes maior quando N foi aplicado junto ao P no sulco de plantio, em relação à aplicação de P apenas. E a aplicação de P no sulco e de N separadamente proporcionou uma absorção de P em torno de 1,5 vez menor que a da aplicação conjunta dos dois nutrientes no sulco de plantio (Miller & Ohlrogge, 1958). Esse efeito positivo do N sobre a absorção de P, quando aplicados juntos, tem como uma de suas causas o estímulo ao crescimento de raízes no local em que N se encontra em maior concentração (Drew & Saker, 1975). O maior crescimento de raízes de mudas de eucalipto foi observado em um dos dois vasos geminados, entre os quais o sistema radicular da planta foi subdividido, e que recebeu N e P juntos (Barros et al., 1993). A aplicação separada de P em um vaso (N no outro) causou restrito crescimento de raízes nesse vaso, em relação às raízes no vaso com ambos os nutrientes. Esses resultados indicam ser o N externo, e não o interno (absorvido em uma região externamente rica em N e translocado para as raízes que se encontram em outra região, de ausência ou de baixa disponibilidade de N), como também acontece com P, o maior responsável pelo crescimento de raízes (Drew et al., 1973; Drew & Saker, 1975). Voltando às condições de cerrado recém-aberto, com virtual ausência de P-disponível e com grande poder de fixação desse elemento (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil), como fica a aplicação de N apenas em cober tura, quando o P é aplicado localizadamente no sulco de plantio? Ou a não aplicação de N, como se faz para a soja, dentro de uma ótica exclusiva de que a fixação biológica de N 2 é suficiente para satisfazer toda a demanda da planta? A aplicação de uma pequena dose de N, como “arranque”, para o cultivo da soja no País, como se fez no passado, utilizando “fórmulas”, como 4-3015, não poderá ter o aumento de N interno como resultado prático esperado, mas, sim, talvez, o aumento do P interno ou de outros nutrientes, justificando ganhos de produtividade (Scholles et al., 1983). O dispensável efeito do N dessa fonte, em relação ao fixado biologicamente, talvez se torne muito importante para melhorar a difícil absorção de P, de modo particular em solos com maior FCP. Um maior sistema radicular, com raízes mais finas, FÓSFORO

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proporcionado pela presença de N externo à raiz, deverá aumentar a absorção de P pela soja ou favorecer o fluxo difusivo de P no solo quando a fonte de N for amoniacal (Cap. 9. Difusão). Situação semelhante tem acontecido com o estabelecimento de florestas de eucalipto no País, quando se compara o suprimento inicial de P, na forma de superfosfato, com a “fórmula” 6-30-6, como se fez generalizadamente no passado. O maior efeito salino das fontes de N e de K e a não resposta a N e a K, pelo eucalipto em crescimento inicial, na maioria dos solos (Novais et al., 1986), fez com que algumas empresas optassem pela utilização de superfosfato simples ou triplo (pequeno efeito salino) como adubação de arranque, na cova de plantio. Notou-se que, em solos ricos em K e provavelmente sem respostas a N, o crescimento inicial da floresta era melhor com 6-30-6 do que com superfosfato, com a mesma dose de P (Barros & Novais, observações pessoais). A provável maior absorção de P, o nutriente mais crítico ao crescimento inicial da floresta (Cap. 14. Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado), induzida pelo N externo à raiz, deve ter sido a causa do observado. Imaginar que o suprimento de 8 kg ha -1 de N, como fertilizante, para uma floresta que deverá imobilizar bem mais de 200 kg ha -1, é importante como fator diretamente envolvido no crescimento da floresta faz pouco sentido. Segundo a revisão de Miller (1974), a maior absorção de P na presença de N seria também causada pelo envolvimento do N nos processos de absorção e de transporte interno de P. Assim, N-NH 4+ também aumentaria a absorção de P, por causar redução do pH na interface solo-raiz (Marschner, 1991), causando solubilização de formas de P, particularmente em solos com pH mais alto ou que tenham recebido fosfatos naturais (Israel & Jackson, 1978).

  A planta deve ter tido, como um dos condicionantes de sua evolução, a distribuição de nutrientes no perfil do solo. Verifica-se que, de modo geral, as raízes são mais abundantes, mais finas, nas camadas mais superficiais do solo, onde a ciclagem dos nutrientes e a deposição de matéria orgânica fazem com que a presença de nutrientes se tor ne maior. Há uma morfologia do sistema radicular, induzida há milênios, por um modelo de distri buição relativamente uniforme dos nutrientes nas camadas ou horizontes do perfil do solo (heterogeneidade “constante”, Barreto et al., 1974) e presença FÓSFORO EM SOLO

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decrescente em profundidade, em condições naturais de solos. Por conseguinte, a aplicação localizada de um fertilizante no solo, particularmente quando fonte de nutriente de menor mobilidade, deve levar à necessidade de um rápido ajuste da planta (raízes) ao novo modelo de disponibilidade localizada de nutriente. Outra dificuldade para fazer com que a localização de um nutriente em relação ao sistema radicular seja efetiva é o suprimento de diferentes nutrientes em locais distintos. É este o caso do P localizado no sulco de plantio e do N em cobertura dias depois. Nesse caso, como se faz para o milho, há diferença de local e de tempo, embora a diferença de local seja minimizada pela grande mobilidade de N no solo. Portanto, ele vai até onde o P foi localizado, embora em concentrações decrescentes com o aumento da distância da fonte. A dúvida é se o restrito volume de raízes em contato com o P localizado é bastante para promover a absorção de todo o N necessário à planta. Esse tipo de resposta do milho à localização do P repete-se com outras gramíneas, como arroz ou trigo, em condições de campo? O menor espaçamento de plantio é um aparente atenuante para a localização de P no sulco de plantio como limitante do crescimento ótimo da planta. Com a diminuição da distância entre linhas de plantio, a aplicação localizada de P aproxima-se da fosfatagem corretiva. Nessas condições, as plantas beneficiam-se mais rapidamente do P das fileiras vizinhas, aumentando o volume de raízes em contato com esse nutriente. Além da maior absorção de P, provavelmente água e outros nutrientes serão mais absorvidos. Estudos sobre a alteração de espaçamento no plantio de milho em condições de cerrado, de modo particular em solos com maior FCP, poderiam ser desenvolvidos também com o objetivo de minimizar o problema da localização de P para essa cultura. Semelhantemente, parcelar a fonte de P em solos com grande FCP, de modo particular quando irrigados, deve merecer maior atenção dos pesquisadores. E, por razões já comentadas, a associação N-P, como em MAP ou DAP (fosfatos monoamônico ou diamônico), aplicados em sistemas de fertirrigação, deverá, também, merecer estudos para nossas condições de solos pobres em P e muito intemperizados, de modo geral (Cap. 9. Difusão). O parcelamento de uma dose de P em três aplicações, em arroz irrigado por inundação, propiciou aumento de 67% na produção de biomassa e de 57% no N acumulado em Azolla , comparativamente a uma única aplicação da mesma dose de P (Singh et al., 1988). Observaram-se, também, aumentos de produtividade de arroz e de “P-disponível” (Olsen) FÓSFORO

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Fosforo em solo e planta em condições tropicais

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