Química de Solo Pesquisador IAPAR Londrina - PR Ciclagem de nutrientes e mobilidade de lons no solo sob plantio direto À manutenção dos elementos nutrientes no ciclo biológico é parte essencial para a Sustentabilidade da agricultura. As formas orgânicas e inorgânicas derivadas dos residuos vegetais, fertilizantes e corretivos São as fontes primárias de íons do solo. O plantio direto, um sistema conservacionista de solo e água, é um dos mais perfeitos métodos agrícolas onde os nutrientes são manitidos no ciclo biológico. Uma Importante característica do plantio direto é que a fração orgânica desempenha relativamente uma função mais importante na dinâmica dos lons no solo. Neste aspecto, pode-se destacar dois componentes fundamentais como alto peso molecular como produtos finais da decomposição (ácidos húmicos, fúlvicos etc) e substâncias orgânicas hidrossolúveis de baixo peso molecular produzidas nos estágios iniciais do processo de decompodo getal. Em plantio direto esta última fração é a mais dinâmica na mobilidade dos íons no solo. O carbono or- Marco A. Pavan!
nibilidade para as plantas. Em plantio direto, devido a grande deposição de resíduos vegetais (palhada) na superfície do solo, os ácidos orgânicos são produzidos continuamente, participando na ciclagem dos elementos químicos inorgânicos do solo. Por outro lado, em plantio convencional, os ácr dos orgânicos hidrossolúveis são mais sen- Síveis à degradação biológica, sendo con- Siderados de “vida curta” e portanto com pouca importância na dinâmica dos ions no solo. Por outro lado, em plantio direto ocorre a perenização dos ácidos orgânicos derivados dos resíduos depositados na super fície com participação ativa na química dos (ons no solo. E A produção de ácidos orgânicos hidrossolúveis depende não só da quantr dade mas também da qualidade do res!
duo vegetal. A exemplo, os resíduos dê aveia são mais ativos na mobilização do Ca e os de nabo na complexação de Al. | Os ácidos orgânicos solúveis dese penham um papel fundamental Nã detoxificação de metais e na disponib A de de nutrientes. Os ácidos orgânicos 9º baixo peso molecular de or igem vegeta : cluem: cítrico, oxálico, fôrmico, ao malico, succínico, malônico, málico, WO. aconitico e fumário. A natureza e à OA centração desses ácidos determinaM = ado. extensão pela qual o processo é afet e. olo8 Por exemplo, a mobilidade do Ca no Sº se afetada pela presença de ácido sucein' Tabela 1. Composição química inorgânica e orgânica de resíduos de aveia e nabo : /.— -- Es. = er — . —— ” — ” à Jam do a ada — CN a a E a A, o o E o oa a Vo O E ao o cam poa a Ee a ; -—.— = — ... —. . o... . . .. . . = —.. || ] | h Jo ' s — N!ERE o ' .
liberado pelo resíduo da aveia, enquanto que a quelatização do Al é realizada pelo ácido cítrico liberado pelo resíduo de nabo.
Os resíduos de plantas apresentam composições distintas. Por exemplo, para a aveia o K é o cátion dominante, enquanto que para o nabo, embora o K seja o principal cátion, o Ca e Mg estão presentes em maiores proporções (Tabela 1). O resíduo de aveia não apresenta grupos orgânicos protonados, enquanto que o nabo contém 2,9 mmollL . No solo, o aumento no pH tem sido observado até 40 cm de profundidade, sendo o nabo menos efetivo do que a aveia, devido à presença de grupos orgânicos não protonados (Figura 1).
A figura 2 apresenta o efeito do calcário calcítico aplicado na superfíicie do solo no teor de Ca trocável em um latossolo roxo. O efeito do CaCOz3 concentrou-se nos primeiros 10 cm de profundidade. A limitada mobilidade do Ca na forma de carbono pode ser devido à baixa solubilidade, formação da CTC dependente de pH e ausência de um ânion solúvel estável na reação do CaCO”. Por outro lado, em plantio direto na presença de resíduos de aveia e centeio ocorre acentuada mobilidade do calcário (Figuras 3, 4). Atribu!- se à liberação de ânios orgânicos hidrossolúveis dos resíduos de aveia e centeio como a provável causa da mobilização do Ca no solo. A mobilrdade do Ca foi proporcional ao acúmulo de K (Figura 5). Os resíduos de trigo apresentam menos efeitos na mobilidade do Ca devido ao baixo teor de ânions orgânicos em sua composição (5 a 10 Cmo!l (-) kg”), (Figura 6).
A lixiviação preferencial de Ca em relação a K devido a presença de resíduos vegetais na superfície do solo em plantio direto, é um indicativo da formação de complexos orgânicos com Ca. Na forma complexada, o Ca tem a sua carga líquida alterada pela formação dos complexos Calº ou CaL, onde L = ligante orgânico. Devido a carga líquida negativa do solo, estes complexos ligante orgânico-metálico são preferencialmente lixiviados em relação ao K.
As figuras 7, 8 e 9 apresentam os efeitos dos resíduos de aveia e nabo na composição química da solução do solo. A profundidade zero representa a quantidade de cada cátion na solução dos extratos de adubo verde. A aveia foi o vegetal que apresentou a maior lixiviação de Ca, evidenciado pelo aumento gradativo na sua concentração em profundidade no solo (Figura 7). Por outro lado, a aveia apresentou a maior retenção de K no solo (Figura 8). A remoção de Ca foi proporcional ao aumento na retenção de K na presença de resíduos vegetais na superfície do solo.
No caso do Al, o nabo apresentou a maior capacidade de lixiviação (Figura 9). A química do Al em solução está envolvida com a extração de Ca na presença do resíduo de nabo, segundo a sequência de reações:
RCOO' 1/3AI?* —> RCOO' + 1/3 AIº* Com a movimentação dos íons através do solo, ocorre a formação de complexos organo-metálico com Al até a saturação da capacidade de solução. Os complexos com menor estabilidade são passíveis de hidrólise, liberando o Al complexado para a solução. O Ca é trocado estequiometricamente pelo Al no complexo catiônico e através da complexação com o ligante orgânico é imobilizado. Os resultados demonstram que os resíduos de nabo e avela possuem uma grande diversidade de compostos orgânicos com capacidade de complexação de Ca e Al diferenciadas. A imobilização do Al através dos resíduos de nabo ocorrem preferencialmente na forma orgânica (Figura 10).
Os resultados apresentados !ndicam que compostos orgânicos hidrossolúveis de baixo peso molecular, liberados no período inicial de decomposição dos resíduos vegetais depositados na superfície do solo, apresentam um grande efeito na ciclagem e mobilidade de íons no solo em plantio direto. Como exemplo, o resíduo de aveia quando manejado em solo que recebeu calagem superficial, como em plantio direto, apresenta um potencial para o transporte do Ca para a subsuperfície. Por outro lado, o resíduo de nabo teria a vantagem de imobilizar Al tóxico. O uso de ambos em sistemas de rotação de culturas permite a reciclagem, reduzindo as perdas de Ca por lixiviação, aumentando a retenção de Ke a Imobilização do Al.
SOLO1/2 Ca?! + 1/13AI?* —> SOLO 1/3AI** + 1/2 Ca” RCOO' + 1/2ca?* —> RCOO' 1/2caº* RCOO”1/3 AI* + SOLO” 1/2 Ca” —> SOLO- 1/3AI** + RCOO- 1/2ca”* Revista Plantio Direto - Edição Especial - Setembro/Outubro de 1997 - 9 Ca - Trocável (cmol kh”) gE— 2 o 6 AA 5 | 5 CC e | 157 LR - Londrina e Testemunha E OS 20) & Caco, e a. | DB 25º . | É Sor & ÀS Sua s a LI BM Ei. Água Aveia Nabo 50 O Tratamentos Figura 1. Efeito dos resíduos de aveia e nabo no pH do solo Figura 2. Efeito da aplicação superficial do calcário sem residuos vegetal no teor de Ca em um latossolo roxo.
Este produto é perigoso à saúde humana, animal e ao meio ambiente Leia atentamente e siga Nigorosamente as Instruções contidas no rótulo, na bula e na receita. Utilize sempre os equipamentos de proteção individua! Nunca permita a utilização do produto por menores do idáde E — == —== CCC SS SC RG Ea Consulte sempre um Engenheiro Agrônomo Venda sob receituário agronômico Ca - Trocável (emol. kh) K - Trocável (cmol, kg”) o + - já o ' Ã ; ; o Í Í ' 57 10+ 107 LR - Londrina 15 — O Testemunha = SS 20 & CaCO, + Aveia 5, 70 LR - Londrina o PS O Testemunha S & CaCO,+ Aveia = VD T64- ”O E E = = O 469-- O 30 0 & o 35 ao 40+ 45 50 [2]! is Figura 3. Efeito da aplicação superficial do calcário com resíduos Figura 5. Efeito da aplicação superficial do calcário com resíduo de aveia no teor de Ca em um latossolo roxo de aveia no teor de K em um latossolo roxo Ca - Trocável (cmol, kh”) O o 1 2 3 4 Ca - Trocável (cmol, kh”) 0 1 [ T 5 10 107 is LR- Londrina O Testemunha E O CaCO, + Centeio E —= 20 EXT O Testemunha o | : É | 2 O CaCO, + Trigo ]V 25— eo E .— 2 E ) = m = 39 S 30 Le | Te ”E a 35 40+- 40 s5T 50 50 Figura 6. Efeito da aplicação superficial do calcário com resíduos i icação superficial do calcário com resíduo Figura 4. Efeito da aplicação SUP de trigo no teor de Ca em um latossolo roxo de centeio no teor de Ca em um latossolo roxo - —— ==. — —... R. — — FE, OU, TE, cn a A O = Í A E -. — 4 . . Ta x - Lá é | : TA . À ] ”Ss < -
— P——.————— = cs =. 20 | & | = 15 | 8 Ss > 10 | X —) [CE EG Aveia mM Nabo 10 Profundidade (cm) Figura 8. Efeito dos resíduos de aveia e nabo na lixiviação de K em um latossolo roxo.
Bibliografia consultada CHAVES, J.C.D.: PAVAN, M.A. & CALEGA matter and nutrientes to the soil from cover plan | ts between rows of perennial crops and t À A tdo:
| heir effects on soi reaction. Arquivos de Biologia e Tecnologia, Curitiba 157 RI, A. Input of dry 12 - Revista Plantio Direto - Edicão cSspecial - S ato E Água Aveia 6: Nabo Al Lixiviado, meq.L 10 Profundidade (cm) Figura 9. Efeito dos resíduos de aveia e nabo na lixiviação de Al em um latossolo roxo.
10 Coluna de solo - 20 cm | Orgânico DOinorgânico Al lixiviado, meq.L * e, Água Nabo Aveia Tratamentos F igura 10. Especificação quimica do Al após aplicação superficial de resíduos de aveia e nabo MIYAZAWA, M.; PAVAN, M.A. & CALEGAR|I, A. Efeito do material Solo e na acidez do solo. Revista Brasileira de Ciência dO 010, Lampinas, 17:411-416, 1993.
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MmMbro/O utubro de 1 997