O enxofre em plantas cultivadas no Brasil

Nelson HorowitzEngenheiro-Agrônomo, Doutor, Gestor da Unidade de Fertilizantes da Cooperativa dos Agricultores de Plantio Direto - Cooplantio, Eldorado do Sul, RS - nelson.horowitz@cooplantionet.com.br

O enxofre (S) é um macronutriente essencial para as plantas. A sua deficiência é fator limitante da produção agrícola em extensas áreas do Brasil. Estima-se que 70% dos solos cultivados no país sejam deficientes do nutriente. Devido a isto, o País é um dos maiores produtores e consumidores no mundo de superfosfato simples, fertilizante que contem S.

Ultimamente a deficiência de S tem se agravado e isso ocorre devido:

a) ao incremento das produtividades, resultando em aumento da exportação do nutriente pelas colheitas;

b) ao uso de fertilizantes com alta concentração de N, P e/ou K, com baixo teor ou até ausência do nutriente, para redução de custos de logística;

c) a diminuição da poluição do ar devido a instalações de filtros eficientes nas indústrias, o que diminuiu significativamente o teor de S nas precipitações pluviométricas (chuvas ácidas) e a conseqüente adição do elemento ao solo através destas.

Portanto, há um retorno da preocupação com o nutriente que tem demonstrado respostas agronômicas à sua adição ao solo, inclusive em culturas que há anos o S era considerado tóxico e hoje, em vários locais, já é considerado deficiente como no caso de áreas de arroz irrigado no RS.

As respostas agronômicas das culturas à adição de S em solos deficientes são expressivas com aumentos entre 16% e 37% na produção (Tabela 1).

Tabela 1. Resposta de culturas brasileiras a adição de S.

Enxofre na planta

Nos vegetais, os compostos de enxofre participam de reações fisiológicas e bioquímicas. Além disto, a maior parte do S no vegetal é orgânica como constituinte de aminoácidos presentes em compostos essenciais, além de participar de enzimas sintetizadoras de substâncias para a planta. Como nutriente na fisiologia vegetal, o enxofre influi positivamente no aproveitamento de nitrogênio através da fixação biológica, na redução do nitrato absorvido e na síntese de proteínas nos tecidos vegetativos e reprodutivos.

Além das formas orgânicas o enxofre também se encontra, na planta, na forma inorgânica de sulfato. Esta forma química é fator que afeta a qualidade do odor e do gosto dos produtos agrícolas, como na cebola, no alho e em algumas plantas forrageiras, aumentando sua palatabilidade. Trabalhos citados por Malavolta e Moraes (2007) demonstraram que o teor de S é importante para a qualidade dos grãos de cereais e suas farinhas. No caso do trigo, o teor de S suficiente produz farinhas que apresentam elasticidade adequada para a produção da massa para pão. Ocorrendo a deficiência do nutriente, a farinha fica imprópria para uso normal, resultando em pão de má qualidade (Figura 1).

Figura 1. O pão à esquerda foi feito com farinha deficiente em S. Fonte: The Sulphur Institute, 1987.

Para forrageiras, o bom suprimento de S melhora a palatabilidade e reduz o acúmulo de nitrato na folha, que em teor alto pode ser prejudicial aos animais. Em hortaliças, a deficiência de S as torna menos suculentas, duras e com piores aroma e sabor.

Segundo Malavolta e Moraes (2007), o enxofre quando presente em quantidades adequadas na planta exerce importante função na proteção contra insetos e patógenos.

Em média, o teor de enxofre no tecido da planta varia entre 0,1% e 1,5%, sendo as plantas das famílias Cruciferae (ex: canola) e Liliaceae (ex: cebola e alho) as mais exigentes neste nutriente. As plantas produtoras de óleo também são exigentes, como a soja. A Tabela 2 apresenta a necessidade de S para algumas culturas. Observa-se que as quantidades de S e P (fósforo) são próximas em importantes plantas cultivadas.

Tabela 2. Quantidade (kg/t) de P e S imobilizada na planta inteira por tonelada de produto colhido para algumas culturas.

O enxofre no solo

O enxofre é o décimo terceiro elemento mais abundante da crosta terrestre (Bissani e Tedesco, 1988). Ocorre em compostos sólidos, como sais solúveis e insolúveis e na forma de gases. A água da chuva (principalmente em áreas próximas a pólos industriais), os fertilizantes e os defensivos agrícolas podem ser outras fontes do elemento para o solo.

O enxofre ocorre no solo em formas orgânicas e inorgânicas (Freney, 1986). A proporção entre estas duas formas de enxofre varia com o tipo de solo e a sua profundidade. Nos horizontes superficiais dos solos o enxofre orgânico constitui a maior parte do S total. Porém, com o aumento da profundidade, o enxofre orgânico diminui com o decréscimo da matéria orgânica (Duke e Reisenauer, 1986). Em horizontes superficiais de vários solos brasileiros, Neptune et al. (1975) verificaram que o enxofre orgânico constituía entre 77% e 95% do enxofre total.

Figura 2. Dinâmica do sulfato (SO4-2) no solo.

O enxofre orgânico do solo está associado a uma mistura heterogênea de microrganismos, de tecidos vegetais parcialmente transformados, de resíduos de animais e de plantas ou ligados a óxidos de Fe ou Al e a argilo-minerais (Duke e Reisenauer, 1986). Suas transformações no solo são a mineralização e a volatilização para a atmosfera. A mineralização é um processo essencial para que o enxofre se torne disponível às plantas na forma de sulfato, sendo dependente de microrganismos (Freney, 1986).

Segundo Bissani et al. (2008), o enxofre pode ser imobilizado temporariamente por microrganismos no solo, de forma similar ao nitrogênio, se a relação carbono/enxofre (C/S) da palha for acima de 250:1. Este fator, que pode induzir à deficiência de S para a planta, tem sido pouco considerado pelos técnicos e produtores principalmente em sistemas acumuladores de palhas, como o plantio direto.

Embora a maior parte do enxofre do solo seja orgânico, a forma inorgânica (sulfato) é importante pois é como as plantas absorvem principalmente o nutriente, inclusive oriundo dos fertilizantes.

No solo, a química do enxofre inorgânico é complexa porque o elemento pode formar diferentes compostos. Apesar do enxofre inorgânico existir no solo em estado gasoso, este tem meia-vida de alguns minutos, sendo rapidamente convertido em sulfato em solo sob condições aeróbicas.

Figura 3. deficiência de S em planta de milho.

Figura 4. deficiência de S em planta de soja. Cortesia: Valter Casarin, IPNI.

O mito da lixiviação do enxofre no solo

Por ser um íon negativo, o sulfato é considerado por muitos como de fácil lixiviação e perda. Isto é apenas um mito. O sulfato no solo tem um comportamento similar ao do fosfato, sendo adsorvido em cargas positivas. Portanto, quando analisados, os solos intemperizados e com maior teor de argila, que ocorrem em grande parte do Brasil, apresentam maior teor de sulfato. De forma geral, em solos nos quais foi aplicada a calagem (que por aumento de pH, reduzem os sítios do solo com cargas positivas) e feita adubação fosfatada (o íon fosfato é mais competitivo pelos sítios de troca e por isto deslocam o sulfato para solução), a tendência é de o sulfato ser deslocado verticalmente para camadas inferiores. Nestas, pode ser adsorvido, sem haver perdas por lixiviação, ficando em equilíbrio com a solução do solo. Desta forma, fica à disposição da planta, quando suas raizes atingirem estas camadas. Isto foi demonstrado por pesquisas realizadas na Região do Cerrado, as quais mediram o efeito residual do S para culturas da soja e do milho por cinco anos. Não houve diferença significativa de produtividade entre aplicações da dose total de S no primeiro ano em relação a mesma dose, porém fracionada anualmente (Rein e Sousa, 2002). Em solos arenosos, é provável que ocorram perdas de sulfato por lixiviação pela ausência de óxidos de ferro ou de alumínio, o que gera menor quantidade de cargas positivas e, consequentemente, menos sítios de adsorção para o sulfato.

Devido à movimentação de sulfato para camadas inferiores do solo, a ciclagem de nutrientes através de plantas de cobertura com raizes profundas, é muito importante para reciclar enxofre e recolocar o nutriente em horizontes superficiais e na forma orgânica. Isto aumenta a disponibilidade do S no sistema para as plantas cultivadas de raizes mais curtas e contribui para o aumento da formação da matéria orgânica, essencial para a qualidade do solo e altas produtividades.

Deficiências de S nas plantas

A deficiência de S na planta é similar a do nitrogênio, com alteração na cor das folhas, porém, em uma posição diferente. Enquanto a deficiência de nitrogênio (N) aparece em folhas velhas, a de S aparece em folhas novas (isto ocorre quando a planta está bem suprida de N) por ser um nutriente pouco móvel no floema. No entanto, com baixo suprimento de N, a deficiência de S também pode aparecer em folhas velhas (Marschner, 1995). A deficiência de S no tecido das plantas se confunde com outros problemas nutricionais e, portanto, deve ser sempre confirmada através de análises químicas de solo e de tecido.

Diagnose da deficiência de enxofre

A correta diagnose de deficiência de S é fundamental para que se obtenha resultado econômico da adição do nutriente ao solo. Os principais instrumentos para avaliação de S são: análises de solo e de tecido, além do his-tórico da área. Para a análise de solo, é muito importante avaliar a camada superficial do solo e a sub-superficial devido ao movimento do sulfato no seu perfil (já abordado neste artigo), seguindo as recomendações técnicas de amostragem para a situação de cultivo estabelecida. Laudos de análise com valores abaixo de 10 mg de S-SO4/dm3 (extração com fosfato de cálcio – 500 mg de fósforo/L) indicam possibilidade de resposta na produtividade à adição do elemento ao solo via adubação.

Para análise de tecido existem alguns parâmetros de deficiência para cada cultura. Porém, deve-se levar em conta que o resultado da aplicação de S para a cultura implantada, se for anual, servirá para, no máximo, amenizar os problemas existentes. As faixas indicativas de deficiências em tecidos variam com a espécie cultivada (Tabela 3). Mais detalhes sobre análise de tecido podem ser encontrados em Oliveira, 2002 e em CQFS-RS/SC.

Tabela 3. Faixas de suficiência de S no tecido foliar para algumas culturas anuais.

Recomendações de uso do S

Depois de diagnosticada a necessidade de aplicação de S, deve se adequar a quantidade, a época e a forma de sua adição para a próxima cultura ou para o sistema de produção.

As quantidades recomendadas para culturas anuais são entre 15 e 30 kg de S/ha na semeadura e preferencialmente no sulco de plantio. Esta forma sempre será mais adequada do que a aplicação em cobertura, evitando-se que a produtividade seja reduzida pela deficiência no início do ciclo das plantas.

Em muitos casos, especialmente no sistema de plantio direto, a camada superficial pode estar deficiente do nutriente, mas a sub-superfície não. Neste caso, recomenda-se a aplicação de 5 kg de S/ha na semeadura (Rein e Sousa, 2002).

A adubação foliar não é recomendada para o S por este ser um macronutriente e esta prática ser mais eficiente para micronutrientes, (Bissani et al., 2008; Raij, 2011).

Fertilizantes com enxofre

As principais fontes de enxofre utilizadas para as plantas são: o gesso agrícola, o sulfato de amônio e o superfosfato simples. Nestes fertilizantes, o enxofre encontra-se na forma de sulfato, prontamente disponível à planta após a dissolução dos grânulos no solo. Estes adubos podem ser usados isoladamente ou em produtos NPK (misturas ou complexos granulados).

Nos fertilizantes NPK, o teor de enxofre varia, geralmente, entre 1% e 10%. Nestes fertilizantes, quanto menor for a concentração de nitrogênio, fósforo e potássio, maior a possibilidade de aumento do teor de enxofre nas fórmulas, caso o fabricante não utilize inertes como carga (enchimento) ou calcário granulado na sua produção. A utilização destes diminui muito o custo do produto. Martins (1999) demonstrou que o uso de inertes em fertilizantes reduz em 7% o custo final para o fabricante, mas impede o adubo de conter S. Fabricantes que não utilizam materiais inertes usam superfosfato simples como fonte de fósforo e que também tem S, o que os permite garantir este nutriente na formulação. Por exemplo, uma fórmula 00-20-20 fabricada com superfosfato simples contem 4% de S, enquanto que a mesma fórmula fabricada com carga ou calcário granulado não terá S. Nas Tabelas 4 e 5 são apresentadas as duas formas possíveis de produzir fórmulas 00-20-20 com ou sem garantias de S. Portanto, é fundamental que no momento da compra do fertilizante, o produtor exija que as garantias de enxofre sejam claramente descritas na nota fiscal e na etiqueta da sacaria.

Tabela 4. Fórmula de fertilizante 00-20-20 com 4% de enxofre.

Tabela 5. Fórmula de fertilizante 00-20-20 (sem enxofre).

Já uma fórmula 05-25-25 terá uma concentração de S ao redor de 1%. Isto ocorre devido à composição destes produtos com maior concentração NPK. Fórmulas mais concentradas em NPK contêm como fontes de fósforo o monoamônio fosfato (MAP), diamônio fosfato (DAP) e o superfosfato triplo, que tem baixo ou nenhum teor de enxofre. Desta forma, se o solo do produtor for deficiente de S, sempre deve se utilizar fórmulas com baixa concentração de NPK + S.

Recentemente foram lançados no mercado brasileiro algumas fontes alternativas de enxofre, principalmente as com S na forma elementar incorporado a grânulos de calcário ou de nitrogênio e fósforo ou puro com argilas expansivas. A vantagem destes produtos é a redução dos custos de logística dos fertilizantes. A alta concentração do S na forma elementar (acima de 90% de S) permite obter fórmulas com enxofre e NPK com concentrações bem mais altas do que as tradicionais. Porém, a disponibilidade destas fontes alterna-tivas de S para as plantas é dependente da conversão (oxidação) do S elementar a S-sulfato, que é a forma absorvida. Esta conversão depende de vários fatores, entre eles a temperatura do solo, a umidade, a presença de microrganismos específicos e do tamanho de partículas do S elementar. É bem estudado que quanto mais finas forem as partículas e mais dispersas no solo, mais rápida e eficiente será esta reação de disponibilização de sulfato à planta (Horowitz, 2003). Porém na forma fina, esta fonte de S é de difícil aplicação e causa irritações na pele e nos olhos. Na opinião do autor deste artigo, a concepção destes novos produtos granulados com S elementar é promissora, mas ainda não foram apresentados dados experimentais, no Brasil, consistentes e repetidos que recomendem o seu uso.

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Publicado na Revista Plantio Direto, edição 127, janeiro/fevereiro de 2012.