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CEN 5715 – Avaliação do Estado Nutricional e da Fertilidade do Solo Laboratório de Nutrição Mineral de Plantas Prof. Eurípedes Malavolta UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO CENTRO DE ENERGIA NUCLEAR NA AGRICULTURA 28 de março de 2023 Prof. Dr. Cassio Hamilton Abreu Junior Prof. Dr. José Lavres Junior 24 DE JULHO DIA INTERNACIONAL DA ANÁLISE DO SOLO E DE PLANTA http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=HOei_fGCfH8y5M&tbnid=o3ELbMKUvU7WxM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.micellium.com.br%2Fmanual-coleta-solo.htm&ei=fpEbUqSaKImM9ASZvYHwBQ&bvm=bv.51156542,d.eWU&psig=AFQjCNFwVFtnnR3V3oz90S1wDwYWaJGqsw&ust=1377624814581162 AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO E AVALIAÇÃO DO ESTADO NUTRICIONAL PARA QUE? Eis o meu segredo: Só se vê bem com o coração! VIDA ALIMENTO ALIMENTO: MAIOR DOM VIDA HUMANA ALIMENTO não tem VALOR Sem PESSOAS PARTILHAR a VIDA Início da humanização: Hominídeos “comer juntos” Alimentos mercadorias Presença: VIDA Ausência: MORTE Alimentos: Plantas Plantas transformadas 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1800 1850 1900 1950 2000 2050 P o p u lç ão , b ilh õ e s 2028 2050 2011 1987 1974 1960 19271804 1999 JUSTUS VON LIEBIG 1803 – 1873 EURÍPEDES MALAVOLTA 1926 – 2008 ? 35* 62 65 75 SEGUNDO PERÍODO EXIGÊNCIAS DE NUTRIENTES REMOÇÃO PELAS COLHEITAS DEVOLUÇÃO (N, P, K) TERCEIRO PERÍODO ALIMENTAR AS CULTURAS http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Liebig_small.jpg http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.cena.usp.br/Noticias/2006/malavolta.jpg&imgrefurl=http://www.cena.usp.br/Noticias/noticia.php?lista=59&h=300&w=227&sz=15&hl=pt-BR&start=2&tbnid=GfoK_-fcJGzTtM:&tbnh=116&tbnw=88&prev=/images?q=E.+Malavolta&svnum=10&hl=pt-BR&lr=&sa=G&as_qdr=all O QUE FAZEMOS? SÃO + DE 7 BILHÕES PARA ALIMENTAR ! Brasil COLOQUE + H2O NO FEIJÃO NMP http://www.fourmilab.ch/earthview/nopan.map NUTRIÇÃO VEGETAL ADEQUADA PLANTAS SADIAS Humanidade sadia PLANETA SAUDÁVEL AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO E AVALIAÇÃO DO ESTADO NUTRICIONAL PARA QUE? SOLO fertilidade PROCESSOS METABÓLICOS NA PLANTA LUZ energia TEMPERATURA cinética CHUVA transporte CULTIVAR potencial PRÁTICAS DE MANEJO incontrolável parcial.controlável ---controlável ---- PRODUTIVIDADE QUALIDADE ALIMENTO FIBRA ENERGIA OBJETIVO CAUSAS PRIMÁRIAS EFEITOS RESULTANTES, CAUSAS SECUNDARIAS SOLO fertilidade PRODUTIVIDADE QUALIDADE ALIMENTO FIBRA ENERGIA ANÁLISE DO SOLO ANÁLISE DA PLANTA PRINCÍPIO y = -4,3x 2 + 12,0x + 9,8 R 2 = 0,85 13 14 15 16 17 18 19 20 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 K, mmolc dm -3 K , g k g -1 GOIABEIRA NATALE, 1993 solo planta y = -1,2x 2 + 43,0x - 312,1 R 2 = 0,84 12 22 32 42 52 62 72 82 92 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 K, g kg -1 F ru to s d e g o ia b a , t h a -1 GOIABEIRA NATALE, 1993 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 0 1 2 3 4 K n a f o lh a , g k g -1 P ro d u u ç ã o r e la ti v a d e f ru to s , % K, mmolc dm-3 (média dos 3 anos) nível crítico no nível crítico na planta médio faixa adequada baixo alto GOIABEIRA HISTÓRICO Justus von Liebig (1840) POUCO PROGRESSO 1920 1930 Bray(1929), Truog (1930) Morgan (1932), Helter (1934) Análise química do solo >>>>>>> calagem e adubação Brasil-SP: 1950 - Bol. 69 1955 - Levantamento da FS 2014: IPNI, IAC & UNESP: levantamento da fertilidade dos solos de SP IAC, ROLAS, CELA, PROFERT, EMBRAPA-CNPS AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO AMOSTRAGEM ANÁLISE QUÍMICA INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS RECOMENDAÇÃO FERTILIZANTES CORRETIVOS VALIDAÇÃO DA RECOMENDAÇÃO CALIBRAÇÃO OBJETIVOS AALIAÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO - Conhecer o nível de fertilidade do solo - Recomendar corretivos e fertilizantes AMOSTRAGEM A gleba pode ser amostrada de tal forma que o resultado da análise química da amostra de solo reflita o nível de suficiência do nutriente do solo. ? AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM ➢ O desenvolvimento de técnicas de amostragem deve-se à impossibilidade ou à não-praticidade de caracterizar as populações por meio de caracterização de todos seus indivíduos. ✓ População com indivíduos idênticos análise de um indivíduo pode caracterizar a população ✓ População com indivíduos diferentes análise de mais de um indivíduo é necessária para caracterizar a população AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM ✓ Quando todos os indivíduos da população são avaliados são obtidas medidas estatísticas exatas ou paramétricas (média, desvio-padrão...) ✓ Quando uma amostra da população é avaliada são obtidos estimadores das medidas paramétricas (estimador da média, estimador do desvio-padrão...) ✓ A avaliação de todos os indivíduos não assegura que os resultados obtidos sejam exatos, porque há erros nas medições das características → Valor médio →Média real ou paramétrica → Erro AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM ✓ Existem dois tipos de erro (E): 1. Erro de amostragem (Eam) → decorrente, por exemplo, de um número insuficiente de indivíduos amostrados 2. Erro de determinação analítica (Ean) → inerente ao método de medição, é afetado pelo equipamento e pelo operador E = Eam + Ean ✓ Em geral, o Eam é muito maior que o Ean. A exatidão na caracterização de uma população depende mais de cuidados na amostragem AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM DE SOLO ✓ Deve-se considerar o solo uma população naturalmente heterogênea em suas características, cuja variabilidade decorre de processos pedogenéticos, expressando-se, horizontal e verticalmente, em razão dos fatores: mineralogia, vegetação e topografia e intensamente afetada pela atividade antrópica ➢ O que é o “indivíduo” na “população” solo? ✓ Para classificação → é o Pedon, definido como um corpo tridimensional no qual se deve descrever e amostrar o solo para representar a natureza e o arranjo dos horizontes. Suas dimensões laterais devem ser grandes o bastante para incluir as variações representativas na forma dos horizontes e na composição do solo. (Soil Survey Staff, 1975) AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM DE SOLO ✓ Para fertilidade → é a menor área, considerando determinada profundidade (portanto, um volume) que se deve amostrar para caracterizar a fertilidade de um volume de solo efetivamente explorado por uma planta ou população de plantas, cujas dimensões laterais devem ser grandes o bastante para incluir as variações representativas na composição do solo. (Cantatutti et al., 2007) Variabilidade: Vertical e Horizontal Profundidade e local pH H + Al Ca Mg K S T V da amostra Projeção da copa CaCl2 mmolc dm -3 % 0-10 5,1 26,5 16,1 7,3 2,1 25,5 51,9 49 10-20 4,5 31,9 11,7 5,1 1,5 15,8 50,2 37 0-20 4,8 29,2 13,9 6,2 1,8 20,7 51,0 43 20-40 4,2 30,2 9,2 4,2 1,0 14,4 44,5 32 40-60 4,0 31,8 8,3 3,2 0,7 12,1 44,0 27 Meio da rua 0-20 5,4 23,6 15,4 8,1 0,7 24,2 47,4 51 20-40 4,7 26,1 10,7 6,0 0,4 17,0 43,0 40 Citros, 4 anos de idade solo COR, TEXTURA, TOPOGRAFIA, DRENAGEM, COBERTURA VEGETAL, USO DO SOLO, ……. BOM SENSO ÁREAS HOMEGÊNEAS AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM DE SOLO ✓ A heterogeneidade do solo é detectável pela variabilidade entre indivíduos: 1. Macrovariações: detectáveis a distâncias maiores que 2,0 m; São decorrentes, naturalmente, dos processos pedogenéticos, mas podem ser acentuadas pela atividade antrópica, em decorrência do uso e manejo do solo (topografia, vegetação, textura e cor do solo, condição de drenagem e tipo de uso) 2. Mesovariações: detectáveis a distâncias entre 2,0 e 0,5 m; Também decorrem da açãodos fatores de formação do solo, porém são mais intensificadas pelas práticas de manejo (preparo do solo, aplicação localizada de fertilizantes, deposição de resíduos orgânicos) 3. Microvariações: detectáveis a distâncias menores que 0,5 m; Podem ser mais importantes para culturas de ciclo curto, mas têm menor significado para culturas perenes e deporte arbóreo, em razão da grande extensão do sistema radicular destas plantas. AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM DE SOLO ✓ A heterogeneidade das características do solo é uniformemente distribuída em toda a área de amostragem (Hend e Cottenie, 1960) OU SEJA: ➢ Para uma grande área (centenas de hectares) ou para uma pequena área de uma parcela experimental, o número de amostras a serem coletadas para caracterizar a fertilidade do solo deve ser o mesmo. AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM DE SOLO ✓ Não há uniformidade entre a variabilidade das características do solo, sobretudo aquelas importantes para caracterizar a sua fertilidade. AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM DE SOLO ✓ Pode-se determinar o número de amostras (n) que se deve tomar de uma população, para avaliar uma característica de variância conhecida (S ou CV), de modo que a média desta característica seja estimada de acordo com um limite (f) admissível para o propósito da avaliação. AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE FUNDAMENTOS DA AMOSTRAGEM DE SOLO No Brasil: 3 trabalhos Catani et al. (1954): 4 a 6 ha, área homogênea, 3 am. composta de 20 simples. Bol. 69 (1955) 5 a 7 ha, 1 am. composta de 25 a 30 simples; 3 a 5 ha, 1 am. composta de 20 simples; < 3 ha, 1 am. Composta de 15 simples. ÁREA HOMOGÊNEA, NO DE AMOSTRAS ? ÁREA HOMOGÊNEA E NO DE AMOSTRAS SP: área homogênea de 10 a 20 ha, 1 am. composta: am. simples >12 e <20 área (ha) N o am.simples até 3 15 de 3 a 5 20 de 5 a 7 25 a 30 MG RS 10 m2 - 20 ha 1 am. comp. 10 a 20 a s PR: 10 a 20 ha, 1 am. comp. de 20 am. simples AMOSTRA SIMPLES AMOSTRA COMPOSTA 500 cm3 (5.10-8) AMOSTRA DE TRABALHO 10 cm3 (10-9) 5 ha (0-20 cm) → 10.000.000.000 cm3 Instrumentos para a tomada da amostra simples • Tomar pequenos, suficientes e iguais volumes em cada local de amostragem; • ser fácil de limpar; • ser adaptado a diferentes tipos de solo; • ser resistente e durável; • ser de fácil uso e possibilite coleta rápida das amostras. INSTRUMENTOS PARA COLETA DE TERRA Local da retirada da amostra Tratamento P K Ca Mg C ppm meq/100ml % 2a.s. Lc 23 71 4.4 1.8 1.4 2a.s. ELc 13 48 4.3 1.5 1.3 1a.s. Lc +1a.s. ELc 17 59 4.4 1.4 1.4 1a.s. Lc +3a.s. ELc 15 46 4.4 1.4 1.4 1a.s. Lc +5a.s. ELc 14 48 4.3 1.3 1.3 1a.s. Lc +8a.s. ELc 14 54 4.3 1.4 1.3 3 - Prezotto (1982) Cana-de-açúcar, talhões de 9 ha Semeadura direta Latossolo Vermelho não férrico (Cerrado), 9 anos sob semeadura direta com milho (Lange, 2002). Profund. C-org pH (H2O) P-mehl P-res K Ca Mg Al cm g kg-1 0–2,5 25,4 5,4 21 25 0,7 3,9 1,4 0,3 2,5–5 24,7 5,1 17 23 0,5 2,7 1,0 0,6 05–10 22,9 5,2 16 22 0,4 2,5 0,8 0,7 10–20 21,9 5,2 5 7 0,3 2,3 0,8 0,7 20–40 17,8 4,9 1 3 0,1 1,0 0,4 1,3 mg dm-3 ---cmolc dm-3 --- –Média de 75 amostras em cada profundidade; –70% a 90 % do P disponível - 0–0,1 m • 15-20 pontos • Diversos autores: coletar a amostra no sentido perpendicular a última linha de semeadura, utilizando a pá de corte. Amostragem depois de iniciar o SSD consolidado (6º cultivo) PROBLEMA?? ? Amostragem depois de iniciar o SSD consolidado (6º cultivo) Recomendação de coleta em área de sistema de plantio direto Características TR LE 1 2 1 2 Mat. orgânica (%) 3,5 3,6 2,0 1,9 pH 5,8 5,7 4,8 4,7 Al 3+ (meq/100ml) 0,0 0,0 0,8 0,8 Ca 2+ (meq/100ml) 5,4 5,5 0,3 0,3 Mg 2+ (meq/100ml) 1,6 1,6 0,1 0,1 K (ppm) 159 160 19 20 P (ppm) 7 7 2 2 1= caixa de papelão; 2= saco de polietileno EMBALAGEM DA AMOSTRA DE SOLO Dias de Armazenamento Solo 1 2 3 4 5 6 ---Matéria Orgânica (%)--- TR 3,5 3,6 3,5 3,6 3,6 3,7 LE 2,0 1,9 1,8 1,9 2,0 2,1 ----------------pH--------------- TR 5,8 5,9 5,8 5,8 5,6 5,8 LE 4,8 4,8 4,8 4,7 4,7 4,7 -------Al3+ (meq/100ml)------ TR 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 LE 0,8 0,8 0,8 0,9 0,9 0,8 ARMAZENAMENTO DAS AMOSTRAS TR = Nitossolo Vermelho AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE Frequência de amostragem ✓ A frequência de amostragem depende do manejo da propriedade e, principalmente, da intensidade da adubação aplicada; ✓ Em glebas cultivadas anualmente com uma cultura de ciclo curto e, mantida em pousio no período seco, recomenda-se pelo menos uma amostragem a cada três anos; ✓ Em glebas manejadas com rotação de culturas, com maiores doses de adubação, recomenda-se amostragem anual; ✓ Para culturas perenes, a partir da fase reprodutiva, recomenda-se a amostragem anual, principalmente quando são aplicadas altas doses de fertilizantes; AMOSTRAGEM DE SOLO PARA AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE AMOSTRAGEM DO SOLO Processamento das amostras ✓ A amostra composta deve ser devidamente identificada para que os resultados possam ser relacionados com as respectivas glebas; ✓ As etiquetas devem ser escritas a lápis e protegidas da umidade; ✓ É desejável que a etiqueta fique entre dois plásticos. AMOSTRAGEM DE SOLO + importante A amostragem do solo: → a fase mais crítica do programa A amostra de solo inadequadamente obtida → a maior fonte de erro quanto a representatividade da gleba A análise no laboratório → não corrige falhas na amostragem Cada amostra de solo: cuidadosamente retirada →representar a área amostrada AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO AMOSTRAGEM ANÁLISE QUÍMICA INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS RECOMENDAÇÃO FERTILIZANTES CORRETIVOS VALIDAÇÃO DA RECOMENDAÇÃO CALIBRAÇÃO Slide 1: CEN 5715 – Avaliação do Estado Nutricional e da Fertilidade do Solo Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22: AMOSTRAGEM Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36: ÁREA HOMOGÊNEA E NO DE AMOSTRAS Slide 37 Slide 38: Instrumentos para a tomada da amostra simples Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44: Amostragem depois de iniciar o SSD consolidado (6º cultivo) Slide 45: Amostragem depois de iniciar o SSD consolidado (6º cultivo) Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52
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