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CORREÇÃO DA ACIDEZ DO SOLO 1. Calagem A acidez é a primeira característica do solo que deve ser levada em consideração em uma área a ser cultivada. Os solos brasileiros apresentam na sua grande maioria, valores de pH inferiores a 5,5, gerando condições inadequadas ao desenvolvimento de plantas. Além da ocorrência natural da acidez do solo, o próprio cultivo tende a acentuar o problema devido a absorção de cátions pelas raízes das plantas, como também, pela aplicação ao solo de fertilizantes acidificantes. A correção da acidez do solo, também denominada calagem, tem por finalidade corrigir a acidez proveniente do H+, precipitar Al+++ e fornecer Ca++ e Mg++ para as plantas, agindo assim como corretivo de condições adversas do solo e também como fertilizante. A calagem proporciona um maior crescimento do sistema radicular, uma maior absorção de água e nutrientes, e por conseguinte, um aumento na produtividade. 2. Compreendendo as finalidades da calagem 1) Corrigir a acidez do solo, pela neutralização do H+ Mecanismos de neutralização da acidez pelo calcário (Vitti, Domeniconi, 2010): A pequena dissolução dos carbonatos (CaCO3 e MgCO3), que ocorre em presença de água (H2O) e gás carbônico (CO2), é suficiente para desencadear uma série de reações, representadas a seguir, que resultam na neutralização da acidez do solo: A hidroxila (OH-) reage com o íon H+ da solução do solo, formando água (H2O). O bicarbonato (HCO3 -) reage também com o H+, originando CO2 e H2O. É importante destacar que a neutralização da acidez ocorre por meio dos ânions (OH- e HCO3 -), que são os receptores de prótons (H+), sem os quais a eliminação da acidez não seria possível. À medida que as reações se processam, o Ca e Mg do corretivo vão ocupando os pontos de troca onde estavam o alumínio e o hidrogênio. 2) Corrigir a toxidez do Al e de Mn por reações de precipitação desses elementos. 3) Adicionar Ca e Mg ao solo, e todos os reflexos do aumento da disponibilidade desses nutrientes; 4) Diminuir a lixiviação de Ca, Mg e K 5) Diminuir a fixação do fósforo; 6) Diminuir a toxidez do alumínio, manganês e eventualmente o ferro; 7) Propiciar condições para melhor crescimento do sistema radicular aumentando absorção de água e nutrientes para as plantas. Para que o calcário produza os efeitos desejáveis, é necessário haver umidade suficiente no solo para sua reação. A velocidade de reação do calcário depende do grau de acidez do solo, da granulometria do corretivo e do grau de intimidade da mistura do calcário com o solo (Raij, 2011). 3. Classificação dos corretivos de acidez Há uma série de materiais que podem ser utilizados como corretivos, entretanto os principais são: óxidos, hidróxidos, silicatos e CARBONATOS. O carbonatos são os mais utilizados pois são encontrados em maiores quantidades e por isso são mais baratos. Os corretivos de acidez são classificados como: a) Calcário: pode ser tradicional, filler ou calcinado. Calcário tradicional é o produto obtido pela moagem da rocha calcária. Seus constituintes são carbonato de cálcio (CaCO3) e carbonato de magnésio (MgCO3). Calcário Filler é a matéria-prima obtida através da moagem fina de calcário, basalto, materiais carbonáticos, etc. O calcário libera Ca2+, Mg2+ e CO3 2-; a base química, isto é, o componente que proporciona a formação de OH- é o CO3 2- (e posteriormente o HCO3 -); o CO3 2- é uma base fraca, isto é, a reação de formação de OH- é relativamente lenta e parcial; e o OH- produzido neutralizará o H+ da solução, responsável pela sua acidez. Calcário calcinado é produto obtido industrialmente pela calcinação parcial do calcário. Apresenta-se na forma de pó fino. Sua ação neutralizante é devida à base forte OH- e a base fraca CO3 2-. b) Cal virgem agrícola: produto obtido industrialmente pela calcinação ou queima completa do calcário. Seus constituintes são o óxido de cálcio (CaO) e o óxido de magnésio (MgO) e se apresenta como pó fino. A cal virgem libera Ca2+, Mg2+, OH- e calor; a liberação de OH- é imediata e total, o que confere à cal virgem o caráter de base forte; e o OH- produzido neutralizará o H+ da solução do solo, responsável pela sua acidez. c) Cal hidratada agrícola ou cal extinta: produto obtido industrialmente pela hidratação da cal virgem. Seus constituintes são o hidróxido de cálcio - Ca(OH)2 - e o hidróxido de magnésio - Mg(OH)2 - e também se apresenta na forma de pó fino. A ação neutralizante da cal hidratada é muito semelhante à da cal virgem: a cal virgem “se hidrata” no solo utilizando água nele contida, enquanto a cal hidratada é hidratada industrialmente. d) Escória básica de siderurgia (Wutke & Gargantini, 1962): subproduto da indústria do ferro, do aço e papel. Seus constituintes são o silicato de cálcio (CaSiO3) e o silicato de magnésio (MgSiO3) ação neutralizante da escória é muito semelhante à do calcário: neste caso, a base química é o SiO3 2- que também é fraca, mas é mais forte que a base CO3 2-. e) Carbonato de cálcio: produto obtido pela moagem de margas (depósitos terrestres de carbonato de cálcio), corais e sambaquis (depósitos marinhos de carbonato de cálcio, também denominados de calcários marinhos). Sua ação neutralizante é semelhante à do carbonato de cálcio dos calcários. 4. Características de um calcário que definem sua qualidade Quatro são as características que têm sido utilizadas para avaliar a qualidade de um calcário: O poder neutralizante, a reatividade, o poder relativo de neutralização total e o teor de nutrientes, especialmente, os de cálcio e magnésio. Poder Neutralizante – PN O poder de neutralização de um corretivo é dado pela quantidade de ácido que o mesmo é capaz de neutralizar, o que depende de sua natureza química e do grau de pureza. Os diferentes constituintes do calcário têm diferentes capacidades de neutralização da acidez. Afim de que o teor de neutralizantes reflita a capacidade de neutralização relativa entre eles, este teor é expresso em percentagem equivalente de carbonato de cálcio – %ECaCO3, tomado como padrão, ao qual se atribuiu o valor de 100%. A determinação do PN, apesar de expressa em %ECaCO3, indica apenas o conteúdo de neutralizantes, mas não a natureza deles. Nos corretivos da acidez do solo, os neutralizantes devem estar associados ao cálcio ou ao magnésio, razão pela qual, estes dois constituintes também precisam ser determinados, e são expressos convencionalmente em %CaO e %MgO. A capacidade de neutralizar a acidez que um calcário apresenta, também pode ser determinada, aproximadamente, a partir da %CaO e %MgO do corretivo. A conversão destes óxidos em %ECaCO3 é denominado de Valor Neutralizante – VN, que pode ser calculado pela fórmula: Ou de forma simplificada: VN = %ECaCO3 = %CaCO3 x 1,79 + %MgO x 2,48 O valor de VN pode superestimar o valor de PN do calcário. Um PN ou VN de um corretivo igual a 120%, indica que 100Kg deste corretivo, correspondem a 120Kg de CaCO3, da mesma forma que um PN ou VN de 80% indica que 100Kg deste corretivo, correspondem a 80Kg de CaCO3. Reatividade - Re A ação neutralizante ou eficiência dos corretivos também depende do tamanho das partículas, pois a velocidade de reação depende da área superficial de contato (superfície específica) da partícula com o solo. Quanto menor a partícula, maior a velocidade de reação. Taxas de reatividades das partículas de diferentes tamanhos dos calcários. A reatividade do corretivo será igual a média ponderada da reatividade das classes de partículas, considerando a granulometria da amostra analisada. Onde: A = % de partículas retidas na peneira 10 (> 2,00mm) B = % de partículas retidas na peneira 20 (< 2,00mm e > 0,84mm) C = % de partículas retidas na peneira 50 (< 0,84mm e > 0,30mm) D = % de partículas que passaramna peneira 50 (> 0,30mm) A Reatividade (Re), poderá ser calculada, de forma simplificada pela fórmula: Re = 0,2B + 0,6C + D Poder Relativo de Neutralização Total – PRNT O poder relativo de neutralização total, engloba as características químicas, ou seja, o poder de neutralização de um corretivo, e sua característica física ou sua granulometria. O PRNT é dado pela fórmula: O PRNT expressa a quantidade do PN de um calcário que reagirá no solo, em um período de três meses. De acordo com ALCARDE, 1992, o significado deste índice é o seguinte: Um calcário com PN = 97% e Re = 80% terá um PRNT = 77,6%. Lembrando que Reatividade é o percentual da ação do corretivo em um período de 3 meses devido à granulometria, o PRNT significa então que 80% (Re) do seu potencial de neutralização (PN = 97%) será exercido em 3 meses. Isto é, o seu PN de 97% estará assim dividido: 77,6% agirá em 3 meses e o restante (97 – 77,6), 19,4% agirá posteriormente. Assim, calcários que apresentam o mesmo PRNT, possuem efeitos semelhantes nos três primeiros meses, mas podem apresentar diferentes efeitos residuais, como exemplifica a tabela abaixo: Assim, fica claro, que apenas o PRNT de um calcário não permite uma adequada avaliação dos corretivos, razão pela qual, a legislação exige a garantia do PN além do PRNT dos calcários. Conteúdo de Ca e Mg Outra característica importante dos corretivos é o seu conteúdo em cálcio e magnésio, pois procura-se com a calagem, além da correção da acidez do solo, o fornecimento adequado de Ca e Mg para as plantas. A relação Ca:Mg do corretivo, às vezes é mais importante que a quantidade a ser aplicada ao solo. A relação ideal de Ca:Mg sofre alterações de acordo com o solo e as culturas, sendo algumas espécies mais exigentes em relações estreitas e outras, em relações mais largas. A relação normalmente recomendada para a maioria das culturas, varia na faixa de 3:1 a 5:1, sendo considerada como média, a relação de 4:1. Embora a atual legislação vigente não apresente qualquer classificação dos calcários em função do teor de MgO, é comum na literatura classificá-los da seguinte forma: Calcítico < 5% de MgO Magnesiano 5 –l2% de MgO Dolomítico > 12% de MgO. 5. Métodos de recomendação de calagem Necessidade de calagem é a quantidade de corretivo necessária para neutralizar a acidez do solo de uma condição inicial até uma condição desejada. A condição desejada depende do objetivo que se pretende atingir, do método utilizado e do comportamento das culturas em relação à acidez. Há vários métodos de recomendação de calcário em uso no Brasil. Vamos nos restringir aos três principais: a) Incubação com carbonato de cálcio: usado em métodos de pesquisa. b) Critério baseado na eliminação do Al-trocável e elevação dos teores de Ca e Mg (Quaggio, 1983). NC (t/ha) = Al * 1,5 e NC (t/ha) = [(2 ou 3) – (Ca2+ + Mg2+)] *1,5, onde: - 2: quando solo arenoso; 3: quando solo argiloso; NC = necessidade de calcário Os dois critérios foram muito utilizados em São Paulo, concomitantemente, adotando- se a recomendação de maior valor. É um método inadequado pois a calagem visa neutralizar além do Alumínio, mas sim parte da acidez devida ao H+ não dissociado, de forma a elevar o pH e/ou V%. c) Elevação dos teores de Ca e Mg trocáveis: Q = f [x - (Ca + Mg)] Q = t de calcário/ha f = 1,5; 2,0 ou 3,0 X = 2 ou 3. (- 2: quando solo arenoso; 3: quando solo argiloso;) Inconveniente: solo pobre em Ca e Mg e altíssimo Al. d) Método do Tampão SMP (Shoemaker et al., 1961). Método usado nos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Por esse método, o pH determinado em suspensão do solo com a solução tampão SMP, ou pHSMP, permite estabelecer diretamente as quantidades de calcário a aplicar com base em valores calculados ou tabelados. A tabela é construída com base em uma coleção de solos da região, estabelecendo-se a relação entre os valores de pH (SMP) e a necessidade de calcário para elevar o pH do solo a 6,0. d) Método da saturação de bases Este método baseia-se na elevação da saturação de bases do solo, a valores desejados para diferentes espécies vegetais, considerando a estreita relação entre a percentagem de saturação de bases e o pH do solo. A necessidade de calagem é dada pela expressão: Onde: V2 = Percentagem de saturação de bases desejada, de acordo com as necessidades das culturas (tabela anexa); V1 = Percentagem de saturação de bases atual do solo T = CTC potencial (CTC a pH 7,0) atual do solo Para solos com alto teor de matéria orgânica, o valor de V2 deve ser de 10 a 20 pontos abaixo daquele normalmente recomendado. Segundo LOPES, 1989, este método apresenta as seguintes vantagens: É um critério mais flexível e científico que leva em consideração a saturação de bases ideal para a máxima produção; Integra os fatores do solo que afetam a capacidade tampão, uma vez que estes parâmetros afetam a determinação da CTC a pH 7,0; Permite maior efeito residual da calagem; Permite em geral, maior eficiência global na absorção de nutrientes, por levar a valores de pH mais adequados para a maioria das plantas cultivadas. 5.1. Determinação da quantidade de calagem A necessidade de calagem calculada pelos métodos anteriores, indica a quantidade de um calcário PRNT = 100%, a ser incorporado por hectare, a uma profundidade de 20cm. Entretanto, dificilmente o calcário apresentará PRNT = 100% e em alguns casos, poderá ser incorporado a menos de 20 cm de profundidade (culturas perenes instaladas) ou a profundidades maiores. No caso das culturas perenes instaladas, deve-se ainda levar em conta somente a área que efetivamente receberá calagem. Assim a NC calculada, deverá ser ajustada proporcionalmente a estas outras condições, podendo para isto ser utilizada a expressão: Onde: PRNT = PRNT do calcário a ser utilizado; NC = Necessidade de calagem em ton/ha obtida por qualquer método; PF = Profundidade de incorporação do calcário, em cm; SE = Superfície de calagem ou área que receberá efetivamente calagem, expressa em %. 6. Efeito residual da calagem O efeito do calcário neutralizando a acidez do solo é duradouro, porém não é permanente porque o processo de geração da acidez continua no solo, mesmo quando não cultivado. Em solos sob cultivos o processo tende a continuar, principalmente em solos sob cultivo intenso. O efeito residual da calagem depende de vários fatores de acidificação do solo já estudados, do poder tampão e da granulometria do calcário. Quanto a este último item, vale ressaltar que nem sempre um calcário de PRNT elevado e granulometria fina, é o mais recomendado. Um calcário que apresenta PRNT = 110%, irá reagir todo ele, em um período inferior a três meses. Já um calcário com PRNT = 70%, indica que 70% do seu poder de neutralização irá reagir em três meses, porém os outros 30% reagirão após este tempo, aumentando o poder residual da calagem. Assim, na calagem que antecede a implantação de culturas perenes e pastagens ou a implantação do sistema de plantio direto, deve-se dar preferência a calcários de granulometria mais grosseira. De uma forma geral, pode-se dizer que o efeito residual da calagem será tanto menor, quanto maior for a ocorrência de um dos seguintes fatores: • Uso de fertilizantes nitrogenados amoniacais, notadamente o sulfato de amônio; • Remoção de bases por colheitas sucessivas; • Precipitação elevada; • Chuva ácida; • Cultivo de plantas acidificadoras da rizosfera; • Cultivo em solo de baixo poder tampão; • Uso de corretivos de alta reatividade; • Uso de doses de corretivos abaixo da dose recomendada. Em condições favoráveis, o efeito residual pode chegar a cinco anos, mas somente a análise química do solo poderá avaliar a necessidade ou não de nova calagem. 7.Aspectos econômicos da calagem A calagem deve ser considerada como um investimento e desta forma, deve-se considerar um período de amortização, igual ao seu efeito residual, de 1 a 4 anos. O calcário é um insumo relativamente barato em vista da abundância e distribuição de jazidas no Brasil, entretanto, pode Ter o seu preço elevado, em função do custo de transporte. Assim, na escolha do corretivo, em condições comparáveis, considerando apenas o custo do corretivo, o calcário mais econômico é aquele que apresentar menor custo por tonelada efetiva, ou seja, aquela que efetivamente reagirá no solo, conforme a expressão: Preço por tonelada efetiva (PTE) = Preço por tonelada na propriedade X 100 PRNT 8. Época e forma de incorporação A solubilidade em água dos calcários é baixa, e devido a isto, as reações são lentas. Assim, a solubilização do calcário, sem a qual não há neutralização da acidez, demanda tempo e exige sua incorporação para aumentar o contato entre o corretivo e as partículas do solo. É por isto que a calagem deve ser feita com a maior antecedência possível, pelo menos 2 a 3 meses antes da semeadura. No caso da utilização de calcários calcinados e outros materiais mais reativos, a calagem pode ser feita de 30 a 60 dias antes do plantio. Os corretivos devem ser aplicados a lanço sobre o solo, distribuídos da forma mais homogênea possível e incorporados na camada de 0 a 20 cm de profundidade. Incorporações mais profundas, de 30 a 40 cm. favorecem um maior crescimento radicular em profundidade e consequentemente, maior produtividade, principalmente em regiões mais sujeitas a estiagens prolongadas. Neste caso, a dose de calcário deve ser ajustada proporcionalmente a estas condições, e estabelecidas de acordo com análise química de solo de amostra proveniente da profundidade desejada. Nem sempre é recomendável incorporações profundas, como no caso de solos que possuem o horizonte A pouco espesso. A aplicação do corretivo deve ser feita de única vez, não havendo vantagens em parcelar a calagem. Segundo FURTINI NETO et al, 2001, a melhor incorporação de calcário é conseguida com gradagem, seguida de aração e outra gradagem. A primeira gradagem melhora a distribuição e faz uma pré-incorporação superficial. A aração promove a incorporação em maiores profundidades, mesmo que horizontalmente irregular. MALAVOLTA, l989, sugere a incorporação do calcário em duas etapas, sendo aplicado metade da dose antes da aração e metade da dose depois da aração, seguida de gradagem.