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UNIVERSIDADE FEDERAL DO R IO GRANDE DO SUL FACULDADE DE AGRONOMIA DEPARTAMENTO DE SOLOS Porto Alegre, RS, quarta-feira, 21 de junho de 2017 “3 EM 1” SOLOS AFETADOS POR SAIS CÁLCIO, MAGNÉSIO E ENXOFRE NO SOLO E SUA ADUBAÇÃO UTILIZAÇÃO DE GESSO AGRÍCOLA A G R 0 3 0 2 6 - F E R T I L I D A D E D O S O L O P A R A Z O O T E C N I A Profª. Amanda Posselt Martins amanda.posselt@ufrgs.br AULA 13 – PARTE 1 ▪ Cálcio, magnésio e enxofre no solo e sua adubação • Formas e funções nas plantas • Dinâmica e disponibilidade no solo • Resposta das culturas • Adubos e adubação AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ▪ Utilização de gesso agrícola • Reação no solo • Utilização como fonte de nutrientes às plantas • Utilização como condicionador de solo • Resposta das culturas ▪ Solos afetados por sais • Origem e acumulação de sais • Efeito da salinidade nas plantas • Salinidade no contexto do Rio Grande do Sul SOLOS AFETADOS POR SAIS AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SOLOS AFETADOS POR SAIS AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SOLOS AFETADOS POR SAIS - material de origem - escassez de chuvas (clima seco) - alta evapotranspiração - ascensão do lençol freático - salinização pela água do mar - águas de irrigação - doses excessivas de fertilizantes Solos com altos teores de sais solúveis e/ou de Na trocável Origem e acumulação de sais AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SOLOS AFETADOS POR SAIS Caracterização e classificação Condutividade elétrica: Proporcional à concentração de íons em solução Medição direta em laboratório ou a campo pH: em geral, estes solos tem pH alto Porcentagem de sódio trocável (PST): PST (%) = (Na trocável / CTC) x 100 Relação de adsorção de sódio (RAS): RAS = [Na] / [(Ca + Mg)/2]1/2 AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SOLOS AFETADOS POR SAIS Caracterização e classificação Classificação C.E. pH PST dS m-1 % Salinos > 4 < 8,5 < 15 Sódicos < 4 > 8,5 > 15 Salino-sódicos > 4 < 8,5 > 15 Normais < 4 < 8,5 < 15 AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SOLOS AFETADOS POR SAIS Efeito sobre as plantas a. Efeitos salinos = alta pressão osmótica b. Toxidez de íons específicos Ex. Na, Cl, B c. Deficiência de nutrientes Ex. P, Zn, Cu, Mn d. Dispersão de partículas = desagregação do solo AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SOLOS AFETADOS POR SAIS Problemas no Brasil? ? AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO CONTEXTO DO RS SALINIDADE NO CONTEXTO DA LAVOURA ARROZEIRA DO RS 1.Salinidade da água de irrigação 2. Salinidade do solo Tese de Doutorado - Carmona (2011) AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - ÁGUA Irrigação do arroz por alagamento AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - ÁGUA Origem da água de irrigação: Rios litorâneos Laguna dos Patos - principalmente AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - ÁGUA Laguna dos Patos Principal fonte de irrigação das planícies costeiras Conectada ao oceano 250 km comprimento 40 km largura ~10.000 km²; AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - ÁGUA Laguna dos Patos Inverno: vento sul causa empilhamento de água na porção norte e depressão na porção sul Oceano: empilhamento de água na costa Gradiente Salinidade: ventos afluentes AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - ÁGUA Laguna dos Patos Verão: vento “nordestão” causa empilhamento de água na porção sul e depressão na porção norte Jacuí, Caí, Gravataí, Sinos e Camaquã: descarga de água doce (8.000 a 20.000 m³/s) Salinidade: ventos afluentes AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - MAPEAMENTO Levantamento: informações prévias Critério: uso atual, histórico ou potencial 766 amostras Cátions trocáveis, CTC, PST e CE Densidade: 0,08 km² a 10 km² AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia Lagoa dos Patos Pelotas Rio Mampituba S. J. Norte Mostardas Rio Grande Tavares Torres Imbé Palmares do Sul Viamão Rio Jacuí Rio Taquari Rio Camaquã Porto Alegre PST, % CE, dS m-1 Condutividade elétrica Selamento superficial em área com PST de 39 %, em Mostardas SALINIDADE NO RS - ORIGEM Rio Jacuí Rio Camaquã Pelotas Porto Alegre No ápice da transgressão pós glacial, o nível passou a cerca de 4 m acima do nível atual Rio Jacuí Rio Camaquã Pelotas Porto Alegre Porto Alegre Rio Camaquã Rio Jacuí Pelotas AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - ORIGEM Última regressão pleistocênica (Era glacial): nível do mar 130 m abaixo do atual Formação das planícies costeiras: relacionadas as variações do nível do mar ocorridas no período Quaternário AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - ORIGEM Após nova regressão (Holoceno), houve a formação de uma barreira de sedimentos marinhos e flúvio-lacustres, que possibilitaram o represamento da água dos rios e a formação da Lagoa dos Patos AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - ORIGEM As maiores PST verificadas coincidem com a ocorrência dos paleocanais (Jacuí e Camaquã) AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS - ORIGEM Rio Jacuí Pelotas Porto Alegre SOLO EVAPOTRANSPIRAÇÃO S A I S ASCENDÊNCIA DE SAIS ATÉ CAMADAS SUPER- FICIAIS DO SOLO LENÇOL FREÁTICO FRENTE DE ÁGUA DOCE-SALGADA em resposta ao Nível sazonal de água da Laguna dos Patos (fluxo horizontal) Gradiente hidráulico do solo (fluxo vertical) M I G R A AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS –MANEJO DA LAVOURA Perdas de rendimento do arroz em função da salinidade PST CE solo Perdas de rendimento % dS m-1 % < 15 < 2,0 0 (Zero) 15 – 40 4,0 – 6,0 10 - 15 40 – 80 6,1 – 10 20 - 50 > 80 > 10 > 50 Efeito do modo de aplicação de potássio AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS –MANEJO DA LAVOURA AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SALINIDADE NO RS –MANEJO DA LAVOURA {CAMADAARÁVEL PERCOLAÇÃO DE ÁGUA NO PERFIL LIXIVIAÇÃO DE BASES EVAPOCONCENTRAÇÃO DE NUTRIENTES SAIS Cultivo de espécies/variedades tolerantes Remoção por drenagem / percolação de água Uso de gesso agrícola (CaSO4) AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia CÁLCIO, MAGNÉSIO E ENXOFRE NO SOLO E SUA ADUBAÇÃO AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia CÁLCIO E MAGNÉSIO ▪ Formas e funções na planta Formas de absorção: Ca2+ da solução do solo. Compostos e funções: oxalato, citrato, tartarato, pectato, fitato e carbonato de cálcio; ativação enzimática, formação da lamela das células, parede celular e na absorção de nutrientes (permeabilidade/ seletividade). Cálcio AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia CÁLCIO E MAGNÉSIO ▪ Formas e funções na planta Formas de absorção: Mg2+ da solução do solo. Compostos e funções: núcleo da célula de clorofila, importante na fotossíntese (fixação de CO2), ativação enzimática, atividade de ribossomos. Magnésio AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia CÁLCIO E MAGNÉSIO ▪ Sintomas de deficiência Cálcio: Imóvel na planta e sua deficiência inicia nas partes novas da planta, cessa a produção das partes novas (brotos). Magnésio: móvel na planta, com sintomas de amarelecimento internervuras em folhas mais velhas Milho Soja AGR03026 – Fertilidade do Solo paraZootecnia CÁLCIO E MAGNÉSIO ▪ Formas e reações no solo Origem: rochas ígneas em minerais como calcita, dolomita, apatita, fosfatos cálcicos e anfibólios = 2º em quantidade no solo Ambos ocorrem em forma trocável, adsorvido como complexos de esfera externa = ligações eletrostáticas Em solos ácidos e climas úmidos (regiões tropicais e subtropicais), cálcio e magnésio são perdidos pela lixiviação Cálcio Origem: rochas ígneas em minerais como biotita, dolomita, clorita, serpentinas e olivinas – também faz parte da estrutura de minerais de argila, como ilita, vermiculita e montmorilonita Magnésio AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia CÁLCIO E MAGNÉSIO NO SOLO -Mg2+ -K+ -Ca2+ -Al3+ -H+ -Na+ -Ca2+ Ca2+ H+ Mg2+ K+ Na+ Al3+ Ca2+ Fase sólida Solução do solo Reações estequiométricas e reversíveis Ordem de adsorção: Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ = NH4 + > Na+ Na ordem inversa do seu raio hidratado Composição da CTC – pH 6,0 Ca = 70%; Mg = 20%; K = até 5%; demais cátions = até 5 % Argilo- minerais e matéria orgânica AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia CÁLCIO E MAGNÉSIO NO SOLO Ca e Mg trocáveis – extração com KCl 1,0 mol/L Unidade de mapeamento Class. CTC Cálcio troc. Magnésio troc. Teor Fração da CTC Teor Fração da CTC cmolc/dm 3 cmolc/dm 3 % cmolc/dm 3 % Tupanciretã PVAd 3,7 0,5 14 0,4 11 Cruz Alta LVd 6,4 0,9 14 0,8 12 Passo Fundo LVd 10,5 1,0 9 0,6 6 São Jerônimo PVd 8,5 1,6 19 1,5 17 Durox LBdf 13,3 1,4 10 0,8 6 Vacaria LBc 17,0 1,6 9 1,0 6 Santo Angelo LVdf 8,9 1,7 19 1,0 11 Ciríaco LVdf 17,7 10,9 64 2,0 8 Vila MXo 23 15 65 3,1 13 AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia CÁLCIO E MAGNÉSIO NO SOLO Ca e Mg solução Lixiviação (perda) Erosão (perda) Ca Mg argilo- minerais Ca e Mg trocáveis trocável Resíduos (ciclagem) Adubação (adição) Colheita (retirada) Plantas Ciclo de cálcio e magnésio AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia RESPOSTA DAS CULTURAS Não se tem trabalhos no RS com resposta das culturas à aplicação de cálcio e magnésio como nutrientes Considera-se como valores de referência: Ca = Baixo se < 2,0 cmolc/dm 3 Mg = Baixo se < 0,5 cmolc/dm 3 Os teores na Classe Baixo de Ca e Mg estão relacionados com valores nessa classe de pH e saturação por bases e na classe Alto de saturação por Al. Nesses casos: aplicar 1,0 t/ha de calcário Solos Valores de referência pH < 5,5 Sat. bases < 65 % Sat. Al > 10% Ca troc. < 2,0 Mg troc. < 0,5 Sequeiro 40% 35% 20% - - Alagado 85% 65% 60% 48% 20% Atributos de acidez: distribuição das áreas vs. valores de referência AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia RESPOSTA DAS CULTURAS A aplicação de calcário para a correção da acidez, supre os teores de Ca e Mg exigidos pelas plantas e os seus valores de referência no solo A aplicação de 1,0 t de calcário/ha, na relação 2-3:1 Ca:Mg, supre quantidades desses nutrientes suficientes para mais de 5 anos de cultivo. No caso de haver necessidade de aplicar Ca ao solo, sem alteração de pH, usa-se gesso agrícola (16 - 18% de Ca e 13 - 16% de enxofre). Deficiência de Mg pode ocorrer, devido à sua maior lixiviação no solo, aplicação de calcário calcítico, de calcário com baixo teor em Mg ou pela adição de doses muito elevadas de K, que inibe a absorção de Mg. AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia SUPRIMENTO DE NUTRIENTES ÀS PLANTAS Ni AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE ▪ Formas e funções na planta Formas de absorção: SO4 2- da solução do solo, SO2 do ar. Compostos e funções: aminoácidos (cistina, cisteína e metionina), glicosídeos: crucíferas e liliáceas, cloroplastos (75% S proteico). Sua deficiência reduz formação da clorofila e, em consequência, a fotossíntese. Enxofre AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE NA PLANTA Proteínas Aminoácidos Metionina Cistina Cisteína Vitaminas Biotina Tiamina Coenzima A Proteínas Fe-S (cloroplastos) AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE ▪ Sintomas de deficiência Clorose foliar (folhas novas), por ser pouco móvel na planta, e plantas pouco desenvolvidas AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE ▪ Sintomas de deficiência Clorose foliar (folhas novas), por ser pouco móvel na planta, e plantas pouco desenvolvidas AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE ▪ Sintomas de deficiência Redução da síntese de proteínas, crescimento retardado e clorose uniforme nas folhas mais novas AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE ▪ Sintomas de deficiência N ou S???? AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE ▪ Formas e reações no solo Vários estados de oxidação Maior parte na mat. orgânica – solos ácidos Dinâmica regida pela atividade microbiana Dinâmica similar a do nitrogênio Oxidação Redução Estado S6+ S4+ S2+ S0 S2- Comp./íon SO4 2- SO2 S2O3 2+ S H2S Denom. Sulfato Dióxido Tiossulfato Elementar S-orgânico (gás) (gás) Sulfetos Mercaptanos Ac. sulfídrico (gás) AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia 0,37 kg ha-1 mês-1 = 4,48 kg ha-1 ano-1 Tiecher, 2009 S orgânico Cerca de 90% do S total do solo Compostos S-O Compostos S-C. S -O O O -O S mineral Forma oxidada: Sulfato (SO4 -2) Outras formas reduzidas. Adsorvido ou na solução do solo. Mineralização Imobilização ENXOFRE NO SOLO AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE NO SOLO Quem regula todos esses processos??? S orgânico Cerca de 90% do S total do solo Mineralização Imobilização Fatores que afetam: - Temperatura - Umidade - Qualidade do material Relação C:S - ... Outros 10% - pH - Outros elementos AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia O O Fe O H H+O O Fe O H H+ S -O O O -O O O Fe O H H+O O Fe O H H+ S -O O O -O O H H O H H S O O O O S -O O O -O Atrações eletrostáticas Ligações covalentes Absorção Lixiviação Fe-Óxido Solução do Solo Camada difusa ENXOFRE NO SOLO ▪ Em solos bem drenados e com boa precipitação Ciclo do enxofre Adsorvido em óxidos de Fe e Al AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ENXOFRE NO SOLO S extraível com fosfato de cálcio - Ca(H2PO4)2 500 mg/L Tabelas de interpretação Classe Enxofre mg/dm3 Baixo ≤ 2,0 Médio 2,1 – 5,0 Alto > 5,0(1) Disponibilidade no RS (1)Para leguminosas, brássicas, liliáceas e arroz irrigado, o teor crítico é ≥ 10 mg/dm3. < 5,0 mg dm-3 = 8 % - para a maioria das culturas < 10 mg dm-2 = 40 % - para leguminosas (SOJA), brássica, liliáceas e ARROZ IRRIGADO AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia RESPOSTA DAS CULTURAS AO S Locais onde há probabilidade de resposta: Solos arenosos com baixo teor de matéria orgânica Alta produtividade em sistema intensivo de cultivo Uso de fertilizantes concentrados (sem S) Longa distância de centros industriais e urbanos Recomendação: 20 a 30 kg de S/ha (quando estiver abaixo do teor crítico) AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ARROZ IRRIGADO E ENXOFRE 0 kg S/ha 10 kg S/ha 20 kg S/ha AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ARROZ IRRIGADO E ENXOFRE Resposta à adubaçãoem solos deficientes R 2 = 0,8741 6000 6500 7000 7500 8000 0 20 40 60 80 Enxofre adicionado - kg/ha AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia R 2 = 0,8263 6000 6500 7000 7500 8000 8500 0 20 40 60 80 ARROZ IRRIGADO E ENXOFRE Resposta à adubação em solos bem providos de S Enxofre adicionado - kg/ha AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia ADUBOS Com cálcio, magnésio e enxofre AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia COMO MANEJAR O S? a) Aumentar/manter teor de MO do solo. b) Utilizar rotação de culturas, plantas com diferentes sistemas radiculares, grande produção de biomassa > plantas “cicladoras” de S. AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia RESUMINDO... ▪ O enxofre é móvel no solo e pode estar abaixo da camada amostrada (0-10 ou 0-20 cm) ▪ A matéria orgânica é a principal reserva do nutriente ▪ As entradas via atmosfera podem ser importantes próximo de centros industriais ▪ Existe na composição de alguns fertilizantes NPK AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia UTILIZAÇÃO DE GESSO AGRÍCOLA AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia REAÇÃO DO GESSO NO SOLO CaSO4.2H2O Ca 2+ + SO4 - + 2H2O • Gipsita ou subproduto da indústria • Não afeta o pH (não gera íons OH-) • Fonte de cálcio e enxofre Benefícios: ✓ Movimentação de Ca2+ e outros cátions e SO4 - em profundidade ✓ Melhoria do ambiente radicular ✓ Efeito depende muito do tipo de solo e dose AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia EFEITO DO USO DO GESSO AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia EFEITO DO USO DO GESSO AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia USO DO GESSO NO RS Uso do gesso no Rio Grande do Sul • Não existe recomendação oficial • Pode ser um produto interessante apenas em situações muito específicas • Fonte de Ca (16%) • Fonte de S (13%) • Melhoria do ambiente radicular??? • Uso do conhecimento básico AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia GESSO EM PLANTIO DIRETO (GRÃOS) Uma meta-análise do efeito do uso de gesso agrícola na produção de grãos em áreas de plantio direto no Brasil Artigo submetido p/ R. Bras. Ciência do Solo Tales Tiecher, Osmar Henrique de Castro Pias, Amanda Posselt Martins, Luiz Gustavo de Oliveira Denardin, Cimélio Bayer & Ibanor Anghinoni ✓ A aplicação de gesso agrícola em solos com baixa acidez subsuperficial (satura- ção por alumínio <10%) e com teores adequados de S e P não aumenta a produ- ção das culturas, podendo inclusive, quando aplicado em altas doses (6 a 15 t/ha), reduzir a produtividade devido à deficiência induzida de K e Mg. ✓ O uso de calcário pode se sobrepor ao do gesso devido à ausência de risco de lixiviação e deficiência induzida de K e Mg. Além disso, o calcário aumenta o pH do solo e cria novos sítios de troca (aumenta a CTC do solo), onde os cátions básicos como Ca, Mg e K podem ser retidos. AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia GESSO EM PLANTIO DIRETO (GRÃOS) 1 Proporção dos locais (a) e das culturas (b) utilizados(as) nos estudos para avaliação da resposta na produtividade de grãos em função da aplicação de doses de gesso agrícola em Latossolos em plantio direto no Brasil. AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia GESSO EM PLANTIO DIRETO (GRÃOS) Comparação entre a dose de máxima eficiência econômica (95% do rendimento) obtida nos cultivos com resposta positiva à aplicação do gesso agrícola, e as doses de gesso calculadas utilizando diferentes recomendações, de acordo com os teores de Ca e CTC efetiva (a - Caires e Guimarães, 2016) e teores de argila [b - 50 (Souza e Lobato, 2002) e 60 (Quaggio e van Raij, 1996)] em Latossolos sob plantio direto no Brasil. 1 AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ▪ Manual de Calagem e Adubação para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina (CQFS RS/SC, 2016) Capítulo 6 – “Diagnóstico da fertilidade do solo e recomendação da adubação” ▪ Manual Internacional de Fertilidade do Solo (IPNI, 1998) Capítulo 6 – “Os nutrientes secundários” (p. 79-88) ▪ Fertilidade do Solo e Manejo de Nutrientes (Raij, 2011) Capítulo 12 – “Macronutrientes secundários” (p. 265-274) ▪ Guia de Fertilidade do Solo (Lopes, 2003) Capítulo 5 – “Macronutrientes secundários” (p. 201-232) ▪ Fertilidade do Solo (Novais et al., 2007) Capítulo 10 – “Enxofre” (p. 595-644) Capítulo 16 – “Fertilidade do solo e seu manejo em solos afetados por sais” (p.929-990) LIVROS ENVIADOS VIA E-MAIL, EM PDF AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia DEPOIS DO INTERVALO (10 MIN) TEMAS: MICRONUTRIENTES NO SOLO E SUA ADUBAÇÃO APLICAÇÃO FOLIAR DE NUTRIENTES AGR03026 – Fertilidade do Solo para Zootecnia
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