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1 FERTILIDADE DO SOLO EM SISTEMAS INTENSIVOS DE MANEJO DE PASTAGENS H. Cantarella1, L. de A. Corrêa2, O. Primavesi2, A. C. Primavesi2 Introdução As gramíneas utilizadas em pastagens no Brasil, mesmo as mais rústicas e menos exigentes em fertilidade do solo, normalmente respondem bem à adição de nutrientes. Mesmo assim, na maior parte das propriedades dedicadas à pecuária no Brasil a exploração das pastagens é feita com pouco ou nenhum uso de corretivos e fertilizantes, em sistemas com baixa carga animal. Esse tipo de manejo por longos períodos geralmente leva à diminuição da fertilidade do solo e à degradação das pastagens. Recomendação de adubações relativamente conservadoras, como as apregoadas por Werner et al. (1996) são adequadas para a maioria dos pecuaristas para melhorar significativamente o uso das pastagens, garantindo um retorno econômico satisfatório, sem implicar em grandes investimentos. No entanto, produtores com maior disponibilidade de capital e estrutura para fornecer alimento aos animais no inverno quando a produtividade das pastagens se reduz drasticamente, podem optar por um manejo mais intensivo das forrageiras e aproveitar as altas respostas das gramíneas à adubação. Este texto tratará apenas das implicações da fertilidade do solo para esse segundo caso. Vários autores apresentaram recentemente artigos abrangentes com revisões sobre o tema (Corsi & Martha Jr., 1997; Monteiro & Werner, 1997; Vitti & Luz, 1997; Jarvis, 1999; Luz et al., 2001). Assim, o objetivo do presente artigo é discutir apenas alguns aspectos relevantes do assunto. 1 Instituto Agronômico, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Solos e Recursos Ambientais. Caixa Postal 28; 13001-970 Campinas, SP 2 Embrapa Pecuária Sudeste, Rod. Washington Luiz, km 234, Caixa Postal 339, 13560-970 São Carlos, SP Cantarella, H.; Corrêa, L.A.; Primavesi, O.; Primavesi, A.C. 2002. Fertilidade do solo em sistemas intensivos de manejo de pastagens (p.99-131), In: Peixoto, A.M.; Moura, J.C.; Pedreira, C.G.S.; Faria, V.P. (eds) Inovações Tecnológicas no Manejo de Pastagens. Anais do 19°Simpósio sobre Manejo de Pastagens. Piracicaba: FEALQ. 231p. 2 Interpretação dos resultados de análise do solo A análise do solo é essencial para o diagnóstico da fertilidade e, portanto, para o conhecimento das características químicas e físicas do solo que afetam diretamente a produção das culturas; é também imprescindível para a definição da adubação e da calagem. O Brasil tem apresentado grandes progressos no desenvolvimento de métodos analíticos apropriados para solos nas condições de agricultura tropical. Uma análise química básica no Estado de São Paulo envolve as determinações de matéria orgânica, as medidas ligadas à acidez do solo [pH em cloreto de cálcio e acidez potencial (H+ + Al3+)], além das determinações dos teores trocáveis de potássio (K+), cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+), e disponíveis de fósforo (P) extraído pela resina de troca iônica. Além destes, são obtidos por cálculo a soma de bases (Sb), a capacidade de troca de cátions (CTC) e a porcentagem de saturação por bases (V), definidas pelas fórmulas: Sb = K+ + Ca2+ + Mg2+ CTC = Sb + (H+ + Al3+) V = 100 x Sb/CTC Outras determinações importantes para caracterizar a fertilidade incluem as de Al trocável (Al3+), utilizado no passado para definir a necessidade de calagem, e o S- sulfato, além dos micronutrientes: boro (B), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn) e zinco (Zn). A tabela de interpretação dos resultados de P e K em solo, utilizada no Estado de São Paulo (Tabela 1) foi obtida com base em um grande número de ensaios conduzidos em condições de campo, com várias culturas. A calibração para o K serve, de modo geral, para vários tipos de culturas; no entanto, para o P, a tabela apresenta limites diferentes para culturas perenes, anuais, florestais e hortícolas. Os dados apresentados na Tabela 1 se referem aos limites de P resina para pastagens e culturas anuais. A interpretação para Mg é bastante coerente para uma grande variedade de culturas. As faixas de teores para Ca se referem à concentração deste elemento como nutriente das plantas e se aplicam principalmente a amostras de subsolo. O Ca é geralmente o cátion básico mais abundante do complexo de troca. Assim, um solo corrigido com calcário dificilmente terá teores de Ca limitantes ao desenvolvimento das plantas, especialmente na camada superficial, embora isso possa acontecer em pastagens degradadas. Para o sulfato pode ser necessário analisar amostras coletadas abaixo da 3 camada arável, pois este íon tende a se acumular nos horizontes subsuperficiais, especialmente em solos adubados com altas doses de P e com a acidez corrigida. As decisões sobre calagem e a adubação, além de atender as necessidades das plantas e garantir aumentos econômicos de produtividade, devem visar manter o solo com teores de nutrientes médios ou altos, destacados na faixa cinza na tabela 1. Se as concentrações estiveram nas faixas de valores muito baixos ou baixos, a fertilidade do solo certamente limitará a produção e, mesmo adubações pesadas podem não resultar em altos rendimentos pois o fertilizante geralmente não atinge em um primeiro momento um grande volume de solo. Por outro lado, valores nas faixas de teores muito altos podem indicar a aplicação de quantidades excessivas de nutrientes, além das necessárias para uma resposta econômica, e que podem resultar em desperdício. Tabela 1. Interpretação de resultados de análise de solo para os macronutrientes Teor Valores limites Fósforo resina Potássio Magnésio Cálcio Enxofre mg/dm3 ----------------- mmoc/dm3 --------------- mg/dm3 Muito baixo 0-6 0-0,7 - - - Baixo 7-15 0,8-1,5 0-4 0-3 0-4 Médio 16-40 1,5-3,0 5-8 3-7 5-10 Alto 40-80 3,0-6,0 >8 >7 >10 Muito alto >80 >6,0 - - - Fonte: Raij et al. (1996) As plantas também absorvem K não trocável do solo, embora ainda não existam critérios para os solos brasileiros para caracterizar em que situações essa contribuição seja importante (Raij, 1991). O capim braquiária conseguiu absorver mais K do que o presente na fração trocável de diversos solos, especialmente dos horizontes subsuperficiais (Raij & Quaggio, 1984). Isso indica que, em algumas situações, a análise do K trocável pode subestimar a capacidade do solo de fornecer esse elemento, sem considerar que as camadas mais profundas também podem contribuir com K para as plantas, especialmente para espécies capazes de aprofundar o sistema radicular. A disponibilidade de K também pode ser afetada pelas quantidades de Ca e de Mg trocáveis presentes no solo. Assim, uma alternativa é expressar o K em termos de porcentagem da capacidade de troca da cátions. No entanto, em solos de baixa CTC, 4 como a maioria dos solos brasileiros, ou com pequena contribuição do K de reserva ou não trocável, há alterações substanciais nos teores de K do solo durante o ciclo das culturas, especialmente com espécies que absorvem grandes quantidades desse nutriente; a depleção desse elemento no solo ocorre independentemente da relação do potássio com os outros cátions. Nessas condições, o uso da porcentagem de saturação de potássio parece não trazer vantagens adicionais em relação aos resultados expressos na forma trocável (Raij, 1991). Os mesmos teores de K trocável podem se revelar menos disponíveis para certas culturas, em sistemas com manejo intensivo, mantidos com altos teores de Ca e de Mg no solo, em comparação com situações em que as concentrações desses últimos cátions sejam baixas (Raij, 1991). Assim,pode-se utilizar o teor trocável como parâmetro básico de disponibilidade de K e as relações com outras bases (ex. K/(Ca+Mg)), ou a porcentagem de saturação, como parâmetro secundário. A classificação da acidez do solo tem um caráter geral (Tabela 2) e a interpretação das classes da acidez do solo tem que levar em conta também a tolerância das culturas. Por exemplo, as forrageiras tropicais são consideradas tolerantes às condições de acidez se comparadas, por exemplo ao milho ou ao algodão. Tabela 2. Interpretação dos valores de acidez do solo Teor Valores limites pH em CaCl2 V % Muito Baixo <4,4 0-25 Baixo 4,4-5,0 26-50 Médio 5,1-5,5 51-70 Alto 5,6-6,0 71-90 Muito alto >6,0 >90 Fonte: Raij et al. (1996). A interpretação de resultados para micronutrientes é apresentada na Tabela 3. Os extratores nos quais as classes de teores são baseadas são os mais utilizados internacionalmente. Os limites de classes estão sendo aos poucos ajustados para as condições brasileiras à medida que pesquisas recentes oferecem novos subsídios. É provável que seja necessário estabelecer limites especiais para algumas culturas 5 particulares. Poucas informações sobre respostas de gramíneas usadas em pastagens tropicais a micronutrientes estão disponíveis. Tabela 3. Interpretação dos resultados de análise de solo para os micronutrientes Teor Valores limites Boro Cobre Ferro Manganês Zinco ------------------------------------mg/dm3 ----------------------------------- Baixo 0-0,20 0-0,2 0-5 0-1,5 0-0,6 Médio 0,21-0,60 0,3-1,0 6-12 1,6-5,0 0,7-1,5 Alto >0,60 >1,0 >12 >5,0 >1,5 Fonte: Raij et al. (1996). Calagem em pastagens Em ambientes tropicais há predominância de solos ácidos e pobres em bases. Assim, o uso de calcário é uma prática generalizada para a correção da acidez e fornecimento de cálcio e de magnésio. Textos de revisão sobre o assunto (Siqueira et al., 1986), incluindo alguns recentes (Vitti & Luz, 1997; Luz et al., 2001) sugerem que, em geral, as forrageiras tropicais são relativamente tolerantes com as condições de acidez do solo e respondem pouco à calagem, existindo diferenças na capacidade de extrair cálcio do solo bem como variações nas exigências de cálcio externo e/ou interno para atender nutricionalmente a forrageira (Rao et al., 1996). Porém, as forrageiras que possuem maior potencial de produção de biomassa produzem melhor em solos mais férteis. Werner et al. (1996) propuseram a classificação das gramíneas para pasto exclusivo em 3 grupos com base nas exigências de fertilidade do solo. No Grupo I, com as plantas mais exigentes, estão incluídos o Panicum maximum (Aruana, Centenário, Tanzânia, Tobiatã), os Cynodon (Coast-cross, Tiftons); Pannisetum purpureum (Elefante, Napier, Cameron etc), entre outros. No Grupo II, medianamente exigentes, constam a Brachiaria brizantha (Braquiarão, Marandu), alguns cultivares de P. maximum (Mombaça, Green-panic), Andropogon gayanus etc, e, no Grupo III, menos exigentes, estão a Brachiaria decumbens (Braquiária, Australiana); B. humidicola (Quicuiu da Amazônia); Paspalum notatum (Batatais ou Gramão), Pensacola etc. As 6 recomendações de calagem de Werner et al. (1996) variam conforme o grupo e são maiores para a fase de formação do que para a manutenção (Tabela 4). Os maiores valores de saturação por bases na fase formação se devem a esta ser considerada a melhor oportunidade para incorporar adequadamente o calcário ao solo e aproveitar o seu efeito residual. A redução da exigência nos pastos já formados está relacionada à tolerância das gramíneas usadas em pastagens às condições de acidez do solo. Tabela 4. Recomendação de calagem para forrageiras conforme o grupo de exigência em fertilidade do solo e a fase da pastagem. Forrageira Saturação por bases desejada na fase Formação Manutenção ------------ V% ------------ Grupo I 70 60 Grupo II 60 50 Grupo III 40 40 Fonte: Werner et al. (1996) Os estudos sobre calagem em pastagem, especialmente em condições de campo são escassos (Luz et al., 2001). Um resumo de alguns dados da literatura é apresentado na tabela 5. Trabalhos conduzidos em vasos geralmente mostram resposta positiva da calagem para gramíneas forrageiras, sugerindo o efeito benéfico da correção da acidez e/ou fornecimento de Ca e Mg. Quando o calcário foi incorporado em solo álico (em vaso), a calagem aumentou a produção de matéria seca de capim Marandu (Paulino et al, 1994). Também em solo ácido, com incorporação de calcário e somente 30 kg/ha de N (vaso) foi encontrada resposta na produção de matéria seca de três forrageiras (Carriel et al., 1995). Resultados semelhantes foram observados por Cruz et al. (1994), em ensaio de vaso com solo de cerrado com saturação por bases de 4%; os autores observaram alta resposta na produção de matéria seca de três espécies de forrageiras até o maior nível de saturação por bases, que atingiu cerca de 70% e concluíram que esta deve ser a meta da calagem em solos com V menor que 50%. Os resultados obtidos em condições de campo têm sido diferentes. Werner et al. (1979) verificaram que a aplicação em superfície de calcário em pastagem de capim- 7 colonião manejado com baixa dose de adubo nitrogenado (50 kg/ha de N) não trouxe efeito positivo sobre a produção de biomassa no primeiro e terceiro ano, com redução no segundo ano, embora houvesse aumento do pH em água e nos teores de cálcio e magnésio, com redução de alumínio (Tabela 5). Carvalho et al. (1993) também não encontraram resposta da calagem em solo ácido na produção de forragem de capim gordura mas obtiveram uma pequena resposta (18%) na produção de matéria seca em B. decumbens em um LVA álico com 16 mmolc/dm3 de Al trocável (Carvalho et al., 1992). Alguns estudos do efeito de calagem foram conduzidos em pastagens com nível médio ou alto de adubação. Luz et al. (2002) não encontraram efeito de doses de calcário, comum ou calcinado, em pasto degradado de capim Tobiatã adubado com 120 kg/ha de P2O5, além de 50 kg/ha de N e 50 kg/ha de K2O por corte, apesar do solo apresentar valor de pH-CaCl2 de 4,1 e saturação por bases de apenas 15%. Embora a calagem não tivesse resultado em aumento de produção de matéria seca, esta atingiu 7,5 t/ha em quatro cortes, sugerindo que a adubação foi mais importante do que a calagem para a recuperação da pastagem. Resultado semelhante foi observado por Oliveira (2001) com B. decumbens. Não houve diferença da calagem, calculada para V=40, 60 ou 80%, sobre a produção de matéria seca da parte aérea mas o delineamento usado não permitiu comparar os tratamentos com e sem calagem. De qualquer modo, ficou evidente que a B. decumbens respondeu pouco à calagem, mesmo em pasto adubado. Esses resultados corroboram as recomendações para calagem de Werner et al. (1996) para capins menos exigentes. Por outro lado, o trabalho de Oliveira et al. (2001) mostrou ser possível recuperar uma pastagem degrada com uma associação de calcário e fertilizante, com um efeito crescente sobre a produção de matéria seca nos dois anos de observação. A falta de efeito do calcário sobre a produção de forragem nos primeiros anos, mesmo com aplicação de 360 kg/ha de N-sulfato de amônio e 10 t/ha calcário na superfície de solo ácido, também foi observada na Irlanda, embora a calagem tenha reduzido o teor de Mn, N, P e Mg na matéria seca e aumentado o pH em água para 7,0 nos primeiros 5 cm (Adams, 1986). 8 Tabela 5. Estudos envolvendo resposta de pastagens à calagem. Tipo de Experimento Espécie Resposta à calagem Observação Referência Campo capim-coloniãoausente adubado com 50-100 kg/ha N Werner et al., 1979 B. decumbens positiva pequena resposta (18%) que aumentou com o aumento da dose de N Carvalho et al., 1992 capim-gordura ausente usando 100 kg/ha N. pH em água = 4,8 Carvalho et al., 1993 diversos ausente calagem reduziu teor foliar de N, P, Mg e Mn. Melhorou características do solo. Aplicados 360 kg/ha N. (Irlanda/Europa) Adams, 1986 capim-elefante, capim-colonião, capim-pangola positiva pH inicial = 4. Resposta após 4 anos e aplicação de N = 896 kg/ha (Porto Rico) Abruña et al., 1964 capim-braquiária (decumbens, humidicola, arrecta, mutica) ausente saturação por alumínio de 90%. Alta tolerância ao Al. (Colombia) Spain citado por Rao et al., 1996 B. decumbens ausente Sem diferença de produção de MS com calcário para elevar V a 40 até 80% Oliveira, 2001 capim-tobiatã ausente solo ácido com V% de 31. 50 kg/ha de N após cada corte. Luz et al., 2002 Vaso capim-marandu positiva solo com pH em torno de 4,3, saturação por alumínio 71%. Dose recomendada 2 t/ha calcário. Paulino et al., 1994 capim-colonião, capim-braquiária, capim-gordura positiva pH em água = 5 Carriel et al., 1995 B. brizantha, A. gayanus e P. maximum positiva V original = 4%. Produção relativa máxima com V=70% Cruz et al., 1994 9 O nutriente-chave para aumentar a produção de forragem de gramíneas tropicais, com suficiência de energia e água, é o nitrogênio. Em geral, a maioria das fontes nitrogenadas exerce um efeito acidificante sobre o solo principalmente pela nitrificação e lixiviação das bases que acompanham o nitrato (Vicente-Chandler et al. 1983; Carvalho et al., 1989). Assim, as condições de fertilidade podem se deteriorar a médio prazo em pastagens adubadas com N e que não recebem calcário. Abruña et al. (1964) verificaram que, embora a produção de matéria seca de forrageiras exigentes em fertilidade não aumentou no primeiro ano com a adição de calcário (Tabela 5) em solo com pH inicial igual a 4,0, após quatro anos de intenso uso de adubos nitrogenados as gramíneas passaram a responder à calagem. A produtividade foi elevada quando o pH da camada superficial estava em torno de 4,8, com 50% de saturação por bases (Abruña et al., 1964). Em trabalho realizado em São Carlos com B. decumbens adubada com 400 kg/ha por ano de N na forma de sulfato de amônio, Primavesi (dados não publicados) testou a resposta a doses de calcário até 8 t/ha, aplicadas após o rebaixamento do pasto. Os resultados de produção acumulada de 2 anos de matéria seca mostraram resposta à calagem, sendo que a produção máxima foi atingida com 4,5 t/ha de calcário. (Figura 1) Figura 1. Produção acumulada de dois anos de matéria seca de capim-braquiária, em função de doses de calcário aplicado na superfície. Aplicação de 400 kg/ha de N-sulfato de amônio por ano. Fonte: Embrapa Pecuária Sudeste (não publicado). Assim, a necessidade de calagem não deve ser subestimada em áreas adubadas com N, apesar da relativa tolerância das gramíneas às condições de acidez do solo. As MS =14607 + 618,1calc - 61,11calc2 R2 = 0,93 14000 15000 16000 17000 0 2 4 6 8 10 Dose de calcário, t/ha Pr od uç ão M S, k g/ ha 10 recomendações de calagem para os capins mais sensíveis à acidez visam, de modo geral, elevar o valor da saturação a cerca de 60% (Monteiro, 1995), 70% (Werner et al., 1996; Vitti & Luz, 1997) ou na faixa de 70 a 80% (Corsi & Nussio, 1992) para pastagens intensamente adubadas. Não há consenso entre autores sobre a melhor saturação por bases, conforme revisão realizada por Herling et al. (2000). Para Corsi & Nussio (1992) os benefícios da intensificação do uso de fertilizantes só serão apreciados se o pH do solo estiver acima de 5,5. Além disso, a calagem provoca o aumento da CTC do solo ao promover a liberação de cargas negativas dependentes do pH, e aumenta a disponibilidade de vários nutrientes, incluindo a do fósforo, cuja deficiência em solos tropicais é conhecida. Couto et al. (1985), estudando o efeito residual do P e da calagem (0 ou 4 t/ha) aplicados entre 3 e 6 anos antes em um Latossolo Vermelho-escuro do cerrado, observaram que a calagem aumentou a resposta do P sobre a produção de matéria seca, bem como os teores foliares desse elemento em 4 gramíneas tropicais. Os maiores efeitos foram notados com o capim mais exigente, P. maximum cv. Makueni, e com a maior dose de P aplicada (400 kg/ha de P2O5). Nesse estudo, o efeito residual da calagem foi observado mesmo em gramíneas consideradas tolerantes à acidez, como o Andropogon e a Setária (Couto et al., 1985). Pesquisas recentes têm mostrado que, em sistemas plantio direto, a presença de maior volume de material orgânico na superfície do solo, com geração de moléculas orgânicas, poderia reduzir por complexação um dos restritores da produção vegetal em condições ácidas de solo, o alumínio, bem como facilitar a movimentação do cálcio para as camadas mais profundas (Miyazava et al., 1993; Ziglio et al., 1995; Pavan e Miyazawa, 1998). Dessa forma, a necessidade de calagem em plantio direto não seria tão elevada como em sistemas convencionais (Pottker & Ben, 1998; Caires et al., 1998; Gomes et al, 1997; Prado, 1999). Os sistemas pastoris intensivos parecem ser semelhantes aos do sistema plantio direto (Primavesi et al., 1999), o que pode explicar as menores respostas a calcário em experimentos conduzidos a campo. Essa hipótese precisa ser testada. Há dúvidas sobre a necessidade de incorporação de calcário em pastos degradados e, em alguns casos, o revolvimento do solo parece ter um efeito independente. Luz et al. (2002) não observaram efeito da calagem mas sim do revolvimento do solo sobre a produção de matéria seca de B. decumbens, especialmente 11 após o segundo corte; essa operação provocou uma diminuição inicial do número de perfilhos mas causou um aumento no seu peso. O calcário aplicado sem incorporação aumenta substancialmente o pH na superfície do solo mas nem todo o calcário tende a reagir pois sua solubilidade diminui com o aumento do pH (Allen & Hossner, 1991). Primavesi (dados não publicados) aplicou até 8 t/ha de calcário em uma pastagem em solo com 250 a 300 g/kg de argila, e observou que o pH (CaCl2) se elevou até um máximo de 6,5 na camada 0-2,5 cm. No entanto, somente as doses mais altas (4 e 8 t/ha de calcário) promoveram alteração de pH camada de 5 a 10 cm após 70 dias da aplicação (Figura 2). Vários trabalhos com a aplicação superficial de calcário têm mostrado correção da acidez e um aumento dos teores de Ca e de Mg em profundidade. Luz et al. (2001) observaram, 16 meses após a calagem, um aumento de pH e dos teores de Ca e Mg, bem como redução dos teores de Al trocável até 40 cm de profundidade em um Latossolo Vermelho argiloso sob pasto adubado com N, P e K. Quaggio et al. (1985) notaram um aumento dos teores de Ca+Mg de 18 mmolc/dm3 e do pH em 0,5 unidade em um cambissolo tratado 24 meses antes com 12 t/ha de calcário. De modo geral, em áreas agrícolas tem se observado uma perda de Ca e de Mg da ordem de 20% por ano dos teores trocáveis (Quaggio et al., 1982; Raij et al., 1982). Vários outros exemplos de aprofundamento do efeito da calagem são discutidos por Quaggio (2000). Em conseqüência das perdas de bases, da insolubilização incompleta do calcário e da reacidificação promovida por adubos nitrogenados, nem sempre se consegue atingir os valores de saturação por bases calculados. Oliveira (2001) aplicou calcário para elevar a saturação por base a 40, 60 ou 80%em um pasto degradado de B. decumbens em areia quartzosa, mas, dois anos depois, na camada de 0-5 cm os valores de V chegaram a 42, 52 e 58%, respectivamente; os dados correspondentes para a camada de 5-10 cm foram 33, 41 e 48% e, na camada de 10 a 30 cm, a saturação por bases permaneceu em torno de 25%. Carvalho et al. (1992) também observaram, em pastagem de B. decumbens em um LVa álico, um efeito pronunciado da calagem sobre o pH até 5 cm de profundidade; o aumento nos teores de Ca e de Mg ocorreu até 10 cm e a redução do teor de Al trocável até 15 cm. 12 Figura 2. Alteração do pH em CaCl2, função de aplicação de calcário (doses de 0 a 8 t/ha) na superfície de Latossolo Vermelho-Amarelo com 25% de argila, ocupado com capim-braquiária. Fonte: Embrapa Pecuária Sudeste (não publicado) O aprofundamento do efeito da calagem depende da dose aplicada, que deve ser suficiente para fornecer as bases que lixiviarão, bem como do tipo de ânion acompanhante, entre outros fatores (Quaggio, 2000). Ânions mais móveis no solo, tais como o nitrato e o sulfato, provocam uma movimentação mais rápida das bases. Assim, Camada 0-2,5 cm 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 0 20 40 60 80 Dias após calagem pH -C aC l 2 to t2 t4 t8 Camada 2,5-5 cm 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 0 20 40 60 80 Dias após calagem pH -C aC l 2 t0 t2 t4 t8 Camada 5-10 cm 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 0 20 40 60 80 Dias após calagem pH -C aC l 2 t0 t2 t4 t8 13 a aplicação concomitante de adubos nitrogenados e de calcário tende a favorecer a lixiviação de bases. Raij et al. (1988) mostraram que o nitrato lixiviado, ao ser absorvido pelas raízes em camadas mais profundas, provoca uma elevação do pH do subsolo. Dessa maneira, os adubos nitrogenados, combinados com o calcário, têm o potencial de transferir a acidez de uma parte para outra do solo, pois a absorção do amônio ou sua nitrificação, acidificam o solo na superfície ao passo que o nitrato alcaliniza o subsolo (Raij et al., 1988). Para tal, a ação das plantas é importante. Esse efeito de aumento de pH e de cargas negativas em subsuperfície, aliado ao aumento no teor de Ca, pode ser importante para o aproveitamento de nutrientes no subsolo pois a deficiência de Ca restringe o desenvolvimento do sistema radicular. O gesso também pode provocar uma correção parcial da acidez em subsolo e um aumento no teor de Ca, assunto amplamente discutido por Raij (1988). As implicações do uso de gesso em pastagens foram abordadas por Vitti & Luz (1997). Fósforo A deficiência de fósforo (P) nos solos brasileiros é generalizada o que limita muito o estabelecimento e a produtividade das pastagens, além de afetar negativamente a qualidade da forragem produzida. Nesta situação a adubação fosfatada é fundamental, principalmente em sistemas intensivos de produção, para não limitar a resposta da planta forrageira quando são utilizados níveis elevados de nitrogênio. Na literatura há inúmeros trabalhos que mostram respostas acentuadas das plantas forrageiras a doses de P. As respostas aparecem em termos de incremento de produção da parte aérea e raízes, no número de perfilhos, e na concentração de P na forragem (Andrew & Robins, 1971; Werner et al., 1972; Monteiro et al., 1995; Meirelles et al., 1998; Corrêa & Haag, 1993). Alguns estudos demonstram também diferenças entre as espécies de gramíneas quando ao requerimento em P. Corrêa & Haag (1993), trabalhando em solo de cerrado de baixa fertilidade com 7 doses de P (0 a 640 kg de P2O5/ha), com Brachiaria decumbens Stapf, Brachiaria brizantha cv. Marandu e Panicum maximum Jacq. verificaram resposta acentuada das três forrageiras para as doses de P aplicadas. As doses de P necessárias para atingir 80% da produção máxima foram de 107, 239 e 327 kg de P2O5/ha para a B. decumbens, P. maximum e B. brizantha, respectivamente. Essas doses corresponderam aos níveis de P-resina no solo de 10,7, 16,0 e 21,8 mg/dm3, respectivamente. Esses valores estão próximos do limite inferior da classe de valores 14 médios de P-resina no solo (Raij et al., 1996). Os autores também verificaram neste estudo que a B. decumbens apresentou eficiência de absorção e uso de P superior às outras espécies, tanto do P nativo como do P aplicado, o que explica o bom desempenho dessa forrageira nos solos de cerrado de baixa fertilidade, mesmo com o uso mínimo de fertilizantes fosfatados. Corrêa et al. (1996) em estudo semelhante no mesmo tipo de solo, avaliando quatro cultivares de Panicum maximum (Tanzânia, Mombaça, Vencedor e Massai), também verificaram resposta acentuada das plantas às doses de P aplicadas. A dose de P associada a 80% da produção máxima foi de 223 kg de P2O5/ha, sendo semelhante para as quatro cultivares. O nível crítico de P-resina no solo foi de 21 mg/dm3 e na forragem de 2,3 g/kg. O uso de fontes de P de baixa solubilidade em pastagens é periodicamente discutido devido à eficiência de absorção de P pelas gramíneas. Corrêa et al. (1997) avaliaram a resposta do capim Tanzânia na fase de estabelecimento da pastagem em sistema intensivo a 6 doses de P (0 a 800 kg de P2O5/ha), utilizando como fontes de P o superfosfato triplo, o superfosfato simples e o fosfato parcialmente acidulado com 24% de P2O5 total e 12% de P2O5 solúvel em ácido crítico a 2%. O solo, com 7 mg/dm3 de P- resina, recebeu calcário para elevar a saturação por bases a 70%, além de N, K e micronutrientes. Os resultados obtidos mostraram altas respostas do capim Tanzânia ao P. Os maiores incrementos de produção de matéria seca ocorreram até cerca de 200 kg/ha de P2O5 como superfosfato triplo (Figura 3). Nesta dose, a eficiência do fosfato parcialmente acidulado foi de 69% daquela do superfosfato triplo, confirmando dados de inúmeros ensaios reunidos por Goedert et al. (1986), que concluíram que a eficiência agronômica dos fosfatos parcialmente acidulados tem sido proporcional à fração da apatita solubilizada. O estudo de Corrêa et al. (1997) mostrou também que os teores de P no solo bem como a quantidade de P extraída pelas plantas foram superiores nas parcelas tratadas com fonte de P solúvel em água (Figura 3). Para Corsi & Martha Jr (1977), plantas forrageiras que são estimuladas para elevada produção devem ter à disposição fontes de P solúveis que garantam pronta disponibilidade de P na solução do solo para as plantas. 15 Figura 3. Efeito da aplicação de fontes de P sobre a produção de matéria seca de Panicum maximum cv. Tanzânia na fase de estabelecimento. Os adubos fosfatados foram incorporados ao solo 4 meses após a calagem para elevar V a 70%. O corte foi feito 70 dias após o plantio e a amostragem do solo (0-10 cm) foi realizada após o corte. ST: superfosfato triplo; FAP: fosfato parcialmente acidulado (Correa et al., 1997). y = -0,0076x2 + 10,243x + 1872 R2 = 0,9347 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 200 400 600 800 1000 P2O5 aplicado, kg/ha Pr od uc ao d e M S, k g/ ha ST FAP y = 1E-04x2 + 0,0698x + 8,1719 R2 = 0,9987 y = -6E-06x2 + 0,056x + 7,075 R2 = 0,9987 0 20 40 60 80 100 120 140 0 200 400 600 800 1000 P2O5 aplicado, kg/ha P- re si na n o so lo , m g/ dm 3 ST FAP y = -4E-05x2 + 0,0642x + 5,2578 R2 = 0,9688 y = -1E-05x2 + 0,0269x + 4,025 R2 = 0,9747 0 5 10 15 20 25 30 35 0 200 400 600 800 1000 P2O5 aplicado, kg/ha P2 O 5 e xt ra id o, k g/ ha ST FAP 16 Embora a importância do P esteja bem demonstrada para a fase de estabelecimentoda pastagem, o mesmo não ocorre após esse período, onde inúmeros trabalhos, geralmente de curta duração, mostram reduzida resposta das plantas forrageiras às doses de P (Guss, 1988; Corrêa & Haag, 1993; Carvalho et al., 1994; Nara et al., 1995). Corrêa & Freitas (1997) avaliaram o efeito residual por 2 anos do P aplicado na forma de superfosfato triplo em doses de até 800 kg/ha de P2O5, para a produção de 4 cultivares de Panicum maximum (Tanzânia, Mombaça, Vencedor e Massai) sob exploração intensiva. Como era de se esperar, a produção de matéria seca da pastagem na fase de estabelecimento respondeu intensamente à aplicação de P: a testemunha produziu apenas 600 kg/ha de matéria seca ao passo que os tratamentos com 100 e 800 kg/ha de P2O5 apresentaram rendimentos de 1660 e 4310 kg/ha de matéria seca, respectivamente (Figura 4). Porém, nos cortes posteriores, a resposta ao P tendeu a diminuir acentuadamente. No ano seguinte, com a pastagem já formada, praticamente não havia diferença de rendimento de matéria seca em função das doses de P e, no pico do verão, mesmo o tratamento sem P produziu quase 5 t/ha de matéria seca por corte, corroborando as informações da literatura referentes à baixa resposta a P em pastagens formadas. No entanto, o teor de P na planta nas parcelas adubadas com P na formação continuavam sendo superiores aos observados nas parcelas testemunha (Figura 4). Segundo os autores, os resultados sugerem que, após o primeiro corte, com o maior desenvolvimento do sistema radicular, as plantas exploram maior volume de solo e há aumento na participação do P nativo, o que deve ter contribuído nesse período inicial para as produções relativamente elevadas do tratamento testemunha. Porém, com os cortes sucessivos e extração do P do solo pelas plantas, essa contribuição tende a reduzir (Correa et al., 1997). É interessante notar, porém, que após 10 cortes da forrageira, cerca de 1,5 anos após a adubação com P, as respostas ao nutriente voltaram a ficar evidentes e o tratamento testemunha já apresentava redução significativa tanto na produção quanto no teor de P na forragem (Figura 4). Também é motivo de discussão em sistemas intensivos de produção, a eficiência da adubação fosfatada em cobertura em pastagem estabelecida, dada a baixa mobilidade do P no solo. Para Corsi (1989), pastagens ricas em cobertura morta apresentam intenso desenvolvimento de raízes ativas na superfície do solo, onde a umidade é conservada. Nesta situação, a absorção do P é eficiente. O P é absorvido 17 pelas raízes superficiais é translocado para outras partes da planta devido à sua alta mobilidade. Figura 4. Efeito residual da aplicação de P, na forma de superfosfato triplo, sobre a produção de matéria seca e conteúdo de P de campim Tanzânia. O P foi aplicado no estabelecimento da pastagem. O solo recebeu calcário para elevar V a 70%, além de 80 kg/ha de N e 100 kg/ha de K2O após cada corte, somente na estação das águas. (Correa et al., 1997) Corrêa (dados não publicados) reaplicou P, na forma de superfosfato triplo, a lanço sobre área de pastagem de capim Tanzânia que havia sido adubada com doses até 800 kg/ha de P2O5 na formação, dois anos antes. Os teores de P no solo eram de 4, 5, 6 e 47 mg/dm3 para as parcelas adubadas há 2 anos com 0, 100, 200 e 800 kg/ha de P2O5, 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 02/95 05/95 08/95 11/95 02/96 05/96 08/96 11/96 02/97 Data, mes Pr od uc ao d e M S, k g/ ha P0 P100 P800 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 02/95 05/95 08/95 11/95 02/96 05/96 08/96 11/96 02/97 Data, mes P na p la nt a, g /k g P0 P100 P800 18 respectivamente, mostrando um efeito residual marcante do P no solo apenas para o tratamento que havia recebido a mais alta dose do fertilizante. As doses reaplicadas foram de 0, 50, 100 e 200 kg/ha de P2O5 e a produção de matéria seca média dos 7 cortes que se seguiram encontram na figura 5. Altas respostas a P em cobertura em pastagem formada foram observadas nos tratamentos que haviam recebido pouco ou nenhum P anteriormente; os aumentos de produção de matéria seca em função da adubação fosfatada foram pequenos ou inexistentes nas áreas que haviam recebido adubações pesadas com P no passado (Figura 5). Figura 5. Efeito da reaplicação de P (superfosfato triplo a lanço) em pastagem já formada, sobre a produção de matéria seca de capim Tanzânia. Os dados mostrados se referem à média de 7 cortes. A pastagem havia recebido doses variáveis de P (0 a 800 kg/ha de P2O5) na fase de formação 2 anos antes e sofrido 12 cortes no período antes da reaplicação do P. A área foi regularmente adubada com N e K após cada corte na estação das águas. (Corrêa, dados não publicados). Os resultados obtidos por Corrêa et al. (1997) bem como daqueles da Figura 5 sugerem que, mesmo as baixas respostas a P em pastagens formadas podem ser revertidas com o esgotamento do solo com a sua exploração intensiva. Produções anuais de 15 t/ha de matéria seca podem representar uma extração acima de 30 kg/ha de P ou 70 kg/ha de P2O5 (Tabela 6). Embora boa parte do P que passa pelo organismo animal seja reciclado via excreção, a distribuição desta é bastante desuniforme na pastagem (Jarvis, 1999; Cantarutti et al, 2001 ). Além disso, outros mecanismos de perdas ou fixação do P no solo podem contribuir para reduzir a disponibilidade do P aplicado. 2200 2600 3000 3400 3800 0 100 200 800 P2O5 aplicado 2 anos antes, kg/ha Pr od uc ao d e M S, k g/ ha 0 50 100 200 P reaplicado, kg/ha P2O5 19 Assim, em pastagens já formadas, a adição periódica de P pode ser necessária em sistemas intensivos para garantir a produtividade e a qualidade da forrageira. Tabela 6. Teores de nutrientes e extração mineral na forragem de capim coastcross em função de doses de N. Dados de teores são médias de 5 cortes e os de produção de matéria seca da parte aérea são a soma de 5 cortes. Doses de N Matéria seca N P S K Ca Mg Cu Zn Mn Fe Teor dos elementos na matéria seca da parte aérea kg/ha --------------------g/kg----------------------- ---------------mg/kg--------------- 0 - 16,4 2,8 3,5 16,9 4,1 1,9 5,7 21 61 269 125 - 18,6 2,8 3,4 20,8 4,2 2,1 6,8 23 52 203 250 - 20,8 2,6 3,3 23,2 4,5 2,2 8,1 27 53 168 500 - 27,1 2,5 3,0 26,9 4,9 2,6 8,9 27 43 171 1.000 - 30,5 2,5 2,8 27,7 4,6 2,6 9,6 29 107 159 Média 22,7 2,7 3,2 23,1 4,4 2,3 7,8 25 63 194 Quantidade dos elementos extraídos ---------------------------kg/ha---------------------------- -----------------g/ha----------------- 0 2.500 41 7 9 43 11 5 14 53 151 593 125 6.645 118 19 23 135 32 14 45 152 338 1.118 250 10.805 218 28 36 251 52 24 86 283 522 1.399 500 14.160 377 34 42 389 70 36 126 372 586 2.381 1.000 14.180 429 35 40 392 67 37 137 410 1.431 2.206 Média - 237 25 30 242 46 23 82 254 606 1539 Fonte: Primavesi et al. (2001a) Em recente artigo de revisão, Cronin et al. (2000) chamam a atenção para o risco potencial de ocorrência de fluorose em animais pastando em áreas intensamente adubadas com P na Nova Zelândia. Superfosfatos normalmente contêm de 10 a 30 g/kg de F e o seu uso contínuo pode levar ao acumulo de F na superfície do solo. A ingestão de F pelos animais por meio da forragem é relativamente pequenas pois o F tende a ser imobilizado no solo. No entanto, os animais pastando no inverno podem ingerir grande quantidade de terra. Cronin et al., (2000) sugerem que em um período de 17 a 166 anos de adubação de pastos com superfosfato simples, a maior parte dos solosdas propriedades leiteiras da Nova Zelândia pode atingir níveis de F potencialmente tóxicos. Não há dados no Brasil que permitam avaliar o risco de problema semelhante. 20 Nitrogênio O N e o K são os elementos aplicados como adubos normalmente presentes em maiores quantidades nas pastagens (Tabela 6). A inferência sobre a extração de nutrientes acoplada a uma estimativa realista da produção de matéria seca da pastagem é um dos principais critérios para o cálculo da adubação nitrogenada em sistemas intensivos pois a análise do solo não tem se mostrado útil para a indicar a disponibilidade do N do solo para as plantas. Muitos autores têm demonstrado as altas respostas de pastagens tropicais à adubação nitrogenada. Em um dos textos pioneiros Vicente-Chandler (1959) relatou resposta até 1.800 kg/ha de N na América Central. No Brasil, vários autores também encontraram respostas marcantes a N (Werner et al., 1967; Corsi, 1986; Gomes et al., 1987), entre outros com os maiores incrementos de produção situados na faixa de 300 a 400 kg/ha de N por ano. Tabela 7. Eficiência fertilizante e resposta de pasto de capim coastcross (total de 5 cortes) à aplicação de doses e fontes de N Fonte de N(1) Dose de N Produção de matéria seca Eficiência de uso de N Recuperação aparente do N fertilizante Eficiência agronômica da uréia kg/ha kg/ha kg MS/kg N % do N aplicado % do NA UR 0 4.000 - - - 125 7.160 25,3 45 66 250 10.880 27,5 52 71 500 14.430 20,9 46 82 1000 17.240 13,2 37 95 NA 0 4.110 - - - 125 8.770 38,4 67 - 250 13.390 37,1 75 - 500 17.520 26,8 68 - 1000 18.890 14,8 45 - (1) UR = uréia; NA = nitrato de amônio Fonte: Primavesi et al. (2001) 21 Trabalho realizado recentemente no Estado de São Paulo (Primavesi et al., 2001b) com capim coastcross confirmou o alto potencial de resposta ao N desta gramínea: a produção de matéria seca em 5 cortes aumentou de cerca de 4 t/ha nos tratamentos apenas com P (100 kg/ha de P2O5), K (260 kg/ha de K2O) e micronutrientes (30 kg/ha de FTE BR-12), para quase 19 t/ha quando foram aplicados 1.000 kg/ha de N (Tabela 6). A eficiência de uso do N, expressa em termos de kg de matéria seca produzida por kg de N fertilizante aplicado diminui com o aumento da dose do nutriente mas, mesmo com as doses mais altas ainda atingiu cerca de 13 a 14 kg MS/kg N (Tabela 7). Respostas semelhantes à aplicação de N com o capim coastcross foram observadas em 1999-2000 (Figura 6) bem como com Brachiaria brizantha (dados não apresentados). Nem sempre as plantas conseguem incorporar todo o N absorvido quando são utilizadas doses altas, especialmente se o intervalo entre cortes ou pastejo for curto. O N que excede as necessidades de crescimento das plantas geralmente é acumulado nos vacúolos na forma de nitrato, o qual não é praticamente aproveitado pelo animal e pode até ter efeito tóxico (Whitehead, 1995). No trabalho de Primavesi et al. (2001b), houve acúmulo significativo de nitrato nas plantas tratadas com 200 kg/ha de N por corte, especialmente quando se utilizou o NA (Tabela 8), provavelmente porque a eficiência da uréia foi menor devido às perdas por volatilização. Whitehead (1995) considera altos, para bovinos, níveis de nitrato na matéria seca da forragem de 2,3 a 4,3 g/kg de NO3-, equivalentes a 2300 a 4300 mg/kg de N-NO3-. O acúmulo de nitrato depende também das condições climáticas que afetam o crescimento das plantas; assim, para uma mesma dose de N, mais nitrato tende a ser estocado em períodos mais frios, secos ou de menor insolação. No trabalho de Primavesi et al. (2001b) a quantidade de chuvas durante o ciclo de corte aparentemente não apresentou relação com o acúmulo de nitrato nas plantas (Tabela 8). As fontes de N usadas em adubação de pastagem, quando o fertilizante é aplicado a lanço sobre as plantas e/ou solo, podem apresentar diferentes eficiências. A uréia, o adubo nitrogenado sólido mais consumido no mundo, está sujeito a perdas de N por volatilização de NH3 quando aplicado na superfície do solo (Terman, 1979). Resíduos vegetais sobre o solo, comuns em pastagens, geralmente apresentam um alta atividade da urease (Gould et al., 1986; Barreto & Westerman, 1989), o que causa um aumento na velocidade e intensidade das perdas de NH3. No Brasil, perdas de N na forma de NH3 variando de 15 a mais de 40% do N aplicado na forma de uréia foram observadas em 22 áreas de cana-crua coberta com cerca de 12 t/ha de resíduos (Cantarella et al., 1999) ou de laranja manejada com herbicida (Cantarella et al., 2000), bem como em áreas de plantio direto (Lara Cabezas et al. 2000). Tabela 8. Acúmulo de nitrato na parte aérea de capim coastcross em cinco cortes, em função da aplicação de adubos nitrogenados. Fonte de N Dose de N Teores de N-NO3 nos cortes 1o. 2o. 3o. 4o. 5o. kg/ha ----------------------- N-NO3, mg/kg --------------------- UR 0 4 12 12 11 3 25 7 0 43 10 14 50 2 0 47 24 5 100 44 10 56 204 54 200 18 704 319 1.045 346 NA 0 4 12 12 11 3 25 21 19 58 1 2 50 2 34 76 0 7 100 22 144 363 310 385 200 258 747 951 865 781 Duração ciclo, dias 32 24 26 26 37 Chuvas totais, mm 174 159 249 245 111 Fonte: Primavesi et al. (2001) As perdas médias de N por volatilização de NH3 em cinco adubações anuais em pastagem de coastcross variaram de 15 a 40% e de 14 a 31% do N aplicado na forma de uréia, em 1998-99 e 1999-00 (Figura 6). Entretanto, o nitrato de amônio (NA) resultou em perdas inferiores a 1% nos dois anos de observação. Em conseqüência, a produção de matéria seca de forragem foi afetada pelas fontes de N. Com base nas equações de regressão de produção em função do N aplicado, obtidas em 1998-99, pode-se estimar que, para produzir 15 t/ha de matéria seca seriam necessários 341 kg/ha de N como NA e 525 kg/ha como uréia. Os valores correspondentes para os dados de 1999-00, para produzir 12 t/ha de matéria seca são: 334 kg/ha de N como NA e 489 kg/ha de N como uréia. (Figura 6). A eficiência agronômica relativa da uréia, expressa em porcentagem 23 da produção obtida com a mesma dose de N usada como NA, variou de 66 (para dose anual de 125 kg/ha de N) a 95% (para dose de 1.000 kg/ha de N) (Tabela 9). A eficiência agronômica relativa tende a diminuir com o aumento da dose porque as respostas ao N obedecem à lei dos incrementos decrescentes. A recuperação aparente do N fertilizante também foi maior para o NA do que para a uréia, em consonância com os dados de perdas por volatilização de NH3 e de produção de matéria seca (Tabela 9). Watson et al. (1990) realizaram uma extensa revisão de trabalhos comparando a eficiência de uso da uréia com o nitrocálcio em pastagens de clima temperado na Europa e concluíram que geralmente a uréia apresenta eficiência agronômica inferior, especialmente no verão, embora as perdas por volatilização de NH3 pareçam menores no norte da Europa, onde o clima é mais frio. As máximas produções de matéria seca obtidas com a uréia foram menores do que aquelas com nitrocálcio (Watson et al., 1990), de modo semelhante ao encontrado nos estudos aqui relatados. Tabela 9. Perdas de N por volatilização de NH3 com a aplicação superficial de altas doses de N em pasto de Coastcross. Fonte de N Dose de N Perdas de N-NH3 no período (corte) 1o. 2o. 3o. 4o. 5o. kg/ha -------------------- % do N aplicado ------------------ UR 100 16,1 25,8 25,4 53,5 25,6 200 16,9 29,9 22,9 61,6 25,8 NA 200 0,2 0,3 0,4 0,9 0,1 Chuva 3 dias antes, mm (1) 29 62 36 113 41 Chuva 3 dias após, mm 18 1 0 5 1 Água solo (0-5 cm), kg/kg 0,180,19 0,18 0,21 0,18 (1) Dados se referem ao período da aplicação dos fertilizantes. Capacidade de retenção de água a 33 kPa = 22 kg/kg Fonte: Cantarella et al. (2001) 24 Fi gu ra 6 . P ro du çã o de m at ér ia se ca d e ca pi m C oa st cr os s ( so m a de 5 c or te s) e p er da s d e N p or v ol at ili za çã o de N H 3 d e pa st os a du ba do s c om u ré ia (U R ) o u ni tra to d e am ôn io (N A ). (C an ta re lla e t a l. 20 01 ; P rim av es i e t a l., 2 00 1b ) y = -0 ,0 25 6x 2 + 4 0, 17 8x + 4 27 2, 1 R 2 = 0 ,9 95 4 y = -0 ,0 16 4x 2 + 2 9, 55 6x + 4 00 0, 5 R 2 = 0 ,9 96 4 0 50 00 10 00 0 15 00 0 20 00 0 25 00 0 0 20 0 40 0 60 0 80 0 10 00 N a pl ic ad o 5 co rte s, k g/ ha Produção MS, kg/ha U R N A 19 98 -9 9 y = -0 ,0 24 8x 2 + 3 6, 26 5x + 2 64 5, 4 R2 = 0 ,9 93 8 y = -0 ,0 15 x2 + 2 6, 87 9x + 2 43 9, 3 R2 = 0 ,9 94 5 0 50 00 10 00 0 15 00 0 20 00 0 0 20 0 40 0 60 0 80 0 10 00 N a pl ic ad o 5 co rt es , k g/ ha Produção MS, kg/ha U R N A 19 99 -0 0 y = -0 ,0 01 3x 2 + 0 ,4 36 3x + 2 ,4 64 6 R2 = 0 ,9 68 5 01020304050 0 50 10 0 15 0 20 0 N a pl ic ad o po r c or te s, k g/ ha Perdas de NH 3 , % N aplicado U R N A 19 98 -9 9 y = -0 ,0 01 3x 2 + 0 ,4 04 7x + 2 ,2 10 8 R2 = 0 ,9 68 7 01020304050 0 50 10 0 15 0 20 0 N a pl ic ad o po r c or te s, k g/ ha Perdas de NH 3 , % N aplicado U R N A 19 99 -0 0 25 A magnitude das perdas de NH3 é altamente afetada pelas condições climáticas, especialmente a umidade do solo. A água é importante não só para dissolver e propiciar a hidrólise da uréia, mas, também porque a evaporação da água do solo ajuda a levar os gases de NH3 para a atmosfera. A tabela 9 mostra que as perdas de NH3 variaram de 16,9 a 61,6% do N aplicado na forma de uréia (200 kg/ha N por parcelamento). As maiores perdas ocorreram quando o solo estava mais úmido antes da adubação, no quarto período, devido a chuvas acumuladas de 113 mm nos 3 dias anteriores. As menores perdas ocorreram quando choveu 18 mm após a aplicação da uréia (Tabela 9). Tabela 10. Teor de N-NO3 no solo, após 5 cortes de pastagem de coastcross adubada com diferentes doses de N(1). Profundidade de amostragem Teor de N-NO3- com fonte e dose Testemunha Uréia, kg/ha N NA, kg/ha N 250 1.000 250 1.000 cm -------------------- N-NO3, kg/ha na camada ------------------- 0-10 2,4 6,3 6,6 0,4 16,8 10-20 1,2 3,4 7,6 1,0 26,4 20-40 3,6 2,4 7,2 0,7 28,8 40-60 2,4 3,1 6,0 2,0 20,2 60-100 5,5 7,2 6,7 4,3 66,7 100-140 6,0 3,6 5,5 3,6 30,2 140-200 5,5 8,6 5,0 4,3 18,2 Soma nas camadas, cm 0-40 7,2 12,1 21,4 2,1 72,0 40-100 7,9 10,3 12,7 6,3 86,9 100-200 11,5 12,2 10,5 7,9 48,4 (1) Assumindo densidade aparente do solo de 1,2 kg/dm3. Fonte: Primavesi et al. (2001b) O excesso de N aplicado pode também ser perdido por lixiviação de nitrato. Primavesi et al. (2001b) mediram a quantidade de N nítrico presente no solo, após o 26 quinto corte de um pasto de coastcross tratado com até 1.000 kg/ha de N durante o ciclo de crescimento no verão (Tabela 10). Teores relativamente altos de nitrato só foram observados nos tratamentos que receberam a dose máxima de N (200 kg/ha N por corte) na forma de NA: o solo continha cerca de 200 kg/ha de N no perfil até 2 metros de profundidade, cerca de 160 kg/ha dos quais até 1 metro (Tabela 10). No tratamento com a maior dose de N na forma de uréia, os teores de nitrato estiveram próximos daqueles da parcela testemunha, provavelmente devido às altas perdas de N por volatilização de NH3 (Tabela 9). Há também a possibilidade de que não tenha havido nitrificação de todo o N amídico da uréia mas, esta alternativa parece pouco provável em virtude dos altos teores de N nítrico presente na matéria seca das plantas tratadas com altas doses de uréia (Tabela 8). De modo geral, pastos bem manejados têm grande capacidade de absorver nitrogênio do solo devido ao extenso sistema radicular e às altas taxas de crescimento das gramíneas. No entanto, os resultados observados indicam que a dose de 200 kg/ha de N por corte foi excessiva pois as respostas em produção de matéria seca já eram declinantes (Figura 6), as perdas de N tanto por volatilização de NH3 quanto por lixiviação de NO3- foram altas e houve um acúmulo de grandes quantidades de NO3 na forragem (Primavesi et al., 2001b). Potássio Para o K, a análise de solo representa uma boa referência para a adubação, embora gramíneas possam também absorver K da fração não trocável (Raij & Quaggio, 1984). No entanto, em áreas com manejo de adubação intensivo e altas produções de matéria seca, é importante levar em consideração a extração de nutrientes e a produtividade esperada, de modo semelhante ao que ocorre com o N, pois o K trocável presente no solo pode ser facilmente esgotado devido à grande extração do nutriente (Tabela 6). Por exemplo, supondo que os cátions trocáveis estejam disponíveis, um solo com teor médio de K (1,6 a 3,0 mmolc/dm3) contém, na camada de 0 a 20 cm de solo, cerca de 150 a 280 kg/ha de K2O (Tabela 11). Esses valores são inferiores aos 288 kg/ha de K2O, contidos na parte aérea de uma forrageira com 20 g/kg de K, produzindo 12 t/ha de matéria seca durante a estação de crescimento, os quais não representam rendimentos excepcionais. Primavesi et al. (2001b) calcularam que uma pastagem de coastcross adubada com 1000 kg/ha de N extraiu quase 500 kg/ha de K2O em 5 cortes durante a estação de crescimento. Esses números não levam em consideração o K não trocável nem o contido nas camadas subsuperficiais, já discutidos anteriormente nesse texto. 27 Uma outra implicação do alto teor de K na biomassa é que a análise do solo amostrado em um período com grande quantidade de plantas em crescimento, inclusive invasoras, pode levar a se subestimar o K contido no sistema. Tabela 11. Quantidades de alguns cátions disponíveis na camada superficial de um solo com teor médio dos elementos trocáveis. Elemento Teor médio Quantidade na camada 0-20 cm Elemento Óxido mmolc/dm3 --------------- kg/ha -------------- K 1,6 - 3,0 120 - 230 (150-280 K2O) Mg 5,0 - 8,0 120 - 200 (200 - 340 MgO) Ca 7,0 240 (340 CaO) Em áreas com adubação intensiva, o monitoramento do solo para K por meio da análise química, inclusive em amostras do subsolo, pode ser uma maneira efetiva de avaliar a eficiência da adubação; doses insuficientes podem levar ao empobrecimento do solo e quantidades excessivas, a perdas por lixiviação. A extração de Ca e de Mg pelas plantas é muito menor do que aquela para K de forma que as quantidades trocáveis em um solo com teores médios (Tabela 11) são, em geral, muito superiores à necessidade das plantas. Para a produção de 14 t/ha de capim coastcross, as extrações de Ca e de Mg foram da ordem de 70 e 37 kg/ha de Ca e deMg, respectivamente (Tabela 6) Outros elementos A extração e exportação de S pelas gramíneas forrageiras são relativamente pequenas. Os dados da Tabela 6 mostram que foram extraídos pouco mais de 40 kg/ha de S para produzir 14 t/ha de matéria seca de Coastcross. Entretanto, sendo o S constituinte de alguns aminoácidos, sua presença é necessária par ao bom aproveitamento do N pelas plantas e, consequentemente, para garantir as altas respostas a esse elemento. De modo semelhante ao que ocorre em explorações agrícolas, o emprego de S na adubação de pastagens tem sido muitas vezes negligenciado. Werner et al. (1996) recomendam 20 kg/ha por ano para gramíneas forrageiras e 3 kg S/t MS de gramíneas usadas para capineiras ou fenação. 28 A análise do solo é um bom indicador da disponibilidade de S. Porém, os teores de S-SO42- na camada superficial do solo (0-10 ou 0-20 cm) tendem a ser baixos devido à predominância de cargas negativas e a absorção preferencial de P no solo. Assim, o s tende a ser retido nas camadas inferiores. O efeito benéfico de micronutrientes para as leguminosas forrageiras é bem documentado, mas, há poucos trabalhos de pesquisa com micronutrientes em gramíneas forrageiras (Monteiro et al., 2001). De modo geral, as extrações são pequenas e poucos casos de respostas têm sido relatados em trabalhos de campo no Brasil, conforme mostra a revisão recente de Monteiro et al. (2001). As recomendações de micronutrientes para pastagens de gramíneas têm focalizado principalmente o zinco (Werner et al., 1996), que é considerado o mais limitante para gramíneas nos solos brasileiros, embora em trabalhos de pesquisa em sistemas de manejo intensivo, seja prática comum o emprego de formulações com um coquetel de micronutrientes (Oliveira, 2001; Primavesi, 2001). Comentários finais As informações da literatura aqui discutidas ilustram o fato de que as gramíneas forrageiras apresentam grande potencial de produção de matéria seca em condições tropicais e respondem a altas doses de nutrientes. As recomendações de adubação para pastagem em uso no Brasil dependem da análise de solo, do tipo de pastagem e do nível tecnológico, mas, já refletem os dados de pesquisa na direção do aumento do uso de insumos. Luz et al. (2001) apresentaram um resumo das principais tabelas de adubação atuais. As recomendações de P em pastagens de gramíneas atingem até 200 kg/ha de P2O5 na fase de formação; valores semelhantes são indicados para K2O nas adubações de manutenção e, para o N, até 300 kg/ha por ano em pastos rotacionados irrigados, com exploração intensiva (Luz et al., 2001). A economicidade dessas altas adubações depende do nível de gerenciamento da propriedade agropecuária. Corsi & Martha Jr. (1997) apresentam um amplo levantamento da literatura sobre reciclagem de nutrientes em pastagem, mostrando que a exportação de nutrientes pelos animais, tanto em sistemas de corte quanto leiteiro, são baixas: de 60 a 99% dos nutrientes ingeridos não retornam ao pasto na forma de fezes ou urina, segundo Barrow (1987), citado na revisão. Os dados sugerem que os sistemas de pastejo exigiriam baixas quantidades de insumos, porém, a distribuição desuniforme e localizada dos dejetos em 29 carreadores, áreas de descanso etc, é um fator que leva a grandes perdas de nutrientes no sistema (Corsi & Martha Jr., 1997). Cerca de 1 a 46% da área das pastagens é coberta por fezes mas a concentração de nutrientes nas dejeções é elevada, atingindo em torno de 1000 kg/ha de N, 640 kg/ha de P2O5 e 500 kg/ha de K2O; a urina é pode levar a altas concentrações de N e K na área atingida (1000 kg/ha de N e 1100 kg/ha de K2O). Além da possibilidade da deposição dos nutrientes em áreas em que eles possam ser pouco aproveitados ou carreados para fora do sistema vindo a causar poluição, há chances de perdas de N por volatilização de NH3 e lixiviação, em adição às perdas por desnitrificação, sobre as quais há menos dados. As perdas de NH3 variam de 4 a 46% do N da urina (Haynes & Williams, 1993) e são maiores para pastos que recebem altas doses de N, que enriquecem os dejetos (Bussink, 1994). Para o K, as perdas mais prováveis ocorreram por lixiviação pois a alta concentração do nutriente em uma área restrita dificulta sua retenção pelo complexo de troca iônica do solo. As perdas por lixiviação dependem da textura do solo e da quantidade de chuvas, ou seja, variam conforme a região. Faltam dados sobre o assunto nas condições brasileiras. As áreas atingidas pelos dejetos, especialmente fezes, geralmente apresentam maior produção de matéria seca de pastagem, mas, os animais tendem a rejeitá-las por períodos variáveis, que podem durar mais de 40 dias (para maiores detalhes, veja a excelente revisão de Corsi & Martha Jr. , 1997). A melhoria da reciclagem, que resulta em economia na necessidade de adubação, pode ser realizada pela melhor distribuição espacial dos dejetos, a qual depende de manejos específicos da pastagem. A análise do solo é também uma ferramenta importante pois permite dimensionar as doses a serem aplicadas e a reavaliação periódica do programa de adubação. Se os teores estiverem nas classes baixa ou muito baixa, o solo pode estar se empobrecendo, com conseqüente comprometimento da produção no futuro. Por outro lado, teores na classe muito alta indica aplicações excessivas. O monitoramento periódico do solo em subsuperfície pode indicar a ocorrência de perdas por lixiviação, resultante de adubações muito altas ou insuficiência de parcelamentos. Isso se aplica inclusive para o nitrogênio inorgânico (Tabela 10), cuja análise é relativamente simples mas oferecida por poucos laboratórios. No caso desse elemento as amostras precisam de manuseio específico: congelamento ou secagem ao ar imediatamente após a retirada no campo (Mattos Jr. et al., 1995). 30 Literatura citada Abruña, F.; Vicente-Chandler, J.; Pearson, R. Effect of liming on yield and composition of heavily fertilized grasses and on soil properties under humid tropical conditions. Soil Sci. Soc. Am. Proc., Madison, 28:657-661, 1964. Adams, F.; Pearson, R. W. Crop response to lime in the southern United States and Puerto Rico. In: Pearson, R. W., ed., Soil acidity and liming. Madison, American Soc. Agron. 1967. p.161-206, 1967. Adams, S. N. 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