2ª AULA- NUTRIÇÃO MINERAL-2015-1 (1)

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Prof. Isaac Lucena
Fundação Universidade Federal 
de Rondônia - UNIR
Curso de Agronomia
NUTRIÇÃO MINERAL EM 
AGROECOSSISTEMAS
• A fertilidade e o Manejo 
Ecológico do solo
Conceito de Fertilidade do solo
 Fertilidade na agricultura convencional
• Segundo o Vocabulário de Ciência do solo (Curi et al., 1993) é o "Status 
de um solo com respeito à sua capacidade de suprir os nutrientes 
essenciais ao desenvolvimento das plantas". (definição do ponto de 
vista químico, isto é, da disponibilidade de nutrientes no solo)
 Fertilidade em Agroecologia
• Considera, além dos nutrientes minerais do solo, os da biomassa 
microbiana, da fauna do solo e da fitomassa – plantas vivas (culturas e 
plantas espontâneas) e restos das culturas anteriores – bem como a
acessibilidade das plantas ao ambiente existente no perfil do solo. 
Neste sentido temos a:
• FERTILIDADE QUÍMICA
• FERTILIDADE FÍSICA
• FERTILIDADE BIOLÓGICA
FERTILIDADE QUÍMICA: 
- reação do solo,
- conteúdo de nutrientes
- presença ou ausência de elementos tóxicos 
às plantas.
Conceito de Fertilidade do solo
FERTILIDADE FÍSICA: 
- profundidade efetiva do solo,
- existência de impedimentos à penetração 
radicular,
- porosidade,
- disponibilidade de água e de O,
- Estrutura e grau de agregação do solo, etc.; 
Conceito de Fertilidade do solo
FERTILIDADE BIOLÓGICA:
- relacionada à efetividade dos fluxos dos 
nutrientes nos diversos compartimentos do 
sistema.
- Estes (fluxos) dependem da ação dos organismos 
vivos, a qual é influenciada pela:
- quantidade,
- diversidade,
- atividade e 
- funções (serviços) ecológicas que exercem.
Conceito de Fertilidade do solo
Manejo ecológico da 
fertilidade do solo
Realidade:
• Cerca de 80% dos solos dos trópicos úmidos são considerados de 
baixa fertilidade (Sanchez, 1976). As fortes chuvas trazem consigo 
sérios problemas de lixiviação de nutrientes móveis como NO3-, K+, 
Ca2+ e Mg2+ (Hölscher et al., 1997)
• A constante umidade junto com as temperaturas favoráveis dão 
origem a taxas muito rápidas de decomposição da matéria orgânica 
do solo, o que exige um manejo eficiente e uma constante 
reposição desta matéria orgânica (Lavelle et al., 1993).
• Estes solos caracterizam-se pelo alto grau de intemperização, baixa 
CTC, o baixo pH (tipicamente <5.5 na camada superficial do solo) 
(Chauvel et al., 1987; Richter & Babbar, 1991; Szott et al., 1991).
• Ao contrário disso, as propriedades físicas da maioria dos solos 
equatoriais são favoráveis sob condições naturais, com uma boa ou 
razoável drenagem e aeração. 
Manejo ecológico da fertilidade
Objetiva:
- Aumentar os níveis de nutrientes
- Repor os nutrientes exportados (colheita)
- Conservar a capacidade produtiva do solo
- Controle de erosão,
- Manutenção da estabilidade física do solo
- Ciclagem de nutrientes, 
- funções (serviços) ecológicas das biota.
Manejo ecológico da fertilidade
Os Sistemas de Manejo Ecológico preconizam:
a) Cobertura máxima do solo:
- redução da amplitude térmica da superfície, 
- Redução da perda de água por evaporação, 
- Evita o impacto direto das gotas de chuva sobre a 
superfície,
- diminui a velocidade do escorrimento superficial do 
excesso de água das chuvas, 
- aumenta a infiltração da água no solo 
- promove grande entrada de matéria orgânica no sistema
Manejo ecológico da fertilidade
Os Sistemas de Manejo Ecológico preconizam:
b) Redução ou mesmo a eliminação da movimentação do 
solo:
- sistemas de cultivo mínimo ou plantio direto
 Para as culturas cujo preparo do solo é indispensável:
- ser feito com menor intensidade possível,
- utilizar equipamento mais adequado,
- umidade do solo ideal e
- manter o solo descoberto o menor tempo possível,
- aplicar as técnicas conservacionistas do solo.
Manejo ecológico da fertilidade
Os Sistemas de Manejo Ecológico preconizam:
c) Combinações de culturas
 Espécies de raízes agressivas e profundas para:
- romper impedimentos subsuperficiais,
- aumentar a capacidade de infiltração da água no solo,
- recuperar e reciclar os nutrientes arrastados às 
camadas mais profundas do solo
Manejo ecológico da fertilidade
Para a Redução das Perdas de Nutrientes
 Em nossas condições, a melhor estratégia para conservar os 
nutrientes no sistema é mantê-los fixados na matéria 
orgânica (M.O.).
• além de proteger das perdas de nutrientes pela erosão, a 
M.O. também atua no sentido de manter estes nutrientes 
no sistema. 
• Assim, a imobilização dos nutrientes, que é considerada 
como um aspecto que interfere negativamente no manejo 
convencional de fertilizantes minerais, sob o enfoque 
agroecológico passa a ser um mecanismo chave na 
manutenção dos nutrientes no agroecossistema tropical.
Manejo ecológico da fertilidade
Para a Redução das Perdas de Nutrientes
Por exemplo:
- o fósforo imobilizado na matéria orgânica não sofre o 
processo de fixação irreversível pelos minerais do solo,
- o nitrogênio nas estruturas vivas não se perde por 
lixiviação ou volatilização.
Manejo ecológico da fertilidade
Para a Redução das Perdas de Nutrientes
 Aumentar a diversificação de espécies no sistema
- rotação ou consorciação de culturas,
- cultivos em faixas ou aléias,
- manejo adequado das ervas daninhas.
Manejo ecológico da fertilidade
Possibilita uma melhor ciclagem e conservação dos 
nutrientes, devido às diferentes capacidades de extração 
de nutrientes de cada espécie.
Para a Redução das Perdas de Nutrientes
 Fazer o corte ou manejo dos adubos verdes na época correta:
- Permite que seus nutrientes mineralizados sejam 
aproveitados pela cultura alvo no momento da sua 
necessidade;
- evita perdas de nutrientes. 
Manejo ecológico da fertilidade
Assim, é necessário conhecer a velocidade de decomposição dos 
resíduos de cada espécie, informação nem sempre disponível. A 
relação C:N e o conteúdo de lignina das espécies pode servir de 
indicador da velocidade de decomposição dos resíduos.
Estimular a atividade biológica
 Pontos chaves nos ciclos biogeoquímicos dos nutrientes são 
mediados ou dependentes da ação dos organismos do solo que são:
- plantas (culturas produtivas, culturas de cobertura e adubos 
verdes e o complexo de plantas espontâneas), 
- a fauna edáfica (minhocas, insetos, centopéias, etc) e o
- conjunto de microorganismos.
Manejo ecológico da fertilidade
A importância da atividade biológica do solo está relacionada 
com os processos de:
- mineralização e imobilização dos nutrientes,
- entrada e saída dos mesmos do sistema,
- ação sobre organismos indesejáveis e 
- estímulo aos desejáveis.
Estímulo à atividade biológica
 Agentes biológicos: BACTÉRIAS
• Bactérias associadas a leguminosas: fixação de N;
• Bactérias de vida livre associadas à rizosfera: 
além da fixação do nitrogênio, ainda produzem 
substâncias promotoras de crescimento, que 
atuam estimulando o desenvolvimento das 
plantas associadas;
• Bactérias fixadoras endofíticas: principalmente no 
interior de plantas de propagação vegetativa.
Manejo ecológico da fertilidade
A Fixação Biológica de Nitrogênio - FBN
• A FBN pela simbiose entre leguminosas e bactérias nodulíferas
constitui o mecanismo principal de FBN. 
 Consequentemente, as leguminosas formam um componente 
chave em quase todos os sistemas agroecológicos. 
• No entanto, existem outros caminhos da FBN:
 Palmeiras e samambaias (Virginia and Delwiche, 1982; 
Baldani et al., 1997)
 Cyanobactérias (Carpenter, 1992; Freiberg, 1998)
 Rumens de várias espécies de cupim (Tayasu, 1997)
 Gramíneas do tipo C4 (Christiansen-Weniger, 1991; Baldani et 
al., 1997).
Bactérias diazotróficas associadas a 
gramíneas.
• Há evidências da associaçãode bactérias fixadoras de 
nitrogênio também com gramíneas (poaceae), porém, não 
formando nódulos nas raízes como ocorre com as leguminosas 
e fixando o nitrogênio atmosférico somente quando não há 
acúmulo de oxigênio em seu entorno.
 Gênero Azospirillum x grama batatais (Paspalum notatum). 
 Gênero Azospirillum x milho e forrageiras.
 Gluconacetobacter diazotrophicus (bactéria endofítica) e 
cana de açúcar.
O USO DE BACTÉRIAS DIAZOTRÓFICAS NA AGRICULTURA DEVE-SE 
PRINCIPALMENTE AOS ESTUDOS DE JOHANNA DÖBEREINER (1924-2000).
Johanna Liesbeth Kubelka Döbereiner
Bactérias diazotróficas associadas a 
gramíneas.
• A agrônoma Johanna Döbereiner é a 
sétima cientista brasileira mais citada pela 
comunidade científica mundial e a 
primeira entre as mulheres, segundo 
levantamento de 1995 da Folha de S. 
Paulo. 
• Suas pesquisas foram fundamentais para:
a) Desenvolvimento do Proalcool
b) Que o Brasil se tornasse o 2º produtor 
mundial de soja.
• Seu trabalho com fixação biológica do nitrogênio permitiu que milhares de 
pessoas consumissem alimentos mais baratos e saudáveis, o que lhe valeu 
a indicação ao Nobel de Química em 1997. 
• No entanto, a cientista é praticamente desconhecida no Brasil.
Estímulo à atividade biológica
 Agentes biológicos: FUNGOS
• Fungos micorrízicos:
- Aumentam o volume de 
solo explorado pela planta 
em até dez vezes:
 As hifas funcionam como 
prolongamentos dos pêlos 
absorventes das raízes. 
Manejo ecológico da fertilidade
Micorrizas
um bom negócio entre plantas e fungos
>> As micorrizas são associações simbióticas entre plantas e
fungos em que todos ganham: as plantas melhoram a sua
nutrição mineral, absorção de água e resistência a agentes
patogénicos e os fungos, por sua vez, adquirem uma fonte de
açúcares constante.
Fungos (myco) 
Plantas (riza = raiz). 
Fungos que habitam no solo e raízes;
Mais de 70% das plantas vasculares são micorrizadas;
Associações micorrízicas são mutualistas pois o fungo ganha a 
sua fonte de açúcares a partir da planta e esta obtém água e sais 
minerais do solo através das hifas do fungo 
Ectomicorrizas Endomicorrizas
Estímulo à atividade biológica
 Agentes biológicos: FUNGOS
• Fungos micorrízicos:
- São fundamentais para 
absorção do P:
 Conseguem solubilizar 
fósforo, que de outra 
maneira não estaria 
disponível às plantas.
Manejo ecológico da fertilidade
Importância do Fósforo para a 
Fixação Biológica de Nitrogênio
• As quantidades de Nitrogênio fixados pela FBN são 
reguladas pela complexa interação de uma série de 
fatores. Entre eles está a disponibilidade de fósforo.
• Isto porque a FBN tem altas exigências por energia 
(Israel, 1987; Giller & Wilson, 1991). 
• Esta interação entre N e P obriga-nos a entender e 
manejar juntos esses dois nutrientes chaves. 
Segundo Cole & Heil (1981), cada kg de P adubado 
pode acrescentar 7 kg de N adquiridos pela ação da 
FBN.
Estímulo à atividade biológica
 Agentes biológicos: FUNGOS
• Fungos Actinomicetos:
- produtores de antibióticos,
- atuam do ciclo do enxofre e do ferro,
- complexadores de elementos tóxicos,
- decompositores.
Manejo ecológico da fertilidade
Estímulo à atividade biológica
 Agentes biológicos: ANIMAIS
• Fauna do solo:
- fragmentação do material mais grosseiro
- estimulação da ação microbiana, através das suas fezes;
- disseminação dos microorganismos pelo solo;
- incorporação da matéria orgânica ao solo e na mistura de 
camadas minerais.
Manejo ecológico da fertilidade
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Deve levar em conta:
• Análise de solo
• Histórico da área
• Necessidades culturais
• Biota do solo
• Características edafoclimáticas
• Tipo de material corretivo: qualidade e origem
• Dosagens aceitáveis
• Frequência da intervenção
Manejo ecológico da fertilidade
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Correção da acidez:
- não há nenhuma restrição ao uso de calcário (calcítico, dolomítico
ou magnesiano);
- de maneira geral, não se recomenda a correção para saturação de 
bases;
- evitam-se aplicações superiores a 2 t ha -1;
- quando a recomendação for superior a 2 t ha -1, recomenda-se 
aplicar as 2 t ha -1 e fazer nova análise de solo no ano seguinte.
Manejo ecológico da fertilidade
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Correção da acidez:
Manejo ecológico da fertilidade
Os trabalhos realizados no Sistema Integrado de Produção Agroecológica (SIPA) 
têm mostrado que o efeito da correção da acidez permanece por maior tempo 
que nos sistemas convencionais.
Segundo Almeida et al. (1998), isto pode ser devido a dois fatores:
- no manejo agroecológico não se utiliza adubos solúveis de reação ácida
- vários dos insumos utilizados, como esterco, termofosfato e cinzas também 
atuam como corretivos da acidez
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Uso do gesso:
- Quando disponível a preços razoáveis, o gesso agrícola pode ser 
misturado ao calcário, na proporção de 1:3 (gesso:calcário)
Com isto:
- adiciona-se enxofre ao sistema,
- estimula o transporte de Ca e Mg para as camadas mais profundas,
- estimula a penetração das raízes
Manejo ecológico da fertilidade
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Adição de Nitrogênio:
• Através de fixação biológica de nitrogênio (FBN)
• Adubação orgânica: Bokashi, biofertilizantes líquidos, composto, etc.
• Cobertura morta
• Adubos verdes em rotação com as culturas principais (grandes 
propriedades)
• Sistemas de policultivos que incluam leguminosas – cultivos em faixas, 
em aléias, intercalados, adensados, etc. (pequenas propriedades) 
Manejo ecológico da fertilidade
Uma estratégia interessante é a utilização de espécies nativas locais, que muitas vezes 
são consideradas "ervas daninhas" pelos agricultores. O manejo destas espécies 
espontâneas pode ser uma componente importante para a adição de nitrogênio ao 
sistema (Feiden, 1999).
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Adição de Fósforo:
a) Fosfatos de rocha sedimentares: 
- Importados: têm uma relativa solubilidade mas encarece a produção;
- Os nacionais: têm muito baixa solubilidade, não sendo indicados para 
culturas anuais e de ciclo muito curto, pois necessitariam de dosagens 
muito elevadas o que além de aumentar os custos, traria o risco da 
adição de quantidades significativas de metais pesados (Amaral 
Sobrinho et al., 1992). 
Manejo ecológico da fertilidade
O HIPERFOSFATO DE GAFSA
 Atualmente está sendo muito 
utilizado pela sua rápida 
disponibilização para as plantas
FONTES DE FÓSFOROS
É uma rocha de origem sedimentar orgânica,
proveniente da decomposição de organismos
marinhos em águas calmas, há mais de 80 milhões de
anos.
Manejo ecológico da fertilidade
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Adição de Fósforo:
b) Termofosfatos: (produto da fusão de rocha fosfatada com rocha magnesiana em alta 
temperatura (1.450°C), seguido por resfriamento rápido com água).
- têm solubilidade média, o que atende às demandas das culturas
- são fertilizantes de reação alcalina, o que auxilia a correção da 
acidez do solo. 
- em um ambiente rico em microorganismos solubilizadores e 
fungos micorrízicos o aproveitamento do P pelas plantas aumenta 
a eficiência das aplicações. 
c) Farinha de osso: 
d) Os estercos e compostos também veiculam pequenas quantidades de 
fósforo.
Manejo ecológico da fertilidade
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Adição de Potássio:
Em sistemas orgânicos a utilização do cloreto de potássio não é 
recomendada. O sulfato de potássio em pequenas quantidades aindaé 
tolerado em regiões onde não se dispõe de outra fonte de potássio. 
• cinzas de fornos: excelente fonte de potássio e relativamente 
abundante, além de possuir um bom número de micronutrientes e ter 
efeito moderado como corretivo de acidez. 
Manejo ecológico da fertilidade
Deve-se ter muito cuidado com a origem das cinzas, pois 
dependendo do material queimado, as mesmas podem conter 
elementos tóxicos ou metais pesados.
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Adição de Cálcio e Magnésio:
• São geralmente adicionados como calcário,
• Cinzas e farinha de ossos também são usados. 
 Adição de enxofre:
• Estercos e biofertilizantes,
• Gesso agrícola. 
Manejo ecológico da fertilidade
Correção da acidez e Fornecimento de nutrientes
 Adição de micronutrientes:
• Os FTEs, (“Fritted Trace Elements”, para sua obtenção, os 
micronutrientes são fundidos juntamente com sílica e boratos
a 1.300ºC. Ao sair do forno, o material é resfriado 
rapidamente em água produzindo cristais que, em seguida, 
são moídos muito finamente.)
• termofosfatos com micronutrientes ou os 
• biofertilizantes enriquecidos. 
Manejo ecológico da fertilidade