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FÓSFORO (P) e sua Dinâmica no solo FÓSFORO NO SOLO E INTERAÇÕES COM OUTROS ELEMENTOS Na crosta terrestre o P é um elemento escasso Comparado ao N e ao K o P é absorvido em menor quantidade Nas adubações, o P é considerado um nutriente de baixo aproveitamento pelas plantas Considerações gerais sobre o P Relação fonte – dreno de P no solo O solo poderá ser fonte de P quando ainda apresentar características nutricionais (reservas) favoráveis à planta, mesmo que insatisfatórias O solo poderá ser naturalmente fonte de nutrientes, fértil, ou tornar-se fonte, com maior ou menor restrição (tamponamento) a essa mudança, por meio da adição de fertilizantes O solo poderá ser dreno de P quando ocorrer competição entre a planta (dreno) e o solo pelo P adicionado como fertilizante, ou seja Exemplo: Com o aumento do grau de intemperismo, o solo vai tornando-se menos eletronegativo e mais eletropositivo < Intemperismo O solo atua mais como fonte > Intemperismo O solo atua mais como dreno Em condições extremas de intemperismo, em alguns Latossolos da região do Cerrado, o solo é um forte dreno. Solos como esse podem adsorver mais de 2 mg cm-3 de P, o equivalente a 4000 kg ha-1 de P ou 9200 kg ha-1 de P2O5 Intemperismo Dreno Fonte G ra n d e za Componentes do ciclo de P em solos cauliníticos e oxídicos P Solução P Planta P Palhada Po Estável Pc Lábil Po Lábil Po M. Lábil Pc Estável P Ocluso P Ñ Lábil P Raiz P Microbial Po Resistente Po Agregado Alteração de carga na fração coloidal em função do aumento do pH H + O H - pH 0 5 10 15 5 10 15 3 4 5 6 7 8 9 5 6 7 8 9 H2PO4 - HPO4 2- Ocorrência dos íons fosfato em relação ao pH da solução pH 100% Precipitação de P no solos Conceito “É a reação de P às formas iônicas de Al e Fe em solos ácidos ou a Ca2+ em solos neutros ou calcários, formando compostos de composição definida e pouco solúveis”. Exemplo Al3+ + H2PO4 - 2H+ + Al(OH)2 H2PO4 - INSOLÚVEL Exemplo Ca2+ + H2PO4 - Ca3(PO4 3-) + 4H+ INSOLÚVEL + + + - - + - + - - + + + - - + + + - - + - + - + + - Caulinita e óxidos de Fe e Al - - - + - - + + H2PO4 - P-Lábil P-Ocluso H2PO4 - H2PO4 - H2PO4 - P-Solução P-Não lábil H2PO4 - < 0,2 mg L-1 P em equilíbrio (Fase líquida-Sólida) P adsorvido a Fase Sólida P ligado a rede cristalina Cinética das transformações de P no solo P-Solução P-Fertilizante P-Lábil P-Ñ Lábil P-Ocluso Min/Hr Hr/Dias Dias/Sem. Sem./Meses Quanto mais tempo o P ficar na solução do solo sem ser absorvido pelas raízes da planta, maior será a taxa de adsorção Fonte: Novais & Smyth, 1999 O revolvimento favorece a ida do íon fosfato em direção a superfície do colóide H2PO4 - H2PO4 - H2PO4 - H2PO4 - - + - - + + + + + - - + - + - - + + + - - + - + - + + + + - - + - - - FORMAS DE P NO SOLO H3PO4 H + + H2PO4 - → pk1= 2,12 H2PO4 H + + HPO4 2- → pk2= 7,20 HPO4 2 H + + PO4 3- → pk3= 12,30 Planta absorve nessa forma Predomina em solos brasileiros O ORTOFOSFATO (H3PO4) SE COMBINA COM: Fe, Al, Ca, → proporção condicionada com o pH e pelo tipo e quantidade de minerais. • Solos ácidos (caulinita e óxidos – P+Fe; P+Al), cresce a solubilidade de P com o aumento do pH. • Solos neutros ou alcalinos (Fosfatos de Ca) baixa solubilidade, Hidroxipatita e fluorapatita, cresce a solubilidade com a diminuição do pH. • M.O. → predomínio de H2PO4 - FORMAS DE P NO SOLO P SOLUÇÃO [ ] muito baixa 0,1mg/L P LÁBIL Esta em equilíbrio rápido com o P solução P NÃO LÁBIL Maior parte insolúvel EXTRATORES (MEHLICH) ORDEM DE SOLUBILIDADE DOS EXTRATORES ÁCIDOS P-Ca > P-Al > P-Fe O MEHLICH É UM EXTRATOR BOM PARA EXTRAIR P DE SOLOS ALCALINOS (Fosfato de Ca). EM SOLOS BRASILEIROS (ARGILOSO) MAIOR [ ] DE FOSFATO DE Al E Fe, O QUAL O MEHLICH NÃO CONSEGUE EXTRAIR. EXTRATORES (MEHLICH) OS FOSFATOS NATURAIS (FOSFATOS DE Ca) SERIAM MELHOR EXTRAIDOS POR OUTRO MÉTODO (RESINA) SE APLICAR FOSFATO DE Ca E UTILIZAR MÉTODO MEHLICH TERÁ UMA SUPERESTIMAÇÃO DE P, POIS ESTE MÉTODO SOLUBILIZA TODO O FOSFATO DE Ca TAMBÉM HÁ SUPERESTIMAÇÃO COM O AUMNETO DOS TEORES DE ARGILA. EXTRATORES (RESINA) MÉTODO RESINA, TROCADOR DE ÁNIONS (saturada com bicarbonato) SÃO ESFERAS DE RESINA (CARREGADAS ELETRICAMENTE +). O MÉTODO QUANTIFICA O P NA SOLUÇÃO DO SOLO (H2O + RESINA (esferas) + SOLO. PROCESSO SEMELHANTE Á ABSORÇÃO DE P PELAS PLANTAS (P-LÁBIL → P-SOLUÇÃO → P-ABSORVIDO). RESINA: TEMPO 16 HORAS MEHLICH: 5 HORAS MEHLICH 3: determina (P; Ca; Mg; K; Cu; Fe; Zn; Mn) P NA PLANTA H2PO4 - (absorvido por difusão), curta distância; Transporte: Xilema via apoplasto (H2PO4 - folha) Floema: alta mobilidade; FORMA DE P NA PLANTA Inorgânicas: ácido ortofosfórico, ácido pirofosfórico; Orgânicas: ácido fítico (germinação); esteres de carboidrato, trifosfato de adenosina, fosfolipídios, nucleotídios FUNÇÕES P NA PLANTA ESTRUTURAL: membrana FORNECIMENTO DE ENERGIA: ATP FOTOSSINTESE; RESPIRAÇÃO; ABSORÇÃO IÔNICA; SINTESE DE PROTEÍNAS FORMAÇÃO: DNA, RNA DEFICIÊNCIA DE P NA PLANTA Folha estreita, nanismo; Redução da taxa de fotofosforilação; Redução da taxa da síntese de RNA; Caules finos; Folhas e orgãos + velhos (roxo avermelhada, devido ao aumento de antocianina). Sistema Plantio Direto Os efeitos da interação entre os atributos são mais importantes do que os efeitos isolados de cada um Plantio Convencional Os efeitos isolados de cada atributo é mais importante do que a interação entre cada atributo Fases de evolução do SPD Tempo de PD (anos) 0-5 Fase inicial • Rearranjo estrutura • Baixo teor MOS • Baixo acúmulo palhada • Reestabele- cimento BM • > exigência N 5-10 Fase de transição • Reagrega- ção • Início de acúmulo palhada • Início de acúmulo de MOS • Início Acúmulo P • Imob. N Min. 10-20 Fase de Consolidação Acúmulo de palhada • Acúmulo de C • Aumento da CTC • > H2O • Imob. N < Min. • Ciclagem nutrientes > 20 Fase de Manutenção • Fluxo contínuo de C e N • Elevado acúmulo de palhada • > H2O • > Ciclagem nutrientes • < exigência de N e P Sá, 2001 Formação de linhas com P-Fertilizante Diferentes espaçamentos, profundidade de colocação do fertilizante e quantidade 17 cm 40 cm 80 cm Trigo Soja Milho Aveia Preta 17 cm Profundidade de colocação do fertilizante no sulco de semeadura Trigo 2 a 4 cm Soja 4 a 6 cm Milho 10 a 12 cm Localização do fertilizante no sulco de semeadura Zona de adsorção em torno dos grânulos de P-Fertilizante Foto cedida: Cleo Cleminsk Profundidade de colocação do fertilizante no sulco de semeadura 10 cm Trigo Soja Milho • Redistribuição de formasorgânicas de P menos susceptíveis à adsorção • Redistribuição de P-orgânico via sistema radicular para camadas mais profundas Diferenças básicas entre o PC x PD no caminho do H2PO4 - Absorção radicular Dessorção de P Raízes liberam elevadas quantidades de ácidos orgânicos e polissacarídeos Redistribuição de P-orgânico via sistema radicular para camadas mais profundas Aumento do P no solo via cobertura verde no SPD redistribuição de P no solo via sistema radicular O íon fosfato é móvel na planta Fertilizante Fosfatado aplicado no sulco de semeadura O íon fosfato é pouco móvel no solo Milho Soja Trigo ou Aveia Preta Adubação com P no sulco de semeadura Redistribuição de P via sistema radicular Resposta das culturas a adubação fosfatada y = 22,2 + 0,63P R2 = 0,99*** 0 20 40 60 80 100 0 30 60 90 120 Doses de P (kg ha -1 ) P ro d u ç ã o r e la ti v a ( % ) Resposta da cultura de milho a doses de P em um Cambissolo (textura média) sob preparo convencional (área recém convertida) LVd arenoso y = -0,1559x 2 + 29,351x + 8262,4 R 2 = 0,9853 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 0 30 60 90 120 Cb arenoso y = -0,2067x 2 + 21,846x + 8368,1 R 2 = 0,6734 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 0 30 60 90 120 Rubrozem argiloso y = -0,0945x 2 + 15,64x + 7277,5 R 2 = 0,5763 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 0 30 60 90 120 LV argiloso y = -0,1713x 2 + 24,719x + 6285,1 R 2 = 0,8013 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 0 30 60 90 120 Resposta da cultura de milho a doses de P em SPD S á , 1 9 9 9 LV argiloso y = -0,1935x 2 + 25,366x + 6853,3 R 2 = 0,848 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 0 30 60 90 120 Cb argilo-arenoso y = -0,2235x 2 + 29,446x + 5868,3 R 2 = 0,7001 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 0 30 60 90 120 LV argiloso y = -0,1804x 2 + 23,358x + 8439,3 R 2 = 0,9278 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 0 30 60 90 120 Média Geral y = -0,1752x 2 + 24,256x + 7336,1 R 2 = 0,9709 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 0 30 60 90 120 Resposta da cultura de milho a doses de P em SPD S á , 1 9 9 9 Doses P2O5 ------------------------------ % ------------------------------ S á , 1 9 9 9 % de resposta no rendimento de grãos de milho no SPD a doses de P aplicadas no sulco de semeadura em diversos solos LEd arenoso 0 30 60 90 120 C.V. P-Mehlich P-Resina 85,5 94,8 97,9 100,0 99,6 4,76 6 61 90,4 100,0 93,6 96,6 87,3 14,74 5 10 Cb arenoso LV argiloso Cb arg./ar. 87,0 93,8 100,0 93,7 91,2 6,9 44 101 84,2 86,3 100,0 93,6 86,1 13,0 12 41 argiloso 89,2 100,0 97,5 96,5 99,0 6,8 3 8 LE argiloso 91,6 99,7 100,0 98,5 95,0 4,0 7 59 Tempo PD 6 10 18 7 2 12 y = -0.0116x 2 + 7.8227x + 8474.2 R 2 = 0.7698 6000 7000 8000 9000 10000 0 40 80 120 160 P ro d u ti v id a d e ( k g h a -1 ) Doses de P (kg/ha) Efeito de doses de P aplicadas no sulco de semeadura no rendimento de grãos de milho no SPD Fonte: Boletim Técnico 100 - IAC, 2002 Interpretação do P-disponível do solo (extraído por Resina de troca aniônica) para São Paulo Faixa de disponibilidade P-Resina (mg dm-3) Muito Baixo 0 – 6 Baixo 7 – 15 Médio 16 – 40 Alto 41 – 80 Muito Alto > 80 Interpretação do P-disponível do solo (extraído por Mehlich) para Paraná Considerações Finais No sistema plantio direto ocorre uma efeito de “memória” com as adubações no sulco de semeadura As frações lábeis do Po e o P da biomassa microbiana passam a ter contribuição expressiva no fornecimento de P para as plantas. Considerações Finais As respostas a P no preparo convencional são mais elevadas do que no plantio direto Os exstratores em uso parece não interpretar a “leitura da planta” Em áreas com plantio direto consolidado a profundidade de amostragem será relevante