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111 10 Fósforo e Adubos Fosfatados _________________________ O fósforo, da mesma forma que os nutrientes nitrogênio, potássio, cálcio, enxofre e magnésio, é classificado como um macronutriente para as plantas. O conteúdo de P nas plantas é sempre menor que o de N e de K e em geral semelhante aos de S, Mg e Ca; porém, pode ser um fator muito limitante do rendimento das culturas, nos solos ácidos. Isto se deve ao fato de que, apesar dos solos conterem grandes quantidades de P total, a sua disponibilidade para as plantas é muito pequena devido à tendência do P em formar compostos de muito baixa solubilidade no solo. 10.1 Funções na planta 2 4As plantas absorvem o P da solução do solo nas formas de íons H PO – 4e HPO . Após absorvido pela planta, o P permanece na forma de fosfato, 2– não modificando seu estado de oxidação, ao contrário do que ocorre com o N e o S, que são reduzidos no interior da planta. O radical fosfato no interior da planta pode estar como íon livre em solução, ligado a cátions metálicos formando compostos solúveis ou complexos insolúveis e, na forma mais importante, ligado a radicais orgânicos (fósforo orgânico). Os compostos fosfatados mais importantes são os ácidos nucléicos (ADN e ARN), fosfatos de inositol, fosfolipídios, di e trifosfato de adenosina (ADP e ATP) e fosfato de nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADP). Por fazer parte da constituição destes compostos orgânicos, o P é essencial para a divisão celular, a reprodução e o metabolismo vegetal (fotossíntese, respiração e síntese de substâncias orgânicas). Carlos Alberto Bissani et al. 112 Nas sementes, o P é armazenado principalmente na forma de fitina (sal de Ca e Mg do hexafosfato de inositol). Este composto é hidrolizado enzimaticamente durante a germinação e, então, o P na forma de íon fosfato livre pode ser utilizado pela planta em desenvolvimento. Como os processos metabólicos são muito intensos nos tecidos em desenvolvimento, o P, em geral, é encontrado em maiores concentrações nestes tecidos do que nos tecidos velhos. O P é bastante móvel na planta podendo, se necessário, ser deslocado de tecidos (ou partes) mais velhos para tecidos (ou partes) mais jovens. A concentração de P nos tecidos vegetais varia entre as espécies, sendo em geral maior nas sementes do que nas outras partes da planta. A concentração é tanto maior quanto maior for a disponibilidade de P no solo. No Anexo 3 é dado o teor de P considerado adequado para diversas culturas. 10.1.1 Sintomas de deficiência Quando há uma disponibilidade muito baixa de P no solo, as plantas apresentam redução de crescimento com sintomas visuais típicos de deficiência de P. De um modo geral, os sintomas visuais de deficiência são: plantas pouco desenvolvidas, má fecundação, maturação tardia dos frutos, falhas na granação em cereais, folhas de cor verde escura e muitas vezes arroxeadas. Apesar de muitas plantas (milho por exemplo) apresentarem estes sintomas visuais de deficiência, outras apresentam sintomas diferentes, tais como amarelecimento das folhas (cana-de-açúcar) e secamento e morte das folhas a partir das pontas (cebola). 10.2 Fósforo no solo No solo o P está presente nas fases sólida e líquida. Sendo o solo uma mistura de materiais orgânicos e inorgânicos, o P apresenta-se também em formas orgânicas e inorgânicas, tanto na fase sólida como na fase líquida (solução do solo). O P da solução do solo (P-solução) mantém-se em equilíbrio com o P da fase sólida (P-sólido). Devido a baixa solubilidade dos compostos fosfatados presentes no solo e à pequena quantidade de água que o solo retém (em geral menor que 30%), a quantidade de P da solução é muito baixa comparada com a de P-sólido. Apesar da baixa concentração de P-solução, as plantas retiram todo o P necessário para seu Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 113 desenvolvimento da solução do solo. Portanto, propriedades de solo como pH, teor de óxidos e outros fatores que afetam o equilíbrio P-sólido:P-solução, são de grande importância para a nutrição das plantas. 10.2.1 Formas de P no solo A quantidade total de P nos solos é bastante variável, dependendo principalmente do teor no material de origem do solo e da idade ou estádio de desenvolvimento do mesmo. Materiais com alto teor de P, como os basaltos, dão origem a solos com altos teores de P total. Quanto mais velho ou desenvolvido for o solo, maiores foram as perdas e maior é a tendência do solo apresentar baixas quantidades totais de P. Solos argilosos em geral possuem mais P que os arenosos. O P total da maioria dos solos varia entre 0,03 e 0,34% (300 e 3400 mg/dm de P), sendo que na sua quase totalidade está na forma sólida,3 constituindo compostos de P orgânico e de P inorgânico. O P da solução do solo é constituído principalmente de P inorgânico e sua concentração é geralmente menor do que 0,1 mg/dm .3 10.2.1.1 P orgânico Em grande parte dos solos, aproximadamente metade do P total está na forma de compostos orgânicos. Porém a variação entre solos é muito grande, podendo o P orgânico em solos com muito baixo teor de matéria orgânica representar apenas 4% do P total enquanto em solos orgânicos pode constituir aproximadamente 90% do P total. O P orgânico é originário dos restos de tecidos vegetais e animais incorporados ao solo. Geralmente a metade do P orgânico é constituída por fosfatos de inositol, um composto também encontrado nos vegetais. Fosfolipídios, ácidos nucléicos e açúcares fosfatados também têm sido isolados de solos, mas em quantidades muito pequenas (aproximadamente 1% ou menos do P orgânico). Os compostos que constituem aproximadamente a metade do P orgânico dos solos não foram ainda identificados. 10.2.1.2 P inorgânico Carlos Alberto Bissani et al. 114 O P inorgânico constitui aproximadamente 50% do P total na maioria dos solos; entretanto este teor pode variar de 10 a 96% do P total. Como o íon fosfato tem uma grande afinidade química pelos cátions Fe, Al e Ca, o P inorgânico do solo é quase todo constituído por compostos que têm íons fosfato ligado a estes cátions. Para esta ligação, que apresenta um forte caráter covalente, existem duas possibilidades: precipitação de um fosfato insolúvel de fórmula bem definida ou adsorção do íon fosfato à superfície de alguns minerais. A concentração do fosfato em solução depende do produto de solubilidade do composto formado. Os fosfatos de Ca são as apatitas, de 5 4 3fórmula geral Ca X(PO ) , podendo o X representar F (fluorapatita), OH – – (hidroxiapatita) ou Cl (cloroapatita).– A solubilidade das apatitas aumenta com o decréscimo do pH conforme a equação: 5 4 3 2 2 4Ca OH(PO ) + 7H W H O + 5Ca + 3H PO (10.1)+ 2+ – As apatitas, especialmente a fluorapatita, são minerais primários presentes nas rochas constituindo a fonte inicial de P no solo. Em solos ácidos, o P inorgânico em equilíbrio com o P-solução, está ligado com Fe e Al, principalmente pelo processo de adsorção. A adsorção consiste na ligação do íon fosfato ao Fe ou ao Al da superfície de óxidos (ou hidróxidos) ou às superfícies de argilas (montmorilonita, caulinita, etc). Os metais Fe ou Al que fazem parte da estrutura de óxidos ou argilas não estão completamente expostos na superfície, mas ligados a uma oxidrila ou a uma molécula de água. Portanto, a adsorção de P pode ser visualizada como uma troca por oxidrila conforme a equação 10.2. Esta reação indica que um aumento de pH (aumento da concentração d e OH ) faz a– reaçã o s e deslo car para a direit a , a u m entando a solub ilidade do P, que é deslocado para a solução: (10.2) Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 115 O fosfato pode ligar-se também à superfície de óxidos ou argilas por duas ligações. A quantidade de P-solução em equilíbrio com o P-sólido neste caso é muito menor. Nos solos muito intemperizados, grande parte do P- sólido encontra-se no interiorde precipitados de Fe e Al. Esta fração do P não é disponível para as plantas. Em muitos solos ácidos do sul do Brasil, até 50% ou mais do P inorgânico está nesta forma. Por estar imobilizado no interior das estruturas dos óxidos de Fe e de Al, esta fração do P dificilmente pode passar para a solução do solo, mesmo com a elevação do pH. 10.2.1.3 P da solução do solo A concentração de P na solução do solo é, na maior parte dos casos, menor que 0,1 mg/dm . Um estudo com solos do estado do Rio Grande do3 Sul, incluindo alguns que haviam sido recentemente adubados com P, indicou que a concentração de P na solução foi menor que 0,05 mg/dm . Em valores3 de pH variando de 4 a 7, o fosfato em solução encontra-se 2 4 4predominantemente nas formas de íons H PO e HPO . – 2- 10.2.2 Relação entre P-sólido e P-solução O P-sólido é constituído por compostos muito pouco solúveis (P- orgânico, sais precipitados, P adsorvido). Estes mantêm uma quantidade muito pequena de P na solução. Como foi visto anteriormente, o P-sólido está em equilíbrio com o P-solução. A baixa solubilidade do P-sólido indica que o P-solução deve ser muito pequeno e o P-sólido muito grande. O equilíbrio 10.3 dá uma idéia semiquantitativa das quantidades de P-sólido em equilíbrio com o P-solução: P-sólido P-solução 300-3400 mg/dm > 0,1mg/dm (10.3)3 3 Quando as plantas retiram P da solução do solo, o equilíbrio 10.3 é deslocado para a direita, ou seja, uma quantidade de P da fase sólida é solubilizada, tendendo a manter a concentração original de P na solução. De acordo com os princípios do equilíbrio químico, após a retirada de P da solução do solo pelas plantas, a quantidade de P liberado à solução pelo P-sólido é sempre menor que a quantidade previamente retirada da solução. Num processo de retirada contínua, ocorrerá uma redução gradual de P da solução do solo. Isto acontece com o cultivo dos solos quando não são feitas Carlos Alberto Bissani et al. 116 adubações fosfatadas para repor aos mesmos as quantidades de P extraídas pelas plantas. A adição de P solúvel ao solo provocará um aumento na quantidade de P na solução do solo, apesar de a maior parte do P adicionado ser a seguir insolubilizado. O aumento da concentração de P-solução e a capacidade de reposição do P-solução pelo P-sólido, à medida que as plantas absorvem o P- solução, proporcionam, portanto, as melhores condições de nutrição com este elemento. As formas de P-sólido que mais contribuem para o P-solução são as formas inorgânicas de P em contato com a solução, como o P adsorvido nas superfícies dos óxidos ou das argilas. O P orgânico, devido à sua baixa solubilidade, em geral é menos importante; entretanto, se o P orgânico for mineralizado pelos microrganismos, poderá contribuir para o P-solução, como ocorre em solos ácidos quando corrigidos (ver item 12.3.1 - p. 157). As relações quantitativas entre P-sólido e P-solução, além de variarem com a concentração de P na solução (ou com a quantidade de P adsorvido), também variam entre os diferentes tipos de solos. A Figura 10.1 mostra estas relações em três solos do estado do RS. Nota-se que aumentando o P adsorvido, o P-solução aumenta de maneira curvilinear e que para manter a mesma concentração de P na solução, o solo LBc necessita maior quantidade de P adsorvido do que o solo LVdf e este mais do que o solo PVd. As relações quantitativas entre P adsorvido e P-solução são características de cada solo. FIGURA 10.1 Relações entre P-solução e P adsorvido nos solos LBc (Vacaria), LVdf (S. Ângelo) e PVd (S. Jerônimo) (Depto de Solos, UFRGS). Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 117 10.2.3 Fatores que afetam as relações entre P-sólido e P-solução As relações quantitativas entre P-sólido e P-solução, como as exemplificadas na Figura 10.1, são afetadas por vários fatores. Destes, os mais importantes são: quantidade de P adicionado, composição do solo, pH e tempo de contato. 10.2.3.1 Quantidade de P adicionado ao solo Como foi visto na Figura 10.1, adicionando-se P solúvel ao solo, ocorre um aumento do P-sólido e também do P-solução. O aumento do P-solução será tanto maior quanto maior for a quantidade de P adicionado. O P-sólido atinge um valor máximo, variável conforme o solo. Este valor máximo é chamado de capacidade de adsorção máxima de P sendo uma característica de cada solo. A Figura 10.2 mostra que baixas adições de P ao solo aumentam pouco o P-solução, pois a maior parte do P adicionado é adsorvido. Observa-se que para que ocorra o mesmo aumento no P-solução, a quantidade de P a adicionar ao solo LBc é bem maior que a quantidade de P a adicionar ao solo PVd (B>A). Este fato é devido ao maior teor de óxidos de Al e Fe do Solo LBc do que do solo PVd. Esta transformação do P solúvel adicionado ao solo em P-sólido é, em geral, designada por fixação de P. Parte do P fixado é liberado para a solução do solo à medida que as plantas absorvem P, e, portanto, a fixação de P não deve ser vista como uma perda completa do P adicionado. A quantidade do P fixado que é liberada para a solução do solo é variável com o tipo de solo, sendo pequena em solos como o LBc e maior em solos como o PVd. Carlos Alberto Bissani et al. 118 FIGURA 10.2 Efeito da adição de P no P-solução em solos PVd (São Jerônimo) e LBc (Vacaria). 10.2.3.2 Tempo de contato do P adicionado com o solo Imediatamente após a adição de um adubo fosfatado solúvel, iniciam as reações de dissolução do adubo na solução do solo e a subseqüente transformação do P-solução em P-sólido (ligação dos íons fosfato com as superfícies de óxidos e argilas). Como mostra a Figura 10.3, inicialmente a concentração de P na solução é alta, devido à dissolução do adubo na solução do solo. Nos primeiros dias esta concentração decresce rapidamente e após decresce mais lentamente. Com o passar do tempo, por tanto, d e c r e s c e a disponibilidade do P adicionado para as plantas. Porém, na maior parte dos solos, o P adicionado a uma cultura pode ser em parte absorvido pelas culturas subseqüentes. Este é o efeito residual do P. Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 119 FIGURA 10.3 Efeito do tempo de contato do fósforo aplicado ao solo na concentração do P- solução. (Depto de Solos, UFRGS). Este efeito residual é tanto maior quanto maior for a quantidade de P aplicado, quanto mais lenta for a t r a n s f o r ma çã o d o P adicionado em P-sólido e, também, quanto menor for a proporção deste P-sólido que passar para formas muito insolúveis. 10.2.3.3 Tipo e quantidade de minerais presentes no solo Vários minerais presentes nos solos têm a propriedade de reter P na superfície. Destes, os mais importantes são os óxidos e hidróxidos de Fe e de Al e argilas (caulinita, vermiculita e montmorilonita). Os óxidos e hidróxidos de Fe e de Al têm uma capacidade de reter P muito maior que as argilas. Portanto, menor quantidade do P aplicado permanecerá na solução dos solos nos quais predominam os óxidos e hidróxidos (como os latossolos do Planalto Riograndense e do oeste de SC) do que na solução dos solos onde predominam as argilas 1:1 e 2:1 (como os solos da Depressão Central do estado do RS). Isto significa que, para se obter bons rendimentos com as culturas é necessário aplicar mais P nos solos com predominância de óxidos e hidróxidos de Fe e de Al do que nos solos com predominância de argilas 1:1 e 2:1. Carlos Alberto Bissani et al. 120 Solos muito arenosos retêm muito pouco P. A aplicação de adubos fosfatados solúveis (superfosfatos, DAP, etc.) pode ocasionar perda de P por lixiviação. É conveniente, nestes casos, a aplicação parcelada do P na forma solúvel, visto serem os fosfatos insolúveis menos eficientes em solos arenosos. 10.2.3.4 pH do solo A maior parte dos solos brasileiros não corrigidos apresenta pH de 4,0 a 5,5. São portanto bastante ácidos, sendo necessária a calagem para reduzir a acidez e, conseqüentemente, elevar os rendimentosdas culturas. Um dos efeitos benéficos da calagem de solos ácidos é o aumento da disponibilidade do P para as plantas, devido: a) à eliminação do Al trocável que causa danos à raiz de plantas sensíveis à toxidez por este íon e, conseqüentemente, dificulta a absorção do P e sua posterior translocação para a parte aérea; b) ao aumento da atividade microbiana, que provoca maior mineralização do P orgânico; e c) ao aumento da concentração de íons OH , os quais podem deslocar- o P adsorvido na superfície dos minerais para a solução (equilíbrio 10.2). Quando o pH do solo ultrapassa valores de 7,0 a 7,5, o P começa a precipitar na forma de hidroxiapatita, que também é bastante insolúvel. Isto faz com que a quantidade de P na solução do solo e, conseqüentemente, a sua disponibilidade para as plantas, decresça em valores de pH maiores que 7,0 (equilíbrio 10.1). A Figura 10.4 mostra a variação da disponibilidade de P para as plantas com o pH do solo. A calagem para elevar o pH de um solo ácido até aproximadamente 6,0 aumenta a disponibilidade do P nativo e do P aplicado ao solo. Entretanto, a maioria dos solos ácidos não possui quantidade de P nativo suficiente para proporcionar bons rendimentos; portanto, a prática de calagem, quando feita sem uma concomitante adubação fosfatada, geralmente não proporciona os resultados que se obtêm quando, além da calagem, se faz uma correta adubação fosfatada. Além disso, a quantidade de adubo fosfatado necessária para obter um bom rendimento das culturas é, em geral, menor em solos em que foi feita a calagem do que em solos que não receberam calcário. Este fato é exemplificado na Figura 10.5, em solo LVdf (S. Ângelo). Pode-se observar que a calagem produziu um aumento de rendimento equivalente à aplicação Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 121 2 5 2 5de 140 kg de P O /ha. Por outro lado, com a aplicação de 100 kg de P O /ha, houve um acréscimo de 65% do rendimento da soja devido à calagem (dados de 1º ano de cultivo - ver item 12.3.1 - p. 157). FIGURA 10.4 Efeito do pH do solo na disponibilidade de P para as plantas. FIGURA 10.5 Efeito da calagem e da adubação no rendimento de soja no solo LVdf (Santo Ângelo) (Depto de Solos, UFRGS, 1972). 10.3 Disponibilidade do P para as plantas Carlos Alberto Bissani et al. 122 A disponibilidade do P do solo para as plantas depende dos fatores que afetam o movimento do P da solução do solo até a superfície das raízes, da capacidade do solo manter P na solução e de outros fatores limitantes ao crescimento das plantas. 10.3.1 Movimento do P até a superfície das raízes Mais de 90% do P absorvido pelas plantas atinge a superfície das raízes por difusão (ver item 3.4.2 - p. 38). As raízes, à medida que crescem, absorvem o P-solução em contato com a sua superfície. A concentração de P na solução em contato com as raízes é, portanto, mais baixa que no resto da solução do solo. Esta diferença de concentração de P entre a solução em contato com a raiz e a solução mais afastada (1 a 2 mm de distância) faz com que o P se movimente por difusão em direção à superfície da raiz. À medida que o P se movimenta para a superfície das raízes para ser absorvido, uma certa quantidade de P da fase sólida é liberada para a solução, como esquematizado na Figura 10.6. FIGURA 10.6 Movimento do P da solução até a superfície da raiz. A equação que descreve o movimento do P-solução até a superfície da raiz por difusão foi estudada no Capítulo 3 (equação 3.1 - p. 38). Esta equação mostra os principais fatores que influenciam a absorção de P pelas raízes. A absorção de P é favorecida por: um sistema radicular amplo (maior área de raízes), um alto teor de água no solo (solos argilosos têm maior capacidade de reter água 1 2que os arenosos) e, sendo L constante, uma grande diferença entre C e C (alto teor de P na solução do solo). Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 123 1 À medida que a planta absorve P, o fator C (P-solução, na equação 3.1 - p. 38) tende a diminuir e, portanto, a absorção de P pela planta também tenderá a diminuir. Esta diminuição da absorção de P pela planta será tanto mais pronunciada, quanto menor for a capacidade do solo em liberar P da fase sólida para repor o P retirado pela planta da solução do solo. Esta propriedade do solo de manter o teor de P na solução é denominada de poder tampão de P do solo. O poder tampão de P dos solos argilosos é maior do que o dos solos arenosos (fator capacidade). Por este motivo, o teor crítico de P (nível crítico) é maior nos solos arenosos, no sistema de interpretação das análises de solo utilizado nos estados do RS e de SC (ver Capítulo 7, Figura 7.1 - p. 71). vPor terem os solos argilosos maior capacidade de reter água (a na equação de difusão - p. 38) do que os arenosos, a movimentação de P por difusão, é maior nos argilosos. Pode-se afirmar, portanto, que os solos argilosos são potencialmente mais férteis que os arenosos. 10.3.2 Métodos de avaliação da disponibilidade de P Vários métodos podem ser utilizados para avaliar a disponibilidade do P para as plantas. No Brasil são mais empregados: a extração do P do solo por soluções diluídas de ácidos fortes ou equilíbrio do solo com resina de troca catiônica. 2 4 O extrator de Mehlich-1 (H SO 0,0125 mol/L + HCl 0,05 mol/L) é utilizado pelos laboratórios de análise de solo dos estados do RS e de SC. Apresenta boa correlação com o P extraído pelas plantas quando os solos são agrupados em classes de textura [4.1]. A determinação do teor de argila é, portanto, necessária para a interpretação da análise do solo (Capítulo 7). Assim, a solução ácida extrai o P-solução e parte do P-sólido (adsorvido à superfície dos minerais). No procedimento de extração do fósforo por resina de troca aniônica, na forma de membrana, esta é deixada em contato com a suspensão do solo em água, com agitação lenta, por um período de 16 horas. Durante este período a resina adsorve o P da solução, que está em equilíbrio com o P- superficial, à semelhança do que ocorre no sistema solo-planta [6.2]. As relações entre o P do solo extraído por solução diluída de ácidos fortes ou por resina de troca e o P absorvido pelas plantas são mostradas na Figura 6.1, para solos do estado do RS. Carlos Alberto Bissani et al. 124 10.4 Adubos fosfatados Os adubos fosfatados podem ser classificados em: fosfatos naturais, termofosfatos, fosfatos solúveis e fosfatos parcialmente acidulados. 10.4.1 Fosfatos naturais São compostos encontrados na natureza que apresentam alto teor de fósforo. Podem ser minerais e orgânicos. Os fosfatos orgânicos foram os primeiros adubos fosfatados utilizados. 2 5 São obtidos por moagem de ossos de animais. Contêm 30 a 35% de P O total na forma de fosfato tricálcico. São produtos pouco solúveis em água e de reação lenta no solo. Devido ao seu alto valor nutritivo, são preferencialmente utilizados na fabricação de rações para animais. Os fosfatos naturais de origem sedimentar (de natureza não cristalina) apresentam boa disponibilidade de P para as plantas [10.7], sendo denominados comercialmente de fosfatos naturais reativos (Arad; Marrocos; Gafsa; Carolina do Norte, etc.). Podem ser utilizados na forma farelada (grãos de até 4,8 mm de diâmetro), o que facilita sua aplicação. Os fosfatos podem ser também de origem metamórfica e apresentar estrutura cristalina bem definida (apatitas), ou de origem sedimentar ou orgânica com cristais imperfeitos e com uma fração de íons fosfato na rede 3cristalina substituídos por íons CO (fosforitas). 2- As fosforitas são menos estáveis do que as apatitas e, por isso, podem ser aplicadas diretamente ao solo como fertilizante. TABELA 10.1 Teores totais e solúveis em ácido cítrico de alguns fosfatos naturais 2 5 Fosfato Forma P O total (%) 2 5 P O solúvel em ác. cítrico a 2%(1) Fosfato de Jacupiranga Apatita 35 2,6 Fosfato de Olinda Fosforita 26 5,2 Fosfato de Gafsa Fosforita 27 12,5(2) Fosfato de Patos de Minas Apatita 26 5,2 Relação adubo:soluçãode 1:300;(1) Fosfato natural reativo, comercializado em forma farelada.(2) Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 125 Os fosfatos naturais minerais são muito pouco solúveis em água e lentamente solúveis no solo. A disponibilidade do P dos mesmos é geralmente determinada em solução de ácido cítrico a 2%. Devem ser finamente moídos, aplicados a lanço e incorporados ao solo para apresentar boa eficiência agronômica [10.1]. Os fosfatos de natureza cristalina são bastante estáveis e pouco solúveis, não sendo utilizados para aplicação direta ao solo; são preferencialmente usados como matéria prima para a obtenção de fosfatos solúveis. 10.4.2 Termofosfatos São produtos de fusão de rocha fosfatada com rocha magnesiana em alta temperatura (1.450 C) seguida por resfriamento rápido com água. O0 2 5 adubo possui 17% de P O total sendo no mínimo 14% solúvel em ácido cítrico. Além do fósforo, contém 18 a 20% de Ca, 7% de Mg, além de Fe, Mn, Cu e Mo em menores quantidades. Um exemplo de termofosfato é a Escória de Thomas, um resíduo de siderurgia obtido no processo de eliminação do P contido no minério de ferro (impureza), em fornos revestidos por uma camada de dolomita, em alta 2 5 temperatura. O produto resultante contém 18-20% de P O total, sendo no mínimo 12% solúvel em ácido cítrico a 2%. A Escória de Thomas contém ainda 20 a 29% de CaO e pequenas quantidades de Mg e micronutrientes (Fe, Mn, B, Cu, Zn e Mo). 10.4.3 Fosfatos solúveis São adubos com maior solubilidade em água, obtidos pela reação de 2 4 2 4fosfatos naturais (apatitas) com ácidos fortes concentrados (H SO ou H PO ) 3 4ou pela neutralização do ácido H PO por amônia. A solubilidade do P contido nos fosfatos solúveis é expressa pela soma do P solúvel em água e a do P solúvel em citrato neutro de amônio (CNA). 2 5 2O superfosfato simples (SFS) contém 18% de P O (solúvel em H O), 2 4sendo obtido pela reação de apatita com H SO (reação simplificada): 2 4 2 4 2 2 4 2Apatita + H SO 6 [Ca(H PO ) . H O + CaSO .2H O] (10.4) O SFS contem tambem 18 a 20% de Ca e 11 a 12% de S. Carlos Alberto Bissani et al. 126 2 5 2O superfosfato triplo (SFT) contem 44 a 45% de P O (solúvel em H O 3 4+ CNA), sendo obtido pela reação de apatita com H PO (reação simplificada): 3 4 2 4 2 2Apatita + H PO 6 [Ca(H PO ) . H O] (10.5) O STF contém também 14% de Ca. Existem ainda outros adubos fosfatados solúveis, obtidos pela reação de ácido fosfórico com amônia. A reação de uma molécula de amônia com uma de ácido fosfórico forma o mono-amônio-fosfato (MAP); a reação de duas moléculas de amônia com uma de ácido fosfórico forma o di-amônio-fosfato (DAP): 3 3 4 4 2 4 NH + H PO 6 NH H PO (mono-amônio-fosfato - MAP) (10.6) 3 3 4 4 2 4 2NH + H PO 6 (NH ) HPO (di-amônio-fosfato - DAP) (10.7) Os fosfatos de amônio são considerados adubos mistos, pois além de P 2 5contêm N. O MAP e o DAP contêm 48 e 45% de P O , respectivamente. Os teores de N destes adubos são de 9% no MAP e de 17% no DAP. 10.4.4 Fosfatos parcialmente acidulados Com a finalidade de aproveitar melhor o ácido sulfúrico na solubilização da rocha fosfática, podem ser preparados fosfatos em que somente parte da apatita reage com o ácido para formar fosfato solúvel (reação 10.4, com 2 4quantidade sub-estequiométrica de H SO ). Entretanto, devido à baixa 2 4 solubilidade da apatita, a fração que não reage com o H SO não tem efeito sobre as culturas anuais. 10.5 Eficiência da adubação fosfatada A eficiência do adubo fosfatado depende de vários fatores, a saber: forma química, granulação, método de incorporação, propriedades do solo (acidez e capacidade de retenção do P), clima, quantidade de P aplicado, etc. 10.5.1 Forma química Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 127 As apatitas contêm P na forma tricálcica, de baixa solubilidade. O teor total de P nestes adubos (fosfatos naturais), portanto, não indica o poder fertilizante destes fosfatos. O P solúvel em ácido cítrico a 2% (na relação 1:100) expressa melhor o valor fertilizante destes fosfatos [10.2]. O valor fertilizante real dos fosfatos pode ser determinado com plantas, pelo índice de eficiência agronômica (IEA), calculado pelos valores do P absorvido pelas mesmas, em relação ao superfosfato triplo (solúvel) conforme a fórmula: P do tratamento - P da testemunha IEA = x 100 (10.8) P do S. triplo - P da testemunha Na Figura 10.7 são dados os valores do IEA de diversos fosfatos, obtidos em trabalho de campo, com 8 anos de duração. Pode-se observar que o IEA dos fosfatos naturais brasileiros sem tratamento variou de 8 a 76%. Estes fosfatos necessitam, portanto, de tratamento prévio (térmico ou químico) para solubilizar o fósforo. Pode-se observar também na Figura 10.7 que o IEA foi maior no caso da pastagem de gramínea (andropógon), devido ao maior período de absorção de P pelas raízes e à sua maior capacidade de extração de P do solo. FIGURA 10.7 Í n d i c e d e e f i c i ê n c i a agronômica (IEA) de alguns fosfatos, aplicados em pó e misturados na camada superficial em latossolo de Cerrado, na quantidade de 88 2 5kg/ha de P O total [10.3]. Carlos Alberto Bissani et al. 128 10.5.2 Granulação A granulação facilita a aplicação e aumenta a eficiência dos fosfatos solúveis, devido à menor fixação de P. A concentração de P-solução na proximidade dos grânulos do adubo é mantida alta devido à saturação do P- sólido. Esta condição é necessária para as plantas anuais, de crescimento rápido, que requerem grandes quantidades de P num período curto. A eficiência destes fosfatos é maior com a calagem, como foi discutido anteriormente. A granulação dos fosfatos pouco solúveis (fosfatos naturais) reduz a sua eficiência para as culturas anuais. Resultados de vários experimentos de campo conduzidos no estado do RS utilizando fosfato de Gafsa granulado indicam que a redução da eficiência é de aproximadamente 50% no primeiro ano, com culturas anuais [10.1; 10.4]. Nas culturas seguintes a eficiência equivale à obtida com o superfosfato triplo, devido ao revolvimento do solo e à conseqüente mistura solo-adubo (em sistema de cultivo convencional). 10.5.3 Método de aplicação A maneira como se aplica o adubo fosfatado ao solo pode ter grande influência na sua disponibilidade para as plantas. Podem ser utilizados três métodos para aplicar os adubos ao solo: a lanço e com incorporação uniforme ao solo, em linha e em cobertura. 10.5.3.1 A lanço e incorporação uniforme Este método consiste em espalhar uniformemente o adubo na superfície do solo e a seguir lavrar e gradear para obter uma incorporação uniforme do fertilizante ao solo da camada arável (15 a 20 cm superficiais). O adubo distribuído na camada arável aumentará o teor de P da solução de toda a camada, proporcionando assim maior volume de solo com boas condições para as raízes se nutrirem e se desenvolverem. Isto favorece o aumento do sistema radicular, proorcionando maior quantidade de P Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 129 absorvido (ver equação de difusão - p. 38) e também melhor uso da água do solo pelas plantas. A desvantagem deste método de aplicação para os fosfatos solúveis é a reação rápida com o solo, ocorrendo maior retenção do P na fase sólida. Entretanto, este método deve ser utilizado na adição de fosfato natural (em pó) para propiciar maior contato entre o solo e as partículas do adubo. A aplicação de adubo na forma de pó requer a utilização de equipamento especial, devendo ser feita somente em período sem vento. O adubo na forma de pó não pode ser utilizado para a formulação de misturas com adubos granulados. A elaboração de produtos granulados com fosfato natural, mesmo com grânulos pequenos (1,4 - 2,0 mm) reduz muito a eficiência destes fosfatos [10.6]. 10.5.3.2 Em linha Neste método, o aduboé aplicado com semeadora-adubadora numa linha localizada a aproximadamente 5 cm ao lado e 5 cm abaixo da linha de sementes. Apresenta as seguintes vantagens: a) não necessita de operação especial para a aplicação do adubo, já que é executada junto com a semeadura; b) a reação do adubo com o solo é mais lenta, devido ao seu menor contato com o solo (menor “fixação" durante o ciclo da planta); e c) a alta concentração de P junto às raízes proporciona boas condições de nutrição para a planta no início do crescimento. As desvantagens da aplicação do adubo em linha são: a) o sistema radicular tende a ficar reduzido se o solo é muito deficiente em P, o que pode provocar o tombamento de plantas; b) a disponibilidade de água para as plantas fica reduzida devido à exploração de menor volume de solo pelas raízes; c) a quantidade de P absorvido pode ser menor do que na aplicação a lanço devido à menor extensão do sistema radicular; e d) as quantidades de P que podem ser utilizadas são menores (no 2 5máximo 80 a 100 kg de P O /ha), devido ao efeito salino do adubo sobre as raízes das plantas. Caso seja necessário aplicar uma quantidade elevada de P (>100 kg de 2 5P O /ha), recomenda-se aplicar parte do P solúvel (granulado) a lanço e parte em linha, após a correção da acidez do solo. Carlos Alberto Bissani et al. 130 10.5.3.3 Em cobertura A aplicação em cobertura consiste em espalhar o adubo a lanço ou em linha na superfície do solo quando a cultura já está estabelecida. A adubação em cobertura é utilizada nos sistemas de plantio direto ou cultivo mínimo e em pastagens. Entretanto, o P é muito pouco móvel no solo, e somente as raízes superficiais podem absorver o P aplicado. A manutenção do teor adequado de P na camada superficial do solo é feita por ciclagem biológica. 10.5.4 Propriedades do solo A eficiência de fertilizantes fosfatados solúveis é menor em solos ácidos, que possuem alta capacidade de retenção de P. Solos com altos teores de óxidos de Fe e de Al em geral apresentam estas condições. A calagem aumenta a eficiência do adubo fosfatado solúvel, conforme foi visto anteriormente, tanto no primeiro ano como nos anos subseqüentes (efeito residual). O efeito residual do adubo fosfatado diminui com o tempo, devido ao aumento da estabilidade das ligações do fosfato com os óxidos e argilas. Na Figura 10.8 é mostrado o decréscimo do efeito residual da adubação fosfatada em solos do estado do RS (com calcário). A obtenção de dados de efeito residual é importante para a elaboração das tabelas de adubação. FIGURA 10.8 Efeito residual de uma dose de fósforo aplicada na primeira cultura sobre as culturas seguintes [10.5]. Fertilidade dos Solos e Manejo da Adubação de Culturas 131 10.6 Expressão do teor de fósforo em adubos 2 5O teor de P em adubos minerais fosfatados é expresso em P O , embora este composto não ocorra em adubos, por ser instável. 2 5As recomendações de adubação são feitas também em kg de P O /ha 2 5 (Anexo 5). Como o P O contém 43,7% de P, pode-se utilizar o fator de 100/43,7 = 2,29, para calcular o teor de P em adubos fosfatados. Por 2 5 exemplo, um adubo com 32% de P O contém 32/2,29 = 14,0% de P. Geralmente o teor de P dos adubos orgânicos e do tecido de plantas é 2 5 expresso em % de P (m/m). O equivalente em P O é calculado multiplicando- se o teor de P por 2,29. 10.7 Você sabia? 10.7.1 Eficiência de absorção Calcule a eficiência de absorção do P (do superfosfato triplo) pela aveia no experimento apresentado no Anexo 7. Por que este valor é menor que o do N (item 12.5.5)? Que valor pode ser esperado em solo argiloso? Page 1 Page 2 Page 3 Page 4 Page 5 Page 6 Page 7 Page 8 Page 9 Page 10 Page 11 Page 12 Page 13 Page 14 Page 15 Page 16 Page 17 Page 18 Page 19 Page 20 Page 21
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