Granulometria e doses de calcário em diferentes sistemas de manejo

Granulometric fractions and lime rates in conventional and no-tillage system

SOLOS

Granulometria e doses de calcário em diferentes sistemas de manejo

Granulometric fractions and lime rates in conventional and no-tillage system

José Ricardo Pupo Gonçalves^I; Adônis MoreiraII, ^*; Leonardo Theodoro Bull^III; Carlos Alexandre Costa Crusciol^III; Roberto Lyra Villas Boas^III

^IEmpresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Meio Ambiente), Jaguariúna, São Paulo, Brasil

^IIEmpresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Soja), Cx. Postal 231, 86001-970, Londrina, Paraná, Brasil

^IIIFaculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Botucatu, São Paulo, Brasil

RESUMO

A utilização de calcário em plantio direto é um dos problemas na adoção desse método de manejo do solo. O trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nas propriedades químicas do solo cultivado nos sistemas de plantio convencional (SCC) e plantio direto (SPD), em função da granulometria e de doses de calcário dolomítico aplicado em superfície. Os experimentos foram realizados por três anos agrícolas em Latossolo Vermelho distrófico, em área de pastagem de Urochloa decumbens, com cultivo de milho em sucessão com aveia preta e triticale. O delineamento experimental utilizado foi os blocos casualizados em parcelas sub-subdivididas, com quatro repetições. Foram realizadas análises químicas (pH, Ca, Mg, H+Al e saturação por bases) do solo coletado nas camadas de 0-5 cm, 5-10 cm, 10-20 cm e 20-40 cm aos 12, 24 e 36 meses após a implantação dos experimentos. Os resultados evidenciaram alterações nas propriedades químicas do solo, com aumento significativo do pH, Ca e Mg trocáveis, saturação por bases e redução da acidez potencial até 10 cm de profundidade no SPD, com diferenças significativas em relação ao SCC. Nas profundidades de 10-20 cm e 20-40 cm, houve inversão, e os efeitos na neutralização da acidez do solo foram mais pronunciados no SCC que no SPD. A utilização de calcário com PRNT de 95% proporcionou melhor neutralização da acidez do solo até 10 cm de profundidade. A aplicação em superfície do corretivo da acidez antes da implantação do SPD não foi suficiente para elevar a saturação por bases em nível almejado para a cultura do milho.

Palavras-chave: acidez do solo, pH, calagem, saturação por bases, manejo do solo.

ABSTRACT

The use of limestone in no-tillage system usually causes great problems in soil management. The objective of this work was to evaluate the changes in the chemical properties of the soil under no-tillage (NTS) and conventional tillage system (CTS) due to granulometric fraction [Effective Calcium Carbonate (ECC) = 95% and 56%] and three rates (95% ECC = 1.2, 2.4 and 3.6 t ha^-1 and 56% ECC = 2, 4 and 6 t ha^-1) of dolomite lime applied in surface two months prior to system implantation. The experiment was carried out in a split-plot design with four replications in a dystrophic Red Latosol (Oxisol) during three years, in area of pasture of Urochloa decumbens using a succession of corn and black oat. The soil chemical characteristics (pH, Ca, Mg, H+Al and base saturation) were analyzed in 12, 24 and 36 months before each sowing in the depths 0-5 cm, 5-10 cm, 10-20 cm and 20-40 cm. The results evidenced alterations in soil chemical properties with pH increase, exchangeable calcium and magnesium, base saturation, and reduction of potential acidity up to 10 cm of depth in NTS, with significant differences in relation to CTS. In the depths of 10-20 cm and 20-40 cm, there was an inversion, and the effects in the neutralization of soil acidity were more pronounced in the CTS than the NTS. The application of lime with 95% ECC showed better neutralization of soil acidity up to 10 cm of depth. The use of lime with 95% ECC provided better neutralization of the acidity of the soil up to 10 cm of depth. The corrective application in surface before the implantation of SPD was enough to elevate the base saturation for levels adapted for the corn yield.

Keywords: soil acidity, pH, liming, base saturation, soil management.

Introdução

Um dos principais problemas para o cultivo no sistema plantio direto é que grandes áreas do território brasileiro são de solos ácidos que apresentam deficiência generalizada de bases trocáveis (Ca, Mg, K), níveis tóxicos de Al, baixa capacidade de troca de cátions e baixos teores de matéria orgânica, características pouco favoráveis para o crescimento das plantas (GOEDERT, 1987). Para minimizar esse efeito, é feita, antes da introdução desta técnica de manejo, a correção da acidez do solo em profundidade, mantendo o pH e os teores de Ca e Mg em níveis considerados adequados (MIRANDA et al., 2005).

Pela reduzida mobilização do solo no sistema de plantio direto, ocorre acúmulo de resíduos vegetais e nutrientes na superfície, que promove modificações na quantidade de matéria orgânica, temperatura, e umidade do solo em relação ao sistema convencional (SÁ, 1996; SILVA; LEMOS, 2008). Essas modificações ocorrem de forma gradual e progressiva, a partir da superfície do solo, e interferem tanto na disponibilidade de nutrientes quanto no processo de acidificação do solo (AMARAL; ANGHINONI, 2001). Além disso, algumas características intrínsecas dos solos, principalmente, aquelas relacionadas ao tamponamento, afetam a profundidade de atuação das reações de produtos da dissolução dos corretivos, que em alguns casos podem atingir camadas de até 60 cm de profundidade (ERNANI et al., 2001).

Após alguns anos de cultivo, no sistema de plantio direto, ocorre diminuição do pH na camada superficial do solo e, concomitantemente, o aparecimento de alumínio trocável em níveis tóxicos para as plantas, o que torna necessária a intervenção mediante à aplicação de corretivos para a viabilidade do sistema (ALLEONI et al., 2005). Por isso, a aplicação de calcário tem mostrado efeito na neutralização da acidez do solo em superfície, tornando a prática da calagem um dos principais questionamentos nesse sistema de produção. De acordo com Miyazawa et al. (2000), a aplicação superficial de calcário tem sido um problema relativo pela liberação de compostos hidrossolúveis capazes de potencializar o efeito da calagem, aumentando o volume de solo corrigido.

Mesmo com essa observação, os materiais utilizados como corretivos da acidez do solo são pouco solúveis e os produtos da reação do calcário com o solo têm mobilidade limitada (CAIRES et al., 2000), contudo diversos autores têm relatado o caminhamento de cátions no perfil do solo. Dependendo do tipo de metodologia empregada na recomendação para a calagem, a quantidade de calcário dependerá da análise de solo, da granulometria do calcário, teor de MgO e CaO, textura do solo, da exigência da cultura e do sistema de produção (TOMÉ JÚNIOR, 1997).

A velocidade de reação do corretivo e seu efeito residual são grandezas inversas, que se contrapõem, e os materiais finamente divididos reagem mais rapidamente no solo, e o efeito é mantido por um período mais curto do que os materiais que contêm razoável quantidade de partículas mais grossas. No sistema convencional, o corretivo deve ser espalhado de forma mais homogênea possível sobre o terreno e incorporado, devendo ser aplicado de uma só vez, realizando uma pré-mistura com grade, e, a seguir, de preferência com o solo úmido, aração profunda para completar a incorporação (RAIJ et al., 1996), o que não ocorre com o plantio direto, onde o plantio é feito em sulcos sobre a palhada (MIRANDA et al., 2005).

O presente trabalho teve por objetivo avaliar alterações nas propriedades químicas de um solo cultivado com milho em sucessão com cereal de inverno em sistemas plantio convencional e plantio direto, promovidas pelas doses e granulometria do calcário dolomítico aplicado em superfície na fase de implantação do sistema.

Material e métodos

O experimento foi realizado em solo classificado como Latossolo Vermelho distrófico localizado na Fazenda Experimental da Faculdade de Ciências Agronômicas - Unesp, Município de Botucatu, Estado de São Paulo, cuja localização geográfica está definida pelas coordenadas 22°58'55''S e 48º23'22''W. A altitude média é de 775 m, com 5% de declividade e clima do tipo Cfa, segundo a classificação de K√eppen, subtropical, com verões quentes e úmidos, invernos frios e secos. Por ocasião da instalação do experimento, o solo encontrava-se ocupado há vários anos por pastagem composta por Urochloa decumbens Stapf.

A análise granulométrica do solo foi realizada na camada de 0-20 cm, discriminando as seguintes características: argila, 590 g kg^-1; silte, 360 g kg^-1; areia, 50 g kg^-1. Antes da instalação dos experimentos foram realizadas análises químicas do solo (RAIJ et al., 2001) das camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm (Tabela 1).

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em parcelas sub-subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram definidas por dois sistemas de cultivo: a) sistema de cultivo convencional (SCC), consistindo em preparo do solo com uma aração e duas gradagens, sendo uma após a aração e outra antes da semeadura; b) sistema de cultivo sem preparo do solo, com semeadura direta (SPD). As subparcelas foram constituídas pela aplicação de calcário dolomítico (20,5% de CaO; 13,6% de MgO) em três doses antes da instalação das culturas: D1 - 1,2; D2 - 2,4 e D3 - 3,6 t ha^-1 com PRNT de 95% e D1 - 2, D2 - 4 e D3 - 6 t ha^-1 com PRNT de 56%, correspondentes a 1/3, 2/3 e 3/3 da dose recomendada para elevar a saturação por bases a 70% (RAIJ et al., 1996).

O calcário foi aplicado em novembro de 1998, superficialmente nas parcelas em SPD sobre palhada de Urochloa decumbens. Nas parcelas em SCC, metade das doses foi aplicada antes da aração e a outra metade antes da gradagem, incorporando-se até 20 cm de profundidade por meio de arado de discos e grade leve.

Em dezembro do mesmo ano foi semeado milho (Zea mays L.), o que se repetiu por mais três anos agrícolas: 1999/2000, 2000/2001 e 2001/2002. Foram utilizadas sementes de milho híbrido CO 32 no primeiro ano e AG 9010 no segundo e terceiro anos de cultivo. O manejo da área foi executado de acordo com o sistema de cultivo adotado: aração e gradagem nas parcelas de SCC e dessecação química da cobertura vegetal nas parcelas de SPD, utilizando-se o herbicida glyphosate na dose de 1.440 g de i.a. ha^-1. No inverno do primeiro e do terceiro anos foi cultivada aveia preta (Avena strigosa Scherb.) e, no inverno do segundo ano, foi cultivado triticale (Triticosecale rimpaui Wittm), visando à formação de cobertura vegetal do solo.

Antes do plantio e após a colheita foram retiradas amostras nas profundidades 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, de acordo com métodos descritos por Raij e Quaggio (1983). As amostras de terra após secas ao ar e passadas em peneiras de malhas de 2,0 mm, foram levadas ao laboratório para realização das análises químicas (pH, K, Ca, Mg, H+Al) (RAIJ et al., 2001).

Os dados resultantes dos atributos químicos do solo pH, Ca, Mg, H+Al e V% apresentaram distribuição normal e foram submetidos à análise de variância (ANOVA), teste F e comparação de médias com o teste de Tukey a 5% de probabilidade (PIMENTEL GOMES; GARCIA, 2002). As profundidades foram analisadas e comparadas dentro de cada tratamento pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Foram realizadas análises de regressão (p < 0,05) com os teores de cálcio e a saturação por base 24 meses após aplicação do calcário.

Resultados e discussão

Os resultados indicaram alterações nas propriedades químicas do solo (pH, Ca, Mg, H+Al e saturação por bases - V%) em profundidade após a calagem, independentemente do manejo adotado e da granulometria do calcário (Tabelas 2, 3, 4, 5, 6 e 7). Para os fatores sistema de cultivo e granulometria, os valores de pH foram diferentes (p £ 0,05) na camada de 0-5 cm até 24 meses após a aplicação do calcário, e, aos 12 meses os valores de pH foram mais elevados em SPD que em SCC na camada 0-5 cm e, aos 24 meses, o índice pH foi mais elevado não só na camada 0-5 cm, mas na camada 5-10 cm. Mesmo apresentando baixa solubilidade, o corretivo aplicado em superfície alterou a acidez e a disponibilidade de Ca, Mg, H+Al e V na camada de 0 a 5 cm de profundidade. Tal resultado corrobora os obtidos por Miranda et al. (2005), e com as reações de neutralização descritas em experimentos realizados com calagem por Oliveira e Pavan (1996), Caires et al. (2003), Fidalski e Tormena (2005) e Kaminsk et al. (2005) em sistemas de plantio direto.

Com relação à granulometria, corroborando Raij (1991), foram constatados na camada superficial do solo valores de pH mais elevados nos tratamentos utilizando calcário com granulometria mais fina (PRNT de 95%) do que com calcário com PRNT de 56% aos 24 meses após a aplicação do calcário, o mesmo foi observado em relação às doses (Tabelas 2 e 3). Os efeitos na acidez potencial foram alterados pelo sistema de cultivo, com reduções mais pronunciadas no SPD (Tabela 4). No primeiro ano, foi significativo apenas na camada superficial, enquanto no segundo ano, os efeitos foram verificados até 20 cm de profundidade e, no terceiro, houve alterações na profundidade de 20-40 cm, indicando efeito da reação em maiores profundidades.

Os valores nas diferentes granulometrias indicaram pequena movimentação do calcário no SPD, com valores não significativos do pH, Ca e Mg até a profundidade de 0-10 cm (Tabela 2). Em relação às condições iniciais do solo, os efeitos benéficos da calagem sobre o pH permaneceram por até 36 meses até 10 cm de profundidade, não alterando, contudo, os índices de pH nas camadas inferiores.

A movimentação do calcário por movimentação física das partículas do calcário e da sua dissolução no solo, via movimentação da solução depende dos fatores tempo e doses e, segundo Rheinheimer et al. (2000), enquanto existirem cátions ácidos (H⁺, Al³⁺, Fe²⁺ e Mn²⁺), a reação de neutralização da acidez fica limitada à camada superficial, retardando o efeito em subsuperfície, visto que os íons OH^- e HCO₃^- provenientes da dissociação do calcário são rapidamente consumidos pelos cátions ácidos e somente migram para porções inferiores em pH maior que 5,0, situação observada no presente trabalho. No entanto, para Oliveira e Pavan (1996) e Miyasawa et al. (2000), os radicais provenientes da matéria orgânica podem formar compostos estáveis com os cátions da reação do calcário, movimentando-os para a subsuperfície.

A acidez potencial foi alterada pela aplicação do calcário (Tabela 4), em que nos três anos avaliados com diferenças entre os sistemas de cultivo, em que estas foram mais pronunciadas até 24 meses após a aplicação do calcário. Aos 24 meses após a aplicação do calcário, tanto na camada de 0-5 cm como na camada de 5-10 cm, os valores foram maiores no SPD que no SCC, enquanto, aos 36 meses após a aplicação os sistemas de cultivo apresentaram comportamentos semelhantes. No entanto, na camada 10-20 cm, os valores de acidez potencial verificados para calcário com PRNT de 56% foram mais elevados que para calcário com PRNT de 95%.

A redução e a manutenção da acidez potencial por períodos mais longos têm sido observadas em regiões que utilizam manejo com plantio direto. Oliveira e Pavan (1996), em experimentos realizados num Latossolo Vermelho, textura argilosa, cultivado por três décadas no sistema convencional no Estado do Paraná, com aplicação do calcário em superfície, verificaram aumentos no pH, bem como nos teores de cálcio e magnésio, além de redução do Al³⁺, até a profundidade de 40 cm. Tais efeitos da calagem foram observados após oito meses e se mantiveram por um período de 50 meses.

Na camada 0-5 cm, 24 meses após a aplicação, tanto nos tratamentos com calcário com PRNT de 95% como no de 56%, a acidez potencial foi mais em SCC. Na camada 5-10 cm, os tratamentos com calcário de maior granulometria apresentaram valores da acidez potencial maiores em SCC que em SPD. Em geral, houve tendência de elevação da acidez potencial nas camadas superficiais do solo no SCC do que no SPD, ocorrendo inversão nas camadas mais profundas (Tabela 4). Esse resultado pode ser atribuído a não incorporação do calcário nos tratamentos em SPD, uma vez que, não havendo incorporação, a quantidade recomendada para a camada de 0-20 cm de solo fica quase inteiramente depositada na superfície.

A calagem promoveu alterações nas concentrações de cálcio e magnésio com efeitos significativos nos três anos avaliados (Tabelas 2 e 5). Aos 12 e 24 meses após a aplicação, verificou-se maior concentração de cálcio na camada superficial do solo em SPD. Na camada 10-20 cm de profundidade, aos 12 meses da aplicação, os valores foram mais elevados em SCC do que no SPD, o mesmo acontecendo aos 24 meses na camada 5-10 cm.

Mesmo aplicando 60% a menos de calcário, houve diferença aos 24 meses após a aplicação nas camadas de 0-5 cm e 5-10 cm de profundidade, com valores de Ca mais elevados nos tratamentos com calcário com PRNT de 95% do que com PRNT de 56%, fatores, como maior superfície específica aumentaram a disponibilidade do nutriente no complexo de troca. Na interação entre sistema de cultivo e granulometria, verificaram-se, nas coletas realizadas 24 meses após a aplicação do calcário no SPD, que o calcário com PRNT de 95% proporcionou valores mais elevados na camada 0-5 cm em relação aos tratamentos utilizando SCC e calcário com PRNT de 56% (Tabela 5). A velocidade de reação afetou diretamente a concentração de Ca trocável no solo, uma vez que o calcário com menor granulometria permitiu que o cálcio ficasse disponível mais rapidamente.

Os sistemas de cultivo e granulometria, exceto na cama de 0-5 cm em que ocorre maior concentração de calcário no SPD não foram encontradas diferenças significativas (p £ 0,05) aos 12 e 24 meses após a aplicação do corretivo. Somente após 36 meses, quando aplicada a maior dose (D3), os valores de Ca trocável em SPD foram maiores que em SCC (Tabela 2).

Os teores de Ca e Mg trocáveis indicam a presença de caminhamento desses íons no perfil do solo. Comportamentos similares foram verificados por Caires et al. (2000), em estudos de calagem em superfície em SPD na região de Ponta Grossa, Estado do Paraná, onde a calagem resultou em aumentos significativos no pH, Ca, Mg, saturação por bases e redução significativa nos teores de H+Al trocável até profundidade de 60 cm. Na mesma região, Oliveira e Pavan (1996) relataram redução da acidez até 40 cm de profundidade, 32 meses após a aplicação do calcário.

Assim como para o Ca trocável, os valores para o Mg trocável foram superiores na camada 0-5 cm no SPD, aos 12 e 24 meses após a aplicação do calcário. Por outro lado, o SCC apresentou valores de Mg trocável mais elevados que o SPD, aos 12 meses, nas camadas 10-20 e 20-40 cm e, aos 24 meses, na camada 20-40 cm (Tabelas 5 e 6). Na interação entre sistema de cultivo "versus" PRNT, o SPD apresentou teores mais elevados camadas 0-5 e 5-10 cm, quando aplicado calcário com PRNT de 56%. No entanto, quando aplicado calcário com PRNT de 95%, esta diferença ocorreu somente na camada 0-5 cm.

A quantidade de calcário aplicado influenciou na movimentação do corretivo no perfil do solo, uma vez que, somente nas maiores doses houve significância na redução da acidez e disponibilidade de Ca e Mg. Rheinheimer et al. (2000), em estudos sobre pastagem nativa na região Sul do Brasil, verificaram que a aplicação de calcário em superfície no Argissolo distrófico criou uma frente alcalinizante que avançou em profundidade, proporcionalmente à dose e ao tempo empregado, porém não ocorreu migração dos efeitos no perfil do solo quando a quantidade aplicada em superfície foi menor do que a necessidade para neutralizar o Al trocável das camadas adjacentes. Esses autores verificaram que os teores de Mg trocável verificados foram semelhantes entre SPD e SCC quando aplicadas doses pequenas de calcário, mas quando aplicadas doses maiores (8,5 e 17 t ha^-1), os níveis de Mg trocável foram maiores somente na profundidade de 0-5 cm e menores abaixo de 10 cm, comparativamente à incorporação do calcário.

Apesar dos efeitos do caminhamento do calcário ao longo do perfil do solo, relatos indicam que a correção da acidez do solo em SPD fica restrita à camada superficial do solo. PÖTTKER e Ben (1998) verificaram que a ação do calcário, 36 meses após a aplicação do corretivo, ficou limitada à camada 0-5 cm. Muzzili (1983), em Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho Escuro, observou que a distribuição de Ca e Mg mostrou tendência à diminuição gradativa da disponibilidade em profundidade, enquanto no Latossolo Roxo, a maior concentração de Ca e Mg ficaram restritas aos primeiros 5-10 cm, ao passo que no Latossolo Vermelho-Escuro, a maior concentração em SPD ocorreu até a camada 15 cm de profundidade.

Similar ao ocorrido com os elementos Ca e Mg, a saturação por bases (V%) foi influenciada pela aplicação de calcário (Tabela 6). Na camada superficial do solo, a saturação por bases foi maior em SPD aos 12 meses da aplicação do calcário, com efeitos mais pronunciados aos 24 meses da aplicação (Tabela 6). Aos 12 meses, os valores de V% nos tratamentos com PRNT de 95 e 56% até 10 cm de profundidade foram equivalentes, enquanto, aos 24 meses, pela maior reatividade, houve redução dos valores de V% com a utilização de calcário com PRNT de 56%, e incremento quando utilizado calcário com PRNT de 95%. Os efeitos proporcionados pelas doses foram significativos na camada superficial do solo, assim, como a reatividade diferenciada verificada com aplicação de calcário com menor PRNT na dose D1 (1,2 t ha^-1 - PRNT 95% e 2,0 t ha^-1 - PRNT 56%). A incorporação do corretivo foi o fator mais efetivo na reatividade do calcário, tornando o sistema de cultivo mais determinante que a granulometria (Tabela 7).

Na camada 5-10 cm, os efeitos sobre a saturação por bases, aos 24 meses após a aplicação do calcário, foram significativos com calcário de PRNT de 56% nas doses D2 e D3. Aos 36 meses após a aplicação do calcário, as diferenças foram diminuindo e, na camada 5-10 cm, a utilização de calcário com PRNT de 95% foi mais eficiente na elevação da saturação por bases (Tabela 6).

Conclusão

Os efeitos da aplicação do calcário em superfície perduram por mais de 24 meses, no entanto a sua ação no perfil do solo não é uniforme. Mesmo com menor efeito residual, o calcário com PRNT 95% apresenta maior reatividade tanto em sistema de plantio direto como em cultivo convencional, quando comparado com o calcário com PRNT 56%. A aplicação em superfície do corretivo da acidez antes da implantação do SPD não foi suficiente para elevar a saturação por bases em nível almejado para a cultura do milho.

Agradecimentos

À Fapesp, pelo suporte financeiro e pela concessão de bolsa ao primeiro autor.

Received on May 28, 2008.

Accepted on August 30, 2009.

License information: This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  24 Maio 2011
• Data do Fascículo
  Jun 2011

Histórico

• Recebido
  28 Maio 2008
• Aceito
  30 Ago 2009