Efeito dos fosfatos naturais alvorada, catalão, patos e arad na produção de massa seca de milho em casa-de-vegetação

Effect of Alvorada, Catalão, Patos and Arad phosphates in dry matter production of maize greenhouse conditions

EFEITO DOS FOSFATOS NATURAIS ALVORADA, CATALÃO, PATOS E ARAD NA PRODUÇÃO DE MASSA SECA DE MILHO EM CASA-DE-VEGETAÇÃO¹

M.S. de CAMARGO^2,3; R.I. SILVEIRA⁴

²Pós-Graduanda do Depto. de Ciência do Solo-ESALQ/USP.

³Depto. de Ciência do Solo-ESALQ/USP, C.P. 9, CEP: 13400-970 - Piracicaba, SP.

⁴Bolsista da CAPES.

RESUMO: A comparação do comportamento de fosfatos naturais foi feita com a avaliação da produção de massa seca em plantios de milho em vasos (3kg), contendo um Podzólico Vermelho Amarelo, sob condições controladas de casa-de-vegetação. Quatro fosfatos naturais (Alvorada, Catalão, Patos e Arad) foram utilizados em três doses de P (100, 150, e 200 mg kg^-1), calculadas com base no fósforo solúvel extraído pelas solubilidades das relações fosfato: solução extratora (g de fosfato mL^-1 de ácido cítrico 2%): 1:100; 1:200 e 1:400. O fosfato Alvorada apresentou a maior produção de massa seca inicial, superando os demais fosfatos naturais, inclusive o superfosfato triplo, e não diferindo do fosfato Arad no segundo plantio. A solubilidade em ácido cítrico 2% (1:100) é um importante parâmetro para predição do comportamento de fosfatos naturais de diferentes origens geológicas. A recomendação de adubação fosfatada utilizando quantidades iguais de fosfatos naturais não é adequada, pois têm comportamento diferenciado devido às variações na composição química e mineralógica.

Descritores: fosfato natural, solubilidade, ácido cítrico 2%, milho

EFFECT OF ALVORADA, CATALÃO, PATOS AND ARAD PHOSPHATES ON DRY MATTER PRODUCTION OF MAIZE UNDER GREENHOUSE CONDITIONS

ABSTRACT: A comparison between natural phosphates was performed by dry matter production in maize sowed pots (3kg) containing an Ultissol, under greenhouse conditions. Four natural phosphates (Alvorada, Catalão, Patos and Arad) were applied at the rates of 100, 150 and 200 mg P kg^-1 soil, that were calculated by soluble phosphorus extracted in citric acid 2%: 1:100; 1:200 e 1:400 (g phosphate mL^-1 citric acid 2%). Alvorada phosphate exhibited best dry matter production as compared to the other sources. The solubility in citric acid 2% (1:100) was important to predict the performance of natural phosphates. The recommendation of equal quantities of natural phosphate from distinct origins is not adequate because they promote different responses with respect to dry matter production.

Key Words: natural phosphate, citric acid 2 %, solubility, maize

INTRODUÇÃO

Os fosfatos naturais são uma fonte alternativa na adubação fosfatada em substituição aos fosfatos acidulados. Entretanto, há grande variabilidade destes fosfatos em relação aos teores de fósforo comparado aos do superfosfato triplo como fonte do elemento às plantas (Dynia, 1977; Feitosa et al., 1978), o que pode ser atribuída às suas composições químicas e mineralógicas (Caro & Hill, 1956) que interferem na sua solubilidade.

A variação da solubilidade dos fosfatos naturais é decorrente de características intrínsecas, como o grau de substituição isomórfica de fosfato por carbonato (Chien, 1977) e superfície específica, que é determinada pela granulometria do material utilizado (Caro & Hill, 1956). Ela pode também ser usada como índice de reatividade. No Brasil, o ácido cítrico 2% é o método oficial de avaliação da solubilidade dos fosfatos naturais (Brasil, 1983).

A utilização da solubilidade de fosfatos naturais em extratores inorgânicos pode ser um critério da avaliação do seu potencial como fonte de fósforo às plantas. Terman et al. (1970) e Engelstad et al. (1974) observaram boas correlações entre a produção de arroz irrigado e o teor de fósforo solúvel em citrato. Oliveira et al. (1984) também encontraram estreita relação entre a eficiência relativa de fósforo dos fosfatos naturais e sua solubilidade em ácido cítrico 2% (relação 1:100).

Um problema muito comum do uso de fosfatos naturais é sua baixa eficiência aliada à utilização de quantidades iguais para todos os fosfatos, independentemente do conhecimento da qualidade da fonte, o que tem trazido grande variação nos resultados obtidos, sendo algumas vezes até contraditórios. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de fosfatos naturais a partir de suas características químicas e de sua origem mineralógica, quando aplicados ao solo com doses calculadas de fósforo solúvel extraído por diferentes relações de extração.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido de 19/10/96 a 27/2/97 em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo (ESALQ/USP), utilizando-se um podzólico vermelho amarelo, coletado de 0 a 20 cm no município de Piracicaba, SP. As características químicas do solo encontram-se na TABELA 1.

Os fosfatos naturais utilizados foram: a) Alvorada, jazida de origem ígnea-residual (Comunicação pessoal segundo o fabricante), localizada no muncípio de Registro (SP); b) Catalão: jazida de origem ígnea, localizada no município de Catalão (GO); c) Patos: jazida sedimentar, localizada no município de Patos (MG); d) Arad: jazida de origem sedimentar, localizada em Israel.

Para os fosfatos naturais, foi realizada a determinação da solubilidade em água, citrato neutro de amônio (C.N.A.), HCl 1+1 (fósforo total) e em ácido cítrico 2%, segundo os procedimentos da Horwitz (1970) e adotada pela Legislação Brasileira sobre Inspeção e Fiscalização do Comércio de Fertilizantes, Corretivos e Inoculantes (Brasil,1983). As principais características dos fosfatos naturais utilizados encontram-se na TABELA 2.

Para avaliação do efeito dos fosfatos naturais em dois plantios consecutivos de milho, foram utilizadas três doses de P (100, 150 e 200 mg kg^-1), calculadas com base nas solubilidades dos fosfatos em ácido cítrico a 2% (g mL^-1) máxima do experimento (1:400), intermediária (1:200) e padrão (1:100). Para comparação das fontes foram utilizados dois tratamentos adicionais: o superfosfato triplo (forma de pó) na dose de 100 mg kg^-1 de P, calculada com base no conteúdo de fósforo total (14, 34 g/vaso) e a testemunha (sem adição de fósforo). Todas as fontes de fósforo foram homogeneizadas com as amostras de terra para cada vaso. O delineamento experimental foi em blocos inteiramente casualizados, e a adubação utilizada encontra-se na TABELA 3.

O primeiro plantio de milho foi feito em 19/10/96, após a adubação com os fosfatos e alguns micronutrientes (Fe, Mn, Zn, Cu, B e Mo), não sendo realizada a incubação dos fosfatos. Para avaliação do seu efeito residual, o segundo plantio foi realizado 20 dias após a coleta do primeiro plantio. As adubações nitrogenadas nas doses de N de 50 e 100 mg kg^-1 e a adubação potássica na dose de K de 100 mg kg^-1, foram realizadas em cobertura durante cada semeadura da cultura. Nos dois plantios, a colheita da parte aérea do milho foi efetuada após o período de 59 dias, sendo avaliada a produção de massa seca.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Primeiro plantio de milho - Efeito imediato dos fosfatos: A produção de massa seca do primeiro plantio foi diferente para as fontes de fósforo utilizadas (TABELA 4). A análise de variância mostrou que houve efeito para todos os fatores e interações estudadas, exceto para a interação fosfato x dose x relação de extração. As interações duplas, no entanto, foram significativas e podem ter sido diluídas no efeito global da interação tripla.

Segundo Smith & Sanchez (1982), um dos principais fatores que influenciam a disponibilidade de fósforo dos fosfatos naturais é a acidez do solo, além das suas diferenças. Neste trabalho, foram utilizados fosfatos de origens geológicas diferentes em condições de acidez para se ter melhoria da sua eficiência, que varia entre solos e com distintos graus de acidez conforme Blanco et al. (1965), Cantarutti et al. (1981) e Viégas et al. (1970).

A interação entre fosfato x dose x relação de extração pode não ter ocorrido pelo pouco tempo para reação de solubilização dos fosfatos devido à incubação dos fosfatos no solo não ter sido realizada. O tempo de contato desses fosfatos com o solo poderia aumentar a disponibilidade de fósforo às plantas e sua reatividade (Novelino, 1984), conforme mostram os resultados de vários pesquisadores.

Souza (1977) observou que o aumento do tempo de incubação melhorou a eficiência dos fosfatos naturais como fonte de fósforo, propiciando maior produção de massa seca e fósforo absorvido, concordando com Defelipo et al. (1981), que verificaram esse resultado para os fosfatos Araxá e Patos. Para os fosfatos Tapira e Catalão, isso não ocorreu, devido aos compostos formados apresentarem-se mais estáveis que o original, numa forma de P-não lábil, embora tenha havido a solubilização do fosfatos. Foi diferente do que ocorreu com o fosfato Catalão, no presente trabalho, provavelmente, pela sua composição química e a maior parte de suas partículas estarem concentradas em partículas de diâmetro menor, comparado ao fosfato Patos.

A produção média do tratamento de maior produção de matéria seca do fosfato Alvorada superou as médias dos melhores tratamentos dos fosfatos Arad e SPT, Catalão, Patos e a testemunha (TABELA 5). Os fosfatos com maior solubilidade em ácido cítrico 2% (relação 1:100) foram os que proporcionaram maior produção de massa seca, seguindo a ordem de solubilidade. A correlação positiva entre resultados de solubilidade em ácido cítrico a 2 % dos fosfatos e a resposta de crescimento de plantas já foi realizada por Armiger & Fried (1957), Chien & Hammond (1978), Oliveira & Lobato, 1990.

O superfosfato triplo por ser solúvel em água, geralmente, supera os fosfatos naturais no primeiro plantio (Feitosa et al.,1978; Blanco et al.,1965; Gomes et al., 1961; Miranda et al.,1970). No entanto, os resultados de massa seca produzida pelo superfosfato triplo não seguiram esta tendência, o que pode ser atribuído ao pH do solo que pode ter favorecido a solubilização dos fosfatos Alvorada e Arad e ter reduzido a eficiência do superfosfato tri-plo, conforme já verificado por Raij & Diest (1980).

O comportamento do fosfato Alvorada foi superior aos demais, com resultados semelhantes aos encontrados por Feitosa et al. (1978), que verificaram que o fosfato Alvorada proporcionou melhor produção de milho comparado aos fosfatos Araxá, Jacupiranga, Patos, Catalão, Abaeté, Olinda, Ipanema, Tapira, confirmando as observações de Viégas et al. (1970) e Wutke et al. (1962). Sua melhor eficiência, segundo o primeiro autor, pode estar relacionada a aspectos qualitativos (como mineralogia) dos compostos fosfatados, pois em termos quantitativos ele não se diferencia do fosfato de Gafsa.

Quanto aos demais fosfatos estudados, a produção de massa seca foi diretamente relacionada à solubilidade em ácido cítrico a 2%. As doses de fósforo utilizadas, que foram baseadas na solubilidade em ácido cítrico a 2%, também influenciaram a massa seca produzindo o seu incremento com a elevação dos níveis de fósforo aplicado. O fosfato Alvorada superou Arad e Catalão (Figura 3). Para fosfato Patos, não houve efeito das doses.

Figura 1 - Massa seca obtida no primeiro plantio de milho para os fosfatos Alvorada, Catalão e Arad em diferentes doses de fósforo.

Figura 2
- Massa seca obtida no primeiro plantio de milho em diferentes relações de extração para os fosfatos Alvorada, Catalão.

Figura 3
- Massa seca das plantas de milho para a dose de P de 200 mg kg ^-1 e diferentes relações de extração para o fosfato Alvorada.

Cáceres et al. (1993) também verificaram que o aumento das doses foi traduzido em aumento de produção de massa seca de arroz, quando utilizaram o superfosfato simples, multifosfato magnesiano, termofosfato, fosfato de Araxá e fosfato de Gafsa nas doses de 0, 50 e 150 mg kg^-1de P. Já Feitosa et al. (1978), utilizando doses de P total de 0, 21,83; 43,67; 87,34 e 174,67 mg kg^-1, verificaram que os fosfatos Catalão, Araxá, Patos, Ipanema, Abaeté, Jacupiranga e Olinda, não diferiram da testemunha.

Os resultados obtidos com o fosfato Patos foram, provavelmente, devidos à sua menor reatividade (Cantarutti et al., 1981) por ser um fosfato apatítico com pequeno grau de substituição isomórfica de fosfato por carbonato na estrutura cristalina, sendo assim menos solubilizado (Magalhães, 1993). Aliado a esses fatores, as doses do fosfato Patos utilizadas, mesmo calculadas com base na solubilidade em ácido cítrico a 2%, podem ter sido insuficientes conforme ocorreu em vários trabalhos. Tanaka et al. (1981) não obtiveram, também, diferença entre a produção de massa seca e absorção de fósforo pelo milho, quando utilizaram 5 doses de P total do fosfato Patos (0, 380, 760, 1140 e 1677 kg ha^-1), diferindo apenas da testemunha. Oliveira et al. (1984) verificaram que o fosfato Patos superou Alvorada e Catalão apenas quando foi utilizado na dose de P total de 175 mg kg^-1. Finalmente, não houve efeito do fosfato Patos devido à sua lenta solubilização, aliado à sua granulometria mais grosseira comparada a do fosfato Patos e a composição química dos fosfatos, pois há grande variabilidade de acordo com o local da jazida em que é coletado o fosfato.

No presente trabalho, foi verificado que a produção de massa seca também foi influenciada pelas relações de extração, sendo decrescentes e lineares para o fosfato Alvorada, Arad, Catalão e Patos, seguindo a solubilidade em ácido cítrico 2% na relação 1:100. A relação 1:100 (fosfato: ácido cítrico 2%) correspondeu à de maior resultado obtido, verificando-se a sua importância, porque representou a quantidade máxima de fosfato aplicada no experimento que se traduziu em maior produção de massa seca (Figura 2) e absorção total de fósforo. Isso ocorreu porque com a menor relação de extração, houve menor extração de fósforo, sendo aplicada a maior quantidade de fosfato no vaso.

Comparando-se as quantidades de fósforo solúvel em ácido cítrico obtidas em laboratório, para as diversas relações de extração e em cada dose, observa-se que elas foram semelhantes para cada fosfato, mas o comportamento deles na produção de massa seca foi diferente. Isso ocorreu porque sua composição química e, provavelmente, mineralógia influenciou a solubilidade em ácido cítrico 2% e, consequentemente, a quantidade de fosfato aplicada e sua dissolução no solo. Quanto maior a solubilidade em ácido cítrico 2%, maior conteúdo de P é extraído em ácido cítrico 2% e menor quantidade de P é aplicado. Assim, a relação de extração 1:100 foi a de maior quantidade de fosfato aplicada e maior produção de massa seca para os fosfatos Alvorada, Arad e Catalão.

Os fosfatos Alvorada e Arad, aplicados em quantidades inferiores aos outros, promoveram maiores produções de massa seca de milho devido à sua estrutura cristalográfica e composição química que lhes conferem maior reatividade e solubilidade no solo mais rápida que os fosfatos de Patos e Catalão.

O fosfato Alvorada apresentou produção de massa seca superior aos demais fosfatos apesar das quantidades semelhantes de fosfato utilizadas e fosfato Arad serem de origem sedimentar. Nas demais relações, o fosfato Arad mostrou maior solubilidade, sendo que sua granulometria mais grosseira não interferiu na maior extração de fósforo. Isso ocorreu porque à medida que aumenta a quantidade de ácido cítrico 2%, aumenta o conteúdo de P extraído, mas isso não corresponde à real disponibilidade no solo no primeiro plantio. No caso de Arad, a granulometria mais grosseira diminuiu sua solubilidade em ácido cítrico 2% (relação 1:100) . Com isso, ele foi inferior ao fosfato Alvorada.

Para os fosfatos Catalão e Patos, a diferença obtida na produção de massa seca também está associada à solubilidade em ácido cítrico (relação 1:100). Mesmo quando são utilizadas quantidades de fosfato semelhantes, as produções de massa seca de milho com o fosfato Patos foram inferiores às do fosfato Catalão. Era esperado, no entanto, que o fosfato Patos, de origem sedimentar, acarretasse melhor resultado que outro de origem ígnea (Catalão). Isso foi devido, provavelmente, às suas diferenças na composição química e mineralógica das amostras do fosfato Patos, que variam de acordo com a variabilidade da jazida e influíram na disponibilidade de fósforo às plantas no primeiro plantio.

Segundo plantio de milho : Efeito residual dos fosfatos: No segundo plantio, a produção de massa seca apresentou efeito de todos os fatores e interações, mostrando que houve diferença no comportamento dos fosfatos de diferentes origens geológicas. Entretanto, a interação fosfato x dose x relação foi significativa para todos os fosfatos. Na análise para cada fosfato, foi verificado que o efeito do fosfato Arad não foi significativo.

A produção média de massa seca foi inferior à obtida no primeiro plantio, provavelmente, devido à fixação por óxidos de Fe e Al do solo, já que os fosfatos foram aplicados na forma de pó, aumentando a superfície exposta ao processo de fixação. Os fosfatos Alvorada e Arad não diferiram sendo seguidos por SPT, Catalão, Patos e testemunha (TABELA 5).

Os resultados justificaram-se pela solubilidade em ácido cítrico 2% (relação 1:100), conforme ocorrido no primeiro plantio. Isso também foi verificado por Vasconcelos et al. (1980), que encontraram alta correlação entre a produção de sorgo granífero, no segundo plantio, em função de doses e teor de fósforo solúvel em ácido cítrico 2% dos fosfatos de Gafsa, Araxá, Abaeté, Catalão e Jacupiranga.

Os resultados mostraram que houve efeito para o fosfato Alvorada, Catalão e Patos, quando foram utilizados na maior dose, e a relação 1:100 apresentou a maior produção de massa seca (Figuras 3, 4 e 5, respectivamente). O resultado obtido assemelha-se àqueles obtidos no primeiro plantio.

Figura 4
- Massa seca das plantas de milho para diferentes relações de extração e doses para o fosfato Catalão.

Figura 5
- Massa seca das plantas de milho para diferentes doses em diferentes relações de extração para o fosfato Patos.

Para o fosfato Arad, não houve influência das doses e relações de extração de fósforo, provavelmente, pela sua granulometria mais grosseira, visto que o produto é vendido sem passar por processo de moagem. A liberação de fósforo foi menor nos dois plantios devido à menor superfície exposta e maior quantidade de fósforo comparado ao Alvorada. No entanto, sua produção tende a ser melhor com o tempo que aquela obtida após a aplicação do fosfato de Alvorada, visto que o segundo vai sofrer mais fixação pela sua forma de pó.

Quanto ao comportamento do fosfato Alvorada, Ramos (1982) observou que a partir do segundo ano ele passou a ser mais eficiente que os superfosfatos, que pode estar relacionada a aspectos qualitativos (como mineralogia) dos compostos fosfatados, pois em termos quantitativos não diferenciava do fosfato de Gafsa.

A menor produção de massa seca do SPT, no segundo plantio, a exemplo do primeiro plantio, pode ter ocorrido pela não correção do pH antes do plantio, o que pode ter causado diminuição da sua eficiência e aumento da solubilização dos fosfatos naturais. As rochas fosfáticas possuem, também, uma solubilização mais lenta no solo, ocorrendo um aumento gradativo do seu efeito residual , sendo maior que o das fontes solúveis (Volkweiss & Raij, 1976). Além disso, o SPT é um adubo acidificante, que deve ter diminuído mais ainda no segundo plantio sua eficiência, conforme resultados foram apresentados por Feitosa & Raij (1975). Os autores observaram que o SPT e o fosfato de Araxá apresentaram os menores valores não diferindo da testemunha para o milho quando comparados com superfosfato simples, fosfato diamônio, termofosfato e fosfato de Gafsa. Raij & Diest (1980), também, observaram que o SPT teve sua eficiência reduzida em um período de 75 dias de incubação antes do plantio, o que pode ter sido evidência de que a mobilização do fosfato natural toma lugar durante este período, desde que a imobilização do fosfato dissolvido em formas não-lábeis em formas não-lábeis seja apropriada para que isso ocorra.

A produção de massa seca obtida com a utilização dos fosfatos Alvorada, Catalão e Patos aumentou com as doses de fósforo utilizadas. O melhor resultado foi obtido com a maior dose utilizada de cada fosfato e na relação 1:100, decrescendo com o aumento da quantidade de ácido cítrico utilizada (Figura 4 e 5). A adubação realizada com base na relação 1:100 acarretou maior produção de massa seca para Catalão, comparada a de Patos, também no segundo plantio, o que pode ser explicado pela maior solubilidade em ácido cítrico a 2 % e disponibilidade de P às plantas.

A solubilidade dos fosfatos naturais estudados, poderia ser um parâmetro importante antes da sua utilização para predição do comportamento no solo, quando não são conhecidas características como origem, composição química, estrutura cristalográfica (que pode ser obtida por difração de raios X). Finalmente, com os resultados observados, concluiu-se que não se deve recomendar a utilização de doses iguais para fosfatos de origens diferentes, pois eles apresentam comportamento variável de acordo com a fonte utilizada.

CONCLUSÕES

- O fosfato Alvorada proporcionou a maior produção de massa seca de milho no primeiro plantio, superando os demais fosfatos naturais, inclusive o superfosfato triplo e não diferindo do fosfato Arad no segundo plantio.

- A utilização da solubilidade em ácido cítrico 2% (1:100) é um importante critério para predição do comportamento de fosfatos naturais de diferentes origens geológicas.

- A recomendação de adubação fosfatada utilizando quantidades iguais de fosfatos naturais não é adequada, pois eles têm comportamento diferenciado devido às variações na composição química e mineralógica.

Recebido para publicação em 17.11.97

Aceito para publicação em 05.05.98

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Trabalho é parte integrante da Dissertação do primeiro autor apresentada à ESALQ/USP.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Maio 1999
• Data do Fascículo
  1998

Histórico

• Recebido
  17 Nov 1997
• Aceito
  05 Maio 1998