fosforo em solo e planta em condições tropicais

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�� Professor do Departamento de Solos

da Universidade Federal de Viçosa

�� !Professor do Departamento de Solos

da North Carolina State University

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�� INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 1

�� FORMAS DE FÓSFORO NO SISTEMA SOLO-PLANTA .......................................... 7

��FATORES INTENSIDADE, QUANTIDADE E CAPACIDADE .................................... 15

�� ADSORÇÃO DE FÓSFORO NO SOLO ................................................................... 21

�� TRANSFORMAÇÃO DE FÓSFORO LÁBIL EM NÃO-LÁBIL ................................... 33

�� FONTES MINERAIS DE FÓSFORO ........................................................................ 47

�� FÓSFORO ORGÂNICO NO SOLO .......................................................................... 83

�� EXTRATORES ......................................................................................................... 91

�� APLICAÇÃO LOCALIZADA ................................................................................... 105

BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................... 123

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% R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH

FÓSFORO EM SOLO E PLANTA EM CONDIÇÕES TROPICAIS

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O conceito de relação fonte-dreno, largamente utilizado em FisiologiaVegetal (Salisbury & Ross, 1969), trouxe, particularmente para os iniciantesno estudo desta disciplina, a compreensão da existência de compartimentosque atuam como fonte de carboidrato (as folhas por exemplo) para outroscompartimentos que preferencialmente o acumulam (raízes, frutos emcrescimento, etc.). Assim como em um equilíbrio químico, estabelece-se ainterdependência entre componentes de uma entidade ou, em umalinguagem mais simples, entre o fazer e o como fazer. Para uma planta,grande dreno (ou grande consumidor) de CO2, há necessidade de atmosferacomo fonte de carbono.

A planta, como dreno, tem o solo como sua fonte principal de nutrientesminerais. Enquanto a concentração de CO2 atmosférico se mantémrazoavelmente constante, a concentração de nutrientes no solo pode serextremamente variável, em amplitude que vai desde valores que impedemo crescimento de uma planta pela falta até valores que o podem impedirpelo excesso. No caso mais freqüente da deficiência de nutrientes, aprodutividade de uma planta é viabilizada pela fertilização do solo, isto é,aumento da fonte de nutrientes para satisfazer o dreno-planta, para dadaprodutividade. Há, portanto, na manutenção da produtividade de uma cultura(de seu dreno), necessidade de manutenção do suprimento (de sua fonte)de nutrientes em níveis adequados para a planta. Assim, pode-se utilizar,também em Fertilidade do Solo, a relação fonte-dreno entre os compartimentossolo e planta.

O solo poderá ser naturalmente fonte de nutrientes, fértil, ou tornar-sefonte, com maior ou menor restrição (tamponamento) a essa mudança, pormeio da adição de fertilizantes.

Bem, chegamos ao ponto de embasamento de boa parte do nossotrabalho, sobre o qual nossos argumentos serão desenvolvidos: o solopoderá ser fonte ou dreno ou, até mesmo, nem uma coisa nem outra. Osolo poderá ser fonte de P quando ainda apresentar característicasnutricionais (reservas) favoráveis à planta, mesmo que insatisfatórias. Oque se adiciona como fertilizantes irá somar-se, sem maiores restrições,às reservas já existentes no solo. No caso do solo-dreno, haverá competiçãoentre a planta (dreno) e o solo pelo P adicionado como fertilizante. Portanto,o solo agirá, também, como dreno. Para transformá-lo em fonte, grande partedo fertilizante fosfatado aplicado será utilizada para atender sua demandade dreno, bem maior que a necessária ao solo-fonte (ou planta-dreno).

Capítulo 1 - INTRODUÇÃO �&


Solo e planta, como drenos, estarão competindo entre si pelo fertilizanteaplicado, e em muitos dos casos o dreno-solo é maior que o dreno-planta.

Com o aumento do grau de intemperismo, há uma mudança gradualde características de um solo, basicamente no sentido de torná-lo menoseletronegativo e, como conseqüência, mais eletropositivo (Quadro 1), commudanças direta ou indiretamente ligadas a esse perfil de carga. Suacapacidade de troca catiônica (CTCefetiva) cai, a adsorção aniônica aumenta,diminui a saturação por bases, enquanto aumenta gradualmente a retençãode ânions, como o fosfato, o sulfato, o molibdato, etc. Como conseqüência,diz-se que Latossolos são ácidos, lixiviados, muito pobres em P-disponível.Numa comparação, o quadro 1 mostra, claramente, os contrastes entre umsolo muito intemperizado (Latossolo) e outro pouco intemperizado (Entisol).

Com o intemperismo, os solos passam gradualmente de fonte paradreno de P (Figura 1). Em condições extremas de intemperismo, comoacontece em alguns Latossolos de cerrado, o solo é um forte dreno de P.Para torná-lo fonte, são necessárias grandes quantidades de fertilizantefosfatado. Solos como esses podem adsorver mais de 2 mg cm-3 de P(Fernández R., 1995; Ker, 1995), valor que equivale a 4.000 kg ha-1 de P(9.200 kg ha-1 de P2O5), incorporado de 0-20 cm de profundidade. Comoserá visto mais adiante, a metade desse valor poderá ser fixada em até ummês de contato com o solo (desenvolvimento de formas “não-trocáveis”,ou o que se denomina formas não-lábeis), com reversibilidade (dessorção)pequena ou nula, em termos práticos (Campello et al., 1994). Enquantoplantas de cultivo anual, como a soja, imobilizam em toda a sua biomassa

Fonte: Melgar et al. (1992).

Quadro 1. Características químicas e físicas de um Latossolo muito intemperizado eum Entisol pouco intemperizado, da região amazônica

CargaProfundidade Arg ila S ilte pH (H

2O) Ca 2+ CTC efetiv a

Negat iva Positiva

cm ___________ % ___________ _______________________________ cm olc kg -1 _______________________________

Latossolo

15-30 82 9 4,5 0 ,60 2 ,24 0 ,77 1 ,55

30-45 84 8 4,5 0 ,38 1 ,65 0 ,82 1 ,82

45-60 92 1 4,4 0 ,34 1 ,56 0 ,43 2 ,12

Entisol

15-30 18 60 6,1 7 ,56 9 ,36 11,24 0 ,25

30-45 16 56 6,0 7 ,74 9 ,81 12,59 0 ,24

45-60 13 53 5,8 7 ,36 9 ,35 11,54 0 ,28

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aproximadamente 20 kg ha-1 de P, o solo pode imobilizar cem vezes mais emformas não-lábeis, pelo menos com os procedimentos usuais de manejode solo. Como, em muitos de nossos solos, o já elevado intemperismocontinua, o caráter-dreno-P deverá também continuar aumentando, com otempo.

Se pensarmos numa floresta tropical, com 54,5 kg ha-1 de Pimobilizados em sua biomassa, com valores de ciclagem da ordem de17 kg ha-1 ano-1, via serapilheira e transprecipitação (Clevelario Jr., 1996),sobre um solo com poder de fixar 4.000 kg ha-1 de P, torna-se difícil explicarcomo esse equilíbrio se mantém. A floresta, dreno pequeno, com lentaaquisição de P (anos) para sua formação, contrasta com o solo, dreno muitogrande (73,4 vezes maior que o primeiro) e com poder de adsorçãoextremamente rápido (alguns dias para efetivar essa tarefa). O que se esperaé uma perda gradual de P da biomassa para o solo. Não deve haver, naverdade, equilíbrio entre planta, ou entre o P ciclado, e componentesminerais do solo. Se esse equilíbrio ocorresse de fato, de maneira plena, osolo não permitiria a manutenção do P na biomassa, em quantidadesnecessárias à floresta, na grandeza atual. Assim, esse solo não é apenasum meio físico de sustentação da floresta, mas também um “buraco-negro”para o P que entrar em contato com sua fase mineral. O que se podeconjecturar é que praticamente não deve haver contato do P ciclado com afase mineral desses solos. A planta absorveria diretamente do quemineralizasse do substrato orgânico (“litter”) ou da fase orgânica (Cap. 7 - FósforoOrgânico no Solo) sem dar chances ao substrato mineral do solo de se envolverno equilíbrio existente. Tudo isto leva a forte argumentação contra a queima

Figura 1. Relação fonte-dreno de fósforo em solos em diferentes estádios deintemperismo.

Intemperismo

Fonte

Dreno

Gra

ndez

a

Capítulo 1 - INTRODUÇÃO �(


de resíduos da exploração florestal, ignorados aspectos sócio-econômicos.Praticar a queima ou o manejo intensivo do solo, acelerando a mineralizaçãoda manta orgânica (uma fonte de P de liberação lenta) em solos maisintemperizados e, particularmente nos mais argilosos (Figura 2), seriafavorecer o grande dreno-P do solo. Portanto, quando o solo ainda é fonte,o que ocorre em condições de menor intemperismo, a queima será menosdanosa. Nesse caso, o P liberado pela cinza será preferencialmente“consumido” pelo dreno-planta, dada sua supremacia sobre o dreno-solo.

Com o aumento do intemperismo dos solos das atuais florestasnaturais, o conseqüente aumento do desequilíbrio entre os drenos solo eplanta deverá fazer com que a planta não mais sustente a disputa com osolo. O que viria depois dessas florestas com sua exclusão do sistema? Oclima mudaria, alterando a intensida de do intemperismo e restringindo oaumento do dreno-solo? Poderia haver síntese de novo de minerais emcondições então semi-áridas (“semidesérticas”), “rejuvenescendo” o solopara o reinício, mais tarde, de um novo ciclo? Estaria a Natureza fazendoum “cultivo itinerante”, de muito longo prazo, como faz o Homem no curtoprazo? Regiões atuais, que já foram grandes florestas naturais e foramsubstituídas por grandes áreas desérticas, não seriam componentes dessemega-cultivo itinerante?

A fração argila, sua qualidade em particular, é a principal característicaque define o solo como fonte ou como dreno (Figura 2). Num solo muitointemperizado, dada sua mineralogia, o aumento de seu teor de argila farácom que haja aumento preferencial de seu caráter-dreno, enquanto numpouco intemperizado haverá, como conseqüência, aumento preferencial

Figura 2. Relação fonte-dreno de fósforo em solos com diferentes teores de argila eem diferentes estádios de intemperismo.

Dreno

Dreno

Fonte

Fonte

Argiloso ArenosoArenoso

Solo muito

Intemperizado

Solo pouco

Intemperizado

Gra

ndez

a

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de seu caráter fonte. Há, também no solo menos intemperizado, aumentodo caráter-dreno (adsorção do P) com o aumento do teor de argila, emborade maneira muito menos expressiva que do caráter fonte. Com o aumentodo teor de argila dos solos mais intemperizados, pouco se ganha comofonte e perde-se muito como dreno. Isso justifica, como será visto maistarde, por que nossos solos de cerrado, pobres em P e de texturas médias(de 15 a 35% de argila) ou mesmo os mais arenosos (< 15% de argila),têm-se mostrado mais produtivos com culturas anuais do que os argilosos.Dá-se o contrário com os solos menos intemperizados de regiõestemperadas, como os de Iowa, nos EUA, onde as maiores produtividadessão conseguidas nos solos mais argilosos. Portanto, com o aumento doteor de argila do solo, nas condições de Iowa, ganha-se mais (aumento dafonte) do que se perde (aumento do dreno).

Como se observou, o aumento de cargas positivas nos solos maisintemperizados e argilosos é a causa básica do caráter-dreno-P do solo. Asituação oposta, ou seja, aumento de cargas negativas em solos menosintemperizados e argilosos, com o conseqüente aumento da adsorção decátions (> CTCefetiva), como K+, Ca2+ e Mg2+, deveria fazer com que esses solos secomportassem como dreno, com relação a esses nutrientes. Todavia, issonão acontece, dada a manutenção do caráter trocável quando esses cátionssão adsorvidos pelo solo, por causa da atração eletrostática envolvida. Aligação covalente (troca de ligantes) do P com o solo (Parfitt, 1978), dadasua grande estabilidade, faz com que não haja analogia entre P e K nasduas situações de intemperismo, maior ou menor. Portanto, quando se dizque a grandeza do dreno para K, por exemplo, aumenta com o intemperismo(Figura 1), isso significa que haverá maiores perdas de K por lixiviaçãocom o decréscimo da CTCefetiva do solo. Tanto para o P como para o K háperdas (o sistema aumenta seu caráter-dreno) com o intemperismo do solo:para o P, pela adsorção com limitada reversibilidade, e, para o K, pelalixiviação, facilitada por sua baixa energia de adsorção. A adsorção de Kpelo complexo de troca de um solo, em qualquer condição de intemperismo,significa reserva ou fonte imediatamente disponível, o que, para o P, não éverdade, refletindo a magnitude dessa adsorção a magnitude do dreno-P.

O nosso maior objetivo, com este trabalho, foi sumariar as informaçõesdisponíveis sobre fósforo na relação solo-planta, com ênfase nas condiçõestropicais, procurando, sempre que possível, compará-las com as disponíveispara as condições temperadas. Não foi nosso propósito fazer uma revisãoexaustiva do assunto, de difícil leitura, freqüentemente dispersa ou inconsistentequanto a resultados e conclusões. Vamos apresentar um modelo, apesarde todos os riscos e “bias” que poderão estar envolvidos nesse procedimento.

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O primeiro choque do estudante ante grandes esquemas, com setasinterligando diferentes compartimentos, para mostrar a interdependênciaentre eles, pode ser traumático ou desestimulante. O ciclo do nitrogênio nosistema solo-planta constitui, para os recém-chegados à Fertilidade do Solo,exemplo típico dessa dificuldade. A maior resistência do estudante pareceadvir mais do desconhecimento do conteúdo dos compartimentos antes dese falar do equilíbrio entre eles. Querer compreender o todo, quando aindanão se conhece a unidade, é muito difícil. Todavia, alguns pesquisadoresargumentam que, se os fenômenos da natureza fossem analisados no seutodo (visão holística), o retorno científico já obtido teria sido bem maior queo obtido por meio do estudo de componentes do fenômeno (visãoreducionista), integrando-os no todo à medida que cada unidade fossecompreendida. Segundo Capra (1986), compreender o comportamento deuma enzima numa planta, sem compreender satisfator iamente ocomportamento dessa planta no ambiente onde se encontra, é procedimentocom alta inércia ou com forte restrição à rápida evolução da ciência.

Bem, vamos iniciar este capítulo por um esquema geral (Figura 1),com o intuito maior de estabelecer um índice ou conteúdo do trabalho. Essescompartimentos serão abertos, um a um, em capítulos distribuídos ao longodo texto, mostrando seu conteúdo (conceitos, resultados de pesquisa, etc.)e sua interdependência com outros compartimentos, vizinhos ou não. Assim,os títulos dos capítulos serão, basicamente, os compar timentosapresentados no esquema, com subdivisões necessárias à compreensãode cada capítulo.

Para tentar evitar o choque ou desinteresse inicial dos recém-apresentados ao esquema, vamos sumariar neste capítulo as principaiscaracterísticas de seus componentes e de suas interdependências, paradar uma visão geral do comportamento do P na relação solo-planta, ouseja, o comportamento do P na planta e na sua interdependência (relação)com o solo. Outra maneira de avaliar essa relação é dizer que a plantadepende do solo que lhe cede o P: em alguns casos, a planta “toma” o P dosolo ou “impõe” ao solo sua liberação.

Vamos, então, iniciar nossa caminhada pelo esquema, apresentando-o apartir de Fonte Mineral, provavelmente o compartimento com maissignificado prático, ou seja, o repositório de fertilizantes aplicados no solo,de modo particular para a maioria dos solos tropicais, naturalmente pobresem P-disponível. Podem ser utilizadas diferentes fontes minerais de P, em

Capítulo 2 - FORMAS DE FÓSFORO NO SISTEMA SOLO-PLANTA �+


diferentes condições, as quais se caracterizam por apresentar maior oumenor reatividade (Solubilização). Alguns fosfatos naturais, como asapatitas brasileiras, podem apresentar reatividade muito pequena, em muitoscasos insuficiente para manter uma concentração de P, na solução do solo(P-Solução) e junto à raiz, satisfatória para a necessidade da planta(Influxo). Em outros casos, a solubilidade é tão alta que a concentração deP em solução (P-Solução) atinge valores indesejavelmente elevados,mesmo que por curto espaço de tempo. Pode-se, assim, antecipar oconceito, relacionado com alguns solos, como os tropicais em geral, deque falta ou excesso de solubilidade podem ser igualmente indesejáveis,como será compreendido mais adiante.

A seta que indica a direção de P-Solução para Fonte Mineral,denominada Retrogradação, indica que em algumas condições de solopode haver um caminho contrário do P, ou seja, do P-Solução para algumaforma de baixa reatividade que constitui as Fontes Minerais. Em condiçõesde elevado pH de solo, o P em solução poderá ser precipitado em formas

Figura 1. Formas de fósforo no sistema solo-planta; interdependências e equilíbrios.

FixaçãoP Não- Lábil

(NQ)

AdsorçãoP- Solução

(I)P- Lábil

(Q)

Efl

uxo

Liberação Dessorção

P- Soluçãojunto à raiz

ErosãoLixiviação

Volatilização

(Q/I)

Infl

uxo

P-Planta

Difu

são

Imobiliz

açãoMineralização

FonteMineral

Retrogradação

Solubilização

FonteOrgânica

ResíduosAbsorção (?)

Perd

a

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de baixa solubilidade, causando decréscimo no tamanho do compartimentoP-Solução e aumento no compartimento Fonte Mineral. Algo inverso àprática de suprir P a planta estaria acontecendo.

Vamos voltar ao compartimento P-Solução, ou concentração de P nasolução do solo. Solos muito pobres em P, particularmente os maisintemperizados e argilosos (lembre-se do conceito “solo-dreno”, discutidoinicialmente), apresentam baixos valores de “P-disponível” por um extrator(medida mais próxima do compartimento denominado P-Lábil), o queredunda em concentrações de P-Solução próximas de zero. Esse valor deP-Solução aumenta, para determinado solo, com o aumento do “P-disponível” ou, mais adequadamente, com a melhoria da fertilidade em Pdo solo. A absorção de P por uma planta é sensível ao P-Solução: maiorabsorção ocorrerá com o aumento da concentração de P na solução de umsolo. O “status” nutricional de P de uma planta, em determinado solo, é o“termômetro” do P-Solução.

Outra maneira de alterar a concentração de P na solução do solo é ouso de Fontes Orgânicas. À semelhança do que ocorre com asFontes Minerais, as Fontes Orgânicas poderão ser fonte (aumentar) ouser dreno (diminuir) o P-Solução. Com a Mineralização de Resíduos decultivos, ou mesmo da matéria orgânica humificada do solo, o teor de Pliberado da biomassa contribuirá para o conteúdo de P-Solução. Por outrolado, poderá haver imobilização temporária do P da solução do solo pelasua incorporação à biomassa microbiana, aumentada pela adição de umafonte de carbono, como Resíduos de cultivos, com limitado conteúdo de Ppara atender ao crescimento da população de microrganismos. Portanto,para a mineralização desses resíduos, há necessidade de imobilizar P porum tempo correspondente ao decréscimo da fonte de carbono, quando aatividade microbiológica decresce a valores próximos aos iniciais, anterioresà adição da fonte de carbono. Com isso, o P-Solução volta a aumentar,com o predomínio da Mineralização sobre a Imobilização. Como se verá,a influência da atividade de raízes sobre as fontes orgânicas, liberando oP imobilizado, pode ser muito grande.

O P-Solução, temporariamente aumentado pelas Fontes Minerais(fertilizantes químicos) ou orgânicas (Resíduos orgânicos ou matériaorgânica do solo - MO), ocasionará um desequilíbrio, em relação ao anterior,aumentando a Adsorção, o que significa aumento do compartimento P-Lábil, ou, por outro lado, aumentando a Difusão, isto é, o transporte de Pem direção à raiz da planta. Ambos, Adsorção e Difusão de P, serãomaiores com o aumento do P-Solução. No entanto, a Adsorção é ummecanismo bem mais rápido de depleção do P-Solução do que a Difusão,

Capítulo 2 - FORMAS DE FÓSFORO NO SISTEMA SOLO-PLANTA �$$


particularmente nos solos com o caráter-dreno maior do que o caráter-fonte.Compreende-se então por que uma fonte de P com alta reatividade(1),aplicada em um solo-dreno, pode não ser tão conveniente como outra dereatividade menor, embora não tão menor a ponto de restringir a Difusão,o que, em última análise, pode significar maior crescimento da planta. Poroutro lado, quando o P-Solução vai sendo exaurido pela absorção (ou pelaRetrogradação, pela Imobilização ou pelas perdas), o estoque de “P-trocável” (P-Lábil) irá recompor o P-Solução, pelo menos parcialmente,num novo equilíbrio para um sistema-solo menos rico em P do que o anterior.Logo, o P-Lábil, que ao longo do texto será denominado também “fator-quantidade” (Q), indica o tamanho do estoque de P (como uma cadernetade poupança) que irá repor retiradas do P-Solução (dinheiro cash,prontamente utilizável). O aumento do P-Solução, que, ao longo do texto,terá o mesmo significado de “fator intensidade” (l), implica aumento do P-Lábil, e vice-versa, do mesmo modo que ganho de dinheiro implicapossibilidade de aumento de poupança, e vice-versa. Todavia, os solosdiferem quanto à sensibilidade do P-Lábil a alterações do P-Solução, comohá diferenças entre pessoas em resistir mais ou menos a recorrer àpoupança quando se gasta ou se ganha mais dinheiro. Essa resistência dosolo a mudar o P-Lábil, como conseqüência de mudanças no P-Solução,ou vice-versa, é denominada Fator Capacidade de P do Solo (FCP) ouPoder Tampão de P do Solo. Solos com maior FCP, como os mais intemperizadose argilosos (solos-drenos), mantêm mais constante o valor de P-Solução(l) quando submetidos à adição ou à retirada de P. A relação Q/l de um soloé a medida do FCP. Para o mesmo grupo de solos (semelhante qualidadede argila), todos com a mesma concentração de P em solução, os mais argilososterão valores maiores de Q do que os dos de texturas médias e estes maisque os arenosos. Por analogia, poder-se-ia dizer que entre pessoas com o mesmosalário aquelas com mais dinheiro na poupança teriam maior fator capacidade-dinheiro (ou seriam mais avarentos?), portanto com meios para manter o dinheirodisponível (cash) mais constante. Veremos mais tarde que, nos solos com maiorFCP (maior Q/l), a planta otimiza a menor concentração do P-Solução que lheé disponível, conseguindo produzir mais biomassa por unidade de Pabsorvido do que nos solos com menor FCP (arenosos, por exemplo), nacondição de crescimento máximo das plantas. Solos com alta relação Q/ldeverão, para o mesmo valor de Q, manter menores valores de l, emboramais constantes (tamponados) que nos solos com menores relações Q/l.

Pelo que vimos até agora, o P-Lábil proporciona um mecanismo aosolo que tampona o sistema, que o regulamenta, procurando controlar tantoexcessos como carências, dentro de limites próprios a cada solo. Um

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aparente “erro” da Natureza, ou nosso, pela cultura científica que temos aofazer análises reducionistas de fenômenos complexos, é a transformaçãodo P-Lábil, com o tempo, em P não-Lábil, um compartimento fechado, ouquase fechado, onde o P é retido, com poucas chances de retorno. Sobreesse fenômeno, pode-se, ainda, fazer um comentário de ordem filosófica: éinteressante observar que o N, em grande abundância no planeta, presentetanto na atmosfera como na biomassa, apresenta mecanismos poucoseveros para sua manutenção no solo, estando sujeito à volatilização emtemperaturas relativamente baixas, transformações freqüentes em formasgasosas facilmente perdidas, lixiviação intensa de formas mineralizadas,bem como baixo coeficiente de utilização pelas plantas e animais (biomassaproduzida por unidade do nutriente absorvido (Gerloff & Gabelman, 1983).Em contrapartida, o P, escasso na maioria de nossos solos, apresentamecanismos de conservação bastante efetivos, embasados na fixação(transformação de P-Lábil em P não-Lábil). Essa característica do P torna-se mais intrigante quando se considera que nos sistemas em que suapresença torna-se mais escassa, como em solos tropicais maisintemperizados (solos-drenos), os mecanismos de sua manutenção nosistema tornam-se também mais rígidos: a fixação é maior, a passagempara a forma não-lábil é mais rápida, consumindo grande percentual doque é aplicado em formas solúveis; a planta torna-se mais eficiente emutilizar o pouco P que lhe é liberado para a formação de biomassa, etc. O Pretido inicialmente na forma lábil, ainda sujeito à dessorção, é retido commais energia com o passar do tempo. Ligações adicionais à primeira fazemcom que essa forma se transforme em não-lábil, com restrita reversibilidade,na maioria de condições de solo, como se verá mais tarde. Em linguagemfigurada, pode-se dizer que essa transformação de P-Lábil em P não-Lábilassemelha-se à situação de um inseto, que tem, inicialmente, apenas umadas patas presa em uma teia de aranha. Nessa condição, o inseto aindapoderá escapar da “armadilha”, mas, se, com o tempo, mais patas ficarempresas em outros pontos da teia, a possibilidade de escapar é praticamentenula. A pergunta que nos fazemos é: se, de fato, há uma Ordem nas coisasda Natureza, como sugere Capra (1986), para que serve esta forma de Pnão-Lábil? Considerando que não há equilíbrio entre ela e o P-Solução,pode-se dizer haver algo semelhante a um FCP ou a um poder tampãoinfinito, com a transformação extrema de toda a forma lábil em não-lábil(quantidade de P não-Lábil/ausência de P em solução em equilíbrio comaquela forma). Haveria, então, à medida que se vai de solos-fontes parasolos-drenos, um aumento gradual do FCP, com valor teórico tendendopara infinito. Certamente, bem antes de se chegar a este extremo, osuprimento de P para as plantas em um solo com esse perfil tende a se

Capítulo 2 - FORMAS DE FÓSFORO NO SISTEMA SOLO-PLANTA �$&


tornar impossível. Conseqüentemente, como se comentou inicialmente,vegetações naturais, como as florestas, perderiam gradualmente o P desua biomassa para o solo à medida que este nutriente fosse ciclado.

Bem, vamos voltar à planta, a partir do P-Solução. Para que umelemento, essencial ou não, seja absorvido pela planta, é necessário queele chegue junto à raiz, mais precisamente que atravesse a parede celulare chegue à membrana celular (plasmalema). Embora a raiz possa interceptaro elemento em sua trajetória de crescimento, para o P essa contribuição épequena em relação à que se obtém por via de seu transporte na soluçãodo solo, em direção à superfície da raiz, local em que a concentração de Pé menor, por estar sendo absorvido. Esse gradiente de concentração de Pdesenvolvido entre a superfície da raiz e a solução de solo mais distantefaz com que esse elemento, em suas formas iônicas, difunda-se até asraízes, onde poderá ser absorvido. Há, também, a possibilidade de haverAbsorção do P de algumas formas orgânicas, sem passar pelo P-Soluçãoda fase mineral do solo (Cap. 7. Fósforo Orgânico no Solo). Comocomentado no capítulo anterior, particularmente em solos consideradosdreno-P, a Absorção de P diretamente do “litter” em florestas tropicais,sem o acesso da fase mineral desses solos a essa fonte de P, é umaaparente solução para o problema de manutenção do conteúdo de P nasárvores.

Para que o compartimento P-Planta seja alcançado, o P deverá serabsorvido em determinada taxa (Influxo) bem maior que a relativa a perdas(Efluxo) do P já absorvido. O Efluxo pode ocorrer em níveis mais elevadosquando a concentração de P em uma planta é bastante alta, o que não é ocaso da maioria dos solos com alto FCP, encontrados em condiçõestropicais, de modo geral. A diferença entre plantas em absorver P commaior ou menor eficiência em condições distintas de grandeza do P-Soluçãoe a influência de características do solo e da própria planta sobre essaeficiência têm sido intensamente pesquisadas, como será visto mais adiante.

O P-Solução pode ser submetido a perdas por Erosão, por meio deperdas de camadas superficiais do solo, mais ricas em P; por Lixiviação,possível em solos mais arenosos, quando a quantidade de P provenientede uma fonte qualquer se aproxima do poder de Adsorção máxima de Pdo solo ou o ultrapassa (é bem mais facilmente lixiviado quando em formasorgânicas); ou mesmo por Volatilização desse elemento em altastemperaturas. Algumas dessas perdas poderão causar problemas relativosà eutroficação de águas, como será visto.

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Esperamos que depois da compreensão dos componentes desseesquema (Figura 1), com a leitura dos demais capítulos deste texto, a voltaa ele, com uma fácil compreensão de seu todo, deverá ser tranqüila, semas dificuldades de quando apresentado pela primeira vez.

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Há quase sete décadas, foi desenvolvida uma pesquisa de excelentequalidade (Tidmore, 1930) sobre o assunto tratado neste capítulo. O autorverificou que a concentração de P em solução nutritiva necessária aocrescimento satisfatório de diferentes plantas era, sistematicamente, maiorque a concentração de P na solução do solo(1). Em solução nutritiva, ocrescimento máximo das plantas foi obtido com, pelo menos, 0,5 ppm PO4

(2);um pequeno crescimento das plantas foi obtido com 0,05 ppm de PO4. Poroutro lado, solos que não respondiam à adição de fertilizante fosfatadoapresentavam concentração de P em solução inferior a 0,02 ppm PO4

(“traços”). A concentração média de P em sete desses solos foi de 0,06 ppmPO4. O autor concluiu que “a solução extraída não é a verdadeira soluçãodo solo, e que a fase sólida tem uma função importante no suprimento deP às plantas”. Essa concentração de 0,06 ppm PO4 (aproximadamente,0,02 ppm P) corresponde a 12 g de P em um hectare desse solo, com 30%de água retida, para a profundidade de 0-20 cm. Admitindo-se que umacultura anual absorva 20 kg ha-1 de P, o valor de 0,02 ppm P teria de serrenovado 1.667 vezes. Verifica-se que, de fato, a fase sólida terá decompatibilizar esses números, como concluiu Tidmore. Sua conclusão deque a solução extraída não é a verdadeira solução do solo pode estarcorreta, uma vez que o método de extração pode interferir nos valores dasconcentrações determinadas (Olsen & Khasawneh,1980). Poderia ter sido,também, concluído que uma mesma concentração analítica de P na soluçãonutritiva e na solução do solo poderia ter diferentes atividades de P, comoconseqüência de diferenças entre as duas soluções quanto à força-iônica,como será discutido neste capítulo.

O P na solução do solo, ou P-solução, é denominado Fator Intensidade(I) (Figura 1, Cap. 2. Formas de Fósforo no Sistema Solo-Planta). Como seviu pelo trabalho de Tidmore e por uma vasta literatura sobre o assunto,atualmente disponível, a planta não pode ter apenas no valor de I sua fontede P. O ressuprimento ou “renovação” de I, à medida que o P é absorvido,é feito pelo Fator Quantidade (Q), quantitativamente muito maior que I. Há,portanto, um equilíbrio entre I e Q, de modo que qualquer alteração (retiradaou adição) em um deles implica alteração no outro. Essa interdependênciade I e Q caracteriza o Fator Capacidade (FCP), quantitativamente definidopela relação Q/I. Com o aumento de I (adição de fertilizante, por exemplo),

(1) Para manter constante a concentração de P em solução, foram utilizados vasos com 1.000 L desolução nutritiva, com nove “seedlings” por vaso e troca de solução de uma a três vezes por dia.

(2) Unidade e forma de P como utilizadas pelo autor.

Capítulo 3 - FATORES INTENSIDADE, QUANTIDADE E CAPACIDADE �$-


haverá um aumento de Q, mantendo-se a relação Q/I razoavelmente(1)

constante, o que a caracteriza como propriedade intrínseca de um solo(Novais, 1977; Ozanne, 1980).

Em solos com maior adsorção de P, como os mais argilosos e, de modoparticular, os mais intemperizados, a relação Q/I será maior que em solos commenor adsorção, como nos arenosos e, se argilosos, menos intemperizados.Portanto, para o mesmo valor de Q + I, um solo argiloso terá menos P emsolução (I) e mais P-lábil (Q) que um solo arenoso. Por outro lado, parasolos com o mesmo valor de I, a planta terá mais P à sua disposição naquelecom maior Q (maior FCP). A recíproca é verdadeira: para valores iguais deQ, a planta será beneficiada no solo com maior I (menor FCP). Acompreensão do significado de I, Q e Q/I é essencial ao entendimento docomportamento da planta em diferentes solos, dos extratores do “P-disponível”, da “solubilidade” (reatividade) e do aproveitamento de fontesde P, do residual do P aplicado em cultivos anteriores, da recomendaçãode adubação, de possíveis perdas e conseqüentes problemas ambientais,etc. Este capítulo procura dar esta compreensão e o suporte necessárioao entendimento de todo o texto.

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A concentração de P, para diferentes formas de P na solução do solo,que define o fator intensidade tem sido considerada um índice dedisponibilidade desse nutriente para as plantas, quando outros fatores(quantidade e, ou, capacidade) são também considerados. O fatorintensidade de P do solo tem sido expresso pela sua concentração nasolução do solo, pela atividade dessa concentração ou, mesmo, pelatransformação dessa atividade em potencial.

Embora o teor total de P dos solos se situe, de modo geral, entre 200e 3.000 mg kg-1 de P, menos de 0,1% desse total encontra-se na soluçãodo solo. Em solos agrícolas, os valores de P em solução estão, comfreqüência, entre 0,002 e 2 mg L-1 de P (Fardeau, 1996).

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O acúmulo de P no solo ao longo dos cultivos (“residual”) tem comocausa reações que levam à sua adsorção. Como resultante dessa adsorção,parte do P irá encontrar-se em forma ainda disponível à planta (P-lábil) e

(1) Há condições que fazem com que a relação Q/I de um mesmo solo deixe de ser constante,como será discutido neste capítulo.

$* R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


parte não, pelo menos no curto prazo (P não-lábil). Estudos mostram quea cinética de formação de P não-lábil em solo de cerrado é muito rápida,particularmente naqueles com maior fator capacidade (FCP) (Cap. 5.Transformação de Fósforo-Lábil em Não-Lábil). Esse fenômeno temmerecido grande atenção em todo o mundo. Segundo Sample et al. (1980):“Este fenômeno chamado fixação, ou retenção, tem sido conhecido porbem mais de um século e tem proporcionado mais pesquisa do que qualqueroutro aspecto da interação solo-fertilizante-planta”.

A adsorção de P pelo solo pode ser considerada providencial quandocomparada à não retenção de formas minerais de nitrogênio pelo solo.Todavia, há condições, particularmente em solos mais intemperizados, quefavorecem a adsorção de P em magnitude tal, que a planta deixa de acessá-lo. Como não se perde do sistema, acredita-se que, de alguma forma, o Ppoderá ser utilizado por plantas que possam viabilizar sua absorção(Gillespie & Pope, 1990a,b; Hinsinger & Gilkes, 1997) ou tornar-se disponívelpor alterações físico-químicas no sistema (Barrow, 1980; Fernández R., 1995).

O fator quantidade envolve, para fins práticos, a soma da concentraçãodo elemento, teoricamente considerado fator quantidade (Q) mais suaconcentração em solução (I). A separação das duas formas, para obtençãodo valor de Q, não se justifica, uma vez que a concentração do P em soluçãoé, de modo geral, extremamente menor que a de Q, não alterando, para onível de precisão da determinação, o valor de Q obtido.

Como utilizada em geral (Russell et al., 1954), a Eq.16 equivale à Eq.11,de Fardeau et al. (1996). Portanto, quando não se utiliza “carrier”, asequações que determinam a diluição isotópica medida para estimar osvalores E, L ou A são a Eq.7 (ou Eq.12) e a Eq.10, que se equivalem.Quando se utiliza “carrier”, as equações para estimar esses valores são aEq.11 e a Eq.13. A Eq.14 pode, também, ser utilizada para estimar o valor A.

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O fator capacidade de P (FCP) pode ser entendido como a resistênciado solo a mudanças no fator intensidade (I) quando se põe ou se retira Pdo solo (Q). O FCP (Q/I) é definido pelo equilíbrio ou “ligação” entre variaçãode quantidade e variação de intensidade. Esquematicamente, esses três fatorespodem ser representados por um sistema de vasos comunicantes (Figura 2).

A caixa maior, que comporta Q ou P-lábil, representa a capacidademáxima de adsorção de P do solo (CMAP). Essa “caixa” é, para dadascondições de solo, uma constante. Latossolo argiloso, por exemplo,

Capítulo 3 - FATORES INTENSIDADE, QUANTIDADE E CAPACIDADE �$+


apresenta maior CMAP do que Areia Quartzosa. O tamanho da caixa maiornão diz a quantidade de Q, mas, sim, a quantidade máxima de Q que elacomporta. Portanto, a quantidade de P na caixa “Q” representa o fatorquantidade de P do solo. Este pode ser aumentado por fertilização oudiminuído pela absorção pelas plantas, por fixação em formas não-lábeisou mesmo por lixiviação em condições especiais, como será visto (Cap. 13.Fósforo e Ambiente). A pequena caixa à direita (I), bem menor que a primeira(Q), tem, no seu conteúdo, o fator intensidade. A relação entre os tamanhosdas duas caixas é bem grande, uma vez que em Latossolos, por exemplo,são freqüentes valores de CMAP superiores a 1,0 mg g-1 de P no solo (BahiaFilho & Braga, 1975a; Fernández R., 1995; Ker, 1995), enquanto o valor deintensidade fica em torno de 0,05 mg L-1 de P (Yost et al., 1979). Essa relaçãoentre os valores máximos de Q (igual a CMAP) e de I, neste exemplo(1.000 mg kg-1 P/0,05 mg L-1 P), é de 20.000. Para um solo arenoso, comparadoa um argiloso, ambos pertencentes a um mesmo grande grupo, a relaçãoentre os tamanhos das duas caixas diminui consideravelmente, não só pelomenor tamanho da “caixa” de Q, também, pelo aumento da “caixa” de I.Para o mesmo valor de Q, deve-se, portanto, encontrar valores de I bemmaiores nos solos arenosos. Como mostra o esquema (Figura 2), as duascaixas encontram-se no mesmo nível, e, dessa maneira, I será igual a zeroquando Q for, também, zero.

O diâmetro do tubo que liga as duas caixas representa o fatorcapacidade. Um diâmetro maior condicionará a manutenção do nível de Imais próximo do nível de equilíbrio quando P é adicionado ao solo ou deleremovido (mudança rápida de Q). Menor diâmetro desse tubo (menor FCP)pode não manter o nível de I em equilíbrio com o nível de Q, em condições

Figura 2. Representação esquemática dos fatores quantidade (Q), intensidade (I) ecapacidade (Q/I) (φ φ φ φ φ representa o diâmetro da tubulação entre os doiscompartimentos – Q e I).

(Q/I)

IQA bsorçãoIm obilizaçãoFixaçãoLixiviação R etrogradação

FatorC apacidade

φ

%, R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


de absorção intensa de P, por exemplo. Em condições de solos com pequenaCMAP (solos arenosos, por exemplo) é preciso maior valor de I(concentração ótima) para atender à demanda da planta e compensar amenor vazão entre Q e I. Como conseqüência prática, há necessidade de0,2 mg L-1 de P na solução do solo, como concentração ótima, em solosarenosos, e de valores até mesmo menores do que 0,05 mg L-1 em soloscom grande CMAP (grande FCP), como discutido no início deste capítulo.Tendo a CMAP como uma medida do FCP (Novais, 1977; Muniz et al.,1985,1987; Fabres et al., 1987; Novais et al., 1993), compreende-se a razãoda equação sugerida por Rajan (1973) (Cmáx = ab-k), discutida anteriormente.Essa equação indica que a concentração de I que condiciona o crescimentomáximo de uma planta é função inversa do FCP. Quanto à fertilização desolos com diferentes valores de FCP, o aumento da concentração de P-disponível, em solos com alto FCP, irá requerer doses mais elevadas de P,em relação a solos com baixo FCP, ambos com o mesmo teor inicial de P-disponível. Entretanto, obtida essa concentração, o solo com maior FCP irámanter o P-disponível mais constante e por períodos mais longos de cultivo.

O fator capacidade, ou “poder tampão”, de P pode ser comparado àsalterações da acidez pela aplicação de calcário em solos com diferentesvalores de poder tampão da acidez (Figura 3). O Solo B é mais tamponadoque o solo A, dado que seu valor de pH é menos alterado pela adição decalcário. A tangente βββββ é menor que a tg ααααα. Portanto, há uma relação inversaentre o poder tampão da acidez do solo e o valor da tangente (∆pH/∆t ha-1

de calcário). Matematicamente, o poder tampão desses solos é definidopelo inverso das tangentes, ou:

1/(tg ângulo) = 1/(∆pH/∆t ha-1 de calcário) = (∆t ha-1 de calcário)/∆pH(1)

(1) Uma medida de quantidade (Q) sobre uma de intensidade (I).

Figura 3. Alteração do pH de dois solos com diferentes valores de poder tampão daacidez, em resposta à adição de calcário (considerando relacionamento linearentre as duas variáveis).

αβ

Solo A

Solo B

Calcário (t ha-1)

pH

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��

%% R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


��

O fenômeno de retenção de P no solo é conhecido há quase um séculoe meio pelo trabalho de Tomas Way (1850), citado por Sample et al. (1980).Embora essa retenção seja um fenômeno favorável à utilização do P pelasplantas, o “envelhecimento” dessa retenção, com a formação de P não-lábil, torna-se problemático. A retenção do P adicionado ao solo, em formaslábeis ou não, ocorre tanto pela precipitação do P em solução com formasiônicas de Fe, Al e Ca, como, principalmente, de maneira mais significativa,pela sua adsorção pelos oxidróxidos de Fe e de Al, presentes, de modogeral, em maiores quantidades em solos tropicais mais intemperizados, demodo particular nos mais argilosos. Reação semelhante à apresentadapelos oxidróxidos de Fe ocorre, também, com os oxidróxidos de Al (Hingstonet al., 1974; Parfitt, 1978; Sanchez & Uehara, 1980; Bahia Filho, 1982;Resende, 1983; Sanyal & De Datta, 1991).

Adsorção é um termo genérico que indica reações químicas e mesmofísicas que ocorrem em interfaces (superfícies de separação de duas fases).A superfície (óxidos, por exemplo) é chamada adsorvente. A substância(íons fosfato, no caso) é chamada adsorvato. A superfície muitas vezes éporosa, ou mostra imperfeições ou microporos, permitindo a difusão doadsorvato em seu interior, dando continuidade às reações. A esse fenômenochama-se absorção (Sanyal & De Datta, 1991). É comum na literatura otermo sorção, mais genérico, que engloba os fenômenos de adsorção eabsorção. O P inicialmente adsorvido à superfície de agregados de solodifunde-se, com o tempo, para seu interior (Haynes, 1984; Nye & Staunton,1994; Linquist et al., 1997). É um processo lento, que pode levar anos paraatingir o equilíbrio, devendo ser, também, responsável pela diminuição dadisponibilidade de P de um solo recém-fertilizado, com o aumento do tempode contato do P com esse solo (Barrow,1985). Portanto, essa penetraçãodifusiva de P no interior do adsorvente leva a uma dificuldade a mais paraa escolha da terminologia adequada para o processo. Esse processo,segundo Barrow (1985), seria mais adequadamente denominado “sorção”e “retenção”, sendo retenção a soma de adsorção e penetração(absorção). A dificuldade em utilizar a terminologia adequada é evidenteno trabalho de Reis et al. (1995), que utilizam sorção no título do trabalhoe adsorção ao longo do texto. Por outro lado, Iyamuremye & Dick (1996)consideram que sorção pode incluir reações de adsorção e deprecipitação. Esses autores definem perdas de P da solução do solo paraa fase sólida por adsorção e por precipitação. Alguns trabalhos clássicos

Capítulo 4 - ADSORÇÃO DE FÓSFORO NO SOLO �%&


utilizam o termo adsorção generalizadamente (Parfitt, 1978), ou utilizamsorção e adsorção indistintamente (Sanyal & De Datta, 1991). Umcomplicador, que induz a utilização desse termo, são as isotermas deadsorção, que, apesar da denominação, medem o “desaparecimento” do Pem solução, com o envolvimento provável de todos os processos discutidos.

Neste texto, temos utilizado o termo adsorção no sentido amplo.Embora conscientes da inadequabilidade plena do termo, não vemos comoser precisos quando esse “desaparecimento” não nos permite identificar oprocesso responsável por ele. Como será visto no Cap. 5. Transformaçãode Fósforo-Lábil em Não-Lábil, há um termo adicional para retenção de Pno solo, fixação, utilizado mais adequadamente para identificar a formaçãode P não-lábil, não mais em equilíbrio com o P-solução (Van Der Zee et al.,1987; Hsu, 1989).

Este capítulo tem como objetivo enfatizar as isotermas de adsorção,seus fundamentos e características principais, como são obtidas e utilizadasna prática, e discutir o comportamento diferencial de constantes dessasisotermas, em relação a características de solos.

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Na fase inicial de rápida adsorção de P no solo, há uma atraçãoeletrostática inicial (Barrow, 1985), seguida pela adsorção por oxidróxidos,por meio de troca de ligantes (Parfitt, 1978; Barrow, 1985; Goldberg &Sposito, 1985; Sanyal & De Datta, 1991). Nessa reação, denominadaquimiossorção, há troca de ligantes, como OH- e OH2

+, da superfície dosóxidos, por fosfato da solução (Figuras 1 e 2). É uma l igaçãopredominantemente covalente (“adsorção específica”), ao contrário do NO3

-

ou do Cl-, adsorvidos por atração eletrostática (“adsorção não-específica”)(Parfitt et al., 1975; Parfitt, 1978).

Com o aumento do pH, a carga superficial de partículas do solo torna-se cada vez mais negativa, aumentando a repulsão (menor adsorção) entrefosfato e superfície adsorvente e, diminuindo o potencial eletrostático doplano de adsorção (Ψa) (Posner & Bowden, 1980; Haynes, 1984; Barrow,1985). Como conseqüência, a adsorção de P pelo solo deve ser máximacom baixos valores de pH (Parfitt, 1978; Haynes, 1984). O aumento do pHde um solo, diminuindo a adsorção de P, não é tão direto e simples comosugere a figura 1. A pequena e não consistente alteração da capacidademáxima de adsorção de P (CMAP) de amostras de dois Latossolos,submetidas a diferentes níveis de pH, foi observada por Vasconcellos et al.

%' R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


(1974). Por outro lado, com o aumento do pH, diminui a presença da formaH2PO4

-, em relação à HPO42-, esta (bivalente) preferencialmente adsorvida.

Portanto, com o aumento do pH, aumenta a forma bivalente, que tende acontrabalançar o decréscimo do Ψa. Adicionalmente, a força-iônica dasolução do solo (concentração de eletrólitos e tipo de cátion presente) afetao Ψa. O aumento de cátions numa superfície negativamente carregada tornao Ψa menos negativo, aumentando a adsorção de P. Esse efeito é maisintenso para cátions de valência maior, como Ca2+, comparativamente aK+, e este maior que para Na+ (este com menor raio iônico que o do K+),

Figura 1. Desenvolvimento de carga elétrica na interface de oxidróxido de Fe, ou deAl, variável de acordo com o pH do meio. À esquerda do ponto de carga zero(PCZ, ou pH que gera essa condição de carga), observa-se adsorção de prótons(cargas positivas), à direita, dessorção de prótons (cargas negativas). Fica claroque o PCZ refere-se à carga líquida, ou seja, cargas positivas iguais às negativas(1a e 1b).

Fonte: Adaptado de Herbilon (1985).

PCZ

Fe

O

Fe

Fe

O

Fe

OH2+

OH2+

OH2+

OH2+

OH

OH

3+

1+

Fe

O

Fe

Fe

O

Fe

OH

OH

OH

OH2+

OH

O_

O_

O_

O_

OH

OH

O_

Fe

O

Fe

Fe

O

Fe

0

0

3_

1_

3H+

H+

3OH_

OH_

(1a)

(1b)

Capítulo 4 - ADSORÇÃO DE FÓSFORO NO SOLO �%(


Figura 2. Adsorção do íon H2PO4- na superfície de oxidróxido de Fe, com diferentes

cargas líquidas superficiais.Fonte: Adaptado de Sanchez & Uehara (1980).

a) Abaixo do PCZ (superfície com carga positiva)

b) No PCZ (superfície com carga líquida zero)

c) Acima do PCZ (superfície com carga negativa)

Fe

O

Fe

OH

OH

OH

0

+ H2PO4_

Fe

O

Fe

OH

O

OH

P OH + OH_

OH

O

Fe

O

Fe

OH

OH2+

OH

1+

+ H2PO4_

Fe

O

Fe

OH

O

OH

P OH + H2O

OH

O

Fe

O

Fe

OH

O_

OH

1_

+ H2PO4

_

Fe

O

Fe

OH

O

OH

P OH + O2_

OH

O

%) R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


justificando, por exemplo, a maior difusão de P na forma de NaH2PO4 quena de Ca(H2PO4)2 em solos (Cap. 9. Difusão). Semelhantemente, o aumentoda força-iônica da solução de solos ácidos com a calagem e a grandepresença de Ca mascaram o efeito esperado de maior pH, decrescendo aadsorção (aumentando a dessorção) de P dos solos. O nem sempreobservado efeito da calagem de solos sobre a diminuição da adsorção deP tem, ainda, causas adicionais a essas. A calagem de solos ricos em Al3+

tende a aumentar a adsorção de P, diminuindo-a em solos pobres em Al3+,conforme Haynes (1984). Segundo esse autor, polímeros de hidróxido deAl recém-formados com a calagem apresentam alta afinidade pelo P.O tempo e ciclos alternativos de hidratação e secagem podem causar o“envelhecimento” dessas superfícies, aumentando a cristalização dospolímeros de hidróxido de Al (diminuindo-lhes a superfície específica emrelação às formas amorfas iniciais) e diminuindo a adsorção de P.

A ordem preferencial de adsorção de ânions pelo solo é, segundo Parfitt(1978), a seguinte: fosfato > arseniato > selenito = molibdato >sulfato = fluoreto > cloreto > nitrato. Menor adsorção de P (menorconstante k de Freundlich) em um Alfisol, em resposta à aplicação defluoreto, foi observada por Camargo (1979). A grande concentração de Futilizada na obtenção da isoterma de adsorção (concentração crescentede P em uma solução de KF 0,01 mol L-1, numa relação solo:solução de1:20) dificulta a avaliação prática dos resultados obtidos. O efeito do fluoretosobre a redução da adsorção de P pelo solo deve ser visto não apenaspela troca de ligantes com goethita ou gibbsita, à semelhança do que ocorrecom P (Parfitt,1978), mas, também, pelo efeito complexante de F sobre Al,liberando P (Cap. 8. Extratores).

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A presença de grupamentos OH e, ou, OH2+, dependendo do pH do

meio, nas bordas de argilas silicatadas proporciona mecanismo de adsorçãosemelhante ao apresentado para os oxidróxidos (Figura 3).

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Correlações positivas entre teor de matéria orgânica (MO) do solo eadsorção de P têm sido freqüentes na literatura (Cap. 3. Fatores Intensidade,Quantidade e Capacidade). Embora possa haver uma razão indireta, porvia da correlação positiva entre teor de argila e MO no solo, a razão principal

Capítulo 4 - ADSORÇÃO DE FÓSFORO NO SOLO �%-


parece ser, dado o caráter aniônico da MO, por via de pontes de cátions(Sanyal & De Datta, 1991), como Al, Fe e Ca a ela adsorvidos, que reteriamo P. Há, contudo, trabalhos que mostram participação negativa da MO,reduzindo a adsorção de P em solos, por meio de ácidos orgânicosadsorvidos, bloqueando sítios de adsorção, como os dos oxidróxidos (Parfitt,1978; Sanchez & Uehara, 1980; Evans, 1985; Sibanda & Young, 1986),como se vê no esquema para oxalato (Iyamuremye & Dick, 1996):

O envolvimento da MO na adsorção/dessorção de P do solo pode sersumariada, em seus pontos principais, da seguinte maneira:

1. Embora a CMAP de um solo aumente, com freqüência, com o seuteor de MO (Haynes, 1984; Sanyal & De Datta, 1991), a adição de matériaorgânica ao solo, como na forma de esterco animal, causa efeito contrário,ocasionando, de modo geral, diminuição da adsorção e aumento dadisponibilidade de P para as plantas (Sanyal & De Datta, 1991) (Cap. 13.Fósforo e Ambiente).

2. O solo pode adsorver ácidos orgânicos com grande energia,competindo com os sítios de adsorção de P e aumentando a disponibilidadedesse nutriente para as plantas (Haynes, 1984). A estrutura e carga dessesácidos controlam a grandeza de sua adsorção. Moléculas com maior númerode grupos funcionais, como OH e COOH, são mais efetivas na competição

Figura 3. Desenvolvimento de carga elétrica em aluminossilicatos. Os grupamentosOH e OH2

- podem ser trocados por fosfato, que é adsorvido.

Fonte: Adaptado de Parfitt,1978).

OH2+

OH2+

Al2OH

_

Al

OH

OH

OH_

Al

O_

OH

2+

ArgilaSilicatada

0 1_

+ 2H2O + H2O

pH aumenta(PCZ)

%* R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


pelos sítios de adsorção que aquelas com menor número. Ácido málico,com um grupo OH e dois COOH, foi mais efetivo em reduzir a adsorção deP do solo que o ácido acético, com um COOH apenas (Hue, 1991).Comparação semelhante pode ser feita entre citrato e acetato.

3. Apesar da sua efetividade em restringir a adsorção de P pelo solo,alguns ácidos orgânicos são rapidamente mineralizados quando aplicadosno solo (dependendo da estrutura, alguns deles são mais resistentes aessa mineralização) (Hue, 1991; Iyamuremye & Dick, 1996). A aplicaçãode esterco de curral, como reposição contínua desses ácidos, a exsudaçãode raízes e o metabolismo de microrganismos, como fontes naturais dessesácidos, mantêm esse processo de bloqueio de sítios de adsorção de P demaneira mais contínua e, portanto, mais efetiva.

4. O efeito da adição de resíduos orgânicos sobre a retenção de Ppelo solo depende da concentração de P do resíduo. A imobilização do Pda solução do solo torna-se maior que a mineralização do P orgânicoquando o resíduo tem menos que 0,2% de P total. Segundo Iyamuemye &Dick (1996), relação C:P menor que 100 leva à mineralização do P orgânico;maior que 300 leva à imobilização de formas minerais de P pelosmicrorganismos (Cap. 7. Fósforo Orgânico no Solo).

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Precipitação é a reação entre íons, com a formação de uma novafase ou composto definido. É um processo tridimensional, ao contrário daadsorção, que é bidimensional (Sposito, 1984). Todavia, segundo esse autor,esses dois mecanismos de retenção de P pelo solo são de difícil distinçãoe ambos são descritos pelo mesmo modelo matemático. É a reação de Pàs formas iônicas de Al e de Fe em solos ácidos ou a Ca2+ em solos neutrosou calcários, formando compostos de composição definida e pouco solúveis(Dean, 1949; Hsu, 1965; Sample et al., 1980).

A precipitação de P em solos torna-se particularmente importantedurante a dissolução de grânulos de fertilizantes fosfatados, ultrapassandoos produtos da solubilidade de componentes da reação solo-fertilizante(atividade das espécies fosfatadas e dos íons metálicos) (Sample et al.,1980). Isotermas de solubilidade de compostos fosfatados, tomando pH2PO4

(fração solubilizada) em função de pH (condicionante de solubilização),mostram, por exemplo, que fosfatos de Al (variscita) e de Fe (estrengita)são mais estáveis em meio ácido (têm a solubilidade aumentada com oaumento do pH do meio), ao passo que fosfatos de Ca, pelo contrário, são

Capítulo 4 - ADSORÇÃO DE FÓSFORO NO SOLO �%+


menos estáveis em meio ácido (diminuem a solubilidade com o aumentodo pH) (Olsen & Khasawneh, 1980).

Alumínio em solução (semelhantemente, íons de Fe) pode causarprecipitação de fosfatos adicionados ao solo:

Para evitar essa reação, deve-se “eliminar” (precipitar) o Al3+, porcalagem anterior à adição da fonte de P. De toda maneira, a retenção de Ppelo solo mantém-se em valores estequiométricos semelhantes quandose substitui a precipitação do P pelo Al3+ do solo ácido pela sua adsorçãopelo hidróxido de Al recém-formado pela calagem (Haynes, 1984). Alémdo mais, polímeros catiônicos de Al formados com a calagem podem capearcolóides do solo, restringindo-lhes a carga negativa (Haynes, 1984). E,quando se considera que P-Al é, aparentemente, a forma que melhorrepresenta o P-lábil do solo, entre as formas minerais, verifica-se que essaforma de retenção de P no solo não pode ser considerada pior opção quantoà disponibilidade de P para as plantas, quando comparada com P-Fe e P-Ca (Cap. 8. Extratores).

Solos com pH mais elevado, com muito Ca trocável, natural ou comoconseqüência de uma supercalagem, podem ter a precipitação de fosfatosadicionados ao solo (Sample et al., 1980), fenômeno denominado“retrogradação” por Malavolta (1967):

O produto “insolúvel” formado é uma forma de P-Ca de menordisponibilidade para as plantas que o P-Al formado em condição ácida.Observa-se que a solubilização do fosfato tricálcico formado - reaçãodeslocada para a esquerda - ocorre com a acidificação do solo e,evidentemente, torna-se cada vez menos solúvel com o aumento do pH domeio. Uma calagem, numa condição dessas, seria problemática quanto àdisponibilidade de P para as plantas.

Por outro lado, o P é adsorvido em CaCO3 em menor quantidade relativae com menor energia do que em oxidróxidos de Fe e de Al (Sample et al.,1980; Solis & Torrent, 1989). Deve-se considerar que a forma P-Ca dofracionamento de Chang & Jackson (1957), como a de uma apatita, porexemplo, dada sua grande estabilidade estrutural, não deve ser a mesma

A l3+ + H 2PO 4- + 2H 2O 2H + + A l(O H )2H 2PO 4

(trocáve l) (so lúve l) (“inso lúve l”)

3C a2+ + 2H 2PO 4- C a3 (PO 4)2 + 4H +

(trocáve l) (so lúvel) (“ inso lúvel”)

&, R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


formada pela adsorção de P a CaCO3. Holford & Mattingly (1975)observaram que a menor “energia de adsorção”, correspondente à segundaregião de Langmuir, para solos calcários, correlacionou-se com a áreasuperficial de CaCO3 e com o teor de MO. Por outro lado, a maior “energiade ligação” correspondente à primeira região de Langmuir correlacionou-se com o Fe extraído por ditionito, apesar da baixa presença dessa formade P nesses solos.

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A expectativa, ao aplicar uma fonte solúvel de P num solo, é que essematerial permaneça em solução, por considerável período de tempo, àdisposição da planta. Resultados de pesquisa têm mostrado que, naverdade, o tempo necessário para que a adsorção ocorra é bem curto(Novais, 1977; Singh et al., 1983b; Reis et al., 1995).

A adsorção de P pelos solos efetua-se em dois estádios (Kuo & Lotse,1974a,b, e Barrow & Shaw, 1975). As reações do primeiro estádio ocorremem horas ou minutos, ao passo que as do segundo estádio são bem maislentas (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil). A rápidareação de adsorção inicial é um fenômeno de superfície, enquanto formasativas de Al e de Fe em solos ácidos e de Ca em solos neutros ou calcárioslevam, também, a uma rápida precipitação de P solúvel (Hsu, 1965).

Para o estudo da cinética de adsorção de P em amostras de solos decerrado, 50 mg L-1 de P, na forma de KH

2PO

4, foram agitados por períodos

de tempo que variaram de meia a 192 horas, determinando-se, depois decada período de tempo, o P na solução de equilíbrio (Gonçalves et al.,1985). Cerca de 75% do P adicionado foi adsorvido em menos de meiahora de contato para os solos com maior CMAP e menos de doze horaspara aqueles com menor CMAP, quando se considerou 100% a adsorçãoobtida com 192 horas de equilíbrio (Quadro 8). A equação C = kt-n (em queC é a concentração de P em equilíbrio, medida no tempo t de equilíbrio, ek e n são constantes) ajustou-se significativamente aos dados, com R2

superior a 0,90. As constantes k e n mostraram-se correlacionadas commedidas do FCP dos solos, o que indica que a velocidade de adsorção deP é maior nos solos com maior CMAP. Observou-se, ainda, que a calagemprévia do solos não alterou de, maneira consistente, a velocidade e amagnitude de adsorção de P pelos solos.

Em trabalho semelhante, Novais (1977) estudou a cinética de adsorçãode P, para doses aplicadas correspondentes à CMAP, em amostras de cinco

Capítulo 4 - ADSORÇÃO DE FÓSFORO NO SOLO �&$


Quadro 8. Quantidade de P adsorvido em amostras de solos que receberam,inicialmente, 50 mg kg-1 de P, na ausência ou na presença de calcário, emdiferentes tempos de equilíbrio

Fonte: Gonçalves et al. (1985).

Solo Tempo de equilíbrio (hora)

0,5 1 2 4 8 12 24 48 192

__________________________________________________ mg kg-1 de P no solo __________________________________________________

Sem calagem

AQ 10,4 14,4 15,6 17,2 22,0 28,4 30,4 33,3 34,0LE-1 44,6 46,9 48,0 49,5 49,4 49,5 49,5 49,4 49,8LE-2 45,4 47,1 48,3 48,6 49,4 49,7 49,7 49,8 49,8LVm-1 25,6 26,9 32,6 33,3 37,6 42,6 45,4 45,8 46,0LVm-2 24,5 25,5 29,3 31,5 34,7 40,4 43,1 43,1 43,3LE-3 38,4 41,7 43,6 45,1 47,8 48,4 48,4 48,6 49,4LE-4 37,5 41,0 42,2 43,8 46,7 48,0 48,2 48,2 49,4LE-5 40,7 43,4 46,0 46,6 48,5 49,1 49,2 49,3 49,7LV-1 39,2 42,7 44,9 46,3 47,5 49,0 49,1 49,2 49,6LVm-3 18,5 19,2 20,8 23,9 26,9 32,4 35,7 40,7 42,0

Média 32,5 34,9 37,1 38,5 41,1 43,7 44,9 45,7 46,3

Com calagem

AQ 12,9 15,9 16,3 19,2 26,4 29,2 32,1 35,2 36,0LE-1 42,7 45,1 47,1 47,4 48,9 49,2 49,2 49,4 49,8LE-2 43,1 45,8 47,1 47,9 49,0 49,4 49,6 49,7 49,8LVm-1 23,9 26,0 30,2 30,7 35,8 40,9 43,0 44,7 44,7LVm-2 22,5 22,5 27,9 27,9 33,2 38,9 40,6 41,7 42,4LE-3 37,5 39,4 42,8 44,2 46,7 48,3 48,5 48,4 49,3LE-4 34,9 38,1 39,7 41,4 44,9 46,2 47,0 47,2 49,0LE-5 38,2 41,5 44,1 45,2 47,8 48,5 48,7 48,9 49,6LV-1 38,1 41,4 43,4 45,2 47,3 48,2 48,5 48,7 49,4LVm-3 19,4 20,2 21,4 24,3 27,1 32,4 36,6 41,4 42,2

Média 31,3 33,6 36,0 37,3 40,7 43,1 44,4 45,5 46,2

solos. O P em solução de CaCl2 0,01 mol L-1 foi determinado depois de 1, 3,

6, 12, 24, 72, 144, 288, 576 e 1.152 h de equilíbrio com as amostras dos solos,numa relação solo:solução de 1:10 (Quadro 9). A equação, x/m = kC

ot1/n (Kuo &

Lotse, 1974a), na sua forma linear, log x/m = log kCo + 1/n log t, foi ajustada aos

resultados (x/m é P adsorvido pelo solo em mg kg-1, k e 1/n são constantes,C0 é a concentração inicial de P, correspondente à CMAP de cada solo, t éo tempo de equilíbrio, em hora). Determinou-se o tempo requerido paraque o P correspondente à metade da CMAP fosse adsorvido (t

1/2CMAP)

(Quadro 10). O valor de t1/2

CMAP correlacionou-se negativa e significativamentecom o FCP e medidas com ele relacionadas, como CMAP e constante k,de Freundlich (Quadro 11), indicando que solos com maior poder deadsorção de P adsorvem uma fração de sua CMAP mais depressa que

&% R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


Fonte: Novais (1977).*, **, ns significativos a 5 e 1% e não-significativo, respectivamente.(1) FCP é o fator capacidade de P do solo, em mol P x 10-8/g solo/unidade de potencial de fosfato.

Quadro 11. Coeficiente de correlação linear simples entre as constante da equaçãode cinética de adsorção de P por amostra de solo, tempo necessário para quemetade do P adicionado (CMAP) a cada solo seja adsorvida (t½ CMAP) ecaracterísticas dos solos

Fonte: Novais (1977).*** significativo a 0,1%.

Quadro 10. Forma linear da equação de cinética de adsorção de P (mg kg-1), constantesk e 1/n dessa equação e tempo (h) necessário para que metade do P adicionado(CMAP) a cada solo seja adsorvida (t1/2CMAP)

S olo E quação R 2 k 1 /n t½ C MAP (h)

G eogeville log x/m = 1,578 + 0,109 log t 0 ,969*** 0 ,478 0 ,109 1 ,5

G oldsboro log x/m = 0,917 + 0,166 log t 0 ,985*** 0 ,257 0 ,166 54,5

W agram log x/m = 0,716 + 0,202 log t 0 ,988*** 0 ,209 0 ,202 75,2

P ortsm outh log x/m = 1,270 + 0,179 log t 0 ,949*** 0 ,290 0 ,179 21,0

N orfo lk log x/m = 0,285 + 0,181 log t 0 ,976*** 0 ,212 0 ,181 113,0

Característica (1) k (cinética) 1/n (cinética) t½CMAP

FCP 0,942* -0,820ns -0,892*CMAP - Langm uir (mg g -1) 0,879* -0,726ns -0,979**"energia de ligação" - Langmuir 0,939* -0,866ns -0,713ns

Constante k - Freundlich 0,955* -0,823ns -0,925*Argila (% ) 0,988** -0,944* -0,750ns

Constante k - Equação de c inét ica - -0,953* -0,830ns

Constante 1/n - Equação de c inética -0,953* - 0,684ns

Quadro 9. Concentração inicial de P colocada em equilíbrio com amostras dos solos,correspondente à CMAP, e P adsorvido após diferentes períodos de tempo deequilíbrio

Fonte: Novais (1977).(1) Alguns tempos de equilíbrio do trabalho original foram omitidos.

P adsorvido após diferentes tempos de equilíbrio(1)

SoloConcentração

inicial 1h 6h 24h 72h 288h 1.152h

mg L-1 ___________________________________________ mg kg-1 __________________________________________

Georgeville 79,3 40,0 46,0 52,3 64,4 71,9 78,2

Goldsboro 32,1 8,7 10,8 14,1 17,9 21,5 25,2

W agram 24,9 5,5 7,4 9,9 13,2 17,0 20,1

Portsmouth 64,3 18,8 25,5 33,9 46,8 54,4 56,1

Norfolk 9,1 2,2 2,5 3,5 4,2 5,2 6,9

aqueles com menor poder de adsorção. É possível estimar as constantes kdo modelo cinético adotado a partir da constante k, de Freundlich (Quadro 11).Todavia, a constante 1/n, como acontece com a constante n, de Freundlich(Quadro 7), não é tão relacionada com medidas do FCP.

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&' R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


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Quando se compara o comportamento do fósforo ao do nitrogênio nosistema solo-planta-atmosfera, alguns contrastes são evidentes. O coeficientede difusão (D) de P no solo tem uma grandeza de 10-11 cm2 s-1 (Cap. 9. Difusão),ao passo que os de NO

3- e NH

4+ apresentam valores da ordem de 10-6 e

10-7 cm2 s-1, respectivamente (Barber, 1974). Como conseqüência, há doisextremos de mobilidade no solo: o P muito pouco móvel, não lixiviável emcondições normais, ao passo que as formas de N, particularmente a nítrica,são muito móveis e, por conseguinte, lixiviáveis. Esta é uma primeiraaproximação para compreender a presença de residual para a fertilizaçãofosfatada e sua “ausência” para a nitrogenada.

Enquanto a perda de N, pela queima da biomassa, de uma pastagemabandonada da Amazônia foi de 132 kg ha-1, a de P foi apenas de 2 kg ha-1

(McKerrow, 1992). A quantidade de N imobilizada na biomassa de umafloresta de eucalipto é da ordem de 200 kg ha-1 e a de P é, aproximadamente,10 vezes menor (Barros et al., 1990). Relações semelhantes ocorrem emoutras espécies. Para compreender esse número, basta verificar que umaplanta em condições adequadas de crescimento deve ter uma concentraçãoaproximada de 2,0 g kg-1 de P (0,2%) na matéria seca; para N, esse valor é daordem de 20,0 g kg-1.

Quando é comparada a presença de N à de P na atmosfera, chega-se aoextremo de presença de N como elemento dominante e virtual ausência de P.

A pequena participação quantitativa de P no sistema solo-planta-atmosfera, ao contrário de N, está de alguma maneira, por alguma razão,ligada a mecanismos restritivos à sua presença em formas menos estáveis,como P-solução, condição para perdas. E, à medida que o sistema se tornamais pobre em P, como nos solos tropicais mais intemperizados, essa restriçãotorna-se maior. Há uma aparente economia crescente, imposta por uma pobrezatambém crescente, fazendo com que as plantas otimizem essa carênciaimposta pelo intemperismo, que continua (Cap. 11. Fósforo na Planta).

Boa parte do P adicionado aos solos é retida com uma energia tal queseu equilíbrio com o P-solução desaparece, deixando, portanto, de ser útilao crescimento imediato da planta. Essa forma de P não-lábil deve serquantificada, compreendida, e idealmente controlada, para otimizar afertilização fosfatada como fator de crescimento de plantas, particularmentepara os solos mais intemperizados (Figura 1).

Capítulo 5 - TRANSFORMAÇÃO DE FÓSFORO LÁBIL EM NÃO-LÁBIL �&(


O P-lábil (Q) encontra-se em equilíbrio com o P-solução, ou fatorintensidade (I), como em um sistema de vasos comunicantes, interligadospor uma tubulação com diâmetro variável, representando o também variávelfator capacidade de P (FCP), entre solos. Nesse esquema (Figura 1), Qsupre o P não-lábil (NQ) (sistema passivo), mas não o contrário. A soluçãoque o esquema sugere para NQ suprir Q é bombear NQ para ocompartimento Q (sistema ativo, com demanda de energia). Algumaspráticas, como a diminuição do potencial redox e a adição, ou acúmulo, dematéria orgânica ao solo, sugerem demanda de energia para que essesistema se torne reversível, pelo menos parcialmente (Sah & Mikkelsen,1989; Sah et al., 1989a,b).

Este capítulo procura trazer alguma informação sobre a forma de Pnão-lábil em solos.

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A retenção de fósforo pelo solo, ou adsorção, como denominada, demaneira genérica, neste trabalho, apresenta como maior vantagem a quasetotal ausência de lixiviação de P e, como conseqüência, o acúmulo (residual)desse elemento ao longo dos cultivos.

Quando se aplica uma fonte solúvel de P num solo, freqüentementemais de 90% do aplicado é adsorvido na primeira hora de contato com o

Figura 1. Representação esquemática da interdependência das formas de P não-lábil(NQ), P-lábil (Q), P-solução (I) e fator capacidade (Q/I) do solo.

(Q/I)

IQ

NQ

? φ

&) R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


solo (Loganathan & Fernando, 1980; Singh et al., 1983b; Gonçalves et al.,1985). Essa primeira fase de rápida adsorção é seguida de uma fase bemlenta, representada pelos modelos exponenciais (Barrow, 1974). Essaadsorção de P pelo solo apresenta um componente adicional à simplesformação de P-lábil (Q), que é a formação de P não-lábil (NQ). O NQ é aquantidade de P fixado(1) no solo que não se encontra em equilíbrio com oP em solução, pelo menos em curto prazo. Essa falta de equilíbrio inviabilizaou dificulta à planta ter acesso ao P dessa forma, uma vez que o P-soluçãoabsorvido pela planta não será reposto pelo NQ, mas, sim, pelo Q.Aparentemente, entre os mecanismos mais prováveis de formação de Pnão-lábil, a partir de uma fonte solúvel aplicada no solo, está a ocorrênciade duas ligações coordenadas com a superfície adsorvente. Essas duasligações, ao contrário de uma única, não permitiriam a dessorção do P(Kafkafi et al., 1967; Parfitt, 1978).

O modelo de formação de P não-lábil é semelhante ao da adsorção deuma fonte solúvel aplicada no solo: rápido inicialmente (horas ou dias), comfase lenta (meses) posterior, com a conformação de uma exponencialassintótica ao eixo da variável tempo. Esse modelo foi utilizado por Barrow(1974) e, mais recentemente, por Gonçalves et al. (1989). Devine et al. (1968)verificaram que, um ano após a aplicação de superfosfato simples em quatrosolos, 58% do P aplicado encontrava-se disponível, 38% depois de dois anose 20% depois de três anos. Em trabalho semelhante, Williams & Reith (1971)encontraram de 20 a 28% disponível depois de um ano de contato do Paplicado no solo, e apenas de 2,7 a 4,2%, depois de 6-8 anos.

Para 160 kg ha-1 de P2O5, aplicados a lanço e incorporados em umLatossolo Vermelho-Escuro de cerrado, somente depois de dez colheitasde milho não mais se observou resposta ao P aplicado inicialmente. Duranteessas dez colheitas, 56% do P aplicado foi recuperado (Lobato, 1982). Essaelevada recuperação de P, no solo utilizado, parece ser, em parte, explicadapela baixa produtividade obtida ao longo dos cultivos (28%), em relação aomelhor tratamento, constituído pela aplicação de 1.960 kg ha-1 de P2O5, alanço, ou de 1.280 kg ha-1, subdivididos em quatro aplicações. Para otratamento de 160 kg ha-1 de P2O5, a décima colheita foi apenas de350 kg ha-1 de grãos de milho, o que faz com que a recuperação de P tenhasentido pouco prático. A grandeza da maior dose necessária a umaprodutividade média de 6.164 kg ha-1 de grãos por colheita revela que a

(1) O termo “fixação” é adequadamente utilizado com o sentido de “retenção” do fósforo pelosolo de forma não-reversível ou não-lábil (Van Der Zee et al., 1987; Hsu, 1989).

Capítulo 5 - TRANSFORMAÇÃO DE FÓSFORO LÁBIL EM NÃO-LÁBIL �&-


dificuldade de suprir P para as culturas, em níveis mais econômicos, nessessolos com maior FCP, não está ainda adequadamente solucionada. Paranossas condições, estudos desse tipo ainda são escassos.

Em trabalho mais recente, Gonçalves et al. (1989) aplicaram, emamostras de cinco Latossolos de cerrado, doses crescentes de uma fontesolúvel de P. Incubadas em épocas diferentes (300, 240, 180, 120, 60, 30,15 e 0 dias), completaram todos os períodos de incubação num mesmo diaquando os solos foram amostrados, o P-extraível foi avaliado por diferentesprocedimentos e cultivados com sorgo. Apresenta-se o efeito do tempo sobrea diminuição do P-extraível e sobre o crescimento das plantas, para um dossolos, o LV-1, com 55% de argila e capacidade máxima de adsorção (CMAP)de 0,980 mg g-1 de P no solo (Quadro 1). Esse efeito do tempo sobre o P-extraível foi avaliado pelo ajuste da equação de Barrow (1974):

Ct = Co (Kt/b)-b (Eq.1)

em que Ct é o P recuperado pelos extratores nos diferentes tempos deincubação, em mg kg-1; Co, o P recuperado no tempo zero de incubação, namesma unidade; K, a taxa de transformação de P-lábil em não-lábil, emdia-1; t, o tempo de incubação, em dia; b, uma constante adimensional. Odecréscimo da capacidade de recuperação do P aplicado com o tempo,pelos extratores, foi obtido pela derivada primeira dessa equação:

∂∂∂∂∂Ct/∂∂∂∂∂t = (Cobk-bt-b-1)/b-b (Eq.2)

Também, como exemplo, são apresentadas as derivadas dessaequação apenas para o solo LV-1, para os extratores Mehlich-1 e Resinade Troca Aniônica (RA), para os três tempos iniciais e para o final e paraduas doses de P (Quadro 2). Os maiores decréscimos do P-extraível com otempo (∂∂∂∂∂Ct/∂∂∂∂∂t negativa) ocorreram com a maior dose de P aplicada (450,comparativamente à dose de 150 mg kg-1 de P no solo). Observa-se que a RA,com 0,04 dia de equilíbrio (1h), extraiu P numa taxa de 128,2 mg kg-1 dia-1,para a dose de 150 mg kg-1; esse valor caiu para aproximadamente 0,13com 15 dias e para 0,004 mg kg-1 dia-1 com 300 dias de incubação.Admitindo ser o P extraído pela RA uma medida adequada do P-lábil, cercade 79 a 95% dos 150 mg kg-1 de P aplicados nos diferentes solos estudadostransformaram-se em P não-lábil no final de 300 dias. Verificou-se que odecréscimo do P-extraível, com o tempo, medido pelos valores de ∂∂∂∂∂Ct/∂∂∂∂∂t,foi significativamente alterado pela capacidade máxima de adsorção de P(CMAP) (Quadro 3); com o aumento da CMAP, a conversão de P-lábil em

&* R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


não-lábil aumentou (correlação negativa porque os valores da diferencialforam negativos). Como estudos de cinética de adsorção de P em solostêm essa primeira fase rápida definida em horas (Reis et al., 1995), sendopositivamente correlacionada com a CMAP (Gonçalves et al., 1985) e coma transformação de P-lábil em não-lábil, com uma primeira fase definidaem dias e, igualmente, dependente da CMAP, pode-se pressupor que aformação de P não-lábil envolva mecanismos adicionais à primeira fase deformação do P-lábil, como num processo de “envelhecimento”. Não seriam,assim, mecanismos paralelos, mas em fase. Há, portanto, uma primeirafase rápida, caracterizada por uma atração eletrostática (física). E, com aaproximação do P à superfície adsorvente, há troca de ligantes (OH- por H2PO4

-,por exemplo), com a formação de ligações coordenadas simples, comocomponente externo da estrutura do oxidróxido (Figura 2). Essa fase, maisrápida, é seguida de outra, mais lenta. É provável que a formação de umaligação adicional à primeira (Parfitt, 1978) seja dependente do tempo

Quadro 1. Fósforo recuperado pelos extratores Mehlich-1 e Resina, e produção dematéria seca da parte aérea de plantas de sorgo, com diferentes tempos deincubação(1) de doses de fósforo aplicadas em um dos solos utilizados (LV-1)

Fonte: Gonçalves et al. (1989).(1) Não são apresentados os resultados correspondentes aos tempos de 60, 120, 180 e 240 dias,

constantes do trabalho original.

Tempo de incubação (dia)Dose de P

0 15 30 300

mg kg-1 ____________________________________ Mehlich-1 (mg kg-1) ____________________________________

0 0,2 0,4 0,4 0,5

50 2,3 1,4 1,6 1,5

150 12,7 5,0 5,1 4,4

450 81,5 26,5 26,4 14,9

_______________________________________ Resina (mg kg-1) _______________________________________

0 5,7 5,2 4,2 0,9

50 27,0 5,6 7,5 0,9

150 44,3 21,1 18,6 2,9

450 155,4 54,7 50,1 33,0

__________________________________ Matéria seca (g/vaso) __________________________________

0 0,67 0,63 0,87 0,64

50 1,56 1,02 0,89 0,48

150 9,10 4,59 4,53 1,99

450 13,44 9,59 11,85 8,36

Capítulo 5 - TRANSFORMAÇÃO DE FÓSFORO LÁBIL EM NÃO-LÁBIL �&+


(Figura 2). Essa fase mais lenta de adsorção de P pelo solo é, também,segundo Barrow (1983, 1985), caracterizada pela penetração (difusão) dofosfato nas imperfeições dos cristais (difusão em fase sólida, segundo esseautor) ou entre os microcristais, tornando-se cada vez menor seu equilíbriocom o P-solução e, por conseguinte, a disponibilidade para as plantas(Cap. 4. Adsorção de Fósforo no Solo).

A correlação entre o P-extraível do solo em determinado tempo deequilíbrio (∂∂∂∂∂Ct/∂∂∂∂∂t, Quadro 2) e a CMAP dos solos (Quadro 3) indica alinearidade dessas duas características (Quadro 4). Uma equação linearajustada para essas duas características permite calcular, para o tempo de300 dias de incubação, por exemplo, com a dose de 150 mg kg-1 de P, ataxa de P-extraível pelo Mehlich-1 e pela Resina (RA), conhecendo a CMAP

Fonte: Gonçalves et al. (1989).(1) Não são apresentados os resultados correspondentes aos tempos de 60, 120, 180 e 240 dias,

constantes do trabalho original.

Quadro 2. Efeito do tempo de incubação sobre a capacidade de recuperação de fósforo,pelos extratores Mehlich-1 e Resina, para duas doses de P, avaliado pela derivadaprimeira, ∂Ct/∂t (Eq.2), da Eq.1(1)

Tempo de incubação (dia)Extrator Dose de P

0,04 15 30 300

mg kg-1 __________________________________ ∂Ct/∂t (mg kg-1 dia-1) _________________________________

150 -18,4070 -0,0303 -0,0143 -0,0012Mehlich-1

450 -148,5711 -0,2082 -0,0966 -0,0075

150 -128,2367 -0,1273 -0,0567 -0,0039Resina

450 -261,8167 -0,3925 -0,1835 -0,0147

Quadro 3. Coeficiente de correlação linear simples entre ∂Ct/∂t (Eq.2) e valores decapacidade máxima de adsorção de fosfato dos solos (CMAP)(1), para os extratoresMehlich-1 e Resina, com dose de 150 mg kg-1 de P no solo, em diferentes temposde incubação

Fonte: Gonçalves et al. (1989).(1) CMAP expressa em mg g-1 de P no solo; **significativo a 1%.

Tempo de incubação (dia)Extrator

15 30 300

Mehlich-1 -0,921** -0,917** -0,955**

Resina -0,959** -0,970** -0,983**

', R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


do solo. Como exemplo, um solo com uma CMAP de 1,0 mg g-1 de P deveráter, com os 300 dias de equilíbrio e com aquela dose de P, um decréscimoestimado na taxa de P-extraível pela RA de 0,0033 mg kg-1 dia-1 de P dosolo. Tomando o P-extraível pela RA como uma medida do P-lábil (Q), com300 dias, pode-se dizer que nesse tempo há um decréscimo no valor de Qapenas de 0,0033 mg kg-1 dia-1, equivalente a 0,0066 kg ha-1 dia-1 de P-Resina, para a dose aplicada de 150 mg kg-1 (ou 300 kg ha-1) de P no solo.Admitindo que o tempo não mais alterasse o P-lábil do solo daí para afrente, o que não é verdade, embora o efeito seja pequeno, dado o modeloexponencial que representa o fenômeno, ao longo dos 100 dias seguinteshaverá um decréscimo de, aproximadamente(1), 0,66 kg ha-1 de P-lábil, apartir da dose de 300 kg ha-1 de P aplicada e incorporada aos 20 cmsuperficiais do solo. Naturalmente, quanto mais próximo da incorporaçãodo P ao solo, mais P-lábil será encontrado (Quadros 1, 2 e 4). O valorestimado da CMAP, para fazer com que a diferencial ∂∂∂∂∂Ct/∂∂∂∂∂t, para os doisextratores, seja “igual” a zero, para o tempo de 300 dias de equilíbrio do Pcom o solo, é de 1,32 mg g-1 para o Mehlich-1 e de 1,18 para a RA. Essesvalores indicam a condição estimada para que esses dois extratores tendama não mais extrair P do solo, além dos valores anteriormente extraídos,particularmente, nos tempos iniciais, para a dose de 150 mg kg-1 de P,homogeneizada e deixada em equilíbrio por 300 dias num solo com essevalor de CMAP.

Figura 2. Esquema representativo da adsorção do P por meio de ligações mono ebidentadas (binucleadas), proporcionando a formação de fósforo não-lábil no solo.

Fonte: Adaptado de Hingston et al. (1974); Olsen & Khasawneh (1980); Schwertmann & Taylor(1989).

(1) Supondo a não alteração desse fenômeno nesse período.

Fe

O

Fe

OH2

O

OH

OH2

O

P O

O

OH2

O

O

OH2

Fe

O

Fe

PO

O+OH

_

1_

2_

Capítulo 5 - TRANSFORMAÇÃO DE FÓSFORO LÁBIL EM NÃO-LÁBIL �'$


A magnitude e a velocidade do processo de formação de P não-lábilem solos com grande FCP (Quadros 1, 2, 3 e 4) indicam que fazer umafosfatagem corretiva nessas condições é questionável. Isto porque, paraas doses de P normalmente recomendadas para esse fim (Lopes, 1984), atransformação do P aplicado em não-lábil, depois de 300 dias de equilíbrio,é quase total. Um solo com uma CMAP de 1,0 mg g-1 indica um poder deadsorção da ordem de 4.600 kg ha-1 de P2O5 ou de, aproximadamente,23 t ha-1 de superfosfato simples. Uma fosfatagem com 1 t ha-1 desuperfosfato simples não deverá alterar, em termos práticos e econômicos,o “status” de P do solo, como fator de crescimento de planta. A solução,para solos com esse “perfil-dreno”, caracterizados por valores de CMAPaté mais elevados que os tidos como críticos (Ker, 1995) será minimizar ocontato da fonte de P, particularmente a solúvel, com o solo, pela aplicaçãolocalizada de P (Leite, 1991), pela granulação do fertilizante (Sousa &Volkweiss, 1987a,b,c), pela diminuição do tempo de contato do fertilizantecom o solo, em relação à época de plantio, ou, até mesmo, pelo parcelamentoda aplicação de P, como se faz com N. O comportamento do N condicionaesse parcelamento, dadas suas intensas perdas, como por lixiviação evolatilização, enquanto o P, por “perdas” pela formação de P não-lábil.Todavia, para o P, “perdas” iniciais fazem com que “perdas” futuras sejammenores (residual), embora de maneira muito lenta para os solos-drenos.

Formas inorgânicas de P-Ca, predominantes em solos menosintemperizados e alcalinos, ou de resíduos de fosfatos naturais nãosolubilizados no solo constituem, também, formas não-lábeis de P,caracterizadas como fontes de P de baixa efetividade para a maioria das plantas(Novais & Kamprath,1978), em particular para as de ciclo curto (Cap. 6.Fontes Minerais de Fósforo). O tempo, aumentando a solubilização defosfatos naturais apatíticos, ocasiona, de maneira mais intensa, a passagemdo P solubilizado para formas não-lábeis. Como resultante, a planta temmenos P-disponível(1), à medida que aumenta o tempo de contato dessesfosfatos com o solo (Chien, 1977; Novais et al., 1980; Novelino et al., 1985).

O efeito do tempo sobre a disponibilidade de P de uma fonte solúvel,comparativamente à de um fosfato natural, ambos aplicados em um soloaustraliano (“Lateritic Red-Earth”), foi um decréscimo linear na produçãopara o fosfato e logarítmico para a fonte solúvel (Arndt & McIntyre, 1963).Esse decréscimo linear do P-lábil, proveniente de um fosfato naturalconforme o tempo de contato com o solo (Novelino et al., 1985), quando o

(1) P-disponível é utilizado como medida da quantidade absoluta de P à disposição da planta, enão num sentido relativo, como no conceito de “P-disponível” (Cap. 8. Extratores).

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modelo esperado seria exponencial, deveu-se a dois fenômenos, que, aoatuarem em sentidos contrários, particularmente nos primeiros dias decontato, tenderam a se anular. Quando é aplicado no solo, a dissolução dofosfato natural tende a ser maior inicialmente (Novelino et al., 1985), umavez que as forças de dreno para os produtos da dissolução (P e Ca) nãoestão, ainda, saturadas (Khasawneh & Doll, 1978). À medida que adissolução ocorre, o P e o Ca colocados, em solução, perto das partículasde fosfato vão restringindo a continuidade desse processo. Há, assim,inicialmente, maior aumento do P-lábil do solo, que, com o tempo, vai-setornando exponencialmente menor, seguindo o modelo de dissolução dofosfato. Como a transformação de P-lábil em não-lábil é também maiorinicialmente e exponencialmente decrescente com o tempo de equilíbrio,os dois processos (dissolução e formação de P não-lábil) tendem a anularo possível acúmulo inicial de P-lábil no solo. Conseqüentemente, odecréscimo de P-lábil, proveniente de um fosfato natural, com o tempo,tende à linearidade.

Uma das características positivas do “P não-lábil” constituinte defosfatos naturais de baixa reatividade, como os brasileiros em geral (Raij &Van Diest, 1979), é o fato de sua transformação em lábil, ou, de maneiramais adequada, sua solubilização, ser viabilizada por técnicas conhecidas(Cap. 6. Fontes Minerais de Fósforo). Por outro lado, o que se solubilizadesses fosfatos, no solo ou na indústria, poderá ser transformado em formasnão-lábeis, e nosso controle sobre sua reversibilidade, se algum, é aindamuito precário em termos práticos, como será visto mais adiante.

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Em trabalho com amostras de solos altamente intemperizados decerrado, a reversibilidade do P não-lábil formado ao P-lábil que lhe deu

Quadro 4. Regressão ajustada entre a diferencial ∂∂∂∂∂Ct/∂∂∂∂∂t (Y), que expressa a quantidadede P recuperado (Ct), pelos extratores Mehlich-1 e Resina de Troca Aniônica, emmg kg-1, por unidade de tempo (t), em dia, com 300 dias de equilíbrio de umadose de 150 mg kg-1 de P, como variável dependente da capacidade máxima deadsorção de P (CMAP), em mg g-1 de P (X), dos solos e respectivo valor crítico daCMAP, estimado para que o P recuperado pelos extratores se “iguale” a zero

Fonte: Adaptado de Gonçalves et al. (1989).* significativo a 5%.

Tempo (dia) Mehlich-1 R2 CMAPcrítica Resina R2 CMAPcrÍtica

300 = -0,0070 + 0,00529X 0,856* 1,32 = -0,0210 + 0,01773X 0,986* 1,18YY

Capítulo 5 - TRANSFORMAÇÃO DE FÓSFORO LÁBIL EM NÃO-LÁBIL �'&


origem foi avaliada (Campello et al., 1994). Amostras de seis Latossolosforam submetidas, na presença e na ausência de calagem, a uma dose de300 mg dm-3 de P no solo, na forma de KH2PO4, comparativamente à não-adição de P, e foram incubadas por 45 dias, com a umidade do solo elevadaà capacidade de campo. Findo esse período, foram feitas 15 extraçõessucessivas de P pela Resina de Troca Aniônica (RTA), como medida de P-lábil. O teor total de P-lábil, obtido pelas extrações sucessivas, relativamenteao teor inicialmente aplicado, variou, em média, de 34 a 57%, diminuindocom o aumento do teor de argila ou da CMAP. A calagem não alterou o teorde P-lábil recuperado pela RTA. O método da Resina, utilizando apenasuma extração, subestimou o P-lábil total obtido na sucessão de extraçõesaté 58%, e esses valores correlacionaram-se, positivamente, com argila ecom CMAP. A participação do P não-lábil, reversível a lábil, medida pelaRTA, foi muito pequena - inferior a 2% (Quadro 10). Essa reversibilidade doP não-lábil foi independente da aplicação, ou não, de calcário e decaracterísticas do solo. Deve-se considerar que a pequena (mínima)recuperação do P não-lábil formado deu-se com um tempo de equilíbrio de45 dias apenas, o que, em termos práticos, quando se pensa em ciclos ourotações de cultivos, é muito curto. Portanto, a estabilidade do P não-lábildeverá ser maior quando se considerar um tempo de contato maior.

A dificuldade de liberar o P anteriormente na forma não-lábil para formaacessível à planta, como a forma lábil, foi demonstrada em trabalhosanteriores. Todavia, o trabalho de Fernández R. (1995) mostra aumentomédio no valor do P-remanescente (PR) de 9,3 vezes (um deles comaumento de 17,8 vezes) entre os cinco solos com maior CMAP (Quadros 6e 11), submetidos à redução microbiológica (RM) na presença da sacarose,comparativamente ao solo nas condições naturais. Esse tratamentoapresentou efeitos semelhantes àqueles mais drásticos, como o OX,particularmente para os últimos cinco solos, mais oxídicos (Quadro 11).Diversos trabalhos têm mostrado correlação significativa entre PR e CMAPdo solo (Alvarez V., 1982; Bahia Filho, 1982; Muniz et al., 1987). No trabalhode Fernández R. (1995), essa correlação foi altamente significativa(-0,963**). Portanto, o que se mediu (Quadro 11) foi, indiretamente, a CMAPdos solos submetidos aos diferentes tratamentos. Alguns solos submetidosao CDB tiveram valor máximo de PR, com um valor de CMAP igual a0,0 mg g-1 de P. Outros tiveram menor valor de PR (solo LV-2). Todavia,esse decréscimo drástico do valor de PR nos últimos cinco solos com otratamento RM não permaneceu com o tempo de equilíbrio da dose de300 mg kg-1 de P com os solos, uma vez que este e os demais tratamentosnão interferiram de maneira tão forte sobre a recuperação de P pelasextrações sucessivas com a RA (Quadro 6). As reações de adsorção de P

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aos solos, rápidas inicialmente e exponencialmente mais lentas com opassar do tempo, não se concretizaram, como esperado. Assim, ostratamentos que causaram, de modo geral, diminuição expressiva no PR,com uma hora de contato com o solo, não mantiveram esse efeito numperíodo de contato de 30 dias do P com o solo. Razões para esse efeito dotempo, recompondo pelo menos em parte a CMAP do solo, não são claras.O efeito do tratamento RM poderá ser explicado pela presença de ácidosorgânicos provenientes da fermentação da sacarose (Schwertmann & Taylor,1989; Morelli & Bortoluzzi, 1992). Aparentemente, esse efeito cessou coma secagem e lavagem das amostras e incubação do solo com a dose de Padicionada, com rápida mineralização dos compostos orgânicos

Quadro 10. Eficiência da Resina de Troca Aniônica (RA) como medida de fósforo-lábile reversibilidade da forma não-lábil à lábil, num intervalo de três dias entre sériesde três extrações, num total de 15 extrações, em amostras de solos que receberam300 mg kg-1 de P, na ausência e na presença de corretivo

∆P-lábil recuperado pela RA(1) ∆P não-lábil(2)

1a extração Total de extrações C(5) Residual Recuperado pela RASolo

mg dm-3 %(3) mg dm-3 %(4) % mg dm-3 %(6) mg dm-3 %(7) D(8)

Sem calagem

LE 105,23 35,08 171,22 57,07 38,54 128,78 42,93 0,22 0,07 0,001

LV1 88,18 29,39 147,60 49,20 40,26 152,40 50,80 1,78 0,59 0,012

LV2 92,01 30,67 172,29 57,43 46,60 127,71 42,57 0,00 0,00 0,000

LV3 78,70 26,23 129,00 43,00 38,99 171,00 57,00 2,09 0,70 0,016

LV4 52,81 17,60 117,38 39,13 55,01 182,62 60,87 2,29 0,76 0,020

LV5 47,05 15,68 111,05 37,02 57,63 188,95 62,98 5,44 1,81 0,049

Média 77,33 25,78 141,43 47,14 46,17 158,58 52,86 1,97 1,81 0,016

Com calagem

LE 109,90 36,63 163,62 54,54 32,83 136,38 45,46 4,11 1,37 0,025

LV1 92,57 30,86 147,80 50,86 37,37 153,00 49,14 2,90 0,96 0,020

LV2 81,63 27,21 148,93 51,14 45,19 151,07 48,86 3,50 1,17 0,024

LV3 82,13 27,38 131,56 43,85 37,57 168,44 56,15 1,60 0,53 0,012

LV4 69,53 23,18 128,25 42,75 45,79 171,75 57,25 1,49 0,50 0,012

LV5 47,11 15,70 101,73 33,91 53,69 198,27 66,09 4,16 1,39 0,041

Média 80,48 26,83 136,98 46,18 42,07 163,15 53,83 2,96 0,99 0,022

Fonte: Campello et al. (1994).(1) Diferença entre o P-lábil recuperado com a aplicação de 300 mg dm-3 e o P-lábil recuperado

sem a adição de P; (2) Diferença entre o P não-lábil recuperado com a aplicação de 300 mg dm-3 e oP não-lábil recuperado sem a adição de P (residual); o não-lábil recuperado pela Resina é osomatório dos valores de P-extraído toda vez que o valor encontrado era maior que o obtidona extração anterior; (3) Percentual de P recuperado com a primeira extração, em relação aoaplicado; (4) Percentual de P total recuperado, em relação ao aplicado; (5) Percentual de P nãorecuperado com a primeira extração; (6) Percentual de P não-lábil residual em relação ao apli-cado; (7) Percentual de P não-lábil recuperado pela Resina, em relação ao aplicado; (8) Relaçãoentre P não-lábil recuperado pela Resina e P-lábil.

Capítulo 5 - TRANSFORMAÇÃO DE FÓSFORO LÁBIL EM NÃO-LÁBIL �'(


anteriormente formados. As condições hidromórficas de um solo,proporcionando a redução do Fe3+ a Fe2+ e a manutenção de compostosorgânicos diversos, provenientes de processos fermentativos, são favoráveisà redução e à manutenção da CMAP em valores baixos, não permitindoque o solo expresse seu caráter-dreno, mesmo que em ambiente tropical.Há, portanto, no solo hidromórfico, algo mais que baixo potencial redox,favorecendo a maior disponibilidade de P para as plantas. Há tambémacúmulo de matéria orgânica, com a manutenção de ácidos orgânicos, queneutralizam e complexam os sítios de adsorção de P presentes, dada a limitadadisponibilidade de oxigênio no sistema (Schwertmann & Taylor, 1989).

Fonte: Fernández R. (1995).(1) Concentração de P na solução de equilíbrio após agitar 60,0 mg L-1 de P em solução de CaCl2

0,1 mol L-1, por uma hora, numa relação solo:solução de 1:10.

Quadro 11. Fósforo-remanescente (PR)(1) de amostras de solos nas condições naturais(CN), submetidas à redução microbiológica (RM), na presença de sacarose, e aextrações sucessivas, com oxalato de amônio (OX) ou com citrato-ditionito-bicarbonato de sódio (CDB)

Solo CN RM OX CDB

____________________________________ PR (mg L-1) ____________________________________

AQd 37,1 49,8 57,9 60,0LEm-1 21,1 41,0 54,4 59,4LEm-2 38,1 52,7 56,7 60,0LVm 29,9 45,8 49,8 58,4LA-1 29,9 45,8 55,8 60,0LA-2 46,1 51,2 60,0 60,0LVa-l 3,4 33,0 24,2 47,0LVa-2 4,8 33,9 26,4 44,5LV-1 4,6 34,9 18,9 47,0LE 3,2 31,2 39,9 35,8LV-2 1,8 32,1 18,9 27,2

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Neste capítulo, discutem-se as fontes minerais de P para as plantas,com ênfase nos fosfatos naturais (FNs). As fontes solúveis são discutidasao longo de todo o texto, com informações que evidenciam a for tecompetição entre solo e planta pelo P desses fosfatos, às vezesconsiderados “demasiadamente” solúveis, particularmente quando aplicadosem solos com maior fator capacidade de P (FCP) e para cultivos de maiorduração. Inicialmente, discutem-se de maneira mais aprofundada os FNs.No final, são apresentadas algumas informações gerais sobre a obtençãoe concentrações de nutrientes em algumas fontes de P industrializadas,mais solúveis, utilizadas com maior freqüência em nossas condições.

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A incorporação de novas áreas à agricultura brasileira, a baixadisponibilidade de P desses solos, a existência de grandes jazidas de FNem diversas regiões do País e as facilidades atuais de importação de FNsde maior reatividade(1) têm feito com que a utilização desses fosfatos innatura seja um atrativo(2). Essa utilização tem como problema principal abaixa reatividade, par ticularmente dos FNs brasileiros, e, comoconseqüência, a baixa ou lenta liberação de P para as plantas, na maioriados casos. Assim, a utilização desses materiais tem ocorrido mais comofosfatagem corretiva, com a aplicação de 1 ou mais t ha-1, sobre toda aárea e incorporação com arado ou grade. Essa fosfatagem corretiva temcomo idéia básica elevar o teor de P-disponível do solo a uma faixa pelomenos razoável. Visa, portanto, corrigir, pelo menos parcialmente, a carênciade P de um solo para que uma adubação de implantação, no sulco ou na covade plantio, feita com uma fonte solúvel, de disponibilidade “imediata”, tragamaiores respostas da planta à fertilização fosfatada. Todavia, sabe-se que aaplicação apenas de FN de baixa reatividade não é, em muitos casos, adequada,uma vez que a pequena quantidade de P geralmente liberada, a curto prazo,não é satisfatória para o crescimento inicial da planta e, muitas vezes, também,não o é para o crescimento posterior, dada a formação de P não-lábil, com o

(1) Reatividade é uma propriedade intrínsica ao FN e, por conseguinte, independente de condi-ções outras, como de solo ou de planta, a que o FN possa ser submetido (Rajan et al., 1996).Independentemente dessas condições, pode-se dizer que os fosfatos de Gafsa ou de NorteCarolina são mais reativos que os fosfatos de Araxá ou de Patos.

(2) Estima-se que as jazidas de fosfatos naturais no mundo, atualmente conhecidas, deverãodurar por mais quatro séculos, aproximadamente, para o padrão atual de consumo (Mengel,1997).

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �'+


tempo (Cap. 12. Aplicação Localizada do Fertilizante Fosfatado e Cap. 14.Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado).

A adubação de implantação ou de “arranque”, feita com fonte solúvel, é acausa para a resposta inicial da planta, dado o equilíbrio estabelecido entre ocrescimento rápido, a maior demanda de P ocorrida nessa fase e uma grandedisponibilidade inicial de P dessa fonte. Todavia, alguns FNs de maior reatividade,como o Gafsa e o Norte Carolina, têm-se mostrado tão ou mais eficientes parasuprir P para plantas de ciclo curto quanto as formas mais solúveis, como ossuperfosfatos. Pode-se, então, ter na fosfatagem corretiva com FN de baixareatividade, dentro de certos limites (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábilem Não-Lábil), uma preocupação maior com o solo, para que seu nível deP-diponível aumente (com novas aplicações) de maneira gradual, com o tempo,o que poderia ser conseguido com uma fonte de P bem mais barata que assolúveis. Portanto, a baixa eficiência dos FNs em curto prazo pode sercompensada pelo baixo custo do material aplicado. E, necessariamente, paga-sebem mais pela alta resposta à fonte solúvel aplicada na implantação da cultura.

Procura-se neste capítulo sumariar informações disponíveis sobre os FNsutilizados, in natura, como fonte de P para as plantas, com ênfase nas nossascondições.

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A utilização eficiente de fosfatos naturais in natura, como possível fonteeficiente de P para as plantas, é dependente de condições relacionadas com opróprio FN(1), com o solo onde são aplicados e com a planta cultivada (Figura 1).

(1) Há os FNs de origem ígnea e os metamórficos, muito pouco reativos, com estrutura cristalinacompacta, sem superfície adicional interna (material com pequena superfície específica), comprovável menor presença de minerais acessórios. Por outro lado, os de origem sedimentarapresentam estrutura microcristalina pobremente consolidada, com grande superfície especí-fica. A substituição isomórfica do PO4

3- por CO32- na apatita (aumento de moles de CO3

2- pormol de apatita, por exemplo) causa decréscimo no tamanho do cristalito e aumento na super-fície específica (m2 g-1) do material. Portanto, o aumento do conteúdo de carbonato na apatitaleva a uma reatividade maior da rocha fosfática (Khasaweh & Doll, 1978; Lehr, 1980;Hammond et al., 1986; Rajan et al., 1996). Enquanto a relação molar CO3/PO4 no FN deNorte Carolina é de 0,26 (material reativo), no de Patos de Minas é de 0,02 (material muitopouco reativo) (Smyth & Sanchez, 1982b). Os FNs de Jacupiranga, Araxá, Tapira, Catalão eAnitápolis são de origem ígnea. O FN de Patos é de origem sedimentar (Born & Kahn, 1990).O termo “fosforita” tem sido também usado para os FNs de origem sedimentar. Além dasformas cálcicas, os FNs são encontrados na forma de compostos de Fe e de Al, como:AlPO4.2H2O (variscita) e FePO4.2H2O (estrengita). Ao contrário das apatitas, esses FNs têma solubilidade aumentada com o aumento do pH do solo (Olsen & Khasawneh, 1980).

(, R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


Particularmente para os FNs menos reativos, insolúveis em água, énecessário o suprimento de acidez (prótons) para que alguma dissoluçãose inicie. Portanto, o suprimento de prótons (H+) torna-se particularmenteimportante para a dissolução de FNs de baixa reatividade (Robinson et al.,1994). Para que H+ apareça nos produtos da dissolução (H

2PO

4-) é

necessário que seja suprido para o FN, que “não” o tem em sua constituição(Figura 1). Esse suprimento de prótons para o FN pode ser feito na indústriapela adição de ácido sulfúrico (H

2SO

4), produzindo superfosfato simples

(SS), ou pela adição de ácido fosfórico (H3PO

4), produzindo superfosfato

triplo (ST)(2) (Young & Davis, 1980). O suprimento de prótons pode, também,ocorrer ao se aplicar o FN em solos mais ácidos. A literatura é consistenteem dizer que uma das condições favoráveis à solubilização de FNs apatíticosé sua aplicação em solos ácidos (Kasawneh & Doll, 1978; Goedert & Lobato,1980; Cantarutti et al., 1981; Novelino et al., 1985; Hammond et al., 1986;Robinson & Syers, 1990, 1991; Robinson et al., 1992, 1994; Rajan et al., 1996).Essa acidez necessária à dissolução do FN pode, também, ser supridapela planta (Raij & Van Diest, 1979; Gillespie & Pope, 1990a,b; Saleque &

(1) Fluor-apatita: 3Ca3(PO4)2.CaF2; hidróxido-apatita: 3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2; carbonato-apatita:3Ca3(PO4)2.CaCO3. Dissolução da fluor-apatita em meio ácido (Hammond et al., 1986):Ca10(PO4)6F2 + 12H+ ↔ 10Ca2+ + 6H2PO4

- + 2F-.(2) Pode-se, também, produzir ácido fosfórico a partir de apatitas pela adição de maiores quanti-

dades de H2SO4 (Robinson, 1980) : Ca10(PO4)6 F2 + 10 H2SO4 + 10.nH2O → 10 CaSO4.nH2O+ 6H3PO4 + 2HF.

Figura 1. Reações e processos envolvidos na solubilização de fosfato natural(1) emsolo.

FN[C a3(PO 4)2](1)

+4H+

+4OH -

a 3 Ca2 +

2H 2PO 4-

d C a-SoloC TC, lixiviação

D ifusãoU midade

P-plantaC a-p lanta

b

c

P-Solo .

P-lábil P não-lábile

D ifusão

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �($


Kirk, 1995; Bolan et al., 1997). O efeito acidificante da rizosfera de algumasplantas é comentado ao longo deste texto (Cap. 12. Aplicação Localizadado Fertilizante Fosfatado). A acidificação da rizosfera da leguminosa “blacklocust” (Robinia pseudoacacia L.) em amostras de seis solos foi de 1,0 a1,5 unidade de pH, em relação à massa de solo (Gillespie & Pope, 1990a).Esse efeito acidificante da rizosfera aumentou a recuperação estimada deP de três FNs com reatividades distintas, pela planta, nos mesmos solos,de 40 a 300%, em relação à não-acidificação (Gillespie & Pope, 1990b).

O grau de acidificação (pH) do solo por diferentes espéciescorrelacionou-se significativamente (r = -0,883**) com o P acumulado naplanta, proveniente de diferentes fosfatos (superfosfato triplo; Maranhão,um fosfato de alumínio calcinado; Hiperfosfato-Gafsa e os fosfatos Alvorada,Mali e Patos) (Raij & Van Diest, 1979). A relação entre equivalentes decátions absorvidos/equivalentes de ânions absorvidos (íntima enegativamente relacionada com o pH da rizosfera) mostrou-se, também,relacionada (r = 0,893**) com o P absorvido. O fosfato do Maranhão e oGafsa apresentaram eficiências semelhantes, enquanto os outros fosfatossomente foram fontes satisfatórias de P para “buckwheat” (Fagopyrumesculentum) e, em menor grau, para a soja. É interessante observar, nessetrabalho, que, embora a soja tenha sido, entre as espécies (trigo, capimcolchão - Paspalum plicatulum, milho, capim-meloso - Melinis minutiflora,soja e “buckwheat”), a que manteve os maiores valores de pH do solo, suaeficiência em absorver P dos FNs menos reativos aparentemente está ligadaà sua grande absorção de Ca, inferior apenas à do “buckwheat”. Essa grandeabsorção de Ca pela soja (como pelo “buckwheat”) a identifica como eficientedreno-Ca, intimamente ligado à solubilização de FN (Figura 1), como serávisto neste capítulo.

Procurando avaliar o efeito da acidez do solo sobre a efetividade dofosfato de Araxá no suprimento de P para a planta, Viégas (1991)desenvolveu interessante trabalho onde procurou separar o efeito da acidezsobre as reações do fosfato com o solo do efeito sobre o comportamentoda planta. Para isso, o autor incubou uma única dose de P (200 mg kg-1 deP total no solo) com amostras de nove solos com diferentes níveis de acidez(pHH2O 4,5; 5,0; 5,5; 6,0 e 6,5). Após 40 dias de incubação, cada tratamentorecebeu corretivo, de modo que o pH final fosse elevado para 6,5, quando,se cultivou sorgo. Os diferentes níveis de acidez do solo alteraram,diferentemente, o crescimento e a absorção de P pelo sorgo. Embora, como aumento do pH de incubação, houvesse um decréscimo na disponibilidadede P, para valores de pH acima de 5,5, em alguns solos a produção dematéria seca voltou a crescer até pH 6,5 (Quadro 1). A efetividade do fosfato

(% R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


de Araxá, de natureza curvilinear, como fonte de P para a planta, ante aelevação do pH, passando por um ponto de mínimo numa regiãointermediária de acidez, poderia estar ligada à presença de fosfato férricoem sua estrutura, forma instável para valores mais elevados de pH (Lindsay,1979). Entretanto, informações disponíveis sobre esse fosfato indicam apresença de Fe, mas na forma de oxidróxidos (Born & Kahn, 1990).

Como será observado ao longo deste capítulo, a maior acidez, queproporciona maior solubilização de fosfatos cálcicos pouco reativos, leva,também, a uma maior formação de P não-lábil (dreno-solo), enquanto, paravalores mais elevados de pH, o dreno-planta seria favorecido, em relaçãoao dreno-solo. Como esses dois efeitos atuam em direções opostas, parasolos com características do A-3 e A-5 (Quadro 1), o dreno-planta seriafavorecido com valores acima de 5,5, mesmo sendo esta a condição paramenor solubilidade do fosfato.

Sobre a necessidade de ambiente ácido para favorecer a dissoluçãode FNs, particularmente para os menos reativos, fica a dúvida sobre a maiorou menor participação de cada um dos componentes da acidez de um solosobre a dissolução desses fosfatos. Seria a maior presença de H+ ou deAl3+, intimamente relacionados entre si em solos minerais ácidos, envolvidana dissolução de FNs?

Condições ácidas necessárias à maior solubilização de FNs sãocoincidentes com teores baixos de Ca e altos de Al trocáveis, condições

Fonte: Viégas (1991).(1) Valores de pH correspondentes ao ambiente de incubação da fonte de P. Para o crescimento

da planta, todos os valores de pH foram elevados para 6,5; (2)Solo sem adição de P; (3)pHcorrespondente à menor produção; ** significativo a 1%.

Quadro 1. Efeito da incubação de fosfato de Araxá, para diferentes níveis de acidez,em amostras de solo, sobre o crescimento de sorgo ( )Y

pH(1)

Solo4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 T(2)

________________________ Produção de matéria seca (g/vaso) ________________________

A - 3 4,40 2,81 2,87 3,01 2,95 1,13

A - 5 4,41 3,90 2,85 3,28 3,36 2,11

A - 6 2,94 2,00 2,24 1,40 1,36 1,00

_________________________________________________ Equação ________________________________________________

A - 3 �Y = 261,5 - 137,11**pH + 24,18** pH2 – 1,41 pH3 (R2 = 0,985) pH = 5,4(3)

A - 5 �Y = 30,0 - 9,22**pH + 0,79** pH2 (R2 = 0,877) pH = 5,8(3)

A - 6 �Y = 6,1 - 1,76**pH (R2 = 0,825) pH = 6,5(3)

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �(&


também consideradas favoráveis à solubilização de FNs (Chu et al., 1962;Khasawneh & Doll, 1978; Mackay et al., 1986). Não obstante, outros autoresconsideram que a adsorção/precipitação de Al, presente em solos ácidos,às partículas de apatita, recobrindo-as, poderia restringir-lhes a solubilização(Novais & Ribeiro, 1982; Junqueira & Ribeiro, 1983; Couto & Novais, 1986).Smyth & Sanchez (1982b) verificaram que maior acidez tamponada econcentrações mais altas de Al trocável em amostras de sete solos daregião de cerrado do Distrito Federal não promoveram a maior dissoluçãodos FNs de Patos e de Norte Carolina. Braga & Neves (1981) tambémverificaram que o fosfato de Patos foi fonte mais efetiva de P para a planta(sorgo), em solos com menores teores de Al trocável (correlação significativaa 1%). Embora, nesse último caso, esse resultado possa ter como causa oAl tóxico, que limitou a absorção de P pela planta, não se pode descartar ahipótese de capeamento das partículas do fosfato pelo Al, restringindo-lhesa dissolução. De modo semelhante, a adsorção/precipitação de Fe (Martins etal., 1989) seria responsável por menor solubilização do FN. Essapossibilidade de capeamento de partículas de FN por óxido férrico hidratado,restringindo a solubilização do fosfato, foi também aventada por Robinsonet al. (1992).

��0�1��2�

Com a dissolução do FN no solo (Figura 1), há aumento daconcentração de Ca e de P nas vizinhanças das partículas de FN, tendendoa um equilíbrio e restringindo a dissolução do FN. A retirada ou diminuiçãodesses produtos da dissolução fará com que o equilíbrio se desloque paraa direita, aumentando a taxa de dissolução do FN. Essa maior dissoluçãodeverá ocorrer, portanto, em condições de maior dreno para o Ca2+ e parao H2PO4

- (1). O solo é um dreno de grandeza variável, tanto para Ca2+ comopara H2PO4

-. Para o mesmo tipo de argila, ambos os drenos aumentamcom o aumento do teor de argila. O tipo de argila, definido, por exemplo,por uma condição de maior ou menor intensidade de intemperismo, farácom que a presença de argila mais ou menos ativa defina maior ou menorcaráter-dreno-Ca. A intensificação do dreno-Ca (maior CTC), de modo geral,significa diminuição do dreno-P (adsorção de P) ou do fator capacidade deP do solo (FCP). Uma questão freqüente é a importância de ter maior dreno-Ca (maior CTC) ou maior dreno-P (maior CMAP) como condição mais

(1) Para condições de pH de solo cultivado, H2PO4- é a forma predominante de P em solução. A

participação de HPO4- (também absorvida pela planta) torna-se maior com o aumento do pH

do meio (Lindsay et al.,1989).

(' R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


favorável à dissolução de FN. O simples fato de ter, no solo, um sistemamuito mais tamponado para P do que para Ca(1) indica que maior dreno-Cadeve ser mais crítico que maior dreno-P, como condição para maiordissolução de FN. Portanto, a dissolução de FN deverá ser mais intensaem solos com maior CTC e, particularmente, com maiores teores de MO.Pode-se, ainda, considerar que maior absorção de Ca pelas plantas, bemcomo maior difusão e lixiviação de Ca do que de P, de modo geral, deverá terefeito particular sobre a dissolução de FN em solos.

A comparação entre pH, dreno-P e dreno-Ca mostrou que o dreno-Cafoi a condicionante mais importante da dissolução do fosfato de Gafsa emlaboratório (Robinson & Syers, 1990). Para isso, uma amostra do fosfatode Gafsa, em sacos de diálise, foi submetida à dissolução, na presença deacidez (pH tamponado), de um gel de óxido férrico hidratado, como dreno-P, e, ou, de uma membrana de troca catiônica, como dreno-Ca, por umperíodo de até 44 dias (Quadro 3). Em trabalho subseqüente, Robinson &Syers (1991) verificaram que a adição de Resina de Troca Catiônica aamostras de solos, para aumentar-lhes o dreno-Ca, foi altamente efetivaem aumentar a dissolução do fosfato de Gafsa. Observou-se, também nessetrabalho, que a dissolução do Gafsa com 44 dias de equilíbrio com asamostras de solo correlacionou-se melhor com a concentração de Ca nasolução do solo (r = -0,91). Em trabalho subseqüente, Robinson et al. (1992)avaliaram o efeito da acidez e do dreno-P em diferentes amostras de solose do dreno-Ca, alterado pela adição de diferentes quantidades de Resinade Troca Catiônica aos solos, sobre a dissolução de quatro FNs durante60 dias. Utilizaram um fosfato mais reativo (Gafsa), dois intermediariamentereativos (da Jordânia e do Norte da Flórida) e um considerado não-reativo(Tundulu de Malawi). Com exceção do fosfato não-reativo, a dissoluçãodos outros fosfatos foi altamente dependente do dreno-Ca. Um aumento deduas vezes no dreno-Ca causou um aumento de 44 a 120% na dissoluçãodos fosfatos. O fosfato não-reativo teve uma dissolução máxima entre 8 e22% em condições ótimas de suprimento de H+ e de dreno-Ca. A importânciado dreno-Ca para a dissolução de FN é corroborada em outros trabalhos(Robinson et al., 1994; Bolan et al., 1997). Robinson et al. (1994) observaramuma dissolução de todo o FN de Gafsa em dois anos, em solo com o pHH2O

(1) A concentração de P na solução do solo é, normalmente, inferior a 0,006 mmol L-1, enquantoa de Ca, em um LA álico textura muito argilosa, da região amazônica, de 0 a 15 cm de profun-didade, foi de 0,22 mmol L-1, em condição natural, elevando-se para 2,74 mmol L-1 depoisde calagem com 4,4 t ha-1 de calcário calcítico (Dr. T. Jot Smyth, informação pessoal). Acomparação entre Ca-solução/P-solução sugere um tampão, ou fator capacidade, para Ca nosolo, nessas condições, 457 vezes menor que para P.

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �((


corrigido para 5,8, com carga variável com pH (CTCpH-dependente), contra apenas50%, nesse mesmo período, em solo com pHH2O corrigido para 5,8 e apenascom carga permanente (CTCpermanente). O efeito positivo da CTCpH-dependente

sobre a dissolução do FN mostra a participação do aumento do dreno-Ca,com a aplicação do corretivo. Nesse caso, aumentou-se o pH do solo coma calagem, mas aumentou-se, também, o dreno-Ca, o que não aconteceno solo, teoricamente, apenas com CTCpermanente.

A maior eficiência do FN de Norte Carolina, em condições de solosorgânicos, mais que em solos minerais (Barnes & Kamprath, 1975),aparentemente justifica o efeito da CTC

pH-dependente, bem maior nos solos

orgânicos, sobre a dissolução do FN. Assim, solos com valores de pH finaliguais(1) podem diferir quanto à dissolução de FN, dadas as diferenças entreeles quanto à CTC (grandeza e dependência a pH), como medida do dreno-Ca, e quanto à adsorção/fixação de P (FCP), como medida do dreno-P(Smyth & Sanchez, 1982b).

A maior presença de Ca na solução de solo que recebeu CaCO3 em

quantidades equivalentes a SrCO3 (valores semelhantes de pH final),diminuindo a dissolução de FN de Norte Carolina, é discutida por Khasawneh& Doll (1978) (Quadro 4). Deve-se lembrar que o FN de Norte Carolina ébem mais reativo que nossos FNs apatíticos.

��0�1�2�0��

O comportamento diferencial entre plantas quanto à eficiência emabsorver P de diferentes fontes de FN é compreendido pelo que já se

(1) Além da acidez ativa, a acidez potencial, ou “estoque” de H+ (tampão da acidez), é importan-te fator responsável pela dissolução de FNs cálcicos (Robinson & Syers, 1991; Robinson etal., 1994).

Quadro 3. Efeito de pH, de dreno-P e de dreno-Ca sobre a dissolução de fosfato naturalde Gafsa em 44 dias de equilíbrio

Fonte: Robinson & Syers (1990).

pH Dreno-P Dreno-Ca Dissolução de P

mg P mg Ca %

6,1 0 0 1,54,5 0 0 6,06,2 50 0 3,24,5 50 0 9,86,2 0 48 30,04,5 0 48 60,04,5 50 48 95,0

() R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


discutiu até agora (Figura 1). Uma planta pode ser fonte de prótons, aoacidificar sua rizosfera, bem mais que outra, como também pode ser drenode P e de Ca, com grandezas variáveis entre genótipos.

Lê-se, com freqüência, a afirmativa de que os fosfatos apatíticosbrasileiros são de má qualidade como fonte natural de P para as plantas,que sua utilização deve restringir-se a alguns poucos casos de cultivosperenes e que a aplicação desses fosfatos em solos com pH superior a 5,5não deve ser recomendada. Todavia, resultados experimentais, obtidos porGoepfert et al. (1976), citados por Raij et al. (1981), assinalam que podehaver exceção a essas afirmativas. A seguir, o texto, apresentado por Raijet al. (1981, p.59):

“Goepfert et al. (1976) apresentaram resultadosexperimentais de quatro anos para soja, cultivada em solosácidos do Rio Grande do Sul, comparando aplicações defosfatos com e sem calagem e como adubação de correção ede manutenção. Na média, para os quatro anos, os efeitosdos fosfatos foram surpreendentes, em qualquer modo deaplicação, como mostraram os resultados no quadro… nota-seque os fosfatos naturais proporcionaram melhores produçõesmesmo em presença da calagem, o que aparentemente iriacontra o fato conhecido de que a acidez dos solos favorece adissolução desses adubos no solo. Ocorre que a cultura dasoja beneficia-se com a calagem e nisso deve ser encontradaa explicação para as melhores produções. Mesmo assim,surpreende-se um pouco que, mesmo fosfatos de baixareatividade, como Araxá e Jacupiranga, tenham permitidoprodutividade ao nível das proporcionadas pelo superfosfato”.

Quadro 4. Crescimento de milho em amostra de solo submetido a dois corretivos daacidez(1) e a doses de fósforo, na forma de fosfato natural de Norte Carolina

Fonte: Khasawneh & Doll (1978).(1) Os níveis de calagem D2 e D3 representam 32 e 60 meq kg-1 dos corretivos no solo.

C a C O 3 S r C O 3D o s e d e P

D 0 D 2 D 3 D 2 D 3

m g v a s o - 1 _________________________________________________________ g v a s o - 1 _________________________________________________________

1 5 0 6 4 ,0 4 0 ,4 1 6 ,4 5 6 ,7 3 8 ,6

3 0 0 8 6 ,5 6 5 ,3 2 0 ,6 7 6 ,3 5 5 ,1

6 0 0 1 1 1 ,4 8 7 ,2 2 2 ,2 1 0 5 ,5 7 2 ,7

0 9 ,6 9 ,9 8 ,2 9 ,2 8 ,5

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �(-


Estudos mais recentes têm demonstrado o expressivo efeito daacidificação da rizosfera de plantas sobre a solubilização de FN. Plantassupridas de N amoniacal apresentam valores de pH da rizosfera atéduas unidades inferiores ao do solo não-rizosférico (Marschner, 1991). Demodo semelhante, leguminosa-arbórea inoculada com rizóbio apresentaforte acidificação da rizosfera (Gillespie & Pope, 1990a,b). Esse efeitoacidificante da rizosfera e a grande absorção de P e de Ca (Raij & VanDiest, 1979) pela soja, provavelmente, são as razões dos excelentesresultados encontrados por Goepfert et al. (1976), citados por Raij et al.(1981), para fosfatos de baixa reatividade, como o de Araxá (Quadro 5).Portanto, quando se generaliza a não-adequabilidade da aplicação de FNsde baixa reatividade em solo com pH superior a 5,5, pode-se incorrer numequívoco, ao desconsiderar o pH da rizosfera(1) da planta cultivada. Assim,um pHH2O = 6,0 na massa do solo pode ser reduzido a 4,5 na rizosfera,condição favorável à solubilização (aproveitamento pela planta) dessesfosfatos (Gillespie & Pope, 1990a).

Pode-se, ainda, considerar que a utilização do fosfato de Araxá emsolo de textura média ou arenoso com acidez pouco tamponada, paraplantas com acidificação da rizosfera, como leguminosas em geral, e plantascom absorção preferencial de N na forma de NH4

+, como o eucalipto (Novaiset al., 1990), poderá trazer bons resultados mesmo com valores maiselevados do pH desses solos.

Quadro 5. Produção de soja em resposta a diferentes fosfatos, na presença e ausênciade calcário, em solos ácidos do Rio Grande do Sul. Médias de quatro anos deprodução, em três solos e em três locais

Adubação localizada Adubação corretiva(1)

FosfatoSem calcário Com calcário Sem calcário Com calcário

__________________________________________________ kg ha-1 __________________________________________________

Superfosfato triplo 1.673 2.110 1.745 2.037

Gafsa 1.740 2.147 1.703 2.387Marrocos 1.647 1.983 1.643 2.020Jacupiranga 1.610 2.093 1.627 1.970Araxá 1.590 2.090 1.600 1.957

Testemunha 983 1.119 983 1.119

Fonte: Goepfert et al. (1976), citados por Raij et al. (1981).(1) Aplicação a lanço, com incorporação.

(1) Plantas submetidas a estresse de P estimulam a secreção de H+ pelas raízes, proporcionandoaumento da disponibilidade de P do solo deficiente (Moorby et al., 1988).

(* R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


Embora a dissolução total de um FN aumente com o aumento da doseaplicada no solo, a taxa de dissolução (unidade dissolvida/unidade aplicada)diminui. Dá-se isso como conseqüência de limitações impostas ao sistemapela competição por acidez e por drenos do solo, para os produtos Ca e Pda dissolução do FN(1). Algum aumento da dissolução, proporcionado pelaplanta, como dreno para esses elementos, como conseqüência da produçãode mais biomassa, em resposta à maior dose de FN, poderá acontecer. Todavia,deve-se ter em mente que o dreno-planta, tanto para P como para Ca, é muitomenor que o dreno-solo(2).

E como aumentar o dreno-solo para um FN em um cultivo? A aração e agradagem de solos que receberam FN anteriormente devem causar maiordissolução desse material. Com a mudança das partículas do FN de lugar,aumenta a chance de que elas se localizem em uma região ainda nãoenriquecida com Ca e P (Kirk & Nye, 1986). Com essa mudança de posição dapartícula de FN, tem-se efeito semelhante à renovação dos drenos para Cae para P. Esse efeito foi avaliado por Novais et al. (1985). Para isso, foramtestadas doses do fosfato de Araxá, em condições de laboratório e de casade vegetação, correspondentes a 0, 1,0 e 3,0 t ha-1, em um Latossolo Vermelho-Escuro, com pHH2O = 4,0, P-Mehlich–1 = 2 mg dm-3 e Ca2+ = 0,4 cmol

c dm-3.

Durante três meses de incubação, os tratamentos foram submetidos anúmeros variáveis de revolvimento (R). Depois da homegeneização inicialdo fosfato com o solo (tratamento Ro), comum a todos os tratamentos,foram testados, ainda, os tratamentos: R1 = revolvimento aos 45 dias apóso início da incubação; R2 = revolvimento aos 30 e 60 dias e R5 = revolvimentoaos 15, 30, 60 e 75 dias. No final do período de incubação, determinou-sea dissolução dos FNs pelo aumento do Ca2+ no solo, como sugeremKhasawneh & Doll (1978). Posteriormente, todos os tratamentos receberam4,6 t ha-1 de CaCO

3 + MgCO

3, com PRNT = 100%, na relação molar

Ca:Mg = 4:1. Os tratamentos receberam, também, adubação básica com macro(-P) e micronutrientes e cultivou-se sorgo granífero. A solubilização do Araxáaumentou com o número de revolvimentos (Quadro 6), de modo particularcom o maior número de revolvimentos testado (R5). Com a maior dose deFN aplicada (3 t ha-1), em relação à menor (1 t ha-1), o efeito do revolvimento

(1) Por mais que se aumente a dose de FN de baixa reatividade em algumas condições experi-mentais, não se conseguem produtividades tão altas como as obtidas com as fontes solúveis.O crescimento máximo de uma planta pode requerer uma concentração de P na solução dosolo maior que o produto de solubilidade do FN permite (Rajan et al., 1996).

(2) Enquanto a soja acumula 19 kg ha-1 de P, na planta toda (de Mooy et al., 1973), a capacidademáxima de adsorção de P de um solo está em torno de 1 mg g-1 de P no solo = 2.000 kg ha-1

de P no solo de 0-20 cm de profundidade. A quantidade de 118 kg ha-1 de Ca acumulada naplanta toda (de Mooy et al., 1973) pode ser encontrada em 0,30 cmolc dm-3 de Ca no solo, de0-20 cm de profundidade.

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �(+


decresce, porque diminui a chance de que uma partícula de FN, ao mudarde lugar, encontre uma região não enriquecida pelos produtos da dissoluçãode outras partículas, confundindo-se o efeito de dose com o de revolvimento,como indicado pela literatura (Kirk & Nye, 1986; Rajan et al., 1996).

Todavia, os resultados relativos aos maiores valores de solubilização doAraxá (Quadro 6) não coincidiram com os maiores valores de crescimento eacúmulo de P na planta (Quadro 7). Os tratamentos com o maior número derevolvimentos, que causaram maior solubilização do fosfato, provocaram menorcrescimento das plantas e menor acúmulo de P na sua parte aérea.Semelhantemente, Lana et al. (1984) verificaram, ao longo de cultivos de sorgo,que a aplicação de fosfato de Araxá, na forma de partículas menores que

Quadro 6. Efeito do número de revolvimentos do solo e de doses do fosfato de Araxásobre a solubilização estimada do fosfato

Tratamento(1) Solubilização Tratamento(1) Solubilização

% %R0A1 29,6 R0A3 24,3R1A1 27,2 R1A3 22,6R2A1 32,4 R2A3 27,1R5A1 42,7 R5A3 30,2

Fonte: Novais et al. (1985).(1) R = revolvimento, tendo como índice o número de revolvimentos durante a incubação;

A = fosfato de Araxá, tendo como índice a dose de fosfato testada (t ha-1).

Quadro 7. Efeito do número de revolvimentos do solo e de doses do fosfato de Araxásobre a produção de matéria seca e o fósforo acumulado na parte aérea de sorgo

Fonte: Novais et al. (1985).(1) R = revolvimento, tendo como índice o número de revolvimentos durante a incubação;

A = fosfato de Araxá, tendo como índice a dose de fosfato testada (t ha-1). (2) Diferença mínimasiginificativa a 5%, pelo teste de Tukey.

Tratamento(1) Parte aérea seca P-planta

g/vaso mg/vasoR0A0 2,325 1,4R1A0 2,550 1,8R2A0 2,603 2,2R5A0 2,615 1,9R0A1 4,347 4,6R1A1 3,240 2,7R2A1 3,807 3,4R5A1 2,923 2,2R0A3 6,203 6,6R1A3 7,210 7,9R2A3 6,740 6,5R5A3 4,863 4,0

DMS 0,05(2) -Revolvimento/Dose fósforo 1,070 1,4

), R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


400 malhas/polegada, levaria a resultados piores que os obtidos compartículas maiores. Pode-se concluir que condições favoráveis à maiordissolução do FN podem levar, também, a uma passagem mais rápida doP da forma lábil, proveniente do fosfato, para a não-lábil, posteriormente.Portanto, técnicas agronômicas, condições de solo e reatividade do fosfato,que favoreçam a dissolução do material, podem ser, também, responsáveispela transformação mais rápida do P-lábil em não-lábil. Assim, pode-sepressupor que condições de solo favoráveis a menor ou menos intensasolubilização poderão ser mais favoráveis às plantas que as que permitamsolubilização mais rápida de uma fonte de P.

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Importante fator de controle da dissolução de FN, não presente explici-tamente na figura 1, é o tempo de contato (equilíbrio) do FN com o solo.

A literatura mostra, com freqüência, que o maior tempo de contatosolo-fosfato, que causa sua maior solubilidade, causa, também, menordisponibilidade de P para as plantas (Chien, 1977; Khasawneh & Doll, 1978;Bragança, 1979; Novais et al., 1980a, Novelino et al., 1985; Hammond et al.,1986; Rajan et al., 1996), ou menor concentração de P-lábil, medida pela Resinade Troca Iônica (Smyth & Sanchez, 1982b). Pode-se deduzir que, emborahaja maior solubilização do FN com o aumento do tempo de contato com osolo, os produtos formados (P não-lábil) apresentam-se mais estáveis que ooriginal, o FN. Para avaliar esse efeito do tempo de contato sobre asolubilização de fosfato de Araxá, Novais et al. (1980a) incubaram três dosesdo fosfato (0,5, 1,0 e 2,0 vezes a capacidade máxima de adsorção de P dosolo - CMAP) com amostras de dez Latossolos muito ácidos e pobres emCa trocável, de modo geral, por quatro diferentes períodos de tempo deincubação (253, 133, 73 e 0 dias). As incubações foram iniciadas em datasdiferentes, de modo que o plantio, em vaso, foi feito, em todos ostratamentos, no mesmo dia. Mesmo com doses de P bem elevadas,verificou-se decréscimo acentuado na eficiência do fosfato de Araxá comofonte desse nutriente para plantas de sorgo, com o aumento do tempo deincubação (Quadro 8). Os resultados indicaram que, mesmo havendoreação do fosfato com o solo ao longo do período de incubação, essa reaçãoforma produtos de menor disponibilidade de P para as plantas que o fosfatooriginal. Deve-se entender que o forte efeito negativo do tempo de incubaçãosobre a disponibilidade de P de uma fonte solúvel, dada a rápida formaçãode P não-lábil (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil), ébem menos intenso, embora existente, para as fontes pouco reativas, como

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �)$


Figura 3. Efeito do tempo de incubação de fosfatos natural (FN) e solúvel (FS) sobre adisponibilidade de fósforo ou sobre o crescimento de planta.

Fonte: Adaptado de Bragança (1979); Novais et al. (1980a); Novelino et al. (1985); Gonçalves et al.(1989).

Quadro 8. Valores médios(1) de crescimento e absorção de fósforo pela planta, emresposta à aplicação de doses de fosfato de Araxá e de quatro tempos deincubação do fosfato com amostras de dez solos

Fonte: Novais et al. (1980a).(1) Apesar de efeito significativo para tratamentos (solo e tempo de incubação) e suas interações, os

resultados médios apresentados dão uma visão geral do fenômeno estudado.

Efeito nulo de tempo

FN

FS

Tempo

Dis

po

nib

ilid

ade

de

P (

pla

nta

)

Tempo (dia)Variável

0 73 133 253

Produção de matéria seca (g/vaso) 8,7 8,0 7,5 6,6

P absorvido (mg/vaso) 13,2 10,9 10,3 8,0

os nossos FNs apatíticos (Figura 3). No caso desses fosfatos, a lentasolubilização ao longo do ciclo da planta faz com que haja menos P emsolução para tomar a rota não-lábil, como acontece com as fontes solúveis.

Resultados semelhantes foram obtidos por Novelino et al. (1985).Amostras de cinco Latossolos (valores de pHH2O entre 4,1 e 5,1 e de Ca2+

entre 0,10 e 0,23 cmolc dm-3), sem e com calagem (neste caso, pHH2O entre

5,3 e 6,0 e Ca2+ entre 1,75 e 3,30 cmolc dm-3), receberam fosfato de Araxá,

numa dose equivalente a 1.000 kg ha-1 de P2O

5 total, e foram incubadas por

períodos de tempo de 0 a 270 dias. A solubilização da apatita, medida peloaumento do Ca trocável do solo, fracionamento das formas inorgânicas deP e extratores do “P-disponível”, variaram conforme o tempo de incubação.Na presença da calagem, a solubilização foi menor que na sua ausência(Quadro 9).

)% R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


Entretanto, a produção de matéria seca e a absorção de P pelo sorgodecresceram com o tempo de incubação, como conseqüência de reaçõessecundárias entre o P solubilizado e o solo, com a formação de P não-lábil.Correlações significativas entre a solubilização da apatita, com 210 diasde incubação (valor não apresentado), e características do solo associadasà adsorção de P (valores de r para CMAP = 0,832**; para constantek-Freundlich = 0,784** e para P-remanescente 50 mg L-1 = -0,737*),evidenciaram o efeito do dreno-P sobre a solubilização do FN, embora essedreno deva ter sido, também, responsável pela redução na disponibilidadede P para o sorgo. Nesse trabalho, observou-se um comportamento curiosodos extratores do “P-disponível”, ante os dados de solubilização do fosfatoe de resposta da planta (Quadro 9). Com maior tempo de incubação,observaram-se expressiva diminuição de P-Ca(1) e aumentos de P-Al e deP-Fe (dados não apresentados), como conseqüência da dissolução daapatita. Os aumentos de P-Al e de P-Fe com o tempo de incubação foramdetectados pelos extratores Olsen e Bray-1 (Quadro 9). O extrator Mehlich-1,por outro lado, apresentou o oposto: extraiu menos P com o tempo deincubação, como conseqüência do correspondente decréscimo naconcentração de P-Ca. O comportamento desses extratores era previsto(Cap. 8. Extratores). Por outro lado, a planta apresentou comportamentooposto (correlação negativa) ao obtido com os extratores Olsen e Bray-1,mas similar ao Mehlich-1, em resposta ao efeito do tempo de incubação dofosfato com os solos. Aparentemente, o que tudo isso diz é que numacondição de solos extremamente pobres em P, quando a única fonte de Paplicada é o FN, apesar de sua baixa reatividade, ele ainda é melhor fontede P que o solo enriquecido com o P de sua dissolução. A pequenacontribuição do FN ao P-lábil, ante a grande CMAP desses solos, faz comque a energia de adsorção do P pelo solo seja tão grande que ele secomporta como P não-lábil. Qualquer medida do “P-disponível” nessascondições extremas torna-se insatisfatória, por não se correlacionar coma planta. Como o P originário da dissolução do fosfato, nessa condição deainda baixa disponibilidade de P no solo, não é fonte satisfatória de P paraa planta, medir o que não foi ainda dissolvido do FN (Mehlich-1) ou medirprodutos da dissolução (Olsen e Bray-1) faz com a primeira opção (Mehlich-1)possa ser mais adequada. Não se deve confundir esse tipo de situaçãocom diversas outras discutidas no Cap. 8. Extratores, quando são aplicadasfontes solúveis e FNs de baixa reatividade em um mesmo tratamento, emdoses que fazem com que o “status” de P no solo se eleve a valores bem

(1) Uma das maneiras para medir a dissolução de um FN no solo, em diferentes tratamentos, édeterminar as alterações no teor de P-Ca (Rajan et al., 1996).

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �)&


maiores que os discutidos no presente trabalho (Novelino et al., 1985). Nessecaso, o P-solo, muito mais que uma fonte de P de baixa reatividade, irá definiro que a planta deverá absorver. E, nessas condições, um extrator sensívelao P-disponível do solo, como o Olsen e o Bray-1, e não ao P do FN, como oMehlich-1, deverá correlacionar-se melhor com a planta. Esta é uma situaçãosemelhante à discutida no Cap. 1. Introdução. Para os solos-drenos,caracterizados por muito baixa disponibilidade de P e por altos valores deFCP, os extratores encontrarão valores que não são “disponíveis”. Quandoesses solos se tornam fontes de P, com o residual de anos de cultivo(1),determinar o que esses solos têm de “disponível” tem significado práticocomo previsão de resposta da planta.

Para que haja acúmulo de P-lábil no solo com o aumento do tempo decontato de um FN com esse solo, favorecendo a absorção de P e ocrescimento de uma planta, é necessário que a taxa de liberação de P doFN seja superior à taxa de formação de P não-lábil no solo (Hammond etal., 1986; Rajan et al., 1996). Embora matematicamente essa premissaseja válida, a dúvida que se pode levantar é se as características do soloirão favorecer esse acúmulo de P-lábil sem a posterior formação de não-lábil em taxa superior à dissolução do FN. Segundo Rajan et al. (1996),

Quadro 9. Valores médios da solubilização estimada(1) do fosfato de Araxá, crescimentoe absorção de fósforo pelas plantas de sorgo e teor de fósforo no solo, pordiferentes extratores do “P-disponível”, como variáveis de calagem e de tempode incubação do fosfato de Araxá com amostras de cinco Latossolos

Fonte: Novelino et al. (1985).(1) Alteração do Ca trocável do solo (Khasawneh & Doll, 1978). (2) Diferença mínima significativa

(5%) para tempo de incubação.

Sem calagem Com calagem

Tempo de incubação (dia)Variável DMS(2)

(5%)0 10 270 0 10 270

Solubilização (%)(1)

- 0 13 43 0 2 30

Mat. seca (g/vaso) 0,90 8,12 6,99 6,16 8,09 6,62 6,78

P-absorvido(mg/vaso) 0,77 4,89 4,06 3,73 5,15 4,30 4,41

P-Olsen (mg kg-1) - 2,1 3,8 7,6 1,2 1,6 2,1

P-Bray-1 (mg kg-1) - 8,2 11,4 18,6 3,4 3,6 5,9

P-Mehlich-1 (mg kg-1) - 106 66 64 94 81 79

(1) Um experimento com trigo em Podzólico Vermelho-Amarelo, durante 15 anos, mostrou que,após 11 anos de fertilização anual, a disponibilidade de P atingiu teores não mais limitantespara a cultura, não havendo respostas a aplicações subseqüentes de P (Patella, 1980).

)' R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


isso pode ocorrer em solos com baixo FCP. Aparentemente, para nossossolos, mesmo para aqueles com menor FCP, o efeito do tempo sobre FN,favorecendo a planta (P-disponível), e não o solo (fixação de P), parece nãoocorrer. No caso do trabalho de Novelino et al. (1985), em um LEdm com 16%de argila e uma CMAP de 0,145 mg g-1 de P no solo, observou-se umcrescimento de planta 1,31 vez maior para a apatita homogeneizada como solo e imediatamente cultivado, comparativamente à aplicação do FN90 dias antes do cultivo. Esse número, para um LRd com 75% de argila euma CMAP de 0,822 mg g-1 de P no solo, foi de 2,26; isto é, com 90 dias decontato do FN com esse solo, o crescimento da planta foi 2,26 vezes menorque o observado sem esse contato prévio(1). Esses resultados indicam queo efeito do tempo de contato, tornando o FN uma fonte de P menos efetivapara as plantas, é mais expressivo nos solos com maior FCP. Portanto, adeclividade da reta(2) que expressa o efeito do tempo de contato do FNcom o solo sobre a efetividade desse material como fonte de P para aplanta (Figura 3) é inversamente variável ao FCP do solo. Se utilizadosfosfatos, como Gafsa, Norte Carolina, termofosfatos, de reatividadeintermediária à das nossas apatitas e superfosfatos, curvas intermediárias(dependentes do FCP do solo) à linha reta do FN e à exponencial da fontesolúvel (FS) (Figura 3) deverão ser estabelecidas. Particularmente, paraesses fosfatos de reatividade intermediária, qualquer perspectiva de umefeito positivo do tempo de contato, favorecendo a planta, não deveráacontecer. Certamente, a chance de que as fontes solúveis sejamfavorecidas pelo tempo de contato com o solo será bem menor (se alguma)que para as fontes de solubilidade intermediária. Pode-se dizer que esseefeito de tempo, diminuindo a efetividade de fontes de P em solos, aumentacom o aumento da reatividade (“solubilidade”) do fosfato e do FCP do solo(e, como tem sido discutido neste capítulo, com algumas condições quefavoreçam a solubilização do FN). Assim, quando se comenta a melhoriada eficiência de FN como fonte de P para as plantas, com o aumento dotempo de contato do fosfato com o solo (Kochhann et al., 1982), o que setem, na verdade, é um efeito de tempo, diminuindo essa eficiência de modomenos pronunciado para o FN do que para as fontes solúveis.

(1 ) No quadro 9, não são apresentados valores para cada solo individualmente, mas a média doscinco solos.

(2) Essa maior tendência à linearidade, para o FN (e exponencial para a fonte solúvel), éconseqüência da solubilização, que continua com o tempo de contato do FN com o solo,como também a adsorção/fixação, ambos os fenômenos seguindo modelos exponenciais. Poroutro lado, a fonte “imediatamente” solúvel tem como conseqüência do efeito do tempo apenaso decréscimo exponencial dos produtos da dissolucão (Figura 3).

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �)(


O efeito da aplicação antecipada do fosfato de Araxá e de fosfatosindustrializados de maior solubilidade (superfosfato simples, termofosfatose um fosfato parcialmente acidulado com 50% de ácido sulfúrico), emrelação à calagem e ao plantio de sorgo, foi avaliada por Kaminski & Mello(1984). Foram utilizadas amostras de três solos ácidos (pHH2O de 4,5 a 5,2e Ca + Mg de 0,6 a 1,7 cmolc dm-3 de solo), e o calcário (carbonatos de Cae de Mg na relação molar de 4:1) foi aplicado na dose necessária paraelevar o pH dos solos a 6,0. Deve-se ressaltar que a dose de P utilizada(150 mg kg-1 de P2O5 total no fosfato) pode ser considerada baixa(1) paraestudos em vasos (Novais et al., 1991). A maior eficiência dos fosfatosindustrializados ocorreu quando aplicados juntos (30 dias antes do plantio,antecedência constante nos demais tratamentos) e a menor quandoaplicados 90 dias antes do calcário, sugerindo a formação mais intensa deP não-lábil nessas condições (Quadro 10). Para o solo arenoso, não houvediferença entre as épocas de aplicação dos fosfatos, em relação à calagem(veja tratamentos no rodapé do quadro 10). Os resultados que mais chamama atenção nesse trabalho são os relativos ao fosfato de Araxá. No soloarenoso (Paredão Vermelho, com 9% de argila), como o dreno-Ppredominante é a planta, e não o solo, qualquer época de aplicação dofosfato, em relação ao plantio, leva a resultados semelhantes (não diferentesentre si). Por outro lado, para os solos com maior FCP (o Bom Jesus, com57% de argila, e o LE, com 51%), a aplicação antecipada do Araxá, emrelação ao plantio, leva a menores produtividades que as da aplicação maispróxima ao plantio. Esses resultados indicam que o tempo necessário paramaior solubilização é, também, responsável pela formação de produtos demenor disponibilidade de P para as plantas. É também curioso observarque com 90 dias de contato do FN com o solo mais ácido (Bom Jesus),antes da aplicação do calcário, obteve-se crescimento da planta menorque o obtido com aplicação do fosfato 90 dias depois do calcário. Esseresultado indica que mesmo a acidez essencial à solubilização do fosfato,semelhantemente ao efeito do tempo, proporcionou maior formação deformas de P menos disponíveis para a planta que a forma inicial do FN.Pode-se, também, conjecturar se, nesses solos com grande FCP, a acidezessencial à solubilização do FN teria como resultante prática a perda daefetividade do fosfato como fonte de P para as plantas. Deve-se, ainda,considerar que o solo Bom Jesus tinha, antes da calagem, 4,8 cmolc dm-3

de Al trocável, contra 0,3 e 0,4 cmolc dm-3 dos dois outros solos (LE eParedão Vermelho, respectivamente) e talvez o Al pudesse estar capeando

(1) Doses consideradas como insatisfatórias para o crescimento ideal da planta são mais sensí-veis a tratamentos que interferem na eficiência da fonte em suprir P para a planta.

)) R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


as partículas do Araxá, restringindo-lhes a liberação de P, tanto para osolo como para a planta, como comentado anteriormente (Quadro 2 eFigura 2). Embora no solo LE a aplicação do FN antes do calcário(tratamento A) não diferisse significativamente da sua aplicação depois docalcário (tratamento D), manteve-se a mesma tendência absoluta de ser otratamento D melhor que o A. Nesse solo (LE), a concentração de Al trocávelfoi bem menor que no Bom Jesus. Também Raij & Van Diest (1980) observaramque a aplicação antecipada de FN de baixa reatividade, como os FNs de Patose Alvorada, em relação à época de aplicação do calcário, não contribuiu paramelhor resposta de plantas de soja em vasos.

Em trabalho semelhante, Cantarutti et al. (1981) concluíram que aaplicação dos fosfatos de Araxá ou de Patos 30 dias antes do calcário(este aplicado na ocasião do plantio) proporcionou maior crescimento daplanta (sorgo), em vasos, que as demais combinações de época deaplicação do FN x calagem (calcário 30 dias antes do FN; FN no plantio,sem calcário; FN 30 dias antes do plantio; FN + calcário 30 dias antes doplantio; e FN + calcário no plantio). Os piores tratamentos, em termos deresposta da planta, foram FN sem calcário, aplicado 30 dias antes do plantio,e FN sem calcário, aplicado na época do plantio. Esses resultados revelamque o fator limitante não foi a acidez ou o tempo de contato do FN com osolo, como responsáveis por maior solubilização, que poderia ser tida comolimitante ao suprimento de P para as plantas. Talvez o grande limitante ao

Fonte: Kaminski & Mello (1984).(1) A: fosfato antes (90 dias) do calcário; D: fosfato depois (90 dias) do calcário; J: fosfato e calcário

na mesma época (30 dias antes do plantio; este tempo foi também mantido para a aplicação docalcário nos outros tratamentos). Para o mesmo solo, dentro de cada coluna, as médias segui-das da mesma letra não diferem entre si, a 5% de probabilidade.

Quadro 10. Crescimento do sorgo e fósforo absorvido pela planta, em vasos, emresposta à época de aplicação do fosfato de Araxá (150 mg kg-1 de P2O5 total nosolo), em relação ao calcário, em amostras de três solos

S olo A rgila pH H 2O É poca (1 ) M atéria seca P -absorv ido

% g/vaso m g/vaso

B om Jesus 57 4,5 A 1,03c 1,07bD 2,38b 2,03bJ 5,32a 6,33a

LE 51 5,1 A 1,43b 1,29bD 1,99b 1,64bJ 4,05a 3,73a

P aredão Verm elho 9 5,2 A 7,15a 7,27aD 7,21a 7,45aJ 7,27a 7,87a

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �)-


crescimento das plantas, quando o calcário não foi aplicado, tenha sido aelevada acidez (pHH2O = 4,8 e Al3+ = 3,1 cmolc dm-3), e não a deeficincia deCa (o solo tinha 0,3 cmolc dm-3 de Ca2+ e igual concentração de Mg2+), dadasas grandes doses de FN aplicadas (de 7.403 a 22.208 kg ha-1 de Araxá).Os tratamentos que incluíram calcário ocuparam uma posição intermediáriaentre o melhor (FN 30 dias antes do calcário) e os piores (FN em qualquerépoca, sem calcário). Aparentemente, os resultados desse trabalho nãoestão ligados à alteração na solubilização do FN, favorecendo ou não aresposta da planta, nem mesmo ao FN como fonte primária de P (sem onecessário envolvimento do solo, formando P-lábil ou não-lábil), uma vezque as doses aplicadas foram demasiadamente altas.

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Na avaliação do “P-disponível” tem sido dada ênfase ao solo, comofonte de P, procurando evitar grandes erros, que podem acontecer quandoum extrator mais ácido, como o Mehlich-1 e o Bray-2, é utilizado em solosque receberam FNs ou em solos naturalmente ricos em P-Ca. Todavia, osFNs continuam solubilizando ao longo do tempo, após sua aplicação nosolo. Particularmente para os fosfatos de reatividade intermediária, osuprimento de P para uma planta, ao longo de seu ciclo, mesmo paraespécies de ciclo curto, pode ser de modo que satisfaça as exigências daplanta, como discutido neste capítulo. Assim, torna-se necessário estimaressa contribuição do FN como fonte de P para uma cultura que extratorestidos como “ideais” não detectam (Cap. 8. Extratores). Como já se discutiuanteriormente (Quadro 9), o P obtido por extratores muito sensíveis a P-Ca, como o Mehlich-1, pode correlacionar-se com a resposta da plantaquando o FN é, predominantemente, a principal fonte de P para as plantas.Por outro lado, deixa de ser um extrator satisfatório do “P-disponível” quandoP-Al e P-Fe, além da presença de P-Ca, tornam-se fontes importantes deP para a planta. Não haveria como modelar (correlacionar e calibrar) essasduas informações para ter uma estimativa do suprimento “potencial” de Ppelo FN (P-Ca) e do suprimento “imediato”, originário de outras fontes quegeram P-Al e P-Fe, como fontes de P para as plantas?

Com a utilização mais intensiva de FN apatíticos de baixa reatividade noPaís e os laboratórios que utilizam extratores ácidos, como o Mehlich-1(Quadro 1, Cap. 8. Extratores), criou-se um impasse ao se verificar aincompatibilidade entre o P extraído por esses métodos e o P absorvido pelaplanta. Deixou-se de medir “P-disponível”, uma vez que não havia correlação

)* R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


entre o extraído pelo método e a resposta da planta. O problema foirazoavelmente resolvido com a utilização de métodos sensíveis apenas ao P-solução e P-lábil, como a Resina de Troca Aniônica (RTA). Atualmente, têm-seutilizado de maneira cada vez mais intensa FNs mais reativos, como o Gafsa eo Norte Carolina, entre outros. Uma medida do “P-disponível” pela RTA nessascondições poderá acessar valores baixos de P, uma vez que esse métodonão acessa P dos FNs ainda não solubilizados. Com os FNs de baixareatividade e a utilização do Mehlich-1, por exemplo, superestimava-se oP-disponível (disponibilidade real); agora, com a RTA e extratores nãosensíveis ao P-Ca de FNs subestima-se o P-disponível, por não se detectaro que será liberado e que poderá ser suficiente para atender à demandada planta. Mesmo para os FNs de baixa reatividade, um solo com 2 mg kg-1 de“P-disponível” pela RTA e valor semelhante pelo Mehlich-1 é bem diferentede outro solo com 2 mg kg-1 de P pela RTA e 200 mg kg-1 de P pelo Mehlich-1.No primeiro caso, o estabelecimento e a manutenção de uma pastagem oude uma floresta de eucalipto serão precários, se possível, ao passo que nosegundo caso o crescimento de ambas as culturas será bem maissatisfatório, embora, provavelmente, um pouco lento inicialmente, por razõesdiscutidas em outros capítulos.

Um extrator que não apenas meça o “P-disponível”, extraídopreferencialmente de formas de P-Al e P-Fe, mas também retrate o P queserá liberado pela dissolução do FN, tornando-se fonte de P para as plantas,tem sido objeto de pesquisas (Saggar et al., 1992a,b). Solos com diferentesvalores de capacidade de adsorção de P e de Ca trocável e que receberamfosfato monocálcico, o FN reativo de Norte Carolina (NC) e o FN não reativoda Flórida, mostraram valores similares de P-Olsen e P-Resina de TrocaAniônica (RTA)(1). Somente a extração proporcionada pela RTA + Resinade Troca Catiônica (RTC) foi sensível à presença de P dos FNs e àsolubilidade diferencial dos fosfatos testados (Quadro 11). A presença deambos os drenos - para P (RTA) e para Ca (RTC) - em contato com ossolos por 16 horas de agitação proporcionou solubilidade adicional à obtidaapenas com a RTA. A presença adicional da RTC, diminuindo a concentraçãodo Ca da solução do solo, natural ou proveniente do FN, foi responsávelpela maior efetividade da mistura das Resinas, como indicadora dadisponibilidade “imediata” e “residual” de P para plantas (Saggar et al.,1992a).

(1) Esses extratores não são sensíveis à forma P-Ca dos FNs (Cap. 8. Extratores).

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �)+


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O que discutimos anteriormente faz-nos voltar ao esquema da figura 1e estudá-lo mais detalhadamente. Ao longo deste capítulo, foramapresentados diferentes resultados, que revelam que condições favoráveisà dissolução de FNs pouco reativos não levaram, necessariamente, a maiorcrescimento e absorção de P pela planta. Observa-se que uma fonte de P(FN), em dadas condições de solo e de planta (e de clima(1)), apresentauma cinética ou taxa (a) de dissolução (Figura 1). Os produtos dessadissolução são submetidos a uma cinética de exaustão pela planta (b) oupelo solo (c e d). Vamos imaginar, inicialmente, que o FN seja um produtomuito estável, pouco reativo. Se a cinética b (absorção pela planta) formais rápida (maior demanda de P/unidade de tempo) que a cinética a(dissolução do FN, em P solubilizado/unidade de tempo), esse FN não irásuprir a planta, no tempo necessário, de todo o P requerido para o seu crescimento.Mantendo o FN, pode-se minimizar o problema, aumentando o ciclo daplanta, de modo que o P requerido seja absorvido em um período de tempomaior (diminui-se a cinética b, tornando-a mais compatível com a cinéticaa). Outra opção seria aumentar a cinética a (solubilização do FN), mantendoa mesma planta inicial, de ciclo curto. Para isso, como já se discutiu, pode-se

Quadro 11. Dissolução média do fosfato de Norte Carolina (NC), considerado reativo,e do fosfato da Flórida (FL), considerado não-reativo, para uma dose média de200 mg P, submetidos à extração com Resina de Troca Aniônica - HCO3

- (RTA) eà combinação RTA + Resina de Troca Catiônica-Na+ (RTC) por 16 h, na ausênciaou presença de solos com baixa ou alta adsorção de fósforo (FCP)

Fonte: Saggar et al. (1992b).(1) A extração de P do FN na presença de solo foi subtraída do valor correspondente ao P extraído

apenas do solo.

Com solo(1)

Sem solo Baixo FCP Alto FCPFosfato

RTA RTA + RTC RTA RTA + RTC RTA RTA + RTC

________________________________________________________________ % ________________________________________________________________

NC 5,6 10,5 1,9 6,7 0,1 1,7

FL 2,0 4,5 0,0 1,7 0,0 0,5

(1) Além da disponibilidade de água, o aumento de temperatura (condições tropicais x condiçõestemperadas) pode fazer com que a dissolução de P aumente pelo aumento da adsorção de Ppelo solo, aumentando o dreno-P para os produtos da dissolução do FN (Rajan et al., 1996).

-, R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


aumentar a acidez (solo ou rizosfera), o dreno-P e, ou, o dreno-Ca(1). Oaumento da acidez implicará o cultivo de plantas tolerantes à acidez (àtoxidez de elementos, como Al e Mn), e com baixa exigência de Ca. Eucalipto(Novais et al., 1990) e algumas gramíneas forrageiras (Sanchez & Salinas,1983) se adequam a esse perfil. O aumento do dreno-P, utilizando, porexemplo, solos com maior FCP (mais intemperizados e argilosos, comgrande capacidade máxima de adsorção de P - CMAP), criará umadificuldade adicional para a cinética b (absorção), pela seguinte razão: acinética c (adsorção/fixação) é, de modo geral, muito mais rápida que acinética b (absorção). Para condições de solo com baixo P-disponível (solo-dreno-P), viu-se, anteriormente (Quadros 8 e 9), que a própria apatita deAraxá é uma fonte de P (cinética a mais satisfatória para a planta) que o Pproveniente da dissolução e ret ido pelo solo em formas,predominantemente, não-lábeis. Para solos com baixos níveis de P-disponível e altamente tamponados (grande FCP), quando ainda seriamcaracterizados como dreno-P, a planta será beneficiada pelo maiorsuprimento de P, bloqueando-se a cinética c (adsorção/fixação). Embora,para isso, se possa pensar em diminuir grandes valores da CMAP dossolos, por tentativas como calagem (Haynes, 1984; Lindsay et al., 1989) eadição de MO (Iyamuremye & Dick, 1996) ou de silicato (Smyth & Sanchez,1980a), boa solução prática para contornar a cinética c (dreno-P pelo solo)seria utilizar solos com menor FCP.

Em nosso País, a utilização de solos menos argilosos, os detexturas médias idealmente, tem apresentado boa solução para o problema(aumenta-se a eficiência do FN de baixa reatividade como fonte de P paraas plantas, e não para o solo) (Quadro 12). Esse comportamento do FN debaixa reatividade em solos com grande FCP, com uma relação inversa entredissolução do FN e disponibilidade do P liberado para a planta (Quadros 6,7, 8 e 9), permite o desenvolvimento de um modelo não utilizado em nossascondições. Se a fonte de P, mesmo os FNs de baixa reatividade, comonossas apatitas, é melhor supridora de P para a planta, sem a intermediaçãodo solo, dada a estabilidade dos produtos formados (P não-lábil), é precisorepensar o modo de aplicação (incorporação) dos FNs para aumentar seucontato com o solo, generalizadamente recomendado. Maior contato daspartículas do FN com o solo poderia ser recomendado para condições de

(1) Aumentar os drenos Ca e P, utilizando-se uma planta com maior absorção destes nutrientes,pode ser outra solução, embora o aumento do dreno destes nutrientes, mantendo-se o ciclo daplanta constante, implique, também, o aumento da cinética b. Uma aparente solução paraaumentar a cinética a (dissolução do FN) sem aumentar a cinética b (absorção de P) seráutilizar plantas com maior absorção de Ca (aumentar o dreno-Ca) e com a mesma ou menorabsorção de P (manter ou diminuir dreno-P).

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �-$


baixo FCP (solos arenosos, solos orgânicos, solos pouco intemperizados,etc.), uma vez que solubilização seria sinônimo de disponibilidade de Ppara a planta. O grande contato do FN com o solo, obtido com suadistribuição em toda a área e incorporação no solo, deverá ter como objetivosaturar o elevado poder de adsorção desses solos, favorecendo a plantaquanto a futuras aplicações de fontes solúveis de P, apesar das dificuldadesrelativas às grandezas de FN necessárias à obtenção de alguma eficiênciadesse procedimento (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil).Todavia, um tipo de aplicação que diminua o contato com o solo,particularmente com aqueles de maior FCP, mas que mantenha o maiorcontato possível com maior volume de raízes (essa otimização deverá serpesquisada) seria ideal. Seria esta a condição de favorecimento preferencialdo dreno-planta em relação ao dreno-solo (a utilização de micorrizas é umexemplo desse tipo de favorecimento)? Não é o que temos feito até agora,uma vez que ênfase tem sido dada ao maior contato possível com o solo,qualquer que seja ele, mesmo aqueles com grande FCP (Lopes et al., 1982;Lopes, 1984; Goedert et al., 1986; Lopes et al., 1986; Goedert & Lopes, 1987;Novais et al., 1990).

O volume de tronco de eucalipto (Eucalyptus camaldulensis) com noveanos e sete meses de idade foi maior quando o fosfato de Araxá foi aplicadono sulco de plantio (174,7 m3 ha-1) do que quando aplicado a lanço, emfaixa de 1,20 m de largura, e incorporado antes do plantio (140,6 m3 ha-1),

Quadro 12. Peso de matéria seca da parte aérea de mudas de eucalipto, considerandosolos, fontes e doses de fósforo aplicadas (teores totais na fonte)

Fonte: Novais et al. (1995).FA = Fosfato de Araxá; ST = superfosfato triplo.(1) LVm: 17,6% de argila, pH = 5,6; LE: 74,7% de argila, pH = 5,3 e AQ: 14,1% de argila, pH = 5,2.

Solo(1)

Fonte Dose de PLVm LE AQ

mg dm-3 ______________________________________ g/vaso ______________________________________

0 0,02 0,04 0,26FA 100 7,23 0,38 8,27

200 12,97 0,60 11,70400 15,89 3,52 11,25

0 0,02 0,04 0,26ST 100 15,98 2,34 15,21

200 15,65 5,23 18,87400 17,49 12,84 18,68

-% R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


como média das três doses de P testadas (Paredes F., 1996). Essas dosescorresponderam a 100, 200 e 400 kg ha-1 de P2O5 total do FN. O soloutilizado no experimento tinha pHH2O = 4,7, 0,1 e 0,8 cmolc dm-3 de Ca2+ eAl3+, respectivamente, e 43% de argila. Semelhantemente ao efeito daprodutividade de tronco, a localização do FN no sulco de plantioproporcionou maior recuperação do P aplicado nas maiores doses de P,responsáveis por um crescimento mais satisfatório das árvores. Enquanto,para a aplicação de 200 kg ha-1 de P2O5 no sulco de plantio, as árvoresrecuperaram 14,46% do P aplicado, com a aplicação em faixa a recuperaçãofoi de 6,96%. Para a dose de 400 kg ha-1 de P2O5, esses valores foram de16,58 e 8,01%, respectivamente. Mais pesquisas nesse sentido sãonecessárias.

Todo o comentário apresentado pode criar algumas dúvidas para osque acreditam que, para aumentar o P-disponível para uma planta, é precisoutilizar FN em condições favoráveis à sua solubilização (Figura 4). Essascondições não são, necessariamente, coincidentes com aquelas quefavorecem a disponibilidade de P para a planta.

E em que condições um FN de baixa reatividade deve tornar-se umafonte mais efetiva de P para as plantas? Talvez devessem ser considerados:

a) Maior suprimento de prótons pela planta (rizosfera)

b) Solos com grande dreno-Ca (grande CTCefetiva e CTCpH-dependente) e baixasconcentrações de P e de Ca em solução.

c) Solos com menor FCP, como os mais arenosos, em nossas condições,em que o dreno-P predominante seja a planta.

d) Plantas cujo ciclo (demanda de P/unidade de tempo) se ajuste àsolubilização (P-solubilizado/unidade de tempo), estando as demaiscondições de absorção pela planta otimizadas.

Qual deverá ser, então, o solo “ideal” para utilizar FN de baixa reatividade:solo orgânico, ácido (acidez potencial elevada), com elevada CTCpH-dependente,baixa concentração de P-solução, Al trocável baixo ou nulo, conformeresultados de pesquisa de Barnes & Kamprath (1975).

Como todo modelo, este também deverá ser substituído, com o tempo,por outro mais definitivo (Resende, 1995) (“Considerações Finais” , Cap. 14.Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado).

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A total e imediata liberação de P de uma fonte solúvel em solo comgrande FCP, como em muitos de nossos solos, deverá satisfazer de modo

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �-&


preferencial a enorme demanda do dreno-solo, comparativamente ao baixodreno-planta. Além do mais, nessas condições, a cinética de adsorção doP ao solo e sua posterior transformação em P não-lábil (cinéticas c e e) émuito mais rápida que a cinética de absorção de P pela planta (cinética b),mesmo para as plantas de ciclo curto (Figura 1). Portanto, como se viuantes, a baixa reatividade de nossas apatitas, quando utilizadas na maioriadas condições de solo e de planta, faz com que não sejam, por si sós,fontes adequadas de P para as plantas (de modo geral), e, por conseguinte,o solo não é também tão favorecido como dreno, como acontece quandose utiliza uma fonte solúvel. Assim, as fontes solúveis são solúveis demais(cinética a demasiadamente maior que a cinética b), privilegiando o solo(no caso, aqueles com maior FCP), e nossas apatitas são demasiadamente“insolúveis“ (pouco reativas), não liberando o P necessário para a plantadurante seu ciclo. Solução para o problema seria a obtenção de um fosfato

Figura 4. Condições que influenciam a solubilização de fosfatos naturais no solo.(1) Representação simplificada.

♦ H2O (hidrólise)

♦ Mineralogia do fosfato (material cristalino xamorfo; substituição isomórfica: PO4

3- x CO32-)

♦ Textura do fosfato (superfície específica -contato)

♦ Solo (dreno para os produtos da dissolução)

♦ CTC efetiva e CTC pH-dependente

♦ Capacidade máxima de adsorção de fósforo(CMAP)

♦ Teores de Ca e de P no solo (produtos comunsda dissolução)

♦ Intemperismo do solo - variação das grandezasdos drenos-P e Ca

♦ Acidez do solo ativa e potencial (tampão)(condição química para solubilização)

♦ Planta (dreno para Ca e P)

♦ Acidez da rizosfera (condição para solubi-lização - diferença entre plantas)

♦ Exsudação de ácidos orgânicos pela raiz -agentes complexantes

♦ Ciclo da planta (plantas anuais x perenes)

♦ Micorriza (dreno para P) e, indiretamente, paraCa

♦ Contato com o solo (incorporação)

♦ Tempo de contato com o solo (tempo de reação)

♦ Aração e gradagem (renovação do dreno)

3C a 2+

2H 2P O 4

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So lu çã o do so lo (I) so b inf luê nc ia(e q ue in fluen cia ) d o (o ) fo sfa to

FN(1)

-' R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


com solubilidade intermediária aos extremos FNs e fontes solúveis. Seria,então, obter um produto que tivesse sua solubilidade mais ajustada à cinéticade demanda da planta, sem excessos, que favoreceriam a rota-solo (cinéticac). Pode-se obter esse produto nos fosfatos parcialmente acidulados (FPA).Para sua obtenção, adiciona-se ao FN uma quantidade de ácido menorque a estequiometricamente(1) requerida para uma reação completa. Dessamaneira, a parte acidulada, de disponibilidade imediata, serve comoadubação de arranque, para a maior demanda da planta, e o restante, nãoacidulado, libera mais lentamente o P ao longo do crescimento da planta.Há, em sua constituição, fosfato monocálcico (superfosfato), equivalente àquantidade de ácido aplicado, pequena quantidade de fosfato bicálcico, eo restante na forma original do FN (Khasawneh & Doll, 1978; Hammond etal., 1986; Rajan et al., 1996).

Uma das razões de resultados positivos obtidos com o FPA seria oestímulo ao crescimento de raízes junto à fração residual do FN, oriundoda fração solubilizada, aumentando a dissolução e o aproveitamento dafração original do FN pela planta (Rajan et al., 1996). Esse efeito de raízesjunto ao resíduo-FN ocorrer ia na rizosfera, acidificando-a e, ou,complexando o Ca, por ácidos orgânicos liberados e, também, pelo aumentodos drenos-Ca e P, em razão da absorção desses nutrientes pela planta.Embora a literatura mostre, em alguns casos, resultados tão positivos coma aplicação de FPA quanto com aqueles totalmente solúveis, em muitoscasos, o efeito do FPA é dependente apenas da fração solubilizada (solúvelem água) (Khasawneh & Doll, 1978; Hammond et al., 1986; Goedert &Sousa, 1986; Fernandes & Kaminski, 1987; Rein et al., 1988) ou mesmoinferior ao efeito que seria esperado para o componente solúvel [39% daeficiência relativa obtida para o superfosfato triplo apenas, durante quatroanos de cultivo com soja em um LE argiloso de cerrado (Goedert et al.,1988)].

Embora a Idéia básica por trás do FPA seja correta - obter um produtomais solúvel que os FNs, mas não tão solúvel como os superfosfatos -alguns pontos devem ser considerados para as nossas condições em particular:

1. Quando se prepara um FPA com nossas apatitas, tem-se uma misturade uma fração solúvel em água com outra muito pouco reativa. Não é omesmo que fazer um FPA a partir de um FN bem mais reativo, como oNorte Carolina, por exemplo. No caso do Norte Carolina, a fração não

(1) Quando se fala na aplicação de 50% de 8 para a produção de um FPA, este número significaaplicação apenas da metade do ácido necessário à fabricação do superfosfato simples.

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �-(


solubilizada não é tão distante da fonte solúvel, em termos de dissoluçãoou de disponibilidade de P para a planta. A presença de P e de Ca,provenientes da fonte solúvel, não é tão forte limitante, pelo efeito do íoncomum, à solubilização da fração não-acidulada do Norte Carolina, comoo é para uma apatita de baixa reatividade.

2. Para o caso do FPA, a partir de um desses nossos fosfatos, o que se temé uma média de valores extremos quanto à reatividade e solubilidadenas condições usuais de solo e de planta. Se esse FPA for finamentemoído, favorece-se seu contato com o solo e a solubilização da partenão-solúvel, mas acelera-se a formação de P não-lábil da parte solúvel.Se granulado, terá contato com o solo decrescido, reduzindo a liberaçãoda parte solúvel, o que é desejável, mas, por outro lado, restringindo adissolução da parte insolúvel. Se o produto foi aplicado a lanço eincorporado no solo, favorece-se a solubilização da fração insolúvel(FN)(1); se aplicado localizadamente, diminuindo seu contato com o solo,a parte favorecida será a solúvel. Como o produto tem sido granulado eaplicado localizadamente, na maioria dos casos seu efeito poderá estarrestrito quase totalmente à sua parte solúvel. Adicionalmente, a parteinsolúvel terá sua solubilidade ainda mais limitada pelo enriquecimentopróximo às suas partículas, com Ca e P provenientes do componentesolúvel, produtos também comuns ao FN. Portanto, o ideal seria ter umproduto com solubilidade homogeneamente intermediária, e não umamédia de produtos com características tão extremas. A esse produtointermediariamente solúvel se assemelham os termofosfatos e fosfatosmais reativos como o Gafsa, o Norte Carolina, etc. Diversos experimentosem nosso País têm mostrado superioridade de fosfatos mais reativos,comparativamente a fontes solúveis, mesmo para cultivos anuais(Goedert & Lobato, 1984; Oliveira et al., 1984; Goedert et al., 1988).

3. A presença da parte solúvel junto à insolúvel (FN), na mesma partículaou no mesmo grânulo, faz com que essa localização não seja a ideal emtermos de resposta da planta. A localização da fonte solúvel na cova ouna linha de plantio e do FN na área toda (solos com pequeno FCP) ounas entrelinhas, como tem sido recomendado para eucalipto (Barros etal., 1990), é mais compatível com a maior demanda inicial de P, seguidade uma demanda menor com o avanço em idade da planta (Cap. 14.Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante

(1) Pode-se voltar a questionar, como se discutiu anteriormente, se queremos ou não aumentar asolubilização do FN quando ele é considerado como fonte de P para as plantas e não para osolo.

-) R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


Fosfatado). Assim, o componente solúvel do FPA deve ser localizado deforma que se tenha uma função básica de “arranque”, ou deestabelecimento da cultura. Portanto, a parte solúvel do FPA tem umafunção inicial supridora de P para a planta e a parte insolúvel tem umafunção supridora no médio a longo prazo, durante o ciclo da cultura. Seo FPA apresentasse maior reatividade, como o Gafsa ou o Norte Carolina,essa dificuldade desapareceria ou seria minimizada, visto poderem seresses fosfatos adequadas fontes de P para as culturas anuais, na maioriadas condições, o que não acontece com os FNs apatíticos, de menorreatividade.

4. A utilização de H2SO4 na produção de FPA pode restringir a dissoluçãoposterior da fração não acidulada do FN pela formação de umcapeamento das partículas do FN pelo CaSO4 formado (Rajan et al.,1996).

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�-'+$8#"823#�).',+"

Obtenção: mistura estequiométrica de H2SO

4 com fosfatos naturais

(apatita):

Ca3(PO

4)

2 + 2H

2SO

4 + 2H

2O → 2CaSO

4 + Ca(H

2PO

4)

2.2H

2O

18% P2O5 solúvel em CNA (citrato neutro de amônio) + água

11% S

19% Ca

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Obtenção: mistura estequiométrica de H3PO4 com fosfatos naturais(apatitas):

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 → 3Ca(H2PO4)2

43% P2O5 total solúvel em CNA + água

13% Ca

�#"823#4#0#2.F0)1#G�H H�� I

Obtenção: neutralização parcial de H3PO4 pela amônia.

48% P2O5 solúvel em CNA + água

9% N

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �--


�#"823#�)2.F0)1#JG�H I�H�� K

Obtenção: neutralização parcial de H3PO4 pela amônia

45% P2O5 solúvel em CNA + água

16% N

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Obtenção: fusão (1450°C) de fosfato natural (apatita ou fosforita) comuma rocha magnesiana (serpentina) e resfriamento rápido.

18% P2O5 total

16,5% P2O5 solúvel em ácido cítrico a 2%

20% Ca

9% Mg

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Obtenção: o ácido sulfúrico utilizado na produção do superfosfatosimples é substituído por S e bactérias do gênero Thiobacillus, que oxidamo S, para a SO4

2-, proporcionando a acidez responsável pela acidificaçãoda rocha.

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Trabalhos revisados por Rajan et al. (1996) têm demonstrado queplantas podem utilizar mais eficientemente o P absorvido de um FN do quede uma fonte solúvel (FS). Assim, para cada unidade de P na planta, haveriamaior produção de biomassa quando o FN fosse a fonte de P. Emboraesses mesmos autores façam indagações sobre a representatividadedesses resultados, em relação a outros, e sobre possíveis justificativas, oque temos observado sobre plantas mais eficientes em utilizar P em solosmais argilosos (maior FCP) do que em solos arenosos (menor FCP) tambémse aplica à comparação FN e FS. Do mesmo modo que a manutenção demenor concentração de P na solução de solos argilosos faz com que aplanta apresente maior otimização do P absorvido (Cap. 11. Fósforo naPlanta), a menor e mais lenta dissolução dos FNs, comparativamente àsfontes solúveis, proporciona menores concentrações de P em solução,propiciando, também, maior otimização do P absorvido pela planta.

O efeito de maior tempo de contato do solo com fontes de P comdiferentes reatividades deverá aumentar a solubilidade acumulada das

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fontes menos solúveis, mas, por outro lado, diminuir a disponibilidade de Ppara as plantas. Quanto mais reativo for o fosfato, mais prejudicial será oefeito do tempo de contato com o solo sobre sua disponibilidade de P paraas plantas (Figura 6).

O cultivo de sorgo granífero em um LE, durante sete cultivossucessivos, fertilizado com diferentes fontes de P (FN e FS), com a dose de400 kg ha-1 de P2O5 total, aplicada a lanço e incorporada ao solo, mostrouresultados que justificam a figura 6. Uma EA (Eq.1) do fosfato de Abaeté,correspondente a 45% no primeiro ano, aumentou para 102% no sétimoano. Essa comparação, para o fosfato de Patos, foi de 67 e de 124%,respectivamente. A produção total de sorgo durante os sete cultivos, emresposta à aplicação de ST, foi de 19.151 kg ha-1, ao passo que para o dePatos foi de 19.102 kg ha-1 (Vasconcellos et al., 1986b).

A figura 6 mostra que as FSs são adequadas ao cultivo de plantas emnossos solos mais intemperizados (aplicação localizada, material granulado,etc.) como sugerem Goedert et al. (1986). Todavia, essa adequabilidade érestrita a respostas rápidas (cultivos anuais, produtividades anuais decultivos perenes, etc.), e não à manutenção da resposta ao longo doscultivos ou dos anos (Yost et al., 1982; Goedert & Lobato, 1984; Macedo,1985; Bolland & Gilkes, 1995). Para isso, produtos de menor reatividadeque as FSs industrializadas e mais reativos que os FNs de baixa reatividadedeverão ser utilizados. A correta compatibilização da FS, como arranque,e dos FNs, como manutenção de crescimento de eucalipto (Quadro 16) oude pastagens (Lopes et al., 1982), tem-se mostrado solução adequada àgrande demanda inicial de P pela planta e à manutenção de seu crescimentoem idade de menor demanda desse nutriente.

Figura 5. Cálculo do equivalente supertriplo (Eq.ST) (Eq.2) (Observa-se que o Eq-STvai depender da dose (D) de P2O5 escolhida.

Kg ha-1 P2O5

Pro

du

çã

o (

ou

P a

bs

orv

ido

)

Curva para ST

Curva para afonte X

DXDST

Y

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �-+


Ao longo deste capítulo, observou-se que o Al trocável do solo(Quadro 2 e Figura 2), que o revolvimento (simulando arações ougradagens) do solo que recebeu FN (Quadros 6 e 7) e que o aumento dotempo de contato do FN com o solo (Quadros 8, 9 e 10 e Figura 3), emborapossam causar maior dissolução do FN, tornam-no uma fonte de P menosefetiva para a planta. Essa contraposição da dissolução à disponibilidadede P para a planta é intensificada em solos com maior FCP (Quadros 11 e12). Resultados de Kaminski & Mello (1984) indicam a necessidade de umaprofundamento na avaliação do efeito da acidez do solo sobre o FN comofonte de P para as plantas (Quadro 10). Observou-se, com base nessesdados, que no solo mais ácido (Bom Jesus) a aplicação antecipada do FNproporcionou crescimento da planta 2,31 vezes menor que o inverso (FNaplicado 90 dias depois do calcário). Embora não significativa, ocorreu amesma tendência no LE, menos ácido que o solo Bom Jesus. Essesresultados evidenciam que menores valores de pH do solo, necessários àdissolução do FN, não levam, necessariamente, a maior suprimento de Ppara a planta. Haveria, portanto, grande diferença entre ser a fonte de acidezsolo ou planta (rizosfera), no sentido de direcionar o P da dissolução doFN, de modo preferencial, para o solo, ou para a planta, respectivamente.A acidificação proporcionada pela raiz, junto às partículas do FN, deveráter, como conseqüência da dissolução do FN, o favorecimento da própriaplanta, ao passo que a acidificação do solo, na ausência de raízes, teria o

Quadro 16. Produtividade de matéria seca de tronco de Eucalyptus grandis com cincoanos de idade e eficiência de recuperação de fósforo e de cálcio pelas árvores,influenciada por doses de fosfato de Patos e da mistura NPK 10-28-6, em BomDespacho (MG)

Fonte: Leal et al. (1988).(1) O FN de Patos foi incorporado com grade, em toda a área da parcela, 30 dias antes do plantio.

(2) NPK aplicado no sulco, durante o plantio.

Tratamento Matéria seca Eficiência de recuperação

Patos(1) NPK(2) Tronco P Ca

t ha-1 g/planta t ha-1 _______________________ % _______________________

2 150 95,2 10,9 40,7

2 75 88,1 9,9 28,2

2 0 49,0 8,4 25,9

1 150 82,1 11,9 38,1

1 0 55,4 12,3 30,4

0 150 54,4 30,1 -

0 0 42,4 - -

*, R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


próprio solo como dreno único para o P liberado. O baixo transporte de Pno solo, não mais que um milímetro, e o pequeno percentual do volume desolo ocupado pelo sistema radicular (Cap. 9. Difusão) favorecem o solocomo dreno-P quando ele é a fonte de prótons essencial à dissolução deFNs. Tudo isso faz voltar a comentários, já feitos, de que, em condições degrande FCP, o solo é mais favorecido pelos produtos da dissolução que aplanta, como é demonstrado no trabalho de Saggar et al. (1992b)(Quadro 11). Extrações de P, tanto pela RTA como pela combinaçãoRTA + RTC, é significativamente maior no solo com baixo FCP. Também, oFN sozinho, tanto o reativo (NC) como o não reativo (FL), libera muito maisP para a RTA ou para a RTA + RTC na ausência de solo, sugerindo ser osolo favorável à dissolução do FN, mas não à manutenção do P na formalábil (Q) (como já se viu em outros capítulos, a RTA é um procedimentoutilizado na determinação de Q).

Parece haver ainda muita coisa a ser compreendida ou revista sobre autilização dos FNs em nossos solos, particularmente naqueles com maiorFCP, quando o pensamento mais freqüente sobre o assunto é que ainformação básica já está bem estabelecida.

Depois de tudo que se falou neste capítulo, o modelo aproximado quese pode sugerir para explicar a efetividade dos FNs como fonte de P paraas plantas é o seguinte:

A planta pode fazer com que o pH da rizosfera seja inferior ao damassa do solo. Há, portanto, dois compartimentos com valores de pHdistintos - solo não-rizosférico e solo rizosférico. Como sugerido, cada umdesses compartimentos pode proporcionar acidificação necessária àsolubilização do FN, levando a um “consumo” do P liberado (adsorção/fixação ou absorção) pelo compartimento que supre a acidez (solo ouplanta). Há, também, dois compartimentos distintos, que atuam como drenospara o Ca, oriundos da dissolução do FN: o solo (CTC) e a planta (absorção).A concentração de P na rizosfera, a planta crescendo e absorvendo essenutriente, deverá ser menor que na solução do solo não-rizosférico(condição para a manutenção do fluxo difusivo). Essa menor concentraçãode P na região rizosférica é favorável à dissolução do FN nas proximidadesda raiz e à conseqüente absorção de P pela planta. Por outro lado, o Ca,do próprio solo ou do FN, poderá acumular-se na região da rizosfera (Lorenzet al., 1994), dado seu transporte predominante por fluxo de massa e poderesse mecanismo suprir a raiz de mais Ca do que o absorvido pela planta(Barber, 1974). Tudo isso leva a crer que a dissolução dos FNs, para suprirde P, preferencialmente a planta é mais dependente do solo, como dreno-Ca, e da planta, como dreno-P e fonte de prótons. Como o dreno-P do solo

Capítulo 6 - FONTES MINERAIS DE FÓSFORO �*$


é algumas centenas de vezes maior que seu dreno-Ca, como discutidoanteriormente neste capítulo, pode-se sugerir que o modelo que explica aefetividade dos FNs como fonte de P para as plantas tem comocomponentes principais o dreno-Ca do solo e a fonte de prótons(acidificação da rizosfera) da planta. Pode-se sugerir ser a calagem maisrestritiva à utilização de FNs como fonte de P para as plantas pelo acréscimodo Ca na solução do solo do que pelo decréscimo da acidez do solo, desdeque a planta cultivada seja adequadamente escolhida.

*% R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


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Provavelmente, foi este o capítulo que mais nos exigiu em horas debiblioteca. Nossos resultados de pesquisa e a extensa literatura disponível,utilizados em outros capítulos, reduziram-se, para o assunto tratado nestecapítulo, a valores que tornaram sua redação bem mais difícil, tornando-oum texto com pequena fluidez de leitura. Dá-se, em nossas instituições deensino e de pesquisa, de modo geral, forte ênfase ao fósforo inorgânico(Pi), com clara indiferença em relação a fósforo orgânico (Po). Isso pareceser conseqüência de uma agricultura de grandes insumos e de umapequena ou nula preocupação ambiental (Cap. 13. Fósforo e Ambiente).As características de solos altamente intemperizados e a virtual “ausência”de “P-disponível”, originalmente, fizeram com que cultivos anuais com altaprodutividade, como tem ocorrido nos cerrados, somente fossemconseguidos com a aplicação de altas doses de fertilizantes fosfatados,esquecendo-se a contribuição do Po, possivelmente por ser pequena. Masseria sempre pequena? Mesmo para cultivos perenes, como pastagens eflorestas? Para a agricultura de pequenos insumos ou em solos orgânicos,não é importante?

O maior objetivo deste capítulo foi estimular a dedicação de algumtempo mais ao Po, em nossos cursos de graduação e pós-graduação.Pesquisas sobre o assunto, como conseqüência, serão intensificadas apartir da maior conscientização de estudantes e pesquisadores sobre opouco que se sabe sobre Po em nossos solos e o quanto há, ainda, porsaber.

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Nesta seção, são apresentados resultados sobre a participação do Po

no compartimento P-total de solos tropicais, de modo particular no País.Com uma participação superior à do Pi em muitos solos, o Po deverámerecer maior atenção da pesquisa, a fim de verificar a real dimensão deseu envolvimento como fonte de P para as plantas, em nossas condições.

Amostras de 17 solos brasileiros (AQ, PL, BV, LE, LR, cinco PV, doisPVL e cinco LV) apresentaram valores médios de Po total de 50 mg kg-1,variável de 7 a 272 mg kg-1 de P no solo. Esses valores representam de 13a 47% do P total (para o AQ e um PV, respectivamente). Observaram-secorrelações significativas entre Po total e P total (Guerra et al., 1996).

Capítulo 7 - FÓSFORO ORGÂNICO NO SOLO �*(


Em amostras de 44 solos de 11 unidades principais de mapeamentode solos da região sul do estado do Rio Grande do Sul e em mais quatroamostras de quatro unidades de mapeamento do planalto deste estado,determinaram-se Po, P total e a relação C/P (esta apenas para os 11primeiros solos). Os valores de Po variaram de 45 a 519 mg dm-3; os de Ptotal de 78 a 1.162 mg dm-3 e os de C/P de 127 a 320. Observou-secorrelação significativa entre Po e MO (r = 0,76) e P total (r = 0,97). Aconcentração de Po correspondeu a 57% do P total para a região Sul e a53% para os solos do Planalto (Machado et al., 1993).

Oxisols de cerrado (“savana”) da Colômbia, em condições naturais esubmetidos a pastagens, por 15 anos, com braquiária ou braquiária +puerária, apresentaram concentrações similares de P total (332 com cerradoe 382 mg kg-1 com braquiária + puerária), de Pi (144 e 188 mg kg-1,respectivamente) e de Po (188 a 195 mg kg-1 com cerrado e braquiária,respectivamente). Para as três condições, a relação média Pi/Po foi de 0,86.O P-Bray, nessas condições, variou de 1,3 a 2,2 mg kg-1 (Guggenbergeret al., 1996).

Amostras de 20 solos do nordeste brasileiro e de três de Gana,incluindo Alfisols, Ultisols, Oxisols e Vertisols, principais solos dessasregiões, apresentaram concentração média de P total (fusão em carbonato)igual a 482 mg kg-1 (valores entre 40 e 1.588 mg kg-1) e de Po (método daignição) igual a 208 mg kg-1 (valores entre 24 e 1.253 mg kg-1). Portanto,o Po participou, em média, com 43% do P total dos solos (Condron etal., 1990b).

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A compreensão do modelo de disponibilidade de P para as plantasnão será completa se o envolvimento das fosfatases não for discutido(Bieleski, 1973), uma vez que de 30-70% do P total do solo encontra-se naforma orgânica. Em solos de floresta esse valor tende a ser bem maior(Marschner, 1995). Formas de Po terão de ser transformadas em Pi paraque se tornem disponíveis para as plantas (Tarafdar & Claassen, 1988). Ahidrólise, que proporciona essa clivagem de Pi de formas orgânicas, é reaçãocatalisada pelo envolvimento de enzimas genericamente denominadasfosfatases (Tarafdar & Jungk, 1987; Sanyal & De Datta, 1991; Marschner,1995). Dependendo do pH do meio, responsável pela otimização da suaatividade, as fosfatases são classificadas em fosfatases ácidas, produzidaspor plantas (e microrganismos), com pH ótimo na faixa de 4-6, e fosfatases

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alcalinas, produzidas por bactérias(1), com pH ótimo na faixa de 9 e 11(Stevenson, 1986); 4,8 e 11,0, respectivamente, em solos agrícolas, segundoHerbien & Neal (1990). Todavia, o pH ótimo para a atividade de diferentesfosfatases tem se mostrado variável conforme a fonte de Po (Dick &Tabatabai, 1984).

Tipos de fosfatases são identificados de acordo com o composto que essasenzimas hidrolisam (Figura 3). Já foram identificadas fosfomonoesterases(fitases), fosfodiesterases, fosfotriesterases, metafosfatases, pirofosfatases,etc. (Eivazi & Tabatabai, 1977). A atividade das fosfatases em solos éavaliada pela quantidade de fósforo inorgânico (Pi) liberado ou pelaquantidade do radical orgânico (“moiety”) liberado ao incubar solo com Po.A quantificação do Pi liberado não é uma medida satisfatória, dada suarápida fixação pelo solo, assim que disponível na forma de Pi, subestimandoa atividade enzimática (Eivazi & Tabatabai, 1977), particularmente em soloscom grande FCP.

Segundo esses autores, o método mais efetivo na determinação daatividade enzimática tem sido a quantificação de p-nitrofenol liberado damistura de p-nitrofenil-fosfato com o solo, durante dado período de tempo,como proposto por Tabatabai & Bremner (1969). O método foi utilizadopara medir a atividade de fosfomonoesterases (fosfatases ácidas ealcalinas). O resultado é expresso em µg P h-1 g-1 de solo. A atividade defosfatase pode ser expressa em unidades enzimáticas (UE). Uma UE de

(1) Fungos produzem fosfatases ácidas e alcalinas (Marschner, 1995).

Figura 3. Reações de hidrólise enzimática de fósforo orgânico, catalisadas porfosfatases (fosfodiesterase = FD e fosfomonoesterase = FM).

OR2

O = P - OR1 + FD + H2O O = P - OR1 + FD + R2OH

OH

O_

O_

O_

O = P - OR1 + FM + H2O O = P - OH + FM + R1OH

OHOH

O_

Capítulo 7 - FÓSFORO ORGÂNICO NO SOLO �*-


fosfatase ácida é a quantidade de enzima por grama de solo capaz dehidrolisar 1,0 µmol de p-nitrofenil-fosfato por minuto, com pH 5,4 e 35oC,ou, para a fosfatase alcalina, 1,0 µmol de nitrofenil-fosfato por minuto, compH 9,4 e 35oC, por grama de solo (Tarafdar & Claassen, 1988).

Tratamentos drásticos de amostras de solo, como esterilização porvapor, a 121oC, por uma hora, não inativou todas as fosfatases. A adiçãode tolueno afetou pouco a atividade das fosfatases, em geral, e causouaumento na atividade da fosfotriesterase em solos (Eivazi & Tabatabai,1977).

As fosfatases ácidas são enzimas adaptativas, influenciadas pelademanda de P das plantas, com atividade inversamente relacionada com adisponibilidade de Pi do solo (Dalal, 1977; Juma & Tabatabai, 1977; Bieleski& Ferguson, 1983; Tarafdar & Jungk, 1987; Enrici, 1993; Marschner, 1995;Li et al., 1997; Rao et al., 1997). Essa relação inversa faz com que o Po dosolo, como fonte de Pi para a planta, tenha sua importância reduzida noscultivos com alta tecnologia, com a utilização de grandes doses de P solúvel,como em cerrados, em geral. A relação dessas enzimas com o FCP deveser positiva para solos com o mesmo valor de P-lábil, no aspecto dedisponibilidade de P. Por outro lado, essa correlação tem-se mostradonegativa (Harrison, 1983), pelo menos para solos pouco intemperizados,dada a inativação dessas enzimas por mecanismos de retenção do solo, àmedida que seu teor de argilas silicatadas aumenta, sendo a montmorilonitaa mais efetiva em diminuir a atividade enzimática (Dick & Tabatabai, 1987).

Plantas utilizam P de fontes orgânicas quase tão eficientemente comode fontes minerais, dada a hidrólise de Po, liberando Pi (Tarafdar & Claassen,1988). Segundo esses autores, o fator limitante à hidrólise de Po nosuprimento de Pi para plantas não é a disponibilidade de fosfatases, masde Po hidrolisável. Eles observaram que a atividade de fosfatases que podemhidrolisar Po é capaz de suprir 20 vezes mais P que a quantidade que aplanta poderia absorver. Esses autores encontraram, ainda, r = 0,99 entrequantidades de Po hidrolisado (fitina, lecitina e glicerofosfato de sódio) eatividade de fosfatases ácidas (não houve produção de fosfatases alcalinas),em solução de cultura asséptica, com trevo, observando aumentossemelhantes na absorção de P proveniente do suprimento de Pi ou de Po.Em solo, o aumento da atividade de fosfatases alcalinas foi atribuído àpresença de microrganismos. Esse trabalho indica que o suprimento de Po

em ambiente asséptico e resposta da planta, como observado na literatura(Anderson, 1980), não significam que a planta absorva formas de Po e autilizem como tal sem sua prévia transformação em Pi.

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Tarafdar & Jungk (1987) observaram que a atividade de fosfatasesácidas e alcalinas junto à superfície de raízes (entre 1,2 e 3,1 mm) era atéoito vezes maior que a observada mais distante da raiz.

Têm sido encontradas correlações positivas de atividade de fosfatasescom C orgânico (Baligar et al., 1988; Dick et al., 1988), justificando odecréscimo da atividade enzimática com o aumento da profundidade doperfil do solo (Baligar et al., 1988; Crouse, 1996) e com a diminuição dapopulação microbiana (Tarafdar & Jungk, 1987) ou do teor de Mg do solo,como ativador enzimático (Harrison, 1983). A atividade das fosfatases édependente da espécie de planta (Tarafdar & Jungk, 1987) e inibida (fitase)por molibdato e por fluoreto (Li et al., 1997).

Em amostras de 17 solos, a biomassa de microrganismos foiconstituida, em média, de 25% de bactérias (valores entre 10 e 40%) e75% de fungos (valores entre 60 e 90%). O predomínio de fungos ocorreuem todos os solos (Anderson & Domsch, 1980). Extensa literatura, citadapor esses autores, mostra o grande predomínio de fungos sobre bactérias,como constituintes da biomassa de microrganismos dos solos.

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À semelhança da fase mineral de P do solo, a fase orgânica apresentacomponentes com caráter variável entre “muito-lábil” e não-lábil. Essadisponibilidade variável de P nas diversas formas é compatível com umademanda gradual, com maior ou menor lentidão, dependendo decaracterísticas da planta, como ciclo, idade, demanda de P, etc. Queima derestos culturais, (mono)cultivos, com intensa exposição do solo àmineralização proporcionam perdas de Po, bem como predomínio de formasmais refratárias, menos lábeis, diminuindo a participação do Po como fontede P para as plantas, ficando essa função mais restrita a uma fase mineralcom características crescentes de P-dreno. Assim, o sistema anteriormenteotimizado pelo Po torna-se cada vez mais dependente de suprimento defertilizantes.

O amplo predomínio de Po sobre Pi em solução, na maioria dos solos(Ron Vaz et al., 1993; Magid et al., 1996) revela menor FCP (menor Q/I) para oPo do solo. Isso indica que o aumento do Po de solos com grande FCP os fazfontes mais adequadas de P para as plantas, sem tantas restrições comoas proporcionadas pela fase mineral. Certamente, a maior perda de P porlixiviação em formas orgânicas, como conseqüência do aumento de Po dosolo (Cap. 13. Fósforo e Ambiente), é bem menor “que perdas” de Pi na formanão-lábil, em solos mais intemperizados,como os de cerrado, em geral.

Capítulo 7 - FÓSFORO ORGÂNICO NO SOLO �*+


Em solos ricos em Pi, as fosfatases, à semelhança do rizóbio emambiente rico em N inorgânico (ou da micorrização em ambiente rico emP), praticamente não atuam, como se não houvesse necessidade de lançarmão do Po como fonte de P para as plantas (Silva & Basso, 1993). Portanto,em solos com grande deficiência de P, como os tropicais, de modo geral, oenvolvimento das fosfatases, liberando Pi para as plantas, particularmentepara as de ciclo curto, apresenta pequeno efeito prático, dada a pequenaquantidade de Pi suprido em um ambiente de grande demanda de P, paratornar-se economicamente produtivo. A agricultura de grandes “inputs” deP, nessas condições, torna a participação das fosfatases e, por conseguinte,do Po de pequeno significado prático. Justifica-se, assim, a pequenaimportância que se tem dado, particularmente no Brasil, à pesquisa do Po,comparativamente ao Pi, para a agricultura de alta tecnologia, como aadotada nos cerrados, por exemplo. Por outro lado, a importância do Po edas fosfatases para a agricultura de baixos insumos ou para a agriculturaitinerante é evidente (Tiessen et al., 1992).

A perda de produtividade em áreas recém-abertas, submetidas a cultivoitinerante, tem como causa maior a mineralização do Po e a subseqüentetransformação do Pi mineralizado em formas não-lábeis. Durante um períodode cultivo de cinco anos, em média, sem a adição de fertilizante, em umcultivo de mandioca, houve diminuição de 2-3 mg kg-1 de P apenas,sugerindo não ser essa perda de Pi a causa principal da perda deprodutividade com os anos de cultivo, mas a transformação do Po em Pi esua retenção em formas não-lábeis (Tiessen et al., 1992). Por outro lado,deve-se entender que em condições de alta tecnologia, como a adotadaatualmente em condições de cerrados, com a maciça aplicação defertilizantes fosfatados, a contribuição do Po como fonte de P para ocrescimento das plantas deve tornar-se irrelevante.

Ouve-se, com freqüência, que plantas, como samambaia e sapé, sãoindicadoras de solos ácidos, distróficos e com baixo potencial produtivo.Muitas dessas condições de solo, associadas a maiores altitudes, têmcondicionado a formação de horizontes orgânicos superficiais, escuros,em perfil latossólico-avermelhado, em geral. À medida que a fase mineral,anteriormente fonte de P (e de outros nutrientes), adquire uma característicacada vez mais marcante de dreno, estabelecem-se condições para aformação desses horizontes orgânicos. O acúmulo de matéria orgânica,dadas as condições não-favoráveis à mineralização de resíduos orgânicosque se acumulam no solo, seria uma “solução” para estocar nutrientes,sem favorecer a interferência negativa da fase mineral na manutenção denutrientes ciclados no sistema solo-planta, em formas disponíveis. A lenta

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mineralização da fase orgânica (mantendo o Po mais constante) é garantiade suprimento mais gradual, como um “fertilizante de liberação lenta” de Pe de outros nutrientes para o excelente crescimento de plantas, como oeucalipto, o café, pastagens etc., nessas condições.

Destruir a MO em solos-fontes, em condições não tropicais, implicaalguma redução no poder-fonte da fase mineral desses solos; destruir aMO em solos-drenos, em condições tropicais, significa, por outro lado,favorecer o poder-dreno desses solos. Assim, a perda do horizonte orgânicodesses solos, que os torna tão produtivos, deverá transformar um sistemaque se auto-sustenta em outro altamente dependente de fertilizaçõesmaciças, particularmente de P, para manter-se produtivo, como nos padrõesanteriores.

Há, nessas condições, tendência geral para a interdependência:

Cultivos anuais ↑↑↑↑↑ manejo de solo ↑↑↑↑↑ MO ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ Po ↓↓↓↓↓ biomassa de

microrganismos ↓↓↓↓↓ P-monoésteres ↑↑↑↑↑ P-diésteres ↓↓↓↓↓ demanda por

Pi ↑↑↑↑↑ fosfatases ↓↓↓↓↓

em que ↑↑↑↑↑ , como o oposto de ↓↓↓↓↓ , significa aumento, maior presença ouintensidade.

A participação do Po, como somatória de todas as frações de Po, pelométodo de Hedley (Hedley et al., 1982a,b), em relação ao P total, aumentoucom o intemperismo (de 5% em Entisols para 35% em Ultisols), ao passoque a somatória das frações minerais decresceu (de 95 para 65%,respectivamente) em amostras de solos, envolvendo a seqüência: Entisols→ Inceptisols → Aridsols → Vertisols → Mollisols → Alfisols → Ultisols →Oxisols (Cross & Schlesinger, 1995). Condron et al. (1990a) encontraramcorrelações positivas e significativas entre Al e Fe extraídos por citrato-ditionito e Po total de amostras de 20 solos do nordeste brasileiro e três deGana. A mais restritiva dessorção de P da fase mineral, com o aumento dointemperismo, é compensada pelo aumento da participação da fase orgânicano suprimento de P para as plantas. Numa situação como esta, manejo desolo que leve à mineralização do Po poderá ser um desastre, particularmentepara a agricultura de baixos insumos (Tiessen et al., 1992).

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+% R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


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A avaliação do “P-disponível” de um solo tem sido feita com o uso desoluções extratoras com características constitutivas diversas, quanto aacidez, diluição, tamponamento, presença de compostos complexantes,fósforo marcado, etc. e, mais recentemente, com a Resina de Troca Aniônica(Quadro 1). As extrações do “P-disponível” fornecem valores que variamentre intensidade (I) e quantidade (Q), às vezes, até mesmo parte do Pnão-lábil (NQ), dependendo das propriedades do extrator e das condiçõesde extração, sem informar sobre o fator capacidade (Q/I). Na verdade, aquantidade extraída vem quase toda do P adsorvido - fator quantidade -uma vez que o P em solução - intensidade - é, em condições normais,extremamente menor que a primeira fonte. Portanto, apesar de o “P-disponível”, em diferentes extratores, ser considerado medida de Q (Dalal& Hallsworth, 1976), o P extraído é, na verdade, apenas uma fração dessefator, podendo essa fração variar de um solo para outro. As limitações dautilização do ’’P-disponível” como medida de Q são, portanto, óbvias.

Quadro 1. Extratores do “P-disponível” mais freqüentemente utilizados

Denominação ComposiçãoRelação

solo:extrator Referência

Ácido cítrico Ácido cítrico a 1% 1:10 Dyer (1894)

Bray-1 HCl 0,025 mol L-1 + NH4F 0,03 mol L-1 1:10(1) Bray & Kurtz (1945)

Bray-2 HCl 0,1 mol L-1 + NH4F 0,03 mol L-1 1:17(1) Bray & Kurtz (1945)

CaCl2 CaCl2 0,01 mol L-1 Schofield (1955)

Egner Lactato de Ca 0,01 mol L-1 + HCl 0,02 mol L-1 1:20 Egner et al. (1960)

IAC H2SO4 0,025 mol L-1 1:10 Catani & Gargantini (1954)

Mehlich-1 HCl 0,05 mol L-1 + H2SO4 0,0125 mol L-1 1:4(1) Mehlich (1953)

Mehlich-2 NH4F 0,015 mol L-1 + CH3COOH 0,2 mol L-1 + NH4Cl0,2 mol L-1 + HCl 0,012 mol L-1 1:10 Mehlich (1978)

Mehlich-3 NH4F 0,015 mol L-1 + CH3COOH 0,2 mol L-1 + NH4NO30,25 mol L-1 + HNO3 0,013 mol L-1 + EDTA 0,001 mol L-1 1:10 Mehlich (1984)

Morgan CH3COOH 0,54 mol L-1 + NaC2H3O2 0,7 mol L-1 (pH = 4,8) 1:10 Morgan (1941)

Olsen NaHCO3 0,5 mol L-1 (pH = 8,5) 1:20 Olsen et al. (1954)

Papel-Aniônico Papel de filtro impregnado de Fe(OH)3(2) Van der Zee et al. (1987)

Resina Resina de adsorção aniônica Amer et al. (1955)

Resina Resina mixta (catiônica + aniônica) Raij et al. (1986)

Truog H2SO4 0,001 mol L-1 + (NH4)2SO4 ajust. pH 3,0 1:100 Truog (1930)

Valor A (3) 32P Fried & Dean (1952)

Valor E (3) Troca isotópica entre solo-P e 32P McAuliffe et al. (1948)

Valor L (3) Troca isotópica entre solo-P e 32P avaliada por meio deplanta Larsen (1952)

(1) No Brasil, esses extratores têm sido utilizados numa relação solo:solução de 1:10 (Muniz et. al.(1987). (2) 40,2 cm2 de papel aniônico /2,5 cm3 de solo (Gjorup et al., 1993). (3) Cap. 3. FatoresIntensidade, Quantidade e Capacidade.

Capítulo 8 - EXTRATORES �+&


Vamos supor que queremos propor um novo método de extração do“P-disponível” de solos. Poderíamos preparar uma mistura de reagentes,para ter na solução extratora final características que nos permitissem suporter encontrado o método ideal para avaliar o “P-disponível” de um solo.Poderíamos, a partir de seu resultado, interpretar com segurança resultadosde análises de solo e recomendar adubação fosfatada para as culturas, emqualquer solo. Como verificar a eficiência desse coquetel de reagentes comoextrator do “P-disponível”? Começamos errados, pela pergunta, ao utilizar“P-disponível” entre aspas? Ou, simplesmente, deveríamos utilizar o termoP-extraível, como fazem muitos autores? Observa-se a complexidade doassunto tratado a partir da dificuldade ou falta de convergência entre autorese pesquisadores em denominar o que querem determinar. Ao longo de todoo texto, estamos utilizando P-disponível (sem aspas) como valor de P nosolo, em termos absolutos, que a planta pode acessar e absorver. Nessecaso, 20 kg ha-1 de P-disponível num solo é a quantidade de P que poderáser absorvida por uma planta. O solo tem, nesse exemplo, o poder de ceder20 kg ha-1 de P à planta. Um extrator que estimasse esse valor seria o ideal,embora fosse uma utopia segundo os conhecimentos atuais. Ceder sugereuma postura passiva de uma planta diante de um solo, este a única entidadeativa, “supridora” de P para a planta. Em alguns casos, a planta “toma” P deum solo aparentemente além do valor (Q + I) que o solo cederia. Aacidificação da rizosfera de uma planta, mais do que de outra, pode fazercom que formas de P ligado a Ca no solo (P-Ca), em forma não-lábil, sejamabsorvidas (Hedley et al., 1982b). Assim, o P-disponível, valor absoluto,dependerá não apenas do solo (o P-solução mais o P-lábil), mas tambémda planta (comportamento diferencial em termos de rizosfera), da fonte deN suprida para a planta (NH4

+ acidifica a rizosfera e NO3- a basifica), da

associação com microrganismos (micorriza aumenta a eficiência da plantaem absorver P de formas menos acessíveis), etc. Essa lista de condiçõespoderá aumentar muito dentro dos limites do conhecimento atual e, comcerteza, muito mais pelo que ainda não se conhece. O P-disponível semaspas parece algo inatingível, até agora.

E o “P-disponível”, o que seria? As aspas sugerem ser algo parecido,próximo, não verdadeiro, uma imitação do P-disponível, este, sim,“verdadeiro” (colocamos aspas no verdadeiro, pela falta de certeza sobreseu real significado).

Pode-se, então, propor que o “P-disponível” esteja relacionado com oP-disponível. Em linguagem estatística, pode-se dizer que há correlação(significativa) entre essas duas medidas, como há entre um caminhão e

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uma réplica perfeita, em miniatura, desse caminhão. Vendo-se a miniatura,sabe-se qual foi o caminhão tomado como modelo. Suas diversascaracterísticas, caminhão e miniatura, estão correlacionadas entre si. O“P-disponível” é caracterizado por um valor que pode ser uma simples fraçãodo P-disponível ou até mesmo maior do que este. A grandeza do “P-disponível”, a princípio, nada tem a ver com a real grandeza do que a plantapode acessar(1); apenas, correlaciona-se com a grandeza que a plantaacessa ou com o seu crescimento, quando a planta tem o crescimentocomo variável única do “P-disponível”. Esse conceito de “disponível” foiestabelecido por Bray (1947), envolvendo a necessidade de correlação entreo que o método extrai do nutriente do solo e o crescimento da planta.Portanto, em grande número de solos, se houver correlação significativaentre o que o método extrai e o crescimento de plantas (e, ou, o seu conteúdode P), o P extraído por esse método é considerado “P-disponível”. Nãoimporta se entre os diversos métodos utilizados, como os de Mehlich, Bray,Olsen, Resina, etc., as quantidades de P extraídas não sejam as mesmas,como de fato acontece. Os valores do “P-disponível” consideradosníveis críticos (NCs) serão também variáveis entre esses métodos. Paraum mesmo solo, o NC, por um extrator, pode ser de 10 mg kg-1 de P e, poroutro, pode ser de 50 mg kg-1. Torna-se evidente a necessidade de saberqual o extrator utilizado em uma análise de solo para interpretar o valor do“P-disponível” encontrado e qual o NC ou “faixas de disponibilidade” paraesse extrator. Essas informações variam conforme o extrator porque semede “P-disponível”, e não P-disponível.

E o P-extraível, o que seria? Como a simples presença, ou não, deaspas poderia trazer dificuldades à compreensão da diferença entre o queos extratores (ou métodos) obtêm e o que de fato existe, como discutido,alguns autores preferem utilizar P-extraível, em substituição a “P-disponível”.A dificuldade para essa opção é que qualquer extrator, independentementeda concentração de P obtida, dela correlacionar-se, ou não, com ocrescimento da (ou com o P acumulado na) planta, determina-se um valorde P-extraído, pelo próprio significado da palavra. Portanto, P-extraído éuma concentração obtida que, pelo seu simples significado, não implica aexistência de correlação com coisa alguma. Por outro lado, “P-disponível”tem um significado histórico e um indiscutível valor didático.

(1) Por meio de modelos diversos, pode-se procurar converter “P-disponível” em P-disponível,sendo dadas características adicionais do solo, como será visto no Cap. 14. Interpretação deAnálise de Solo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado.

Capítulo 8 - EXTRATORES �+(


De toda maneira, o problema tratado neste capítulo não ficará menoscomplexo se for utilizado “P-disponível”, como o fizemos ao longo do texto,ou se em seu lugar for utilizado P-extraível, como o fazem alguns autores(Raij et al., 1984).

Voltando à nossa proposta inicial, de preparar um novo método deextração do “P-disponível”, o primeiro passo para validar a qualidade dométodo será demonstrar que o P-extraível obtido correlaciona-se com ocrescimento de planta ou com o P absorvido (P-acumulado) pela planta,quando esse nutriente é o único limitante de seu crescimento. Os valoresde P extraído por esse novo método poderão ser inferiores, iguais ousuperiores aos de outros métodos, já consagrados, o que não invalida suaefetividade em medir o “P-disponível”. Essa fase de correlação (verificaçãoda correlação entre o método e a planta) é feita com muitos solos, em casade vegetação, procurando otimizar todos os demais nutrientes nos solos edemais condições de crescimento da planta (pH, água, temperatura, etc.).Satisfeita essa fase de correlação, passa-se para uma fase de campo, ondese procura calibrar (calibração) os resultados de “P-disponível” com aprodutividade da cultura e doses de fertilizante fosfatado necessárias aocrescimento ótimo ou econômico dessa cultura.

Para Mehlich-1, valores subestimados do “P-disponínel” têm sidoverificados, com freqüência, em solos argilosos, de modo especial naquelescom pH mais elevado, em razão de ser seu poder de extração desgastadopelo próprio solo. Nesses solos mais argilosos, com acidez mais tamponada,o pH inicial de 1,2 do Mehlich-1 é rapidamente elevado para valores de pHpróximos ao do solo. Igualmente, o SO4

2- do extrator, que atua por trocacom o fosfato adsorvido, é, também, rapidamente adsorvido pelo solo emsítios ainda não ocupados pelo P, perdendo o poder de extração. Assim,em solos argilosos, os valores dos níveis críticos (NCs) são menores doque nos arenosos porque naqueles o extrator é bem mais desgastado quenestes (Novais & Kamprath, 1979a; Freire et al., 1979; Muniz et al., 1987).Por outro lado, para esse mesmo extrator, valores superestimados do “P-disponível” são verificados em solos com predomínio de P-Ca, dada suagênese ou utilização prévia de fosfatos naturais de baixa reatividade, comoas apatitas (Novelino et al., 1985; Viégas, 1991), como será discutido maisadiante.

O efeito da variação do FCP entre solos sobre o desgaste de extratorespode ser observado a partir dos dados de Muniz et al. (1987). Nessetrabalho, o NC de P, pelo extrator Mehlich-1, foi estabelecido para cadasolo, para o cultivo de soja, em casa de vegetação. Os valores dos NCs,

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em mg dm-3 de P no solo, correlacionaram-se significativamente com asvariações de características dos solos relacionadas com o FCP (Quadro 2),como P-remanescente (PR-30(1)), em mg L-1 de P: NC = 11,02 + 0,9550 (PR-30) (r = 0,775**). Todavia, ao preparar um gráfico de dispersão de pontospara essas duas variáveis (NC x PR-30), observou-se que, apesar dasignificância, o modelo linear não representa, de maneira ideal, orelacionamento entre elas (Figura 1). Observou-se forte dependência doNC ao PR-30 até um valor de 5,33 mg L-1 de P. Para valores de PR-30maiores que esse, o NC já não é mais dependente dessa medida do FCPdos solos (Latossolos) utilizados, certamente uma boa amostragem de solosde cerrado, em geral. O valor de PR-30 igual a 5,33 mg L-1 corresponde aum teor de argila de 37% no solo, estimado a partir da relação entre estasduas variáveis do solo, estabelecida pelos dados de Muniz et al. (1987).

Para as condições dos solos utilizados no trabalho de Muniz et al.(1987), se fosse utilizada uma relação solo:extrator de 1:4, como utilizadaoriginalmente nos Estados Unidos (Quadro 1), provavelmente haveria umadependência do NCMehlich-1 a valores bem mais elevados de PR-30 ou ateores de argila inferiores a 37% (Figura 1). Relações solo:extrator menoresque 1:10 e, ou, extratores mais concentrados, Bray-2 em relação a Bray-1,deverão fazer com que a dependência do NC às variações de FCP dos

(1) PR-30 = Concentração de P em solução, em mg L-1, após agitação de 30 mg L-1 de P emCaCl2 0,01 mol L-1 com as amostras de solo, na relação solo:solução de 1:10, por uma hora.

Quadro 2. Coeficiente de correlação linear simples entre características dos solosrelacionadas com o fator capacidade de P e o nível crítico de “P-disponível” peloextrator de Mehlich-1 (NCMehlich-1)

Fonte: Muniz et al. (1987).(1) Capacidade máxima de adsorção de P. (2)Obtida a partir da isoterma de Langmuir. (3) Concen-

tração de P em solução, após agitação de 30 mg L-1 de P em CaCl2 0,01 mol L-1 com as amos-tras de solo, na relação solo:solução de 1:10, por uma hora. *, ** e ns significativo a 1, 5% enão-significativo, respectivamente.

Característica NCMehlich-1

Argila (%) -0,474ns

CMAP (mg g-1)(1) -0,873**”Energia de adsorção” (L mg-1)(2) -0,737*k-Freundlich -0,898**PR-30 (mg L-1)(3) 0,775**

Capítulo 8 - EXTRATORES �+-


solos diminua ou mesmo desapareça (Fixen & Grove, 1990). Por outro lado,nessas condições, a extração de formas não-lábeis de P deverá aumentar.Para condições de solos menos intemperizados, com uma relaçãosolo:extrator de 1:10, como ut i l izado no Mehlich-3 (Quadro 1),comparativamente à relação 1:4 utilizada no Mehlich-1 nos EUA, deveráhaver menor variação do NC entre solos com diferentes valores de FCP, noMehlich-3. Todavia, embora o Mehlich-3 extraia mais P do solo que o Bray-1,a relação em “P-disponível” entre os métodos é linear (Eckert & Watson,1996). Como o Bray-1 é sabidamente sensível ao FCP, essa linearidadesugere ser o Mehlich-3 também sensível ao FCP do solo (desgastável comaumento do FCP).

Níveis críticos menores em solos com maior FCP corrigem asensibilidade de extratores ao FCP. Funções que permitem chegar ao NCde P em um solo, conhecendo valores de características que expressamseu FCP, são encontradas na literatura (Holford, 1976; Freire et al., 1979;Holford, 1980a,b; Freire et al., 1985; Muniz et al., 1987). Por outro lado, ainterferência de maiores teores de P-Ca no solo, superestimando, por algunsextratores ácidos, o que realmente há de absorvível pela planta, não foi,ainda, adequadamente quantificada. Teoricamente, a utilização da Resinade Troca Aniônica (RTA) na determinação do “P-disponível” de um solocorrige ou minimiza os problemas de subestimar ou superestimar odisponível (Bowman et al., 1978; Raij et al., 1986; Silva & Raij, 1996). Comoestimadora do P-lábil por meio do P-solução, a RTA, teoricamente, não temseu poder de exaustão alterado em solos com maior FCP, nem seria sensívelàs formas não-lábeis, como o P-Ca. Assim, a RTA tem uma funçãosemelhante à da raiz de uma planta que, ao absorver o P da solução, vai,gradualmente, consumindo o P-lábil até uma possível exaustão de ambos.Por outro lado, a aquisição de fósforo de forma P-Ca, não em equilíbriocom o P-solução (I), por raízes de plantas que solubilizam essa forma de Ppode fazer com que a RTA subestime o P absorvido por essas plantas(Cap. 6. Fontes Minerais de Fósforo).

De comportamento semelhante à RTA, o papel aniônico (PA)(1) extrai oP-solução e, como conseqüência, o P-lábil em equilíbrio com o P-solução,comportamento também semelhante ao de uma planta que não solubilizaformas não-lábeis. O PA tem, como vantagem sobre a RTA, a não necessidadede moer o solo. Todavia, o PA extrai menos P que a RTA, indicando maior

(1) Papel aniônico ou papel com afinidade por ânions é uma tira de papel de filtro impregnada deFe(OH)3, o que lhe dá o comportamento aniônico, ou seja, de adsorver P.

+* R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


sensibilidade ao FCP que a RTA (ou menor poder de extração - dreno menosefetivo que a RTA). A inclusão do teor de argila, como medida do FCP,como fator de alteração do P-PA, mostrou-se necessária à melhoradequação desse método como medida do “P-disponível” do solo (Gjorupet al., 1993; Silva & Raij, 1996). Outra dificuldade com o PA é o métodoutilizado no seu preparo, que pode acarretar erros na extração de P do solosegundo Guo et al. (1996)(1). Esses autores encontraram comportamentodo PA semelhante ao do Olsen e melhor que o do Mehlich-1, particularmenteem solos calcários, como poderia ser esperado.

Pode-se prever também que para valores de NC mais altos a efetividadedo extrator seja maior, por ser menor seu desgaste, pela manutenção deseu poder de extração mais efetivo por mais tempo, dada a maioreletronegatividade do sistema proporcionada pela presença de P adsorvidoem maiores concentrações (Sanchez & Uehara, 1980).

É necessário enfatizar que a mais complexa constituição de algunsextratores, como no caso do Mehlich-3, tem como objetivo ampliar seuespectro de ação sobre diversos nutrientes do solo. Quanto ao “P-disponível”,o Mehlich-3 apresenta comportamento que se assemelha ao do Bray-1,isto porque a substituição parcial de ácidos inorgânicos de outros extratores,como no Mehlich-1, por ácido acético mostrou-se efetiva em diminuir asolubilização de P-Ca de fosfatos naturais de baixa reatividade. A presençade EDTA no Mehlich-3 teve como objetivo maior torná-lo também mais efetivocomo extrator de micronutrientes, como Mn, Zn e, de maneira particular,Cu. Outra característica positiva do Mehlich-3 é extração de K e Mgligeiramente superior à obtida com o acetato de amônio. O Mehlich-3 érecomendado para extração de P, K, Na, Ca, Mg, Cu, Zn e Mn (Mehlich, 1984).

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Após o desenvolvimento do método de fracionamento do P-inorgânicodo solo por Chang & Jackson (1957), muitos estudos têm sido realizados paradeterminar qual a forma inorgânica de P preferencialmente absorvida pelasplantas (Bahia Filho & Braga, 1975b; Novais & Kamprath, 1978); qual a relaçãoentre o “P-disponível”, por diferentes extratores, e as diferentes formas deP (Muniz et al., 1985), ou mesmo o efeito do grau de intemperismo do solosobre a presença das diferentes formas de P (Bahia Filho & Braga, 1975b).

(1) Ampla revisão sobre o papel aniônico como extrator de fósforo é apresentada por Menon etal. (1997).

Capítulo 8 - EXTRATORES �++


Esse método fraciona o P-inorgânico do solo nas seguintes formas:

♦ P solúvel em NH4Cl 1 mol L-1: fósforo facilmente solúvel ou “P-H2O”.

♦ P solúvel em NH4F 0,5 mol L-1: fósforo ligado a Al ou “P-Al”.

♦ P solúvel em NaOH 0,1 mol L -1: fósforo ligado a Fe ou “P-Fe”.

♦ P solúvel em H2SO4 0,25 mol L-1: fósforo ligado a Ca ou “P-Ca”.

De uma mesma amostra de solo, o fracionamento das formasinorgânicas de P deve ser efetuado, seguindo a seqüência de extraçãoapresentada. Assim, apenas o P-Fe vai ser extraído com NaOH 0,1 mol L-1,depois da extração das formas P-H2O e P-Al. Caso contrário, de umaextração única com NaOH serão obtidos P-H2O, P-Al e P-Fe. Se a primeiraextração for feita com H2SO4 0,25 mol L-1, tanto o P-Ca como as outrasformas serão, pelo menos em parte, obtidas.

Pelo processo original de Chang & Jackson (1957), é feita a extraçãode mais uma forma, P solúvel em redutores ou P-ocluso. Por ser de grandeestabilidade, a forma de P-ocluso em partículas de óxidos de Fe e de Alnão contribui, em curto prazo, para o fornecimento de P para as plantas.Essa forma é, também, pouco variável, em curto prazo, considerandoalterações do pH do solo ou adições de fertilizantes fosfatados ao solo. E,por ser, além de tudo isso, de mais difícil extração do que as outras formas,o P-ocluso, com freqüência, não tem sido determinado em diversos trabalhos.

A predominância de P-Fe e de P-Al sobre P-Ca é uma dascaracterísticas de solos mais intemperizados, como os de cerrado em geral,distróficos - pobres em Ca trocável e, por conseqüência, geralmente ácidos(Quadro 3) (Bahia Filho & Braga, 1975b). Pode-se deduzir que os solosmenos intemperizados, ricos em Ca trocável e de pH elevado, deverão sermais ricos em P-Ca e pobres em P-Fe e P-Al. Pode-se também imaginarque uma calagem maciça de solos ácidos fará com que P-Ca aumente,diminuindo as outras duas formas (Cap. 6. Fontes Minerais de Fósforo).

Quadro 3. Distribuição média de fósforo nas diferentes formas inorgânicas, em 20amostras de diferentes Latossolos de cerrado

Fonte: Bahia Filho & Braga (1975b).(1) P-ocluso - P retido (ocluído) internamente em oxidróxidos de Fe e de Al.

P-Al P-Fe P-Ca P-ocluso(1)

____________________________________________________ mg kg-1 de P no solo _____________________________________________________

76,4 106,6 55,3 135,2

$,, R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


Se o P-lábil é uma fonte de P para as plantas e se essa fração éconstituinte das formas inorgânicas de P já citadas, pode-se querer sabera que libera P mais facilmente para as plantas ou a que mais contribui parao valor de Q do solo. Com esse objetivo, Novais & Kamprath (1978)cultivaram, sucessivamente, amostras de cinco solos do estado de Carolinado Norte (EUA), medindo, inicialmente e depois de cada cultivo, o teor de Pem cada uma das formas: P-H2O, P-Al, P-Fe e P-Ca. Depois de nove cultivos,foi possível verificar a contribuição de cada uma dessas formas para o Pabsorvido pela planta (Quadro 4)(1). Observou-se que a forma que maisliberou P foi o P-Al, seguida, à distância, de P-Fe e, finalmente, de P-Ca,com uma contribuição média de 3,2% apenas do P total absorvido pelasplantas. A contribuição da forma P-H2O, apenas 3,7%, parece ilógica àprimeira vista. Deve-se lembrar, no entanto, que seu pequeno decréscimocom os cultivos foi conseqüência de sua reposição pelas outras formas, àmedida que era consumida pela planta. Na verdade, todo o P retirado dasformas de P-Al, P-Fe e P-Ca passou por P-H2O. Sua contribuição, portanto,não deve ser comparada com a contribuição das demais. Embora essesdados tenham mostrado a maior eficiência do P-Al em quatro solos e de P-Fe em um solo, como fonte de P para as plantas, pesquisas sobre o assuntotêm mostrado que qualquer uma das quatro formas de P poderá serimportante fonte de P para as plantas quando são considerados diferentestipos de solos (Bahia Filho & Braga, 1975b), ou de plantas (Hedley et al.,1982b; Gillespie & Pope, 1990a,b).

(1) O P orgânico, forma não considerada neste estudo, pode ser importante fonte de P para asplantas, em muitos solos (Cap. 7. Fósforo Orgânico no Solo).

Quadro 4. Contribuição percentual de cada forma de fósforo inorgânico na absorçãodesse nutriente por plantas de painço, em amostras de cinco solos

Fonte: Novais & Kamprath (1978).

Solo P - H2O P - Al P - Fe P - Ca Total

______________________________________________________________ % _______________________________________________________________

Georgeville 0,5 48,2 51,3 0,0 100,0

Goldsboro 2,6 79,8 17,6 0,0 100,0

Wagram 4,2 89,8 0,0 6,0 100,0

Portsmouth 1,8 92,1 6,1 0,0 100,0

Norfolk 9,2 71,5 9,4 9,9 100,0

Média 3,7 76,3 16,9 3,2 100,0

Capítulo 8 - EXTRATORES �$,$


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Enfatizou-se, ao longo deste capítulo, que a identificação de um extratorcomo adequado à avaliação de “P-disponível” no solo é dependente de umcritério estatístico(1), e não quantitativo ou mesmo biológico. A quantidadeque o método extrai não indica quanto a planta vai absorver, como tambéma forma de P extraída do solo não é, necessariamente, em qualidade ouquantidade, a que a planta irá absorver. Assim, para uma mesma amostrade solo, diferentes extratores do “disponível” deverão extrair concentraçõesdiferentes entre si, e que a planta, nesse solo, absorverá quantidade únicade P.

Os baixos coeficientes de correlação freqüentemente obtidos nesserelacionamento planta-extrator advêm do fato de que, em muitos casos, omodelo não é linear. Portanto, quando o modelo é curvilinear, a estimativade coeficientes de correlação linear simples, mesmo que significativos,apresenta baixos valores de r, na maioria dos casos. Isso é claramentedemonstrado na figura 1 deste capítulo (um ajuste linear com R2 = 0,60,comparado com o ajuste do “plateau linear” com R2 = 0,90). Em estudosdessa natureza, antes de qualquer teste estatístico, devem-se plotar osdados e verificar a tendência (modelo) do relacionamento(2). Coeficiente decorrelação linear simples aplicado a um fenômeno tipicamente curvilinearé um primeiro passo para equívocos que podem ser grosseiros. De maneirasemelhante, equivoca-se em não considerar características adicionais dosolo relacionadas com o fator capacidade de P (FCP), além do “P-disponível”,quando o extrator é sensível a essas características.

Em extensa revisão de literatura, feita por Fixen & Grove (1990), osvalores dos coeficientes de correlação encontrados para o Mehlich-1variaram de 0,25 a 0,91, ao passo que para a Resina (RTA) a variação foide 0,69 a 0,98. Nessa comparação, dois aspectos chamam a atenção: (a) amaior sensibilidade do Mehlich-1 ao FCP, o que faz com que os mesmos

(1) Coca-Cola foi considerada excelente extrator de “micronutrientes-disponíveis” do solo, par-ticularmente de Mn. Quarenta e nove por cento da variação do Mn acumulado em plantas detrigo, no campo, foi explicada pelo Mn-Coca-Cola, ao passo que para o DTPA esta explica-ção foi de 39%. A extração de Mn do solo com a Coca-Cola foi de 165% o Mn-DTPA. Acorrelação entre o “Mn-disponível” pelos dois extratores foi de 0,879**, em amostras de 60solos (Schnug et al., 1996).

(2) O que se espera, de modo geral, é um relacionamento linear entre P absorvido ou P-acumula-do na planta e o “P-disponível” e um relacionamento curvilinear (quadrático ou exponencial)entre crescimento de planta e “P-disponível”, para uma ampla faixa de variação de P no solo.

$,% R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


valores de “P-disponivel” em diferentes solos indiquem valores de P-absorvível distintos para a mesma planta; (b) a menor sensibilidade daResina ao FCP, tornando esse método pouco sensível a diferenças entresolos, quanto ao “P-disponível” existente.

Os níveis críticos obtidos para cada um dos nove solos utilizados notrabalho de Novais et al. (1988) apresentaram coeficientes de variação de44,8% para o Mehlich-1, de 39,4% para o Bray-1 e de 27,6% para a Resina.Esses resultados indicam a seguinte seqüência de sensibilidade dessesextratores ao FCP dos solos:

Mehlich-1 > Bray-1 >>> Resina

Não considerar características de solo para interpretar resultados deextratores sensíveis ao FCP e querer compará-los com os de extratoresbem menos sensíveis, como a RTA, quando diferentes solos são envolvidos,leva, necessariamente, a resultado insatisfatório, favorecendo os extratoresmenos sensíveis. Todavia, a complexidade do problema “extrator do P-disponível” tem mostrado resultados contrários à idéia apresentada no iníciodeste parágrafo e enfatizada ao longo de todo o texto. Assim, Lobato (1982),trabalhando com solos com variação textural de 35 a 75% de argila,encontrou valores de nível crítico (NC) constantes entre solos, em torno de9 mg kg-1, pelo Mehlich-1, para soja. Segundo esse autor, o que varia como FCP é a quantidade de P necessária para atingir o NC. Semelhantemente,Miranda & Volkweiss (1981) verificaram que a correlação ou o ajuste deregressões múltiplas entre P absorvido por trigo, P, pelo Mehlich-1(r = 0,872), Bray-1 (r = 0,874), Olsen (r = 0,895), e P-solução (r = 0,811),não melhoraram com a inclusão do PTF (poder tampão de fosfato) aomodelo.

A necessária correlação do P-extraído com a resposta da planta ficaevidenciada no curioso título do trabalho de Dyer (1894), sobre ácido cítricoa 1%, como estimativa de “P-disponível”: “On the analytical determinationof probable available mineral plant food in soils” (Sobre a determinaçãoanalítica de provável alimento mineral de planta em solos). O provávelnutriente “disponível” indica a falta do critério de disponibilidade naquelaépoca, desenvolvido mais de meio século depois por Bray (1947).

Outro trabalho curioso é o de Mehlich (1953), que propôs omundialmente utilizado extrator Mehlich-1, ou Norte Carolina. Este trabalhoé apenas mimeografado, não tendo sido utilizado periódico científico parasua divulgação.

Capítulo 8 - EXTRATORES �$,&


Quanto mais se lê sobre o assunto tratado neste capítulo mais seconvence do empirismo envolvido em sua solução. Nessas leituras, percebe-se a enorme discrepância entre trabalhos, correlações e ajustamentosrelativamente pobres, apesar da significância estatística, a forte tendênciade agrupar resultados sem levar em consideração diferenças entre solos,plantas, ambiente. Solos com 1 mg kg-1 de “P-disponível”, proporcionandoprodutividades relativas de feijão inferiores a 10% ou superiores a 90%(Figura 4), indicam a dificuldade de não ter ou de não utilizar informaçõesadicionais para separar esses solos. Semelhantemente, solo com 8 mg kg-1 de“P-disponível” apresenta menor produtividade relativa de amêndoas decacau que solos com 2 mg kg-1 (Figura 5). Há muito por fazer, ainda, noestudo dos extratores do “P-disponível”. Faltam idéias mais criativas, commelhor embasamento teórico, talvez até mesmo alguma mudança de rumonaquilo que se faz, com relativamente poucas mudanças, desde Dyer (1894).Uma das mudanças mais expressivas parece ter sido a utilização da “Resina”em laboratórios de rotina de fertilidade do solo do País, embora esse métodosubmeta a amostra de solo a intensa moagem (desagregação e quebra departículas), o que pode ser causa de resultados estranhos na determinaçãodo “P-disponível”, como encontrados por Takahashi (1996) para o Bray-2.

Figura 4. Classes de respostas da produtividade relativa do feijoeiro a te-ores de “P-disponível”, pelo Mehlich-1, em solos do Paraná.

Fonte: Muzilli (1982).

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

"P-disponível" (mg kg-1)

Pro

du

ção

rel

ativ

a (%

)

Muito baixo

Baixo

Médio

Alto

Muito alto

Y = 40,049 + 10,395 X - 0,397X2 R2 = 0,563**

$,' R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


Figura 5. Produtividade relativa de amêndoas secas de cacau em resposta a teoresde “P-disponível”, pelo Mehlich-1, em solos do sul da Bahia.

Fonte: Cabala R. et al. (1982).

0

20

40

60

80

100

120

0 4 8 12 16 20 24"P-disponível" (mg kg-1)

Pro

du

ção

rel

ativ

a (%

)

0 kg ha-1 de P2O5 90 kg ha-1 de P2O50 kg ha-1 de P2O5 90 kg ha-1 de P2O5

(108 mg kg-1)

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$,) R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


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O agricultor dos cerrados aprendeu que o cultivo do milho só terásucesso se a área for cultivada com soja alguns anos antes, visto que asoja viabilizaria o cultivo do milho nesses solos. Aparentemente, o reverso,abrir o cerrado com milho para introduzir a soja mais tarde, não seriarecomendável ou adotável, pelo menos para a tecnologia e custos atuais,na agricultura brasileira. O modelo proposto para explicar essa seqüênciade cultivos passa por limitada absorção de N pelo milho quando o P élimitante. Essa limitação de P está intimamente ligada à natural pobrezados solos de cerrado recém-abertos e ao grande poder de adsorção/fixaçãode P pelos solos.

Há uma esperada relação inversa entre a dose de P aplicada e o volumede solo que a recebe, como variáveis responsáveis pela quantidade de Pabsorvido e pelo crescimento de uma planta (Anghinoni, 1992). Quantomaior for o volume de solo em contato com a dose de P aplicada, menos Pestará disponível para a planta, dada a formação de P não-lábil em maiorproporção. Portanto, esse efeito oposto entre dose e localização será maiorcom o aumento do fator capacidade de P (FCP) do solo. Doses pequenasde P deverão ser mais eficientes em suprir esse nutriente a planta quandoaplicadas localizadamente, o que não significa que esse suprimento sejasatisfatório, como seria se grande dose de P fosse aplicada em todo ovolume de solo disponível para o crescimento radicular dessa planta.Todavia, menor volume de raízes em local restrito, mesmo que rico em P,pode não ser suficiente para suprir a planta de todo o P necessário. Parasatisfatória absorção de P por uma planta, deverá haver uma dose de Pvariável conforme a taxa de localização de sua fonte, dentro de certoslimites de tamanho de dose e de intensidade de localização. Essa relaçãodose-localização é uma solução econômica, e não necessariamentebiológica, uma vez que para a solução biológica deveria ser utilizada grandedose de P, aplicada em todo o volume de solo (fosfatagem), como se fazpara produção de mudas, adubação em vasos, etc. (Cap. 14. Interpretaçãode Análise de Solo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado).

Para a condição do P localizado, a planta se ajusta ao princípio custo-benefício. O balanço “custo-benefício” do sistema radicular (custo em termosde carbono para a formação e manutenção de novas raízes, em comparaçãoao benefício de ter mais P absorvido, carente em outros locais do meio decultura) faz com que maior comprimento específico de raízes (cm g-1) sejaencontrado no local com maiores concentrações de P, à semelhança doque ocorre nos horizontes superficiais do perfil do solo (Fitter, 1991).

Capítulo 9 - APLICAÇÃO LOCALIZADA �$,-


Há, de modo geral, maior crescimento de raízes, de modo particularde raízes mais finas, no local da aplicação da fonte de P, o que podecompensar, parcial ou totalmente, a baixa disponibilidade de P fora desselocal (Drew & Saker, 1978; Fontes, 1987; Barber, 1995)(1). No local de maiorconcentração de P, as constantes cinéticas de absorção do nutriente indicamcondição mais favorável a maior influxo pela planta (Anghinoni & Barber,1980; Vilela & Anghinoni, 1984; Castilhos & Anghinoni, 1988) [Cap. 10.Absorção (Aquisição) de Fósforo]. A análise do problema de localizaçãode P pela ótica-fósforo apenas é parcial ou insatisfatória. Isso porque alocalização de P de uma fonte solúvel pode, também, ser crítica para aabsorção de outros nutrientes, como o N. A visão reducionista do problemade localização de P, analisando apenas a absorção desse nutriente ou ocrescimento da planta, quando todas as demais condições nutricionais sãootimizadas, não é o que prevalece no campo, na maioria dos casos. Talvezessas condições sejam favoráveis para uma cultura, como a da soja, quetem suprimento de N por fixação biológica, mas não para o milho, que oadquire da solução do solo de um local onde o P pode ou não se encontrarem concentrações adequadas.

A alta mobilidade de formas minerais de N no solo faz com que oconceito de localização de fertilizante nitrogenado tenha pouco significadoprático, uma vez não permanecer, como o P, no local de sua aplicação.Essa característica do N sugere ser ideal a aplicação de P no maior volumede solo possível, quando a absorção de N é dependente do suprimentoadequado de P, como parece acontecer (Rufty et al., 1990, 1991, 1993).Em condições tropicais, o problema de fixação de P requer ser a aplicaçãolocalizada desse nutriente como solução econômica. À medida que oresidual de P aumenta com os anos de cultivo, aumentando também ahomogeneização com todo o volume de solo mecanizável, acompatibilização N-P aproxima-se cada vez mais da “homogeneidade ideal”,disponível durante a evolução da planta.

Biologicamente, a aplicação localizada de P parece ter algo desemelhante à reserva de P da semente, com o objetivo de suprir a plantadesse nutriente, em sua fase inicial de crescimento e desenvolvimento.

(1) A relação (y) entre o comprimento de raízes encontradas no solo tratado com P e o compri-mento total de raízes de uma planta depende da proporção volumétrica do solo tratado com P(x), segundo a equação: y = x0,7 (Barber, 1995). Esta equação mostrou-se válida para plantasde milho, soja e trigo. Assim, tendo 20% do volume de solo tratado com P, haverá um cresci-mento estimado de raiz nesse local correspondente a 32% do comprimento total de raízes daplanta. Essa relação foi obtida para condições de casa de vegetação.

$,* R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


A diminuição da exigência de P, com o aumento em idade da planta (Novaiset al., 1982; Römer & Schilling, 1986), parece sugerir alguma adaptaçãoda planta à localização de P, talvez em procedimento iniciado pela sementecomo “reserva natural de P e adequadamente localizada”. Essa diminuiçãoda exigência de P com o avanço em idade da planta talvez faça com que alocalização de P seja estratégia adequada para suprir de P a planta dentrode uma visão não apenas econômica, mas também biológica. Espera-se,todavia, que o P existente fora da região de localização desse nutriente,embora menor, seja suficiente para suprir a planta nessa sua fase de menorexigência de P. Mais do que isto, espera-se que esse valor “externo” de Pseja bastante não apenas para seu suprimento, mas também para aabsorção otimizada de N, quando a planta pode requerer a presença de Pem concentrações mais elevadas também no local de absorção de N.

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Altas produtividades de milho em solos pobres em P-disponível sãoobtidas quando se aplica adubação a lanço, além da aplicação localizada.É preciso o contato do P com o maior volume possível de raízes paraconseguir absorção de P e produtividade de milho maiores em condiçõesde campo (Barber, 1958; Welch et al., 1966; Kamprath, 1967; Cantarella &Raij, 1979; Vasconcellos et al., 1986a) ou de casa de vegetação (Jungk &Barber, 1974; Stryker et al., 1974a; Anghinoni & Barber, 1980; Novais etal., 1985; Klepker & Anghinoni, 1995). Todavia, respostas diferentes dessas,com plantas de milho com crescimento indiferente ao método de localizaçãoda fonte de P, têm sido obtidas em casa de vegetação (Castilhos &Anghinoni, 1988; Silva et al., 1993).

Em trabalho realizado por Novais et al. (1985), procurou-se avaliar oefeito da localização de uma fonte solúvel de P apenas em parte do sistemaradicular do milho sobre seu crescimento e sobre a compartimentalizaçãode P na planta. Foram utilizados conjuntos de vasos geminados formadospor dois vasos de plástico com capacidade de 1,4 kg de solo. As doses deP testadas em cada conjunto de vasos geminados foram de 50, 100 e200 mg kg-1 de P no solo (Latossolo Vermelho-Escuro), na forma deNaH2PO4.H2O. Essas doses foram aplicadas em um único vaso do conjuntoou divididas igualmente entre os dois vasos. Assim, o tratamento 50-0 deum conjunto foi comparado com o tratamento 25-25 mg kg-1 de outro. Plantas

Capítulo 9 - APLICAÇÃO LOCALIZADA �$,+


de milho foram transferidas para os vasos geminados, de modo que metadedo sistema radicular ficasse em cada um dos dois vasos. Foram feitasaplicações básicas de calcário e dos demais nutrientes, igualmente, emtodos os vasos. Na aplicação de P apenas em um vaso do conjunto,comparativamente à sua subdivisão entre os dois vasos, procurou-secomparar o efeito do P localizado no sulco de plantio com sua incorporaçãoà camada arável do solo, como em uma fosfatagem corretiva (Quadro 1). Aaplicação de P nos dois vasos (aplicação uniforme), em comparação à suaaplicação apenas em um dos vasos do conjunto (aplicação localizada),proporcionou maior crescimento das plantas e acúmulo de P em suas partesaéreas. Esse t ipo de resposta, quando se considera apenas ocomportamento do elemento no solo, é mais característico para maioresdoses de P, esperando-se o contrário quando menores doses foremutilizadas. Embora essas considerações sejam geralmente corretas quantoà interação solo-P (à medida que o volume de solo em contato com a dosede P diminui, diminui a adsorção/fixação de P pelo solo), não o são,necessariamente, quanto à interação planta-P, como observado para milho.A aplicação localizada (apenas em um dos dois vasos) não causou crescimentodiferencial entre as raízes nos dois vasos (embora maior crescimentopudesse ser esperado no vaso com mais P), nem mesmo variaçõessignificativas entre as concentrações de P dos dois lados do sistemaradicular.

Localização e dose de P(1)

Vaso A Vaso BMatéria seca(2) Acúmulo de P(2)

__________ mg kg-1 solo __________ g/planta mg/planta

50 0 0,764 0,56125 25 1,066 0,794

100 0 1,248 1,32650 50 1,840 1,655

200 0 6,464 b 7,405 b100 100 10,540 a 14,532 a

Quadro 1. Produção de matéria seca e acúmulo de P na parte aérea de plantas demilho, conforme a localização de doses desse elemento em relação ao sistemaradicular, utilizando a técnica de raízes subdivididas

Fonte: Novais et al. (1985).(1) Os vasos A e B constituíram um conjunto de vasos geminados. (2) Apenas para a maior dose de

P testada, as médias, para localização de P, diferiram entre si, pelo teste Tukey, a 5% .

$$, R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


Essa técnica de raízes subdivididas foi o primeiro passo paracompreender a resposta desfavorável do milho quando apenas parte dosistema radicular é suprida de P. O que se observou durante o crescimentodas plantas foi, talvez, mais informativo e útil à compreensão do problemamilho-cerrado que os números obtidos (Quadro 1). Observou-se que asplantas submetidas ao tratamento com 200 mg kg-1 de P no solo, apenasem um dos dois vasos, tiveram, em suas folhas mais velhas, cloroseuniforme apenas em um dos dois lados, em relação à nervura central(Figura 1). Essa clorose pareceu ser, à primeira vista, deficiência de N,apesar da localização atípica do sintoma na folha. Como o sintoma nãodesapareceu com aplicações semanais de 50 mg kg-1 de N no solo, sugeriu-se que o problema seria causado por desequilíbrio N-P naquele lado. Nadasemelhante ocorreu no tratamento em que a mesma dose de P foisubdividida igualmente e foram aplicados 100 mg kg-1 de P no solo emcada um dos vasos do conjunto.

Robertson et al. (1966) verificaram que o P se acumulava de maneiradesuniforme na folha do milho em conseqüência de ser sua disponibilidadelimitada apenas a parte do sistema radicular. Mais tarde, Stryker et al.(1974a), utilizando essa técnica de raízes subdivididas, observaram efeito

Figura 1. Sintomas de deficiência de nitrogênio apenas em um dos lados da folha, emrelação à nervura central, de plantas de milho tratadas com 200 mg kg-1 de Papenas em um dos dois vasos entre os quais as raízes foram subdivididas.

Fonte: Novais et al., 1985.

Capítulo 9 - APLICAÇÃO LOCALIZADA �$$$


semelhante, também em milho, cultivado em solução nutritiva. Essacompartimentalização de P na planta, em resposta ao contato desseelemento apenas com parte do sistema radicular, foi também observadapor Stryker et al. (1974b), que atribuíram o observado ao tipo devascularização entre folhas e raízes do milho.

Alves (1994) observou expressiva redução nos teores de N total nasfolhas de plantas de milho, cultivadas em solução nutritiva, quandosubmetidas a períodos crescentes de omissão de P na solução. Com oaumento do período de omissão de P, por até dez dias, observou-se, emmédia, redução de 34 a 38% nos teores foliares de N total. Nesse trabalho,observaram-se evidentes sintomas de deficiência de N nas plantassubmetidas aos maiores períodos de omissão de P, embora a soluçãonutritiva contivesse concentrações satisfatórias do elemento (N).

Deficiência de P, reduzindo a absorção de N, tem sido observada naliteratura (Lee, 1982; Schj∅ rring, 1986; Rufty et al., 1990, 1991, 1993).Recentemente, Magalhães (1996) demonstrou que a omissão de P, emsolução nutritiva, por dois dias, após um período inicial de crescimentodas plantas na presença desse nutriente, reduziu a absorção de nitrato em63%. A partir de seis dias de omissão de P na solução nutritiva, a absorçãode nitrato foi paralisada (Figura 2).

Figura 2. Absorção de nitrato por plantas de milho não submetidas à omissão de P(+P) ou submetidas à omissão de P por seis dias (-P).

Fonte: Magalhães (1996).

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Para solos com maior fator capacidade de P, como a maioria dos solosde cerrado, veranicos por períodos superiores a dez dias acontecem comfreqüência. Nessas condições, sabe-se que o fluxo difusivo de P épraticamente interrompido quando o potencial matricial de água do solo éinferior a -0,04 MPa (Ruiz et al., 1988) (Cap. 9. Difusão). Assim, muito antesde ser a planta submetida a um estresse hídrico per se, a absorção de P éparalisada, e, por conseguinte, também a de nitrato. Embora fosseobservada redução na absorção de amônio a partir de dois dias de omissãode P na solução nutritiva, esse efeito foi menos marcante que o observadosobre a absorção de nitrato (Figura 3). Adicionalmente, a absorção de água,medida indiretamente pelo volume de exsudato xilemático produzido(Figura 4), caiu, também, drasticamente a partir de dois dias de omissãode P, o menor período de omissão testado. Com menor absorção de água,à medida que a concentração do P-solução junto à raiz é naturalmentemais baixa ou induzida por falta de transporte (fluxo difusivo), outrosnutrientes transportados de modo preferencial por fluxo de massa terãosua absorção também decrescida. Entre esses nutrientes estão N, K, Ca,Mg, B e outros, em menor proporção.

O cultivo do milho em solos de cerrado de primeiros anos teria naabsorção de amônio uma solução parcial para a aplicação localizada dofertilizante fosfatado ou para a baixa disponibilidade de P junto à superfíciedas raízes, imposta por condições de baixa difusão desse nutriente nosolo. É uma solução parcial, uma vez que, com a aplicação de calcário ede outros nutrientes, a condição para nitrificação é favorecida.

A absorção de NH4+, em níveis mais elevados que a de NO3

-, pelas plantasde milho submetidas à omissão de P da solução nutritiva (Figuras 2 e 3) sugerea ocorrência de fenômenos com grande interdependência, o que faz comque a presença de um implique a ocorrência de outros. Como exemplo,podem-se citar resultados de Valle et al. (1984a), que indicaram absorçãopreferencial de NH4

+ sobre NO3- por mudas de eucalipto caracterizadas

como pouco exigentes a Ca e muito tolerantes a Al (Neves et al.,1982a;1982b). Semelhantemente, Clarkson et al. (1986) encontraram que emtemperaturas abaixo de 9oC mais de 85% do N absorvido por Lolium perenefoi na forma de NH4

+. Observa-se, nesses dois trabalhos, que condiçõesque favorecem a presença de NH4

+ sobre NO3-, como ambiente distrófico e

baixas temperaturas, deverão proporcionar maior absorção de NH4+ por

plantas que se adaptam a essas condições. A absorção preferencial de NH4+

quando as plantas são submetidas a um meio pobre em P (Figuras 2 e 3)segue modelos similares aos anteriores. Baixa disponibilidade de P,compatível com solos distróficos, em muitos casos ácidos, faz com que a

Capítulo 9 - APLICAÇÃO LOCALIZADA �$$&


Figura 3. Absorção de amônio por plantas de milho não submetidas à omissão de P(+P) ou submetidas à omissão de P por seis dias (-P).


Figura 4. Peso do exsudato xilemático produzido por plantas de milho não submetidasà omissão de P (+P) ou submetidas a diferentes períodos de omissão de P (-P).As médias seguidas de mesma letra maiúscula dentro de período ou minúsculaentre períodos não diferem entre si, pelo teste Duncan, a 1 e 5%, respectivamente.


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forma de N predominante no sistema, amoniacal, seja a mais absorvida. Ogrande predomínio da forma amoniacal sobre a nítrica em resposta àaplicação de uréia em solos de cerrado foi observado por Coelho (1995).Deve-se considerar, ainda, que a absorção e assimilação de NH4

+ tem custoenergético menor que o de NO3

- (Bloom et al.,1992; Glass & Siddiqi, 1995).Para a absorção preferencial de NH4

+, sobre a nítrica, em condições depobreza do solo e, ou, de limitado fluxo difusivo de P, elevadas doses decalcário, como fator de intensificação da nitrificação, podem não serbiologicamente ideais para o cultivo de milho. O uso limitado de fertilizantesem condições de baixa disponibilidade de P é compatível com o uso tambémlimitado de calcário para que fenômenos nutricionais envolvidos no processode produção agrícola entrem em fase, como aparentemente definido pelaNatureza.

A queda do pH da rizosfera em até 2,4 unidades em plantas de “rape”(Brassica napus) causou a dissolução de formas de P solúveis em meioácido que não se encontravam originalmente em formas lábeis (trocáveiscom 32P - valor E) (Hedley et al., 1982b). A razão dessa queda de pH darizosfera foi a menor absorção de NO3

-, aparentemente devida à diminuiçãoda disponibilidade de P do solo. Essa menor absorção de NO3

- causariaum predomínio da absorção catiônica sobre a aniônica, aumentando aextrusão de H+ pelas raízes. Assim, a deficiência de P poderá ter comoefeito induzir maior absorção do próprio P, de Zn e de outros micronutrientesmais solúveis em meio mais ácido.

Esse comportamento do milho, quanto à aplicação localizada da fonte de P,seria extrapolável para o cultivo da soja nos solos de cerrado? Necessariamente,não! A simples constatação de que a ocupação agrícola do cerrado inicia-se pela soja, e não pelo milho, indica diferenças entre os dois modelos.

Em experimento semelhante ao do milho, discutido anteriormente(Quadro 1), Machado et al. (1983) encontraram, para soja, resultadosopostos. Plântulas de soja tiveram suas raízes principais cortadas 2 cmabaixo do coleto, para propiciar o crescimento de raízes laterais, e foramdeixadas por uma semana numa solução com 15 mg L-1 de Ca em água,continuamente arejada. As raízes foram então imersas em suspensão comestirpe selecionada de Bradyrhizobium japonicum e as plântulastransplantadas, deixando metade do sistema radicular em cada um dosvasos. A localização da fonte de P apenas em um dos dois vasos geminadosfoi o melhor tratamento, tanto em termos de crescimento de planta comode absorção de P (Figura 5). A concentração de P nas raízes não diferiuentre os vasos, na presença ou ausência desse nutriente, dada,

Capítulo 9 - APLICAÇÃO LOCALIZADA �$$(


provavelmente, sua alta mobilidade interna na planta. Conseqüentemente,o maior crescimento de raízes no vaso que recebeu P foi causado pelapresença externa desse nutriente e não à sua presença na planta(Figura 5b). Resultado semelhante foi obtido por Klepker & Anghinoni (1995).Esses autores não encontraram diferenças, entre comprimento e massatotal de raízes no vaso, como variáveis da localização de P, embora maioresvalores dessas medidas tenham sido encontradas na região da localizaçãodo P quando no restante do vaso o “P-disponível” (Mehlich-1) era inferior a15 mg kg-1. Essa resposta do crescimento de raízes à localização de Pretrata o ajuste do sistema radicular ao princípio do “custo-benefício” (Fitter, 1991),comentado anteriormente.

Figura 5. Efeito da localização de P, em relação ao sistema radicular de plantas desoja, subdividido entre dois vasos geminados, sobre (a): crescimento da parteaérea, (b): crescimento de raízes, (c): conteúdo de fósforo na parte aérea e (d):concentração de P nas raízes. As médias seguidas de mesma letra maiúsculapara o conjunto de vasos geminados (parte aérea) ou minúsculas para cada vasodo conjunto (raízes) não diferem entre si, pelo teste Tukey, a 5%.

Fonte: Adaptado de Machado et al. (1983).

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Podem-se ter elevadas produtividades de soja no primeiro ano decultivo em cerrados com a aplicação de 120 kg-1 ha de P2O5 em formasolúvel, no sulco de plantio (CFSEMG, 1989), ou de quatro a seis vezesmais essa dose com o fertilizante incorporado em todo o solo (0-20 cm deprofundidade) (Freire et al., 1979) (Cap. 14. Interpretação de Análise deSolo e Recomendação de Fertilizante Fosfatado).

Ao contrário do milho, a resposta da soja ao P localizado parece serconseqüência do N suprido para a planta por meio da fixação biológica.Portanto, boa parte do sucesso da soja nos cerrados deve-se à fixaçãobiológica de N2, não apenas como solução para a demanda de N, mastambém, provavelmente, como solução para o problema-P. Esse problemateria como razões básicas a natural pobreza desses solos e como soluçãoa necessária aplicação localizada da fonte de P solúvel, minimizando suafixação pelo solo em formas não-lábeis, de restrita reversibilidade para aforma lábil (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em não-Lábil), esuprindo a demanda de P pela planta e, como conseqüência dessesuprimento, a viabilidade da fixação simbiótica de N2 (Israel, 1987).

Em experimentos de campo, realizados por Tanaka, R.T. (dados nãopublicados), em solos de cerrado de primeiro ano (Quadro 2), as maioresprodutividades de soja foram obtidas com a aplicação de uma fonte solúvelde P no sulco de plantio, mesmo quando comparada com a aplicação alanço de grandes doses de P.

Quadro 2. Produtividade de grão de soja em solos de cerrado submetidos a doses e amétodos de localização de uma fonte solúvel de fósforo

Fonte: Tanaka, R . T. (dados não publicados).(1) L = aplicação a lanço; S = aplicação no sulco de plantio.

LocalDosesde P2O5

Método delocalização(1)

Patrocínio São Gotardo Paracatu

kg ha-1 _________________________________ kg ha-1 __________________________________

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1.200 L 963 2.241 1.260

120 S 1.059 1.585 1.060

150 S 1.170 1.676 1.393

300 S 1.570 2.581 1.382

Capítulo 9 - APLICAÇÃO LOCALIZADA �$$-


Em solos de cerrado (LV textura argilosa), com traços de “P-disponível”(Mehlich-1), testou-se, durante cinco anos, o efeito de uma fosfatagemcorretiva, comparativamente a uma adubação-parcelada, localizada nosulco de plantio, sobre a produtividade de soja (Dedecek et al., 1986). Afosfatagem constituiu-se da aplicação a lanço de 400 kg ha-1 de P2O5, noprimeiro ano, e de 60 kg ha-1 de P2O5, anualmente, no sulco de plantio. Aadubação parcelada constituiu-se da aplicação de 140 kg ha-1 de P2O5 todoo ano. Superfosfato simples foi a fonte de fósforo utilizada e a quantidadetotal de P aplicada nos dois métodos foi a mesma. Não houve diferençasignificativa entre as produtividades médias de grãos (2.221 kg ha-1 degrãos), durante os cinco anos, entre os dois métodos de localização de P.Embora nos dois primeiros anos a fosfatagem proporcionasse maiorprodutividade, a aplicação localizada tornou-se mais efetiva nos últimosanos, sugerindo que a dose de 140 kg ha-1 de P2O5, utilizada na aplicaçãolocalizada, não tenha sido satisfatória nos dois primeiros anos.

A tecnologia atualmente adotada na solução do problema de carênciade P (aplicação localizada) nos solos de cerrado, para o cultivo do milho, parecenão oferecer solução para as carências de P e de N. Por outro lado, a soluçãopara o problema-N para a soja (fixação biológica de N2) parece ser, também, asolução para o problema-P (aplicação localizada) para essa cultura.

De modo geral, os resultados de pesquisa apresentados permitemindicar a razão para que o cultivo do milho no cerrado somente sejaincrementado depois de alguns anos de cultivo de soja, estes, geralmente,bem-sucedidos. E essa abertura do cerrado, de maneira eficiente, pelasoja tem sido, aparentemente, conseqüência da boa resposta da cultura àaplicação de P apenas no sulco de plantio, em solos naturalmente muitopobres nesse nutriente. Por outro lado, para que maiores produtividades demilho cultivado em solo de cerrado de primeiro ano sejam obtidas, terá de serfeita, teoricamente, uma fosfatagem corretiva, além da adubação localizadano sulco de plantio, apesar de todas as limitações da fosfatagem para soloscom grande FCP (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil em Não-Lábil).

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A disponibilidade de níveis adequados de P, estimulando a absorçãode N, como discutido, tem seu simétrico: a disponibilidade de N, estimulandoa absorção de P. Uma revisão do efeito de N sobre a absorção de P pelas

$$* R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


plantas é apresentada por Miller (1974). Embora, para as condições desolos com grande FCP, como encontrados em solos de cerrado em geral, onutriente limitante ao crescimento das plantas seja, em geral, P, e não N,pelo menos para produtividades menores, algumas informações sobre oreverso dessa condição serão úteis ao desenvolvimento de idéias que temossobre o assunto. Nessa revisão de Miller (1974), fica evidente a necessidadede ser o N aplicado juntamente com o P no sulco de plantio para que aabsorção de P seja aumentada.

A absorção de P pelo milho foi duas vezes maior quando N foi aplicadojunto ao P no sulco de plantio, em relação à aplicação de P apenas. E aaplicação de P no sulco e de N separadamente proporcionou uma absorçãode P em torno de 1,5 vez menor que a da aplicação conjunta dos doisnutrientes no sulco de plantio (Miller & Ohlrogge, 1958). Esse efeito positivodo N sobre a absorção de P, quando aplicados juntos, tem como uma desuas causas o estímulo ao crescimento de raízes no local em que N seencontra em maior concentração (Drew & Saker, 1975). O maior crescimentode raízes de mudas de eucalipto foi observado em um dos dois vasosgeminados, entre os quais o sistema radicular da planta foi subdividido, eque recebeu N e P juntos (Barros et al., 1993). A aplicação separada de Pem um vaso (N no outro) causou restrito crescimento de raízes nesse vaso,em relação às raízes no vaso com ambos os nutrientes. Esses resultadosindicam ser o N externo, e não o interno (absorvido em uma regiãoexternamente rica em N e translocado para as raízes que se encontramem outra região, de ausência ou de baixa disponibilidade de N), comotambém acontece com P, o maior responsável pelo crescimento de raízes(Drew et al., 1973; Drew & Saker, 1975). Voltando às condições de cerradorecém-aberto, com virtual ausência de P-disponível e com grande poderde fixação desse elemento (Cap. 5. Transformação de Fósforo Lábil emNão-Lábil), como fica a aplicação de N apenas em cobertura, quando o Pé aplicado localizadamente no sulco de plantio? Ou a não aplicação de N,como se faz para a soja, dentro de uma ótica exclusiva de que a fixaçãobiológica de N2 é suficiente para satisfazer toda a demanda da planta? Aaplicação de uma pequena dose de N, como “arranque”, para o cultivo dasoja no País, como se fez no passado, utilizando “fórmulas”, como 4-30-15, não poderá ter o aumento de N interno como resultado prático esperado,mas, sim, talvez, o aumento do P interno ou de outros nutrientes, justificandoganhos de produtividade (Scholles et al., 1983). O dispensável efeito do Ndessa fonte, em relação ao fixado biologicamente, talvez se torne muitoimportante para melhorar a difícil absorção de P, de modo particular emsolos com maior FCP. Um maior sistema radicular, com raízes mais finas,

Capítulo 9 - APLICAÇÃO LOCALIZADA �$$+


proporcionado pela presença de N externo à raiz, deverá aumentar aabsorção de P pela soja ou favorecer o fluxo difusivo de P no solo quandoa fonte de N for amoniacal (Cap. 9. Difusão).

Situação semelhante tem acontecido com o estabelecimento deflorestas de eucalipto no País, quando se compara o suprimento inicial deP, na forma de superfosfato, com a “fórmula” 6-30-6, como se fezgeneralizadamente no passado. O maior efeito salino das fontes de N e deK e a não resposta a N e a K, pelo eucalipto em crescimento inicial, namaioria dos solos (Novais et al., 1986), fez com que algumas empresasoptassem pela utilização de superfosfato simples ou triplo (pequeno efeitosalino) como adubação de arranque, na cova de plantio. Notou-se que, emsolos ricos em K e provavelmente sem respostas a N, o crescimento inicialda floresta era melhor com 6-30-6 do que com superfosfato, com a mesmadose de P (Barros & Novais, observações pessoais). A provável maiorabsorção de P, o nutriente mais crítico ao crescimento inicial da floresta(Cap. 14. Interpretação de Análise de Solo e Recomendação de FertilizanteFosfatado), induzida pelo N externo à raiz, deve ter sido a causa doobservado. Imaginar que o suprimento de 8 kg ha-1 de N, como fertilizante,para uma floresta que deverá imobilizar bem mais de 200 kg ha-1, éimportante como fator diretamente envolvido no crescimento da florestafaz pouco sentido.

Segundo a revisão de Miller (1974), a maior absorção de P na presençade N seria também causada pelo envolvimento do N nos processos de absorçãoe de transporte interno de P. Assim, N-NH4

+ também aumentaria a absorçãode P, por causar redução do pH na interface solo-raiz (Marschner, 1991),causando solubilização de formas de P, particularmente em solos com pHmais alto ou que tenham recebido fosfatos naturais (Israel & Jackson, 1978).

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A planta deve ter tido, como um dos condicionantes de sua evolução,a distribuição de nutrientes no perfil do solo. Verifica-se que, de modo geral,as raízes são mais abundantes, mais finas, nas camadas mais superficiaisdo solo, onde a ciclagem dos nutrientes e a deposição de matéria orgânicafazem com que a presença de nutrientes se torne maior. Há uma morfologiado sistema radicular, induzida há milênios, por um modelo de distribuiçãorelativamente uniforme dos nutrientes nas camadas ou horizontes do perfildo solo (heterogeneidade “constante”, Barreto et al., 1974) e presença

$%, R.F. NOVAIS & T.J. SMYTH


decrescente em profundidade, em condições naturais de solos. Porconseguinte, a apl icação local izada de um fer t i l izante no solo,particularmente quando fonte de nutriente de menor mobilidade, deve levarà necessidade de um rápido ajuste da planta (raízes) ao novo modelo dedisponibilidade localizada de nutriente.

Outra dificuldade para fazer com que a localização de um nutrienteem relação ao sistema radicular seja efetiva é o suprimento de diferentesnutrientes em locais distintos. É este o caso do P localizado no sulco deplantio e do N em cobertura dias depois. Nesse caso, como se faz para omilho, há diferença de local e de tempo, embora a diferença de local sejaminimizada pela grande mobilidade de N no solo. Portanto, ele vai até ondeo P foi localizado, embora em concentrações decrescentes com o aumentoda distância da fonte. A dúvida é se o restrito volume de raízes em contatocom o P localizado é bastante para promover a absorção de todo o Nnecessário à planta.

Esse tipo de resposta do milho à localização do P repete-se com outrasgramíneas, como arroz ou trigo, em condições de campo? O menorespaçamento de plantio é um aparente atenuante para a localização de Pno sulco de plantio como limitante do crescimento ótimo da planta. Com adiminuição da distância entre linhas de plantio, a aplicação localizada de Paproxima-se da fosfatagem corretiva. Nessas condições, as plantasbeneficiam-se mais rapidamente do P das fileiras vizinhas, aumentando ovolume de raízes em contato com esse nutriente. Além da maior absorçãode P, provavelmente água e outros nutrientes serão mais absorvidos.Estudos sobre a alteração de espaçamento no plantio de milho emcondições de cerrado, de modo particular em solos com maior FCP,poderiam ser desenvolvidos também com o objetivo de minimizar oproblema da localização de P para essa cultura.

Semelhantemente, parcelar a fonte de P em solos com grande FCP,de modo particular quando irrigados, deve merecer maior atenção dospesquisadores. E, por razões já comentadas, a associação N-P, como emMAP ou DAP (fosfatos monoamônico ou diamônico), aplicados em sistemasde fertirrigação, deverá, também, merecer estudos para nossas condiçõesde solos pobres em P e muito intemperizados, de modo geral (Cap. 9.Difusão). O parcelamento de uma dose de P em três aplicações, em arrozirrigado por inundação, propiciou aumento de 67% na produção de biomassae de 57% no N acumulado em Azolla, comparativamente a uma únicaaplicação da mesma dose de P (Singh et al., 1988). Observaram-se,também, aumentos de produtividade de arroz e de “P-disponível” (Olsen)

Capítulo 9 - APLICAÇÃO LOCALIZADA �$%$


no solo com o parcelamento da dose de P. Embora o efeito observadotenha sido a manutenção de concentrações mais elevadas e constantesde P na água de irrigação, resultados semelhantes para outras culturas,em resposta à aplicação parcelada de P no solo, são esperados. A partirdo modelo apresentado neste capítulo, sobre a localização do fertilizantefosfatado, pode-se pressupor uma razão para a maior dificuldade de adoçãodo plantio direto em condições de cerrado: localização restrita de P quepode não ser adequada para atender à exigência “externa” desse nutriente,particularmente para culturas, como o milho, que têm na presença de Pcondição para mais efetiva absorção de N. Além disso, o plantio diretotende a concentrar o P (e outros nutrientes) nas camadas mais superficiaisdo solo (Muzilli, 1983; De Maria & Castro, 1993). Dada a fixação biológicado N, o plantio direto deverá ter mais chances de sucesso para a soja,nessas condições de cerrado, que para o milho. Espera-se também que,com os anos de cultivo e com o residual de P e de outros nutrientes emníveis satisfatórios, a utilização do plantio direto nos cerrados seja maisintensamente adotada. A maior fertilidade natural ou atual de solos doParaná parece ter sido condição para a grande aceitação dessa técnica. Aaplicação localizada de P, a alguma distância da semente ou da muda, emsolos extremamente pobres em P, como os de cerrado, pode fazer comque a raiz demore algum tempo até chegar à fonte de P, com restrição aocrescimento inicial da planta (Sleight et al., 1984; Römer & Shilling, 1986;Costigan, 1987). O crescimento extremamente desuniforme de pinus emcondições de cerrado, com um ano de idade, mostrou, para as menoresmudas, que as raízes não tinham ainda atingido a fonte de P, aplicadalateralmente, em profundidade (Barros & Novais, observações pessoais).

Estudo de localização de P em vasos mostrou que o crescimento deplantas de milho correlacionou-se melhor com o “P-disponível” (Mehlich-1)na cova (local da aplicação de P), e não com valores médios, para todo ovolume de solo no vaso. O autor sugere ser a amostragem do P localizadoindicada apenas para estudos de calibração (Leite, 1991).

fosforo em solo e planta em condições tropicais

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fonte de nutrientes

nutrientes no solo

sistema soloplanta

relao fontedreno

planta viabilizada

aumento da fonte

fonte principal

fertilidade do solo