Absorção de nutrientes pela soja cultivada no sistema de plantio direto em função da calagem na superfície

Soybean nutrient uptake as a function of liming surface application, under a no-tillage system

FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS

ABSORÇÃO DE NUTRIENTES PELA SOJA CULTIVADA NO SISTEMA DE PLANTIO DIRETO EM FUNÇÃO DA CALAGEM NA SUPERFÍCIE(¹)

EDUARDO FÁVERO CAIRES (²,⁴);ADRIEL FERREIRA DA FONSECA(³)

RESUMO

As conseqüências das alterações químicas do solo pela calagem na superfície, em sistema de plantio direto, na nutrição mineral das culturas anuais, não são muito conhecidas. Com o objetivo de avaliar a absorção de nutrientes pela soja e seus reflexos sobre a produção de grãos, em função de doses de calcário na superfície, no sistema de plantio direto, foi conduzido um experimento em um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico, textura média, em Ponta Grossa (PR). Os tratamentos, dispostos em blocos completos ao acaso, com doze repetições, constaram de quatro doses de calcário dolomítico: 0, 2, 4 e 6 t.ha^-1, calculadas para elevar a saturação por bases do solo, a 50%, 70% e 90%. O calcário foi aplicado a lanço na superfície do solo, sem incorporação. A absorção de nutrientes pela soja foi avaliada no ano agrícola de 1996/97. Houve aumento de P e de Mg e redução de Zn e de Mn absorvidos pela cultura da soja, com a calagem na superfície, sem reflexos sobre a produção de grãos. O aumento da absorção de P foi proporcional ao aumento do pH do solo até a profundidade de 20 cm, ao passo que a maior absorção de Mg foi ocasionada pelo aumento de seus teores no solo, devido ao uso de calcário dolomítico. A redução da absorção de Zn e de Mn relacionou-se ao aumento do pH do solo nas camadas superficiais (0-5 cm e 5-10 cm), demonstrando que a calagem na superfície, em sistema de plantio direto, requer critérios adequados para estimativa da dose a ser aplicada. A elevada produção de soja em condições de alta acidez do solo, no sistema de plantio direto, está relacionada à adequada absorção de água e de nutrientes pela cultura, provavelmente em decorrência de maior umidade disponível no solo.

Palavras-chave: Glycine max (L.) Merrill, acidez do solo, nutrição mineral.

ABSTRACT

Soybean nutrient uptake as a function of liming surface application, under a no-tillage system

Liming surface application effects on plant chemical traits, under no-tillage systems, are not well defined yet. A field trial has been carried out on a dystrophic dark red latosol (Haplortox) at Ponta Grossa, State of Paraná, Brazil, aiming at evaluate liming surface application effects, under a no-tillage scheme, on soybean nutrient uptake and its reflexes on grain yielding performances. A randomized complete block design has been used, in which four dolomitic limestone rates have been studied (0, 2, 4 and 6 t.ha^-1), with twelve replications. Those rates have been set up to increase soil base saturation, in the 0-20 cm soil layer, to 50%, 70% and 90%, respectively. Surface liming application has increased P and Mg plant levels and decreased Zn and Mn ones, as expected by the presence of higher soil pH’s in surface layers, with no significant effects on grain yields. So, high soybean grain yields, reported in highly acidic soils under no-tillage systems, might be related to proper water and nutrient uptakes due to higher soil moisture avaiability.

Key words:Glycine max (L.) Merrill, soil acidity, mineral nutrition.

1. INTRODUÇÃO

A calagem é uma prática indispensável para a obtenção de alta produtividade em solos ácidos tropicais (PEARSON, 1975). Sua importância para a cultura da soja deve-se aos seus efeitos sobre a neutralização da acidez do solo, ao aumento do pH (RAIJ et al., 1977), à redução do alumínio e manganês tóxicos (MASCARENHAS et al., 1982), ao aumento da absorção de nitrogênio, fósforo, potássio e enxofre (QUAGGIO et al., 1993), ou ainda pelo fato de fornecer cálcio e magnésio como nutrientes (MASCARENHAS et al., 1976).

A resposta da soja à calagem é bastante conhecida na literatura, quando se trata de cultivo convencional; são vários os trabalhos que mostram aumentos consideráveis da produção devidos à aplicação de calcário (MASCARENHAS et al., 1969; RAIJ et al., 1977; QUAGGIO et al., 1982, 1993).

No sistema de plantio direto, a correção da acidez do solo é realizada mediante distribuição do calcário na superfície, sem incorporação. Recentes trabalhos têm apresentado respostas pouco expressivas da soja à aplicação de calcário na superfície e altas produtividades da cultura (CAIRES et al., 1998; PÖTTKER e BEN, 1998) em solos ácidos, sob plantio direto.

A menor resposta da soja à calagem em áreas com cultivos já estabelecidos, não preparadas convencionalmente, tem sido relacionada ao menor efeito tóxico do alumínio, decorrente da formação de complexos orgânicos solúveis presentes nos restos das plantas (MIYAZAWA et al., 1996), ou com o fato de os teores de cálcio, magnésio e potássio apresentarem disponibilidade suficiente no perfil do solo para manter uma relação adequada com o alumínio (CAIRES et al., 1998). Todavia, faltam informações a respeito das conseqüências das alterações químicas do solo na nutrição mineral da soja, pela calagem na superfície, em sistema de plantio direto.

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de quantificar a absorção de nutrientes pela soja cultivada no sistema de plantio direto, em função da aplicação de doses de calcário na superfície e seus reflexos sobre a produção de grãos.

2. MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado no município de Ponta Grossa (PR), Fazenda Estância dos Pinheiros, em Latossolo Vermelho-Escuro distrófico, textura média, há quinze anos, sob plantio direto. Análises químicas (PAVAN et al., 1992) e granulométricas (Embrapa, 1997) do solo, da camada de 0-20 cm, realizadas antes da instalação do experimento, revelaram os seguintes resultados: pH (CaCl₂ 0,01 mol.L^-1) 4,5; 58 mmol_c.dm^-3 de H⁺+Al³⁺; 6 mmol_c.dm^-3 de Al³⁺; 16 mmol_c.dm^-3 de Ca²⁺; 10 mmol_c.dm^-3 de Mg²⁺; 1,4 mmol_c dm^-3 de K⁺; 9 mg.dm^-3 de P (Mehlich-1); 19 g.dm^-3 de C-orgânico; e 32% de saturação por bases e teores de argila, silte e areia, respectivamente, de 220, 195 e 585 g.kg^-1.

Os tratamentos, aplicados em parcelas de 50,4 m² (6,3 x 8,0 m), foram dispostos em blocos completos ao acaso, com doze repetições, e constaram de quatro doses de calcário dolomítico, com 84% de poder relativo de neutralização total (PRNT): 0, 2, 4 e 6 t.ha^-1 calculadas, visando elevar a saturação por bases da camada de 0-20 cm de solo a aproximadamente 50%, 70% e 90%. O calcário foi aplicado a lanço na superfície do solo, em julho de 1993.

Na rotação de culturas foram utilizados: soja (1993/94), aveia-preta/ervilhaca (inverno/94), milho (1994/95), pousio (inverno/95), soja (1995/96), trigo (inverno/96) e soja (1996/97). No presente trabalho, a absorção de nutrientes pela soja foi avaliada nesse último ano agrícola.

A semeadura da soja, cultivar FT 5 (Formosa), foi feita em 10 de dezembro de 1996, na densidade de 20 sementes por metro linear e espaçamento de 0,45 m entrelinhas. A população avaliada foi de 400.000 plantas por hectare. Como adubação básica empregaram-se 48 kg.ha^-1 de K₂O, na forma de cloreto de potássio, utilizando-se do efeito residual de adubação fosfatada efetuada no trigo (250 kg.ha^-1 da fórmula 5-25-25). As sementes foram submetidas à inoculação com estirpes selecionadas de Bradyrhizobium.

Foram coletadas amostras de solo no período compreendido entre a colheita do trigo e a semeadura da soja, 40 meses após a calagem, retirando-se, por meio de trado calador, 12 subamostras por parcela para compor uma amostra composta das camadas de 0-5 cm, 5-10 cm e 10-20 cm. Foram determinados o pH, H⁺ + Al³⁺, Al³⁺, P e cátions básicos pelos métodos descritos em PAVAN et al. (1992). Os teores de S-SO₄^2- foram estabelecidos por meio de extração pelo acetato de amônio 0,5 mol.L^-1 em ácido acético 0,25 mol.L^-1 e posterior quantificação pelo método turbidimétrico, descrito por VITTI e SUZUKI (1978).

Amostras de dez plantas por parcela foram coletadas 96 dias após a semeadura, no estádio R₆ da escala de FEHR et al. (1971). As amostras foram lavadas em água desionizada, separadas em folhas, hastes e vagens, secas em estufa com circulação forçada de ar à temperatura de 60 ºC, até atingir massa constante, e moídas. Foram avaliadas a produção de matéria seca e as concentrações de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, zinco e manganês, nas diferentes partes da planta, conforme os métodos descritos por MALAVOLTA et al. (1997).

Para avaliar a produção de grãos de soja foram colhidas as seis linhas centrais por quatro metros de comprimento, em cada parcela, tendo sido desprezados dois metros de cada extremidade.

Mediante análises de regressão por polinômios ortogonais, foram ajustadas equações de regressão aos dados obtidos, a partir das doses de calcário, adotando-se como critério para escolha do modelo a magnitude dos coeficientes de determinação, significativos a 5%. Foram também realizadas análises de correlação linear entre a absorção de nutrientes pela cultura da soja e as características da fertilidade do solo, em função da profundidade.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Encontram-se no quadro 1 as alterações químicas do solo, a partir de doses de calcário aplicadas na superfície, após 40 meses. Nota-se que a calagem proporcionou aumentos no pH, Ca e Mg trocáveis, saturação por bases e redução nos teores de Al trocável, nas três profundidades estudadas, com efeitos mais acentuados nas camadas superficiais do solo (0-5 cm e 5-10 cm). Os teores de K trocável e de P disponível não foram influenciados pela aplicação de calcário. Os teores de S-SO₄^2- foram reduzidos nas camadas superficiais com a calagem, devido à liberação do sulfato adsorvido em decorrência do aumento do pH, com movimentação deste para o subsolo, conforme CAIRES et al. (1999). As plantas de soja desenvolveram-se, portanto, em variadas condições de acidez do solo, conforme o previsto.

A aplicação de doses de calcário na superfície não exerceu influência significativa sobre a produção de matéria seca por diferentes partes da planta de soja (Figura 1). Nota-se que a produção total de matéria seca, aos 96 dias após a semeadura (estádio R₆ da escala de FEHR et al., 1971), foi de cerca de 20 g.planta^-1, ou 8.000 kg.ha^-1, valor semelhante ao obtido por outros autores (BATAGLIA e MASCARENHAS, 1977; CORDEIRO et al., 1979) para essa idade da planta. Embora possam existir variações em função do tipo de solo, clima e cultivar, é nesse estádio que ocorre o maior acúmulo de matéria seca pela planta de soja (CORDEIRO et al., 1979).

Na figura 2 são mostrados os efeitos de doses de calcário na superfície, em relação à absorção de macronutrientes pela cultura da soja. A extração de nutrientes pela parte aérea da planta ocorreu na seguinte ordem: N > K > Ca > P ³ Mg > S, o que está de acordo com os resultados de BATAGLIA e MASCARENHAS (1977).

Não foram observadas alterações significativas na absorção de N pela soja, com a calagem na superfície (Figura 2), ainda que ela possa exercer efeitos benéficos sobre o processo biológico de fixação de N₂, associados principalmente à maior disponibilidade de Mo e redução da acidez do solo. Estreita correlação entre N, nas folhas de soja, e doses de calcário incorporadas foi obtida por QUAGGIO et al. (1993). Entretanto, os teores foliares de N, na cultura da soja, também não foram influenciados pela calagem, tanto no sistema de cultivo convencional (RAIJ et al., 1977), como no plantio direto (CAIRES et al., 1998).

Apesar da análise de solo não ter revelado maior disponibilidade de P no solo (Quadro 1), observou-se aumento significativo na absorção desse nutriente pela cultura da soja, com a calagem na superfície (Figura 2). O extrator não apresentou, portanto, sensibilidade para detectar pequenas variações desse nutriente no solo, confirmando os dados obtidos por QUAGGIO et al. (1982). O mesmo não ocorre, normalmente, quando o P do solo é avaliado pelo método da resina trocadora de íons. Nesse caso, maiores teores foliares de P, com a calagem, têm sido acompanhados de aumentos na disponibilidade do nutriente no solo (RAIJ e QUAGGIO, 1990; QUAGGIO et al., 1993). O aumento do P extraído foi relacionado de forma significativa ao aumento do pH do solo, com coeficientes de correlação 0,62, 0,63 e 0,68, respectivamente, para as profundidades de 0-5 cm, 5-10 cm e 10-20 cm. Esse efeito deve ter sido ocasionado por maior solubilização de P ligado a Fe e Al, com a elevação do pH. Vale destacar a importância da reação do solo na camada de 0-20 cm, apesar do calcário aplicado na superfície para o maior aproveitamento de P, pela soja.

A absorção de K pela soja não foi influenciada pela aplicação de doses de calcário (Figura 2), certamente devido à ausência de efeito da calagem sobre os teores desse nutriente no solo (Quadro 1). Da mesma forma, as relações Mg/K e Ca+Mg/K no solo foram adequadas para o desenvolvimento da soja, segundo ROSOLEM et al. (1992). O aumento no suprimento de K com a calagem, para a cultura da soja, foi verificado por QUAGGIO et al. (1993), mas não o foi por RAIJ et al. (1977), ROSOLEM et al. (1992) e CAIRES et al. (1998).

A ausência de efeito da calagem sobre a absorção de Ca (Figura 2) pode estar vinculada aos elevados teores de Ca trocável que o solo continha, mesmo em condições de alta acidez. A calagem aumentou a absorção de Mg (Figura 2), devido ao aumento do Mg trocável no solo (Quadro 1), com o uso de calcário dolomítico, confirmando os resultados obtidos por MASCARENHAS et al. (1984). Efeitos positivos da calagem sobre a nutrição de Mg na cultura da soja também foram observados em outros trabalhos com calcário incorporado, no sistema convencional de preparo do solo (RAIJ et al., 1977; QUAGGIO et al., 1982), e na superfície, em sistema de plantio direto (OLIVEIRA e PAVAN, 1996; CAIRES et al., 1999).

O enxofre absorvido pela soja (Figura 2) não foi afetado pela calagem, em solo que apresentava teor médio de 9,4 mg.dm^-3 de S-SO₄^2-, na camada de 0-20 cm (Quadro 1). A despeito das doses de calcário aplicadas, a extração pela cultura foi de 30 mg.planta^-1, ou o equivalente a 12 kg.ha^-1 de S. Essa quantidade de S absorvida seria correspondente a um teor de S-SO₄^2- no solo de 6 mg.dm^-3 (1 ha na profundidade de 0-20 cm). Os resultados revelam que a faixa de 6 a 12 mg.dm^-3 (REISENHAUER et al., 1973), tomada como exemplo em que respostas ao enxofre aplicado não são esperadas, parece ser adequada à cultura da soja, considerando que parte do S também pode ser absorvida do subsolo (QUAGGIO et al., 1993) ou, ainda, por mineralização da matéria orgânica.

Os efeitos de doses de calcário na superfície sobre a absorção de Cu, Zn e Mn pela cultura da soja são apresentados na figura 3. A ordem de extração desses micronutrientes pela parte aérea da planta foi a seguinte: Mn > Zn > Cu, ratificando os resultados obtidos por BATAGLIA e MASCARENHAS (1977).

Embora a disponibilidade de Cu seja diminuída com a elevação do pH do solo (HARMSEN e VLEK, 1985), não foi observada redução significativa de sua absorção, com a calagem (Figura 3). A forte complexação de Cu pela matéria orgânica pode explicar, em parte, a menor absorção desse nutriente com o aumento do pH do solo, apesar de apresentar diminuição de sua solubilidade com o aumento do pH (LINDSAY, 1972).

Houve redução da absorção de Zn pela soja com a calagem (Figura 3). Entretanto, não foram observados sintomas de deficiência do nutriente. Resultados semelhantes foram obtidos por MASCARENHAS et al. (1988), que observaram decréscimo de Zn nos teores foliares, em conseqüência da correção da acidez do solo, o que não foi suficiente para acarretar deficiência do elemento, mesmo na dose mais elevada de calcário (pH em CaCl₂ 6,1 e 78% de saturação por bases). A redução de Zn extraído pela parte aérea da soja relacionou-se de forma altamente significativa ao aumento do pH do solo, nas profundidades de 0-5 cm (r = -0,80) e 5-10 cm (r = -0,62). Destaca-se que a menor disponibilidade de Zn coincide com valores elevados de pH (LINDSAY, 1972). Outros fatores também podem estar envolvidos, como a interação entre Zn e P (PAULSEN e ROTTIMI, 1968), em razão do aumento da absorção de P com a calagem (Figura 2).

A absorção de Mn pela soja foi a mais afetada pela aplicação de doses de calcário na superfície (Figura 3). Tanto a toxidez como a deficiência de Mn têm limitado o crescimento e a produção da soja (HEENAN e CAMPBELL, 1980). A calagem reduz o teor de Mn do solo a níveis não-tóxicos (QUAGGIO et al., 1982), mas em doses excessivas pode causar deficiência do elemento na planta (TANAKA et al., 1992). Apesar da redução da absorção de Mn com a calagem, as plantas não apresentaram sintomas de toxidez ou de deficiência do nutriente. A redução das quantidades de Mn extraídas pela soja relacionou-se significativamente ao aumento do pH do solo, nas profundidades de 0-5 cm (r = -0,77) e 5-10 cm (r = -0,55). O aumento dos teores de Ca e Mg trocáveis do solo também pode ter contribuído para a redução da absorção de Mn, conforme observado por RITCHEY et al. (1982). Outro fator a ser considerado é a correção da acidez do solo, a qual provoca maior atividade microbiana que complexa o Mn, tornando-o menos disponível (TANAKA et al., 1993).

A redução da absorção de Zn e Mn pela soja, com a calagem (Figura 3), devido ao aumento do pH nas camadas superficiais do solo, demonstra que essa prática requer critérios adequados para estimativa da dose a ser aplicada na superfície, em sistema de plantio direto.

O maior acúmulo de P e de Mg (Figura 2) e o menor de Zn e de Mn (Figura 3), devido à aplicação de calcário na superfície, não proporcionaram alterações significativas na produção de soja. A produção de grãos foi de 2.702, 2.704, 2.860 e 2.685 kg.ha^-1, respectivamente, para as doses 0, 2, 4 e 6 t.ha^-1 de calcário. Houve, portanto, "absorção de luxo" de P e de Mg, com a calagem, e de Zn e Mn na ausência de calcário. Ressalta-se que, apesar dos valores relativamente baixos de pH, os teores de Al trocável não eram tóxicos, e os teores de Ca e Mg trocáveis foram suficientes para o desenvolvimento da cultura de soja. Entretanto, altas produtividades também têm sido observadas em solos ácidos sob plantio direto, com teores elevados de Al trocável (PÖTTKER e BEN, 1998), devido ao seu menor efeito tóxico decorrente da formação de complexos orgânicos solúveis (MIYAZAWA et al., 1996).

A absorção de nutrientes pela soja atendeu à exigência da cultura, conforme pode ser observado no quadro 2. As quantidades de nutrientes extraídas para a produção de 1.000 kg de grãos de soja foram semelhantes ou superiores às obtidas por BATAGLIA e MASCARENHAS (1977) e por CORDEIRO et al. (1979), independentemente da aplicação de calcário. Deve-se considerar a importância da umidade do solo nos processos de transporte e de absorção de nutrientes. O sistema de plantio direto apresenta maior umidade nas camadas superficiais, mantendo-se por mais tempo na faixa de água disponível para as plantas, graças à cobertura do solo, que reduz as perdas por evaporação (SALTON e MIELNICZUK, 1995). A maior retenção de água no sistema de plantio direto tem sido observada em vários trabalhos (CENTURION e DEMATTÊ, 1985; SALTON e MIELNICZUK, 1995; DE MARIA et al., 1999), e apontada como uma das vantagens desse sistema de cultivo. Portanto, a elevada produção de soja em condições de alta acidez do solo, no sistema de plantio direto, deve estar relacionada à adequada absorção de água e de nutrientes pela cultura, em decorrência de maior umidade disponível no solo.

4. CONCLUSÕES

1. A calagem na superfície, em sistema de plantio direto, requer critérios adequados para estimativa da dose a ser aplicada, por ocasionar redução na absorção de zinco e de manganês, em decorrência do aumento do pH nas camadas superficiais do solo.

2. No sistema de plantio direto a elevada produção de soja em condições de solo ácido relacionou-se à adequada absorção de nutrientes pela cultura, provavelmente em decorrência de maior umidade disponível no solo.

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⁽²)Departamento de Ciência do Solo e Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) 84010-790 Ponta Grossa (PR). E-mail: [e-mail]

⁽⁴)Com bolsa de produtividade em pesquisa do CNPq.

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⁽¹

)Recebido para publicação em 18 de outubro de 1999 e aceito em 19 de abril de 2000.

⁽³

)Curso de Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiróz. Ex-bolsista do PIBIC/CNPq/UEPG.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  08 Mar 2001
• Data do Fascículo
  2000

Histórico

• Aceito
  19 Abr 2000
• Recebido
  18 Out 1999