Atributos químicos de solo e resposta do trigo e da soja ao gesso em sistema semeadura direta

Chemical attributes of a soil and response of wheat and soybean to gypsum in no-tillage system

Leandro Rampim Maria do Carmo Lana Jucenei Fernando Frandoloso Silvano Fontaniva Sobre os autores

Resumos

A aplicação de gesso para tornar o Al indisponível, assim como para suprir nutrientes do solo para as plantas, pode proporcionar condições para a obtenção de elevada produtividade das culturas. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do gesso (0, 1.000, 2.000, 3.000, 4.000 e 5.000 kg ha-1) nas características químicas de duas áreas com Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa, com ou sem Al trocável, e na nutrição mineral e produtividade das culturas de trigo e soja em sistema semeadura direta. As doses de gesso foram aplicadas em superfície seis meses após a calagem. Aos seis e 12 meses após a aplicação do gesso, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. O uso de até 5.000 kg ha-1 de gesso resultou em aumento dos teores de Ca2+ e SO4(2-) e lixiviação de K+ até 0,20 m e Mg2+ até 0,40 m de profundidade, um ano após a aplicação, sendo a dose de 3.000 kg ha-1 a que proporcionou maior redução do Al trocável. A aplicação de gesso implicou aumento dos teores foliares de Ca e Mg na cultura da soja, redução dos teores de Ca e Mg na cultura do trigo e aumento no teor de S em ambas as culturas, enquanto o teor de K aumentou até a dose de 3.170 kg ha-1 de gesso na cultura da soja. A utilização do gesso eleva a produtividade do trigo, cultivar CD 104, em solo com presença de Al trocável, mas não influencia a produtividade da soja em ambas os solos, com ou sem Al.

acidez subsuperficial; balanço nutricional; calcário; lixiviação; cátions


The application of gypsum can make Al unavailable to plants and provide soil nutrients, improving conditions for high crop yields. This study evaluated the chemical characteristics of Red Latosol, with or without exchangeable Al as influenced by gypsum rates (0, 1000, 2000, 3000, 4000, and 5000 kg ha-1) applied to the soil surface, and the effect of gypsum on mineral nutrition and wheat and soybean yields under no-tillage. Gypsum was applied to the surface six months after liming. Six and twelve months after gypsum application, soil samples were collected from the layers 0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m. The use of up to 5000 kg ha-1 gypsum resulted in increased levels of Ca2+ and SO4(2-) and leaching of K+ to a depth of 0.20 m and Mg2+ down to 0.40 m, one year after gypsum application. The rate of 3000 kg ha-1 resulted in greatest Al3+ level reduction. The application of gypsum induced increased Ca and Mg contents for soybean and reduced Ca and Mg content in wheat and increased contents of S in both crops, while K contents increased in soybean up to the 3170 kg ha-1 gypsum rate. Gypsum increased wheat yields (cultivar CD 104), in soil with presence of Al, but did not influence soybean yield in either soil, with and without Al.

subsurface acidity; nutritional balance; lime; leaching; cations


DIVISÃO 3 - USO E MANEJO DO SOLO

COMISSÃO 3.1 - FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS

Atributos químicos de solo e resposta do trigo e da soja ao gesso em sistema semeadura direta1 1 Parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor apresentada à Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Campus Marechal Cândido Rondon - UNIOESTE. Recebido para publicação em 17 de agosto de 2010 e aprovado em 11 de agosto de 2011.

Chemical attributes of a soil and response of wheat and soybean to gypsum in no-tillage system

Leandro RampimI; Maria do Carmo LanaII; Jucenei Fernando FrandolosoIII; Silvano FontanivaIV

IDoutorando em Agronomia - Produção Vegetal, Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE. Campus Marechal Candido Rondon (PR). E-mail: rampimleandro@yahoo.com.br

IIProfessora Associada, UNIOESTE. E-mail: maria.lana@unioeste.br

IIIDoutorando em Agronomia - Produção Vegetal, UNIOESTE. E-mail: neiff@bol.com.br

IVEngenheiro-agrônomo da Agroindustrial Tractur S.A.C.I, Raúl Arsenio Oviedo, Paraguay. E-mail: silvano_fontaniva@yahoo.com.br

RESUMO

A aplicação de gesso para tornar o Al indisponível, assim como para suprir nutrientes do solo para as plantas, pode proporcionar condições para a obtenção de elevada produtividade das culturas. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do gesso (0, 1.000, 2.000, 3.000, 4.000 e 5.000 kg ha-1) nas características químicas de duas áreas com Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa, com ou sem Al trocável, e na nutrição mineral e produtividade das culturas de trigo e soja em sistema semeadura direta. As doses de gesso foram aplicadas em superfície seis meses após a calagem. Aos seis e 12 meses após a aplicação do gesso, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. O uso de até 5.000 kg ha-1 de gesso resultou em aumento dos teores de Ca2+ e SO42- e lixiviação de K+ até 0,20 m e Mg2+ até 0,40 m de profundidade, um ano após a aplicação, sendo a dose de 3.000 kg ha-1 a que proporcionou maior redução do Al trocável. A aplicação de gesso implicou aumento dos teores foliares de Ca e Mg na cultura da soja, redução dos teores de Ca e Mg na cultura do trigo e aumento no teor de S em ambas as culturas, enquanto o teor de K aumentou até a dose de 3.170 kg ha-1 de gesso na cultura da soja. A utilização do gesso eleva a produtividade do trigo, cultivar CD 104, em solo com presença de Al trocável, mas não influencia a produtividade da soja em ambas os solos, com ou sem Al.

Termos de indexação: acidez subsuperficial, balanço nutricional, calcário, lixiviação, cátions.

SUMMARY

The application of gypsum can make Al unavailable to plants and provide soil nutrients, improving conditions for high crop yields. This study evaluated the chemical characteristics of Red Latosol, with or without exchangeable Al as influenced by gypsum rates (0, 1000, 2000, 3000, 4000, and 5000 kg ha-1) applied to the soil surface, and the effect of gypsum on mineral nutrition and wheat and soybean yields under no-tillage. Gypsum was applied to the surface six months after liming. Six and twelve months after gypsum application, soil samples were collected from the layers 0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m. The use of up to 5000 kg ha-1 gypsum resulted in increased levels of Ca2+ and SO42- and leaching of K+ to a depth of 0.20 m and Mg2+ down to 0.40 m, one year after gypsum application. The rate of 3000 kg ha-1 resulted in greatest Al3+ level reduction. The application of gypsum induced increased Ca and Mg contents for soybean and reduced Ca and Mg content in wheat and increased contents of S in both crops, while K contents increased in soybean up to the 3170 kg ha-1 gypsum rate. Gypsum increased wheat yields (cultivar CD 104), in soil with presence of Al, but did not influence soybean yield in either soil, with and without Al.

Index terms: subsurface acidity, nutritional balance, lime, leaching, cations.

INTRODUÇÃO

Grande parte dos solos do Brasil apresenta problemas de acidez subsuperficial, uma vez que a incorporação do calcário nem sempre é possível nas lavouras comerciais. Assim, camadas mais profundas do solo, abaixo de 0,20 m, podem continuar com excesso de Al, mesmo quando tenha sido efetuada uma calagem considerada adequada (Caires et al., 2006).

O Al trocável no solo prejudica o crescimento radicular das espécies vegetais sensíveis, reduzindo a exploração do solo. O gesso pode auxiliar na neutralização desse elemento e reduzir sua interferência no crescimento das raízes no subsolo, possibilitando maior produtividade de grãos (Soratto & Crusciol, 2008a).

O efeito negativo da acidez do solo e da toxidez por Al na produção agrícola não tem sido observado em sistema plantio direto (SPD); nesse caso, a ausência de resposta das culturas à calagem tem sido comum (Caires et al., 1998, 1999, 2006; Alleoni et al., 2003, 2005). A redução da toxidez do Al encontrada no SPD pode estar associada à sua complexação com ácidos orgânicos, formando complexos com o C orgânico dissolvido, conforme relatado por Zambrosi et al. (2007).

A aplicação de calcário antes de gesso proporciona condições ideais para que o primeiro possa reagir na solução do solo e aumentar o pH, e em seguida o gesso terá possibilidade de arrastar Ca2+ e Mg2+ adicionados na calagem pela formação de par iônico com o íon sulfato do gesso (Market et al., 1987).

Uma vez na solução do solo, o íon Ca2+ pode reagir no complexo de troca do solo, deslocando Al3+, K+ e Mg2+ para a solução do solo, os quais podem, por sua vez, reagir com o SO42-, formando AlSO4+ (que é menos tóxico para as plantas) e os pares iônicos neutros K2SO40 e MgSO40, além do CaSO40, os quais apresentam grande mobilidade no perfil (Pavan et al., 1984; Dias, 1992).

A gessagem pode ser utilizada em solos ácidos para melhorar as características químicas, como fonte de Ca2+ e SO42-, redução dos teores de Al3+ e aumento dos teores de Ca2+, principalmente na subsuperfície do solo (Roth et al., 1986). Com isso, segundo Pavan (1986) e Souza (1996), ocorre maior penetração das raízes em profundidade e, consequentemente, melhora a utilização de água e nutrientes e minimiza os efeitos de veranicos.

Além disso, em Latossolo Vermelho-Escuro com deficiência de Ca e S e toxidez de Al na camada subsuperficial, Tanaka & Mascarenhas (2002) observaram acréscimos significativos nos teores foliares de S e na produtividade da cultura da soja com a aplicação de gesso. Caires et al. (2002) também encontraram resposta à aplicação de gesso com acréscimo no teor foliar de Ca e S e aumento quadrático na produtividade da cultura de trigo com a dose máxima de 8.200 kg ha-1 em Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa.

Mascarenhas & Tanaka (1995), avaliando o crescimento de raízes de cultivares de trigo e soja em função da saturação de Al variando entre 15 e 67 %, observaram que a cultivar de trigo BH 1146 não apresentou alteração no comprimento das raízes à medida que aumentou a saturação por Al, sendo considerada tolerante ao Al. Entretanto, na cultivar Siete Cerros eles verificaram redução do comprimento de raízes com o incremento da saturação por Al, designada sensível ao Al tóxico. Contudo, as cultivares de soja testadas não apresentaram alteração no crescimento das raízes com o aumento da saturação por Al.

Segundo Delhaize et al. (1993), pode ocorrer acúmulo de Al na epiderme e córtex das raízes em genótipos de trigo sensíveis ao Al, enquanto os genótipos tolerantes liberam o Al para fora das células das raízes. E, conforme esses autores, o acúmulo de Al no ápice das raízes dos genótipos sensíveis pode ser cinco vezes maior que em genótipos tolerantes.

Silva et al. (1984a), visando avaliar genótipos de soja sensíveis e tolerantes a diferentes níveis de saturação por Al, observaram que ambos emitiram raízes nas camadas com elevada saturação por Al.

As modificações nos atributos químicos do solo verificadas com a utilização de gesso, tanto nas camadas superficiais quanto nas camadas subsuperficiais, ao fornecerem Ca e S melhoraram a nutrição mineral das espécies vegetais, aumentando a produtividade das culturas comerciais (Silva et al., 1984a; Sousa et al., 1996; Caires et al., 2002; Soratto & Crusciol, 2008a; Soratto et al., 2010). Em solo com Al trocável, essas modificações proporcionaram sua neutralização, resultando em benefícios para cultivares sensíveis ao Al.

Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do gesso nas características químicas de duas áreas de Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa, com ou sem Al trocável, assim como a sua influência nos teores foliares de Al, Ca, Mg, K e S e na produtividade das culturas de trigo e soja sob sistema semeadura direta.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado em duas propriedades do município de Guaíra, PR, caracterizadas como Local 1 (latitude: 24º09'12'' S; longitude: 54º12'23'' W) e Local 2 (latitude: 24º18'38'' S; e longitude: 54º12'12'' W). As áreas vinham sendo utilizadas em sistema semeadura direta há 15 anos em sucessão de culturas, utilizando soja no verão e trigo/milho no inverno, em Latossolo Vermelho eutroférrico textura muito argilosa de média fertilidade (Embrapa, 2006), com a presença de Al3+ no Local 1 (c/Al) e de alta fertilidade e ausência de Al3+ no Local 2 (s/Al), cujas caracterizações físicas e químicas anteriores à aplicação dos tratamentos constam no quadro 1.


Nos dois locais, no dia primeiro de outubro de 2005, seis meses antes da instalação do experimento, foi realizada a calagem superficial com a aplicação de 1.650 kg ha-1 de calcário calcítico com PRNT de 70 %, seguida de subsolagem profunda, em função da presença de adensamento na camada entre 0,15-0,30 m no solo e posterior cultivo da soja.

O experimento foi realizado em delineamento de blocos casualizados com seis repetições. Foram avaliadas seis doses de gesso agrícola (17 % de Ca, 15 % de SO4), compreendendo a ausência de gessagem (dose 0) e as doses de 1.000, 2.000, 3.000, 4.000 e 5.000 kg ha-1 de gesso, num total de 36 parcelas experimentais por local de cultivo (solos com ou sem Al3+). A instalação do experimento foi realizada sobre a palhada oriunda da cultura da soja. A aplicação do gesso em superfície em dose única foi realizada em abril de 2006, portanto seis meses após a aplicação de calcário. As parcelas avaliadas tinham área total de 12,00 m2 e área útil de 1,92 m2 para a cultura do trigo e 5,40 m2 para a cultura da soja. A precipitação pluvial mensal no período de abril de 2006 e março de 2007, durante a realização do experimento, foi de 1.535 mm no Local 1 (c/Al) e 1.528 mm no Local 2 (s/Al) (Figura 1).


Durante o período de realização do experimento, efetuou-se, inicialmente, o cultivo de trigo, implantado em oito de maio de 2006, no espaçamento de 0,17 m, densidade de 68 sementes por metro linear e estande final de 64,6 plantas. O cultivo da soja foi realizado após a colheita do trigo, implantado em dois de outubro de 2006, no espaçamento de 0,45 m, densidade de 18 sementes por metro linear e estande final de 14,85 plantas. Na semeadura de trigo, utilizou-se a variedade CD 104, por ser a mais empregada na região, classificada como moderadamente sensível à presença de Al3+. Na semeadura da soja foi utilizada a variedade transgênica CD 214RR, mais adequada para a região e caracterizada como tolerante ao Al3+.

As coletas das amostras de solos foram efetuadas em outubro de 2006 e abril de 2007. Após cada cultivo foram retiradas, na entrelinha da cultura em cada parcela, três amostras simples para compor uma amostra composta de solo nas profundidades de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, para avaliar os teores de Ca2+, Mg2+, K+, S, Al3+ e pH do solo, segundo Embrapa (1999). Nas culturas de trigo e soja foram coletadas amostras de tecido foliar em pleno florescimento, conforme os procedimentos recomendados quanto à época e folhas amostradas por Malavolta et al. (1997), para a determinação dos teores de Ca, Mg, K, S e Al (Embrapa, 1999). Nas culturas de soja e trigo foi avaliada a produtividade. No ponto de colheita, foi realizada a coleta da parte aérea das plantas da cultura do trigo em 15 de setembro de 2006 e da soja em 3 de março de 2007, trilhando-as em Trilhadeira Vencedora B-150 para a obtenção dos grãos, os quais foram pesados para determinação da produtividade, com posterior padronização da umidade das amostras para 13 % na cultura do trigo e 14 % na da soja.

O S no solo foi extraído por Ca(H2PO4)2 500 mg L-1 de P em HOAc 2 mol L-1 e dosado por turbidimetria em espectrofotometria UV-vis. Enquanto no teor de S foliar as amostras de tecido vegetal foram digeridas previamente em solução ácida (HNO3 e HClO4) e dosadas por turbidimetria (Embrapa, 1999). O teor de Al foliar foi determinado pelo complexo colorido formado entre o Al e o reagente orgânico eriocromo cianina R (ECR), que absorve luz em comprimento de onda de 535 nm, sendo esse complexo estável entre 10 e 30 min (Embrapa, 1999).

Inicialmente, submeteram-se os dados à análise de variância de cada local em separado, e avaliaram-se os valores dos quadrados médios dos resíduos dos locais em todas as variáveis. E os dados de ambos os locais foram analisados de forma conjunta, em virtude do fato de que a razão entre os quadrados médios dos resíduos dos locais foi inferior a 7, de acordo com Pimentel Gomes (1987).

Na análise de variância, avaliou-se o efeito das doses de gesso por ajuste de regressão utilizando o programa SAEG 8.0 (Saeg, 1999). Os modelos que melhor se ajustaram aos dados foram escolhidos com base na significância pelo teste F, considerando-se os níveis de 5 e 1 % e do maior valor do coeficiente de determinação. Contudo, a partir da avaliação do teste F para Local (com ou sem Al), na análise de variância foi significativo nas variáveis Al3+, teor de S na soja e Ca, Mg e produtividade em ambas as culturas, fato que direcionou a análise de variância dessas variáveis para cada local.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Atributos químicos do solo

A adição de gesso ao solo até a dose de 5.000 kg ha-1 não influenciou nos valores de pH do solo nas três profundidades avaliadas, resultados também observados por Pavan et al. (1984), Alcarde (1992), Caires et al. (2003) e Ramos et al. (2006), à exceção dos 12 meses após a aplicação, em que houve efeito significativo na camada de 0,10-0,20 m. O valor máximo de pH encontrado na camada de 0,10-0,20 m foi de 4,88, com a aplicação de 2.250 kg ha-1 de gesso (Figura 2ab). O aumento do pH pode ser resultado da lixiviação do gesso na camada de 0,10-0,20 m, na qual pode ter ocorrido sua dissociação, liberando Ca2+ que se liga ao C orgânico, tornando o SO42- disponível na solução do solo para a substituição do OH-, forma química que na solução também interfere no aumento do pH e na redução da acidez por Al3+ (Soratto & Crusciol, 2008a), principalmente em solos com predomínio de cargas variáveis como os Latossolos (Pavan, 1986), concordando com os resultados encontrados por Raij et al. (1994) e Caires et al. (2003).







As culturas de trigo e soja podem ter influenciado no valor do pH do solo, uma vez que, aos seis meses após o cultivo de trigo, o pH foi maior quando comparado aos 12 meses após o cultivo da soja (Figura 2ab). A cultura da soja ao fixar N2 deixa de absorver N-NO3-, acidificando o solo, como discutido por Maschner (1995), tal qual a cultura da soja apresenta rizosfera com pH mais baixo. No entanto, Haynes (1990) relatou que na cultura de trigo o balanço cátion-ânion no citoplasma proporciona acúmulo e degradação de ácidos orgânicos que são liberados pelas raízes, complexando o Al3+ no solo, além da absorção preferencial de ânions que liberam mais OH- na rizosfera, aumentando o pH.

No Local 2 (s/Al) não havia Al trocável no solo e, com a adição de gesso, tal condição permaneceu em todas as camadas (Figura 2cd). Não obstante, houve redução quadrática no teor de Al trocável no solo no Local 1 (c/Al) em função das doses de gesso. Isso reforça a ocorrência de trocas iônicas de Al3+ por Ca2+, deslocando Al para a solução, o qual pode ser imobilizado pelo SO42- (Pavan et al., 1984) e carbono orgânico (Zambrosi et al., 2007). A maior redução no teor de Al3+ foi obtida com o uso da dose de 3.000 kg ha-1 nas três camadas avaliadas, tanto aos seis quanto aos 12 meses, condizendo com Souza et al. (1996).

Neste trabalho, observou-se a redução de Al trocável para o Local 1 (c/Al) (Figura 2cd) e incremento de Ca (Figura 3ab), os quais interferem na saturação por Al, reduzindo-a. Tais resultados são comprovados por Pavan et al. (1984), visto que solos com alta saturação por Al3+ e baixo teor de Ca2+, como o Local 1 (c/Al), os efeitos do gesso são mais pronunciados (Pavan, 1986). Entretanto, Caires et al. (2007) encontraram redução da saturação por Al3+ ocasionada basicamente pelo aumento de Ca2+, em vista de o teor de Al3+ não ter sido influenciado pela aplicação de gesso.







De forma geral, neste trabalho o uso de gesso proporcionou aumento de Ca2+ em todas as camadas, redução de Mg2+ nas camadas superficiais e acréscimo de S em todas as camadas, arrastando cátions como K+, Mg2+ e Ca2+ e melhorando as condições subsuperficiais (Figura 3). Resultados semelhantes também foram encontrados por Rosolem et al. (1984), Alcarde (1992), Wadt (2000), Caires et al. (2003) e Silva et al. (2006) em experimentos com gesso. A mobilidade de cátions observada no trabalho pode ter ocorrido devido à formação de pares iônicos neutros com o SO42-, pela ação do Ca dissociado do gesso (Dias, 1992), como também pode ter sido auxiliado pela mobilidade de cátions ligados aos ácidos orgânicos dos restos culturais (Franchini et al., 2001, 2003).

A lixiviação de Ca2+ e Mg2+ nas três camadas e de K+ na profundidade de 0,10-0,20 m também foi constatada por Dias (1992), que verificou que o uso de gesso em solos sem problemas de acidez subsuperficial, como é o caso do Local 2 (s/Al), pode aumentar a lixiviação de bases pela formação de pares iônicos CaSO40, MgSO40 e K2SO40 e reduzir o seu nível de fertilidade, como observado por Pavan (1986). A forma de MgSO40 é prioritária sobre outros pares iônicos (Zambrosi et al., 2007), evidenciando o carregamento de Mg2+ para as camadas subsuperficiais (Figura 3cd).

A redução no teor de Mg2+ observada nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m de profundidade com a adição de gesso (Figura 3cd) pode proporcionar eventuais deficiências desse elemento, segundo trabalho de Shainberg et al. (1989), desde que atinja a concentração mínima exigida para cada cultura. Tal efeito pode ser verificado na cultura do trigo, em que houve redução nos teores foliares de Mg2+ com o aumento das doses de gesso (Figura 4b). Zambrosi et al. (2007) também verificaram lixiviação de Mg2+ e reportaram que tal lixiviação foi devida à substituição do Mg2+ pelo Ca2+ nas cargas negativas do solo e que a presença do sulfato favorece a lixiviação desse cátion, na forma de MgSO40. Todo o Mg2+ lixiviado das camadas 0-0,10 e 0,10-0,20 m não ficou retido na camada de 0,20-0,40 m, ocorrendo lixiviação além dessa camada (Figura 3cd). A menor CTC e o menor teor de matéria orgânica na camada de 0,20-0,40 m (Quadro 1) possivelmente influenciaram na menor retenção de cátions nessa camada.







Com relação ao K+, foi verificada lixiviação apenas nas camadas de 0-0,10 m aos 12 meses e de 0,10-0,20 m aos seis meses (Figura 3ef). No entanto, não houve acúmulo do K+ lixiviado na camada de 0,20-0,40 m, o qual pode ter sido arrastado para profundidade além de 0,40 m. Não obstante, Wadt & Wadt (1999), em Latossolo Vermelho-Amarelo textura argilosa, também encontraram lixiviação de K+ nas camadas superficiais com a utilização de gesso.

Foi possível verificar aos seis meses após a aplicação de gesso a magnitude de solubilização e interferência nas características químicas do solo (Figuras 2 e 3). Tal solubilização e alteração nas características químicas do solo também foram constatadas por Quaggio et al. (1993), em que 18 meses após a aplicação do gesso praticamente todo o Ca2+ e SO42- adicionados foram lixiviados para profundidades maiores que 0,40-0,60 m.

O gesso aplicado proporcionou incremento no teor de S nas três profundidades (Figura 2ef), sendo aos seis meses em maior magnitude, mostrando a alta solubilidade do gesso e que a calagem antecipada proporcionou maior mobilidade do SO42- no perfil do solo. Nogueira & Melo (2003) observaram que o máximo teor de SO42- disponível no solo ocorreu aos 21 dias nas camadas de 0,0-0,20 e 0,20-0,40 m após a aplicação do gesso e a incorporação com gradagem leve. A solubilização rápida do gesso também foi identificada por Zambrosi et al. (2007), os quais verificaram maior concentração de SO42- na solução do solo carregado pela água da precipitação pluvial, concordando com este trabalho, em que a concentração de SO42- observada aos seis meses nas camadas do solo foi maior que aos 12 meses após a aplicação de gesso.

O gesso aplicado em sistema semeadura direta no Local 1 (c/Al) e no Local 2 (s/Al) mobiliza, dessa forma, nas camadas mais profundas cátions e enxofre, fato que melhora o enraizamento das plantas, favorece a ciclagem de nutrientes no solo e amplia a área de absorção de água, principalmente em situações de estresse hídrico, como observado por Roth et al. (1986), Borges (1997) e Soratto & Crusciol (2008b).

Para que não ocorra redução acentuada nos teores de Mg2+ e K+ em profundidade (Figura 3cf), pode-se sugerir a dose de 3.000 kg ha-1 de gesso em área com sistema semeadura direta em solo muito argiloso. Essa dose proporcionou maior redução no teor de Al3+ trocável (Figura 2cd), condizendo com os resultados encontrados por Sousa et al. (1996) em SPD; além disso, a dose de 3.000 kg ha-1 proporcionou o máximo de incremento no teor de S foliar para as culturas do trigo e da soja (Figura 4d), assim como o máximo de incremento no teor de K para a cultura da soja (Figura 4c) e acréscimo na produtividade da cultura do trigo (Figuras 4f).

Teor foliar

A aplicação de doses crescentes de gesso na cultura do trigo não interferiu significativamente no teor de Al no tecido foliar, mesmo a cultivar de trigo CD 104 sendo moderadamente sensível ao Al (Figura 4e). Segundo Haynes (1990), a cultura do trigo pode ter mecanismos de tolerância ao Al, como complexação de Al no citoplasma por ácidos orgânicos, armazenamento de Al no vacúolo e exsudação de quelatos ligantes, que ao ocorrerem nas raízes evitam que o Al atinja a parte aérea da planta. Assim, a cultivar CD 104, com a atuação de um entre esses mecanismos de tolerância ao Al nas raízes, foi suficiente para evitar o direcionamento de Al às folhas.

Na cultura da soja cultivar CD 214RR ocorreu, entretanto, aumento do teor de Al no tecido foliar em função das doses crescentes de gesso, visto que a aplicação deste proporcionou melhoria nas propriedades químicas das camadas subsuperficiais, fato que pode ter proporcionado aumento de raízes nessas camadas, onde a concentração do Al é maior, absorvendo-o mais intensamente, e o Al3+ é um cátion e compete com Ca2+, Mg2+ e K+ pelos sítios de absorção nas plantas. E mais, a tolerância ao Al3+ pode ocorrer por diversos mecanismos (Haynes, 1990), que no caso da cultura da soja, cultivar CD 214RR, pode estar relacionada ao armazenamento de Al no vacúolo, fato que evidência o aumento do teor foliar de Al nessa cultivar.

Na cultura da soja houve efeito linear crescente na adição das doses de gesso nos teores de Ca e Mg no tecido foliar (Figura 4ab). No Local 2 (s/Al) houve maiores teores de Ca e Mg no tecido foliar da cultura da soja, correlacionando com concentrações de Ca2+ e Mg2+ mais elevadas no solo (Quadro 1). Não obstante, o incremento do teor de Ca encontrado no tecido foliar da soja (Figura 4a) com o uso do gesso também foi verificado por Quaggio et al. (1993).

A redução na absorção de Mg no tecido foliar da cultura do trigo pode ser devida à alta solubilidade do gesso, pois propicia lixiviação de Mg2+ das camadas superficiais e principalmente aumento da relação Ca2+/Mg2+ com o incremento de Ca2+, fato que resulta em aumento na competição pelos sítios de absorção. Resultados semelhantes foram observados por Soratto & Crusciol (2008b) em experimento envolvendo gradagem e subsolagem dois anos antes do cultivo da aveia-preta e por Soratto & Crusciol (2007) com feijão em sistema semeadura direta, quando essas culturas foram submetidas à aplicação de doses de calcário dolomítico em detrimento da aplicação de gesso.

Caires et al. (2003) constataram, todavia, que o gesso proporciona redução de Mg2+ nas camadas superficiais, com acúmulo em camadas subsuperficiais em Latossolo Vermelho distrófico com 0,2 cmolc dm-3 de Mg2+ e redução do teor de Mg no tecido foliar da soja, visto que a lixiviação de Mg prejudicou a absorção desse nutriente pelas plantas, como ocorreu na cultura do trigo (Figuras 3cd e 4b). A deficiência de Mg encontrada por Caíres et al. (2003) com a aplicação de 3.000 a 9.000 kg ha-1 de gesso ocorreu em decorrência do baixo teor de Mg2+ no solo. Contudo, neste estudo esse problema foi minimizado devido ao alto teor de Mg2+ no solo, entre 1,64 e 1,98 cmolc dm-3 no solo com e sem Al.

A aplicação de gesso interferiu negativamente nos teores de Ca e Mg na cultura do trigo, enquanto a cultura da soja demonstrou ganhos significativos desses elementos no tecido foliar (Figura 4ab). Dessa forma, é necessário avaliar as características químicas do solo para a recomendação de gesso antes da cultura do trigo, pois o gesso prejudicou a absorção de Ca e Mg. Uma opção é a aplicação de gesso antes da instalação da cultura da soja, visto que esse insumo incrementou os teores dos nutrientes no tecido foliar dessa cultura.

O incremento do teor de K no tecido foliar da soja com o uso do gesso, alcançando teor máximo de 16,4 g kg-1 com a dose de 3.160 kg ha-1 de gesso, pode estar relacionado ao ponto de equilíbrio na relação entre Ca, Mg e K, em que ocorre intensa absorção de K pela cultura da soja, e a partir dessa dose de gesso inicia-se um aumento no teor de Ca2+ no solo, o qual prejudicaria a absorção de K. Quanto ao teor de K do trigo não houve efeito significativo, com teor médio de 19 g kg-1, valor abaixo do considerado adequado por Malavolta et al. (1997), mesmo com teores adequados de K no solo (Figuras 4c e 3ef). A absorção de K pode ter sido prejudicada pela menor precipitação pluvial durante a cultura do trigo (Figura 1).

Nessa cultura, pelo fato de ter sido instalada logo após a aplicação do gesso, com o aumento das doses houve redução nos teores de Ca, enquanto o K permaneceu inalterado. Todavia, como o teor de Ca2+ do solo no Local 2(s/Al) já estava alto (Quadro 1), o uso do gesso pode ter prejudicado a absorção do Mg na cultura do trigo, enquanto no Local 1(c/Al), como o teor de Ca estava mais baixo, ocorreu aumento do teor de Mg até 1.000 kg ha-1 de gesso e decréscimo a partir dessa dose (Figura 4ab).

Como a cultura do trigo tem menor CTC radicular, há favorecimento da retenção de cátions monovalentes como o K+, enquanto a cultura da soja apresenta maior CTC radicular e ocorre maior retenção de cátions polivalentes, como o Ca2+ e Mg2+. A diferença no comportamento da absorção de Ca, Mg e K nas culturas do trigo e da soja também foi observada entre espécies dicotiledôneas com maior CTC radicular e monocotiledôneas com menor CTC radicular, como relatado por Marschner (1995).

O aumento nos teores foliares de Ca e S na cultura da soja (Figura 4ad) também foi verificado em trabalho realizado por Silva et al. (1997) na cultura do algodoeiro, o que resultou também em ganhos de produtividade com a aplicação de 2.000 a 6.000 kg ha-1 de gesso. Não obstante, o incremento nos teores de Ca e S encontrados no tecido foliar de soja (Figuras 4a) com o uso do gesso também foi verificado por Quaggio et al. (1993). Todavia, o acréscimo nos teores de Ca e S verificados por Caires et al. (2002) proporcionou incremento na produtividade da cultura do trigo 20 meses após a aplicação de 3.000 a 9.000 kg ha-1 de gesso.

O incremento do teor de S no tecido foliar apresentou efeito significativo nas doses de gesso, corroborando os resultados obtidos por Nogueira & Melo (2003) na cultura da soja e de Caires et al. (2002) na cultura do trigo. Houve resposta quadrática para explicar o efeito do gesso no teor de S nas culturas do trigo e da soja. O teor máximo de S no tecido foliar do trigo foi de 9,68 g kg-1 com a adição de 3.300 kg ha-1 de gesso, considerado alto segundo Malavolta et al. (1997). A partir dessa dose, houve redução no teor de S na cultura do trigo, fato que pode estar relacionado à regulação nas plantas para evitar absorção de luxo de S. Segundo Marschner (1995), na parte aérea das plantas ocorre a assimilação de S na forma de glutationa, a qual pode atuar como sinalizador para regular a absorção de sulfato pelas raízes.

A soja apresentou comportamento semelhante ao do trigo quanto ao teor de S no tecido foliar em resposta às doses de gesso, visto que no Local 2 (s/Al) o teor máximo de 7,18 g kg-1 foi alcançado com a adição de 3.300 kg ha-1 de gesso, considerado alto segundo Malavolta et al. (1997). O acréscimo no teor de S foliar na cultura da soja também foi verificado por Tanaka & Mascarenhas (2002), com efeito linear até 6.000 kg ha-1 de gesso. Todavia, segundo esses autores, com a utilização de 0, 2.000, 4.000 e 6.000 kg ha-1 de gesso na cultura da soja ocorreram maiores respostas à aplicação de gesso em situações em que a camada subsuperficial apresentou deficiência de Ca e S e toxidez de Al, assim como observado no Local 1 (c/Al) deste trabalho, com incremento de S no tecido foliar em resposta à aplicação de 5.000 kg ha-1 de gesso. O teor de S no tecido foliar da soja, em ambos os locais, com a adição de gesso estava acima do teor adequado, que é de 4 g kg-1 (Malavolta et al., 1997).

Produtividade de trigo e de soja

A aplicação de doses crescentes de gesso agrícola não influenciou na produtividade das culturas de trigo e de soja, à exceção apenas da cultura do trigo no Local 1 (c/Al), a qual apresentou incremento linear crescente de produtividade, evidenciando a interferência da aplicação de gesso em solos com toxidez por Al3+, descrito por Pavan et al. (1984). É importante destacar que a baixa produtividade na cultura do trigo é decorrente de estiagens que aconteceram no Local 1 (c/Al) e no Local 2 (s/Al) no início do desenvolvimento da cultura, no mês de maio; e no florescimento, no mês de julho, além de problemas com excesso de chuvas na fase de colheita (Figura 1).

Cultivares de soja e trigo tolerantes ao Al apresentaram crescimento e desenvolvimento normais na presença de elevada saturação por Al3+ no solo, enquanto cultivares de trigo suscetíveis ao Al tiveram redução no desenvolvimento do sistema radicular, segundo Mascarenhas et al. (1995). Dessa forma, é possível supor que a menor produtividade obtida no Local 1 (c/Al) com a cultura do trigo pode estar relacionada com a presença de Al3+ trocável no solo, pois a cultivar CD 104 é moderadamente sensível ao Al3+; contudo, ocorreu aumento na produtividade no Local 1 (c/Al), com a aplicação de gesso. Caires et al. (2002) também constataram aumento da produtividade da cultura do trigo com o uso de gesso em solo com toxidez por Al, como observado no Local 1 (c/Al).

A produtividade da cultura da soja, com a variedade CD 214RR tolerante ao Al3+, não sofreu interferência da utilização das doses de gesso. Tal resultado também foi verificado por Quaggio et al. (1993) na cultivar IAC 11, Caires et al. (1998) nas cultivares BR 16 e FT Abyara, Caires et al. (1999) na cultivar FT 5, Caires et al. (2003) nas cultivares FT 5, FT Abyara e Embrapa 133, Caires et al. (2006) na cultivar CD 206 e Nogueira & Melo (2003) na cultivar IAC 8, mesmo havendo efeito significativo na melhoria das características químicas do subsolo. No entanto, Raij et al. (1994) observaram efeito significativo na produtividade da soja, cultivar IAC 12, com o uso de 400 a 10.000 kg ha-1 de gesso. Entretanto, Sousa et al. (1996) encontraram efeito significativo da produtividade das culturas do trigo e da soja, principalmente em situações de veranicos, devido ao crescimento de raízes profundas promovido pela aplicação de gesso.

O fato de a cultura da soja neste trabalho não sofrer interferência significativa da adição de gesso em sistema semeadura direta é explicado por Zambrosi et al. (2007), a partir de experimento realizado em sistema plantio direto com a aplicação de gesso. Esses autores observaram que as formas químicas de Al que mais aparecem na solução do solo são complexos de Al com ácidos orgânicos dissolvidos e, em menor proporção, AlSO4+. Não obstante, a importância do gesso agrícola em amenizar os efeitos fitotóxicos do Al parece ser de menor importância em solos sob SPD, devido à intensa complexação desse cátion com compostos hidrossolúveis de baixo peso molecular, como evidenciado por Franchini et al. (2001, 2003), os quais têm origem na decomposição de resíduos vegetais e na exsudação radicular. Assim, o Al3+ não chega a causar toxidez à cultura da soja, fato também constatado por Silva et al. (1984b), em trabalho no qual compararam o aprofundamento do sistema radicular das culturas de soja e sorgo em solo com alta saturação por Al3+.

Segundo Neis et al. (2010), em Latossolo Vermelho distrófico o sistema plantio direto apresentou maior produtividade de grãos de soja que o cultivo mínimo, independentemente da dose de gesso, mesmo com incremento nos teores de Ca e S. Contudo, a adição de gesso em cultivo mínimo proporcionou incremento da produtividade de soja até a dose de 6.000 kg ha-1. Dessa forma, a utilização de gesso em sistema semeadura direta pode suprir nutrientes e reduzir a toxidez por Al trocável nas camadas subsuperficiais, como observado neste trabalho, com aumento de Ca e S na cultura da soja, S na cultura do trigo e aumento da produtividade da cultura do trigo, dispensando a interferência de manejos mais agressivos, como o revolvimento do solo para incorporação do gesso.

CONCLUSÕES

1. Doses de gesso de 1.000 a 5.000 kg ha-1 resultaram em aumento dos teores de Ca2+ e SO42- nas profundidades do solo de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, um ano após a aplicação em solo com e sem Al3+.

2. Houve redução do Al trocável em Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa com Al3+ com a aplicação de 3.000 kg ha-1 de gesso.

3. O uso do gesso em doses de 1.000 a 5.000 kg ha-1 proporcionou redução linear de K+ até 0,10 m e de Mg2+ até 0,40 m de profundidade do solo, um ano após a sua aplicação, em ambas as áreas, com ou sem Al3+.

4. A aplicação de gesso aumentou os teores foliares de Ca, Mg, K, S e Al na cultura da soja e reduziu os teores de Ca e Mg na cultura do trigo, tanto em solo com Al3+ quanto em solo sem Al3+.

5. O gesso proporcionou incremento do teor foliar de S nas culturas do trigo e da soja com a dose máxima de 3.300 kg ha-1 no solo sem Al3+ e em solo com Al3+ com 5.000 kg ha-1 na cultura da soja e 3.300 kg ha-1 na cultura do trigo.

6. O uso do gesso aumentou a produtividade do trigo, cultivar CD 104, em solo com Al3+, mas não influenciou na produtividade de soja em ambas os solos, com ou sem Al3+.

AGRADECIMENTOS

À Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES), e Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná (Fundação Araucária), pela concessão de bolsas de estudo.

LITERATURA CITADA

  • 1
    Parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor apresentada à Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Campus Marechal Cândido Rondon - UNIOESTE. Recebido para publicação em 17 de agosto de 2010 e aprovado em 11 de agosto de 2011.
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    1 Parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor apresentada à Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Campus Marechal Cândido Rondon - UNIOESTE. Recebido para publicação em 17 de agosto de 2010 e aprovado em 11 de agosto de 2011.

    Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      02 Dez 2011
    • Data do Fascículo
      Out 2011

    Histórico

    • Recebido
      17 Ago 2010
    • Aceito
      11 Ago 2011
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