EFEITO RESIDUAL DE FERTILIZANTES FOSFATADOS PARA O ARROZ: AVALIAÇÃO DO FÓSFORO NA PLANTA E NO SOLO POR DIFERENTES EXTRATORES

RESIDUAL EFFECT OF PHOSPHATE FERTILIZERS FOR RICE: EVALUATION OF PHOSPHORUS IN PLANTS AND IN SOIL BY DIFFERENT EXTRACTANTS

EFEITO RESIDUAL DE FERTILIZANTES FOSFATADOS PARA O ARROZ: AVALIAÇÃO DO FÓSFORO NA PLANTA E NO SOLO POR DIFERENTES EXTRATORES

Carla Rossi¹; Ana Rosa Martins dos Anjos¹; Monica Sartori de Camargo¹; Oscarlina Lucia Santos Weber¹; Silvia Imhoff; Eurípedes Malavolta^2,*

¹Pós-graduandos em Solos e Nutrição de Plantas-ESALQ/USP, C.P. 9, CEP: 13400-970 - Piracicaba, SP.

²Centro de Energia Nuclear na Agricultura/USP, C.P. 96, CEP: 13400-970 - Piracicaba, SP.

RESUMO: O objetivo foi avaliar o efeito residual de fertilizantes fosfatados e a eficiência de extratores químicos na avaliação da disponibilidade de fósforo no solo e estudar o aproveitamento do fósforo dos adubos fosfatados. Quatro fontes de P (Superfosfato Triplo, Termofosfato Yoorin, Fosfato Natural da Carolina do Norte e Fosfato Natural de Arad) e três doses (50, 100 e 200 mg dm^-3) foram aplicadas em Latossolo Vermelho Amarelo, onde foram cultivadas plantas de arroz. Houve efeito residual das doses de fósforo aplicadas, resultando em aumento de matéria seca; o teor de fósforo extraído do solo aumentou com as doses de fósforo; o extrator Mehlich 1 apresentou maiores valores de P para os fosfatos naturais. Para as fontes solúveis, a resina extraiu mais fósforo, sendo similar ao Mehlich 1; o valor E correlacionou-se com a matéria seca para o fosfato Carolina do Norte, fosfato Arad e termofosfato Yoorin; todos os extratores foram eficientes e similares para avaliar a disponibilidade de fósforo para a planta; além de se considerar os diversos extratores, é necessário considerar a fonte utilizada.

Palavras-chave: fertilizantes fosfatados, fósforo, arroz, extratores

RESIDUAL EFFECT OF PHOSPHATE FERTILIZERS FOR RICE: EVALUATION OF PHOSPHORUS IN PLANTS AND IN SOIL BY DIFFERENT EXTRACTANTS

ABSTRACT: The objective of this study was to evaluate residual effects of phosphate fertilizers (triple superphosphate, Yoorin thermophosphate, North Caroline rock phosphate and Arad rock phosphate) and the efficiency of chemical phosphorus extractants. The fertilizers were applied to pots using a Xantic Ferralsol and three levels of phosphorus (50, 100 e 200 mg dm^-3). Pots were planted with rice. Phosphorus rates increased both dry matter and phosphorus accumulation; triple superphosphate had the highest values of dry matter; Mehlich 1 was the best extractant to evaluate rock phosphates while the resin method was for soluble fertilizers. Soil phosphorus values estimated using Mehlich 1 and 3 and resin extraction were well correlated among themselves and gave similar results. The "E value" was correlated with dry matter to North Caroline phosphate, Arad phosphate and Yoorin termophosphate. All extractants were efficient and similar.

Key words: phosphate fertilizers, phosphorus, rice, extractants

INTRODUÇÃO

O fósforo é um dos nutrientes mais importantes às plantas, apesar das necessidades das plantas serem relativamente pequenas quando comparadas com outros macronutrientes. Contudo, para prevenir a deficiência deste nutriente é necessária a aplicação de grande quantidade de fósforo devido a capacidade do solo em reter o elemento em formas pouco solúveis, não prontamente disponíveis às plantas. Em consequência das quantidades elevadas de adubo fosfatado aplicadas, parte deste P pode se tornar disponível às plantas com o passar do tempo, constituindo efeito residual.

Um problema muito comum do uso de fontes de P é a escolha de extratores que estimem com precisão a quantidade de P do solo que as plantas são capazes de absorver. Esse é um aspecto relevante e deve ser levado em consideração ao se determinar a necessidade de adubação. Segundo Muniz et al., 1987, as quantidades variáveis de P disponível, determinadas com diferentes extratores químicos, num mesmo solo, decorrem da composição desses extratores e dos diferentes modos de extração das formas de fósforo, as quais são responsáveis pela maior ou menor sensibilidade do extrator ao fator capacidade.

Como os métodos químicos convencionais de análise de P não consideram as formas inorgânicas de P nos solos, que mais contribuem para o P "disponível" às plantas, verifica-se uma falta de seletividade dos extratores na dissolução dos fosfatos do solo. Isso tem levado à uma variação dos resultados da análise do P residual e nativo "disponível" para as plantas (Barbosa Filho et al., 1987).

Os estudos efetuados em casa-de-vegetação ou no campo sugerem que ainda não se conseguiu obter um método apropriado para estimar o teor de P disponível no solo às plantas em todas as situações. Atualmente, no Brasil, são utilizados na rotina dos laboratórios de análise de solos, basicamente dois métodos de análise da disponibilidade de P em solos, Mehlich 1 e a resina trocadora de íons.

O extrator Mehlich 1 é recomendado para solos com predominância de caulinita na fração argila, de baixa capacidade de troca de cátions e baixo pH (Kamprath & Watson, 1980). Este método oferece uma avaliação satisfatória em relação à reserva de P disponível, mesmo apresentando algumas falhas na determinação do P adicionado (Anghinoni & Bohnen, 1974). A resina trocadora de íons não utiliza qualquer reagente químico, extraindo em princípio apenas as formas solúveis e lábeis de P (Raij, 1978).

Além destes dois extratores, atualmente é empregado o extrator Mehlich 3, menos ácido, reduzindo o problema de superestimação do P disponível às plantas, quando adubadas com fosfatos naturais não reativos, comumente observado com o uso de Mehlich 1. O uso do Mehlich 3 vem sendo considerado um dos procedimentos mais apropriados e econômicos para a análise de solo em laboratório, devido a sua capacidade de extrair do solo simultaneamente os nutrientes P, K, Ca, Mg, B, Cu, Fe, Mn, Na e Zn (Tran et al., 1990).

O valor E é uma outra forma de estimar a quantidade de P na superfície dos colóides e na solução do solo, trocável com o íon quimicamente idêntico ³²P, adicionado na solução (Mcauliffe et al.,1948).

Os objetivos do presente trabalho são avaliar o efeito residual de fertilizantes fosfatados no rendimento de matéria seca e acúmulo de P nas plantas de arroz e determinar a eficiência de extratores químicos atualmente utilizados e do valor E na avaliação da disponibilidade de fósforo no solo, correlacionando os resultados obtidos pelos diferentes extratores com a produção de matéria seca e absorção de P pela planta.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em casa de vegetação no Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP) - Piracicaba-SP, utilizando-se um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico, textura média, acondicionado em vasos de 5 L de capacidade. As características químicas iniciais do solo foram: pHCaCl₂=3,7; m.o.=20,3 g dm^-3; P=4,0 mg dm^-3; K=1,1, Ca=3,0, Mg=2,3, Al=21,7, H+Al=98,3, SB=6,3 e CTC=10,47 mmol_c dm^-3; V= 6 % e m=78%.

O experimento consistiu no cultivo de arroz (Oryza sativa) cv. IAC 165, em unidades experimentais submetidas a dois cultivos anteriores com forrageiras. Por ocasião do 1^ocultivo, com centrosema (Centrosema pubescens), foi efetuada calagem com calcário dolomítico para elevar a saturação por bases a 60% e uma adubação de manutenção com K e micronutrientes, além de uma fertilização fosfatada em quatro doses de P: 0, 50, 100, 200 mg dm^-3 de P total, utilizando-se quatro fontes do elemento - superfosfato triplo (ST), termofosfato Yoorin (TY), fosfato natural da Carolina do Norte (FCN) e fosfato natural de Arad (FA). No 2^o cultivo, com braquiária (Brachiaria decumbens), realizou-se adubação suplementar de 150 mg dm^-3 de N e K, dividida em três aplicações.O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 4 (4 doses e 4 fontes), com três repetições.

Retirou-se uma amostra de terra de aproximadamente 50 g de cada vaso, antes da semeadura do arroz, a qual foi acondicionada em frasco de vidro de 100 mL, que foi utilizada para as determinações de teor de P. O solo de cada vaso recebeu 50 mg de N e K na forma de NH₄NO₃ e KCl, respectivamente. Em 10/03/1997 procedeu-se a semeadura de 10 sementes de arroz, realizando-se posteiromente um desbaste, ficando seis plantas por vaso. Os vasos foram irrigados diariamente, mantendo-se o solo com 60% do poder de embebição, através de pesagens. Aos 30 dias após a germinação foram colhidas 3 plantas em cada vaso, que foram secas, pesadas e moídas para análise. As plantas restantes receberam adubação de N em cobertura, aos 30 e 60 dias após a germinação.

Os teores de P dos adubos fosfatados utilizados no trabalho foram analisados conforme o Lanarv (1988) e encontram-se na TABELA 1.

O P disponível no solo foi avaliado por três extratores: método da resina trocadora de íons (Raij et al., 1986); Mehlich 1 (Embrapa, 1989), Mehlich 3 (Mehlich, 1984). Para avaliar o comportamento desses extratores, realizou-se a correlação entre os teores de P extraídos do solo, valor E, produção de MS da parte aérea e acúmulo de P na planta, para cada fonte de P aplicada.

Para determinação do valor de diluição isotópica (valor E) foram utilizados 5 g de terra e agitados em Erlenmeyer de 125 ml arrolhado, com 50 ml de solução contendo ³¹P e ³² P (0,5 ; 1; 2; 2,5; 4; 8; 16; 32 e 64 mg kg^-1) e uma gota de clorofórmio. A agitação do material foi realizada durante 16 horas em agitador horizontal e movimento circular. Após a agitação, as soluções foram separadas do solo por filtração a vácuo. Do extrato obtido, 10 ml foram passados para frascos apropriados juntamente com 10 ml de água destilada, procendendo-se a detecção em um sistema de circulação líquida beckman LS-230, através do efeito Cerenkov. Do restante do extrato, retirou-se uma alíquota de 4 ml, acrescentando-se 0,5 ml de reativo sulfo-bismuto-molíbdico e 0,5ml de solução de ácido ascórbico 6 %. Após 30 minutos, determinou-se a intensidade da cor em fotocolorímetro (filtro 660 nm). Com os resultados de atividade e concentração da solução, calculou-se o valor E, segundo Russel et al. (1954). As soluções de fósforo foram preparadas pela dissolução de 281,5 ml de fosfato monobásico de potássio em 1001 ml de água destilada, acrescentando antes de completar o volume 1,425 mCi de ³²P de forma que essa solução tivesse a concentração de 64 mg kg^-1. A partir dessa solução, foram obtidas as demais concentrações por diluição (Carmello, 1980).

Os parâmetros avaliados na planta foram a produção de matéria seca da parte aérea, o teor de P através de digestão nítrico-perclórica, segundo metodologia citada por Malavolta et al. (1989).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Matéria seca: A produção de matéria seca da parte aérea do arroz não foi influenciada pelas fontes de P aplicadas, não sendo observado também o efeito da interação entre doses e fontes de P. Os resultados obtidos diferem dos encontrados por Moreira (1997) que trabalhou anteriormente com mesmo solo e tratamentos e utilizando a centrosema. Ele verificou que as produções obtidas com FCN e FA foram inferiores às obtidas com as fontes solúveis, estas últimas não diferindo entre si.

Fageria et al. (1991), ao estudarem o efeito residual de fontes e doses fosfatadas, verificaram que, inicialmente, o arroz respondeu às doses e fontes de P, com o ST proporcionando maior produção de MS e rendimento de grãos do que os fosfatos naturais brasileiros, de baixa solubilidade. Com cultivos sucessivos, entretanto, o efeito de doses e fontes de fósforo aparentemente desapareceu, ilustrando a importância da condução de experimentos com fertilizantes durante vários anos para superar problemas associados com fatores climáticos e sazonais de cultivos isolados.

O rendimento de matéria seca (MS) foi incrementado com as doses de P aplicadas. A produção de MS foi ajustada ao modelo quadrático, utilizando-se a média de todas as fontes (Figura 1). A produção máxima estimada de matéria seca (MS) foi de 3,66 g vaso^-1, obtida com 164,3 mg dm^-3 P. Resposta semelhante à adubação fosfatada foi observada por Rocha Beltrán (1994), que trabalhando com fontes e doses de P em arroz, também constatou aumento na produção de matéria seca de arroz com as doses de P. Ressalta-se, entretanto, que o autor apresenta resultados somente de um cultivo, não tendo realizado análise do efeito residual da adubação fosfatada.

Figura 1
- Produção de matéria seca da parte aérea (MS) do arroz em função das doses de P aplicadas (média das quatro fontes).

Fósforo absorvido pela planta: A quantidade total de P absorvido pelas plantas apresentou interação entre fontes e doses, apesar das plantas não apresentarem diferenças significativas quanto à produção de MS e teor de P entre as fontes utilizadas.

Os dados de acúmulo de P em função das doses aplicadas, para as diferentes fontes, ajustaram-se a modelos de regressão polinomial linear, exceto os de TY, que se ajustou a um modelo quadrático. Conforme a Figura 2, o ST causou maior acúmulo de P, seguido de FCN, FA e TY, sendo estes resultados concordantes com as tendências observadas quanto às produções de MS (ST > FA @ FCN > TY) e teores de P na planta (ST > FCN > TY > FA).

Resultados anteriores obtidos com leguminosas forrageiras, cultivadas no mesmo solo e tratamentos, indicam que o TY foi a fonte que proporcionou maior acúmulo de P, seguido de ST, FCN e FA (Moreira, 1997). Comparando-se com os resultados obtidos no presente experimento, verifica-se que o ST garantiu um acúmulo de P superior ao de outras fontes, ao contrário de TY, que teve o menor acúmulo. Conclui-se, portanto, que o ST mostrou elevado efeito residual, diferentemente do TY, cujo efeito residual foi menor, com as fontes de fosfato natural apresentando efeito intermediário. Estes resultados são discordantes da maioria dos resultados citados em literatura, nos quais, o efeito residual do ST é, normalmente, muito baixo (Sanzonowicz et al., 1987; Fageria et al., 1991), concordando, contudo, com revisão apresentada por Bolland & Gilkes (1990) em solos australianos, na qual mostrou que os fosfatos naturais possuem baixo valor residual e eficiência relativa.

Teor de fósforo disponível no solo quantificado por diferentes extratores: Para a avaliação do efeito residual dos fertilizantes fosfatados e a eficiência de extratores químicos na determinação do fósforo disponível no solo, foram quantificados os teores de P no solo, em função das doses de P aplicadas para cada fonte (TABELAS 2 e 3).

Não houve diferença entre o P extraído pelos extratores, para as diferentes fontes, nos tratamentos sem aplicação de P (dose 0). As quantidades extraídas por Mehlich 1, Mehlich 3, resina e valor E foram, respectivamente: 1,9; 2,7; 3,7 e 18,2 mg P dm^-3.

O extrator Mehlich 1 apresentou maiores valores de P extraído para os fosfatos naturais, comparativamente aos métodos Mehlich 3 e resina. Em função da adubação com fosfato não reativo parcialmente acidulado, a solução extratora de Mehlich 1, pelo seu caráter ácido, solubilizou fosfato de Ca, fornecendo valores elevados de P extraído (TABELA 4). Segundo Oliveira (1986), Raij et al. (1986), Raij (1989), Holanda et al., (1995) e Moreira (1997), quando são utilizados extratores ácidos em solos adubados com fosfatos naturais, os valores encontrados são maiores que o disponível.

Pela TABELA 2, verifica-se que o extrator Mehlich 3 apresentou menores valores de P disponível, quando comparado aos demais métodos estudados, também observado por Moreira (1997). Constata-se também que, embora a resina tenha extraído mais fósforo disponível que os demais extratores para as fontes solúveis (ST e TY), os valores observados foram praticamente semelhantes aos determinados com o Mehlich 1. Tal fato é confirmado observando-se a alta correlação positiva entre esses dois extratores (TABELA 4), ao contrário do indicado por Raij et al. (1984).

O teor de P extraído pelos métodos valor E, Mehlich 1, Mehlich 3 e Resina nas amostras de solo coletadas após cultivos com leguminosas e gramíneas forrageiras, antes do cultivo do arroz, aumentou de forma linear e quadrática com o aumento das doses de P aplicadas, obtendo-se elevado coeficiente de determinação entre o P aplicado e o P extraído, para os extratores utilizados (TABELA 3), corroborando os resultados de Oliveira (1986), Corrêa & Haag (1993) e Rocha Beltrán (1994). As diferenças observadas na capacidade de extração do P adicionado são devidas aos diferentes processos de ação destes métodos.

De modo geral, independentemente de extratores, tratamentos cuja fonte de P era o FA tiveram maiores teores de P disponível no solo, ao contrário do ocorrido na planta (Figura 2). Isto indica que os extratores utilizados para quantificar o P no solo para o FA não forneceram resultados apropriados da disponibilidade de P para a planta, ou que algum outro fator interferiu na absorção de P da planta. Por outro lado, o TY mostrou teores mais baixos de P disponível no solo, os quais foram condizentes com os valores observados na planta. Assim, para se estimar adequadamente a disponibilidade de fósforo para a planta, é necessário considerar os diversos extratores, bem como a fonte, solo e a planta utilizada, visto que eles podem apresentar comportamentos diferentes em função da interação desses fatores.

Correlação entre extratores, valor E, P absorvido e MS: Considerando-se as fontes separadamente, observa-se que o valor E correlacionou-se melhor (TABELA 4) com a produção de MS para o FCN, FA e TY, enquanto que, para o P absorvido, os valores encontrados para o FCN foram semelhantes entre os métodos. O extrator Mehlich 3 apresentou alta correlação com o P absorvido para as demais fontes (FA, ST e TY), e também para MS do ST.

Os valores elevados de correlação observados principalmente entre os extratores de P no solo, e também destes com produção de MS e acúmulo de P pelo arroz estão concordantes com resultados de Oliveira (1986), Corrêa & Haag (1993), Rocha Beltrán (1994) com Mehlich 1 e resina. Moreira (1997), utilizando os métodos Mehlich 1 e 3 e resina, no mesmo solo deste experimento, cultivado com forrageiras, também encontraram resultados semelhantes.

Pode-se, assim, em virtude da elevada correlação apresentada entre os extratores e P absorvido na planta, inferir que os mesmos foram eficientes e similares na avaliação do P disponível. Estes resultados corroboram os obtidos por Brasil (1994), Silveira et al. (1996) e Moreira (1997). Vários autores, contudo, não encontraram correlações significativas e elevadas entre o extrator Mehlich 1 e acúmulo de P e produção de MS de arroz (Grande et al., 1986; Fageria et al., 1991), mas os teores de P disponível extraídos por resina estiveram estreitamente relacionados com os parâmetros da planta (Grande et al., 1986).

Analisando-se os teores de P disponíveis no solo para as fontes e doses aplicadas, pode-se afirmar que estas não foram limitantes ao aumento da produção de MS do arroz, uma vez que estão dentro das faixas consideradas adequadas a este nutriente (Embrapa, 1989; Raij et al., 1996).

CONCLUSÕES

- Houve efeito residual das doses de fósforo aplicadas, o que resultou um aumento na produção de matéria seca do arroz.

- O teor de fósforo extraído do solo pelos extratores aumentou com as doses crescentes de fósforo.

- O extrator Mehlich 1 apresentou maiores valores de P disponível para os fosfatos naturais. Para as fontes solúveis, a resina extraiu mais fósforo que, no entanto, foi similar ao extraído pelo Mehlich 1.

- O valor E correlacionou-se melhor com a produção de MS para o FCN, FA e TY .

- De modo geral, todos os extratores foram eficientes e similares na avaliação do P disponível.

- Para se estimar a disponibilidade de fósforo para a planta, além de se considerarem os diversos extratores, é necessário considerar a fonte utilizada.

Recebido para publicação em 03.10.97

Aceito para publicação em 25.11.98

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Jun 1999
• Data do Fascículo
  1999

Histórico

• Recebido
  03 Out 1997
• Aceito
  25 Nov 1998