576 Santos et al.

Ciência Rural, v.38, n.2, mar-abr, 2008.

Ciência Rural, Santa Maria, v.38, n.2, p.576-586, mar-abr, 2008

ISSN 0103-8478

RESUMO

A compreensão dos fenômenos básicos dadinâmica do fósforo no solo é importante para a tomada dedecisão sobre a necessidade de adição e para a definição dasdoses e dos modos de aplicação de fertilizantes fosfatados. Asformas e o grau de labilidade do fósforo variam com ascaracterísticas e propriedades do solo. Em solos jovens, osfosfatos de cálcio são os principais fornecedores de fósforo aosorganismos vivos. Por outro lado, em solos altamenteintemperizados, a biociclagem dos fosfatos orgânicos assumegrande importância na manutenção da biodisponibilidade,embora não seja suficiente para a obtenção da máximaprodutividade econômica das culturas comerciais. Nos solostropicais e subtropicais cultivados, o controle dos teores defósforo em solução é feito predominantemente pelo fosfatoadsorvido aos grupos funcionais dos colóides inorgânicos. Odiagnóstico da disponibilidade de fósforo é feito pela análisede solos por diferentes metodologias, cada uma com suasvantagens e limitações. A tomada de decisão em adicionar ounão fosfatos ao solo e a definição da dose a ser aplicadadependem muito mais da calibração, baseada na relação entreos teores de fósforo extraídos e a produtividade das plantas, doque do método de extração. A elevação dos níveis dedisponibilidade de fósforo até a faixa ótima pode ser feita deforma corretiva ou gradativa. A adubação corretiva comincorporação em todo o volume de solo é mais eficiente e,talvez, a única alternativa para a correção da carência defósforo do solo das camadas subsuperficias. A aplicaçãosuperficial de fertilizantes fosfatados no sistema plantio diretoparece não ser uma boa alternativa econômica e pode setornar um problema ambiental. Desse modo, devem-seintensificar as pesquisas enfocando, entre outras: (a) as fraçõesde fósforo no solo e a produtividade das culturas; (b) as formasde aplicação dos fertilizantes fosfatados no solo sob sistemaplantio direto; (c) as relações entre a disponibilidade de fósforo

nas camadas subsuperficiais (abaixo de 10cm), a presença dealumínio trocável e de camadas compactadas e (d) omonitoramento constante das transferências de fósforo dossolos aos sistemas aquáticos.

Palavras-chave: adsorção e dessorção de fósforo, colóides,métodos de análise, produtividade.

ABSTRACT

The basic phenomena of phosphorus dynamics insoil is important to define the rate and application manners ofphosphates fertilizers. The forms and availability of phosphorusvary with the soil characteristics and properties. In young soils,the calcium phosphates are the main source to organisms. Onthe other hand, in highly weathered soils the organicphosphorus cycling assumes great importance in themaintenance of the biological bioavailability, although it isinsufficient to economical crop productivity. In tropical andsubtropical cultivated soils, the soil phosphorus in solution iscontrolled by phosphorus adsorbed at functional groups ofinorganic colloids. The phosphorus diagnosis is made by soilsanalysis at different methodologies, each one with theiradvantages and limitations. The decision on adding phosphateand to the rate define is more dependent on the calibrationbetween the value extracted with the crop yield than theextraction method. The elevation of phosphorus availabilitycan be made in corrective or gradual addition. The correctivefertilization is more efficient, and maybe the only alternative,for phosphorus deficiency correction in deeper soil layers. Thecorrection of phosphorus deficiency in deeper layers after theno-tillage system adoption is difficult. The superficial phosphateapplication in no-tillage seems not to be a good economicalalternative and can become an environmental problem. Theresearch must be intensified focusing among others: (a)phosphorus fractions in soil and crop yield; (b) phosphates

- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA -

IDepartamento de Solos, Centro de Ciências Rurais (CCR), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), 97105-900, Santa Maria,RS, Brasil. Email: danilo@ccr.ufsm.br. *Autor para correspondência.

IICentro Educacional do Oeste, Universidade Estadual de Santa Catarina (UDESC), Chapecó, SC, Brasil.

Fatores que afetam a disponibilidade do fósforo e o manejo da adubação fosfatadaem solos sob sistema plantio direto

Danilo Rheinheimer dos Santos*I Luciano Colpo GatiboniII João KaminskiI

Factors affecting the phosphorus availability and the fertilization managementin no-tillage system

Recebido para publicação 05.04.06 Aprovado em 27.06.07

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fertilizers application in no-tillage system; (c) relation ofphosphorus availability with exchangeable aluminum andcompacted soil layers in soil deep; (d) monitoring of transferredphosphate from soil to aquatic systems.

Key words: phosphorus adsorption and desorption, colloids,analysis methods, yield.

INTRODUÇÃO

O fósforo ocorrente no solo, de interesseagronômico ou ambiental, é constituído porcompostos derivados do ácido ortofosfórico e,menos comumente, dos pirofosfatos. Os mineraisprimários fosfatados comuns em rochas são asapatitas, de onde são liberados durante aintemperização, resultando em minerais secundáriosmais estáveis termodinamicamente, ou incorporadosa compostos orgânicos biologicamente.

A dinâmica do fósforo no solo estáassociada a fatores ambientais que controlam aatividade dos microrganismos, os quais imobilizam ouliberam os íons ortofosfato, e às propriedades físico-químicas e mineralógicas do solo. Assim, em solosjovens e nos moderadamente intemperizados, como osVertissolos, Chernossolos e os Neossolos, ainda ocorrefósforo em minerais primários, mas a maior parte desteelemento se encontra na forma orgânica (Po), ou naforma mineral (Pi), adsorvida fracamente aos mineraissecundários. Nos solos altamente intemperizados,como os Latossolos, predominam as formas inorgânicasligadas à fração mineral com alta energia e as formasorgânicas estabilizadas física e quimicamente. Deacordo com o maior ou menor grau de estabilidadedestes compostos, são enquadrados como fosfatoslábeis e não-lábeis. A fração lábil é representada peloconjunto de compostos fosfatados capazes de reporrapidamente a solução do solo, quando ele é absorvidopor plantas ou por microrganismos. Por isso, as fraçõesmais lábeis são dependentes do grau de intemperizaçãodo solo, da mineralogia, da textura, do teor de matériaorgânica, das características físico-químicas, daatividade biológica e da vegetação predominante(WALKER & SYERS, 1976; CROSS & SCHLESINGER,1995). Assim, os processos geoquímicos e biológicostransformam os fosfatos naturais em formas orgânicase inorgânicas estáveis e transferem o fósforo entre oscompartimentos do ambiente.

Esta revisão apresenta uma discussão sobreas diferentes formas e a dinâmica do fósforo no solo, apredição de sua disponibilidade e as possibilidades decorreção de sua deficiência pela adição de fertilizantes,com ênfase no sistema plantio direto.

Formas e dinâmica de fósforo no soloEm termos práticos, a divisão das formas de

fósforo no solo é fundamentada nos extratores usadospara estimá-las. CHANG & JACKSON (1957)desenvolveram um método de fracionamento dasformas de fósforo, que estabeleceu as bases para a suaidentificação de acordo com o extrator usado paraacessá-las. A partir daí, foi dada maior ênfase a estudosque identificavam a predominância de determinadafração no solo e a contribuição daquelaspreferencialmente absorvidas pelas plantas (NOVAIS& SMYTH, 1999). No entanto, deve ser destacado quenem todas as formas são passíveis de quantificaçãocom a exatidão desejada, pois não há limites nítidosentre elas. Isso é decorrente de sua distribuição emampla faixa de forças de retenção, em diferentes gruposfuncionais, resultantes do grau de intemperismo a quefoi submetido o material que deu origem ao solo.

Para entender a sua dinâmica, o fósforo dosolo é dividido em dois grandes grupos, fósforoinorgânico (Pi) e fósforo orgânico (Po), dependendoda natureza do composto a que está ligado. O grupodo Pi pode ser separado em duas partes, o fósforo dosminerais primários e o fósforo adsorvido. Ele compõeum intrincado grupo de fosfatos inorgânicos, formandodiferentes compostos e com diferentes graus deestabilidade química. Pode ser encontrado ligado aosgrupos funcionais silanol e aluminol das arestas dasargilas silicatadas e nos R-OH dos oxihidróxidos deferro e alumínio e, inclusive, adsorvido à matériaorgânica do solo através de pontes de cátions. Aadsorção do fosfato aos oxihidróxidos de ferro ealumínio ocorre, principalmente, nas formas de baixacristalinidade e com alto desbalanço de cargas. Estaadsorção se dá nos sítios ácidos de Lewis, onde osgrupos OH e OH2

+ ligados mono e tricordenadamenteao metal (Fe ou Al) são trocados pelo fosfato,caracterizando o fenômeno de troca de ligantes(BARROW, 1983). O fosfato pode ligar-se em formasmonodentadas, em que um oxigênio do fosfato é ligadoao metal; bidentadas, em que dois oxigênios são ligadosao metal; e binucleadas, em que dois oxigênios dofosfato são ligados a dois átomos do metal. A energiade ligação é crescente para os compostosmonodentados, bidentados e binucleados e apossibilidade de dessorção do fosfato aumenta naordem inversa (PARFITT, 1989). Com o passar dotempo, pode ocorrer o “envelhecimento” do fósforoadsorvido, cujas ligações tendem à especificidade,formando compostos binucleados ou ainda apenetração do fosfato nas imperfeições do mineralcristalizado. Isso resulta em maior estabilidade e menorpossibilidade de dessorção do fosfato. A magnitude

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da adsorção depende da quantidade de constituintescom capacidade de adsorver moléculas neutras oucarregadas eletricamente. Nos solos de regiõestropicais e subtropicais, os óxidos de ferromalcristalizados, a quantidade de alumínio substituindoferro e, em menores quantidades, os óxidos bem-cristalizados e a caulinita são os principais responsáveispor esse fenômeno.

O fósforo orgânico pode constituir de 5 a80% do fósforo total do solo e, nos solos tropicais, éfonte de fósforo às plantas e deve ser levado emconsideração em estudos envolvendo a sua dinâmicae a biodisponibilidade (RHEINHEIMER &ANGHINONI, 2003). O fósforo orgânico é origináriodos resíduos vegetais adicionados ao solo, do tecidomicrobiano e dos produtos de sua decomposição(RHEINHEIMER et al., 2000a; CONTE et al., 2002 e 2003;MARTINAZZO et al., 2007). A grande variedade decompostos orgânicos no solo faz com que mais dametade das formas de fósforo orgânico ainda nãotenham sido identificadas. As principais formas jáidentificadas são os fosfatos de inositol, que compõemde 10 a 80% do fósforo orgânico total, os fosfolipídios(0,5 a 7%), ácidos nucléicos (~3%) e outros ésteres-fosfato (>5%). A estabilidade destes compostosdepende de sua natureza e de sua interação com a fraçãomineral, pois são usados como fonte de carbono eelétrons pelos microrganismos, cujo resultado é a suamineralização e disponibilização do fósforo. Algunscompostos, como ácidos nucléicos e fosfolipídios comligação diéster, possuem estrutura química que facilitasua decomposição, sendo facilmente mineralizáveis e,por isso, as quantidades armazenadas no solo sãopequenas. Já os fosfatos monoésteres, como o fosfatode inositol, apresentam alta energia de ligação com aestrutura química da molécula e alta carga residual, oque lhes confere facilidade de interação com osconstituintes inorgânicos do solo. Isso dificulta amineralização e favorece o acúmulo no solo, sendo debaixa labilidade e disponibilidade às plantas(RHEINHEIMER et al., 1999 e 2002).

Assim, sob o ponto de vista da fertilidadedo solo, independentemente da natureza química, ofósforo é dividido de acordo com a facilidade com querepõe a solução do solo. A separação do fósforo emformas lábeis, moderadamente lábeis e não lábeis,mesmo que essa subdivisão seja imprecisa, ajuda noentendimento da dinâmica da disponibilidade dofósforo. Para estudos do acúmulo e dessorção dessasformas de fósforo de acordo com sua labilidade,diversos autores têm utilizado a técnica defracionamento proposta por HEDLEY et al. (1982). Essausa, seqüencialmente, extratores com diferentes forças

de extração, os quais removem Pi e Po das formas maisfracamente retidas até as mais estáveis. Com asmodificações propostas por CONDRON et al. (1985),os extratores utilizados no fracionamento são: resinatrocadora de ânions – RTA (Pi), NaHCO3 0,5mol L-1 apH 8,5 (Pi e Po); NaOH 0,1 mol L-1 (Pi e Po); HCl 1,0molL-1 (Pi), NaOH 0,5mol L-1 (Pi e Po); e digestão com H2SO4

+ H2O2 + MgCl2 (Pi+Po).

Estudos utilizando o fracionamento deHedley têm mostrado que as frações orgânicas einorgânicas de fósforo no solo podem atuar como fonteou dreno para a solução do solo, dependendo das suascaracterísticas mineralógicas, das condiçõesambientais, da adubação e do manejo do solo. Emsistemas naturais, onde não há adição de fósforo, asua disponibilidade está intimamente relacionada àciclagem das formas orgânicas. Já em solos poucointemperizados ou adubados, têm se observado quegrande parte do fósforo disponível é tamponado pelasfrações inorgânicas lábeis, enquanto que, em solosaltamente intemperizados ou sem adubação, adisponibilidade de fósforo é altamente dependente dasformas inorgânicas e orgânicas de labilidadeintermediária (NOVAIS & SMITH, 1999).

Com a adição de fertilizantes fosfatados, háo acúmulo de fósforo em formas inorgânicas e orgânicascom diferentes graus de energia de ligação, embora oacúmulo das formas inorgânicas seja mais pronunciado.A redistribuição de fósforo em diversas formas quandoda adubação também ocorre em solos cultivados sobsistema plantio direto. Observa-se a formação de umacamada na superfície do solo com alta disponibilidadede nutrientes, principalmente de fósforo(RHEINHEIMER & ANGHINONI, 2001). Essecomportamento é conseqüência da adição consecutivade fertilizantes na camada superficial, ausência derevolvimento e diminuição das taxas de erosão. Aadsorção do fósforo ocorre primeiramente nos sítiosmais ávidos (de menor labilidade) e, posteriormente, ofósforo remanescente é redistribuído em frações retidascom menor energia e de maior disponibilidade àsplantas, comparativamente ao sistema de cultivoconvencional (RHEINHEIMER et al., 2000b).

Em função da baixa mobilidade do fósforono solo, a adição de fertilizantes na superfície no sistemaplantio direto tem, paulatinamente, saturado os sítiosde maior afinidade por fósforo, o que pode serobservado nas diferenças no fósforo previamenteadsorvido (Ppre). Por exemplo, RHEINHEIMER et al.(2003a) observaram que o Ppre no solo LatossoloVermelho distroférrico, coletado em Santa Rosa – RS,perfez 21, 18 e 11% da capacidade de adsorção máximade fósforo (Pmax) no sistema plantio direto e 18, 20 e

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14% no cultivo convencional, para as camadas 0-2,5;2,5-7,5 e 7,5-17,5cm, respectivamente, não tendodiferenças quanto aos métodos de preparo. NoLatossolo Vermelho distrófico, coletado em PassoFundo –RS, a contribuição do Ppre foi de 29 e 12% (0-17,5cm) da Pmax para o sistema plantio direto e cultivoconvencional, respectivamente. No solo ArgissoloVermelho distrófico, coletado em Eldorado do Sul –RS, o Ppre perfez 39, 18 e 5% da Pmax sob sistema plantiodireto e 27, 21 e 8% da Pmax sob cultivo convencional,para as camadas 0-2,5; 2,5-7,5 e 7,5-17,5cm,respectivamente (Tabela 1). A contribuição percentualdo Ppre da camada superficial dos solos sob SPD foiinversamente proporcional ao seu teor de argila e óxidosde ferro. Isso está de acordo com o fato de que amagnitude da adsorção depende da quantidade deconstituintes com capacidade de adsorver moléculasneutras ou carregadas eletricamente.

Diversos autores reportam às fraçõesmenos lábeis uma atuação de fonte ou de dreno do

fósforo disponível quando a quantidade de fósforoadicionada via fertilizantes é maior que a quantidadeexportada pelo sistema (absorção das plantas e perdas),a porção remanescente é estabilizada em formas delabilidade intermediária, que atuam como dreno dofósforo adicionado. Por outro lado, quando a adiçãode fertilizantes é aquém da exportação de fósforo dosistema, as formas de fósforo de labilidade intermediáriaatuam como fonte, mantendo os teores da solução dosolo (RHEINHEIMER & ANGHINONI, 2001; CONTEet al., 2003; GATIBONI et al., 2007).

Em solos sob sistema plantio direto, comacúmulo de fósforo na camada superficial, observa-se,após esgotamento do fósforo do solo por cultivossucessivos, que todas as formas de fósforo dofracionamento de Hedley podem atuar comotamponantes e disponibilizar formas solúveis defósforo. Nos solos com menor acúmulo de fósforo pelaadubação, as formas orgânicas são fontes potenciaisde P às plantas, porém com fornecimento abaixo da

Tabela 1 - Capacidade de sorção máxima (Pmax) e fósforo previamente sorvido (Ppre) em diferentes solos, métodos de preparos e profundidadede amostragem (RHEINHEIMER et al., 2003a).

Solo Preparo Camada Pmax3 Ppre

4 Ppre

cm -------------------- mg dm-3 ------------------ % do Pmax

LVdf1 SPD2 0 – 2,5 1182 248 212,5 – 7,5 1204 223 187,5 – 17,5 1200 133 11

SCC 0 – 2,5 972 176 182,5 – 7,5 1024 202 207,5 – 17,5 1099 158 14

LVd SPD 0 – 2,5 880 261 302,5 – 7,5 851 241 287,5 – 17,5 878 250 28

SCC 0 – 2,5 777 99 132,5 – 7,5 842 105 127,5 – 17,5 890 109 12

PVd SPD 0 – 2,5 427 165 392,5 – 7,5 454 83 187,5 – 17,5 703 32 5

SCC 0 – 2,5 316 86 272,5 – 7,5 362 77 217,5 – 17,5 500 42 8

1LVdf = Latossolo Vermelho Distroférrico típico; LVd = Latossolo Vermelho Distrófico típico; PVd = Argissolo Vermelho Distrófico típico.2SPD = sistema plantio direto e SCC = sistema de cultivo convencional.3Pmax = capacidade de sorção máxima.4Ppre = fósforo previamente sorvido.

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demanda. Embora o fracionamento de Hedley sejaimportante para o acompanhamento das diferentesformas de P no solo, uma única extração com Mehlich1 ou resina ainda continuam sendo melhoresindicadores da biodisponibilidade de fósforo(GATIBONI et al., 2007).

Métodos de análises de fósforo disponível no soloA avaliação do fósforo disponível é feita

geralmente com o uso de soluções extratoras, ouagentes de troca iônica, que visam à quantificação deformas capazes de repô-lo à solução do solo apósabsorção pelas plantas. Os modelos de disponibilizaçãoconsideram dois compartimentos interligados: a soluçãodo solo, que constitui o fator intensidade (I), e a fasesólida, que armazena os fosfatos que abastecem asolução, lábeis ou moderadamente lábeis, denominadofator quantidade (Q). A cinética de como o primeirocompartimento é abastecido pelo segundo, chamadofator capacidade (C), representa o poder tampão, ou ataxa de recomposição do I pelo Q, a qual é controladapela energia de ligação do nutriente em Q e peladifusividade para I, ou pelo grau de labilidade. No casodo fosfato, quanto maior o valor de Q, menor a energiade ligação aos colóides, pois os sítios de maior avidezjá estão saturados. Por isso, os métodos de avaliaçãoda fertilidade do solo procuram estimar a porção de Qpassível de repor I, para predizer a necessidade desuplementação do nutriente. A eficiência dessesmétodos depende da forma físico-química em que onutriente está inserido em Q e do acesso do extrator aessa forma. Admite-se que o fósforo estimado pelométodo compõe a fração lábil.

Os extratores utilizados para predição dofósforo disponível são, normalmente, soluções dereagentes químicos e podem ser classificados em quatrograndes grupos, segundo seus modos de ação. Sãoeles: a) dissolução ácida; b) troca iônica; c)complexação de cátions e d) hidrólise de cátions. Nosextratores do primeiro grupo, que agem por dissoluçãoácida, são empregados ácidos fortes diluídos ou ácidosfracos, que promovem a dissolução parcial dos colóidesinorgânicos, sendo extraídas, em ordem decrescentede efetividade, as formas de fósforo ligadas a cálcio (P-Ca), a alumínio (P-Al) e a ferro (P-Fe). No segundogrupo de extratores, que agem por troca iônica, estesatuam na substituição do fósforo dos sítios deadsorção dos colóides pelos ânions da soluçãoextratora, sendo normalmente utilizados para istoacetato, bicarbonato, citrato, lactato ou sulfato. Nestegrupo de extratores, não há extração preferencial defósforo de acordo com os tipos de colóides, pois, comoé baseado na troca iônica, o princípio mais importante

é a energia de ligação com o colóide, e não a capacidadede dissolução do extrator. Já no terceiro grupo deextratores, que agem por complexação de cátions, elesatuam na complexação do metal do grupo funcionaldos colóides. Assim, quando a solução extratoracontém fluoreto ou alguns ânions orgânicos (citrato elactato), estes complexam alumínio, sendo extraídasformas de P-Al. Similarmente, o bicarbonato complexao cálcio (sendo precipitado CaCO3), liberando fósforode compostos P-Ca. No quarto grupo de soluçõesextratoras que promovem a hidrólise de cátions, a formade liberação de fósforo dos compostos ocorre em pHalto devido à adição de ânions hidroxila. Estes ânionsdissolvem compostos P-Al e P-Fe pela hidrólise doscátions ferro e alumínio na superfície dos colóides(SILVA & RAIJ, 1999).

Dentre os extratores de fósforo existentes,os laboratórios de análise de solo do Brasil utilizamcom mais freqüência os de Mehlich 1 e RTA. O primeiroé o método oficial utilizado pela Rede Oficial deLaboratórios de Análise de Solo dos Estados do RioGrande do Sul e de Santa Catarina. O segundo métodoé recomendado como uma alternativa para alguns casosespeciais nesses dois Estados (CQFS-RS/SC, 2004) e éo método oficial no Estado de São Paulo (RAIJ et al.,2001).

O extrator de Mehlich 1 é composto de umamistura de ácidos fortes em baixas concentrações(H2SO4 0,0125mol L-1 e HCl 0,05mol L-1), com pH entre 2e 3. A extração do fósforo ocorre pela dissolução ácidados compostos fosfatados de fraca energia, sendomaior para fosfatos de cálcio, seguida daqueles ligadosao alumínio e, por último, daqueles ligados ao ferro. Oprincípio do método é a dissolução ácida, porém umefeito secundário de troca iônica nos sítios de adsorçãotambém ocorre, no caso, do íon sulfato pelo fosfato.Dentre as principais vantagens da utilização do métodoMehlich 1, está sua facilidade de execução e baixo custode análise. No entanto, deve ser observado que oextrator Mehlich 1 apresenta dois problemas naestimativa dos teores de P no solo. O primeiro se referea uma exaustão da capacidade de extração com oaumento dos teores de argila e do grau deintemperização do solo (NOVAIS & SMYTH, 1999). Istofoi contornado pela CQFS-RS/SC (2004), que agrupouos solos em quatro classes texturais distintas e criaouuma quinta classe para solos cultivados alagados.Assim, para os mesmos teores de fósforo obtidos emsolos argilosos e arenosos, resultam diferentes classesde disponibilidade. O segundo problema é asuperestimativa da disponibilidade em solospreviamente adubados com fosfatos naturais(GATIBONI et al., 2003).

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No grupo dos agentes de troca iônica, a RTAe o papel impregnado com óxidos de ferro podem serutilizados para extração do fósforo disponível no solo.No caso do papel impregnado com óxidos de ferro, ofósforo é forçado a sair da fase sólida e ser adsorvidono papel por diferença de concentração. Porém,problemas como a preparação do papel e a baixaquantidade de fósforo extraído são comuns nestasituação (SILVA & RAIJ, 1999). O método da RTA temsido utilizado para extração de vários elementosquímicos do solo. As resinas são materiais sintéticosde alta massa molecular constituídas de uma matrizpolimérica com grupos funcionais responsáveis pelatroca de íons. O princípio da extração do fósforo pelaRTA é a sua remoção contínua da solução pela trocacom o bicarbonato ou cloreto da resina, criando umgradiente de concentração que força a saída dasuperfície dos colóides, até que seja alcançado umequilíbrio eletroquímico entre o solo e a RTA. SILVA &RAIJ (1999) consideram que o uso da RTA como extratorde fósforo é adequado para a estimativa do fatorquantidade e é melhor que outros extratores porque oprocesso de extração assemelha-se à ação das raízesdas plantas. Além disso, não ocorre perda de força deextração do P em solos com alto teor de argila, e o usoda RTA não provoca dissolução química deconstituintes do solo e evita a superestimação do Pdisponível em solos que receberam adubação comfosfatos naturais. Porém, RHEINHEIMER et al. (2003b)verificaram que a RTA extraía mais fósforo do que oMehlich 1 em solos com altos teores de argila e menosnaqueles de texturas leves, portanto o método ésensível à textura do solo. Nesse sentido,SCHLINDWEIN (2003) apresentou uma proposta deenquadramento dos teores de fósforo extraído tantopela RTA como pelo Mehlich 1 em três classes texturais(Figura 1). Em solos com adição de fosfatos naturais,

embora a RTA extraia menos fósforo que o Mehlich 1,ela também superestima o fósforo disponível,apresentando baixas correlações com a absorção dasplantas (KROTH, 1998). Em virtude do comportamentodos diferentes extratores sobre as formas lábeis defósforo do solo e da variabilidade de solos que osmétodos necessitam atender, a sua eficácia para todasas situações é muito mais dependente dos cuidadosna calibração para predição da disponibilidade do queda sua capacidade de extração.

Manejo da adubação fosfatada no sistema plantiodireto

A denominação de sistema plantio direto,ou semeadura direta, como preferem alguns, não define,por si só, o manejo adotado no campo. Embora tenhahavido avanços significativos no controle da erosão,em muitas áreas ditas de plantio direto, não se adotaramrecomendações técnicas na sua implantação, como, porexemplo, a correção da acidez e da deficiência de fósforoda antiga camada arável, o planejamento das estradase a redefinição dos terraços. A oferta de máquinas eagrotóxicos viabilizou financeiramente a utilização dosolo sem revolvimento. Muitos agricultoressimplesmente pararam de revolver o solo. Não houveum planejamento adequado da propriedade para amudança no sistema de cultivo.

Em muitas áreas hoje cultivadas sob sistemaplantio direto, os corretivos da acidez do solo e osfertilizantes contendo fósforo são aplicadossuperficialmente, sem obedecer à predição da análisede solo e/ou às recomendações técnicas. Isso tem seintensificado com a transformação dos campos nativosem áreas de produção de grãos. Quando os teores defósforo estão acima do teor crítico e, portanto, aprobabilidade de resposta das culturas é muito baixaou ausente, obviamente, não se tem observado perda

Figura 1 - Níveis críticos de fósforo adotados pela Comissão de Química e Fertilidade do Solo do Núcleo Regional Sul da SociedadeBrasileira de Ciência do Solo para solos sob sistema plantio direto (CQFS-RS/SC, 2004) e níveis críticos propostos porSCHILINDWEIN (2003), baseados no teor de argila do solo.

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de produtividade com a aplicação superficial(ANGHINONI, 1992; PAVINATO & CERETTA, 2004).No entanto, quando os teores de fósforo estão abaixodo teor crítico, a produtividade tem sido menor que emáreas onde o fosfato foi aplicado na linha de semeadura(POTTKER, 1999). As perdas de produtividade quandoda aplicação superficial de fosfato devem ser cada vezmaiores à medida que os teores no solo foram menorese em anos com déficit hídrico. Também, tem-seobservado o uso de fórmulas de fertilizantesdesbalanceadas, aplicadas em quantidades e em épocasinadequadas, que não levam em consideração osresultados das análises de solo, ou por incorretainterpretação dos resultados analíticos, por issonegligenciando as recomendações técnicas.

A tomada de decisão para a aplicação defertilizantes fosfatados deve ser baseada na análise desolo, a qual pode ser, em alguns casos, auxiliada pelaanálise de tecido vegetal. O enquadramento de um valoranalítico de fósforo numa escala de probabilidade deresposta das culturas à aplicação de fertilizantesfosfatados só será confiável se o procedimento decoleta das amostras de solo for correto. No sistemaplantio direto, deve-se considerar que a variabilidadevertical nos atributos químicos e físicos do solo é tantoou mais importante que a variabilidade espacialhorizontal. Assim, a recomendação de que seja coletadaamostra do solo da camada 0-10cm é única eexclusivamente para se aproveitar os dados decalibração obtidos no cultivo convencional. Assume-se que os valores dos atributos de solo da camada 0-10cm sob sistema plantio direto sejam equivalentesàqueles da camada 0-20cm sob cultivo convencional(CQFS-RS/SC, 2004), considerando-se que o solo dascamadas abaixo dos 10cm não apresente restriçõesquímicas às plantas.

Para planejar o manejo da adubaçãofosfatada é indispensável relacionar o resultado daanálise do solo com o correto enquadramento na suaclasse de disponibilidade. As classes dedisponibilidade são obtidas levando em consideraçãoo teor do nutriente no solo e a produtividade dasculturas naquelas condições. Por isso, elas sãodependentes de um conjunto de experimentos comvárias culturas e em diferentes solos, que darão osuporte para a calibração, como mostrado no modeloda figura 2a. Já a dose de fertilizante é estabelecida apartir da quantidade de adubo orgânico ou mineralnecessária para que o nível do nutriente alcance valoresiguais ao ótimo. As classes de disponibilidade defósforo adotadas para o sistema plantio direto foramobtidas com informações do cultivo convencional, semuma calibração própria. Por isso, os valores analíticos

podem não ser adequados, já que não se considera nosistema plantio direto a variação dos teores de fósforoe outros atributos químicos ou físicos da camada 10-20cm que interferem na produtividade das culturas,especialmente em condições de déficit hídrico. Poroutro lado, a maioria dos experimentos de calibraçãofeita no sistema convencional tinha tetos deprodutividades hoje considerados médios.

Desse modo, devem-se intensificar aspesquisas enfocando, entre outras: (a) as frações defósforo no solo e a produtividade das culturas; (b) amelhoria no enquadramento dos valores analíticos nasclasses de disponibilidade; (c) as formas de aplicaçãodos fertilizantes fosfatados no solo sob sistema plantiodireto; (d) as relações entre a disponibilidade de fósforonas camadas subsuperficiais (abaixo de 10cm), apresença de alumínio trocável e de camadascompactadas e (e) o monitoramento constante dastransferências de fósforo dos solos aos sistemasaquáticos.

Definição das doses de fertilizantes fosfatadosA definição da dose de fertilizante fosfatado

a ser adicionada ao solo depende da filosofia deadubação adotada. Há basicamente duas filosofias deadubação em uso no Brasil: a adubação de correçãoseguida de manutenção e a construção gradativa dafertilidade do solo. Porém, em qualquer uma delas, visa-se ao incremento da disponibilidade do fósforo, ou deoutro nutriente qualquer, a partir de doses defertilizantes recomendadas. Por isso, de acordo com oteor no solo, a dose deve ser ajustada para recompor aexportação pela cultura e alcançar ou manter o teorótimo no solo, como ilustrado na figura 2b.

A adubação de correção é prática rotineirana implantação do sistema plantio direto no cerrado,mas foi negligenciada na Região Sul. A adubação decorreção foi adotada pelo RS e por SC até 1986 e, apartir daí, optou-se pela filosofia da construçãogradativa da fertilidade do solo, basicamente, por causadas restrições de crédito para aquisição de fertilizantes.Justamente a partir desse ano é que houve uma grandeexpansão na área cultivada em sistema plantio direto.Considerando que o sistema plantio direto foiimplantado em solos anteriormente manejados sobcultivo convencional ou sob vegetação natural (cerradoou campo nativo), o solo deveria ter sido preparadopara a adoção do sistema, com prévia calagem eadubação de correção. Nesse caso, a dose é definidapela análise do solo. SOUSA et al. (2002) mencionamque, para solos com teor de fósforo na classe muitobaixa, deve-se multiplicar o teor de argila por 4 para a

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definição da dose de fosfato a ser adicionada paracorreção total. Para os estados do RS e de SC, quandoos teores de fósforo disponíveis forem muito baixos,baixos e médios, a CQFS-RS/SC (2004) tambémrecomenda adubação fosfatada corretiva. As doses sãobaseadas no poder tampão do solo (120, 60 e 30kg P2O5

ha-1, respectivamente) e representam o somatório dasdoses de fósforo de dois cultivos sucessivos,descontada a dose de reposição.

Na filosofia de construção da fertilidade,considera-se que a dose de correção deve ser divididaem dois cultivos: 2/3 da dose de correção total noprimeiro cultivo e 1/3 no segundo cultivo (CQFS-RS/

SC, 2004). O uso da construção gradativa dos níveisde fósforo disponíveis no sistema plantio direto podetrazer grandes problemas, uma vez que ela foi concebidapara o cultivo convencional. Nesse sistema, por ocasiãodo revolvimento do solo, fazia-se uma homogeneizaçãonos teores de fósforo pelo menos na camada 0-20cm.No sistema plantio direto, em áreas com classe dedisponibilidade abaixo do ótimo, a construção dafertilidade está se dando unicamente na camadasuperficial, criando um acentuado gradiente deconcentração. Conseqüentemente, tem se observadobaixo percentual de amostras de solo abaixo de 10cmcontendo níveis de fósforo disponíveis acima do teor

Figura 2 - Estabelecimento das classes de disponibilidade de fósforo em relação ao rendimentorelativo das culturas (a) e doses a serem aplicadas para a maximização da produtividade(b).

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crítico (RHEINHEIMER et al., 2003a; MARTINAZZO,2006).

Os questionamentos que se fazem são: (a)qual a dose a ser aplicada num solo que apresente teorde fósforo na faixa ótima na camada 0-10cm e muitoabaixo da ótima na camada 10-20cm? e (b) como seespera construir a fertilidade das camadas maisprofundas com a aplicação de fosfato a lanço nasuperfície no sistema plantio direto? Além disso, hátrabalhos demonstrando quedas na produtividade dealgumas culturas em função de problemas físicos nasubsuperfície (SECCO et al., 2004; LIMA et al., 2006;COLLARES et al., 2006), impedindo o acesso aofósforo, demais nutrientes e água. Nesse sentido,MARTINAZZO (2006) constatou que o solo sobsistema plantio direto apresenta algumas restriçõesfísico-químicas à maximização da produtividade dasculturas. Entre elas destacam-se: (a) em torno de umquarto das áreas apresentam problemas de acidez nasuperfície do solo, porém a metade delas possuialumínio tóxico e baixa saturação por bases nascamadas inferiores, indicando correção efetiva somentena camada superficial; (b) na camada superficial, emtorno de dois terços das amostras apresentam teoresde fósforo acima do nível de suficiência; (c) nascamadas subsuperficiais aproximadamente três quartosapresentam baixa disponibilidade de fósforo e a metadedelas possui saturação por bases inferior a 65%; e (d)todos os locais amostrados apresentam tendência àcompactação, em menor ou maior grau, a partir de oitocentímetros de profundidade.

A forma de aplicação de fertilizantesfosfatados depende de fatores de solo e de planta.Experimentos desenvolvidos por Barber e seuscolaboradores (ANGHINONI & BARBER, 1980;BORKERT & BARBER, 1985) demonstram que sempreque as doses de fosfatos forem altas há similaridade deeficiência agronômica com as diferentes formas deaplicação (linha, faixa e lanço). Esses dados foramobtidos com aplicações na linha e a lanço, masincorporados na camada arável, e não devem serinterpretados como sendo similares aos da aplicaçãosuperficial no sistema plantio direto.

No sistema plantio direto tem-se observadoque a aplicação de fosfato deve ser feita na linha desemeadura, sempre que houver probabilidade deresposta da cultura à aplicação do fertilizante(disponibilidade de fósforo abaixo do teor crítico)(POTTKER, 1999). Assim, a aplicação superficial ficalimitada somente àquelas glebas com teores de fósforoacima do ótimo, pelo menos na camada 0-20cm; porém,nessa condição, a probabilidade de resposta é muito

pequena ou ausente (PAVINATO & CERETTA, 2004).A época de aplicação dos fertilizantes fosfatadoscontinua sendo no momento da semeadura. Seantecipada, há perda de produtividade (MATINAZZOet al., 2007), pois a energia de ligação do fosfato aosgrupos funcionais aumenta com o tempo e,conseqüentemente, diminui a disponibilidade defósforo às plantas.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

No sistema plantio direto, o diagnóstico dadisponibilidade de fósforo às plantas pode sermelhorado considerando-se a distribuição dasdiferentes formas deste nutriente em todo o volume desolo passível de ser explorado pelo sistema radicular. Aadoção do sistema plantio direto a partir do cultivoconvencional ou do campo nativo, em muitos casos,não foi adequadamente bem planejada e,conseqüentemente, não se adotaram as recomendaçõestécnicas mínimas sob ponto de vista da Ciência doSolo. Adicionalmente, a forma inadequada de aplicaçãode fosfatos no solo sob sistema plantio direto vemacarretando aumentos exagerados de fósforo no soloda camada superficial e não tem corrigido a deficiênciadesse nutriente nas camadas inferiores do solo, ondehá predomínio do desenvolvimento radicular. Aliado aisso, as condições químicas do solo (presença dealumínio trocável) e físicas (resistência à penetração,por exemplo) logo abaixo da superfície também nãotêm sido as mais favoráveis ao crescimento radicular.As pesquisas relacionadas à dinâmica do fósforodevem ampliar o conhecimento científico,especialmente, para melhorar a definição da dose e daforma de aplicação e para o monitoramento dastransferências de fósforo aos ambientes aquáticos.

AGRADECIMENTOS

Ao Conselho Nacional de DesenvolvimentoCientífico e Tecnológico (CNPQ), pela concessão de bolsa aopesquisador Danilo Rheinheimer dos Santos.

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