Resumos

ALTERAÇÃO DE ATRIBUTOS QUÍMICOS DO HORIZONTE SUPERFICIAL DE UM LATOSSOLO E UM PODZÓLICO COM A CALAGEM

O.A. de CAMARGO^1,4; O.M. de CASTRO^2,4; S.R. VIEIRA^2,4; J.A. QUAGGIO^3,4

¹Seção de Pedologia/IAC, C.P. 28 - CEP: 13001-970 - Campinas, SP.

²Seção de Conservação do Solo/IAC, C.P. 28 - CEP: 13001-970 - Campinas, SP.

³Seção de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas/IAC, C.P. 28 - CEP: 13001-970, Campinas - SP.

⁴Bolsista do CNPq.

RESUMO: A calagem é essencial na agricultura moderna para aumentar a produtividade das culturas e a eficiência do uso de adubos. A adição de calcário normalmente altera atributos químicos do solo. O objetivo do presente estudo foi verificar algumas dessas alterações no horizonte superficial de um latossolo vermelho-escuro argiloso e um podzólico vermelho-amarelo textura média/argilosa. Os atributos estudados foram: soma de bases, pH em H₂O e KCl N, Al³⁺, H⁺, capacidade de troca catiônica (CTC) a pH 7,0 e ao pH do solo, capacidade de troca aniônica (CTA), fosfato e sulfato extraíveis, índice de adsorção de P e disponibilidade de Fe, Mn, Zn e Cu. Com os dados obtidos pôde-se concluir que a calagem aumentou o pH, a soma de bases, a CTC a pH do solo e o teor de fósforo extraível; diminuiu o teor de alumínio, a relação , a CTA e o teor de SO₄^2- e não alterou a CTC a pH 7,0, a adsorção de P e o teor de micronutrientes.

Descritores: calagem, latossolo, podzólico, atributos químicos

LIMING ALTERATION OF CHEMICAL ATTRIBUTES OF SURFACE HORIZONS OF AN OXISOL AND AN ULTISOL

ABSTRACT: Liming is essential in modern agriculture to increase yield and fertilizer efficiency. Generally the addition of lime causes changes in soil chemical attributes. The objective of this study was to verify the trend of such changes in the surface horizons of an Oxisol and an Ultisol of the São Paulo State, Brazil. The attributes studied were: sum of bases, pH in water and KCl N, Al³⁺, H⁺, cation exchange capacity (CEC) at pH 7.0 and at soil pH, anion exchange capacity (AEC), extractable phosphate and sulphate, P-adsorption and available Fe, Mn, Zn and Cu. The results indicated that liming increased soil pH, sum of bases, CEC at soil pH and extratable P; decreased the relationship, , Al³⁺, AEC and extractable SO₄^2-; and caused no change in CEC at pH 7.0, P-adsorption and available micronutrients.

Key Words: liming, Oxisol, Ultisol, chemical attributs

INTRODUÇÃO

A calagem é prática essencial na agricultura moderna. Em solos ácidos brasileiros, com elevados teores de alumínio e manganês e/ou baixos teores de cálcio e magnésio, a omissão desta prática pode comprometer seriamente a alta produtividade e o uso eficiente de adubos.

Por muito tempo para o Estado de São Paulo foi adotado o critério para determinar a necessidade de calcário com base no teor de alumínio trocável (Coleman et al., 1958 e Kamprath, 1970). Neste caso colocava-se calcário suficiente para neutralizar apenas a acidez causada pela hidrólise deste elemento. A partir de 1983 foi proposto pelo Instituto Agronômico para o Estado de São Paulo, o método de determinação de necessidade de calagem para elevar a saturação por bases a valores preestabelecidos para diferentes cultivos. Este procedimento aumenta, em termos médios, a dose de calcário em três vezes com relação ao anterior.

Foi crença generalizada por algum tempo que altas doses de calcário em nossa situação poderiam trazer conseqüências como a deterioração de estrutura e a diminuição da disponibilidade de fósforo, zinco e manganês entre outros elementos.

É bem conhecido que a aplicação de calcário calcítico no solo pode diminuir a curto prazo a concentração de potássio e magnésio na solução (Goedert et al., 1975 e Stoop, 1981), chegando a diminuir o teor foliar desses elementos (Sumner et al., 1978 e Quaggio et al., 1982). Quando foi aplicado o calcário dolomítico, diversos trabalhos constataram o aumento de cálcio e magnésio trocáveis (Quaggio et al., 1985; Silva et al., 1987). Edmeades & Judd (1980) constataram que em alguns solos da Nova Zelândia a calagem aumentou a seletividade de cálcio por magnésio e ainda, Hochman et al. (1992) e Edmeades (1982) mostraram que a despeito de se trabalhar com solos com ponderável quantidade de carga negativa variável a manipulação destas cargas não resulta em grande aumento de outros cátions, com exceção do cálcio.

Trabalhos conduzidos em nossas condições mostraram um aumento na porcentagem de saturação por bases, no pH em H₂O e KCl N e diminuição no teor de Al³ e H + Al (Quaggio et al., 1982; Quaggio et al., 1985; Silva et al., 1987; Morelli et al., 1992).

Conforme o pH do solo aumenta o Al³⁺ sofre hidrólise deixando vago sítios de troca de cátions, ou ainda ocasiona a dissociação do hidrogênio aumentando assim a CTC ao pH do solo (Hochman et al., 1992 e Edmeades, 1982), fato que há muito tempo já vem sendo constatado e é bem conhecido (Bartlett & McIntosh, 1969, Chan et al., 1979), podendo haver aumento de 50% na CTC efetiva do solo com carga variável quando o pH sobe de 5,0 para 6,0 (Parfitt, 1980; Smyth & Sanchez, 1980). Entretanto, a CTC a pH 7,0 não parece sofrer alteração com a calagem (Morelli et al., 1971).

A influência da calagem na disponibilidade e na adsorção de P em solos é bastante contraditória e parece que muitos mecanismos complexos estão envolvidos (Smyth & Sanchez, 1980; Haynes, 1984; Edmeades et al., 1989). Embora em nosso meio muitos trabalhos citam um aumento de P disponível com a calagem, principalmente quando se usa resina trocadora de íon como extrator (Silva et al., 1987; Raij & Quaggio, 1990), a literatura internacional mostra que nem sempre este fato acontece em outras regiões e outros solos (Reeve & Sumner, 1970; Amarisi & Olsen, 1973; Edmeades et al., 1989). No que diz respeito a sorção do P diferentes autores também encontraram resultados aparentemente contraditórios sobre aumento ou diminuição da sorção (Velez & Blue, 1971; Friesen et al., 1980; Holford, 1983), parecendo que fenômenos de superfície de adsorção e precipitação envolvendo diferentes mineralogias é que são responsáveis por essas contradições (Camargo et al., 1975; Haynes, 1984).

Diversos trabalhos têm demonstrado que a adsorção do sulfato diminui com o aumento do pH da solução (Bolan et al., 1986; Guadalix & Pardo, 1990), sendo que, como conseqüência da calagem, diversos autores mostraram (Haward & Reisenauer, 1966 e Bolan et al., 1988) que o teor de sulfato na solução se eleva, aumentando sua disponibilidade para as plantas.

A diminuição na produção de muitas culturas, quando submetidas à calagem, tem sido normalmente associada com a diminuição nos teores de Zn, Cu, Fe e Mn (Kamprath, 1971; Sumner et al., 1978), sendo que Camargo et al. (1982) encontraram correlação negativa significativa para os três últimos elementos extraídos com DTPA em diversas ordens de solos paulistas.

Este estudo teve como objetivo qualificar a tendência de alterações em atributos químicos ocasionadas pela calagem na camada arável de um latossolo vermelho-escuro argiloso e de um podzólico vermelho-amarelo média/argilosa, geográfica e economicamente representativos da agricultura paulista.

MATERIAL E MÉTODOS

Detalhes dos ensaios: Foram utilizadas amostras da camada superficial de experimentos de campo instalados em dois solos diferentes: latossolo vermelho-escuro distrófico, textura argilosa, Unidade Limeira (LE), proveniente do Centro de Citricultura do Instituto Agronômico de Campinas, em Cordeirópolis (SP), cultivado com citros e um podzólico vermelho-amarelo textura média/argilosa (PV), da Estação Experimental de Mococa do IAC, cultivado com soja.

Trata-se de experimentos fatoriais 4x4, nos quais foram aplicadas as mesmas doses de calcário calcítico e dolomítico, assim distribuídas: PV-0, 1, 2 e 4 t/ha e LE-0, 3, 6 e 9 t/ha. As características químicas destes produtos estão descritas na TABELA 1.

Para reduzir o número de amostras, porém sem perder a abrangência dos contrastes, foram selecionados alguns tratamentos dos fatoriais: PV 0 + 0, 0 + 2, 0 + 4, 2 + 0, 4 + 0; e LE 0 + 0,0 + 3, 0 + 9. O número da esquerda e da direita representam, respectivamente, doses de calcário calcítico e dolomítico, em t/ha. Os tratamentos no PV foram repetidos quatro vezes, enquanto no LE foram repetidos duas vezes.

Determinações: Foram feitas determinações dos cátions trocáveis, pH em H₂O e em KCl N, Al³⁺, H⁺, capacidade de troca de cátions (CTC) a pH 7,0, CTC e CTA (anion) a pH do solo, fósforo com resina trocadora (Raij et al., 1986) e enxofre extraído com NH₄OA_c pH 7,0 e zinco, cobre, ferro e manganês extraídos pelo EDTA. Todos os procedimentos analíticos empregados foram descritos por Camargo et al. (1986). Foram ainda calculados a relação (trocáveis), a soma de bases e o índice de adsorção de fósforo como a relação entre a quantidade de P retido pelo solo e o logaritmo da concentração de equilíbrio em solução (Camargo et al., 1974).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Analisando-se a TABELA 2 pode-se observar que os atributos indicativos da reação do solo e a soma de bases sofreram modificações já constatadas na literatura nacional (Quaggio et al., 1982; Quaggio et al., 1985, Silva et al., 1987; Morelli et al., 1992), ou seja: houve aumento nos valores dos pH e da soma de bases e diminuição do Al³⁺ e H⁺ com o aumento na dose de calcário adicionado, sendo muito parecido os efeitos ocasionados por ambos os tipos de calcário. A Figura 1 mostra a alteração relativa de cada cátion trocável por efeito da calagem, resultando um aumento significativo de Ca²⁺ para os tratamentos com o calcítico e de Ca + Mg com o dolomítico, sendo que o teor de Al diminuiu em todos os casos com o aumento do pH, como conseqüência da precipitação do Al como espécies Al-OH insolúveis, deixando vagos sítios de carga que são imediatamente ocupados pelos metais alcalino-ferrosos.

A TABELA 1 mostra ainda uma sensível diminuição da relação (trocáveis) com a calagem ou com o conseqüente aumento do pH. Como já constatado para solos paulistas (Raij & Camargo, 1974) existe uma correlação negativa entre esta relação com o potássio lixiviado. Assim, nas condições do presente estudo pode-se inferir que a calagem propiciou ambiente desfavorável à lixiviação do potássio diminuindo sua perda para regiões fora do alcance da raiz. Essa é uma vantagem, na maioria das vezes, mas os mesmos mecanismos envolvidos também podem diminuir a quantidade de potássio em solução (Goedert et al., 1975; Stoop, 1981) imediatamente disponível às plantas podendo ocasionar até uma diminuição do potássio nas folhas principalmente quando os teores desse nutriente forem baixos no solo (Sumner et al., 1978; Quaggio et al., 1982).

A Figura 2 mostra que a CTC e a CTA a pH do solo sofreram alterações sensíveis e de maneira significativa no LE. Muitos solos altamente intemperizados, como o do presente caso, têm uma quantidade elevada de óxidos e hidróxidos de Al, Fe, Mn, Si e Ti que exibem características de carga variável, ou seja, possuem superfície para as quais os íons H⁺ e OH^- são determinadores de potencial. Daí então, somados aos efeitos de dissociação hidrogênionica de certos radicais da matéria orgânica, a elevação do pH, resultado do aumento da dose de calcário, altera a relação de cargas negativas (CTC) e positivas (CTA). A literatura documenta muito bem o aumento da capacidade efetiva de troca de cátions após a calagem (Edmeades & Judd, 1980), sendo relatados resultados em que o aumento de uma unidade de pH de 5 a 6 ocasionou até 50% de aumento neste atributo (Parfitt, 1980) concordando com os dados apresentados no presente trabalho. Estas medidas a pH do solo são mais realistas, mas é comum expressar-se também a CTC a pH 7,0, embora ela superestime a capacidade do solo de reter cátions ao pH de campo, embora seja um referencial mais seguro para a retenção de cátions do solo, já que sofre pequenas alterações com práticas agrícolas, como a calagem. No presente estudo houve pequena alteração neste parâmetro para ambos os solos (Figura 2), porque a elevação do pH não foi suficiente para provocar alteração na estrutura da sua matéria orgânica a ponto de modificar o comportamento dos radicais mais facilmente ionizáveis, resultado que concorda com os de Morelli et al. (1971). A CTA que representa a carga positiva líquida do complexo e que é responsável pela retenção dos ânions, diminuiu, bastante com calagem, praticamente desaparecendo a pH maior que 5,5.

Como pode ser observado na TABELA 3 a variação na adsorção de P representada pelo índice de Bache foi pequena. Dois fatores que se interagem influenciam o efeito do pH na adsorção de fosfato em superfícies oxídicas. De um lado o aumento do pH que proporciona um aumento na quantidade de cargas negativas, como é mostrado na Figura 2, resultando em aumento na repulsão eletrostática e numa diminuição do potencial eletrostático. Por outro lado o pK₁ e pK₂ para o H₃PO₄ ocorre a pH 2 e 7, respectivamente. O fosfato deve ser adsorvido preferencialmente como HPO₄^2- mais do que H₂PO₄^- (Bowden et al., 1980). Conforme o pH aumenta de 2 para 7, a concentração do íon divalente aumenta dez vezes para cada unidade de pH e este aumento deve compensar a diminuição do potencial eletrostático, alterando assim, muito pouco a adsorção do fosfato na faixa de pH do presente estudo. Estes mecanismos devem ter sido os responsáveis pela pequena alteração na disponibilidade de P, que embora pequena aumentou, concordando com resultados obtidos em meio (Silva et al., 1987; Raij & Quaggio, 1990). Uma correlação entre o P-resina e o índice de Bache mostrou que, em média, 97% das variações do P-resina podem ser explicados pela adsorção do P.

O aumento de cargas negativas e a diminuição da capacidade de troca aniônica, aqui observadas, seriam indícios de uma menor adsorção de sulfato resultando num possível aumento de sua disponibilidade às plantas como encontrado por outros autores em solos com comportamento semelhante (Haward & Reisenauer, 1966 e Bolan et al., 1988). Os resultados da TABELA 3, entretanto, mostram que o enxofre extraível diminuiu moderadamente nos dois solos quando foi aplicado calcário. Uma hipótese a ser levantada é que a alteração no equilíbrio de cargas com a possível diminuição da adsorção de sulfato em ambiente com alta pluviosidade e a competição do íon fosfato pelos sítios de adsorção de sulfato podem ter ocasionado uma lixiviação mais ou menos intensa deste íon. Esse fenômeno foi mais intenso em Mococa no PV, que além de ser um solo com características de baixa adsorção, é o local que possui o maior índice de pluviosidade dos dois ambientes estudados.

No presente estudo não foi possível observar alterações, mesmo que ligeiras, no teores de Zn, Mn, Fe (TABELA 4) embora já tenha sido detectado para solos paulistas uma correlação negativa entre pH e os teores dos três últimos elementos (Camargo et al., 1982). Neste aspecto estudos mais aprofundados parecem ser necessários para esclarecer alguns aspectos da interação de micro-nutrientes em solos paulistas.

Recebido para publicação em 22.10.96

Aceito para publicação em 02.12.96

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