Disponibilidade de nutrientes no solo: decomposição e liberação de compostos orgânicos de resíduos vegetais

O objetivo principal desta revisão foi reunir informações a respeito da ação de compostos orgânicos produzidos por plantas na disponibilidade de nutrientes nos solos, principalmente sobre os cátions Ca, Mg e K e sobre o ânion fosfato. O sistema de cultivo adotado ocasiona mudanças nas propriedades químicas e físicas do solo, especialmente na disponibilidade de nutrientes e condicionamento físico do solo. Tem-se observado o acúmulo de nutrientes nas camadas superficiais do solo no sistema de semeadura direta, pelo não-revolvimento do solo e pela deposição de resíduos de culturas na superfície. Os ácidos orgânicos provenientes de plantas podem interagir com a fase sólida e ocupar os sítios de adsorção de nutrientes, competindo diretamente com eles e aumentando sua disponibilidade no solo. A adição de resíduos vegetais pode promover, antes da humificação, a elevação do pH, por promover complexação de H e Al com compostos do resíduo vegetal, deixando Ca, Mg e K mais livres em solução, o que pode ocasionar aumento na saturação da CTC por estes cátions de reação básica. Também é normal observar o aumento na disponibilidade de P no solo com a adição de resíduos vegetais, tanto pelo P presente no resíduo como por competição de compostos orgânicos dos resíduos pelos sítios de troca no solo. A persistência dos compostos orgânicos também é fator que tem grande interferência nos processos de sorção/dessorção de cátions e ânions, dependendo da atividade microbiana, da disponibilidade metabólica do substrato carbonado e da sorção aos colóides do solo.

Síntese de hidrogéis e cinética de liberação de amônio e potássio

Hidrogéis produzidos a partir de poliacrilamida (PAAm) foram sintetizados e suas eficiências para liberação controlada de NH4+ e K+ contidos em fertilizantes foram avaliadas. Os hidrogéis foram sintetizados em solução aquosa a partir da polimerização do monômero acrilamida (AAm) em duas concentrações (3,6 e 21,7 %), em presença do agente de reticulação N', N-metileno-bis-acrilamida (MBAAm) e catalisador N, N, N', N'-tetrametil etilenodiamina (TEMED). A fixação de nutrientes ocorreu submetendo-se os hidrogéis à solução aquosa com concentrações de 86 e 82 mg L-1 de K+ e NH4+. As propriedades hidrofílicas, espectroscópicas e morfológicas foram investigadas por meio de medidas de grau de intumescimento (Q), por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e por meio de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os teores de NH4+ e K+ liberados em meio aquoso foram monitorados em intervalos de tempo de 1, 2, 4, 18, 26 e 50 h por espectrofotometria com análise por injeção em fluxo e por fotometria de chama. Os resultados de grau de intumescimento mostraram que hidrogéis com nutrientes fixados são mais hidrofóbicos. Observações em MEV revelaram decréscimo no tamanho médio dos poros para os hidrogéis com maior quantidade de acrilamida. A cinética de liberação controlada de NH4+ e K+ permitiu inferir que o hidrogel sintetizado com 21,7 % de AAm apresentou maior potencial na liberação controlada dos nutrientes, principalmente NH4+.

Liberação de nutrientes pela palhada de milheto em diferentes estádios fenológicos

Este estudo foi realizado na área experimental da Faculdade de Agronomia da FESURV - Universidade de Rio Verde, no sudoeste de Goiás, em um Latossolo Vermelho distroférrico textura argilosa, no período de outubro de 2004 a maio de 2005. Seu objetivo foi avaliar a liberação de nutrientes na palhada de milheto (Pennisetum glaucum), cultivar ADR300, em diferentes estádios fenológicos (pré-emborrachamento, pré-florescimento e início do florescimento). Utilizou-se essa cultura como cobertura de solo para o sistema plantio direto, em parcelas com área total de 9 m². O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com parcelas subdivididas no tempo, com quatro repetições. Para avaliar a liberação de nutrientes, foi utilizado o método de bolsas de decomposição. Após o manejo do milheto, as avaliações de decomposição da palhada foram realizadas em intervalos de 30 dias, até 150 dias após o manejo. O maior acúmulo de nutrientes foi no estádio fenológico de início do florescimento. A dinâmica da liberação de nutrientes foi diferente em todos os estádios fenológicos com exceção para o K; este foi o nutriente mais facilmente liberado, independentemente do estádio fenológico.

Liberação de macronutrientes das palhadas de milheto solteiro e consorciado com feijão-de-porco sob cultivo de feijão

A ciclagem de nutrientes está relacionada com a capacidade de absorção das diferentes espécies de plantas de cobertura. Já as velocidades de decomposição e liberação de nutrientes, das palhadas produzidas pelas mesmas, têm com fator principal a relação C/N, com diferença marcante entre gramíneas e leguminosas. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de matéria seca, teor, acúmulo, decomposição e liberação de macronutrientes da palhada de milheto (Pennisetum typhoides (Burm.) Stapf) solteiro e consorciado com feijão-de-porco (Canavalia ensiformes (L.) DC.), em ambiente de campo, sob a cultura do feijoeiro, semeada em agosto de 2005 (inverno/primavera), em um Latossolo Vermelho distroférrico típico. A liberação de nutrientes foi determinada por meio da distribuição de bolsas confeccionadas com telas de náilon, com malha de 1 mm, de dimensões de 0,2 x 0,2 m, preenchidas com quantidades de palha proporcionais à área da bolsa. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas. As parcelas foram constituídas pelos dois tipos de palhadas (milheto e milheto + feijão-de-porco), e as subparcelas, pelas épocas de avaliação ao longo do cultivo do feijoeiro (0, 8, 16, 24, 40, 56 e 72 dias após o manejo das plantas de cobertura). Os resíduos coletados foram secos em estufa de circulação forçada de ar, a 65 ºC, até atingirem peso constante, para determinação da matéria seca remanescente, sendo posteriormente moídos e encaminhados para a determinação dos teores de macronutrientes. Com base nos teores e na matéria seca remanescente, foram calculadas as quantidades remanescentes dos macronutrientes, sendo elas expressas em percentagem do valor inicial. Os valores foram ajustados a modelos não lineares, escolhendo-se aqueles com melhor ajuste em cada situação. A palhada de milheto + feijão-deporco apresentou maior quantidade de matéria seca e maiores teores de N e Ca, ciclando maior quantidade de todos os macronutrientes. A palhada de milheto + feijão-de-porco apresentou maiores velocidades de decomposição e liberação de N, Ca e Mg.

Cinética de liberação de chumbo de solos de área de mineração e metalurgia de metais pesados

O estudo de cinética de liberação de metais pesados é uma importante ferramenta de diagnóstico ambiental de áreas contaminadas, pois determina, além dos teores acumulados liberados após tempos crescentes de equilíbrio, a taxa (velocidade) de dessorção desses poluentes para a solução do solo. Com o objetivo de avaliar a cinética de liberação de Pb de solos da área de mineração e metalurgia de metais pesados, no município de Adrianópolis (PR), vale do rio Ribeira, selecionaram-se oito solos, submetidos a diferentes formas de contaminação (solos 2, 4 e 5 - incorporação de resíduos da metalurgia de metais pesados aos perfis; solos 3, 6 e 7 - adição de Pb particulado via chaminés da fábrica; solo 8 - contaminação por passagem da água pluvial pela fábrica desativada, que escorre em direção ao rio Ribeira). O solo 1, sob mata nativa, fora da direção de caminhamento das fumaças da metalurgia, localizado a 1.560 m de distância e a 380 m acima da cota da fábrica desativada, foi escolhido como referência dos teores naturais de Pb dos solos da região. As amostras de solo, coletadas em duas profundidades (0 a 10 e 20 a 40 cm), foram submetidas a extrações sequenciais com ácido cítrico 0,1 mol L-1 após diferentes períodos de contato (tempos acumulados: 2, 14, 38, 86, 182, 326, 518, 806 e 1.382 h). Os teores totais de Pb (extração com HF e HNO3 concentrados e H2O2 30 % v/v) foram altos (máximo de 24.755,6 mg kg-1) e indicaram intensa contaminação dos solos. Os dados da cinética de liberação foram ajustados às equações parabólicas de difusão, sendo a liberação do Pb gradual e bifásica, com velocidade de liberação maior na primeira fase. Os solos 3 e 5 foram considerados com elevado potencial de contaminação ambiental devido aos altos teores de Pb dessorvido acumulados nas extrações sequenciais com ácido cítrico (máximo de 18.577,4 mg kg-1). O solo 6, com baixos teores de argila, apresentou a maior velocidade (taxa) de dessorção de Pb.

Decomposição e liberação de nutrientes da parte aérea de plantas de milheto e sorgo

O milheto pode ser usado como planta de cobertura para o solo e recicladora de nutrientes em solos de baixa fertilidade natural. O objetivo deste trabalho foi avaliar a taxa de decomposição e a liberação de nutrientes pela parte aérea de plantas de milheto e sorgo deixada sobre o solo. Os tratamentos consistiram de plantas de milheto, com as cultivares pérola ENA 2 e BRS 1501, e plantas de sorgo do híbrido BRS 310. Após o corte, no final do ciclo, amostras da parte aérea foram acondicionadas em bolsas de decomposição distribuídas na superfície das parcelas. A decomposição da matéria seca e a liberação de nutrientes foram monitoradas por meio de coletas dos resíduos, contidos nas bolsas de decomposição, realizadas aos 10, 20, 30, 60, 90 e 120 dias após o corte das plantas. A massa do milheto ENA 2 apresentou menor velocidade de decomposição, com t½ (tempo de meia-vida) =112 dias, sendo maior que a do BRS 1501 (98 dias) e do sorgo (96 dias). Houve rápida liberação de N pelo sorgo, enquanto nas cultivares de milheto a liberação foi gradativa, sendo o K e o Mg os nutrientes liberados mais rapidamente em todas as plantas de cobertura utilizadas. Os resultados indicam que a cultivar de milheto ENA 2 apresenta maior t½ para matéria seca, sendo mais favorável para uso em áreas de clima tropical, como planta de cobertura e recicladora de nutrientes, com liberação gradativa de N, P e Ca para o solo.

Mobilidade de íons em solo sob sistema de semeadura direta submetido às adubações mineral e orgânica¹

A retenção, no perfil do solo, de elementos minerais aplicados em sua superfície é fundamental para manter a qualidade da água e diminuir prejuízos econômicos e ambientais. Este trabalho avaliou a mobilidade do K, Ca, Mg, teores de Al e matéria orgânica, as alterações de pH, em Latossolo Vermelho eutroférrico cultivado sob sistema de semeadura direta, bem como a demanda química de oxigênio (DQO) da água de percolação. A mobilidade foi medida em colunas de solo com estrutura preservada e submetidas a adubação mineral (100 kg ha-1) ou orgânica (150 m³ ha-1). Com uso de adubo mineral houve maior lixiviação de K, Ca e Mg, mesmo com maior quantidade de K aplicado via adubo orgânico do que via adubo mineral. A DQO da água percolada no sistema com adubação orgânica foi menor do que com adubação mineral. Os teores de Ca2+ e de Mg2+ foram maiores na camada de 0 a 2,5 cm, principalmente para a adubação orgânica. O adubo orgânico não aumentou o teor de matéria orgânica no solo, porém, na camada de 0 a 2,5 cm, elevou o pH do solo em uma unidade e neutralizou o Al3+. Os resultados deste trabalho mostram o efeito depurador do solo sobre águas contaminadas, evidenciando os benefícios econômicos e ambientais que poderão advir com a infiltração no solo da água de enxurrada que venha a se formar em lavouras.

Sequências de culturas em sistema de semeadura direta: II - decomposição e liberação de nutrientes na entressafra

Os nutrientes acumulados nos resíduos das culturas, ao serem liberados no processo de decomposição, retornam ao solo e podem ficar disponíveis às culturas em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição e liberação de nutrientes de resíduos vegetais de espécies utilizadas na entressafra em diferentes sequências de culturas em sistema de semeadura direta. O experimento foi conduzido em Jaboticabal-SP (48° 18' W e 21° 15' S), em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi em faixas, com três repetições. Os tratamentos constituíram da combinação de três sequências de culturas de verão (rotação soja-milho e monoculturas de milho e de soja) com sete culturas de entressafra (milho, sorgo, girassol, crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto). O experimento foi iniciado em 2002, e o presente estudo refere-se aos anos agrícolas 2007/2008 e 2008/2009. Avaliaram-se a decomposição e a liberação de nutrientes utilizando sacolas de decomposição, com coletas aos 15, 30, 60, 120 e 180 dias após a trituração das culturas. A cobertura do solo foi avaliada após a trituração das culturas e ao final do ano agrícola. Os resíduos de crotalária, milho, sorgo, girassol apresentaram menores taxas de decomposição. Crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto proporcionaram resíduos que liberaram maior quantidade de nutrientes quando comparados ao milho, sorgo e girassol. Crotalária e milheto destacaram-se como as culturas mais adequadas para cultivo na entressafra, em especial a crotalária, devido à baixa taxa de decomposição e à elevada quantidade de nutrientes liberados na decomposição, e o milheto, em razão da elevada quantidade de nutrientes remanescentes nos resíduos no final do ano agrícola. Sequências de culturas que envolveram cultivo de girassol na entressafra proporcionaram menor cobertura do solo pelos resíduos vegetais.

Impacto do manejo da água na toxidez por ferro no arroz irrigado por alagamento

A toxidez por ferro é o distúrbio nutricional de maior ocorrência em arroz (Oryza sativa L.) cultivado em sistemas alagados, derivada da quantidade excessiva de íons ferrosos (Fe2+) gerados pela redução de óxidos de ferro em solos alagados. Em experimento conduzido em casa de vegetação, foram avaliados os efeitos de manejos da água de irrigação na dinâmica de redução de um Planossolo e na manifestação da toxidez por ferro em arroz. Os tratamentos dispostos em blocos completos ao acaso com quatro repetições constaram de cinco manejos da água: T1- início do alagamento no estádio V2-V3 do arroz; T2- início do alagamento no estádio V6-V7; T3- T1 e drenagem no estádio V10-V11; T4- T2 e drenagem no estádio V10-V11; e T5- T1 e drenagens nos estádios V7-V8 e V10-V11. O atraso do início do alagamento para o estádio V6-V7 do arroz manteve os valores do Eh da solução do solo mais elevados, promovendo menor disponibilidade de Fe2+ na solução do solo e deslocando a máxima liberação de Fe2+ na solução do solo para estádios fenológicos mais avançados do arroz. A realização de drenagens ao longo do ciclo vegetativo do arroz promoveu a reoxidação do solo, que ocasionou o aumento dos valores de Eh e redução da concentração de Fe2+ na solução do solo. O uso de drenagens durante o período vegetativo do arroz foi eficiente no controle da toxidez por excesso de ferro, em arroz cultivado em solo alagado.

Decomposição e liberação de N, P e K de esterco bovino e de cama de frango isolados ou misturados

A utilização de resíduos orgânicos de origem animal na adubação das culturas demanda informações sobre a dinâmica de decomposição e mineralização de nutrientes neles contidos. Este trabalho objetivou avaliar a decomposição e a liberação de N, P e K dos resíduos orgânicos esterco bovino e cama de frango isolados ou misturados, em Argissolo Vermelho-Amarelo, da região de Tabuleiros Costeiros paraibanos. O experimento foi conduzido em delineamento experimental de blocos casualizados, utilizando-se o método das sacolas de decomposição (litterbag), com os tratamentos arranjados em esquema fatorial 3 × 2 × 6, referentes a três resíduos orgânicos: esterco bovino (EB), cama de frango (CF) e a mistura desses resíduos na proporção de 1:1, denominada de esterco misto (EM); duas camadas de incorporação (0-10 e 10-20 cm); e seis períodos de avaliação (0, 30, 90, 150, 210 e 270 dias após a aplicação - DAA) com três repetições. Os resultados revelaram que a profundidade de incorporação não influenciou a decomposição dos resíduos EB e EM, que essa foi mais rápida na CF (0,0035 g dia-1), mais lenta no EB (0,0010 g dia-1) e ocorreu numa velocidade intermediária no EM (0,0020 g dia-1). Houve liberação mais rápida de N no EM (0,0011 g dia-1), de P no EB (0,0040 g dia-1) e de K na CF (0,0025 g dia-1), com tendência de aumento na liberação de N na CF e de P em todos os resíduos com a incorporação desses na camada de 10-20 cm. Após 270 DAP, estimou-se que a liberação de nutrientes pelos resíduos EB, CF e EM, em relação ao teor inicial, foi de 5,0; 15,0; e 28,0 %, para N; 80,0; 68,0; e 47,0 %, para P; e 20,0; 53,0; e 32,0 %, para K. Em valores absolutos, esses percentuais representaram, respectivamente, 19,0; 103,5; e 149,5 kg ha-1 de N; 28,0; 18,0; e 15,0 kg ha-1 de P; e 75,0; 493,0; e 209,0 kg ha-1 de K. Os resíduos orgânicos se evidenciaram fontes inadequadas para suprir isoladamente a demanda nutricional de culturas de ciclo curto nesses solos.

Decomposição e liberação de macronutrientes da palhada de milho e braquiária, sob integração lavoura-pecuária no cerrado baiano

O conhecimento da dinâmica de decomposição e liberação de nutrientes em sistemas de produção é de grande importância para o manejo da fertilidade do solo e para a economia de recursos. Dessa forma, foi conduzido um experimento em solo de Cerrado do oeste baiano com o objetivo de estudar a decomposição e liberação de macronutrientes da palhada de milho mais Brachiaria ruziziensis , sob sistema de integração lavoura-pecuária (ILP). As avaliações foram realizadas por meio de litterbags coletadas aos 0, 15, 40, 110, 170 e 220 dias após a dessecação da palhada, que ocorreu em outubro de 2008. A matéria seca total inicial foi de aproximadamente 6,6 Mg ha-1, com meia-vida de 115 dias. A liberação de nutrientes desse volume de palhada, com o respectivo percentual em relação à quantidade total de nutrientes acumulada na planta, até o final das avaliações foi de 29,3 (62 %); 7,8 (80 %); 42,2 (94 %); 48,6 (74 %); 17,0 (81 %); e 7,7 (79 %) kg ha-1 de N, P, K, Ca, Mg e S, respectivamente. Esses resultados auxiliam o manejo da adubação das culturas e se traduz em economia de recursos. Como exemplo e transformando-se as quantidades de nutrientes liberadas até os 110 dias, período de certa coincidência com o florescimento da cultura sucessora principal, pelos três principais macronutrientes (N, P e K) em quantidade de adubos, ter-se-ia uma economia de R$ 243,00 ha-1.

LIBERAÇÃO DE NUTRIENTES DA PALHADA DE FORRAGEIRAS CONSORCIADAS COM MILHO E SUCESSÃO COM SOJA

Em regiões de clima tropical ocorre rápida decomposição do material vegetal depositado sobre o solo, sendo a capacidade de reciclar nutrientes pela decomposição da palhada um dos aspectos mais importantes das plantas de cobertura. Objetivou-se avaliar a produtividade e a liberação de nutrientes de forrageiras consorciadas com milho para ensilagem, sucedido pela cultura da soja. Em área da Universidade Estadual Paulista, campus de Ilha Solteira, o experimento consistiu do consórcio de milho com quatro forrageiras: Urochloa brizantha cv. Marandu, Urochloa ruziziensis, Panicum maximum cv. Tanzânia e Panicum maximum cv. Áries, semeadas de três formas: na linha de semeadura do milho, misturada ao adubo; a lanço no mesmo dia da semeadura do milho; e a lanço no estádio V4 do milho, em delineamento de blocos casualizados com esquema fatorial 4 × 3 e quatro repetições. A avaliação da liberação de nutrientes foi realizada durante o cultivo da soja em sucessão aos consórcios pelo método do litter bag, aos 30, 60, 90 e 120 após a semeadura da soja. Panicum maximum cv. Tanzânia apresentou maior produtividade de matéria seca quando semeada a lanço por ocasião da semeadura do milho. A semeadura das forrageiras na linha do milho e a lanço simultaneamente ao milho proporcionaram maior produtividade de matéria seca para formação de palhada. O consórcio da cultura do milho com forrageiras no outono é alternativa para elevar a quantidade de palhada e ciclagem de macronutrientes em sistema plantio direto. O K foi o nutriente que apresentou maior acúmulo na palhada das forrageiras (até 150 kg ha-1), com 100 % de liberação aos 90 dias após a semeadura da soja, sendo excelente alternativa de ciclagem desse nutriente. Panicum maximum cv. Tanzânia semeada a lanço simultaneamente ao milho se destacou na ciclagem de P (13 kg ha-1). Panicum maximum cv. Tanzânia distribuída a lanço no estádio V4 do milho é a opção com menor potencial para produção de palhada e ciclagem de nutrientes, enquanto as demais opções (forrageiras e modalidades de semeadura) têm maior potencial de utilização, ficando a critério da disponibilidade dos maquinários para implantação do consórcio com a cultura do milho.

Dinâmica de íons em solo ácido lixiviado com extratos de resíduos de adubos verdes e soluções puras de ácidos orgânicos

A influência da aplicação de resíduos vegetais na dinâmica de íons em solos ácidos é pouco conhecida. Neste estudo, a mobilidade de íons em amostra do horizonte Bw de um Latossolo Vermelho-Escuro álico lixiviado com soluções puras de ácidos cítrico e succínico e extratos aquosos de resíduos de nabo forrageiro (Raphanus sativus) e aveia-preta (Avena strigosa) foi avaliada em colunas de solo (5, 10, 20 e 40 cm de altura por 4 cm de diâmetro). Após a percolação das soluções e extratos pelas colunas de solo determinaram-se, nas soluções efluentes, os teores de Ca (Ca s), Mg (Mg s), K (Ks), Al total (Al st), orgânico (Al so), monomérico (Al sm) e carbono orgânico dissolvido. No solo, foram determinados os teores trocáveis de Ca (Ca tr), Mg (Mg tr), K (Ktr) e Al (Al tr) e o pH (CaCl2). Os ácidos cítrico e succínico aumentaram os teores de Al st e Ca s, respectivamente, causando reduções nas frações trocáveis desses elementos no solo. O extrato de aveia-preta foi mais efetivo na remoção do Ca tr e o de nabo forrageiro na do Al tr. O decréscimo de Ca tr e Al tr foi seguido do aumento do Ktr. A formação de complexos entre Ca s e Al tr com compostos orgânicos de baixo peso molecular foi sugerida como o provável mecanismo responsável pela mobilidade dos íons polivalentes no subsolo de solos ácidos após a aplicação dos extratos de resíduos vegetais e das soluções puras de ácidos orgânicos.

Decomposição e liberação de nutrientes da palhada de cana-de-açúcar em campo

Avaliou-se a decomposição e liberação de nutrientes da palhada de cana-de-açúcar colhida mecanicamente sem prévia despalha a fogo. A palhada foi amostrada logo após a colheita da cana, em agosto de 1996, e antes da colheita seguinte, realizada em agosto de 1997. Após um ano de permanência da palhada no campo, verificou-se uma redução de massa de aproximadamente 20%, originária, em sua maior parte, do conteúdo celular e da hemicelulose. Dos carboidratos estruturais, somente a hemicelulose apresentou decomposição. A porcentagem de liberação dos nutrientes K, Ca e Mg, em relação ao total contido na palhada foi de 85, 44 e 39%, respectivamente. A mineralização do N da palhada foi pouco expressiva (18%), o que resultou em diferença estatisticamente não-significativa entre os conteúdos de N da palhada recém colhida e da remanescente.