FERTILIDADE DO SOLO.
1 INTRODUÇÃO

O Brasil por apresentar uma vasta extensão territorial e um clima privilegiado para o desenvolvimento de várias espécies vegetais, os solos normalmente apresentam baixa fertilidade natural com baixa CTC, baixo pH e alta saturação por alumínio. Por essa razão, a exploração agrícola desses solos passa obrigatoriamente pela necessidade de correção da acidez. Com a omissão desta prática pode comprometer seriamente a produtividade e o uso eficiente de adubos.

O uso do calcário é uma alternativa para aumentar a produtividade, reveste-se de importância, principalmente por envolver baixos custos, em relação ao custo da adubação com NPK. O uso de calcário no Brasil revela alguns problemas, dentre os quais se pode destacar a baixa quantidade utilizada nos solos tropicais, quando comparada à sua necessidade. No Brasil, normalmente são utilizados cerca de 20 milhões de toneladas/ano de calcário, para uma capacidade de moagem de 50 milhões de toneladas/ano. A relação média calcário/adubo é baixa (cerca de 1:1) comparada com o que é recomendado cerca de 4:1 para solos tropicais (LOPES, 1997). Além da pequena quantidade de calcário usado, existe outro problema, o manejo inadequado do produto, ou seja, a dose de calcário calculada para incorporação entre 0 e 20 cm de profundidade é incorporada em profundidade menor em razão do uso de grades aradoras intermediárias ou niveladoras. Isso se reflete negativamente nas propriedades físicas dos solos, causando sua degradação e erosão, além de reduzir a disponibilidade de micronutrientes e, conseqüentemente, a produção das culturas (FREITAS, 1992). 

É sabido que o calcário, em geral, apresenta baixa solubilidade, razão por que requer adequado contato com as partículas de solo para reagir. Portanto, a incorporação ao solo é fundamental para a reação do calcário e, de modo geral, os agricultores negligenciam sua importância, o que resulta em menor eficiência da calagem na correção da acidez do solo (QUAGGIO, 2000). Segundo Andrade (1991), a eficiência da calagem envolve diversos fatores, tais como; a quantidade, qualidade, profundidade de incorporação e intervalo entre aplicações. O plantio da cultura, pelos aspectos, o intervalo torna se importante para o tempo de reação do calcário, sendo que muita das vezes os produtores aplicam o calcário e logo em seguida realizam o plantio.

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2. REVISÃO DE LITERATURA 

2.1 Fertilidade do Solo. 

Os solos de regiões tropicais e subtropicais são normalmente ácidos e apresentam altos teores de Al trocáveis (M.N. Ciotta. et al. 2004) 

A agricultura moderna exige o uso de corretivos e fertilizantes em quantidades adequadas, de forma a atender critérios racionais, que permitam conciliar preservação de recursos naturais, do solo, do meio ambiente e com a elevação constante da produtividade das culturas (BRADY, 1983). 

A lei do mínimo que é a base da produtividade fala que: “o rendimento de uma colheita é limitado pela ausência de qualquer um dos nutrientes essenciais, mesmo que todos os demais estejam disponíveis em quantidades adequadas” (LOPES, 1994). 

Lopes, (1989) Os nutrientes minerais, que em geral são fornecidos à planta pelo solo e complementados pelo uso de calcário, adubação orgânica e adubação mineral são divididos em: 

•  macronutrientes: nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), enxofre (S). 
•  micronutrientes: boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), ferro (Fé), manganês (Mn), molibdênio (Mo), zinco (Zn). 

2.2 Capacidade de Troca de Cátions (CTC). 

Os cátions retidos nos colóides do solo podem ser substituídos por outros cátions. Isto significa que eles são trocáveis. O número total de cátions trocáveis que um solo pode reter é chamada de sua “capacidade de troca de cátions” ou CTC. Quanto maior o valor da CTC do solo, maior o número de cátions que ele pode reter. Lopes, (1989). 

A CTC depende da quantidade e do tipo de argila e de matéria orgânica presentes. Por exemplo, um solo com alto teor de argila pode reter mais cátions trocáveis do que um solo com baixo teor de argila. A CTC também aumenta com o aumento no teor de matéria orgânica. Lopes, (1989). 

A energia da carga positiva dos cátions varia, fazendo com que um cátion substitua outro na partícula do solo, que tem carga negativa. Lopes, (1989). 

Explicação da CTC, como os íons hidrogênio e alumínio são retidos pela argila e matéria orgânica para resistir à lixiviação tornando o solo ácido, o cálcio e o magnésio fornecido através da calagem também é retido pela argila e a matéria orgânica (usualmente substituindo o hidrogênio), para tornar o solo mais alcalino e fornecer nutrientes às raízes das plantas em crescimento. Lopes, (1989). 

A calagem aumenta rapidamente os valores de pH, Ca, Mg e CTC efetiva na camada na qual o calcário é incorporado (Casso, 1995; Amaral, 1998). Graças ao rápido equilíbrio entre as fases (sólida e liquida) do solo, os efeitos da calagem manifestam-se rapidamente sobre a dinâmica dos íons em solução (Amaral, 1998). 

O conceito do solo como um reservatório de cátions, pela sua importância, justifica seu inter-relacionamento com os conceitos de acidez. Os cátions, elementos químicos que ocorrem nos solos, podem ser ácidos ou básicos. Lopes, (1989). 

Cátions ácidos: hidrogênio e alumínio. 

Cátions básicos: cálcio, magnésio, potássio e sódio. 

2.3 Acidez do Solo. 

O termo pH define a acidez ou a alcalinidade relativa de uma solução. A escala de pH cobre uma amplitude de 0 a 14. Valores abaixo de 7,0 são ácidos e acima são básicos, os valores de pH iguais a 7,0 é neutro. Lopes, (1989). 

Um ácido é uma substância que libera íons hidrogênio (H+). Quando saturado com hidrogênio, um solo comporta-se como um ácido fraco. Quando mais H+ for retido no complexo de troca maior será a acidez do solo. O alumínio também age como um elemento acidificante e ativa o H+. Os íons básicos, tais como Ca2+ e Mg2+, fornecidos através da calagem tornam o solo menos ácido (mais básico). Lopes, (1989). 

A acidez ativa é dada como a fração ou parte do hidrogênio que está dissociado na solução do solo. Lopes, (1989). 

Acidez potencial refere-se a reserva de acidez do solo. Que é o total de H+ em ligações covalentes, mais o H+ e Al3+ trocáveis. Lopes, (1989). 

Acidez não trocável é definida como os íons de hidrogênio da fase sólida, essa acidez não causa problema para o crescimento das plantas. Na prática essa acidez representa apenas a utilização de maior quantidade de calcário para elevar o pH do solo. Devido ao maior poder tampão. Lopes, (1989). 

Poder tampão diz respeito à resistência do solo em ter seu valor de pH alterado. Lopes, (1989). 

2.3.1 Origem da Acidez dos Solos. 

• Material de origem do solo pobre em bases, 
• Cultivo, remoção de cátions básicos do solo sem haver reposição, 
• Clima > precipitação > remoção de cátions, 
• Lixiviação dos cátions pela chuva, 
• Relevo, solos planos são mais lixiviados, 
• Aplicação de adubos com efeito residual ácido, 
• Dissociação de CO2, CO2 + H2O ——-® H+ + HCO3-
• Hidrólise do alumínio, em condições de acidez elevada. 

2.3.2 Efeitos Negativos da Acidez do Solo. 

• Toxidez de hidrogênio, manganês e alumínio. 

O efeito do íons hidrogênio ocorre quando o pH cai abaixo de 4,5 reduzindo o crescimento de raízes. Portanto o aumento da concentração de Ca2+ na solução alivia os efeitos prejudiciais dos íons H+. 

A toxidez de manganês em solos ácidos é muito menos generalizado que a do alumínio, pois ocorre apenas em solos originários de material de origem rico em manganês. O pH necessário para neutralizar o manganês tóxico é em torno de 6,5. Ele não afeta as raízes diretamente, mas sim a parte aérea. 

O alumínio afeta o sistema radicular devido ao efeito no processo de divisão celular, ou seja, o alumínio ligando ao fosfato na molécula de DNA, reduz a atividade de replicação e de transcrição, também reduz drasticamente a disponibilidade de fósforo na solução do solo, devido à reação de precipitação. 

• Baixa disponibilidade de nutrientes: 

Com exceção do ferro, cobre, manganês e zinco, que apresentam diminuição na sua disponibilidade com a elevação do pH, todos os demais (nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, molibdênio e cloro) têm sua disponibilidade aumentada pelo uso racional da calagem em solos ácidos. 

• Baixa eficiência no aproveitamento de fertilizantes: 

A eficiência máxima no aproveitamento de nutrientes aplicados na forma de fertilizantes é conseguida na faixa de pH de 6,0 a 7,0, portanto se o pH do solo for ácido, a eficiência do aproveitamento dos adubos é baixa. 

• Baixa atividade biológica: 

Os microorganismos do solo, principalmente as bactérias, são muito sensíveis a qualquer toxidez ou baixa disponibilidade de nutrientes, conforme normalmente ocorre em solos ácidos. Assim, processos como a mineralização da matéria orgânica e fixação de nitrogênio por leguminosas são afetados pelas condições de um solo ácido. 

2.4 Calagem. 

A maneira mais fácil correta e economicamente viável de corrigir a acidez do solo, notadamente na camada arável, diz respeito ao uso de calcário através da pratica da Calagem (Vale et. al, 1997). 

2.4.1 Os Benefícios da Calagem: 

• Diminuir a toxidez de H+, Al3+, Mn2+.
• Aumentar a mineralização da matéria orgânica, consequentemente aumentado à disponibilidade de nutrientes, notadamente N, S, P e B. 
• Aumentar a disponibilidade de cálcio e magnésio, por adição direta ao solo. 
• Aumentar a disponibilidade de fósforo e molibdênio, presentes em formas fixadas e de menor disponibilidade no solo. 
• Aumentar a fixação não simbiótica e simbiótica do N2. 
• Aumentar a atividade também de bactérias nitrificadoras. 
• Aumentar a CTC do solo, reduzindo problemas e salinidade e de lixiviação de cátions. 
• Aumentar a eficiência da adubação. 
• Aumentar a preservação de áreas de floresta ou de áreas menos vocacionadas para a agricultura, em face da necessidade de menor área para a mesma produção.

2.4.2 O Sucesso da Calagem Depende: 

• Das características do corretivo utilizado, 
• Da dose utilizada do corretivo, 
• Da forma e época de aplicação do corretivo. 

2.5 Calcário

É o corretivo mais indicado e, portanto, mais usado na prática da calagem. É simplesmente obtido pela moagem de rochas calcárias, cujos constituintes químicos básicos são CaCO3 e MgCO3. A ação neutralizante do calcário se deve às seguintes reações: 

Ca (Mg) CO3 + H2O ? Ca2+ e Mg2+ + OH- + HCO3-

Onde: 

• Ca2+ e Mg2+ ? nutriente que vão ocupar as cargas negativas liberadas. 
• OH- ? reage com Al3+ formando Al(OH)3 que se precipita e não é tóxico para as plantas. Isso acontece também com o Mn. 
• HCO3- ? reage com os íons de H+ do solo formando H2CO3 ? H2O + CO2

2.5.1 Características dos Corretivos. 

A escolha do corretivo deve ser feita em função de características físicas e químicas. 

2.5.1.1 Poder de Neutralização. 

O poder de neutralização (PN) do material corretivo é dado pela quantidade de ácido que o mesmo é capaz de neutralizar, o que depende de sua natureza química e grau de pureza. O CaCO3 puro é tomado como padrão, sendo seu poder de neutralização considerado como 100%. (Quaggio, 2000). 

Poder de neutralização das principais espécies químicas presentes em corretivos da acidez do solo. 

FORMULA PARA CALCULA O PODER DE NEUTRALIZAÇÃO

PN = (%CaO x 1,79) + (%MgO x 2,48) 

2.5.1.2 Granulométrica. 

A ação neutralizante ou eficiência relativa depende do tamanho das partículas, pois a velocidade de reação depende da área superficial de contato da partícula com o solo. Quanto menor a partícula maior é a velocidade de reação. (Quaggio, 2000). 

São apresentadas no quadro abaixo as taxas de reatividade ou de eficiência relativa (ER) para as diferentes frações granulométricas, considerando como referencial o tempo de três meses para reação, isto é, a eficiência relativa refere-se ao percentual de corretivo que reage em 90 dias. 

FRAÇÃO GRANULOMÉTRICA EFICIËNCIA RELATIVA Peneira N? (ABNT) Dimensão da partícula em mm (ER) % 1010 – 2020 – 5050 > 22 a 0,840,84 a 0,30< 0,30 02060100 

Com isto, dispondo da composição granulométrica de um corretivo, pode-se calcular sua reatividade, pela formula: 

ER(%) = (A x 0,2) + (B x 0,6) + (C x 1,0) 

Onde: 

A = percentual de partículas de 0,84 a 2 mm

B = percentual de partículas de 0,3 a 0,84 mm

C = percentual de partículas menor que 0,3 mm. 

A legislação brasileira exige que os calcários devem ter no mínimo 95% das partículas com diâmetro menor que 2 mm – passar na peneira n? 10 -, no mínimo 70% das partículas com diâmetro menor que 0,84 mm – passar na peneira n? 20 – e no mínimo 50% das partículas com diâmetro menor que 0,3 mm – passar na peneira n? 50. 

2.5.1.3 Poder Relativo de Neutralização Total. 

O poder de neutralização total de um corretivo depende de sua natureza química, através do poder de neutralização, e de sua natureza física ou granulométrica, através da taxa de reatividade ou eficiência relativa. (Quaggio, 2000). Assim sendo, é dado pela formula: 

PRNT = (PN x ER) /100

Pela legislação atual, o calcário não pode ser comercializado com PRNT menor que 45%. 

2.5.1.4 Calculo da Necessidade de Calagem. 

A quantidade ou dose de corretivo a ser recomendada depende do método utilizado e do comportamento das espécies vegetais em relação à acidez. 

No Brasil, basicamente, são utilizados três métodos de determinação da necessidade de calagem (NC), em todos, a necessidade de calagem calculada é para correção de uma camada referencial de 0 a 20 cm. 

Os métodos são: 

• Método baseado nos teores de alumínio, cálcio e magnésio trocáveis. 

NC (t/ha) = Y . Al + [ X – (Ca + Mg) ] 

• Método do tampão SMP

Calculado a través de uma tabela com base no índice SMP

• Método baseado na elevação da saturação por bases

NC (t/ha) = [(V2 – V1) . T] / 100

2.5.1.5 Efeito Residual da Calagem. 

A freqüência de aplicação de calcário, ou seja, a magnitude do efeito residual da calagem depende de vários fatores de acidificação do solo (Vale et al, 1997), do poder tampão do solo e da granulométrica do calcário. O efeito residual da calagem será tanto menor quanto maior for a ocorrência de um ou mais dos seguintes fatores: 

• Uso de fertilizantes nitrogenados amoniacais, notadamente sulfato de amônio
• Remoção de bases pelas colheitas sucessivas
• Precipitação elevada
• Chuva acida
• Cultivo de plantas acidificadoras da rizosfera
• Solo com baixo poder tampão
• Uso de corretivos de elevada reatividade
• Uso de doses de corretivos abaixo da dose recomendada. 

2.5.1.6 Época de Aplicação dos Corretivos.

 
Considerando que as plantas são mais sensíveis à acidez quando novas, principalmente logo após a germinação, é preciso que a acidez do solo esteja, pelo menos na sua maior parte, já corrigida no ato do plantio. Quando se usa calcário comum, o ideal é fazer a aplicação de 3 a 6 meses antes do plantio. 

A prática de fazer o parcelamento da quantidade de calcário necessário em dois ou mais anos não é vantajosa, a não ser nos casos da necessidade de se aplicar grandes quantidades para certas culturas. Também, no caso do sistema de plantio direto em solos de menor poder tampão, ao invés da repetição dessa pratica a cada 3 a 4 anos, pode-se faze-la anualmente, com pequena dose para correção da camada de 0 a 5 cm, de preferência utilizando calcário de alta reatividade. 

No caso de lavouras perenes já instaladas, o corretivo deve ser aplicado o mais cedo possível, em antecedência às adubações de produção. Por exemplo, para citros e café, o calcário deve ser aplicado nos meses de maio a julho. 

2.5.1.7 Forma de Aplicação. 

É muito importante a distribuição do calcário em toda a área bem como a sua incorporação, isto é, o corretivo tem de ser muito bem misturado com o solo, o calculo da necessidade de calagem, por qualquer um dos métodos destacados anteriormente, baseia-se na camada de 0 – 20 cm. 

Qualquer alteração na área ou na profundidade, a quantidade de calcário calculada terá de ser devidamente corrigida, ou seja, a quantidade a aplicar não será igual à quantidade calculada. 

Com relação à profundidade de incorporação, observa-se que as culturas anuais, em geral, apresentam respostas diferenciadas quanto à produção. A incorporação do calcário em profundidades até 0,30 m pode neutralizar a acidez do solo até este limite possibilitando maior desenvolvimento radicular com respostas mais positivas na produção de milho (Gonzales-Érico et al., 1979). 

M. N. Ciotta et al. (2004) mostrou que a calagem aumentou os teores de Ca trocável até 20 cm de profundidade independente do modo de aplicação do calcário. No entanto o calcário incorporado houve distribuição uniforme do Ca na camada arável. 

2.5.1.7.1 Distribuição dos Corretivos.

 Na implantação de lavouras, a aplicação dos corretivos a lanço, com distribuição a mais uniforme possível. Em áreas pequenas pode ser espalhado manualmente. Em grandes áreas, a distribuição é feita por meio de distribuidores tratorizados. 

2.5.1.7.2 Incorporação os Corretivos. 

A melhor incorporação de calcário é conseguida com gradagem seguida de aração ou outra gradagem. A primeira gradagem melhora a distribuição e faz uma pré-incorporação mais superficial, se bem que a pré-incorporação depende do tipo de grade e da textura do solo. A aração subseqüente promove a incorporação, mesmo que horizontalmente irregular, em maiores profundidades. 

A incorporação apenas com aração promove uma boa incorporação vertical, mas bastante deficiente no sentido horizontal, ou seja, a mistura com o solo não fica homogênea. 

No caso de aplicação de grandes quantidades de calcário, acima de 4 t/ha, pode-se distribuir metade da dose de calcário antes da aração e a outra metade após a aração e antes de gradear. 

Incorporação profunda do corretivo, até 30 – 40 cm de profundidade, favorecem um maior crescimento radicular em profundidade das raízes e, consequentemente, maior produtividade, notadamente em região sujeita a estiagens mais profundas. Todavia, a necessidade de maquinário especial – grade pesada e subsolador – faz com que a incorporação a maiores profundidades seja possível para muitos poucos agricultores. E neste caso, merece ser lembrado que analise química do solo em profundidade é indispensável. 

As informações sobre a eficiência de equipamentos na incorporação de corretivos em profundidades superiores a 0,20 m com homogeneidade adequada são pouco freqüentes na literatura. No Brasil, a incorporação de calcário é feita, normalmente, com grades intermediárias ou até niveladoras, o que pode resultar em reflexos negativos à qualidade física e química dos solos, tanto pela supercalagem na parte superficial como pela subcalagem nas camadas mais profundas do perfil do solo (Denardin, 1984), podendo restringir o crescimento de raízes das plantas. Paralelamente, os arados estão perdendo espaço para as grades pesadas, devido ao seu alto custo operacional (Dallmayer, 1986). 

A aplicação superficial de corretivos e sem incorporação no solo tem apresentado bons resultados em culturas perenes instaladas, em pastagens já estabelecidas e no sistema plantio direto. 

Em áreas sob sistema plantio direto consolidado a incorporação profunda de calcário, comparada com a aplicação superficial, não possibilitou incremento de produção da soja (Sá,1993). Pesquisas envolvendo a incorporação profunda do calcário já na implantação do sistema plantio direto, para avaliação dos efeitos residuais no solo e os benefícios às culturas sucessoras devem ser estimulados. Esta justificativa fundamenta-se também na indicação de que a incorporação profunda do calcário no início da adoção do sistema plantio direto exerce efeito benéfico na produção agrícola (Prado & Roque, 2002). 

Castilhos et al.(2000) em pastagens obtiveram resposta da calagem superficial até à profundidade de 0,03 m após 18 meses de aplicação do calcário. 

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