USO RACIONAL DE FÕSFORO NA AGRICULTURA COM ÊNFASE NA CULTURA DO MILHO

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1 Figura 5. Porcentagem de Zn solúvel na produção de matéria seca em três doses do nutriente. Fonte: Westfall et al. (1999). (A) (B) (C) Figura 6. Espigas de milho normal (A) e deficientes (B, C) em boro. Fonte: original de Hasime Tokeshi, Fundação Mokiti Okada. A B Figura 7. À esquerda, planta de milho deficiente em boro, mostrando o crescimento anormal e o enrolamento da folha bandeira; à direita, planta normal. No detalhe, folha deficiente (A) e folha normal (B). Fonte: original de Hasime Tokeshi, Fundação Mokiti Okada. de do B no solo, recomendase o uso de fontes menos solúveis 2,0 a 3,0 kg ha 1 a lanço e, em casos extremos, de fontes mais solúveis 0,5 a 1,0 kg ha 1 B no sulco. Cobre: ativador enzimático de vital importância nos processos de fotossíntese, respiração, metabolismo de carboidratos, redução e fixação de N, metabolismo de proteínas e formação da parede celular. A deficiência severa inibe a reprodução das plantas. Como o milho não é uma planta que produz grande quantidade de proteínas nos grãos, podese afirmar que somente em situação desfavorável de cobre e em lavouras com elevado input de N poderia haver resposta ao seu fornecimento. Neste caso, devido às interações que ocorrem com o Cu no solo, fixação por óxidos de ferro e alumínio e formação de complexo estável com a matéria orgânica, o mesmo deve, preferencialmente, ser aplicado via foliar 150 a 300 g ha 1. Manganês: atua como importante cofator para várias enzimaschave na síntese de metabólitos secundários associados ao ciclo do ácido chiquímico, incluindo os aminoácidos aromáticos, como triptofano, fenilalanina e tirosina. Os problemas de toxidez de Mn nos solos brasileiros são mais comuns que os de deficiência, por isso, o conhecimento da disponibilidade no solo tem importância fundamental para seu manejo. A tendência da aplicação superficial de calcário, como ocorre em plantio direto, tem provocado a deficiência de Mn sobretudo nas culturas de soja e milho. A deficiência é comum em milho cultivado após soja sem aplicação de Mn. Se necessário, recomendase fazer duas aplicações de 600 g ha 1, via foliar. Molibdênio: interfere no crescimento, desenvolvimento e produção de grãos, visto que é componente da enzima redutase do nitrato, responsável pela redução de nitrato a nitrito e posteriormente a amônia (NH 3 ). Sua deficiência é observada em milho desenvolvido em solos minerais com grande quantidade de óxidos hidratados de ferro reativos e, portanto, com alta capacidade para adsorver íons molibdato, como ocorre nos trópicos. Em geral, aplicase 50 a 110 g ha 1 de Mo, via foliar, 15 a 30 dias após a emergência. Inúmeros trabalhos de pesquisa evidenciam que o milho responde às aplicações de micronutrientes, principalmente Zn, B, Mn e Mo, embora haja probabilidade de obter resposta ao Cu em áreas de plantio direto. Nestas áreas, com a possibilidade do cultivo de milho resistente ao glifosato, é imprescindível o uso freqüente de micronutrientes, como Mn, Cu, Fe e Zn, devido à forte natureza metalquelante do herbicida, a qual diminui a absorção e translocação dos micronutrientes na planta. Como a natureza do problema está relacionada com as alterações provocadas no solo, por parte do glifosato, haverá necessidade de aplicações foliares para suprir a demanda por esses nutrientes. USO RACIONAL DE FÕSFORO NA AGRICULTURA COM ÊNFASE NA CULTURA DO MILHO Silvia Regina Stipp e Abdalla; Luís Ignácio Prochnow, IPNI Brasil, lprochnow@ipni.com.br O fósforo (P) é um macronutriente pouco exigido pelas culturas, quando comparado aos outros macronutrientes. Desempenha papel importante na transferência de energia da célula, na respiração e na fotossíntese. É também componente estrutural dos ácidos nucléicos de genes e cromossomos, assim como de muitas coenzimas, fosfoproteínas e fosfolipídeos. Promove o crescimento inicial e o desenvolvimento da raiz, aumenta a resistência da planta ao frio, melhora a qualidade da colheita e ajuda a suprimir doenças das plantas, geralmente diminuindo seu efeito prejudicial. 8 INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 JUNHO/2008

2 Os solos brasileiros são, em sua grande maioria, originalmente deficientes em P e a recuperação do elemento pelas plantas normalmente é pequena. A quantidade média de P no solo é de cerca de 400 kg ha 1 e, embora as quantidades requeridas pelas culturas sejam muito menores, como 45 kg ha 1 de P para o milho, as doses aplicadas são de cerca de 100 kg ha 1 de P 2. Em geral, esse paradoxo é explicado quando se analisa os mecanismos que governam as transformações de P no solo, que incluem reações de adsorção e precipitação (Figura 8), dinâmica esta bem distinta da observada para N e K. No solo, o P encontrase associado à matéria orgânica ou fazendo parte de composto inorgânicos. A fração inorgânica do P no solo encontrase presente em duas fases, sólida e líquida, as quais estão em equilíbrio entre si. Desta forma, o P solúvel adicionado aos solos como fertilizante tende a passar rapidamente para formas menos solúveis, com conseqüente redução da disponibilidade às plantas, ficando precipitado ou adsorvido. Para que a absorção pelas plantas seja contínua, o P deve liberarse da fase sólida e movimentarse, por difusão, até a superfície das raízes. E esta movimentação depende não somente dos teores de P em solução (Psolução), como também do poder tampão do Plábil e da umidade do solo. Outro fator de grande influência sobre os mecanismos de fixação de fosfatos é o ph do solo. A elevação do ph promove diminuição na retenção de P devido à liberação de hidroxilas que competem com os íons fosfatos pelos sítios de adsorção. Observase também que a presença de cátions como Fe 3+, Al 3+ e Ca 2+ favorece a retenção de P nos solos, pois esses cátios reagem com os fosfatos, formando compostos de baixa solubilidade, como fosfatos de ferro, de alumínio e de cálcio, que se precipitam na solução. A intensidade das reações de retenção do P solúvel é proporcional ao volume de solo com o qual o fertilizante reage; assim, características dos solos e dos fertilizantes que propiciem maior contato entre os fosfatos e o solo favorecem a fixação de P. Figura 8. Formas de fósforo no sistema soloplanta. Fonte: NOVAES e SMYTH (1999). Solos mais argilosos, com argilas do tipo 1:1, retém mais P, comparadas às argilas 2:1, o que provavelmente se deve à maior quantidade de óxidos de Fe e Al associadas a elas. As formas de óxidos de ferro e alumínio de baixa cristalinidade apresentam maior área superficial específica, o que determina sua maior reatividade química com os fosfatos. É importante lembrar que os produtos das reações dos fertilizantes com o solo permanecem por muito tempo na forma lábil, podendo retornar para a solução por dissolução ou dessorção. Porém, com o tempo, parte do Plábil é convertido em formas mais estáveis de difícil solubilização, tornando o elemento não disponível ou dificilmente disponível. Como conseqüência destes fatos, observase que há grande diminuição da concentração de P na solução do solo para as plantas, embora exista muito P no solo, mas em forma indisponível. Em termos mundiais, mais de 99% dos fertilizantes fosfatados são produzidos a partir de reservas de rochas fosfáticas e apenas uma quantidade muito pequena é fornecida na forma de escórias básicas, um subproduto da indústria de aço. Uma das preocupações em relação aos recursos mundiais de rochas fosfáticas referese à possível longevidade de exploração das jazidas para fazer face à crescente demanda desse recurso natural. O Brasil participou com 4,0% na produção mundial de fosfato em 2006, cerca de 5,8 milhões de toneladas, ocupando a 7ª colocação. As culturas que mais consumiram fertilizantes fosfatados no Brasil, em 2006, foram: soja, com 7,1 milhões de toneladas (34%); milho, com 3,7 milhões de toneladas (17%) e canadeaçúcar, com 3,1 milhões de toneladas (15%). A análise química do solo constituise no marco inicial de um bom programa de manejo químico do solo, pois ela mostra se o ele poderá prover as exigências da planta de forma a se obter produtividades economicamente viáveis diante dos investimentos realizados e possibilita as definições das doses de calcário, gesso agrícola e fertilizantes. A maior parte dos métodos de análise de solo, inclusive os usados no Brasil, avalia o fator quantidade, mas há dificuldade em isolar o fosfato lábil do fosfato nãolábil, ou mesmo de resíduos de adubos não dissolvidos no solo, quando são empregados extratores que têm ação específica sobre determinadas formas de P no solo. No Brasil, há dois métodos utilizados amplamente para a diagnose de P no solo: o Mehlich 1, o mais antigo, e o da resina trocadora de íons, o mais recente. Outros métodos são utilizados em menor escala. Para se chegar a uma recomendação adequada de fósforo para uma determinada região, os resultados da análise de solo são divididos em classes de teores, sendo seus limites determinados em estudos de correlação, de calibração e de curva de resposta à aplicação de P. Assim, existem diversas tabelas para interpretação dos teores de P no solo para diversas regiões, diversas culturas, algumas considerando o teor de argila, outras o teor de fósforo remanescente. A Tabela 6 apresenta os limites de teores mais comumente utilizados nas interpretações dos teores de P do solo no estado de São Paulo, com o uso da resina trocadora de íons. INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 JUNHO/2008 9

3 Tabela 6. Limites de interpretação de teores de fósforo do solo. Teor P resina Produção relativa Florestais Perenes Anuais Hortaliças (%) (mg dm 3 ) Muito baixo Baixo Médio Alto > Muito alto > 100 > 16 > 60 > 80 > 120 Fonte: RAIJ et al. (1996). Embora a análise de solo seja a base sobre a qual a recomendação de P é elaborada, fornecendo uma medida de P no reservatório do solo que normalmente está disponível para o crescimento vegetal, ela deve ser coordenada com outras práticas importantes de manejo, como a avaliação do estado nutricional utilizando a diagnose foliar. As exigências nutricionais mudam com a fase de desenvolvimento da planta e com o nível de produção, e esta variação deve ser considerada para a definição da época correta de amostragem da planta. Recomendase a amostragem por ocasião do aparecimento da inflorescência feminina (embonecamento), de folha abaixo e oposta à espiga (30 folhas por área uniforme de 150 hectares). A interpretação dos dados da análise foliar deve estar relacionada com padrões locais que permitam comparações. Para a cultura do milho, essas referências podem ser fornecidas pelo nível crítico do nutriente na folha ou pelo Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS). Embora possam ocorrer variações em função da fertilidade do solo, da cultivar e, principalmente, da época de amostragem, a faixa de suficiência para a concentração de P nas folhas de milho é de 0,25 a 0,35 dag kg 1 de matéria seca (Figura 9). em água, em citrato neutro de amônio (CNA) e em ácido cítrico (AC) a 2%, e são divididos em: a) Fosfatos totalmente acidulados: ácido fosfórico, superfosfato simples (SSP), superfosfato triplo (TSP), fosfato monoamônico (MAP) e fosfato diamônico (DAP). Além desses produtos, denominados tradicionais, outras opções de fosfatos totalmente acidulados são importantes em regiões e situações específicas, como: ortofosfatos de potássio, polifosfatos de amônio, nitrofosfatos e polifosfatos de amôniouréia. b) Fosfatos naturais: Patos de Minas, Catalão, Abaeté, Alvorada, Tapira, Gafsa, entre outros. c) Termofosfatos e fosfatos alternativos. Normalmente, utilizase água para avaliar o P prontamente disponível, o CNA + água para os fosfatos totalmente acidulados e o AC para os fosfatos naturais e os termosfatos. A melhor alternativa na escolha da fonte de P deve associar boa eficiência em suprir as necessidades das plantas e menor custo do fertilizante. A eficiência agronômica de fosfatos pode ser avaliada por intermédio de diversos índices, dentre os quais se destacam a solubilidade nos extratores descritos, o índice de eficiência agronômica (IEA) e o equivalente em superfosfato triplo (EqST), cuja eficiência agronômica é aferida por meio de índices estabelecidos pela comparação com um fosfato padrão (Tabela 7). Tabela 7. Índices de eficiência comparativa média, tendo o superfosfato triplo como fonte de referência (EqST), na cultura do milho, nas doses de 100 e 200 kg ha 1 de P 2 (P resina = 5 mg dm 3 ). Fontes de fósforo EqST (%) Primeiro ano Segundo ano Superfosfato triplo Termofosfato magnesiano Fosfato de Gafsa granulado Fosfato de Patos de Minas 1 6 Figura 9. Relação entre a produção relativa de grãos e a concentração de fósforo na folha de milho. Fonte: Modificada de COELHO (2000). Nos adubos fosfatados, o P pode estar em diferentes formas, ou seja, prontamente disponível, medianamente disponível ou indisponível. Os principais tipos de adubos fosfatados disponíveis no mercado são classificados principalmente quanto à solubilidade Fonte: COUTINHO et al. (1991). Resultados de inúmeros trabalhos que estudaram a eficiência dos fertilizantes fosfatados mostram que, nas condições agrícolas usuais, as formas de P solúveis em água fosfato monocálcico e fosfatos de amônio são, em geral, bastante eficientes. Algumas formas insolúveis em água podem apresentar também boa eficiência: fosfato bicálcico e silícofosfato de cálcio e magnésio. Com eficiência geralmente baixa encontramse o fosfato 10 INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 JUNHO/2008

4 tricálcico e os fosfatos de ferro e alumínio, também insolúveis em água mas estes últimos, em certas situações particulares, podem se comportar eficientemente. Quanto ao grupo das apatitas, as presentes nas rochas sedimentares são, normalmente, mais eficientes do que as encontradas nas rochas metamórficas e ígneas; por isso, os fosfatos naturais de rochas sedimentares são conhecidos como reativos. Os fatores que afetam a eficiência da adubação fosfatada são muito numerosos e estão relacionados às reação do fósforo no sistema adubosoloplanta. Assim, a eficiência agronômica inclui os processos de absorção do fósforo da solução do solo após a adição do adubo, sua translocação na planta (incorporação) e respectiva transformação em biomassa vegetal. Nessa condição, estão envolvidos os fatores relacionados a: Fertilizante: tipo, composição, solubilidade, granulometria, efeito residual e outros; Solo: químicos salinidade, acidez, disponibilidade e toxidez de nutrientes/elementos, capacidade de fixação de nutrientes, lixiviação e perdas gasosas e outros e físicos textura, camadas compactadas, selamento e encrostamento superficiais, condutividade hidráulica, capacidade de retenção de água, alagamento e outros; Modificações na rizosfera mudanças de ph, concentração de íons, potencial redox, atividade microbiana, presença de micorrizas e densidade e umidade do solo provocadas pelas próprias raízes, que envolvem absorção seletiva de íons e de água e liberação de exudatos; Manejo do solo doses de P e de outros nutrientes, forma de aplicação, efeito residual e manejo de culturas seqüência/ rotação; Planta: fisiológicos, morfológicos e bioquímicos; Ambiente: luminosidade, radiação, temperatura, umidade e outros. As diferentes estratégias de manejo do solo quanto à nutrição de plantas com P envolvem: a) Aplicações anuais ou de manutenção, com o objetivo de nutrir as plantas no ano específico, com quantidades da ordem de kg ha 1 de P 2 ; b) Aplicação corretiva, com o objetivo de corrigir e elevar o teor de P no solo, com quantidades da ordem de t ha 1 de P 2 (custo mais elevado). Uma outra alternativa seria a adubação anual (suco de plantio) com a correção ao longo dos anos, monitorada através da análise de solo. Existem várias tabelas para a definição das doses de P a aplicar, tanto para adubação de manutenção quanto para adubação corretiva, as quais variam de acordo com a região do país. A Tabela 8 apresenta a adubação mineral de plantio para a cultura de milho (grãos e silagem) para o Estado de São Paulo, de acordo com a análise de solo e a produtividade esperada. Além da adubação NPK, recomendase aplicar 20 kg ha 1 de S para metas de produtividade de até 6 t ha 1 de grãos e 40 kg ha 1 de S para produtividades maiores. Utilizar também 4 kg ha 1 de Zn em solos com teores de Zn (DTPA) inferiores a 0,6 mg dm 3 e 2 kg ha 1 de Zn quando os teores estiverem entre 0,6 e 1,2 mg dm 3. Os adubos devem ser aplicados no sulco de plantio, 5 cm ao lado e abaixo das sementes. Assim, em função do teor de P no solo, da cultura, da produtividade almejada, da tabela de adubação e de estudos regionais, chegase à dose de P 2 a aplicar. E com a dose e a porcentagem de P 2 no fertilizante definese a quantidade de adubo a ser utilizada. Finalmente, devese considerar que, para aumentar a eficiência da adubação fosfatada, é necessário adotar um sistema de produção diversificado, proporcionado pela rotação de culturas e pelo plantio direto, os quais resultam em maior reciclagem de nutrientes, menor incidência de pragas e doenças e maior proteção ambiental (Figura 10). Figura 10. Algumas das práticas de manejo que aumentam a eficiência da adubação. Tabela 8. Adubação mineral de plantio para milho de acordo com a análise de solo e a produtividade esperada. Produtividade esperada N P resina (mg dm 3 ) K + trocável (mmol c dm 3 ) > 40 00,7 0,81,5 1,63,0 > 3,0 (t ha 1 ) (kg ha 1 ) P 2 (kg ha 1 ) K 2 O (kg ha 1 ) (2) É improvável a obtenção de alta produtividade de milho em solos com teores muito baixos de P, independentemente da dose de adubo empregada. (2) Para evitar excesso de sais, no sulco de plantio, a adubação potássica para doses maiores que 50 kg ha 1 de K 2 O está parcelada, prevendose a aplicação em cobertura. Fonte: RAIJ et al. (1996). INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 JUNHO/

5 No plantio direto, a manutenção dos resíduos e seu acúmulo no solo provocam uma redistribuição do fósforo em formas orgânicas mais ou menos estáveis (Po), com relevante papel da biomassa microbiana na disponibilidade de P à plantas. O não revolvimento diminui a superfície de contato entre os íons fosfato e as partículas do solo, diminuindo a ação dos mecanismos de fixação pelos constituintes minerais do solo. As alterações na disposição das partículas e a manutenção da umidade no solo favorecem o mecanismo de difusão do nutriente até a superfície das raízes. Além disso, os ânions orgânicos produzidos durante a oxidação bioquímica e microbiológica dos resíduos competem com os íons fosfato pelos sítios de ligação na superfície dos sesquióxidos de Fe e Al, diminuindo a fixação de fósforo. Resultados de experimentos demonstram que, dos macronutrientes, o fósforo é o elemento que apresenta os maiores acréscimos na camada de 05 cm, com relatos da ordem de 4 a 7 vezes o seu conteúdo no plantio direto em relação ao preparo convencional. Outro fato importante a salientar é o aumento da porcentagem de Porgânico em relação ao Ptotal na subsuperfície dos solos sob longo período em plantio direto, com a redistribuição de formas orgânicas de P após a decomposição do sistema radicular das culturas, onde normalmente o fósforo inorgânico tem a sua disponibilidade muito reduzida. Resumindo, as sugestões gerais para o manejo adequado do fósforo incluem os seguintes itens: Avaliação e monitoramento constante da fertilidade do solo. Observação cuidadosa do mercado preço do fertilizante. Práticas específicas de manejo do fertilizante fosfatado. Aplicação das melhores práticas de manejo de fertilizantes (MPMFs), considerando o produto certo, aplicado no local correto e na dose e época adequadas. Diversificação dos sistemas de cultivo. FONTES ALTERNATIVAS DE NITROGÊNIO PARA A CULTURA DO MILHO Heitor Cantarella; Rafael Marcelino; Instituto Agronômico, Campinas, SP; cantarella@iac.sp.gov.br O N e o K são os elementos absorvidos em maiores quantidades pela cultura do milho. Porém, o manejo da adubação nitrogenada exige mais cuidados devido às inúmeras reações e ao complexo ciclo desse nutriente no solo, aliado ao fato de ser, geralmente, o elemento mais caro no sistema de produção da cultura. Em solos bem arejados predomina o N na forma nítrica (NO 3 ). O N amoniacal, tanto o proveniente da mineralização da matéria orgânica do solo quanto o de fertilizantes amídicos ou amoniacais, é convertido a nitrato por microrganismos do solo. Esse processo, conhecido como nitrificação, é favorecido por condições aeróbias, altas temperaturas e ph próximo da neutralidade, entre outros fatores. Os fertilizantes nitrogenados, quando utilizados em quantidades excessivas ou em situações desfavoráveis, podem ser perdidos e, eventualmente, converteremse em poluentes ambientais. As perdas ocorrem por: Lixiviação: A predominância de cargas negativas na camada superficial do solo e a baixa interação química do NO 3 com os minerais do solo fazem com que esse ânion esteja sujeito a perdas por lixiviação, acompanhando o movimento descendente da água que percola no perfil do solo. Desnitrificação: em diferentes etapas das inúmeras reações do N no solo ocorrem perdas gasosas N 2 e N 2 O em condições anaeróbias totais (solos inundados) ou parciais (sítios anaeróbios em um solo predominantemente aeróbio). Volatilização da amônia (NH 3 ): o íon amônio (NH 4+ ) predomina em condições de ph ácido e a forma gasosa, NH 3, em condições de ph alcalino. Portanto, esse tipo de perda não é importante nos solos ácidos do Brasil, exceto quando se usa uréia. A reação de hidrólise desse fertilizante na superfície dos solos gera NH 3 e CO 2, independentemente do ph do solo. As perdas, que podem chegar a 60%, dependem das condições ambientais (umidade, características do solo) e são maiores em sistemas manejados com resíduos na superfície do solo, principalmente em sistema plantio direto, pois a atividade da urease é maior em plantas e resíduos vegetais do que em solo. Imobilização no solo: o N pode se tornar temporariamente indisponível para as plantas por meio de reações de imobilização em formas orgânicas do solo, promovidas por microrganismos, quando a relação C/N do meio for elevada, como ocorre em áreas com aporte de grandes quantidades de palha. Tanto as condições favoráveis à nitrificação quanto à lixiviação de NO 3 estão presentes na maioria dos solos brasileiros durante o período de cultivo do milho de primaveraverão. No Brasil, existem relativamente poucos trabalhos em que perdas de NO 3 por lixiviação tenham sido avaliadas em sistemas agrícolas. Para milho, de modo geral, as perdas relatadas são baixas, e as explicações mais prováveis são o uso de doses de N relativamente baixas, a textura argilosa da maioria dos locais, o parcelamento da adubação nitrogenada, na qual a maior parte do N é aplicada no período de ativa absorção de N pelas plantas, e a imobilização pela microbiota do solo, que também colabora para reduzir esse tipo de perda. A lixiviação pode ser problema em áreas de cultivo intensivo, onde se aplicam altas doses de N, em áreas com cultivo de hortaliças, em solos arenosos e em condições de chuvas intensas. Com tantas reações que dificultam ou impedem a absorção do N pelas plantas, a eficiência de uso do N fertilizante pelas culturas varia de 40 a 60%, como mostram os dados de dezenas de experimentos. A maior parte dos fertilizantes nitrogenados comumente utilizados na agricultura brasileira para a cultura do milho é solúvel em água (uréia, sulfato de amônio, nitrato de amônio) e libera rapidamente no solo as formas de N prontamente assimiláveis pelas plantas nitrato (NO 3 ) e amônio (NH 4+ ) que também são as formas de N mais suscetíveis a perdas do sistema agrícola. A estratégia mais comum para minimizar as perdas é adequar a aplicação do fertilizante nitrogenado às necessidades da cultura, levando em conta as características do produto usado. Em relação à lixiviação, recomendase o parcelamento da adubação de forma que o N seja fornecido nos períodos que antecedem a maior demanda e quando as plantas já tenham um sistema radicular desenvolvido o suficiente para absorver o nutriente. Para evitar as perdas por volatilização de NH 3, o meio mais eficiente é incorporar o fertilizante ao solo, a uma profundidade mínima de 3 a 5 cm, por meio mecânico ou irrigação. Outras alternativas para aumentar a eficiência de uso do N pelas culturas estão relacionadas ao uso de fertilizantes com maior eficiência (enhancedefficiency fertilizers), que podem ser classificados em fertilizantes de liberação lenta ou controlada e fertilizantes estabilizados, que são descritos a seguir: 12 INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 JUNHO/2008