Evolução da fertilidade dos solos cultivados com arroz irrigado no Rio Grande do Sul

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3 Instituto Rio Grandense do Arroz Boletim Técnico, nº 10 Evolução da fertilidade dos solos cultivados com arroz irrigado no Rio Grande do Sul Madalena Boeni Engenheira Agronôma Ibanor Anghinoni Engenheiro Agrônomo Silvio Aymone Genro Junior Engenheiro Agrônomo Benjamin Dias Osório Filho Engenheiro Agrônomo Cachoeirinha, Rio Grande do Sul 2010

4 INSTITUTO RIO GRANDENSE DO ARROZ Estação Experimental do Arroz Av. Bonifácio Carvalho Bernardes, 1494 CEP Cachoeirinha RS Fone: (0xx51) Correio eletrônico: Endereço eletrônico: Tiragem: Editoração e composição eletrônica: Mariana Bechert Capa e tratamento de imagens: Camila Dalloglio Todos os direitos reservados. É permitida a reprodução de dados e das informações contidas nesta publicação, desde que citada a fonte. Catalogação na publicação: Tânia Maria Dias Nahra CRB 10/918 Biblioteca do Instituto Rio Grandense do Arroz CE93 Evolução da fertilidade dos solos cultivados com arroz irrigado no Rio Grande do Sul / Madalena Boeni...[et al.]. Cachoeirinha: IRGA/Estação Experimental. Seção de Agronomia, p. : color. (Boletim Técnico, 8) ISBN CDU

5 Sumário Apresentação 1. A análise do solo e as recomendações de adubação e de calagem para o arroz irrigado no Rio Grande do Sul 2. Metodologia utilizada 3. Evolução da fertilidade dos solos 3.1. Representatividade das amostras de solo 3.2. Evolução de atributos relacionados com a acidez do solo e a necessidade de calcário ph em água e saturação por bases e por alumínio Necessidade de calcário 3.3. Evolução de atributos relacionados com a disponibilidade de nutrientes Teores de matéria orgânica e argila Teores de fósforo disponível Teores de potássio disponível Teores de cálcio e de magnésio trocáveis 4. Conclusões 5. Bibliografia citada Anexo 1. Municípios das regiões arrozeiras do Estado do Rio Grande do Sul 5

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7 Introdução Apesar do Laboratório de Análises de Solos da Estação Experimental do Arroz do Instituto Rio Grandense do Arroz (EEA/IRGA) ter iniciado suas atividades em 1959, muito antes da criação da Rede Oficial de Laboratórios de Análises de Solos (ROLAS RS/SC), o primeiro levantamento da Fertilidade dos Solos cultivados com arroz irrigado foi efetuado em 2004, com os dados dos laudos das análises efetuadas no período 1997/2002. A oportunidade de se efetuar o presente levantamento, decorre da mudança de cenário verificado a partir da safra 2003/04, pela adoção do Manejo Integrado da Cultura do Arroz Irrigado (MICA), que possibilitou incrementos na produtividade e na produção de arroz no Estado. Em conseqüência disto, o arroz passou a responder com aumento de rendimento pela adubação, o que estimulou a aplicação de maiores quantidades de fertilizantes, como verificado nos Censos da Lavoura de Arroz Irrigado do Rio Grande do Sul. A partir disso, foi elaborado o presente Boletim Técnico para avaliar a evolução das condições de acidez e da disponibilidade de nutrientes para o arroz irrigado no Estado, após a mudança de cenário. 1. A análise do solo e as recomendações de adubação e de calagem para o arroz irrigado no Rio Grande do Sul O Laboratório de Análises de Solos da Estação Experimental do Arroz do Instituto Rio Grandense do Arroz (EEA/IRGA) vem prestando serviços de análises de solos desde 1959, antes mesmo da formação da Rede Oficial dos Laboratórios de Análises de Solos (ROLAS RS/ SC), que foi criada em 1968, e da primeira Tabela de Recomendações de Adubação para a cultura, que ocorreu em 1967 (ANGHINONI et 7

8 al., 2004). A análise do solo se constitui na base dos programas de recomendações de adubação e de calagem, que são elaborados para o sistema de produção agrícola da região a que se destinam as recomendações, cujo sucesso depende do suporte de pesquisa. O arroz irrigado por inundação é cultivado no RS predominantemente de forma isolada, ano após ano ou intercalado com pastoreio extensivo, denominado sistema arroz-pousio (tradicional). Neste sistema, as recomendações são denominadas de adubação por cultura e requerem análise do solo para cada cultivo, cujas recomendações visam obter o maior retorno líquido por unidade de área. A evolução das recomendações de adubação para o arroz irrigado no Estado acompanhou a evolução da cultura, em termos de cultivares e de manejo, e trouxe, como conseqüência, a própria elevação da produtividade de grãos (Tabela 1). Houve, assim, o seu aumento significativo a partir da década de 1960, passando de menos de 3,30 t/ha para 7,28 t/ha, na safra 2008/09 (IRGA, 2009). Esse aumento ocorreu, inicialmente, pela troca gradativa de cultivares, de porte alto para as de porte médio e, depois, para as de porte baixo, do tipo moderno, que são mais produtivas e eficientes no aproveitamento da radiação solar e mais responsivas às práticas de manejo (MENEZES et al., 2004). As recomendações oficiais de adubação para essa cultura também foram sendo reformuladas com a evolução do potencial produtivo dos cultivares e com as alterações no manejo da cultura, a partir da recomendação de 110 kg/ha (N 2 +PO 5 +K 2 O), em meados da década de 60, para 210 kg/ha, em 1987, não havendo alteração na revisão de 1995 (ANGHINONI et al., 2005). O primeiro levantamento do estado de fertilidade dos solos cultivados com arroz irrigado no RS foi efetuado em 2004, com base em laudos de análises de solos provenientes das diferentes regiões arrozeiras no período de 1997 a 2002 (ANGHINONI et al., 2004). Em relação à fertilidade original, houve um aumento na disponibilidade de fósforo e uma maior uniformidade nos teores de potássio disponível e de cálcio e de magnésio trocáveis, como resultado do uso e do manejo dos solos no utilizados no cultivo. No entanto, grandes diferenças dos atributos de fertilidade do solo ocorriam entre 8

9 e dentro das regiões arrozeiras e sua fertilidade foi classificada como média. Foi também constatada uma predominância de solos ácidos, arenosos e com baixo teor de matéria orgânica e, ainda, uma significativa parte dos mesmos com teores baixos de nutrientes (fósforo, potássio, cálcio e magnésio), na forma disponível. Precedendo a penúltima alteração das recomendações (CQFS RS/ SC 2004; SOSBAI, 2005), uma nova realidade estava em curso na lavoura de arroz irrigado no Estado, pois a utilização recente (a partir da safra 2003/04) do manejo integrado da cultura resultou na obtenção de altos rendimentos de arroz (de 8,0 a 10,0 t/ha) em lavouras de todas as regiões arrozeiras do RS (MENEZES et al., 2004). Isso 9

10 determinou a retomada da questão da resposta do arroz à adubação para atender as demandas desse novo cenário. Essa nova demanda criou dificuldades no meio técnico-científico, pois, de um lado, essa alta produtividade era majoritariamente devido a alterações no manejo da cultura e não ao potencial produtivo das cultivares em uso, que não fora alterado nesse curto espaço de tempo, e de outro, não havia suporte recente de pesquisa na área de fertilidade do solo com esse novo manejo da cultura, pois a base experimental fora construída até a década de Nessa época, a produtividade era mais baixa (6,0 a 7,0 t/ha) e a resposta da cultura à adubação era pequena, conforme consta em Scivittaro & Machado (2004), e era devida essencialmente às deficiências na adoção de um conjunto de práticas de manejo. Assim, a partir de dados de experimentos conduzidos na safra 2003/04 (GENRO JR. et al., 2005), houve alteração, com aumento das recomendações de adubação para o sistema de semeadura em solo seco (Tabela 1): N (90 para 120 kg/ha) de P 2 O 5 (60 para 90 kg/ ha), de K 2 O (60 para 80 kg/ha) e no total (210 para 290 kg/ha de N+P 2 O 5 +K 2 O), considerando diferentes expectativas de produtividade (SOSBAI, 2005). Trabalhos de validação dessas recomendações (GENRO JR. et al., 2007) indicaram a necessidade de sua alteração, então para diferentes incrementos de produtividade para o sistema de semeadura em solo seco no RS, mantendo o máximo de 290 kg/ ha (N+P 2 O 5 +K 2 O), porém com um melhor balanço de nutrientes, sendo a recomendação de potássio, em função da CTC ph 7,0 do solo (SOSBAI, 2007). Tendo em vista essa alteração de cenário, em que houve mudanças no manejo da cultura e, especialmente, no aumento das doses dos adubos aplicadas e da sua produtividade, o presente boletim foi elaborado para verificar as alterações dos atributos de fertilidade dos solos cultivados com arroz irrigado nos últimos seis anos no RS em relação ao primeiro levantamento, efetuado em 2004, de modo a fornecer subsídios à pesquisa e às recomendações de adubação e de calagem. 10

11 2. Metodologia utilizada Para o presente levantamento, foram utilizados os resultados das análises de amostras de solo processadas pelo Laboratório de Análises de Solos da EEA/IRGA nos anos de 2003 a Dessas amostras, são originadas da região arrozeira Planície Costeira Externa, da Planície Costeira Interna, da Depressão Central, da região Sul, da Campanha e da Fronteira Oeste (Figura 1). A área anualmente cultivada com arroz nessas regiões tem sido, nos últimos anos, na ordem de de ha (IRGA, 2009). Considerando que praticamente a totalidade das amostras analisadas no Laboratório de Análises de Solos (EEA/IRGA), é proveniente de lavouras de arroz irrigado, não houve seleção prévia das amostras, sendo todas elas utilizadas neste trabalho. Figura 1. Distribuição das amostras de solos analisadas pelo Laboratório de Análises de Solos do IRGA provenientes das regiões arrozeiras no Rio Grande do Sul, no período de 2003 a (Os municípios de cada Região estão listados no Anexo 1) 11

12 O enquadramento dos resultados nas diferentes faixas de interpretação foi efetuado por um programa de computador, desenvolvido por Benjamin Dias Osório Filho, Professor de Ciências Agrárias da UERGS. O Programa, além de classificar os resultados das análises dos solos em faixas, fornece os números em valores percentuais. No presente levantamento, os resultados foram disponibilizados por região arrozeira (Figura 1) e no total do Estado do Rio Grande do Sul. Os índices de fertilidade dos solos utilizados foram: ph em água, índice SMP, saturação por bases e por alumínio, teores de cálcio e magnésio trocáveis, teores de matéria orgânica e argila e de fósforo e potássio disponíveis (Mehlich-1), conforme metodologia descrita em Tedesco et al. (1995). Da mesma forma como utilizado no primeiro levantamento (AN- GHINONI et al., 2004), os resultados do ph em água foram enquadrados em cinco faixas: < 4,5; 4,5-4,9; 5,0-5,4; 5,5-5,9 e 6,0, que correspondem às classes Extremamente Baixo, Muito Baixo, Baixo, Médio e Alto, respectivamente. Os valores do índice SMP foram também enquadrados em cinco faixas: 5,1; 5,2-5,6; 5,7-6,2; 6,3-6,6 e > 6,6. A esses valores corresponde a 6,0; 5,3-3,2; 2,8-1,0; 0,8-0,2; e 0 (zero) toneladas de calcário por hectare para elevar o ph do solo a 5,5. Os valores de saturação por bases foram agrupados em cinco faixas: 20; 21-40; 41-60; e > 80 %, e os valores de saturação de alumínio em quatro faixas: 10; 11-20; e > 30 %. Os teores de matéria orgânica também foram classificados em três faixas: 2,5; 2,6-5,0; e > 5,0 %, que correspondem às classes Baixo, Médio e Alto, respectivamente, e os teores de argila em quatro faixas: > 60; 60-41; 40-21; e 20 %, que correspondem, respectivamente, às classes 1; 2; 3 e 4, utilizadas para o enquadramento dos teores de fósforo disponível pelo método Mehlich-1 para solos de sequeiro (CQFS RS/SC, 2004). Para fósforo disponível, os valores, extraídos pelo método Mehlich-1, foram agrupados em cinco faixas, 3,0; 3,1-6,0; 6,1-12,0; e > 12,0 mg/dm³, que correspondem, respectivamente, às classes de teores Baixo, Médio, Alto e Muito alto, conforme a CQFS RS/SC 12

13 (2004). Os valores de potássio disponível foram também enquadrados em quatro classes: Baixo, Médio, Alto e Muito Alto, considerando, no entanto, duas situações: a) em um único agrupamento de dados, tomando-se como teor crítico desse nutriente de 60 mg/dm³, e os valores de 30; 31-60; ; e > 120 mg/dm³, para as respectivas classes, para comparação com o levantamento anterior; e b) em três agrupamentos, em função da CTC ph 7,0 do solo: Baixo: < 5,0; Médio: 5,0 a 15,0 e Alto: > 15,0 cmol c /dm³, com níveis críticos de 45, 60 e 90 dm³, respectivamente. Assim, os valores de potássio disponível, paras as classes Baixo, Médio, Alto e Muito alto foram: a) para solos classe de CTC ph 7,0 Baixo: 30; 31-45; e > 90 mg/dm³; b) para solos com CTC ph 7,0 Médio: 40; 41-60; ; e >120 mg/dm³, e c) para solos com CTC ph 7,0 Alto: faixas: 60; 61-90; ; e > 180 mg/dm³, com o objetivo de sua caracterização conforme as classes de CTC ph 7,0, que vigoram desde 2007 para fins de recomendação de adubação potássica (SOSBAI, 2007). Os teores de cálcio e de magnésio também foram enquadrados em três classes: 2,0; 2,1-4,0 e > 4,0 cmol c /dm³ para cálcio trocável; 0,5; 0,6-1,0 e > 1,0 cmolc/dm³ para magnésio trocável. A esses intervalos correspondem, respectivamente, as classes de teores Baixo, Médio e Alto (CQFS RS/SC, 2004; SOSBAI, 2007). 3. Evolução da fertilidade dos solos O estado de fertilidade dos solos cultivados com arroz irrigado no RS é apresentado, na seguinte ordem: ph em água, saturação por bases e por alumínio, teores de cálcio e magnésio trocáveis, teores de matéria orgânica e de argila e teores de fósforo e de potássio disponíveis no solo. Os atributos de fertilidade desses solos, após serem apresentados e caracterizados dentro das regiões arrozeiras (Figura 1), foram comparados com os do levantamento efetuado anteriormente (ANGHINONI et al., 2004). 13

14 3.1. Representatividade das amostras de solo Tomando-se por base a área de cultivo e o número de lavouras da safra 2004/05 (IRGA, 2006), que bem representam a situação ocorrida no período de abrangência deste levantamento (2003 a 2008), verifica-se que cada amostra representa, na média das regiões arrozeiras do RS, 33,4 ha, o que significa também que cada lavoura é representada por uma média (ponderada) de 3,4 amostras (Tabela 2). A abrangência de cada amostra analisada varia de 16 ha, na Planície Costeira Externa, a 85 ha, na Fronteira Oeste. De outra forma, a representatividade de cada lavoura varia de somente 1,4 amostra, na região da Depressão Central, até 6,8 amostras, na região Sul. Na comparação com o levantamento anterior (ANGHINONI et al., 2004), verifica-se um aumento da área cultivada com arroz irrigado, (de a ha), que ocorreu predominantemente nas Planícies Costeiras, Interna e Externa e, em menor grau, da região Sul (Tabela 2). Como foi incluído, no presente levantamento, um maior número de amostras (30.972) em relação ao anterior (17.665), a representatividade do levantamento atual é maior, refletido pela menor relação área/amostra, que passou de 40,0 para somente 33,4 ha, uma vez que o número de amostras por lavoura pouco variou (3,6 para 3,4). As Planícies Costeiras, Interna e Externa, a exemplo do levantamento anterior, foram as regiões com maior representatividade; em contrapartida com as demais regiões, especialmente da Fronteira Oeste. 14

15 3.2. Evolução de atributos relacionados com a acidez do solo e a necessidade de calcário ph em água e saturação por bases e por alumínio Ocorre uma predominância (77,6 %) de solos com ph < 5,5 no conjunto das regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul (Tabela 3). As regiões de maior freqüência de solos com ph nessa faixa são a Depressão Central, a Planície Costeira Interna e a Planície Costeira Externa, com 84,7 %, 80,3 e 80,9 %, respectivamente. Por outro lado, a região da Fronteira Oeste apresenta os solos com phs mais elevados (> 5,5), com 34,8 %, seguida das regiões Sul e Campanha, com 30,6 e 23,5 % das amostras nessa faixa, respectivamente. Na comparação com a situação do período anterior, de 1997 a 2002 (Figura 2), houve uma evolução positiva, pois há uma clara tendência de phs mais elevados no presente levantamento, uma vez que está ocorrendo uma menor freqüência de valores de ph nas classes Extremamente Baixo (ph < 4,5) e Muito Baixo (ph 4,5 a 4,9) e maior nas classes Baixo (5,0-5,4), Médio (5,5-5,9) e Alto ( 6,0). A frequên- 15

16 cia de ph na faixa desejada (> 5,5) aumentou de 15,9 para 22,3 %; em contrapartida, a freqüência dos valores de ph < 5,0 diminuiu de 44,9 para 33,4 %, em relação ao período anterior. Figura 2. Distribuição em faixas de ph em água nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos. A freqüência de valores nas diferentes faixas de ph (Tabela 3) é diretamente relacionada com a freqüência de valores de saturação por bases (Tabela 4) e inversamente relacionada com os de saturação por alumínio (Tabela 5). Em relação às diferentes regiões arrozeiras, as Planícies Costeiras, Interna e Externa, e a Depressão Central continuam a apresentar uma maior freqüência de valores mais baixos de ph (Tabela 3) e de saturação por bases (Tabela 4) e mais altos nos de saturação por alumínio (Tabela 5). Em contrapartida, as regiões da Fronteira Oeste e Sul apresentam solos com maior saturação por bases e menor saturação por alumínio, o que aliado ao ph mais alto (Tabela 3), as caracterizam como as menos problemáticas em relação à acidez do solo. A essas regiões se junta a Campanha, com 48,9 % das amostras com saturação de bases maior que 60 % e 70,3 % das amostras com saturação por alumínio menor que 20 %. 16

17 Na comparação com o levantamento anterior (Figura 3), se verifica, então, uma evolução positiva das condições gerais de acidez dos solos uma vez que, enquanto no período de 2003 a 2008 apresentam 36,6 % das amostras com valores acima de 60 % de saturação por bases, os de arroz irrigado no período de 1997 a 2003 apresentavam menos, 33,6 %. De maneira inversa, ocorre com a saturação por alumínio; enquanto somente 35,5 % das amostras do levantamento atual apresentam saturação por alumínio > 40 %, no período anterior (1997 a 2003) esse valor era 41,7 % (Figura 4). 17

18 Figura 3. Distribuição em faixas de saturação por bases nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos. Figura 4. Distribuição em faixas de saturação por alumínio nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos. 18

19 Necessidade de calcário A exemplo do levantamento anterior, uma parte significativa das amostras de solo (46,4 %) apresenta necessidade de calcário muito baixa (< 1,0 t/ha) para elevar o ph do solo até 5,5 e, uma fração semelhante (44,2 %) delas necessita uma baixa quantidade, entre 1,0 e 3,0 t/ha (Tabela 6). A necessidade de calcário está relacionada com o poder tampão (acidez) dos solos, que é essencialmente determinado pelos teores de matéria orgânica, alumínio trocável e argila. Assim, a maior freqüência (62,8 %) de valores com necessidade muito baixa, verificada na Região Sul, está relacionada aos menores teores de matéria orgânica (Tabela 7) e, principalmente, aos menores teores de argila (Tabela 8), com 96,4 % delas contendo 25 % dessa fração. Na comparação entre os dois levantamentos (Figura 5), ocorreu uma redução da necessidade de calcário (para elevar o ph do solo a 5,5), do primeiro para o segundo levantamento, na grande maioria das faixas, como também na necessidade média, que passou de 1,80 (ANGHINONI et al., 2004) para 1,57 t/ha (média ponderada a partir dos dados da Tabela 6). Essa diminuição reflete a melhoria nas condições de acidez, verificadas no ph (Figura 2), na saturação por bases (Figura 3) e por alumínio (Figura 4), referidas anteriormente. 19

20 Figura 5. Distribuição em faixas de valores de necessidade de calcário (NC) para elevar o ph do solo a 6,0 em solos cultivados com arroz irrigado nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos. A alta freqüência de valores baixos de ph e de saturação por bases e de valores altos de saturação por alumínio nos solos cultivados com arroz, nos dois levantamentos realizados, decorrem da condição original de solos ácidos e da baixa utilização de calcário na lavoura arrozeira. A despeito do benefício da calagem para a cultura, a sua prática é pouco utilizada no sistema arroz-pousio, uma vez que o processo de redução do solo, provocado pelo alagamento, promove o aumento do ph para valores em torno de 6,0, num fenômeno denominado de autocalagem, o que precipita o alumínio, eliminando os seus efeitos fitotóxicos. Mesmo que o arroz tenha uma certa tolerância ao alumínio, ele é sensível na fase de plântula, quando o solo ainda não foi irrigado. Por outro lado, pode-se considerar que a melhoria nas condições gerais de acidez dos solos havida, pode ser atribuída, ao menos em parte, ao aumento na utilização de calcário, conforme informam os dois últimos censos da lavoura orizícola, cuja área que recebeu aplicação desse corretivo de acidez, passou de 6,5 %, na safra 1999/00, para 10,1 % na safra 2004/05 (IRGA, 2009), o que representa um aumento de para ha, de 1,0 milhão de ha cultivados anualmente no Estado. 20

21 3.3. Evolução de atributos relacionados com a disponibilidade de nutrientes Teores de matéria orgânica e de argila Os teores de matéria orgânica e de argila, embora não sejam medidas diretas da disponibilidade de nutrientes do solo, são importantes para as recomendações de adubação e de calagem. O primeiro, é utilizado com índice de disponibilidade de nitrogênio, e o segundo (teor de argila), como critério de definição de grupos diferenciados de solos, com respectivos teores críticos e de faixas de interpretação de fósforo disponível (Mehlich 1) em solos de sequeiro e, ainda, como indicador do potencial de acidez e de adsorção de cátions (potássio) e anions (fósforo) do solo. Com relação aos teores de matéria orgânica (Tabela 7), verifica-se, em todas as Regiões, predominância absoluta (71,1 %) na classe Baixa ( 2,5 %). A Depressão Central é a Região com a maior freqüência (80,4%) de amostras nessa classe de matéria orgânica, seguida pela Planície Costeira Externa (74,8 %) e pela Planície Costeira Interna (74,4 %). A Fronteira Oeste é a região mais bem suprida de matéria orgânica, com 30 % das amostras na classe de teores de matéria orgânica Médio e 19,6 % na classe Alto. A essa região se junta a Campanha, com 18,9 % e 17,8 % nas classes Médio e Alto, respectivamente. Os solos cultivados com arroz irrigado no período de 2003 a 2008 apresentam acréscimo na freqüência dos teores de matéria orgânica na faixa > 5,0 % (15,5 %) em relação ao período anterior (4,4 %) (Figura 6). Em contrapartida, as faixas 2,5 % e 2,6-5,0 % apresentam menores freqüências de amostras. Esses resultados indicam aumento no teor de matéria orgânica dos solos analisados. Mesmo que eles possam ser atribuídos ao uso de práticas conservacionistas, como cultivo mínimo e plantio direto, rotação de culturas e/ou utilização de plantas de cobertura do solo, o mais provável é que solos mais ricos em matéria orgânica tenham sido incorporados mais recentemente nas áreas de plantio. 21

22 Figura 6. Distribuição em faixas de matéria orgânica em solos cultivados com arroz irrigado nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos. 22

23 Em relação à textura (Tabela 8), predominam, no conjunto das regiões arrozeiras, solos arenosos (11-25 % de argila). A região Sul apresenta a maior freqüência (93,7 %) de amostras de solos nesta faixa de argila. Essa região, mais as Planícies Costeiras Externa e Interna apresentam a maior freqüência (96,4, 93,9 e 92,1 %, respectivamente) de solos com < 25 % de argila e as regiões Fronteira Oeste e Campanha, com a maior freqüência (28,1 e 14,4 %, respectivamente) de solos menos arenosos, isto é com > 25 % de argila (Tabela 8). A baixa porcentagem de argila nos solos cultivados com arroz irrigado (Tabela 8 e Figura 7) se relaciona com os baixos teores de matéria orgânica (Tabela 7 e Figura 6). A intensa mobilização do solo para o cultivo do arroz irrigado favorece a decomposição da matéria orgânica do solo. 23

24 Figura 7. Distribuição em faixas de teores de argila em solos cultivados com arroz irrigado nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos Teores de fósforo disponível No conjunto das regiões arrozeiras, a maior parte das amostras (61,0 %) apresenta teores de fósforo disponível (Mehlich-1) acima do teor de suficiência (6,0 mg/dm³), indicando, neste caso, baixa probabilidade de resposta à adição desse nutriente (Tabela 9). Embora, na maioria das regiões, a ocorrência de solos deficientes nesse nutriente (< 3,0 mg/dm³) seja baixa, esse problema ainda persiste na Campanha, que possui 22,5 % dos solos com teor nessa faixa. A região mais bem suprida desse nutriente é a Planície Costeira Externa, com 75,8 % dos solos acima do teor de suficiência (> 6,0 mg/ dm³) e 48,3 % na classe Muito alto (> 12,0 mg/dm³). Atenção especial deve ser dispensada para esses resultados, pois fosfatos naturais reativos têm sido utilizados com freqüência nas lavouras de arroz. Valores elevados de fósforo indicados pelo método em uso (Mehlich-1) não significam necessariamente alta disponibilidade de fósforo, especialmente se o solo for amostrado até dois anos da última aplicação desses fosfatos, uma vez que o método dissolve preferencialmente fosfatos de cálcio. 24

25 Observa-se (Figura 8), uma maior freqüência de valores acima dos teores críticos nos solos cultivados com arroz irrigado no período de 2003 a 2008 (61,0 %), em relação ao período de 1997 a 2002 (54,6 Figura 8. Distribuição em faixas de teores de fósforo disponível (Mehlich-I) em solos cultivados com arroz irrigado nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos. 25

26 %). É difícil de encontrar uma explicação clara para esse aumento, pois a quantidade média de fósforo aplicada nos dois períodos foi somente um pouco maior (42 e 47 kg/ha de P 2 O 5, respectivamente - IRGA, 2002; 2006), restando as alternativas de explicação para uma maior utilização de fosfatos naturais reativos e do uso recente mais eficiente da adubação fosfatada nas lavouras de arroz irrigado Teores de potássio disponível Na avaliação da disponibilidade de potássio, são efetuadas duas abordagens: a primeira, a exemplo do levantamento anterior, os resultados foram interpretados em um único conjunto, tendo como base o teor crítico de 60 mg/dm³ e as respectivas faixas e classes; e a segunda, em três agrupamentos em função da CTC ph 7,0 dos solos. Considerando o teor de suficiência de potássio disponível no solo (60 mg/d³), na análise conjunta dos dados, 67 % das amostras de solos da lavoura arrozeira do Estado apresenta algum grau de deficiência, sendo 24,0 % deles enquadrados na classe Baixo ( 30 mg/ dm³) (Tabela 10). As regiões mais problemáticas são as Planícies Costeiras, sendo a Externa, com 35,0 % e a Interna, com 27,9 % das amostras na classe Baixo. Em contrapartida, a região com menores problemas potenciais com esse nutriente é a Campanha, com 47,1 % das amostras acima do teor de suficiência. Os valores de potássio estão relacionados ao tipo de argila e ao teor de matéria orgânica: assim, a ocorrência de valores mais baixos desse nutriente ocorre nos solos mais arenosos e/ou com menor teor de matéria orgânica (Tabelas 7 e 8). Na comparação com o levantamento anterior, a situação é desfavorável, uma vez que a frequência dos valores abaixo do teor de suficiência (< 60 mg/dm³) aumentou e os acima desse teor diminuiu sensivelmente (Figura 9). Na classe Baixo, a mais problemática, a frequência aumentou de 15,7 %, no período de 1997 a 2002, para 24,0 % no período de 2003 a Por outro lado, 50,5 % das amostras que estavam acima do teor de suficiência no período anterior, 26

27 passaram a somente 33,0 %. As maiores reduções na disponibilidade de potássio ocorreram na Planície Costeira Interna, Sul e Planície Costeira Externa, onde ocorrem solos com menor CTC ph 7,0, os mais arenosos (Tabela 8) e teores baixos de matéria orgânica (Tabela 7). Figura 9. Distribuição em faixas de teores de potássio disponível em solos cultivados com arroz irrigado nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos. 27

28 Não foram encontradas razões claras para explicar essa redução na disponibilidade de potássio. Primeiro, porque ela ocorreu indistintamente em todas as regiões arrozeiras, mesmo que os produtores tenham passado a utilizar mais potássio (44 kg/ha de K 2 O na safra 1999/00 e 58 kg/ha na safra 2004/05 (IRGA 2006). A maior exportação desse nutriente nos grãos pelo aumento da produtividade média ocorrida (5,34 t/ha, no primeiro período, para 6,29 t/ha, no segundo), representa uma exportação adicional de somente em torno de 3,0 kg/ha de potássio. Considerando-se que a maior diminuição nos teores desse nutriente ocorreu nas Regiões (Planícies Costeiras e Sul) com solos mais arenosos (Tabela 8), pode-se considerar que essa diminuição tenha sido por saídas do solo, por percolação no perfil ou escorrimento superficial. Isto, porque em torno de 190 kg/ha de K 2 O são liberados pela palhada na produção de 6,0 t/ha de grãos, com grande potencial de perda, especialmente no sistema de cultivo arroz-pousio em solos com baixa CTC ph 7,0 (arenosos e com baixo teor de matéria orgânica). Os resultados das análises de potássio foram também interpretados em função da CTC ph 7,0 do solo. Isto, porque a resposta do arroz irrigado à adubação potássica também passou a ser verificada com o manejo integrado da cultura (GENRO JR. et al., 2007). Como essa resposta ocorria em uma ampla faixa de potássio disponível e de forma diferenciada em função da capacidade de troca de cátions, as recomendações de adubação potássica passaram a ser diferenciadas em relação a esses dois fatores (potássio disponível e CTC ph 7,0 ). A partir desses resultados, a CQFS RS/SC (2004) passou a utilizar três níveis críticos de potássio (45; 60 e 90 mg/dm³) para diferentes CTC ph 7,0 (< 5,0; 5,0-15,0 e > 15,0 cmol c /dm³, respectivamente), com recomendações diferenciadas para solos com CTC ph 7,0 < 15,0 e > de 15,0 cmol c /dm³ (SOSBAI, 2007). A grande maioria das amostras analisadas (67,4 %) pertence à classe Médio de CTC ph 7,0 (5,0-15,0 cmol c /dm³), com teor de suficiência de 60 mg/dm³, conforme adotado anteriormente, e distribuição menor e semelhante nas classes Baixo (18,3 %) e Alto de CTC ph (14,3 %) (Tabela 11). Isto indica que a interpretação dos teores 7,0 de K na análise do solo não muda para a grande maioria das amos- 28

29 tras. Apesar dessa distribuição diferenciada de potássio em função da CTC ph 7,0, a distribuição desse nutriente praticamente não muda entre as diferentes classes de potássio, com a maior parte delas (em torno de 40,2 %) se enquadrando na classe Baixo e somente em torno de 32 %, se situam na faixa de suficiência (classes Alto e Muito alto). Entretanto, a distribuição dos teores de potássio disponível nas classes de CTC ph 7,0, apesar de ter havido uma certa diferenciação entre as Regiões Arrozeiras (Tabelas 12 a 14), a Planície Costeira Externa apresentou maior frequência na classe Baixo em todas as faixas 29

30 de CTC ph 7,0 : 50,1 % na classe Baixo (Tabela 12), 48,6 %, na classe Médio (Tabela 13) e 54,8 %, na classe Alto (Tabela 14), seguida da Planície Costeira Interna, com 45,9 % na classe Médio (Tabela 13) e 55,5 % na classe Alto de CTC ph 7,0 (Tabela 14). É interessante, no entanto, também registrar uma alta distribuição (45,8 %) na classe Baixo de K na classe Baixo de CTC ph 7,0 na Fronteira Oeste (Tabela 12), o que indica um maior número de amostras enviadas para análise de solos com baixa CTC ph 7,0 (arenosos e/ou com baixo teor de matéria orgânica). De outra forma, como esperado, constata-se uma maior frequência de solos bem supridos (classes Alto e Muito alto) desse nutriente na Campanha, com 50,7, 35,7 e 51,7 % nas classes Baixo, Médio e Alto de CTC ph 7,0, respectivamente (Tabela 14), decorrente de solos de alta atividade, com argilas do tipo esmectita (2:1), ricas em potássio. Na comparação da interpretação dos teores de potássio pelo critério anterior (um único teor crítico) com o critério atual (com três teores críticos em função da CTC ph 7,0 ), verifica-se (Figura 10), que não há alteração nas classes Alto e Muito alto, porém com muita diferença na classe Baixo (aumento de 24 para 40 %) e Médio (diminuição de 43 para 28 %). Tais diferenças decorrem da ação conjunta das seguintes causas: a) aumento na amplitude da faixa da classe Baixo de 30

31 interpretação dos teores de K, de 1/3 critério anterior (Tabela 10), para 2/3 pelo critério atual (Tabelas 12 a 14), em relação aos teores críticos; e b) a adoção do teor crítico de 90 mg/dm3 para solos na classe Alto de CTC ph 7,0 (> 15,0 cmolc/dm3). Figura 10. Distribuição em classes de teores de potássio disponível em solos cultivados com arroz irrigado nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em função dos diferentes critérios de interpretação. Critério antigo, com um teor crítico; critério atual com teores críticos em função da CTC ph 7,0. 31

32 Teores de cálcio e de magnésio trocáveis A importância do conhecimento da disponibilidade de cálcio e de magnésio está na necessidade de sua aplicação ao solo, quando os seus teores estão deficientes. Ao se tomar os teores 2,0 cmol c /dm³ de cálcio e 0,5 cmol c /dm³ de magnésio trocáveis como referência para indicar a necessidade de aplicação desses nutrientes, verifica-se que, no conjunto das regiões arrozeiras, 42,4 % das amostras de solos ainda necessitariam aplicação de calcário para suprir a demanda de cálcio (Tabela 15) e 26,4 % para a demanda de magnésio (Tabela 16). A soma dos teores de cálcio e de magnésio trocáveis, tomada até recentemente como critério para a recomendação de calcário, não tem significado prático, pois podem ocorrer solos deficientes em um ou outro desses nutrientes, mas cuja soma é maior do que aquela tomada como referência (2,0 + 0,5 = 2,5 cmol c /dm³), não indicando, com isso, a real necessidade de aplicar calcário com esse objetivo. A distribuição de freqüências desses nutrientes nas diferentes regiões arrozeiras do Estado no período de 2003 a 2008 (Tabelas 15 e 16), indica, novamente, as Planícies Costeiras, Externa e Interna, 32

33 como as mais problemáticas, com uma grande freqüência de teores de cálcio trocável (59,5 e 58,3 %, respectivamente) com menos de 2,0 cmol c /dm³. Por outro lado, a região da Fronteira Oeste apresenta 86,6 % das amostras com > 2,0 cmol c /dm³ de cálcio e com 89,7 % das amostras com > 0,5 cmol c /dm³ de magnésio trocável. A Região da Campanha vem em seguida, com 73,7 % das amostras com cálcio trocável e a Região Sul com 88,6 % das amostras com magnésio trocável acima dos valores desses nutrientes utilizados como referência. Os menores teores desses nutrientes estão relacionados com solos com baixos teores de matéria orgânica (Tabela 7) e/ou mais arenosos (Tabela 8), e os mais bem supridos têm sido relacionados aos solos com mais alto teor de argila e a ocorrência de argilas expansivas (do tipo 2:1). De uma maneira geral, no conjunto das regiões arrozeiras, houve uma melhoria na disponibilidade de cálcio (Figura 11), pela diminuição dos teores na classe Baixa ( 2,0 cmol c /dm³), com correspondente aumento nas demais classes. Para o magnésio trocável, entretanto, a situação praticamente não se alterou (Figura 12). 33

34 Figura 11. Distribuição em faixas de cálcio trocável em solos cultivados com arroz irrigado nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos. Figura 12. Distribuição em faixas de magnésio trocável em solos cultivados com arroz irrigado nas regiões arrozeiras do Rio Grande do Sul, em diferentes períodos. 34

35 É provável que, como ocorreu com as condições gerais de acidez do solo, a melhoria na disponibilidade de cálcio se deva à maior proporção de área de solos cultivados com arroz irrigado que recebeu a aplicação de calcário, conforme indicam os censos realizados pelo IRGA (IRGA, 2009). As plantas de arroz irrigado são, em geral, pouco sensíveis às relações entre os cátions, em função dos mecanismos dominantes de seu suprimento até às raízes. As relações Ca:Mg variando de 2 a 40 são consideradas adequadas ao crescimento das culturas, desde que os teores no solo estejam acima dos valores de referência antes mencionados: Ca > 2,0 e Mg > 0,5 cmol c /dm³. 4. Conclusões Os resultados do presente levantamento do estado de fertilidade da lavoura arrozeira do Estado do Rio Grande do Sul permitem estabelecer as seguintes conclusões: a) Ocorrem grandes diferenças nos atributos de fertilidade do solo entre e dentro das regiões arrozeiras e a sua fertilidade, como um todo, pode ser classificada como média. b) A ocorrência de maior freqüência de valores de ph e de saturação por bases e menor freqüência de saturação por alumínio no período de 2003 a 2008 em relação ao período anterior (1997 a 2002), indica ter havido uma melhoria nas condições de acidez dos solos cultivados com arroz irrigado no Rio Grande do Sul nesse período. c) As regiões das Planícies Costeiras Interna e Externa e da Depressão Central continuam a ser as regiões mais problemáticas relacionadas à acidez do solo em relação às demais. d) Os solos das lavouras de arroz são predominantemente arenosos e com baixo teor de matéria orgânica, o que proporciona uma acidez potencial baixa a média. e) A Fronteira Oeste é a região mais deficiente em fósforo disponível, enquanto as regiões das Planícies Costeiras Interna e Externa 35

36 são mais carentes nos demais indicadores de fertilidade do solo. f) No período de 2003 a 2008 houve uma melhoria dos indicadores de fertilidade (matéria orgânica, fósforo disponível e cálcio trocável), decréscimo no potássio disponível e manutenção nos teores de magnésio trocável. g) Utilizando as faixas de interpretação dos teores de cálcio e magnésio trocáveis ( 2,0 cmol c /dm³ de cálcio e 0,5 cmol c /dm³ de magnésio), 42,4 e 26,4 %, respectivamente, dos solos, ainda seriam deficientes nesses nutrientes. h) Os maiores rendimentos de arroz, obtidos nas regiões Fronteira Oeste e Campanha, estão associados à melhor fertilidade de seus solos. Por outro lado, o maior consumo de fertilizantes e o maior percentual de produtores que utilizam calcário na Depressão Central e nas Planícies Costeiras não resultam na obtenção de rendimentos equivalentes aos obtidos naquelas regiões. i) A necessidade média de calcário, para elevar o ph do solo a 5,5, diminuiu de 1,80 (safra 1999/00) para 1,57 t/ha (safra 2004/05), provavelmente devido ao aumento na proporção de produtores que utiliza calcário (6,5 %, na safra 1999/00 para 10,1 % na safra 2004/2005). j) Embora tenha havido um aumento, da safra 1999/00 para a de 2004/05, nas quantidades médias de nitrogênio (de 45 para 78 kg/ ha) e de K 2 O (de 44 para 58 kg/ha), elas ainda estão abaixo das quantidades recomendadas; considerando-se as freqüências dos teores de matéria orgânica (71,1 % na faixa < 2,5 %) e de potássio disponível (68,0 % com teor abaixo do crítico), constituindo-se em fatores nutricionais que ainda limitam os rendimentos de arroz no Estado. 36

37 5. Bibliografia citada ANGHINONI, I. et al. Fertilidade dos solos cultivados com arroz irrigado no Rio Grande do Sul. Cachoeirinha: IRGA. Divisão de Pesquisa, p. (Boletim Técnico) ANGHINONI, I. et al. Novas recomendações de adubação e de calagem para o arroz irrigado. Cachoeirinha: IRGA. Divisão de Pesquisa, p. (Boletim Técnico nº 2) COMISSÃO DE QUÍMICA E FERTILIDADE DO SOLO RS/SC. Manual de adubação e de calagem para os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. Porto Alegre: Núcleo Regional Sul/SBCS, p. GENRO JR., S.A. et al. Eficácia das recomendações de adubação para o arroz irrigado no Rio Grande do Sul utilizadas até In: CONGRESSO BRASILEI- RO DE ARROZ IRRIGADO, 4 & REUNIÃO DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 26, 2005, Santa Maria. Anais... Santa Maria: UFSM, v.1, p GENRO JR., S.A. et al. Resposta do arroz irrigado à adubação potássica em função da capacidade de troca de cátions do solo. In: CONGRESSO BRASILEI- RO DE ARROZ IRRIGADO, 5 & REUNIÃO DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 27, 2007, Pelotas. Anais... Pelotas: Embrapa Clima Temperado, v.1, p INSTITUTO RIOGRANDENSE DO ARROZ. Caracterização da lavoura de arroz irrigado safra 1999/00. Porto Alegre: IRGA, Departamento Técnico Agrícola, p. INSTITUTO RIOGRANDENSE DO ARROZ. Caracterização da lavoura de arroz irrigado safra 2004/05. Porto Alegre: IRGA. Departamento Técnico Agrícola, p. INSTITUTO RIOGRANDENSE DO ARROZ. [informações] Disponível em: Acesso em: 16 de fevereiro MENEZES, V.G.; MACEDO, V.R.M.; ANGHINONI, I. Projeto 10: estratégias de manejo para o aumento de produtividade, competitividade e sustentabilidade da lavoura de arroz irrigado no RS. Cachoeirinha: IRGA. Divisão de Pesquisa, p. SCIVITTARO, W.B. & MACHADO, M.O. Adubação e calagem para a cultura do arroz irrigado. In: GOMES, A. S. da; MAGALHÃES JR., A. M. de. Arroz irrigado no Sul do Brasil. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, p SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO SOSBAI. Arroz Irrigado: Recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Santa Maria: SOS- BAI, 2005, 159 p. SOCIEDADE SUL-BRASILEIRA DE ARROZ IRRIGADO SOSBAI. Arroz Irrigado: Recomendações técnicas da pesquisa para o Sul do Brasil. Pelotas: SOSBAI, 2007, 164 p. TEDESCO, M.J. et al. Análises de solo, plantas e outros materiais. 2 ed. Porto Alegre: Departamento de Solos/UFRGS, p. (Boletim Técnico nº5) 37

38 ANEXO 1. Municípios das regiões Arrozeiras do Rio Grande do Sul Fronteira Oeste - Alegrete, Barra do Quarai, Bossoroca, Dezesseis de Novembro, Garruchos, Itacurubi, Itaqui, Maçambará, Manoel Viana, Quarai, Santiago, Santo Antônio das Missões, São Borja, São Luiz Gonzaga, São Nicolau, Uruguaiana. Campanha - Bagé, Cacequi, Candiota, Dom Pedrito, Hulha Negra, Jaguari, Lavras do Sul, Nova Esperança do Sul, Rosário do Sul, Santana do Livramento, São Francisco de Assis, São Gabriel, São Vicente do Sul. Depressão Central - Agudo, Caçapava do Sul, Cachoeira do Sul, Candelária, Cerro Branco, Dilermando de Aguiar, Dona Francisca, Encruzilhada do Sul, Faxinal do Soturno, Itaara, Formigueiro, Lavras do Sul, Mata, Nova Palma, Novos Cabrais, Paraíso do Sul, Passo do Sobrado, Piratini, Restinga Seca, Rio Pardo, Santa Cruz do Sul, Santa Maria, Santana da Boa Vista, São José do Polêsine, São Martinho da Serra, São Pedro do Sul, São Sepé, Toropi, Vale do Sol, Venâncio Aires, Vila Nova do Sul, Cruzeiro do Sul, Pantano Grande, Pinheiro Machado,Vera Cruz. Planície Costeira Interna - Amaral Ferrador, Arambaré, Arroio dos Ratos, Barra do Ribeiro, Butiá, Charqueadas, Camaquã, Canguçu, Capela de Santana, Cerro Grande do Sul, Cristal, Dom Feliciano, Eldorado do Sul, Encruzilhada do Sul, General Câmara, Guaíba, Mariana Pementel, Minas do Leão, Montenegro, Nova Santa Rita, Paverama, Portão, São Jerônimo, São Lourenço do Sul, Sentinela do Sul, Sertão Santana, Tapes, Taquari, Triunfo, Vale Verde. Planície Costeira Externa - Alvorada, Cachoeirinha, Campo Bom, Capivari do Sul, Canoas, Capão da Canoa, Caraá, Cidreira, Dom Pedro de Alcântara, Esteio, Glorinha, Gravataí, Mampituba, Morrinhos do Sul, Mostardas, Osório, Palmares do Sul, Pinhal, Porto Alegre, Rolante, Santo Antônio da Patrulha, São José do Norte, Taquara, Tavares, Terra de Areia, Torres, Tramandaí, Três Cachoeiras, Viamão, Xangri-Lá. Sul - Arroio Grande, Capão do Leão, Cerrito, Chuí, Herval, Jaguarão, Pedro Osório, Pelotas, Rio Grande, Santa Vitória do Palmar, Turuçu. 38

39

40