Bases conceituais úteis a fertilidade do solo Prof. Dr. Gustavo Brunetto DS-UFSM brunetto.gustavo@gmail.com
Aula 1- Bases conceituais úteis a fertilidade do solo Rendimento e necessidades das culturas Aplicação de fertilizantes Fertilidade do solo Solo - Sistema aberto - Sistema coloidal - Sistema frágil Nutrientes essenciais Lei do mínimo Disponibilidade de nutrientes Mecanismos de suprimento
Para o ZOOTECNISTA, é importante estudar fertilidade do solo? Por que?
Custo de Produção Juros Fixos Outros Custos 0% 1% Corretivos 1% Despesas Administrativas Cons. de Máquinas e Implementos 2% 2% Depreciações Transporte e Recepção Despesas Gerais Variáveis 3% 3% 3% Combustíveis e Lubrificantes Juros Variáveis 3% 4% Mão-de-obra Fixa 4% Defensivos Sementes 17% 18% Fertilizantes 39% 0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00% 25,00% 30,00% 35,00% 40,00% 45,00% A. Pavinato (Comunicação pessoal, agosto de 2005)
Rendimento e necessidades das culturas RENDIMENTO DE UM CULTIVAR POTENCIAL GENÉTICO AMBIENTE Clima - Luz - Temperatura -Água Organismos - Plantas daninhas - Pragas - Doenças Solo -Nutrientes -Toxidez MANEJO
Aplicação de fertilizantes Aplicação de fertilizantes: suprir aqueles nutrientes que o solo não é capaz de fornecer para garantir a produtividade da cultura. Garantindo também: - lucro/competitividade da produção - sobrevivência do produtor Considerar: aspectos econômicos sociais ambientais
Fertilidade do solo Solo fértil: solo que tem a capacidade de suprir às plantas os nutrientes essenciais nas quantidades e proporções adequadas para o seu desenvolvimento, visando altas produtividades de grãos, fibras, frutos, tubérculos ou raízes. Interações: planta-solo-ambiente-manejo
Solo Solo: sistema aberto, coloidal e frágil Sistema aberto: A) transferências de energia e matéria Atmosfera Solo Reservatórios superficiais de água Aquíferos subterrâneos
B) Ciclos biogeoquímicos de elementos fase gasosa Diferentes formas químicas fase sólida solução do solo Sistema coloidal: quimicamente reativo - Capacidade de troca de cátions - CTC -Al +3 > Ca +2 > Mg +2 > K + > Na + - Capacidade de troca de ânions - CTA -SO 4-2 > NO 3- > Cl -
Origem das cargas: - Permanentes: substituição isomórfica (negativas) - Dependentes do ph: (positivas ou negativas) + Fe OH 2 OH + H + Fe -H + Fe O óxido OH óxido OH óxido OH Fe Fe Fe OH 2 OH O Ocorrem nos minerais e na matéria orgânica R-COOH + 2 R-COOH R-COO - + H + -H + - Adsorção específica: PO -2 4
Sistema frágil: afetado pelo manejo do solo - Físico: estrutura para garantir fluxos de ar e água a) densidade do solo resistência a penetração de raízes b) agregação e porosidade infiltração e retenção de água b) a) Figura x. Sistema radicular da soja amostrado no município de Santa Bárbara do Sul, RS. Fonte: Martinazzo (2006). Figura x. Perda de água e solo.
- Biológico: atividade de microrganismos - mineralização de resíduos orgânicos - fixação biológica de nitrogênio - imobilização de nutrientes Fixação Biológica de Nitrogênio Fonte: Brady, 1983 Mineralização de resíduos orgânicos
-Químico: disponibilidade de nutrientes e elementos tóxicos P FASE SÓLIDA Fe Zn Mg Ca Cu B Mn K Mo S Cl N Al 3+ P K Zn B Cl Mg Mo Al 3+ Ca Mn. Fe S N Cu SOLUÇÃO DO SOLO Fonte: Brunetto (2007).
Disponibilidade de K (Mehlich 1) - 87 mg kg -1 de potássio - 28 mg kg -1 de potássio Fonte: Moterle (2003).
Nutrientes essenciais Critérios de essencialidade: -direto -indireto Elemento Carbono Oxigênio Hidrogênio Nitrogênio Fósforo Potássio Cálcio Magnésio Enxofre Ferro Manganês Zinco Cobre Boro Cloro Molibdênio Símbolo C O H N P K Ca Mg S Fe Mn Zn Cu B Cl Mo Forma absorvida CO 2 H 2 O NO 3-, NO 2-, NH + 4 H 2 PO 4-, HPO 2-4 K + Ca 2+ Mg 2+ SO 2-4 Fe 2+ Mn 2+ Zn 2+ Cu 2+ H 3 BO 3 Cl - HMoO - 4 Nutrientes benéficos ou acessórios: cobalto (Co), silício (Si), sódio (Na) Elementos tóxicos: alumínio (Al), manganês (Mn), ferro (Fe)
Lei do mínimo (Justos Von Liebig): O desenvolvimento da planta é limitado pelo nutriente que se encontra em mínimo em relação a sua necessidade, na presença de quantidades adequadas dos demais nutrientes. Fonte: Lepch (1976).
Disponibilidade de nutrientes Conceito relacionado ao armazenamento do nutriente pela fase sólida, sua transferência para a solução do solo, seu deslocamento até as raízes e sua absorção pelas plantas. -Ca -Mg -K Fase sólida Solução do solo Raízes de plantas
Mecanismos de suprimento - Interceptação radicular - Fluxo de massa = [nutriente] x taxa de transpiração - Difusão = coef. dif. x área raiz x água x (conc. sol. conc. raiz) distância Tabela x. Valores médios da contribuição relativa dos mecanismos de suprimento para plantas de milho durante 13 dias em 12 solos do RS. (Vargas et al., 1983) Nutriente Intercept. radic. Fluxo de massa Difusão...%... P 3,5 2,6 93,9 K 0,9 10,1 89,0 Ca 35,0 65,0 0 Mg 10,9 89,1 0
a) P e K b) Ca e Mg Concentração do nutriente Distância da raiz Distância da raiz Figura x. Gradiente de concentração de nutrientes na proximidade das raízes em função dos mecanismos de suprimento. Fonte: Anghinoni (1995).
Aula 1- Bases conceituais úteis a fertilidade do solo Rendimento e necessidades das culturas Aplicação de fertilizantes Fertilidade do solo Solo - Sistema aberto - Sistema coloidal - Sistema frágil Nutrientes essenciais Lei do mínimo Disponibilidade de nutrientes Mecanismos de suprimento
Aula 1 Preparo deste material Professores: - Gustavo Brunetto - Leandro Souza da Silva - Carlos Alberto Ceretta - Danilo Rheinheimer dos Santos Aluna de Pós-Graduação: - Elisandra Pocojeski Última atualização: Abril de 2008.