UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE CINCIAS AGRONMICAS CAMPUS DE BOTUCATU

COMBINAES DE GESSO, SILICATO E CALCRIO APLICADOS SUPERFICIALMENTE NO SISTEMA PLANTIO DIRETO DE ARROZ E FEIJO IRRIGADOS POR ASPERSO

ANGELA CRISTINA CAMARIM ALVAREZ ARTIGIANI

Tese apresentada Faculdade de Cincias Agronmicas da UNESP - Campus de Botucatu, para obteno do ttulo de Doutor em Agronomia (Agricultura).

BOTUCATU - SP Setembro 2008

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE CINCIAS AGRONMICAS CAMPUS DE BOTUCATU

COMBINAES DE GESSO, SILICATO E CALCRIO APLICADOS SUPERFICIALMENTE NO SISTEMA PLANTIO DIRETO DE ARROZ E FEIJO IRRIGADOS POR ASPERSO

ANGELA CRISTINA CAMARIM ALVAREZ ARTIGIANIEngenheira Agrnoma Mestre em Agronomia Orientador: Prof. Dr. Carlos Alexandre Costa Crusciol Co Orientador: Prof. Dr. Orivaldo Arf

Tese apresentada Faculdade de Cincias Agronmicas da UNESP - Campus de Botucatu, para obteno do ttulo de Doutor em Agronomia (Agricultura).

BOTUCATU - SP Setembro 2008

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DEDICO

Aos meus pais Joo Camarim Alvarez e Rita Flix Alvarez A minha irm Rita de Cssia Flix Alvarez

Pelas valiosas lies de vida embutidas na simplicidade, honestidade e respeito; pela compreenso, amor e carinho durante esses anos de minha vida... ...estmulos que me fizeram sempre forte.

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AGRADECIMENTOSA Deus pela presena constante em minha vida e por sempre Deus, direcionar meus passos pelos melhores caminhos. Aos meus pais e irm por todo carinho, amor incondicional, irm, incentivo e por tudo que fazem e significam para mim. Ao Prof. Dr. Carlos Alexandre Costa Crusciol pela pacincia, apoio, motivao, confiana e amizade que contriburam imensamente para meu crescimento pessoal e profissional. Representou muito mais que um orientador ao longo desses anos de convivncia, se mostrou um exemplo de carter, honestidade e competncia...seus ensinamentos jamais sero esquecidos. Ao Prof. Dr. Orivaldo Arf pelos ensinamentos, amizade, incentivo e especialmente pelo grande empenho pessoal na conduo do experimento. do curso. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira (UNESP) por permitir o desenvolvimento deste trabalho de pesquisa e aos funcionrios da Fazenda de Ensino e Pesquisa, pela ajuda e disposio. RECMIX e AGRONELLI pela doao do silicato e gesso agrcola utilizados no trabalho. seo de Ps Graduao, nas pessoas de Marilena Marlene Marilena, Marlene, Ktia e Jaqueline pela disposio, ateno e auxlio durante o curso. Aos funcionrios do Departamento de Produo Vegetal Setor Agricultura, em especial a Ilanir Rosane Rosa Bocetto (Lana), Vera Lcia Rossi Valria Rosane Rossi, Giandoni, Venncio Cristina R. Giandoni Ciro Venncio de Oliveira e Maurlio Antunes de Oliveira pela excelente convivncia, alegrias, auxlio e amizade. Ao responsvel pelo Laboratrio de COORDENAO DE APERFEIOAMENTO DE PESSOAL DE NVEL SUPERIOR (CAPES) pela bolsa concedida durante o decorrer

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Relao Solo-Planta Dorival Pires de Arruda e estagirias Natlia e Arine pela amizade e Arruda, Arine, ensinamentos transmitidos. Aos funcionrios do Departamento de Recursos Naturais rea de Cincia do Solo, pelo apoio nas leituras de extratos de planta e solo. A todos os funcionrios da biblioteca Paulo de Carvalho Mattos, em especial a Maria Aparecida M. Alho Denise M. Nogueira de Assis Nilson de Alho, M. Assis is, Camargo e Ermete Nibi Neto (Bigode). Ao Eduardo Lombard Artigiani pelo companheirismo, dedicao, amizade, palavras de conforto nos momentos difceis e pacincia durante todo o tempo. minha segunda e grande famlia, meus sogros Helio e Samurai, aos cunhados Helinho, Samurai Helinho Cntia, Heliana, Cludio, Elita, Leandro, der, Aline, Cntia Heliana Cludio Elita Leandro der Angela, Alan e Aline pela torcida e incentivo. Aos sobrinhos Filipe Gabriel e Jlia pelas alegrias e momentos inesquecveis. Filipe, Jlia Aos amigos Jlio Csar dos Reis Pereira e Flvio Ferreira da Silva Binotti, Binotti pelo verdadeiro esprito de equipe na conduo deste trabalho em campo, amizade e timos momentos de descontrao. Aos queridos amigos Liana Tavares Thas Bscaro Alana Aguiar Tavares, Bscaro, Aguiar, Pavinato, Luciane, Santos, Paulo Pavinato Luciane Elidiane Santos Tia Eli e Eliane os quais proporcionaram momentos inesquecveis de amizade e confiana...so pessoas importantes em minha vida, fizeram com que as coisas se tornassem mais simples e fceis. Amigos que guardo para sempre com muito carinho. A todos que de uma maneira ou de outra, contriburam para a realizao deste trabalho.

Meus sinceros agradecimentos

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SUMRIO

Pgina LISTA DE TABELAS............................................................................................ LISTA DE FIGURAS............................................................................................. 1 RESUMO............................................................................................................ 2 SUMMARY........................................................................................................ 3 INTRODUO.................................................................................................. 4 REVISO DE LITERATURA........................................................................... 4.1 Sistema plantio direto.............................................................................. 4.2 Correo da acidez do solo no sistema plantio direto.................................. 4.3 Utilizao de silicato na correo da acidez do solo.................................... 4.4 Silcio na agricultura.................................................................................... 4.4.1 Silcio no solo....................................................................................... 4.4.2 Silcio na planta.................................................................................... 4.5 Utilizao de gesso agrcola no sistema plantio direto................................ 5 MATERIAL E MTODOS................................................................................ 5.1 Localizao do experimento e caractersticas do local................................ 5.2 Histrico da rea experimental e caracterizao do solo............................. 5.3 Delineamento experimental e tratamentos utilizados.................................. 5.4 Caractersticas dos cultivares....................................................................... 5.5 Instalao e conduo do experimento........................................................ 5.5.1 Cultivo do arroz (vero 2003/2004 e 2004/2005)................................ 5.5.2 Cultivo do feijo (inverno 2004 e 2005).............................................. VIII XI 12 14 16 19 19 20 25 30 31 34 39 44 44 45 46 47 47 48 49

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Pgina 5.6 Avaliaes realizadas................................................................................... 5.6.1 Caractersticas qumicas do solo.......................................................... 5.6.2 Diagnose foliar das culturas................................................................. 5.6.3 Componentes da produo e produtividade de gros........................... 5.7 Anlise estatstica......................................................................................... 6 RESULTADOS E DISCUSSO........................................................................ 6.1 Caracterizao do solo................................................................................. 6.2 Caractersticas da cultura do arroz (vero 2003/2004 e 2004/2005)............ 6.2.1 Diagnose foliar e teor de silcio........................................................... 6.2.2 Componentes da produo e produtividade de gros........................... 6.3 Caractersticas da cultura do feijo (inverno 2004 e 2005).......................... 6.3.1 Diagnose foliar e teor de silcio........................................................... 6.3.2 Componentes da produo e produtividade de gros........................... 7 CONCLUSES.................................................................................................. 8 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS................................................................ 49 49 50 51 52 53 53 77 77 85 90 90 98 103 105

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Caractersticas qumicas do solo da rea antes da instalao do experimento..................................................................................... Composio qumica dos produtos.................................................. Valores de pH em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses).............................................................................................. Valores de matria orgnica no solo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses)................................................................................. Valores de H + Al no solo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses).............................................................................................. Teores de S-SO4-2 no solo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses).............................................................................................. Teores de NO3- no solo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses).............................................................................................. Teores de K trocvel no solo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses).............................................................................................. Teores de Ca trocvel no solo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses)..............................................................................................

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Tabela 10

Pgina Teores de Mg trocvel no solo em funo da aplicao superficial de corretivos da acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses).............................................................................................. Valores de saturao por bases no solo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses)................................................................................. Valores de silcio no solo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola no sistema plantio direto em trs pocas de amostragem aps a aplicao (6, 12 e 18 meses).............................................................................................. Teores de nitrognio, fsforo e potssio na folha bandeira de arroz de terras altas em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria MS, 2003/04 e 2004/05................................................................... Teores de clcio, magnsio e enxofre na folha bandeira de arroz de terras altas em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2003/04 e 2004/05......................................................................................... Teor de silcio na folha bandeira de arroz de terras altas em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2003/04 e 2004/05........ Teores de zinco e cobre na folha bandeira de arroz de terras altas em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2003/04 e 2004/05............................................................................................ Teores de ferro e mangans na folha bandeira de arroz de terras altas em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2003/04 e 2004/05............................................................................................ Nmero de panculas por m2, nmero total de espiguetas por pancula e fertilidade de espiguetas do arroz de terras altas em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2003/04 e 2004/05............................................................................................

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Tabela 19

Pgina Massa de 1000 gros e produtividade de gros do arroz de terras altas em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2003/04 e 2004/05............................................................................................ Teores de nitrognio, fsforo e potssio nas folhas de feijo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2004 e 2005................... Teores de clcio, magnsio e enxofre nas folhas de feijo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2004 e 2005................... Teor de silcio nas folhas de feijo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2004 e 2005................................................... Teores de zinco e cobre nas folhas de feijo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2004 e 2005...................................... Teores de ferro e mangans nas folhas de feijo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2004 e 2005...................................... Populao de plantas, nmero de vagens por planta e nmero de gros por vagem obtidos em feijo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2004 e 2005................................................... Massa de 100 gros e produtividade de gros obtidos em feijo em funo da aplicao superficial de corretivos de acidez e gesso agrcola em plantio direto. Selvria - MS, 2004 e 2005.................................................................................................

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Precipitao ( ), temperaturas mxima ( ) e mnima ( ) registradas durante a conduo do experimento, nos anos agrcolas de 2003/2004 e 2004/2005................................................................

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1 RESUMO A identificao de alternativas que possibilitem a correo da acidez do solo em profundidade no sistema plantio direto, partindo de uma aplicao superficial, sem incorporao, pode viabilizar a permanncia e o sucesso desse sistema. Desta forma, o trabalho objetivou avaliar as misturas de silicato, calcrio e gesso na correo do perfil do solo, aplicados superficialmente no sistema plantio direto, bem como suas implicaes na nutrio, nos componentes da produo e na produtividade do arroz e feijo. O experimento foi conduzido nos anos agrcolas de 2003/04 e 2004/05 na Fazenda de Ensino e Pesquisa pertencente Faculdade de Engenharia UNESP, Campus de Ilha Solteira, localizada no municpio de Selvria MS, em um Latossolo Vermelho distrfico, cultivado h quatro anos no sistema plantio direto. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com oito tratamentos e quatro repeties. Os tratamentos utilizados foram: 1 Testemunha (sem corretivos e sem gesso agrcola), 2 Gesso (aplicao apenas de gesso agrcola), 3 Calcrio (aplicao exclusiva de calcrio), 4 Silicato (aplicao exclusiva de silicato), 5 Mistura composta de Calcrio + Silicato (aplicao da mistura de calcrio e silicato - CS, metade da dose de cada corretivo), 6 Mistura composta de Calcrio + Gesso (aplicao da mistura da dose total de calcrio e da dose total de gesso agrcola - CG), 7 Mistura composta de Silicato + Gesso (aplicao da mistura da dose total de silicato e da dose total de gesso agrcola - SG) e 8 Mistura composta de Calcrio + Silicato + Gesso (aplicao

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da mistura de calcrio e silicato, metade da dose de cada corretivo e da dose total de gesso agrcola - CSG). A aplicao superficial de silicato no sistema plantio direto no foi superior aocalcrio na neutralizao da acidez do solo em profundidade, apresentando a mesma eficincia. No

houve diferena entre a aplicao superficial de corretivos, tanto isolada como em mistura, nas caractersticas qumicas do solo. A utilizao da mistura de gesso agrcola aos corretivos aplicadossuperficialmente em plantio direto elevaram os teores de K, Ca, Mg, NO3- e S-SO42- em profundidade, contribuindo para maior atuao dos corretivos nas caractersticas qumicas do perfil do solo. As culturas do arroz e do feijo foram influenciadas pela aplicao superficial de corretivos e gesso agrcola em plantio direto, com efeitos positivos sobre a nutrio e componentes da produo refletindo diretamente na produtividade de gros.

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COMBINATIONS OF PHOSPHOGYPSUM, SILICATE AND DOLOMITE LIMESTONE SURFACE APPLICATION IN NOTILLAGE SYSTEM OF RICE AND BEANS SPRINKLER IRRIGATION. Botucatu, 2008. 128 p. Tese (Doutorado em Agronomia/Agricultura)- Faculdade de Cincias Agronmicas, Universidade Estadual Paulista. Author: ANGELA CRISTINA CAMARIM ALVAREZ ARTIGIANI Adviser: PROF. DR. CARLOS ALEXANDRE COSTA CRUSCIOL Co-advisor: PROF. DR. ORIVALDO ARF 2 SUMMARY The identification of alternatives that would allow for the soil acidity correction of in depth in no-tillage system based on a surface without addition, you can stay and make a success of this system. Thus, the study aimed to evaluate the mixed silicate with dolomite limestone, and phosphogypsum in the depth soil amendment when surface applied in no-tillage system, and the implications for nutrition, the components of production and productivity of rice and beans sprinkler irrigation. The experiment was carried out during the agricultural years 2003/04 and 2004/05 in an experimental area located in Selvria MS in a dystrophic Red Latossol, there are cultivated four years in no-tillage system. The experimental design was randomized blocks with eight treatments and four replications. The treatments were: 1 - Control (without agricultural liming materials and without phosphogypsum), 2 Phosphogypsum (only application of phosphogypsum), 3 Dolomite limestone (exclusive application), 4 - Silicate (exclusive application), 5 Mixture composed of dolomite limestone + silicate (application of the mixture of dolomite limestone and silicate - CS, half the rate of each agricultural liming materials), 6 - Mixture composed of dolomite limestone + phosphogypsum (application of the total rate of the dolomite limestone and total rate of phosphogypsum - CG), 7 - Mixture composed of silicate + phosphogypsum (application of the total rate of silicate and the total rate of phosphogypsum - SG) and 8 - Composed of dolomite limestone + silicate + phosphogypsum (application the mixture of dolomite limestone and silicate, half the rate of each agricultural liming materials and the total rate of phosphogypsum - CSG). The application surface of silicate in not-tillage system was not higher to dolomite

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limestone in neutralize the acidity of soil in depth, showing the same efficiency. There was no difference between the application of agricultural liming materials surface, both alone and in combination, the chemical characteristics of the soil. The use of the mixture of phosphogypsum to apply agricultural liming materials superficially in no-tillage system increased the levels of K, Ca, Mg, NO3- and S-SO42- in depth, contributing to greater agricultural liming materials action on the chemical characteristics of the soil. The crops of rice and beans were influenced by surface application of agricultural liming materials and phosphogypsum in no-tillage system, with positive effects on nutrition and yield components reflecting directly in grain yield.

________________________________ Keywords: soil acidity, carbonate, silicate, sulphate, mineral nutrition, annual crops

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3 INTRODUO O conceito do sistema plantio direto vai alm da semeadura sem revolvimento do solo, incluindo outros aspectos importantes como a rotao de culturas com alta produo de matria seca e manejo adequado das caractersticas fsicas e qumicas do solo. O sucesso e a continuidade desse sistema ao longo dos anos so obtidos atravs de um planejamento de manejo da fertilidade do solo em profundidade no perfil, principalmente com a correo da acidez. A acidez do solo limita a produo agrcola em diversas reas do mundo, em decorrncia da toxidez causada por alumnio, deficincia de fsforo e pela baixa saturao por bases. No Brasil, o material mais utilizado como corretivo de acidez o calcrio, sendo sua aplicao eficaz para elevar o pH, teores de clcio e magnsio, saturao por bases e reduzir os teores de alumnio trocveis no solo (PADILHA et al., 2003; CAIRES et al., 2003). Na maioria das reas produtoras de gro em sistema plantio direto, a correo da acidez do solo tem sido realizada mediante aplicao de calcrio na superfcie, sem incorporao com arao e gradagem ou com incorporao somente por grades. Entretanto, a reao do calcrio geralmente limitada ao local de sua aplicao/incorporao por apresentar baixa mobilidade no solo, o que acarreta questionamentos quanto viabilidade desta prtica. Os resduos siderrgicos so pouco utilizados na agricultura brasileira como insumo agrcola, no entanto, as escrias, subproduto da fabricao do ao apresentam

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teores relativamente elevados de CaO e MgO, e dessa forma seu aproveitamento pode assumir papel importante como corretivo de acidez do solo. Alm disso, existe a possibilidade de conciliar a produo do ao com a atividade agrcola, reduzindo o passivo ambiental gerado pelo acmulo de escrias pelas siderrgicas. Considerando que os silicatos de clcio e magnsio, provenientes das escrias, so aproximadamente sete vezes mais solveis que os carbonatos, a sua aplicao superficial em reas sob sistema plantio direto pode promover a correo do perfil do solo e/ou aumentar os teores de Ca e Mg em profundidade, num menor tempo em relao aplicao de calcrio, j que apresentam ao neutralizante da acidez do solo semelhante dos carbonatos. A substituio de parte do calcrio por corretivos alternativos, como os silicatos de Ca e Mg, pode ser uma opo vivel, principalmente tratando-se da correo da acidez subsuperficial em reas sob o sistema plantio direto, onde nestas condies, o desenvolvimento do sistema radicular torna-se limitado s camadas superficiais, explorando assim, pequeno volume de solo e, conseqentemente, limitando a produtividade das culturas, principalmente, nos locais onde freqente a ocorrncia de veranicos. Nesse sentido, o gesso tambm pode ser utilizado para melhoria do ambiente radicular em profundidade. E devido aos efeitos positivos da sua aplicao superficial, o gesso est sendo utilizado tambm, em solos cidos, como um produto complementar ao calcrio capaz de reduzir a atividade do alumnio e aumentar a concentrao de clcio trocvel em subsuperfcie, possibilitando o desenvolvimento das razes em profundidade, ampliando assim o volume de solo a ser explorado e a tolerncia das plantas seca. O sucesso do uso do gesso como melhorador do ambiente radicular foi de grande abrangncia na Regio do Cerrado brasileiro, que apresenta em torno de 80% de sua rea com algum problema de acidez subsuperficial e alta incidncia de veranicos, principalmente, nos meses de janeiro e fevereiro, poca crtica para desenvolvimento das culturas de vero (SOUSA e RITCHEY, 1985). Portanto, a identificao de alternativas que possibilitem a correo da acidez do solo em profundidade no sistema plantio direto, partindo da aplicao superficial, sem incorporao, pode viabilizar a permanncia e o sucesso desse sistema, pois atualmente, no h informaes que satisfaam todas as dvidas pertinentes dinmica dos processos

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envolvidos no sistema plantio direto. Pouco se conhece sobre o comportamento de corretivos que tenham ao efetiva em todo perfil quando aplicados superficialmente, considerando que aps a implantao do sistema plantio direto, fatores contribuem para a acidificao dos solos inviabilizando em muitos casos a permanncia do sistema por longos perodos. Dessa forma, o presente trabalho teve as seguintes hipteses: a) A aplicao de silicato em superfcie poderia neutralizar a acidez do solo e fornecer Ca em profundidade, em menor tempo, em relao aplicao apenas de calcrio; b) A mistura de corretivos (silicato + calcrio) poderia ser eficiente em termos de velocidade de correo do perfil do solo e no aumento dos teores de Ca em profundidade, possibilitando a utilizao de parte do corretivo na forma de silicato. Essa tcnica reduziria o custo de correo de solo, em regies agrcolas distantes dos centros produtores de silicatos, uma vez que o valor do frete um fator limitante para a aplicao exclusiva de silicato; c) Devido alta mobilidade, a mistura do gesso agrcola aos corretivos poderia promover o enriquecimento de bases no perfil do solo em menor tempo em relao aplicao isolada de corretivos ou mesmo quando misturados. O objetivo do trabalho foi avaliar as misturas de silicato, calcrio e gesso na correo do perfil do solo, aplicados superficialmente no sistema plantio direto, bem como suas implicaes na nutrio, nos componentes da produo e na produtividade do arroz e feijo.

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4 REVISO DE LITERATURA 4.1 Sistema plantio direto Um dos maiores avanos no processo produtivo da agricultura brasileira foi a introduo do sistema plantio direto (SPD) no sul do Brasil, a partir da dcada de 70 (LOPES et al., 2004), e desde ento, a rea cultivada sob esse sistema tem aumentado de forma expressiva, tanto que, na safra 2005/06 foram cultivados 25,5 milhes de hectares em todo Brasil, sendo 8 milhes de hectares na regio dos cerrados (FEBRAPDP, 2008). A evoluo da rea cultivada no SPD tem reflexos positivos em vrios setores da atividade agrcola nacional, principalmente no que tange a conservao dos recursos ambientais, como gua e solo, sendo considerado por Balbino et al. (1996) como uma das melhores alternativas para a sustentabilidade ambiental da explorao agropecuria. Este sistema caracterizado pelo no revolvimento do solo, exceto nos sulcos de semeadura (AMARAL et al., 2004a), e manuteno dos restos culturais sobre a superfcie, o que promove maior proteo contra o impacto direto das gotas da chuva, favorece a infiltrao, reduz a perda de gua por escoamento superficial e perda de solo e nutrientes por eroso (WUTKE et al., 1993; HERNANI et al., 1999). Sabe-se que a acidez um dos maiores problemas dos solos tropicais brasileiros, e as recomendaes de calagem e manejo da fertilidade no SPD tm sido

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realizados a partir dos conhecimentos obtidos no sistema convencional de preparo do solo (SPC). No entanto, segundo Caires et al. (1999), os aspectos relacionados com a fertilidade do solo no SPD nem sempre so os mesmos aplicados no SPC, uma vez que trabalhos tm indicado que a necessidade de calcrio talvez seja menor nas reas manejadas por vrios anos no sistema convencional (OLIVEIRA e PAVAN, 1996; PTTKER et al., 1998a, 1998b; CAIRES et al., 2000a; CAIRES e FONSECA, 2000). Porm, as informaes sobre o manejo das culturas e a fertilidade do solo ainda no esto bem definidas para o SPD. Portanto, h a necessidade de estudos que satisfaam todos os questionamentos relacionados correo da acidez do perfil do solo, partindo de uma aplicao superficial. Alm disso, existe grande interesse na busca de alternativas para a implantao e manuteno do SPD, sem incorporao prvia do corretivo, no havendo necessidade de promover o revolvimento inicial do solo por meio de preparo convencional, realizando-se a calagem desde o estabelecimento (CAIRES et al., 2000b, PETRERE e ANGHINONI, 2001; CAIRES et al., 2003; SORATTO e CRUSCIOL, 2008a; 2008b; 2008c; 2008d; 2008e). As vantagens desse procedimento, segundo Caires et al. (2000b, 2003b) e Soratto e Crusciol (2008a; 2008b; 2008c; 2008d; 2008e), estariam relacionadas manuteno dos atributos qumicos e fsicos do solo (agregao e infiltrao de gua), ao maior controle de eroso e economia com as operaes de incorporao de calcrio e preparo de solo. 4.2 Correo da acidez do solo no sistema plantio direto A acidez uma caracterstica bastante importante dos solos tropicais brasileiros, que promove diminuio na disponibilidade de nutrientes catinicos (Ca, Mg, K) e aumento na solubilidade de ctions txicos (H, Al) (FRANCHINI et al., 2001a). considerada como fator limitante produo agrcola, pois a deficincia de Ca e a toxidez de Al so as principais limitaes qumicas para o crescimento radicular, cujas conseqncias se manifestam pelo estresse nutricional e hdrico nas plantas (RITCHEY et al., 1980; CAIRES et al., 1998). A acidificao do solo ocorre de forma natural, resultado da lixiviao de ctions bsicos solveis (Ca, Mg, K) e/ou remoo pelas colheitas, seguida pela

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sua substituio por ctions cidos (H e Al) no complexo de troca catinica, processo acelerado pela adio de certos fertilizantes nitrogenados (ZIGLIO et al., 1999). Os ons H+ competem com os ctions por stios de adsoro (HELYAR, 2003) e os ons Al3+ (valncia +3) so mais fortemente atrados para as proximidades das partculas com cargas negativas, em detrimento do sdio e potssio (valncia +1) e do clcio e magnsio (valncia +2). Com isso, o alumnio permanece mais no solo, enquanto os outros ctions tendem a serem lixiviados (BOHNEN, 2000), ocorrendo uma diminuio nos valores de pH e elevao da saturao por alumnio, responsvel pela queda da produtividade mxima das culturas (RAIJ, 1981), comprovado por vrios trabalhos (PAVAN et al., 1982; RITCHEY et al., 1982; SUMNER et al., 1986; QUAGGIO, 2000). Nestas condies, o desenvolvimento do sistema radicular torna-se limitado s camadas superficiais, explorando assim, pequeno volume de solo e, desta forma, limitando a produtividade das culturas, principalmente, nos locais onde freqente a ocorrncia de veranicos, que o caso da regio dos cerrados. Por isso, torna-se importante o aprofundamento do sistema radicular conferindo s plantas maior tolerncia a perodos de baixa precipitao, e possibilita maior absoro de nutrientes, pelo maior volume de solo explorado (ERNANI e BARBER, 1993). Sabe-se que a calagem prtica comumente utilizada para neutralizar a acidez, restaurar a capacidade produtiva dos solos, aumentar a disponibilidade de nutrientes e diminuir os elementos txicos (PAVAN e OLIVEIRA, 2000). Entretanto, no SPD, esta prtica assume aspectos diferentes em razo da necessidade de aplicao na superfcie do solo sem incorporao (CAIRES et al., 1998, 1999; CAIRES e FONSECA, 2000; PAVAN e OLIVEIRA, 2000; RHEINHEIMER et al., 2000; SORATTO e CRUSCIOL, 2008a; 2008b; 2008c; 2008d; 2008e). Isso tem gerado questionamento quanto sua eficincia, pois os materiais utilizados como corretivos de acidez so pouco solveis em gua, e apresentam baixa mobilidade no solo (CAIRES et al., 1998; PAVAN e OLIVEIRA, 2000). Alm disso, faltam informaes a respeito da reao em profundidade do calcrio aplicado na superfcie do solo, em sistema plantio direto, assim como do seu efeito nas caractersticas qumicas do solo, na nutrio mineral e produo das culturas, conforme relatam Caires et al. (1999, 2000) e Soratto e Crusciol (2008a; 2008b; 2008c; 2008d; 2008e).

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Segundo Quaggio (1986) as transformaes que ocorrem nos solos com a aplicao do calcrio so: CaCO3 + H2O Ca2+ + HCO3- + OH-. Assim, o Ca2+ e o Mg2+ deslocam Al3+ adsorvido s partculas do solo, ou seja, Ca2+ colocado em soluo ocupando posies de troca catinica com Al3+. A reao dos ons HCO3- com os ons H+ forma H2CO3 e devido sua instabilidade, se dissocia em H2O e CO2. Os ons Al3+ se hidrolisam em funo do pH do solo e a neutralizao do solo finalmente efetuada, tendo como produtos finais H2O, Al(OH)3 e CO2. Algumas pesquisas tm demonstrado efeitos da calagem superficial na subsuperfcie do solo no SPD, aumentando o pH, Ca e Mg trocvel e reduzindo os teores de Al txico (OLIVEIRA e PAVAN, 1996; CAIRES et al., 1996, 1998, 1999, 2000a; RHEINHEIMER et al., 2000; FRANCHINI et al., 2000; SORATTO e CRUSCIOL, 2008a; 2008b; 2008d). No entanto, a eficincia da calagem, particularmente na correo da acidez do subsolo, controvertida, com resultados demonstrando nenhum movimento alm do seu local de aplicao (CAIRES et al., 2000a). Entre diversos trabalhos realizados, os de Caires et al. (1996), S (1996) e Amaral et al. (2004a) confirmaram que o calcrio aplicado em superfcie corrige a acidez, aumentando significativamente o pH e elevando os teores de Ca e Mg trocveis do solo at a profundidade de 5 cm e, em menor grau, na camada de 5 a 10 cm de profundidade. Santos et al. (1995) verificaram que, aps trs anos de cultivo, em um Latossolo Vermelho-Escuro argiloso, no houve diferena de pH entre a aplicao de calcrio superficialmente e incorporado a 0,20 m. Foram encontrados maiores teores de Ca + Mg e menores de Al trocvel nas camadas de 0-0,05 m e 0,05-0,10 m no SPD em relao ao SPC. Alm disso, Pttker e Ben (1998b) tambm ressaltam que a aplicao de calcrio, sem incorporao ao solo no SPD, influenciou principalmente as caractersticas qumicas da camada de 0-0,05 m e, em menor grau, na de 0,05-0,10 m de profundidade. Caires et al. (2000) observaram ao da calagem at 0,10 m de profundidade, com aumentos de pH, Ca e Mg trocveis e saturao por bases, e na reduo da acidez potencial (H + Al) aos 12 meses aps calagem. Padilha et al. (2003) observaram efeito da calagem superficial na correo da acidez do solo, aps seis meses, somente na profundidade de 0-0,05 m, e na

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profundidade de 0,05-0,10 m aps 18 meses. A prtica promoveu aumento nos teores de Ca e Mg trocvel no solo. Por outro lado, existem indicativos de que a correo da acidez em profundidade no SPD, com aplicao de calcrio superficial, ocorre em menor tempo do que o esperado, considerando-se a baixa solubilidade do calcrio e a sua no incorporao ao solo (PTTKER e BEN, 1998b). A reduo da acidez atravs da elevao do pH e diminuio do alumnio trocvel at 0,40 m de profundidade, aps 32 meses da aplicao de calcrio na superfcie, foram observados por Oliveira e Pavan (1994). De acordo com estes autores, o movimento do calcrio em profundidade ocorreu, provavelmente, atravs de canais formados por razes mortas, mantidos intactos devido ausncia de preparo do solo. Lima e Crusciol (2001) observaram na implantao do SPD, que aps cinco meses, a calagem superficial foi eficiente na correo da acidez de superfcie e subsuperficial (0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm), elevando o pH, os teores de Ca e Mg trocveis e reduzindo a acidez potencial (H+Al). Da mesma forma, Marcolan e Anghinoni (2003) verificaram que o efeito da aplicao superficial de calcrio, em profundidade no SPD consolidado (8 e 12 anos), foi rpido e atingiu 15 cm no perfil do solo em 12 meses. No trabalho desenvolvido por Soratto e Crusciol (2008a), os autores verificaram, em Latossolo Vermelho distrofrrico, aumento nos valores de pH, na camada de 0,20 a 0,40 m, e nos teores de Ca e Mg at 0,60 m aps 12 meses da aplicao superficial de calcrio na implantao do SPD. Diversos mecanismos e suas aes conjuntas podem estar envolvidos nos efeitos da calagem superficial na correo da acidez de subsuperfcie, no SPD, sendo as diferentes hipteses citadas a seguir (ANGHINONI, 2007): a) formao e migrao de Ca(HCO3)2 e Mg(HCO3)2, sendo importante a presena de cidos orgnicos (OLIVEIRA e PAVAN, 1996); b) deslocamento de partculas finas de calcrio nos canais, formados por razes mortas e insetos, mantidos intactos (PAVAN, 1994; GASSEN e KOCHHANN, 1998) ou porosidade contnua no perfil (AMARAL et al., 2004b); c) adio de fertilizantes nitrogenados, com a reduo da acidez na rizosfera pela absoro de nitrato e exsudao de OH- e HCO3- pelas razes (RAIJ et al., 1988); e

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d) produo contnua de cidos orgnicos hidrossolveis (de baixo peso molecular), que complexam os ctions divalentes (Ca e Mg) na forma neutra (CaL0 ou MgL0) ou negativa (CaL- ou MgL-). A alterao de carga, mediante a formao de pares inicos, facilita a mobilidade do complexo at a camada subsuperficial, onde os ctions divalentes so deslocados pelo Al trocvel, uma vez que formam complexos mais estveis com o Al, diminuindo sua toxidez s razes (PAVAN e ROTH, 1992; MIYAZAWA et al., 2000; SORATTO e CRUSCIOL, 2007). A menor resposta das culturas calagem no SPD, pode estar relacionada com o menor efeito txico do alumnio, decorrente da formao de complexos orgnicos solveis nos restos de plantas (MIYAZAWA et al., 1996), ou com o fato de os teores de Ca, Mg e K apresentarem disponibilidade suficiente no perfil do solo para manter uma relao adequada como o Al (CAIRES et al., 1998). Alleoni et al. (2003), no Paran, no observaram efeito da aplicao de calcrio em um Latossolo Vermelho, sob plantio direto, na produtividade de milho e soja. Caires et al. (1999) em um Latossolo Vermelho no Paran, tambm no constataram efeito da aplicao de calcrio em plantio direto, na produo de milho, trigo e soja, em condies de acidez (pH=4,5; V% = 32 e m% = 18). Caires et al. (1998) e Moreira et al. (2001) no verificaram variaes no estado nutricional das culturas em resposta calagem, em diferentes sistemas de cultivo. Assim como, Moraes e Dynia (1998) no constataram efeito da calagem sobre a produo do arroz e do feijoeiro. Assim como Moreira (1999), em estudo sobre a calagem no SPD constatou ausncia de efeito do corretivo na produo de gros de soja. Entretanto, o efeito positivo da calagem no aumento da produo e maior absoro de nutrientes pelo milho foi comprovado por Camargo et al. (1982), Weirich Neto et al. (1997) e Ernani et al. (1998). No trabalho de Ernani et al. (2002) a calagem aumentou a produo de milho nos trs anos de cultivo, mas este foi maior no preparo convencional que no plantio direto, em dois dos trs anos. Weirich Neto et al. (1997) obtiveram tambm resultados positivos, testando o efeito da calagem sobre a cultura do milho, e observaram aumento da produo com a incorporao do calcrio, sendo significativamente superior aplicao do calcrio na superfcie, sem incorporao.

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4.3 Utilizao de silicato na correo da acidez do solo Os materiais que podem ser utilizados na correo da acidez do solo so aqueles que apresentam como constituinte neutralizante ou princpio ativo, xidos, hidrxidos, carbonatos e silicatos de clcio e/ou magnsio (ALCARDE, 1985). Portanto, alm do calcrio, outros materiais tambm podem ser usados como corretivo de acidez. As escrias siderrgicas so fontes abundantes de silicatos, originrias do processamento, em altas temperaturas, da reao do calcrio com a slica (SiO2), presente no minrio de ferro (MALAVOLTA, 1981). Desta forma, a alta concentrao de silicatos de clcio e magnsio nas escrias, sugere sua utilizao como corretivo de acidez do solo e como fonte de Ca e Mg, alm de fornecer silcio para as plantas, que um elemento benfico para o crescimento e desenvolvimento das plantas do ponto de vista fisiolgico e metablico (KORNDRFER et al., 2002a). Segundo Alcarde (1992), a escria de siderurgia apresenta ao neutralizante atravs da base SiO32-, conforme as seguintes equaes:

Essas equaes permitem constatar que a ao neutralizante da escria (silicato) muito semelhante do calcrio, neste caso, a base qumica o SiO32-, que tambm apresenta comportamento fraco (Kb1 = 1,6 x 10-3), mas mais forte que a base CO3 2- (Kb1 = 2,2 x 10-4) (ALCARDE, 1992). No Brasil, o material mais utilizado como corretivo o calcrio, entretanto, a utilizao de resduos siderrgicos para a mesma finalidade tem se mostrado promissora. E com base nisso, alguns trabalhos tm sido realizados comparando os efeitos do calcrio com os das escrias de siderurgias, na correo da acidez do solo (GOMES et al.,

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1965; RIBEIRO et al., 1986; BAHIA, 1989; ALCARDE, 1992; AMARAL SOBRINHO et al., 1993; PRADO e FERNANDES, 2001; PRADO et al., 2002; BRASSIOLI et al., 2003; SILVA, 2003; ALCARDE e RODELA, 2003). De acordo com esses autores, o emprego com sucesso da escria como corretivo est diretamente relacionado ao acrscimo do pH, Ca, Mg e a prpria neutralizao do Al txico. Assim como no calcrio, a reatividade e eficincia de correo da escria variam segundo a granulometria, dosagem utilizada, tipo de solo e o tempo de contato do material com o solo (AMARAL SOBRINHO et al., 1993; OLIVEIRA et al., 1994), segundo Alcarde (1992) o silicato de clcio 6,78 vezes mais solvel que o carbonato de clcio (CaCO3 = 0,014 g dm-3; CaSiO3 = 0,095 g dm-3), e dessa forma, seria uma boa opo para aplicao superficial no SPD. De acordo com Korndrfer et al. (2002a) os silicatos de Ca e Mg, por apresentarem comportamento e composio semelhantes aos carbonatos, podem substituir os calcrios com vantagens. Assim sendo, a recomendao de uso de silicato baseada em qualquer um dos mtodos de recomendao de calagem. Os benefcios da aplicao de silicatos de Ca e Mg esto, normalmente associados ao aumento na disponibilidade de silcio, elevao do pH e ao aumento do Ca e Mg trocvel do solo. Os silicatos podem tambm atuar nas redues de toxicidade de Fe, Mn e Al para as plantas, alm de aumentar a disponibilidade de fsforo no solo (KORNDRFER et al., 2002a). Tem-se observado diferentes respostas quanto aplicao de escrias de siderurgia e suas atuaes em profundidade no solo, quando aplicadas superficialmente. Assim como, resultados semelhantes e superiores em relao ao efeito do calcrio (PRADO e FERNANDES, 2001; BARBOSA et al., 2003; OLIVEIRA, 2004; FONSECA et al., 2007; FOLTRAN e CRUSCIOL, 2007; NOLLA e KORNDRFER, 2007). Em colunas de lixiviao, pesquisas demonstraram que os silicatos de clcio e magnsio, alm do corrigirem o pH do solo nas camadas mais superficiais, apresentaram a caracterstica de percolarem no perfil do solo, diminuindo a acidez em maiores profundidades, sendo superiores ao calcrio (RAMOS, 2003; OLIVEIRA, 2004).

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Estudo desenvolvido por Barbosa et al. (2003), em colunas de lixiviao (lismetros), comparou o efeito do silicato e calcrio na correo do pH, e o silicato apresentou melhor correo do pH at 25 cm de profundidade, alm de ter fornecido silcio. Piau (1991) estudou diferentes escrias (pr-cal; alto-forno e de aciaria) comparadas ao calcrio em duas granulometrias (ABNT 50-60 e 100-140), e concluiu que a moagem dos produtos em estudo, de modo a apresentar granulometria para passar em uma peneira ABNT 50-60, suficiente para a correo da acidez do solo aos 90 dias aps a incorporao. Alm disso, Prado e Fernandes (2001) mostraram a similaridade da escria de siderurgia em relao ao calcrio, incorporados na camada de 0-20 cm em prplantio da cana-de-acar, na correo da acidez do solo nas camadas de 0-20 e 20-40 cm de profundidade. Fonseca et al. (2007) observaram correes do solo similares proporcionadas pela escria de siderurgia e calcrio. Alm disso, a aplicao da escria promoveu incremento no teor de Si disponvel no solo oito vezes mais que o calcrio. Em outro estudo, Foltran e Crusciol (2007) avaliaram a eficincia da aplicao superficial de calcrio e silicato de clcio e magnsio associados ou no a gesso em soqueira de cana crua. Observaram correo da acidez do solo pelo silicato at a profundidade de 0,40-0,60 m, e aumento nos teores de Ca e Mg trocvel no perfil solo. A aplicao de gesso agrcola contribuiu para o incremento no teor de S-SO42- e Ca trocvel no solo. Arruda et al. (2007) compararam os efeitos de diferentes doses de calcrio e silicato de clcio e magnsio sobre atributos qumicos do solo em cana soca, e observaram elevao dos valores de pH e aumento nos teores de Ca e Mg trocveis no perfil do solo. Crusciol et al. (2007) observaram, com a aplicao de calcrio e silicato de clcio e magnsio, elevao dos teores de Ca e Mg e da saturao por bases do solo, em relao anlise qumica inicial do solo, no atingindo os valores esperados de saturao por bases (60%). No tratamento com silicato, os autores tambm constataram que o teor de P no solo foi mais elevado em relao ao tratamento com calcrio. Carvalho-Pupato et al. (2003) estudando o efeito da escria de alto forno no crescimento radicular e na produtividade do arroz de terras altas, observaram

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aumentos do comprimento e superfcie radicular em funo das melhorias dos atributos qumicos do solo, com aumento do pH e dos teores de Ca e Mg. Pereira (1978), citado por Corra (2006), observou no haver diferenas estatsticas entre uma escria da USIMINAS e sete calcrios de diferentes caractersticas, quanto correo do pH, em amostras de dois Latossolos. O mesmo comportamento foi observado por Nolla e Korndrfer (2007) que avaliaram a correo da acidez do perfil do solo proporcionada pelo carbonato e silicato de clcio, e apesar de constatarem, aps 12 meses, que os dois corretivos aplicados em superfcie corrigiram o pH do solo medida que aumentou-se a dose, o carbonato foi mais eficiente em elevar o pH do solo em profundidade. Apesar de todos estes estudos demonstrarem uma alternativa vivel para o uso agrcola, as escrias (silicatos de clcio e/ou magnsio), at o presente momento, so produtos pouco utilizados na agricultura brasileira. Entretanto, so amplamente utilizadas em pases como o Japo, China e Estados Unidos (PRADO et al., 2001; PRADO e NATALE, 2004). No Brasil, para cada tonelada de ao produzido so gerados entre 70 a 170 kg dessas escrias e, por ano so produzidos aproximadamente de 4 milhes de toneladas, das quais 56% (2,24 milhes de toneladas) so estocadas, sem destinao imediata (PRADO et al., 2002), gerando um passivo ambiental de grandes propores. Nesse particular, o reaproveitamento desses resduos torna-se muito importante, pois pode compatibilizar a produo do ao com a atividade agrcola, eliminando, pelo menos em parte, o passivo ambiental gerado pelo acmulo de escrias nos ptios das siderrgicas. Associado a isso, deve-se ressaltar a possibilidade de reduo da minerao de calcrio para fins agrcolas, com conseqente reduo na degradao ambiental, causada pela atividade mineradora. No Brasil, so consumidos atualmente cerca de 20 milhes de toneladas de calcrio por ano na agricultura (MINISTRIO DA AGRICULTURA, 2008) e, pelo menos parte desse calcrio poderia ser substituda por outros corretivos, como a escria de siderurgia. De acordo com a legislao brasileira de corretivos (BRASIL, 1986), as escrias de siderurgia devem apresentar algumas caractersticas mnimas para serem comercializadas, no que se refere ao poder de neutralizao e reatividade. O poder de neutralizao (PN) deve ser no mnimo 60%, e a soma dos xidos de Ca e Mg deve ser

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superior a 30%. Para o calcrio, a legislao mais rgida, sendo PN mnimo de 67% e a soma de xidos de Ca e Mg superior a 38%. Quanto granulometria, o produto, na forma de p, deve ser constitudo por partculas que devero passar em 95% na peneira de 2 mm (ABNT n 10) e 50% na peneira de 0,3 mm (ABNT n 50). De modo geral, a capacidade corretiva da acidez do solo das escrias semelhante do calcrio. Entretanto, esses dois tipos de corretivos diferem quanto superfcie especfica (rea de contato) e quanto ao poder de neutralizao (PN). O poder corretivo das escrias pode ser superior do calcrio, devido maior superfcie especfica de suas partculas. Quando se aplica calcrio e escria com granulometrias semelhantes (mesma reatividade), no entanto, as escrias so menos eficientes na elevao do pH do solo. Essas pequenas diferenas de eficincia so atribudas ao valor neutralizante mais baixo da escria (PRADO et al., 2001). Nesse sentido, Dalto (2003) analisou a correo da acidez do solo em profundidade pelo calcrio e silicato de Ca e Mg, em condies de campo, e observou que, no primeiro ano, o calcrio apresentou maior reatividade em comparao ao silicato, para uma mesma dose aplicada. Isso pode estar relacionado com o menor PRNT (89%) apresentado pelo silicato, e com o tempo de reao (NOVAIS et al., 1993). Essa reao mais lenta do silicato pode ser influenciada pela presena de impurezas (como Al), que reduzem a solubilidade da escria, ou pela formao de uma pelcula alcalina de xido de Fe e Al ao redor das partculas do corretivo no momento da hidrlise (GOMES, 1996). Vidal et al. (2007) aos 90 dias, no observaram efeito de doses de escria de alto forno, em diferentes fraes granulomtricas, na acidez de um solo com textura argilosa. Santos et al. (2007) estudaram o comportamento da wollastonita e do calcrio no crescimento e desenvolvimento do arroz, e verificaram efeito na nutrio e produo das plantas. Madeiros et al. (2007) avaliaram a influncia da aplicao de escria siderrgica na concentrao de macronutrientes na cana-de-acar, em casa de vegetao. Observaram que houve pequeno aumento nas concentraes foliares de Si, N e Ca, enquanto que, as concentraes foliares de S e P diminuram. Em outro estudo, Silva et al. (2007) avaliaram a influncia da aplicao superficial de calcrio e silicato na nutrio e produtividade do feijoeiro, cultivado

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em rea com e sem irrigao, sob SPD, e observaram que em condies de dficit hdrico, a aplicao de silicato de clcio e magnsio minimizou as perdas na produtividade do feijoeiro, apresar de no alterar sua nutrio. E, com o fornecimento adequado de gua (rea irrigada), ambos os corretivos (calcrio e silicato) aumentaram a produtividade do feijoeiro, em comparao testemunha. Castro e Crusciol (2007) estudaram o efeito da aplicao superficial de calcrio e silicato no SPD, na cultura da soja, e observaram que o silicato foi to eficiente quanto o calcrio na melhoria das caractersticas agronmicas da soja. Houve aumento do teor de Si foliar no tratamento que recebeu silicato, e incrementos na produtividade com aplicao de ambos. 4.4 Silcio na agricultura Desde janeiro de 2004, com o decreto N 4.954 e aprovao do Ministrio da Agricultura, o silcio passou a ser considerado um micronutriente benfico. Portanto, para a utilizao em misturas slidas ou fludas, com macronutrientes primrios ou secundrios, aplicao diretamente no solo ou via fertirrigao, as garantias mnimas no podero ser inferiores a 1% em produtos slidos e 0,5% em produtos fludos solveis em gua (BRASIL, 2004). A essencialidade do silcio muito difcil de ser comprovada devido sua abundncia na biosfera (WERNER e ROTH, 1983). o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre, superado apenas pelo oxignio, encontrado somente em formas combinadas como a slica (SiO2) e minerais silicatados (LIMA FILHO et al., 1999). Acumula-se no tecido de todas as plantas, representado de 0,1 a 10% da matria seca (KORNDRFER et al., 2002a). Mesmo no sendo considerado essencial, do ponto de vista fisiolgico e metablico, para o crescimento e desenvolvimento das plantas (EPSTEIN, 1994), sua absoro traz inmeros benefcios, principalmente para o arroz (BARBOSA FILHO et al., 2000). Efeitos benficos da adubao silicatada tm sido observados em vrias espcies vegetais, notadamente quando estas esto submetidas a estresse bitico ou abitico (FARIA, 2000, TRENHOLM et al., 2001; MA et al., 2001). Poucas so as informaes com relao s melhores fontes de silcio para uso na agricultura, no entanto,

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alguns produtos j vm sendo comercializados como fontes deste elemento, destacam-se: as escrias siderrgicas, utilizadas para o fornecimento de Si e correo do solo, j que possuem em sua composio silicatos de Ca e Mg; subprodutos da produo de fsforo elementar; cimento; silicatos de magnsio (Serpentinitos); silicatos de potssio; termofosfatos; slica gel e fontes naturais como a Wollastonita, que um silicato de clcio natural com altos teores de CaSiO3 e alto grau de pureza utilizado como padro para experimentos com silcio. necessria a observao de alguns critrios para a escolha das melhores fontes de silcio, as quais devem apresentar altos teores de Si solvel, alta reatividade, baixo custo, altos teores de xido de clcio (CaO) e xido de magnsio (MgO), alm de baixos teores de metais pesados, em especial para os agregados siderrgicos (KORNDRFER et al., 2002a). A adubao com silcio tem se mostrado eficiente tambm no controle e/ou reduo da incidncia de vrias doenas importantes para o arroz. Uma aplicao de silcio antes da semeadura pode eliminar ou reduzir o nmero de aplicaes com fungicidas durante o ciclo da cultura. Com base nisso, vrias doenas foram avaliadas quantitativamente por um perodo de trs anos, concluindo-se que o silcio pode exercer controle efetivo de algumas doenas com reduo do impacto ambiental e aumento da produtividade (KORNDRFER e DATNOFF, 1995). 4.4.1 Silcio no solo O xido de silcio (SiO2) o mineral primrio mais abundante em solos tropicais e constitui a base estrutural da maioria das argilas (BARBOSA FILHO et al., 2000). Mas, devido a processos de intemperizao, lixiviao mais acentuada e cultivos intensivos, os solos agrcolas tropicais tendem a apresentar baixos nveis de Si trocvel, devido dessilicatizao (TISDALE et al., 1993; LIMA FILHO et al., 1999). Esses solos, quando utilizados intensivamente, principalmente com culturas acumuladoras de silcio, podem se tornar deficientes no elemento, pois a exportao no compensada pela adubao silicatada (LIMA FILHO et al., 1999). O contrrio ocorre nos solos das regies temperadas, que apresentam maiores teores de argilas silicatadas do que sesquixidos de Al e Fe (MALAVOLTA, 1980).

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Os xidos de ferro e alumnio so os principais responsveis pela adsoro do silcio em soluo (MENGEL e KIRKBY, 1987). Assim, a capacidade de liberao de silcio para a soluo do solo influenciada pela quantidade de sesquixidos e pelo grau de intemperismo do solo, mostrando que essa quantidade diretamente dependente da estabilidade dos minerais da fase slida. Meyer e Keeping (2001) observaram correlao positiva entre os teores de silcio e de argila no solo. Assim como, Hossain et al. (2001) observaram resposta mais intensa da cultura do arroz adubao silicatada em solos arenosos, em comparao a solos argilosos. Em experimento com quatro solos no Tringulo Mineiro, Korndrfer et al. (1999) observaram que a disponibilidade de silcio seguiu a seguinte ordem decrescente: Latossolo roxo distrfico, Latossolo vermelho-escuro, Latossolo vermelho-amarelo lico e areia quartzosa lica, encontrando valores de 10,5, 6,6, 5,7 e 3,2 mg dm-3, respectivamente, utilizando como extrator o cido actico 0,5 mol L-1. Essa diferena pode estar relacionada ao teor de argila, pois os solos arenosos, por apresentar predominncia de quartzo na composio mineralgica, tendem a adsorver menores quantidades de Si. Em outro estudo, relatado por Camargo et al. (2002), comparou-se a disponibilidade de silcio em relao s caractersticas texturais de 19 solos sob vegetao de cerrado. Os autores observaram que os valores de silcio diminuram medida que o teor de areia dos solos aumentou, apresentando correlao significativa. Solos com altas porcentagens de areia apresentaram tendncia a baixos teores de Si, pois o quartzo com alto teor de SiO2, presente em grande quantidade nesses solos praticamente inerte. Alm disso, solos muito arenosos possuem drenagem excessiva, carreando o Si disponvel para horizontes mais profundos. Foi observado tambm que, os teores de silcio aumentaram com a quantidade crescente de argila dos solos, esse comportamento pode ser explicado pela capacidade de adsoro de Si pelas argilas, evitando sua lixiviao. Savant et al. (1997a) atriburam a queda da produtividade do arroz em vrias regies do mundo a uma possvel diminuio do teor de silcio no solo, e relataram trs fatores que poderiam estar envolvidos nesse fenmeno: a) muitos solos de reas produtoras de arroz de regies tropicais e sub-tropicais apresentam graus variados de dessilicatizao; b) a velocidade de dissoluo do silcio no solo muito baixa; c) o silcio da soluo do solo

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adsorvido por sesquixidos que esto presentes em muitos solos tropicais (SAVANT et al., 1997b). Um dos fatores mais estudados e que interfere na solubilidade do silcio no solo, em condies aerbicas, o pH. A adsoro de silcio monomrico por hidrxidos de ferro e alumnio recm precipitados e por argilas de um Latossolo aumenta com a elevao do pH de 4,0 at 9,0 (MCKEAGUE e CLINE, 1963). O silcio est presente na soluo do solo como cido monossilcico (H4SiO4) (RAIJ e CAMARGO, 1973) e comporta-se como um cido fraco desprovido de cargas (MCKEAGUE e CLINE, 1963; RAIJ e CAMARGO, 1973). Encontra-se na forma no dissociada, o qual prontamente absorvido pela planta (RAVEN, 1983). As principais fontes de silcio presentes na soluo do solo so resultados da decomposio de resduos vegetais, dissociao do cido silcico polimrico, da liberao de silcio dos xidos e hidrxidos de Fe e Al, dissociao de minerais cristalinos e no cristalinos, da adio de fertilizantes silicatados e da gua de irrigao. E os principais drenos so a precipitao do silcio em soluo formando minerais, a polimerizao do cido silcico, a lixiviao, a adsoro pelos xidos e hidrxidos de Fe e Al e a absoro pelas plantas (LIMA FILHO et al., 1999). Em solo de cerrado, Alvarez (2004) observou que a aplicao de 100 kg ha-1 de Si no sulco de semeadura, utilizando como fonte o silicato de clcio, proporcionou maior teor de silcio em relao ao j existente no solo, resultado semelhante foi obtido por Mauad et al. (2003b) em um Latossolo Vermelho distrferico. Korndrfer et al. (1999) ressaltam que em solos com baixos teores de silcio disponvel, a adubao com silicato de clcio alm de fornecer silcio, pode melhorar as caractersticas qumicas do solo tais como elevao do pH, saturao por bases, reduo da saturao por alumnio e aumento do Ca trocvel. Os valores de silcio no solo, utilizando como extrator o cido actico, so considerados baixos quando menores que 6 mg dm-3, mdios entre 6 e 24 mg dm-3, e altos, acima de 24 mg dm-3, sendo estes intervalos estimados para os solos orgnicos e arenosos da Flrida (KORNDRFER et al., 2001). Solos com teores de silcio, extrados em cido actico, inferiores a 10 mg dm-3, deveriam receber adubao silicatada para obteno de rendimentos

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mximos, enquanto que, solos com teores superiores a 15 mg dm-3, no necessitariam do elemento (KORNDRFER et al., 2003). 4.4.2 Silcio na plantaAs plantas absorvem o silcio da soluo do solo na forma de cido silcico H4SiO4 (TISDALE et al., 1993). A absoro de silcio pelas plantas de arroz parece ser um processo ativo, enquanto que para outras espcies como trigo, girassol e soja, esse mecanismo parece ser passivo (VORN, 1980). Segundo Mengel e Kirkby (1987), a absoro de silcio feita de forma passiva, com o elemento acompanhando o fluxo transpiratrio, enquanto para Takahashi (1995), a absoro feita de forma ativa, pois a absoro de silcio no inibida quando o fornecimento de gua interrompido temporariamente, sendo a absoro influenciada por inibidores da respirao.

O silcio depositado na forma de slica gel na parede celular da epiderme das folhas, colmos e casca, formando uma dupla camada de slica-cutcula e slicacelulose (YOSHIDA et al., 1959; YOSHIDA et al., 1962; RAVEN, 2003). A deposio de silcio aumenta a rigidez da parede celular, a resistncia do arroz a pragas, doenas, acamamento, melhora a interceptao de luz e diminui a transpirao (EPSTEIN, 1994, TAKAHASHI, 1995; AGARIE et al., 1998; BARBOSA FILHO et al., 2001). A deposio de silcio absorvido influenciada por vrios fatores, dentre eles pela idade da planta, do tipo e localizao dos tecidos envolvidos e da absoro atravs das razes, alm da transpirao. A variao ampla dos teores de silcio no tecido vegetal resultado tanto da fisiologia das diferentes espcies, quanto do ambiente onde as plantas se desenvolvem (CHAGAS, 2004). Na planta existem trs locais reconhecidos de deposio de Si: a parede celular, o lmen celular e os espaos intercelulares nos tecidos das razes, colmos ou na camada extracelular da cutcula (SANGSTER et al., 2001). A principal forma na qual o silcio encontrado na planta a slica amorfa hidratada, SiO2nH2O e depois na forma de polmeros, formando complexos com polifenis de grande estabilidade e baixa solubilidade. A maior parte do silcio deposita-se no apoplasto na forma slida, onde se torna imvel. Nas folhas de arroz, forma-se uma camada de slica abaixo da cutcula, nas clulas epidrmicas, contribuindo para fortalecer a estrutura da

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planta, aumentar a resistncia ao acamamento, reduzindo a perda de gua e dificultando a penetrao de hifas de fungos (TAKAHASHI, 1995, KORNDRFER et al., 2002). Em funo desta dupla camada de slica abaixo da cutcula, nas clulas epidrmicas, alm de menor transpirao que reflete em maior economia de gua, as plantas de arroz mantm suas folhas mais eretas promovendo maior aproveitamento da luz, refletindo num maior aproveitamento fotossinttico (DEREN et al., 1994; TAKAHASHI, 1995). Savant et al. (1997b) afirmam que aps o silcio ser absorvido pelas plantas como cido monossilcico e a gua ser perdida pela evapotranspirao, o silcio fica depositado no tecido da epiderme das folhas de arroz. Assim, h evidncias de que a reduo da transpirao cuticular pode chegar a 30% nas plantas tratadas com silcio (YOSHIDA et al., 1959). Horiguchi (1988) e Agarie et al. (1998) encontraram menor taxa de transpirao em plantas que cresceram em meio onde havia silcio. Outro aspecto importante diz respeito quantidade de slica (SiO2) absorvida pelas plantas de arroz que, segundo Takahashi (1995), 6 vezes maior que a de K, 10 vezes maior que a de N, 20 vezes maior que a de P2O5 e 30 vezes maior que a de Ca. Segundo Deren et al. (1994) as plantas diferem bastante quanto capacidade de absorver silcio, assim, gentipos de arroz diferem no teor de silcio, respondendo de modo diferente aplicao do elemento. Winslow (1992) observou que gentipos de arroz do grupo Japnica apresentavam concentraes de silcio de 50 a 100% mais altas que gentipos do grupo ndica, e cultivares tradicionais apresentam maior eficincia na absoro desse elemento. Barbosa Filho et al. (1998) tambm encontraram diferenas significativas na porcentagem de silcio na palha do arroz das cultivares Caiap e Carajs e na linhagem CNA 7706. As plantas superiores podem ser classificadas em relao ao acmulo de Si como acumuladoras, no acumuladoras e intermedirias (MIYAKE e TAKAHASHI, 1983). Segundo Raij (1991), as concentraes de Si nas gramneas chegam a ser de 10 a 20 vezes maiores do que nas dicotiledneas. A movimentao de Si na forma monomrica H4SiO4 at as razes, depende de sua concentrao na soluo do solo e da espcie de planta. Em baixas concentraes, h reduo no transporte por fluxo de massa, porm passa a ser significativo

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quando se trata de plantas acumuladoras cultivadas em solos com elevados teores do elemento (MARSCHNER, 1995). Em geral, os benefcios do Si para as plantas so melhores observados em culturas que o acumulam de modo ativo (MA et al., 2001). A ausncia de resposta fertilizao silicatada por parte das plantas no significa que o Si no influencie o crescimento das mesmas, pois, muitas vezes, o solo contm este elemento em abundncia e supre seu requerimento para o crescimento saudvel da maioria das espcies. Nesses casos, seus efeitos geralmente so mais intensos sob condies de estresse. Foi observado que o Si aumenta o nmero total de espiguetas por pancula (MA et al., 1989; DEREN et al., 1994; TAKAHASHI, 1995), a fertilidade das espiguetas (MATOH et al., 1991; TAKAHASHI, 1995) e a massa de gros (BALASTA et al., 1989; MATOH et al., 1991; CARVALHO, 2000; MAUAD et al., 2003). Com relao ao nmero de panculas, os resultados encontrados na literatura so contraditrios, enquanto Takahashi (1995) observou aumento, Ma et al (1989), Deren et al. (1994), Carvalho (2000) e Mauad et al. (2003a) no obtiveram aumento significativo. Takatsuka et al. (2001) relacionaram a baixa porcentagem de espiguetas granadas aos baixos teores de silcio na planta. Segundo Ma (2004), o nmero de espiguetas granadas o componente da produo mais influenciado pelo silcio, em plantas de arroz e cevada. Ma et al. (1989) observaram que a adubao silicatada na cultura do arroz aumentou o nmero de panculas, o nmero total de espiguetas por panculas, sendo que, o peso de 1000 sementes permaneceu estvel. O maior efeito do silcio ocorreu aumentando a fertilidade de espiguetas. Os autores constataram tambm que o estdio de maior absoro de silcio foi o reprodutivo. Assim, Takahashi (1995) verificou que a ausncia de silcio reduziu o nmero de panculas m-2, o nmero total de espiguetas por pancula e a fertilidade das espiguetas, no interferindo na massa de gros. No entanto, Carvalho (2000), em condies de campo, estudou efeitos de fontes e doses de silcio nos componentes da produo da cultura do arroz, cultivar IAC 202, irrigado por asperso, no obteve resposta significativa para o nmero de panculas por metro quadrado, nmero de espiguetas por pancula, fertilidade das espiguetas e produtividade, com exceo apenas da massa de gros.

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Estudos desenvolvidos por Korndrfer et al. (2002b) avaliaram o efeito de quatro doses de silcio (0, 200, 400 e 600 kg ha-1) na forma de silicato de clcio, em dois solos de cerrado (Latossolo Vermelho-Amarelo e Neossolo Quartzarnico), sobre a produo de gros da cultura do arroz e a tolerncia falta de gua (3 nveis de gua 60, 70 e 80% C.C.), tendo como princpio o fato de que uma planta que acumula silcio na epiderme das folhas mais tolerante falta de gua porque consegue ser mais eficiente na regulao da transpirao. Os autores verificaram que o silcio promoveu aumento na produo de gros e tolerncia falta de gua, sendo que os efeitos do silcio sobre a produo de gros foram maiores quando os solos foram submetidos a uma menor disponibilidade hdrica. O excesso de Fe2+ na soluo do solo pode provocar toxidez deste elemento no arroz e causar deficincia de outros micro e macronutrientes essenciais nutrio da planta (PONNAMPERUMA, 1972). A presena do Si na planta tem aumentado a tolerncia do arroz toxidez de Mn e Fe, fato atribudo maior oxidao que esses dois elementos sofrem na rizosfera, em funo do silcio aumentar o nmero e o tamanho dos aernquimas nas plantas de arroz, estruturas responsveis pela conduo do oxignio da parte area para as razes, aumentando o poder oxidativo, diminuindo a toxidez de ferro e mangans na planta (HORIGUCHI, 1988; VERMAS e MINHAS, 1989; GALVEZ et al. 1987). Outros estudos demonstram que a adubao com Si aumentou a concentrao de P na planta e nos gros de arroz, onde no houve adubao com fsforo. A eficincia de fertilizao fosfatada foi melhorada quando aplicada em conjunto com uma fonte de Si (SAVANT et al., 1997b). Pesquisas cientficas tm demonstrado o envolvimento do silcio em vrios aspectos estruturais, fisiolgicos e bioqumicos da vida da planta, com papis bastante diversos. Alm de promover melhorias no metabolismo, em situaes de estresses biticos pode ativar genes envolvidos na produo de fenis e enzimas relacionadas com os mecanismos de defesa da planta (LIMA FILHO et al., 1999). O silcio, sendo absorvido em grande quantidade, pode estimular diferentes mecanismos de defesa das plantas, e estes efeitos podem ser diretos, como o caso da barreira mecnica, ou indiretos, como a induo dos fenis (fitoalexinas), que so compostos orgnicos txicos para vrias espcies de fungos e insetos (RODRIGUES et al., 2004).

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Portanto, umas das explicaes para o controle de doenas seria a formao de fenis induzida pela absoro de Si. Compostos fenlicos acumulam-se nos stios de infeco, cujas causas ainda no esto esclarecidas. O Si pode formar complexos com os compostos fenlicos e elevar a sntese e mobilidade destes no apoplasto. Uma rpida deposio de compostos fenlicos ou lignina nos stios de infeco um mecanismo de defesa contra o ataque de patgenos, e a presena de Si solvel facilita este mecanismo de resistncia (MENZIES et al., 199l). Estudos realizados no sul da Flrida demonstraram que a adubao com silcio reduziu a incidncia de brusone de 17 a 31% e a mancha parda de 15 a 32%, em comparao ao tratamento que no recebeu silcio (DATNOFF et al., 1991). Santos et al. (2003) obtiveram bons resultados utilizando o silcio no controle das principais doenas do arroz irrigado no Tocantins. A brusone foi reduzida em aproximadamente 19% por efeito do silcio, e, em mdia, a produo foi 33% superior nas parcelas adubadas com silcio. A incidncia de doenas menor quando o teor de silcio no tecido da planta maior (DATNOFF et al., 1990, 1991). Dessa forma, o efeito do silcio sobre as doenas do arroz ainda mais marcante quando o mesmo adubado com doses elevadas de N (DATNOFF et al., 1990). Isso ocorre em funo da adubao nitrogenada deixar o arroz mais sensvel s doenas e, particularmente ao ataque de brusone (Pyricularia grisea). Prado e Fernandes (2000) demonstraram que a aplicao de escria de siderurgia, produto base de silicato de clcio, reduziu significativamente a senescncia das folhas de cana-de-acar de 35,6% para 26,9%. De acordo com os autores, o uso do material como fonte de Si para a lavoura canavieira pode incrementar ainda mais sua taxa fotossinttica, em razo do prolongamento da vida til das folhas, com reflexos na produtividade. Korndrfer et al. (2002a) relataram que em Mauricius, na frica, o uso de silicato de clcio na dose de 7,1 t ha-1 proporcionou aumentos de produo durante ciclo de avaliao de seis anos da cana-de-acar. Em outro estudo, Datnoff et al. (2001) observaram que o fornecimento de Si promoveu incrementos na produo de cana-de-acar da ordem de 11 a 16% na cana-planta, e de 11 a 20% na cana-soca.

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4.5 Utilizao do gesso agrcola no sistema plantio direto Segundo Malavolta (1985) o gesso agrcola subproduto da indstria de fertilizantes fosfatados acidulados e parte integrante do superfosfato simples (SPS), que uma mistura de partes aproximadamente iguais de fosfato monoclcico e de gesso. No processo de obteno do cido fosfrico a partir da apatita, produzido o gesso como subproduto, e para cada tonelada de cido fosfrico, so produzidas, em mdia, 5,5 toneladas de gesso agrcola. O gesso tem sido utilizado em solos cidos como um produto complementar ao calcrio (SILVA et al., 1998). Sua alta mobilidade tem sido atribuda maior solubilidade e presena de um nion estvel (SO42-). Alm disso, outro fato que contribui para a maior lixiviao deste material que nas condies da camada arvel de solos cultivados, onde prevalecem cargas negativas, acidez corrigida e presena de teores considerveis de fosfatos, a permanncia de sulfatos desfavorvel (RAIJ, 1988). O nion SO42- forma par inico neutro com o on Ca2+, e com isto o leva at a subsuperfcie do solo, mas pode ainda formar AlSO42- (PAVAN et al., 1982), que menos disponvel, e outras formas de alumnio no trocveis (PAVAN et al., 1982, 1994). Isto demonstra que o gesso pode reduzir a atividade do Al em soluo (ALVA et al., 1986), e tambm aumentar os teores de Ca na subsuperfcie do solo (CHAVES et al., 1988; FARINA e CHANNON, 1988). Em funo disso, ocorre maior desenvolvimento de razes em profundidade e maior aproveitamento de gua e nutriente pelas plantas (FARINA e CHANNON, 1988). Alm disso, tem sido proposto o emprego do gesso agrcola como fonte alternativa de clcio e enxofre para as culturas (MALAVOLTA et al., 1981; ROSOLEM e MACHADO, 1983; VITTI et al., 1985). Como j foi dito, esse produto, quando comparado ao calcrio, apresenta maior solubilidade em gua, sendo, portanto, capaz de lixiviar o clcio at maiores profundidades. Na aplicao do gesso, alguns autores encontraram uma diminuio nos teores de magnsio e potssio no solo, que so lixiviados, portanto, sugeriram a aplicao conjunta do gesso com o calcrio (QUAGGIO et al., 1982, ROSOLEM e MACHADO, 1983; MALAVOLTA, 1983; PAVAN et al., 1984; VITTI, 1988; ALCARDE, 1988, RAIJ et al., 1994).

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Caires et al. (1998), em um Latossolo Vermelho distrfico textura mdia, verificaram que 24 meses aps a aplicao de 12 t ha-1 de gesso em superfcie, cerca de 60% do S-SO42- j haviam sido lixiviados para abaixo de 0,80 m de profundidade no perfil, e que apenas uma pequena parte do S-SO42- (10%) encontrava-se na camada de 0-0,20 m. Em outro estudo, Caires et al. (2003), em um Latossolo Vermelho distrfico argiloso (580 e 680 g kg-1 de argila nas camadas de 0-0,20 e 0,40-0,60 m, respectivamente), observaram que 20 meses aps a aplicao, o S-SO42- proveniente do gesso estava distribudo regularmente por todo o perfil do solo at a profundidade de 0,60 m. Portanto, existe diferenas na velocidade de movimentao do S-SO42- em diferentes solos, devendo ser mais lenta em solos mais argilosos, e com altos teores de xidos de ferro e alumnio (CAMARGO e RAIJ, 1989; CAIRES et al., 2003). Caires et al. (1998) obtiveram resposta aplicao de gesso na reduo dos teores de Al trocvel, no aumento dos teores de clcio em todo perfil do solo e na lixiviao de bases, principalmente de magnsio, sendo esta mais acentuada na presena de maiores teores de Mg trocvel no solo. Ao contrrio, Nogueira e Mozeto (1990) observaram que quando foi utilizada a combinao de calcrio e gesso, em seis solos sob vegetao de cerrado, houve menor lixiviao de magnsio e potssio, o que pode diminuir os possveis desequilbrios nutricionais com aplicao somente de gesso. Por outro lado, Soratto e Crusciol (2008a) constataram efeito da aplicao superficial de gesso at a camada de 0,40 a 0,60 m, com incremento nos teores de SSO42- e Ca2+, e reduo nos teores de Al+3 aos 12 meses. Quanto ao Mg2+, os autores constataram incremento at a camada de 0,10 a 0,20 m na amostragem realizada aos 12 meses e reduo em todo o perfil na amostragem de 18 meses. Raij (2007) destaca ainda que comum existir uma certa confuso quanto ao papel do calcrio e do gesso na correo do solo, mas deve ficar claro que os dois produtos so muito diferentes. A calagem atua na camada mais superficial do solo e o gesso atua em profundidade. Assim, nunca se pode esperar da gessagem um efeito igual ao da calagem, pois normalmente o efeito trs vezes menor, mesmo onde h resposta aplicao. O calcrio e o gesso tm reaes diferentes no solo. O carbonato de clcio um sal bsico e, como tal, reage com qualquer cido atravs de uma reao de neutralizao. Portanto, o carbonato de clcio neutraliza a acidez do solo pela formao do sal,

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gua e gs carbnico, ficando as cargas negativas expostas contrabalanceadas pelo Ca+2. O importante no caso o papel do on carbonato de receptor de prtons ou, em outras palavras de ons de hidrognio, que perdem seu carter cido ao serem incorporados em molculas de gua. Por outro lado, o gesso como sal neutro, no tem ao sobre a acidez. O nion sulfato permanece como tal e no atua como receptor de prtons. Assim, o gesso no neutraliza a acidez. Dessa forma, sua reao na camada superficial do solo to somente a de troca de ctions (RAIJ, 2007). No caso de solos arenosos de baixa fertilidade e baixos teores de matria orgnica, doses de gesso acima de 5,0 t ha-1 tem causado efeitos negativos em culturas devido remoo preferencial de magnsio da camada superior do perfil (SHAINBERG et al., 1989; ALCORDO e RECHEIGL, 1993). Em alguns experimentos a lixiviao j ocorre a partir de doses inferiores a 2,0 t ha-1 (QUAGGIO e RAIJ, 1982; ROSOLEM e MACHADO, 1984); enquanto em outros, ele s se inicia acima de 10,0 t ha-1. Em experimento realizado com lismetros, e utilizando amostras de um Neossolo Quartzarnico, Ramos et al. (2006) aplicaram o equivalente a 2.000 mm de gua destilada, e observaram, aps 40 dias de incubao, aumento nos teores de clcio nas parcelas tratadas com gesso, no entanto no houve correo da acidez. Podem ser verificados resultados de vrios outros trabalhos demonstrando a eficincia do gesso na melhoria de atributos qumicos do subsolo (REEVE e SUMMER, 1972; PAVAN et al., 1984; SHAINBERG et al., 1989, SOUSA et al., 1996; CARVALHO e RAIJ, 1997; RAIJ et al., 1998; ERNANI et al., 2001; CAIRES et al., 2003; CAIRES et al., 2004; SORATTO e CRUSCIOL, 2008a). Em geral, as respostas encontradas demonstraram decrscimos de alumnio e aumento de clcio trocvel nas camadas subsuperficiais, ocorrendo inclusive, em alguns casos aumentos nos valores de pH, como foi observado por Caires et al (2003) nas camadas de 0,20-0,40 m aos 8 meses e de 0,40-0,60 m aos 20 e 32 meses aps a aplicao superficial de gesso. Souza e Ritchey (1986), trabalhando com Latossolo Vermelho-Escuro lico, constataram que com o uso de 6,0 t ha-1 de gesso houve produo de gros de milho 68% maior, quando comparada com a testemunha, aps 25 dias de deficincia hdrica. Carvalho et al. (1986) verificaram que o efeito da adio de gesso no cultivo de milho mais marcante quando h dficit hdrico, do que com suprimento adequado de gua.

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Em outro estudo, Caires et al. (1999), avaliando as alteraes qumicas do solo pelo uso de gesso no SPD para as culturas de milho, trigo e soja, constataram que apenas a cultura de milho apresentou aumento de produo em decorrncia do fornecimento de enxofre, porm, houve maior teor de clcio trocvel em todo o perfil, reduo da saturao por alumnio e aumento da relao Ca/Mg do solo. As respostas em aumentos de produo foram relacionadas melhoria nos teores de clcio e/ou reduo de alumnio nos subsolos envolvidos. Em estudo sobre os efeitos do gesso e do calcrio na produo e nos teores de nutrientes da parte area da cultura do arroz irrigado, Mesquita (1993) verificou que as doses de gesso aumentaram a produo e os teores foliares do Ca e S e reduziram os teores de Mg, P, Zn, Mn, Fe, K e Cu, sendo a produo mxima (7.548 kg ha-1) obtida com a dose de 1.374 kg ha-1 de gesso na presena de calagem. Resultados observados por Moraes et al. (1998) indicaram elevao do teor de magnsio e reduo do teor de mangans em folhas do feijoeiro com a aplicao de calcrio. A calagem e/ou a gessagem, todavia, no influenciaram os componentes de produo e a produo de gros. Atualmente os critrios de recomendao de gesso baseiam-se nos teores de Ca e Al trocveis e tambm na porcentagem de argila presente nas camadas abaixo de 20 cm do solo. Raij et al. (1997) recomendam a aplicao de gesso quando a saturao de Al estiver maior que 40 % e/ou quando os teores de Ca forem inferiores a 4 mmolc dm-3. A necessidade de gesso estimada pela frmula: NG (kg ha-1) = 6 x g kg-1 de argila. Na cultura do feijo, Galon et al. (1996) observaram que o gesso aumentou os teores de Ca nos gros e a associao calcrio-gesso elevou o teor de S nas folhas e aumentou o peso de 100 gros. Contiero (1995) observou que a aplicao de calcrio isoladamente foi superior adio da mistura de calcrio e gesso, e somente gesso, sobre a cultura da cana-deacar cultivada em Latossolo Vermelho-Escuro de textura mdia. Demonstrou-se ainda que a aplicao de gesso, mesmo em conjunto com calcrio, pode ou no resultar em efeitos desejveis na produtividade da cultura, estando tal fato ligado a fatores do solo e da prpria planta.

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Ritchey et al. (1980) avaliando um ensaio de fosfato em LatossoloVermelho-Escuro na regio do cerrado, observaram aps a ocorrncia de um veranico, que nos tratamentos com superfosfato triplo, as plantas de milho estavam murchas enquanto nos tratamentos com superfosfato simples, estavam trgidas. Com anlise mais detalhada puderam perceber que nos tratamentos que receberam superfosfato simples, o sistema radicular estava mais profundo possibilitando uma maior absoro de gua das camadas subsuperficiais. Alm desse fato, foi observado tambm que o solo continha mais clcio e menos alumnio nas camadas inferiores. Os autores atriburam estes efeitos benficos sobre a cultura do milho ao gesso, contido no superfosfato simples, caracterstica que o difere do superfosfato triplo. Pesquisas sobre os efeitos da aplicao combinada e/ou isolada de corretivos da acidez e gesso agrcola em superfcie, visando a melhoria da qualidade qumica do perfil do solo so muito importantes e no h dvidas da necessidade de se avaliar a interao desses produtos no que se refere as caractersticas qumicas, principalmente movimentao de ctions, nutrio mineral e produo de culturas.

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5 MATERIAL E MTODOS 5.1 Localizao do experimento e caractersticas do local O experimento foi conduzido na Fazenda de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia UNESP, Campus de Ilha Solteira, localizada no municpio de Selvria MS, apresentando como coordenadas geogrficas 51 22 Oeste e 20 22 Sul, com altitude de 335 metros, nos anos agrcolas de 2003/04 e 2004/05, com a rotao de culturas com arroz no vero e feijo no inverno. A precipitao mdia anual de aproximadamente 1.370 mm, a temperatura mdia anual de 23,5C e a umidade relativa do ar est entre 70 e 80% (mdia anual). Os dados dirios referentes s temperaturas mxima, mnima e precipitao durante a conduo do experimento, coletados na Estao Meteorolgica da Fazenda de Ensino e Pesquisa, esto contidos na Figura 1.

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2003/2004120 aplicao corretivos emergncia arroz 90 florescimento arroz emergncia feijo florescimento feijo 50 40 30 60 20 30

Precipitao (mm dia-1)

10 0 nov/03 dez/03 ja n/04 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 jul/04 a go/04

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2004/2005120 emergncia arroz 90 florescimento arroz emergncia feijo florescimento feijo 50 40 30 60 20 30 10 0 nov/04 dez/04 ja n/05 fev/05 mar/05 a br/05 ma i/05 jun/05 jul/05 ago/05

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Figura 1. Precipitao ( ), temperaturas mxima (

) e mnima ( ) registradas durante a conduo do experimento, nos anos agrcolas de 2003/2004 e 2004/2005.

5.2 Histrico da rea experimental e caracterizao do solo A rea experimental, localizada sob piv central, foi cultivada por quatro anos no SPD, com milho no vero de 2002/03 e feijo no inverno de 2003. O solo foi classificado como Latossolo Vermelho distrfico tpico argiloso (EMBRAPA, 1999). Antes da instalao do experimento, em 2003, foi realizada anlise qumica, nas profundidades de 0-0,20 e 0,20-0,40 m para clculo da necessidade de calagem e gessagem e nas profundidades de 0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, visando melhor caracterizao da rea experimental (Tabela 1). Tambm foram determinados,

Temperatura (C)

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na camada de 0-0,20 m, os teores dos micronutrientes Cu, Fe, Zn e Mn com valores de 4, 17, 0,3 e 7 mg dm-3, respectivamente. O teor de argila encontrado no solo, na profundidade de 0,20-0,40 m, foi 500 g kg-1. As anlises qumicas foram realizadas de acordo com a metodologia proposta por Raij et al. (2001). Tabela 1. Caractersticas qumicas do solo da rea antes da instalao do experimento.Prof. pH M.O. P (resina) S-SO4 Si* Al H+Al K Ca Mg CTC (CaCl2) g dm-3 ----------- mg dm-3 ----------- ------------------- mmolc dm-3 --------------(cm) 0-20 0-5 5-10 10-20 20-40 5,1 5,1 5,1 5,2 5,3 27 28 25 26 23 20 16 14 14 16 40 5,9 6,2 5,4 5,7 4,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 40 40 40 37 34 1,5 3,3 0,7 0,6 0,6 19 18 16 18 12 12 14 10 13 9 72,5 75,3 66,7 68,9 55,62-

V % 45 47 40 46 39

22 28 168

*extrator cloreto de clcio

Antes da aplicao dos produtos no campo, realizou-se a secagem em terreiro de alvenaria a luz do sol, mediante fina camada distribuda uniformemente, para reduo do teor de gua de forma a facilitar as misturas. Assim, os teores de gua nos produtos ficaram entre 50 e 80 g kg-1. As misturas foram confeccionadas em mquina betoneira como mtodo de uniformizao, e, posteriormente, todas as misturas bem como os produtos individualizados foram acondicionadas em sacos de rfia. 5.3 Delineamento experimental e tratamentos utilizados O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com oito tratamentos e quatro repeties. As parcelas apresentavam a dimenso de 35 m2 (5,0 m x 7,0 m). Os tratamentos utilizados foram: 1 Testemunha (sem corretivos e sem gesso agrcola), 2 Gesso (aplicao apenas de gesso agrcola), 3 Calcrio (aplicao exclusiva de calcrio), 4 Silicato (aplicao exclusiva de silicato), 5 Mistura composta de Calcrio + Silicato (aplicao da mistura de calcrio e silicato - CS, metade da dose de cada corretivo), 6 Mistura composta de Calcrio + Gesso (aplicao da mistura da dose total de calcrio e da dose total de gesso agrcola - CG), 7 Mistura composta de Silicato + Gesso

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(aplicao da mistura da dose total de silicato e da dose total de gesso agrcola - SG) e 8 Mistura composta de Calcrio + Silicato + Gesso (aplicao da mistura de calcrio e silicato, metade da dose de cada corretivo e da dose total de gesso agrcola - CSG). As doses dos corretivos, calcrio (2,1 t ha-1) e silicato (2,2 t ha-1) foram calculadas para elevar a saturao por bases a 70%. A quantidade de gesso utilizada (3,0 t ha-1) foi determinada em funo do teor de argila do solo (500 g kg-1) na profundidade de 0,20-0,40 m conforme recomendao de Raij et al. (1996). 5.4 Caractersticas dos cultivares O cultivar de arroz de terras altas Primavera foi utilizado nas duas safras 2003/04 e 2004/05. O material proveniente do Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijo EMBRAPA, resultado do cruzamento IRAT 10 x LS 85-158. Apresenta como caractersticas porte mdio (100-120 cm), ciclo curto (112 dias), 79-84 dias da emergncia ao florescimento, gros tipo longo fino (agulhinha), moderadamente suscetvel a brusone (Pyricularia oryzaea Cav.) e ao acamamento (BRESEGHELLO et al., 1998). recomendado para cultivo em rea de abertura e em rea j trabalhadas sob condies do cerrado ou de mata com baixa ou mdia fertilidade; devido a sua tendncia ao acamamento em condies de alta fertilidade. Entretanto pode tambm ser cultivada em solos frteis, desde que utilizadas baixas doses de fertilizantes, principalmente nitrogenados (MEDEIROS, 2000). Nos dois cultivos de feijo de inverno foi utilizado o cultivar Prola, originado de seleo do cultivar Apor, possui hbito de crescimento indeterminado com ciclo mdio de 95 dias, porte semi-ereto (tipo II-III), sementes maiores de colorao bege clara com listras marrons-claras, resistncia ferrugem e ao mosaico dourado (EMBRAPA, 2008). o material mais cultivado atualmente no Brasil, considerado de alto potencial produtivo. 5.5 Instalao e conduo do experimento Foi utilizado calcrio com valores de Ca, Mg e PRNT prximos aos do silicato. O silicato utilizado foi o produto da empresa Recmix denominado comercialmente de Agrosilcio. As caractersticas dos produtos utilizados esto contidas na Tabela 2.

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Tabela 2. Composio qumica dos produtos. Produtos Gesso Calcrio Silicato S SiO2 Ca Mg PRNT -----------------------------------%------------------------------------17 22 30 7,2 86 23 26 7,8 82 Os produtos foram secos ao ar antes de serem misturados, assim, os teores de gua ficaram entre 50 e 80%. As misturas foram estabelecidas com o auxlio de betoneira e, posteriormente, todas as misturas bem como os produtos individualizados foram acondicionadas em sacos de rfia. Os produtos foram aplicados no dia 12/11/2003, manualmente a lano em superfcie, sem incorporao ao solo e apenas no primeiro ano de conduo do experimento, antes da primeira semeadura do arroz. Os experimentos foram conduzidos sob irrigao por piv-central, adotando tensimetros no monitoramento e como indicativo de reposio de gua os potenciais, na cultura do arroz, de 0,058 MPa (fases vegetativa e de maturao) e 0,033 MPa (fase reprodutiva), e, na cultura do feijo, de 0,05 MPa (fases vegetativa e de maturao) e 0,03 MPa (fase reprodutiva). 5.5.1 Cultivo do arroz (vero 2003/04 e 2004/05) A semeadura do cultivar Primavera foi realizada mecanicamente em 12/11/03 e 16/11/04, no espaamento de 0,36 m entrelinhas e densidade de 80 sementes viveis por metro de linha. Cada parcela foi constituda por 12 linhas de 7 metros de comprimento, sendo a rea til as 4 linhas centrais, desprezando-se 0,5 m das extremidades. A adubao nos sulcos de semeadura constituiu-se de 200 kg ha-1 da frmula 08-28-16 + 0,4% Zn, em ambas as safras. No primeiro ano, o controle de plantas daninhas foi realizado aplicando-se os herbicidas oxidiazon (750 g ha-1 do i.a.) em premergncia, e bentazon (720 g ha-1 do i.a.) em ps-emergncia. No segundo ano, aos 18 DAE, utilizou-se metsulfuron methyl (2,0 g ha-1 do i.a.).

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Nos dois anos de cultivo, foram aplicados manualmente 60 kg ha-1 de N em cobertura na forma de uria, aos 29 e 35 DAE, respectivamente, quando a cultura se encontrava prximo diferenciao floral. A emergncia das plantas ocorreu aos 6 e 7 dias aps semeadura (DAS) e o florescimento aos 76 e 70 DAE, em 2003/04 e 2004/05, respectivamente. A colheita do arroz foi efetuada manual quando 90% das panculas apresentavam gros com colorao tpica de maduros. O arroz apresentou ciclo de 104 e 91 DAE, no primeiro e segundo anos agrcolas, respectivamente. 5.5.2 Cultivo do feijo (inverno de 2004 e 2005) A semeadura do cultivar de feijo Prola foi realizada mecanicamente em 04/05/04 e 19/05/2005, no espaamento de 0,50 m entrelinhas e densidade de 16 sementes por metro. Cada parcela foi constituda por 10 linhas de 7 metros de comprimento, sendo a rea til as 6 linhas centrais, desprezando-se 0,5 m das extremidades. As sementes foram tratadas com carboxin (200 g do i.a.100 kg-1 de sementes)