Adição de fertilizantes e disponibilidade de nutrientes no solo

Antes da primeira fertilização (setembro de 1998) não havia diferenças entre as parcelas em relação ao pH e as concentrações de nutrientes (Kozovits et al, 2007). Após nove anos de fertilizações periódicas, a disponibilidade de NO3-, P, Ca, Mg, Al e os valores de pH foram

significativamente alterados. Considerando a baixa disponibilidade de N, P, Ca e Mg em solos de cerrado, o aumento na concentração destes elementos altera os processos biogeoquímicos e as interações entre solo e planta, que em longo prazo, pode levar a mudanças na composição de espécies.

Nos tratamentos de fertilização com N e NP houve aumento da disponibilidade de NO3-, bem

como diminuição do pH e aumento na disponibilidade de Al. Cleveland et al (2006), estudando os efeitos da adição de N, P e N+P em florestas tropicais úmidas da Costa Rica, verificaram que o efeito da diminuição do pH em resposta a adubação nitrogenada só aconteceu nas parcelas com adição com N+P, sendo que não houve redução significativa do pH nem aumento nas concentrações de N no solo quando o N foi aplicado isoladamente. A acidificação do solo com consequente aumento nas concentrações de Al é comum em solos com adição de sulfato de amônia e é considerado um mecanismo chave na perda da diversidade de plantas em vários ecossistemas em resposta ao aumento da deposição atmosférica de N (Bobbink et al, 2009).

O sulfato de amônia possui 20% de N na forma amoniacal e entre 22 a 24% de enxofre. Quando o sulfato de amônio é aplicado no solo, o amônio do fertilizante é oxidado a nitrato, liberando íons H+, causando acidificação no solo. Consequentemente, os níveis de Al também são aumentados devido à sua reação com água, aumentando a solubilização deste elemento (Lopes, 1998). Os efeitos da fertilização nitrogenada foram mais intensos quando o nitrogênio foi aplicado junto ao P, pois o tratamento NP propiciou maior disponibilidade de Al, menor pH e maior concentração de N inorgânico em relação ao N total que o tratamento N. Dentre as formas de N inorgânico no solo do experimento, a contribuição do N-NH4+ foi maior que a do N-NO3- nas frações

de N disponível. Este resultado concorda com Kozovits et al (1996); Nardoto e Bustamante (2003) e D’Andréa et al (2004), que também encontraram maior contribuição do N-NH4+ nas formas de N

disponível em solos de cerrado. As concentrações de N-NH4+ encontradas neste trabalho (ente 5,1

mg.kg-1 e 8,5 mg.kg-1) estão dentro dos limites encontrados por Nardoto e Bustamante (2003) em solos de cerrado na estação chuvosa. Estes autores constataram que a concentração de N-NH4+

apresenta diminuição na estação chuvosa em relação às concentrações encontradas na estação seca. O aumento na disponibilidade de Ca e Mg no tratamento com adição de Ca, deve-se, em parte, ao calcário dolomítico apresentar 38% de óxido de cálcio e em torno de 12% de óxido de

magnésio em sua fórmula. Em solos de cerrado, a limitação por cátions é muito alta (Haridasan, 2000), sendo assim, solos submetidos à aplicação de calcário apresentam grandes diferenças de concentração de Ca e Mg em relação a solos sem manipulação química, como o observado por Villela e Haridasan (1994). A diminuição da acidez e a redução do Al também são resultantes das reações químicas do calcário no solo. Em solos ácidos com o pH menor que 5,5, a principal fonte de H+ advém da reação do Al+3 com água, originando Al (OH)+2 e íons H+, acidificando o solo devido ao excesso de H+ e ao aumento de Al prontamente reativo. O calcário reduz a acidez do solo convertendo íons H+ em água e precipitando o Al como Al (OH)3. Os íons Ca+2 oriundos do calcário

substituem o Al nos sítios de troca, e o íon carbonato (CO3-2) reage com a solução do solo criando

íons hidroxila, que em seguida reagem com os íons H+, formando água (Lopes, 1998). A maior disponibilidade de Ca e Mg pode ser o motivo da diminuição da disponibilidade de K nas parcelas do tratamento Ca em relação ao controle. Estes elementos são bivalentes, sendo que sua força de ligação às partículas do solo é maior que a do K (elemento monovalente), deslocando-o dos complexos de troca (Epstein e Bloom, 2006).

A adição de superfosfato simples aumentou não só a disponibilidade de P nos tratamentos P e NP como também aumentou a concentração de Ca no tratamento P. Cleveland et al (2006) também verificaram aumento na concentração de P em parcelas fertilizadas com P e N+P em solos de florestas tropicais úmidas na Costa Rica.

No presente trabalho, o elevado aumento na disponibilidade de P nas camadas superficiais deve-se a baixa mobilidade do elemento no solo. A aplicação dos fertilizantes ocorreu sobre a camada de serapilheira. Devido ao P apresentar movimento limitado na maioria dos solos, ele geralmente permanece onde é aplicado. Assim, muito pouco do P movimenta-se para camadas mais profundas. Quando o movimento acontece, este se dá por difusão, um processo lento e de pouca amplitude (Mengel e Kirkby, 1987; Marschner, 1995). As altas concentrações de P (36,9 mg.g-1 no tratamento P e 40,45 mg.g-1 no tratamento NP) na camada superficial (0-10) pode ser devido a resíduos remanescentes do fertilizante que permaneceram depositadas abaixo da camada de serapilheira e nos primeiros 10 cm de profundidade. Este fato pode também ser a razão das elevadas concentrações de Ca e Mg no tratamento Ca nas camadas superficiais.

O tratamento P apresentou elevados teores de Ca (203,97 mg.g-1 em 0-10 cm, 55,6 mg.g-1 em 10-20 cm e 43,1 mg.g-1 em 20-30 cm de profundidade) resultando em maior disponibilidade de Ca em relação ao tratamento controle. O fertilizante superfosfato simples é fabricado á partir da reação do ácido sulfúrico com a rocha fosfatada. Além de 18% de P2O5, o superfosfato simples também

possui 18% a 20% de Ca e 10 a 12% de S (Lopes, 1998). Ou seja, a aplicação de superfosfato fornece não só P, mas também Ca e S ao solo. O tratamento NP também apresentou valores elevados de Ca nas camadas superficiais (52,6 mg.g-1 em 0-10 e 26,5 em 10-20 cm), entretanto, a variação observada foi muito grande, o que resultou em diferenças não significativas com o tratamento controle.

Como o relatado para os solos de áreas agrícolas (Malavolta, 1981), solos de cerrado sob vegetação nativa também respondem a adição de calcário e gesso agrícola com aumento do pH, neutralização do Al trocável e aumento na disponibilização de Ca e Mg no solo. Os baixos teores de bases (Ca, Mg e K) e altos teores de Al em solos de cerrado representam importante fator para as respostas imediatas e aumento significativo da disponibilidade de P, Ca, Mg e Al após aplicação de calcário e fertilizantes fosfatados (Malavolta e Kliemann, 1985).