A aplicação de cálcio sob a forma de calcário e gesso em solos ácidos

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Recebido em 3 de Novembro de 1969

A aplicação de cálcio

de calcário e gesso em

sob a forma

solos ácidos1

por

J. QUELHAS DOS SANTOS Prof. Ext. do Instituto Superior de Agronomia

1. INTRODUÇÃO

Embora os resultados de diversos ensaios estejam conduzindo a uma cada vez maior aceitação da teoria que atribue os efeitos bené ficos da correcção da acidez nos solos muito ácidos a uma acção essen cialmente indirecta, exercida sobretudo na actividade microbiana e na extensão da assimilabilidade de vários elementos nutritivos, há ainda quem continue a admitir que a principal influência da aplicação dos correctivos cálcicos alcalinizantes se manifesta através dum au mento da disponibilidade de cálcio para as plantas.

É evidente que se tal influência benéfica estivesse associada apenas à possibilidade de a planta dispor de maior utilização de cálcio, seriam de esperar produções semelhantes quando se aplicasse a mesma quantidade de cálcio, independentemente do carácter alcalinizante ou acidificante da combinação química utilizada.

Num ensaio anterior (3), ao estudar-se a influência da aplica ção de calcário, acetato de cálcio e gesso, em quantidades equivalentes quanto ao cálcio, em solos ácidos, foi observado que enquanto o

cal-(') O presente trabalho foi efectuado no Horto e Laboratório de Química Agrícola do Instituto Superior de Agronomia.

O autor agradece o valioso auxílio prestado pela Comissão Reguladora dos Produtos Químicos e Farmacêuticos e pela Empresa «Amoníaco Português».

Na vasta cobertura analítica que foi exigida colaboraram a Lic. Florinda Pinto Barata e os Auxiliares de Laboratório Maria de Lourdes Martiniano e José Pereira Rodrigues, a quem o autor igualmente manifesta a sua gratidão.

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128 ANAIS DO INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIA

cário e o acetato de cálcio aumentaram consideravelmente as produ ções, o gesso não manifestou qualquer influência benéfica.

A fim de estudar mais pormenorizadamente este aspecto da nutrição vegetal pareceu conveniente prosseguir estes ensaios, limi- tando-se porém o estudo à influência dos correctivos cálcicos de maior interesse prático — calcário e gesso.

Com tal objectivo foram efectuados ensaios sobre a aplicação da queles correctivos em dois solos ácidos cultivados com bersim, trigo e centeio, plantas consideradas, respectivamente, muito sensível, me dianamente sensível e pouco sensível à acidez do solo.

2. DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS

Os ensaios foram efectuados em vasos de Mitscherlich contendo 5 kg de terra (fracção < 5 mm) proveniente das camadas superficiais de dois solos largamente representados no País: um solo litólico não húmico de granito (Pe) e um solo mediterrâneo vermelho de xisto (Vx).

No Quadro 1 apresentam-se algumas das características dos so los referidos.

QUADRO 1

Características dos solos ensaiados

Determinações etfectuadas Solos P I V 1 v * Terra fina (< 2 mm) _Vo 92,50 82,00 Areia grossa _» 60,10 14,00 Areia fina » 30,60 29,30 Limo 4,00 35,10 Argila _» 4,10 19,20 Matéria orgânica (Cxl,724) _» 0,83 1,34 pH (HnO) 5,50 5,50 pH (KC1) 4,30 4,40 pH (acetato de cálcio) 6,45 6,35 N (Kjeldahl) % 0,06 0,08

P2Os assimilável (Lactato de amónio-Riehm) mg/100 g 1,00 0,50

K:0 assimilável » » » » 11,00 7,00

H4 de troca (Mehlicii) m. e./lOO g 1,81 3,39

Ca4* de troca » _» 1,03 2,65

Mg44 de troca » _» 0,40 1,80

Na4 de troca » _» 0,28 0,27

K4 de troca » _> 0,16 0,07

Capacidade de troca (Mehlich) _» 3,40 8,00 A1+++ de troca ( Jones-Tiiurman) 0,22 0,07 Mn44 fàcilmente redutível (Jones-Jeeper) _ppm 42,50 1000,00

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Em cada um dos solos foram cultivadas as três plantas já refe ridas: bersim, trigo e centeio.

A adubação por cada vaso consistiu na aplicação: para o bersim, de 0,3 g de N e 1,5 de P205 na forma de NH4H2P04, e 1,5 g de K20 na forma de K2S04; para o trigo e centeio, de 1,0 g de N na forma de NH4NOs e NH4H2P04, 1,0 g de P205 na forma de NH4H2P04 e 1,2 g de K20 na forma de K2S04.

As modalidades ensaiadas foram as seguintes:

A APLICAÇÃO DE CÁLCIO SOB A FORMA DE CALCÁRIO

— Testemunha;

— Calcário até pH (KC1) 6,5; — Gesso.

Cada modalidade foi efectuada em triplicado e repetida em três séries a fim de se colherem amostras para análise ao longo do período de desenvolvimento.

Nas amostras de plantas colhidas determinou-se o azoto, fós foro, potássio e cálcio.

O azoto foi determinado pelo método de Kjeldahl. No líquido proveniente do ataque determinou-se o fósforo pelo método de vana- domolibdato. O cálcio e o potássio foram doseados a partir do extracto clorídrico das cinzas utilizando um fotómetro de chama.

A quantidade de calcário, aplicado na forma de carbonato de cálcio puro, necessária para corrigir a acidez até um valor do pH

(KC1) de cerca de 6,5 foi calculada pela fórmula

Q = [44,91 + 2,572 C - 2,124 pH (KC1) - 5,266 pH (Ac.)] X P

X 50 X---P

obtida em trabalho anterior (4).

O gesso foi calculado de modo que a quantidade de cálcio fosse igual à existente no carbonato de cálcio puro utilizado na modalidade calcário.

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3. RESULTADOS E A SUA APRECIAÇÃO

3.1 — Quantidade de produção

Os dados referentes às quantidades de produção obtida nos dois solos são apresentados no Quadro 2 para o bersim e no Quadro 3 para o trigo e centeio.

No bersim indicam-se as produções parciais obtidas nos quatro cortes efectuados e a produção total, referentes à substância seca a 60-70 °C.

No trigo e centeio indicam-se as produções abtidas nas fases de afilhamento e espigamento, a quantidade de grão e palha obtida no final da cultura, e o peso de 1000 grãos. Os valores da produção de massa verde obtida ao afilhamento e espigamento e de palha referem- -se também à substância seca a 60-70 °C.

quadro 2

Produção obtida na cultura do bersim

Solos Modalidades

Substância seca a 60-70 °C (g)

l.° corte 2.° corte 3.» corte 4.° corte Total

Testemunha 4,0 7,4 11,4 P. Calcário 5,2 23,3 19,0 17,3 64,8 Gesso 3,6 7,9 _— _—- 11,5 Testemunha 5,2 8,5 6,4 9,2 29,3 vx Calcário 3,5 14,4 17,3 29,2 64,4 Gesso 4,3 8,6 4,9 8,6 26,4

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A aplicação de cálcio sob a forma de calcário 131 QUADRO 3

Produção de Trigo e Centeio

Produção (g) _{Peso de} Culturas Solas Modalidades _Afilha-

Espiga-Grão Palha 1000 grãos (S> mento mento Testemunha 2,8 46.8 22,2 66,4 34,0 P. _Calcário _3,7 81,1 32,1 82,7 47,2 Trigo Gesso 2,3 48,2 21,8 62,9 34,0 Testemunha 4,4 63,0 28,3 69,2 44,1

vx

Calcário 4,2 66,6 30,7 66,1 46,5 Gesso 4,4 62,5 27,4 64,3 42,7 Testemunha 4,5 49,8 34,5 79,0 25,0 P. Calcário 5,5 55,3 38,3 81,2 27,3 Centeio Gesso 4,2 49,5 34,0 79,2 24,3 Testemunha 4,8 46,9 36,0 71,6 25,1 Vx _Calcário _5,2 _49,4 _38,1 72,9 27,2 Gesso 4,6 46,9 36,4 70,5 25,0

Os resultados apresentados mostram que, tal como se tinha observado em trabalho anterior (3), não houve qualquer aumento de produção, em nenhuma das culturas e solos, quando se aplicou o cál cio sob a forma de gesso.

A aplicação de calcário em quantidade suficiente para corrigir a acidez até pH (KC1) cerca de 6,5 originou, dum modo geral, consi deráveis aumentos de produção.

Os aumentos foram mais evidentes no bersim.

O trigo reagiu também favoravelmente à aplicação do calcário, sobretudo no solo Pg, o que confirma anteriores resultados obtidos quer em ensaios em vasos (3, 1), quer em ensaios de campo (5).

O centeio, embora considerado resistente à acidez do solo, mani festou também reacção favorável à aplicação de calcário, confirmando resultados obtidos em ensaios de campo (6). O aumento foi também mais acentuado no solo Pg do que no Vx, embora a diferença entre os dois solos seja menos evidente do que no bersim e trigo.

O peso de 1000 grãos de trigo e centeio reflecte igualmente a acção benéfica da correcção da acidez, atingindo maior valor, em relação às outras duas modalidades, no trigo do que no centeio e no solo Pg do que no Vx.

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132 ANAIS IX) INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIA

A acção do calcário, embora no solo Pg se manifeste logo no primeiro corte de bersim e no afilhamento do trigo e centeio, acen tua-se, em qualquer dos solos, ao longo do tempo, o que leva a admitir que só a partir dum certo período de contacto do solo com o correctivo as condições se tornaram mais favoráveis ao desenvolvimento das plantas.

A maior reacção à aplicação do calcário observada no solo Pg, em qualquer das culturas, parece dever justificar-se, sobretudo pela maior quantidade de alumínio de troca e menor teor de cálcio de troca (Quadro 1) daquele solo em relação ao solo Vx.

A diferente extensão em que se manifestou a correcção da aci dez nas três culturas, bersim > trigo > centeio, confirma a tolerância habitualmente atribuída àquelas culturas quanto à acidez. Esta tole rância parece estar associada, essencialmente, a uma diferente sensi bilidade aos efeitos tóxicos do alumínio. No entanto, é de admitir que o valor muito mais elevado da capacidade de troca catiónica das raízes do bersim em relação às do trigo e centeio, da ordem de 5:1 (2), . tenha também influência na medida em que vai afectar, através do efeito de valência, a adsorpção selectiva de determinados catiões.

3.2 — Alguns aspectos qualitativos da produção

Com o fim de avaliar a possível influência dos dois correctivos cálcicos na composição das colheitas, procedeu-se à determinação dos macronutrientes azoto, fósforo, potássio e cálcio na substância seca obtida em cada um dos cortes do bersim, e no afilhamento, espigamento, grão e palha do trigo e centeio.

3.2.1 — Bersim

A observação dos resultados apresentados no Quadro 4 mostra que, no conjunto dos elementos determinados, a substância é mais rica no primeiro corte do que nos restantes.

A aplicação de gesso não originou, em relação à testemunha, diferenças significativas nos teores de azoto, fósforo e potássio, tendo no entanto aumentado, ainda que em reduzida extensão, o teor de cálcio.

Na modalidade em que a acidez foi corrigida pela aplicação de calcário observa-se, em relação às modalidades testemunha e gesso, um aumento nos teores de azoto e cálcio e uma diminuição no fósforo e potássio. A influência manifesta-se sobretudo a partir do primeiro

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134 ANAIS DO INSTITUTO SUPERIOR I)E AGRONOMIA

corte, confirmando a evolução das diferenças observadas na quanti dade da produção. A diminuição dos teores de potássio ao longo dos cortes, só apreciada no solo Vx uma vez que no solo PK as modalidades testemunha e gesso já não produziram além do segundo corte, parece reflectir uma deficiência de potássio observada no último período do ensaio na modalidade calcário e que deverá atribuir-se ao mais ele vado consumo de potássio em consequência das maiores produções. Embora os teores dos elementos determinados apresentem li geiras diferenças dum solo para o outro, essas diferenças parecem traduzir, sobretudo, a influência das diferentes quantidades de pro dução obtidas nos diferentes cortes em cada solo. No caso do cálcio as diferenças são no entanto mais acentuadas, encontrando-se sempre teores mais elevados no solo Vx o que poderá ser devido à maior quan tidade de cálcio de troca que este solo apresentava.

3.2.2 — Trigo e centeio

A análise do Quadro 5 mostra que, em relação aos mesmos ele mentos, também qualquer das plantas é mais rica na fase de afilhamento.

Ainda à semelhança do que se observou no bersim, a aplicação do gesso não teve em relação à testemunha, nas diferentes fases de desenvolvimento das plantas, qualquer influência benéfica nos teores de azoto, fósforo e potássio, aumentando apenas ligeiramente os teo res em cálcio.

A correcção da acidez pelo calcário originou, quer nas diferentes fases de obtenção da substância seca, quer no grão, e tanto no trigo como no centeio, aumento nos teores de fósforo, potássio e cálcio. Quanto ao azoto observa-se nas duas culturas tendência para uma ligeira diminuição nas fases de afilhamento e espigamento. No final da cultura a diminuição do teor de azoto só é sensível no trigo culti vado no solo Pg. Este resultado, em desacordo com os que foram obti dos em ensaios anteriores (5), poderá explicar-se pela ocorrência duma deficiência de azoto na última parte do ciclo vegetativo do trigo, provocada pelo maior consumo de azoto em consequência dos mais elevados quantitativos das produções. Os valores do azoto extraído, que oportunamente serão indicados, parecem confirmar esta hipótese.

A influência do tipo de solo, dum modo geral, não tem signifi cado. notando-se apenas um ligeiro aumento nos teores de cálcio no centeio cultivado no solo Vx.

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A APLICAÇÃO DE CÁLCIO SOB A FORMA DE CALCÁRIO 135

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ANAIS DO INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIA 136

3.3 — Extracção de azoto, fósforo, potássio e cálcio pelas culturas

Com base nos dados referentes à produção (Quadros 2 e 3) e aos teores de azoto, fósforo, potássio e cálcio (Quadros 4 e 5) foram calculados os totais dos elementos extraídos pelas culturas nos dois solos.

Os resultados são apresentados no Quadro 6 para o bersim e no Quadro 7 para o trigo e centeio.

A observação dos quadros referidos mostra que a extracção de elementos nutritivos foi sempre semelhante nas modalidades teste munha e gesso e sofreu um acentuado aumento, para todos os ele mentos, quando se aplicou calcário.

No caso do azoto, o aumento é particularmente elevado no ber sim o que está de acordo com a influência benéfica atribuída à correc- ção da acidez na actividade dos microorganismos fixadores do azoto atmosférico. A extracção foi também maior no trigo do que no cen teio, verificando-se que na primeira destas culturas o quantitativo de azoto xertaído chega a atingir um valor de 853 mg, muito próximo, portanto, da quantidade de azoto aplicado na adubação. Considerando que o solo Pg apresentava inicialmente um teor de azoto reduzido, e inferior ao do solo Px, as quantidades extraídas parecem de facto confirmar a hipótese anteriormente referida duma deficiência de azoto no final do período de desenvolvimento vegetativo, que poderá explicar a diminuição do teor de azoto no grão e palha de trigo observada no solo Pg quando as maiores produções da modalidade calcário determi naram maior extracção daquele elemento.

O fósforo foi também extraído em quantidades mais elevadas na modalidade calcário em qualquer das culturas e solos, sendo o aumento, em relação às modalidades testemunha e gesso, mais acentuado no solo PR do que no V*.

O potássio extraído pelo bersim, quando se corrigiu a acidez pela aplicação de calcário, atingiu valores próximos das quantidades apli cadas na adubação facto que, aliado ao mais baixo teor de potássio assimilável que o solo Vx inicialmente apresentava, sustenta a já refe rida hipótese de ser devida a uma falta de potássio no solo a maior diminuição relativa dos teores de potássio do bersim obtido nos úl timos cortes.

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E xt ra cç ã o d e el em en to s n u tr it iv o s p el o B er si m

A APLICAÇÃO DE CÁLCIO SOB A FORMA DE CALCÁRIO 137

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A APLICAÇÃO DE CÁLCIO SOB A FORMA DE CALCÁRIO ₁₃₉

Deve notar-se que no trigo e centeio as quantidades de potássio extraído pelas plantas são também muito próximas das que foram aplicadas na adubação, sem que no entanto se observe, no grão ou palha, diminuição relativa dos teores de potássio na modalidade cal cário. Este diferente comportamento do bersim relativamente ao trigo e centeio poderá explicar-se pelas mais elevadas exigências em potás sio do bersim e pelo efeito de valência provocado pela diferente capa cidade de troca das raízes das plantas. O bersim, com uma capacidade de troca radicular muito mais elevada do que o trigo e centeio, tem maior dificuldade em absorver, quando o cálcio se apresenta em grande quantidade, catiões monovalentes, como é o caso do potássio, sobretudo quando a concentração deste é baixa, isto é, quando os solos já contêm pouco potássio em formas assimiláveis. É evidente que, na modalidade gesso, a quantidade de cálcio no solo em consequên cia duma menor extracção pelas produções mais reduzidas é ainda mais elevada, mas neste caso o potássio do solo, ainda pelo facto de ter sido extraído em menor quantidade, mantém-se em nível sufi cientemente elevado para contrariar o efeito de valência.

O aumento da extracção do cálcio observado na modalidade cal cário é mais acentuado no solo Pg do que no Vx, parecendo reflectir a menor quantidade de cálcio de troca que o primeiro solo apresentava inicialmente.

4. CONCLUSÕES

Os resultados do estudo efectuado mostram em linhas gerais que: A aplicação de cálcio sob a forma de gesso não teve influência, para qualquer das culturas e solos, nem na quantidade das produções obtidas, nem nos teores de azoto, fósforo e potássio das colheitas, au mentando apenas ligeiramente os teores em cálcio.

A correcção da acidez até pH (KC1) cerca de 6,5 obtida pela aplicação de calcário, provocou aumentos de produção, mais elevados no solo Pg do que no solo Vx, que seguiram a ordem bersim > trigo > > centeio. As plantas cultivadas nesta modalidade retiraram sempre maior quantidade de todos os elementos que foram determinados e apresentavam-se, em qualquer das fases de desenvolvimento, mais ricas em cálcio. Os teores de azoto aumentaram sempre no bersim, enquanto que no trigo e centeio, no final da cultura, se observa dimi

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nuição de azoto no trigo do solo Pg, que se atribue a uma falta de azoto no solo no último período de desenvolvimento da planta. Os teores de fósforo e potássio, na referida modalidade, aumentaram no trigo e centeio mas diminuíram no bersim. Nesta última cultura, o potássio diminuiu em maior extensão nos últimos cortes, o que parece dever atribuir-se ao baixo nível em que o potássio assimilável se en contrava no solo quando a planta produziu os últimos cortes.

As hipóteses admitidas para justificar, na fase final das cultu ras, a diminuição dos teores de potássio no bersim e de azoto no trigo cultivado no solo Pg, sugerem a necessidade de continuar os ensaios sobre a influência qualitativa da correcção da acidez em presença de quantidades crescentes dos macronutrientes habitualmente utilizados nas adubações.

RESUMO

Apresentam-se os resultados de ensaios efectuados com objectivo de avaliar a influência da mesma quantidade de cálcio aplicado sob as formas de calcário e gesso em dois solos ácidos nas culturas de bersim, trigo e centeio.

O estudo incidiu sobre as produções, alguns aspectos qualitativos das colheitas e extracção dos macronutrientes azoto, fósforo, potássio e cálcio em três fases de desenvolvimento das plantas.

Verificou-se que enquanto o cálcio aplicado sob a forma de gesso não influenciou benèficamente qualquer dos aspectos em estudo, a correcção da acidez pelo calcário até pH (KC1) de cerca de 6,5 ori ginou aumentos de produção segundo a ordem bersim > trigo > cen teio, aumentou os teores de cálcio em todas as plantas, aumentou no bersim o teor de azoto mas diminuiu os de fósforo e potássio, e no trigo e centeio aumentou os teores de fósforo e potássio, diminuindo ligeiramente no trigo cultivado num dos Solos os teores de azoto do grão e palha. A extracção dos elementos azoto, fósforo, potássio e cálcio foi também sempre mais elevada nesta modalidade.

Procura-se explicar o diferente comportamento do bersim em relação ao trigo e centeio quanto à absorção de potássio com base no efeito de valência e diferentes valores da capacidade de troca das raízes das plantas.

Sugere-se a continuação dos estudos da influência qualitativa da correcção da acidez em presença de quantidades crescentes dos macronutrientes habitualmente incluídos nas adubações.

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A aplicaçao de cálcio sob a forma de calcário 141

SUMMARY

Using berseem, wheat and rye as test plants, equal amounts of Ca under different forms (gypsum and lime) were applied to 2 acid soils. Data were obtained on yelds, some qualitative aspects of the products and N, P, K and Ca extraction at 3 stages of plant growth.

Gypsum did not benefit any of the above aspects but liming to pH (CK1) 6.5 raised production differently (berseem > wheat > rye), increased Ca in all plants; berseem was higher in N but lower in P and K, wheat and rye showed increased P and N although in one soii N in the wheat grain and straw decreased slightly. In this case N, P, K and Ca extraction was always higer.

The different K absorption of berseem in relation to wheat and rye may be attributed to an effect of valency and to different root exchange capacity.

Further experiments are suggested on the type of acidity correc- tive used in the presence of increasing amounts of the macronutrients usually included in fertilizer practice.

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6 Santos, J. quelhas — A correcção da acidez do solo na cultura do centeio.