Métodos para avaliar a fertilidade do solo e o estado nutricional da planta

Métodos para avaliar a fertilidade do solo e o estado nutricional da planta

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Departamento de Solos e Engenharia Rural Disciplina Solos I

FERTILIDADE DOS SOLOS Parte Prática

Profa Responsável: Sânia Lúcia Camargos

Cuiabá – MT 2005

Ainda é freqüente a consideração da produção agrícola como atividade dependente de bom senso, intuição e experiência. São, sem dúvida, importantes qualidades em todo agricultor que as possuir. No entanto na agricultura competitiva e cada vez mais dependente de insumos diversos e de muito capital, o espaço para improvisações está se restringindo, e ela deve buscar mais e mais o apoio do conhecimento científico. O sistema solo-planta, é um sistema bastante heterogêneo e com muitos fatores envolvidos, e isto dificulta a extração de informações com caráter científico, isto é, que possam generalizadas. A pesquisa em fertilidade do solo, como é para qualquer campo de conhecimento, requer o uso criterioso de métodos científicos, que permitam tornar válido e generalizar as informações. Entretanto, os caminhos das informações científicas são múltiplos e tortuosos e nem sempre convergentes. Aos fatos somam-se conceitos e teorias diversas, além de pontos de vista variados, culminado frequentemente em um excesso de informações que dificultam conclusões objetivas. É, então, imprescindível que a fertilidade do solo busque os seus conhecimentos em ampla experimentação, devidamente avaliada por métodos científicos. Assim, será mais fácil descrever as condições em que os conhecimentos se aplicam. A agricultura moderna precisa usar todas as práticas e ferramentas disponíveis para produzir eficientemente e com lucro.

Reunir todas essas informações e integrar essas peças científicas em sistemas de produção de alto rendimento não é tarefa fácil. Os fatores de produção a serem considerados são: práticas de cultivo mais apropriadas para os solos e clima; uso eficiente da irrigação e drenagem do solo; calagem e adubação adequadas; seleção de variedades altamente produtivas; espaçamento correto das plantas; medidas de controle de insetos, doenças e plantas daninhas; época e método de plantio, colheita; época adequada para todas as operações; boa anotação de dados e análise econômica.

Felizmente, para a avaliação da fertilidade do solo e do estado nutricional das culturas, há ferramentas úteis à disposição, cada qual com seu local próprio. Elas incluem a diagnose visual, análise química de solo, análise química de plantas, testes de tecidos e testes bioquímicos para identificar desordens nutricionais. Como o médico, todos os fatos disponíveis precisam ser acumulados sistematicamente. Uma lista de checagem evitará o esquecimento de informações-chave.

Figura 1. Métodos para avaliar a fertilidade do solo.

As plantas falam através de sinais de distúrbios (diagnose visual). Esses sinais estão relacionados a muitas desordens além das deficiências nutricionais. Um sintoma pode ser confirmado através de outros métodos de diagnose como o teste de tecidos, testes bioquímicos, diagnose foliar ou análise de solo.

Medindo-se a concentração de um nutriente na planta ou parte da planta num estágio particular de crescimento, esse valor pode estar correlacionado com a quantidade no solo disponível para a planta. Contudo, a análise de planta deve ser vista como um complemento e não como substituto para a análise de solo, embora para culturas perenes a análise de plantas seja mais útil.

Os métodos convencionais de análise de planta que medem a concentração total do elemento em um tecido específico, usualmente avaliam as deficiências reais na planta. Entretanto, quando uma proporção significativa do nutriente se acumula na folha em uma forma inativa, a análise da planta superestima o estado nutricional verdadeiro. Nesse caso, os testes bioquímicos (análise da atividade de enzimas, redutase do nitrato, fosfatases, peroxidades, etc.) são mais eficientes.

O teste de tecidos é uma medida semi-quantitativa dos nutrientes solúveis na seiva bruta da planta e pode ser usado no campo para diagnosticar uma desordem observada. Ele determina níveis gerais de NO3-, H2PO4- e K+ e não concentrações específicas (dados qualitativos). Como o médico não tem um conjunto uniforme de mecanismos de diagnóstico para vários problemas humanos, não um sistema simples e “melhor” para determinar os fatores que estão afetando o crescimento e as necessidades nutricionais das plantas. A análise de solo e de plantas é ferramenta muito útil quando usada em conjunto com outras informações como observações visuais, nível de manejo, clima, etc.

É essencial que as pesquisas continuem a fim de melhorar sua utilidade. Os métodos atuais que fornecem aos agricultores informações nas quais se baseiam suas decisões de manejo, podem ter um papel chave na maximização das produções e lucros.

“A ciência é uma mentira provisória – ou uma verdade interina”. (Mello Moraes)

A tabela 1 mostra os princípios ou fundamentos gerais e comuns dos métodos (meios) de avaliação da fertilidade e do estado nutricional.

Tabela 1. Princípios ou fundamentos gerais e comuns dos métodos (meios) de avaliação da fertilidade e do estado nutricional. PRINCÍPIO ENUNCIADO ESSENCIALIDADEAs plantas necessitam dos mesmos elementos SUPRIMENTOOs elementos devem ser fornecidos pelo solo ou pelo adubo durante o ciclo de vida da planta

EQUILÍBRIOO solo(ou solo + adubo) tem que fornecer os elementos em quantidades e proporções adequadas

EXCLUSÃOElementos tóxicos naturais ou antropogênicos devem estar dentro dos níveis permissíveis ou de tolerância

INTERAÇÀOOs elementos do solo ou do solo + adubo podem mostrar interação positiva (sinergismo) ou negativa (antagonismo e inibição)

LEIS DOS FATORES DE PRODUÇÃOLei do mínimo; Lei dos retornos decrescentes, etc. INCERTEZA (*)A planta está sempre certa (*) “O observador altera o fenômeno”. Fonte: MALAVOLTA, E. Apontamentos de aula, 1998.

ALGUMAS IMPROPRIEDADES: Teores de Ca 2+ somados aos de Mg 2+ Teores de H+ somados aos de Al3+

ALGUMAS INCOERÊNCIAS: Teores de cátions na forma iônica Teores de ânions (P e S) na forma elementar

DÚVIDAS: Por que não expressar nos boletins de análise para agricultor os resultados em kg/ha ou t/ha numa profundidade dada coerentemente com as unidades usadas nas recomendações de adubação (kg/ha) e calagem (t/ha) ??

Tabela 2. Requisitos dos métodos (meios) de avaliação da fertilidade do solo e do estado nutricional das plantas. REQUISITO ENUNCIADO REPRODUTIBILIDADEOs mesmos resultados devem ser obtidos independentemente da geografia e do calendário

GENERALIDADEOs resultados devem ser extrapoláveis para condições semelhantes

OPERACIONALIDADERápido, fácil e barato UNIVERSALIDADEUm meio (extrator, planta) deve fornecer informação sobre o maior número de elementos

BASE EXPERIMENTALCampo e número suficiente de experimentos ( geografia e tempo)

ASPECTO ECONÔMICOA informação deve levar em conta o aspecto econômico da recomendação gerada Fonte: MALAVOLTA, E. Apontamentos de aula, 1998.

Tabela 3. Etapas a cumprir no uso dos meios de avaliação de fertilidade do solo ou do estado nutricional das plantas. ETAPA IMPLEMENTAÇÃO CORRELAÇÃOExtrator ou folha discrimina teores corresponentes a diferentes produtividades ou resposta à adubação – ensaios com doses do elemento, no campo ou casa-de-vegetação ou glebas com diferentes produtividades

CALIBRAÇÃORelação entre teores no solo ou na folha e produção; ensaios de campo com solos com diferentes níveis de fertilidade e com doses diferentes – curvas de resposta; relação entre níveis no solo e folhas, dose e produção – glebas comerciais com produtividade diversa; análise econômica; tabulação das doses em função dos níveis no solo ou folha = recomendações

COMPROVAÇÃODeterminação da porcentagem de acerto do uso das tabelas – ensaios de campo com doses menores, iguais e maiores que as recomendadas Fonte: MALAVOLTA, E. Apontamentos de aula, 1998.

“É melhor acender uma vela do que xingar a escuridão”. Provérbio chinês, provavelmente.

Tabela 4. Resumo geral da técnica e métodos usados na avaliação da fertilidade do solo e do estado nutricional das plantas.

MÉTODOS OU TÉCNICASDESCRIÇÃO AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO Biológicos 1.1. Microbiológico

Crescimento de bactérias, fungos, algas em presença e ausência do elemento; incubação ⇒ a massa de micélio (fungo) produzida é correlacionada com a disponibilidade do nutriente 1.2. Vegetação (plantas)Em vasos ou campo ⇒ crescimento e produção com doses do elemento; interpretações de curvas de resposta 2. QuímicosExtração e determinação quantitativa dos teores “disponíveis”, calibração com ensaios de adubação (campo), estabelecimento de doses de adubos, comprovação das doses (campo) 3. Físico – químicosDiluição isotópica: diluição do isótopo (radioativo ou estável) na população do elemento não marcado do solo; Eletroultrafiltração: extração através de membrana sob voltagem regulável; determinação analítica, calibração e comprovação AVALIAÇÃO DO ESTADO NUTRICIONAL 4. BiológicosSintomatologia (diagnose visual): função é denominador comum em deficiência e excesso 5. QuímicosAnálise do planta– tecido (folha, caule, semente, casca, etc.) reflete o estado nutricional; análise, proporção entre quantidade absorvida e matéria seca, comprovação em curvas e respostas (campo ou vaso); Testes bioquímicos – falta, presença ou excesso de elementos interferem na atividade enzimática – com acúmulo ou desaparecimento de metabólitos ou compostos secundários; Testes de tecidos – análise da seiva bruta 6. Físico – químicosFluorescência e refletência – deficiência pode modificar essas características da folha; Clorofilometria – correlação entre teor relativo de clorofila e concentração de nutrientes na folha Fonte: MALAVOLTA, E. Apontamentos de aula, 1998.

Tabela 5. Comparação de métodos e técnicas para a avaliação da fertilidade do solo e do estado nutricional das plantas (*). FinalidadeAnálise do soloAnálise de tecidos

Ensaios de campo

Ensaios de campo + Análise solo e Análise de tecidos

Necessidade de calcário Excelente Pobre Moderado Bom Avaliação da FertilidadeBom Moderado Determinação das necessidades de adubos Anuais - plantioBom - excelentePobreBomExcelente Anuais – pós-plantio Pobre Bom Bom Excelente Perenes – plantioBomPobreBomExcelente Perenes – pós plantioPobreBomBomExcelente Avaliação do equilíbrio nas adubações Pobre Excelente Pobre Excelente

Avaliação do estado nutricional Pobre Excelente Pobre Excelente

USO DA ANÁLISE OU DIAGNOSE FOLIAR NA AVALIAÇÃO DO ESTADO NUTRICIONAL DAS PLANTAS INTRODUÇÃO A diagnose foliar é um método para avaliação do estado nutricional e, por meio dele, a fertilidade do solo e a necessidade de adubos dentro de critérios econômicos. Portanto, a análise de folha é apenas um meio; a adubação, segundo critérios econômicos, é um fim. E para atingir o objetivo, a diagnose foliar, como a análise de solo para fins de fertilidade, deve obedecer alguns princípios e cumprir algumas etapas obrigatórias (Tabela 7).

Tabela 6. Princípios e etapas da diagnose foliar como meio de recomendação de adubo. ITEM ENUNCIADO PRINCÍPIO Reprodutibilidade –dados generalizáveis

Operacionalidade – rápido, fácil, barato

ETAPASCalibração – relação entre dose e produção, dose e teor foliar, teor foliar e produção Comprovação – determinação de desvio entre o calculado e o observado Fonte: MALAVOLTA, E. Apontamentos de aula, 1998.

A análise de solos e a análise de plantas devem caminhar lado a lado, pois uma não substitui a outra. Ambas são ferramentas úteis na diagnose. Por muitos anos a diagnose foliar tem sido utilizada para culturas arbóreas perenes como pêssego, maçã, café, citros, etc.

PORQUÊ DIAGNOSE FOLIAR?? a folha é a sede do metabolismo e reflete bem na sua composição, as mudanças nutricionais. Entretanto, essa escolha pode ser feita utilizando-se o fruto, o pecíolo, caule, etc.

UTILIZAÇÃO DA DIAGNOSE FOLIAR A diagnose foliar tem várias aplicações: confirmar a diagnose feita por sintomas visuais (deficiências e excessos) ⇒ identificação de deficiências que provocam sintomas semelhantes, dificultando ou impossibilitando a diagnose visual; identificar a fome escondida (oculta) onde os sintomas não apareçam; localizar áreas ou manchas de solo onde ocorre a deficiência de um mais nutrientes; determinar se os nutrientes aplicados entraram na planta (resposta à adubação); aprender sobre as interações entre vários nutrientes (antagonismo, inibição e sinergismo); auxiliar nos estudos de extração e exportação de nutrientes ⇒ raiz, caule, folhas e frutos; determinar épocas de maior exigência de cada elemento ⇒ estudos de marcha de absorção de nutrientes.

AMOSTRAGEM Assim como na análise de solos, uma fase importante da análise de plantas é a coleta da amostra. A composição da planta varia com a idade, a parte da planta a ser amostrada, o desenvolvimento da planta, a espécie e variedade, o clima, a posição da folha; número de folhas por planta e por área, época do ano, etc. CUIDADO: NÃO COLETAR AMOSTRAS DE FOLHAS, QUANDO NOS DIAS ANTECEDENTES, FEZ-SE USO DE ADUBAÇÃO NO SOLO OU FOLIAR E/OU APLICAÇÃO DE DEFENSIVOS. Além disso, as folhas devem estar livres de danos ocasionados por pragas, doenças, tratos culturais, fenômenos climáticos e sujeira. Existem diversas culturas cujos teores mínimos (níveis críticos) já estão estabelecidos, razão pela qual, nesse caso, é suficiente retirar-se apenas uma amostra da gleba. Comparando-se o resultado da análise com a tabela de níveis críticos, é possível tirar conclusões. Para outras culturas, porém, torna-se necessário retirar-se duas amostras de folhas em locais próximos. A primeira, de plantas aparentemente normais e, a segunda amostra, de plantas mostrando a anomalia. Pela comparação dos resultados de análise é geralmente possível obter informações sobre o problema.

Com a finalidade de reduzir as possíveis variações nos sistemas de amostragem para diagnose foliar são apresentadas na literatura instruções para amostragem em várias culturas e tabelas de níveis críticos.

NÍVEL CRÍTICO Na interpretação dos resultados de diagnose foliar tem-se empregado o uso do nível crítico, que fornece o teor dos elementos isoladamente (um único elemento) e o uso do DRIS (Sistema Integrado de Diagnose e

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