Influência de diferentes níveis de compactação e doses de fósforo

REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA
ISSN 1519-5228
Volume 8 - Número 1 - 1º Semestre 2008
Influência de diferentes níveis de compactação e doses de fósforo no crescimento e
nos teores de P na matéria seca de plantas milho (Zea mays L.) em um solo
representativo do Estado de Pernambuco
Rômulo Vinícius Cordeiro Conceição de Souza1; Patrik Diogo Antunes1; Marise Conceição Marques1; Maria
Betânia Galvão dos Santos Freire2
RESUMO
A compactação altera as propriedades físicas do solo, podendo causar redução no comprimento do
sistema radicular e aumento no seu diâmetro, como conseqüência do aumento da resistência
mecânica que as raízes têm que vencer para crescerem. O contato íon-raiz para o fósforo dá-se por
difusão. O fósforo movimenta-se pouco e vagarosamente no solo, obrigando a um crescimento
constante do sistema radicular. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da adubação
fosfatada no crescimento e nos teores de P na matéria seca da parte aérea de plantas de milho (Zea
mays, L.) em um Argissolo com diferentes níveis de compactação no Estado de Pernambuco. O
delineamento experimental foi inteiramente casualizado, arranjado em esquema fatorial 4 x 4, sendo
quatro níveis de compactação e quatro doses de fósforo, com quatro repetições. O experimento foi
desenvolvido em casa de vegetação utilizando-se colunas de PVC de 20 cm de altura e 10 cm de
diâmetro. O crescimento das plantas de milho foi influenciado pelos diferentes níveis de
compactação e pelas doses de fósforo. Neste trabalho, não houve interação significativa entre doses
de fósforo e níveis de compactação no crescimento de plantas de milho, todavia houve interação
significativa entre estes fatores e os teores de P na matéria seca da parte aérea das plantas.
Palavras-chave: densidade do solo, Argissolo, difusão do fósforo.
Influence of different compaction levels and doses of Phosphorus in the growth and
P contents in the dry matter of corn plants (Zea mays, L. ) in a representative soil of
Pernambuco State
ABSTRACT
Compaction promotes chances in soil physical properties and can cause reduction in plant root
system length and increase in diameter, as a consequence of the increase of the mechanical
resistance against roots penetration. The contact ion-root for phosphorus is made by diffusion. The
Phas a small and slow moviment, forcing a constant growth of the root system. The objective of this
work was to evaluate the influence of the Phosphorus fertilization in the growth and dry matter of
the aerial part of corn plants (Zea mays, L. ) with different compaction levels in an Ultisols at
Pernambuco State. The experimental design was complete randomized, arranged in a factorial
scheme 4 x 4, with four compaction levels, four P doses with four repetitions. The experiment was
carried out in a greenhouse, using PVC columns of 7.90 inches of height and 3.95 inches of
diameter. The growth of the corn plants was influenced by the different compaction levels and for
the Phosphorus doses. In this work, there was not significant interactions between P doses and
compaction levels in the growth of corn plants. However there was significant interaction among
these factors in the P contents in the dry matter of the aerial part.
Keywords: bulk density, Ultisols, Phosphorus diffusion.
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1 INTRODUÇÃO
A compactação do solo pode ser definida
como um processo dinâmico e gradual, onde
ocorre um aumento da densidade (maior massa
de solo por unidade de volume), proporcional ao
histórico de cargas ou pressões exercidas. Estas
são advindas do intenso tráfego, em condições
de umidade elevada, de máquinas e
implementos agrícolas e do pisoteio animal, as
quais têm sido apontadas como uma das
principais causas da degradação do solo em
áreas de lavouras (Amado et al, 2005). Ela é
tema de vários estudos, que visam avaliar seus
efeitos no solo e na planta. Algumas variáveis
são utilizadas para avaliar a compactação do
solo, como densidade do solo e resistência à
penetração, mas as variáveis são dependentes do
tipo de solo e da umidade a que está submetido
(Suzuki, 2005).
Segundo SANTOS et al. (2005), a
compactação altera as propriedades físicas do
solo, podendo causar redução no comprimento
do sistema radicular e aumento no seu diâmetro,
como conseqüência do aumento da resistência
mecânica que as raízes têm que vencer para
crescerem.
Incrementos no rendimento das culturas são
obtidos com o aumento de fertilizantes,
principalmente, potássicos e fosfatados, além de
outras práticas culturais (Bevilaqua et al., 1996).
Estudos desenvolvidos por KLEPKER &
ANGHINONI (1996) e ROSOLEM (1995),
citado por CRUSCIOL et al (2005) permitem
inferir maior crescimento de raízes de milho,
tanto em massa como em comprimento, quanto
maior a disponibilidade de P para as plantas.
O contato íon raiz para o P dá-se por difusão.
O fósforo movimenta-se pouco e vagarosamente
no solo, obrigando a um crescimento constante
do sistema radicular. A difusão de P no solo é
mais limitante para a absorção de P do que a
velocidade de absorção radicular. Os principais
fatores que afetam a absorção de P pela plantas
são a taxa de crescimento radicular, a
concentração do P na solução do solo e raio
médio das raízes. (Crusciol et al, 2005).
O objetivo deste trabalho foi avaliar a
influência da adubação fosfatada no crescimento
de plantas de milho (Zea mays, L.) com
diferentes níveis de compactação em um
Argissolo de Pernambuco.
2 MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado na casa de
vegetação do Departamento de Agronomia da
Universidade Federal Rural de Pernambuco
(UFRPE). Para tanto, foram utilizadas plantas
de milho (Zea mays L.) cultivadas em solo com
diferentes níveis de compactação em tubos de
PVC (∅=10 cm e 20 cm de comprimento)
totalizando 64 colunas fechadas na base.
Para avaliar o efeito dos níveis de
compactação e doses de fósforo no crescimento
do milho (Zea mays L.), foi coletada amostra
deformada de solo na profundidade de 0-20 cm
em um Argissolo Vermelho Amarelo Tb
Distrófico A moderado textura média/argilosa
fase floresta subperenifólia relevo forte
ondulado, localizado no Departamento de
Zootecnia da UFRPE, num ponto situado em
meia encosta.
A amostra foi utilizada na determinação da
densidade do solo (Ds), determinações físicas e
químicas e na montagem dos vasos. O solo foi
caracterizado química e fisicamente conforme
Embrapa (1997).
Utilizaram-se quatro valores de densidade,
sendo determinada uma densidade inicial,
admitida uma densidade máxima em que o
desenvolvimento
seria
comprometido,
adotando-se mais dois valores intermediários.
Dessa forma foram obtidas quatro densidades,
indicando os diferentes níveis de compactação:
Ds1= 1,34 g cm-3; Ds2= 1,44 g cm-3; Ds3= 1,57 g
cm-3; Ds4= 1,67 g cm-3 para condução do
experimento.
Na montagem das colunas, a altura de solo
utilizada foi de 15,2 cm para todos os
tratamentos. No fundo dos tubos foram
colocadas telas de nylon com diâmetro de 1 mm
presas por anel de PVC e arame. A montagem,
dos vasos, usou-se 1.193,2 cm3 de solo passado
em peneira de malha 2,00 mm.
Após caracterização físico-química do solo,
foi feita uma adubação corretiva baseada nos
resultados obtidos (Tab.1).
Não houve necessidade de calagem e fez-se a
adubação básica com solução nutritiva (exceto
fósforo) proposta por NEVES (2001) citado por
MÜLLER et al (2006).
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A fertilização com o fósforo teve doses
correspondentes a Dose0= 0 mg dm-3, Dose1=
100 mg dm-3, Dose2= 200 mg dm-3, Dose3= 400
mg dm-3. Para tanto foi utilizado o ácido
fosfórico (H3PO4) 1 mol L-1, diluído em água
destilada deionizada na proporção 115:1 (água:
ácido) como fonte.
A aplicação de fósforo foi efetuada dois dias
antes do plantio. Após o plantio, seguiu-se a
adubação básica em cobertura com solução
nutritiva, parcelada em quatro vezes (plantio,
cinco, dez e quinze dias após o plantio).
Tabela 1 – Caracterização físico-química do solo
utilizado no experimento
Parâmetros
Teores
pH
5,6
Ca+2 (cmolc dm-3)
1,43
Mg+2 (cmolc dm-3)
1,79
K+ (cmolc dm-3)
0,19
Na+ (cmolc dm-3)
0,22
Al3+ (cmolc dm-3)
0,25
H+Al3+ (cmolc dm-3)
4,43
P (mg dm-3)
8,76
M.O (g kg-1)
24,84
Areia (g kg-1)
668
Silte (g kg-1)
213
Argila (g kg-1)
119
As sementes de milho foram pré-germinadas
em papel toalha, para seleção de plântulas de
melhor desenvolvimento, transplantando-as para
colunas, inicialmente, com 2 plântulas, após
cinco dias, foi feito desbaste, mantendo apenas 1
planta até o final do experimento. O percentual
de germinação das sementes foi 85%, com 98%
de pureza.
Durante o período experimental, a umidade
do solo foi mantida próxima da capacidade
máxima de retenção de umidade do solo,
efetuando-se duas irrigações diárias.
Após 15 dias de implantação foi feita uma
medição da altura das plantas tomando como
referencial a folha mais desenvolvida; sendo
executada a mesma operação aos 21 dias.
Após 21 dias de cultivo, as plantas foram
cortadas rente ao solo e o material vegetal
separado em parte aérea e sistema radicular,
procedendo as seguintes avaliações: matéria
seca da parte aérea; teor e acúmulo de fósforo na
parte aérea.
O material vegetal foi seco em estufa com
circulação de ar a 65ºC até peso constante, foi
submetido à pesagem e determinação da matéria
seca. Em seguida foi passado em moinho para
análise.
Os teores de fósforo na matéria seca da parte
aérea foram determinados no extrato obtido pela
digestão nitro-perclórica (EMBRAPA, 1999).
O delineamento experimental usado foi o
inteiramente casualizado, arranjado em esquema
fatorial 4 x 4, sendo quatro níveis de
compactação e quatro doses de fósforo, em
quatro repetições.
A análise estatística foi inteiramente
casualizada em função dos níveis de
compactação, doses de fósforo e a interação de
ambos.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Como as análises estatísticas mostraram
resultados de interações semelhantes, tomou-se
apenas a segunda medida de altura de planta
para discussão. Foi avaliada a influência de cada
fator isolado (Figura 1).
A partir da análise estatística foi possível
observar que apenas a máxima densidade do
solo (maior compactação) diferiu das demais de
forma significativa, influenciando na altura das
plantas de milho (Figura 1-A). Segundo
TAVARES FILHO et al. (1999), a estrutura do
solo é modificada em função da compactação,
sendo que os macroagregados são destruídos e o
solo apresenta estrutura degradada, podendo
impedir o crescimento de raízes e diminuir o
volume de solo explorado pelo sistema
radicular.
Isso
implica
na
redução
desenvolvimento da planta, o que foi observado
por ocasião da coleta do experimento através do
peso da matéria seca.
96
Figura 1 – Altura média de plantas de Milho (Zea mays,
L.) aos 21 dias em função de diferentes densidades do
solo - g cm-3 (A) e altura média de plantas de Milho aos
21 dias em função de diferentes doses de P – mg dm-3 (B).
As médias seguidas pela mesma letra não diferem
estatisticamente entre si pelo teste de Tukey ao nível de
5% de probabilidade.
Em conseqüência da compactação, tem-se
um aumento da resistência do solo e redução da
porosidade, da continuidade de poros, da
permeabilidade e da disponibilidade de
nutrientes e água.
Houve diferença altamente significativa entre
as doses de fósforo influenciando na altura das
plantas, onde as duas maiores doses diferiram
das restantes (Figura 1-B). CRUSCIOL et al
(2005) cita que há aumento no crescimento
radicular de cultivares de milho com o
suprimento de P no solo, a diminuição do teor
de fósforo implica na redução no raio médio da
raiz. Assim o pouco desenvolvimento das raízes
pôde traduzir o menor crescimento da planta,
sobretudo nas menores doses de P.
A difusão de P no solo é mais limitante para
a absorção de P do que a velocidade de absorção
radicular (Araújo, 2000). Os principais fatores
que afetam a absorção de P pela plantas são a
taxa de crescimento radicular, a concentração do
P na solução do solo e raio médio das raízes
(Crusciol et al, 2005).
Todavia não houve interação significativa
entre a compactação e as doses de fósforo. Este
resultado diferiu do encontrado por SANTOS et
al. (2005), que observou que em solos
compactados, o fósforo funcionou como um
fator de aliviamento do efeito da compactação,
resultando em uma maior produção.
A partir dos resultados obtidos pela
determinação de fósforo na matéria seca (P-MS)
da parte aérea das plantas de milho foi possível
determinar que não houvesse influência
significativa tanto das diferentes densidades
(Ds) como das doses de fósforo no solo (P-Solo)
de forma individualizada sobre este parâmetro
(Tabela 2).
Todavia quando analisada a interação desses
dois fatores, houve uma resposta significativa no
incremento de teores de fósforo na matéria seca
de plantas de milho (Tabela 2). Contrariamente
aos resultados obtidos na análise de altura de
planta, observa-se que a maior dose de P-Solo
implicou em maiores teores de P-MS,
independente da densidade do solo, diferindo-se
x
Ds)
das
testemunhas
(Dose0
significativamente.
Cornish et al. (1984) observaram que a
compactação, medida pela variação da
densidade do solo, afetou de maneira
contrastante a habilidade de raízes de centeio de
extraírem fósforo do solo. No valor mais alto de
densidade, mais fósforo foi colocado em contato
com
as
raízes,
aumentando,
assim,
potencialmente, sua disponibilidade. Entretanto,
houve redução no comprimento das raízes,
devido à menor taxa de alongação, reduzindo a
virtual disponibilidade do elemento para planta,
o que foi observado na ocasião do encerramento
do trabalho. O conteúdo de água foi o fator
determinante, em condições de campo, da
preponderância de um efeito sobre o outro.
Já as doses intermediárias (Dose0 ; Dose1) não
diferiram entre si independente da densidade do
solo, com exceção da interação Dose1 x Ds1 que
assemelhou-se às testemunhas, bem como a
interação Dose2 x Ds2 que teve resultados
semelhantes à interação Dose3 independente da
Ds. A interação Dose2 x Ds3 situou-se em um
valor intermediário entres todos os tratamentos.
A influência da compactação na difusão de
nutrientes ainda não é muito clara. Movem-se
97
principalmente por difusão, no solo, íons que
reagem com a superfície das partículas, como o
potássio, em certas condições, e o fósforo.
Tabela 2 - Interação entre a densidade do solo (g cm-3) e doses de fósforo (g dm-3) aplicadas no solo influenciando os
teores de fósforo na matéria seca da parte aérea de plantas de milho (Zea mays, L.) (média de 4 repetições).
Doses de Fósforo no Solo
100
0
200
400
Densidade do Solo
(Dose1)
(Dose0)
(Dose2)
(Dose3)
(g cm-3)
(mg dm-3)
1,34 (Ds1)
1750,5990 aC
2575,5400 aC
3582,7340 aB
4541,9670 aA
1,44 (Ds2)
1760,1920 aC
2815,3480 aB
3558,7530 aAB
4134,2920 abA
1,57 (Ds3)
1160,6720 abC
2719,4240 aB
2023,9800 bBC
4374,1010 abA
1,67 (Ds4)
393,2854 bC
1304,5560 bB
1784,1730 bB
3534,7720 bA
Médias seguidas pela mesma letra minúscula nas colunas não diferem significativamente entre si; médias seguidas pela
mesma letra maiúscula nas linhas não diferem significativamente entre si, ambas pelo teste de Tukey (a =0,05).
4 CONCLUSÕES
O crescimento das plantas de milho foi
influenciado pelos diferentes níveis de
compactação e doses de fósforo.
Neste experimento, não houve interação
significativa entre doses de fósforo e níveis de
compactação no crescimento de plantas de
milho.
Os teores de P na matéria seca da parte aérea
das
plantas
não
foram
influenciados
significativamente pelos diferentes níveis de
compactação e doses de fósforo.
A interação entre diferentes níveis de
compactação e doses de fósforo influenciou
significativamente os teores de P na matéria
seca da parte aérea das plantas de milho
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______________________________________
1
Mestrando em Ciência do Solo, Universidade
Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom
Manoel de Macedo s/n – Dois Irmãos, Recife,
PE,
CEP
52171-900,
E-mail:
[email protected]
2
Professora Adjunta, Universidade Federal
Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de
99
100