DANIEL JOÃO DALL’ORSOLETTA FÓSFORO MICROBIANO NO SOLO E DISPONIBILIDADE PARA AS PLANTAS

DANIEL JOÃO DALL’ORSOLETTA FÓSFORO MICROBIANO NO SOLO E DISPONIBILIDADE PARA AS PLANTAS

  Dissertação apresentada ao Curso de Pós-graduação em Ciência do Solo da Universidade do Estado de Santa Catarina, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência do Solo.

  Orientador: Dr. Luciano Colpo Gatiboni Co-orientadores: Dr. Paulo Cesar Cassol Dra. Analu Mantovani D144f Dall’Orsoletta, Daniel João Fósforo microbiano no solo e disponibilidade para as plantas / Daniel João Dall’Orsoletta. – Lages, 2014.

  74 p.: il.; 21 cm Orientador: Luciano Colpo Gatiboni Coorientador: Paulo Cesar Cassol Coorientadora: Analu Mantovani Bibliografia: p. 61-72

Dissertação (mestrado) – Universidade do Estado de

Santa Catarina, Centro de Ciências Agroveterinárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Lages, 2014.

  

Universidade do Estado de Santa Catarina. Programa de Pós-

Graduação em Ciência do Solo. IV. Título CDD: 631.81 – 20.ed. Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Setorial do CAV/ UDESC

  

DANIEL JOÃO DALL’ORSOLETTA

FÓSFORO MICROBIANO NO SOLO E

  Dissertação apresentada ao Curso de Pós-graduação em Ciência do Solo da Universidade do Estado de Santa Catarina, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência do Solo.

Banca Examinadora

  Orientador(a): ________________________________ Prof. Dr. Luciano Colpo Gatiboni Universidade do Estado de Santa Catarina

  Co-Orientador(a): _____________________________ Prof. Dr. Paulo Cezar Cassol Universidade do Estado de Santa Catarina

  Co-Orientador(a): _____________________________ Prof. Dr. Analu Mantovani Universidade do Oeste de Santa Catarina

  Membro: ____________________________________ Prof. Dr. Alvaro Luiz Mafra Universidade do Estado de Santa Catarina

  Dedico: A minha família, por ser a

AGRADECIMENTOS

  Agradeço a Deus pelo humor e criatividade, sem os quais não teria forças para enfrentar os desafios a mim impostos.

  À minha família que incentivou a buscar a realização de meus sonhos e me compreendeu relevando minha ausência. Aos amigos, os quais me apoiaram e acompanharam nesta jornada, tornando possível e divertida esta realização em especial, a Fernando Panison, Cleber Rech e Anderson Vagner.

  As bolsistas de iniciação científica Joice Heidemann e Bruna Arruda pela colaboração, auxílio, paciência e amizade. Aos voluntários June Ane Favaretto, Jhonathan Orsolin e Jéssica Diandra Stringari, pelo interesse em ajudar e a dedicação no trabalho.

  Aos colegas de laboratório que pela convivência diária se tornaram muito mais que colegas, em especial a Luciana Patrícia Dias, Djalma Eugênio Shmitt, Gustavo Boitt, Jéssica Kaseker, Alessandra Sá, Wagner Sacomori, Letícia Moro e Clovisson Menotti Boeira de Oliveira.

  Ao Prof. Luciano Colpo Gatiboni que confiou em meu trabalho e foi muito mais que apenas Orientador. À Laís Villa Demétrio por ser meu porto seguro e tornar meus dias mais belos. Ao Programa de Pós-graduação em Ciência do Solo e seus professor, pelos ensinamentos adquiridos e a dedicação na arte da docência.

  A CAPES pela concessão de bolsa de estudo, ao CNPq por financiar o projeto de pesquisa e a UDESC por fornecer ensino gratuito e de qualidade.

  Às demais pessoas que contribuíram de alguma forma para a realização deste trabalho.

  

RESUMO

  DALL’ORSOLETTA, Daniel João. Fósforo microbiano no

  

solo e disponibilidade para as plantas. 2014. 74f. Dissertação

  de Mestrado em Ciência do Solo. Área: Fertilidade e Química do solo. Universidade do Estado de Santa Catarina – Centro de Ciências Agroveterinárias, Lages, 2014. O fósforo da biomassa microbiana (Pm) é o mais dinâmico compartimento de fósforo orgânico do solo e sensível às modificações do manejo deste. A dinâmica e disponibilidade do Pm em área sob sistema plantio direto com aplicação de dejeto suíno e inibidor da nitrificação ainda são em grande parte desconhecidas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variação no conteúdo de Pm em solo adubado com diferentes fontes de nutrientes e inibidor da nitrificação durante o cultivo do milho e a disponibilidade desse compartimento para as plantas. Para isso foram conduzidos dois experimentos. No primeiro foi avaliado o Pm durante o cultivo de milho em um Cambissolo Húmico de Lages, SC adubado com adubo mineral ou dejeto de suínos, ambos com e sem inibidor da nitrificação. No segundo experimento foi avaliada em casa de vegetação a absorção de fósforo por plantas de trigo cultivadas em solo submetido ou não à aplicação de biocida para causar a morte da biomassa microbiana do solo e forçar a liberação de Pm em Nitossolo Bruno de Lages, SC. O Pm varia naturalmente durante o cultivo em resposta às flutuações da atividade microbiana, que por sua vez é afetada por condições edáficas e ambientais. No solo estudado, com alto teor de matéria orgânica e fósforo disponível, as diferentes fontes de nutrientes, bem como a utilização de inibidor da nitrificação não alteraram os teores de fósforo microbiano. A morte da biomassa microbiana por ação de biocida não se traduziu em

  

Palavras-chaves: fósforo, biomassa microbiana do solo, dejeto

líquido de suíno, inibidor da nitrificação.

  

ABSTRACT

  DALL'ORSOLETTA, Daniel João. Microbial phosphorus in

  

soil and its availability to plants. 2014. 74f. Master Thesis in

  Soil Science. Area: Soil Fertility and Chemistry. Santa Catarina State University - Agroveteriny Sciences Center, Lages, 2014. The microbial biomass phosphorus (Pm) is the most dynamic compartment of soil organic phosphorus and it is sensitive to changes in the soil management. The dynamic and availability of Pm in soils under no-tillage with application of swine manure and nitrification inhibitors are still largely unknown. The objective of this study was to evaluate the variation of Pm in soil fertilized with nutrient sources and nitrification inhibitor during corn cultivation, and to determinate the availability of Pm to plants in a greenhouse experiment. Two experiments were conducted in Lages, Southern Brazil, and in the first one, it was evaluated in a field experiment the Pm during corn growth on a Cambissol fertilized with mineral fertilizer or pig slurry, both with and without use of nitrification inhibitor. In second experiment, in a greenhouse, it was evaluated the phosphorus uptake by wheat in a Nitisol submitted or not to the application of biocide to cause the death of the soil microbial biomass and force the release of Pm. The Pm varies naturally during cultivation in response to fluctuations in microbial activity, which in it turn is affected by soil and environmental conditions. In the studied soil, because of high organic matter content and available phosphorus, the different sources of nutrients as well as the use of nitrification inhibitor did not alter the levels of microbial phosphorus. The death of microbial biomass did not increase P uptaked by wheat in a period of seven days.

LISTA DE TABELAS

  Tabela 1. Características químicas da camada de 0-20 cm de profundidade de um Cambissolo Húmico Alumínico onde foi conduzido o experimento. ...................................................... 32 Tabela 2. Composição do dejeto líquido de suínos determinado em base úmida e quantidade de adubação aplicada em um Cambisolo Húmico Alumínico............................................... 33 Tabela 3. Características químicas da camada de 0-20 cm de profundidade de um Nitossolo Bruno Distrófico típico utilizado na condução do experimento. ................................................. 36 Tabela 4. Média dos teores de fósforo microbiano na camada de 0-10 cm do solo em área de campo nativo e em áreas que receberam fertilizantes orgânicos ou minerais, com e sem uso de inibidor de nitrificação ...................................................... 40 Tabela 5. Fósforo disponível extraído por resina trocadora de ânions (P ), Carbono lábil (C-lábil) e Nitrogênio lábil (N-

  res

  Lábil) na camada de 0-10 cm do solo em área de campo nativo e em áreas que receberam fertilizantes orgânicos ou minerais, com e sem uso de inibidor de nitrificação .............................. 44

LISTA DE FIGURAS

  Figura 1. Precipitação pluviométrica semanal, temperatura média dos meses de condução do experimento e épocas de amostragem. ............................................................................ 41 Figura 2. Variação temporal dos teores de fósforo microbiano na camada de 0-10 cm do solo em área de campo nativo e em áreas que receberam fertilização, médias de cada amostragem e balanço hídrico do período. ..................................................... 42 Figura 3. Variação temporal dos teores de fósforo microbiano do solo em função da aplicação ou não de biocida. ............... 49 Figura 4. Variação temporal dos teores de fósforo em parte aérea (a) e raiz (b) em plantas de trigo submetidas à aplicação ou não de biocida em quatro épocas de amostragem. ............. 51 Figura 5. Variação temporal da matéria seca de parte aérea (a) e raiz (b) de plantas submetidas à aplicação ou não de biocida, em quatro épocas de amostragem. ........................................... 54 Figura 6. Fósforo absorvido pela parte aérea (a) e raiz (b) de plantas de trigo submetidas à aplicação ou não de biocida, em quatro épocas de amostragem. ............................................... 56

  

SUMÁRIO

  1 INTRODUđấO ............................................................... 21

  

2 HIPÔTESES .................................................................... 23

  

3 OBJETIVOS .................................................................... 23

  3.1 OBJETIVO GERAL ......................................................... 23

  3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................ 23

  

4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................... 24

  

5 MATERIAL E MÉTODOS ............................................ 31

  5.1 EXPERIMENTO I ............................................................ 31

  5.2 EXPERIMENTO II ........................................................... 35

  

6 RESSULTADOS E DISCUSSÃO .................................. 38

  6.1 DINÂMICA DO FÓSFORO MICROBIANO DO SOLO DURANTE O CULTIVO DE MILHO EM ÁREA SOB SISTEMA PLANTIO DIRETO. ....................................... 38

  6.2 APROVEITAMENTO DO FÓSFORO MICROBIANO DO SOLO PELAS PLANTAS CULTIVADAS. .............. 48

  

7 CONCLUSÃO ................................................................. 57

  

8 CONSIDERAđỏES FINAIS ......................................... 59

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................... 61

  

9 APÊNDICES .................................................................... 73

  Os sistemas conservacionistas de manejo do solo, como o sistema plantio direto (SPD), estão entre as práticas que sustentam os altos rendimentos alcançados pela agricultura brasileira moderna. Estes sistemas melhoram as condições do solo, criando um ambiente físico-químico e biológico propício ao bom desenvolvimento radicular e da biomassa microbiana do solo (BMS).

  Por apresentarem elevado grau de intemperismo e baixa fertilidade natural, os solos de regiões tropicais e subtropicais são altamente dependentes da adição de nutrientes via adubação para sustentar os cultivos agrícolas. Estas adubações, quando com fertilizantes minerais, tem custo elevado e, por isso, é constante a busca por fontes alternativas de nutrientes, entre elas, os resíduos orgânicos. Entre os resíduos utilizados como fertilizante, o dejeto líquido de suínos (DLS) tem grande importância socioeconômica em Santa Catarina por ser abundante em algumas regiões e ter baixo custo. Contudo, quando mal manejado, pode causar sérios problemas ambientais.

  O DLS fornece além dos nutrientes essenciais ao desenvolvimento vegetal, carbono (C), aumentando as formas lábeis de matéria orgânica (MO) no solo e esta, por sua vez, é substrato para a ação microbiana. Os microrganismos mediam as reações bioquímicas de disponibilidade de vários nutrientes no solo, mas quanto à disponibilidade de P, a BMS tem papel ambíguo, podendo agir como fonte ou dreno do mesmo. Ao decompor a MO a BMS libera o P desta para a solução onde é passível de absorção pelas plantas ou adsorção pelo solo, demonstrando seu caráter fonte. Do mesmo modo, a BMS pode imobilizar o P em sua estrutura, mas apesar de não disponível imediatamente às plantas, o nutriente fica protegido de pode ser liberado gradativamente com a morte dos microrganismos. Esta liberação pode ser mais condizente com a absorção das culturas se comparada às fontes minerais, que são em sua maioria solúveis e ficam prontamente disponíveis para absorção pelas plantas ou adsorção pelo solo.

  Buscando-se melhorar a eficiência da adubação seja ela com a adição de fertilizantes minerais ou resíduos orgânicos, têm sido propostos aditivos aos mesmos. Estes aditivos tem como finalidade proteger os nutrientes de perdas, diminuir a reatividade com o solo e liberá-los de maneira gradativa. Há aditivos deste tipo para todos os macronutrientes, destacando- se os envolvidos no ciclo do nitrogênio (N) que tentam diminuir as perdas por volatilização de amônia ou por lixiviação de nitrato. Uma dessas iniciativas é a adição de inibidores microbianos junto aos fertilizantes amídicos ou mesmo ao DLS, para reduzir a transformação do N amoniacal em N nítrico que é passível de perdas por lixiviação. Um dos inibidores mais utilizados é a dicianodiamida (DCD). Apesar de resultados promissores quanto à dinâmica do N, há dúvidas a respeito do impacto dessa técnica a atividade microbiana do solo, que está envolvida diretamente a decomposição da MO e disponibilidade de entre outros nutrientes o P.

  Portanto, o objetivo deste trabalho foi determinar o conteúdo de P contido na BMS em área sob SPD submetida à adubação com DLS e uso de inibidor da nitrificação durante o desenvolvimento da cultura do milho, bem como a capacidade das plantas em utilizarem este nutriente. Para isso foram desenvolvidos dois experimentos. O primeiro, de campo, visou avaliar o efeito do uso de DLS e DCD sobre as flutuações sazonais do P da BMS. O segundo, de casa de vegetação, objetivou avaliar a capacidade das plantas em absorver o P oriundo da BMS quando de sua morte.

  2 HIPÓTESES

  O conteúdo de fósforo microbiano varia durante o tempo sendo maior quando utilizado fontes orgânicas de nutrientes comparativamente a fontes minerais, sendo afetado negativamente pela utilização de inibidores bacterianos como a dicianodiamida.

  O fósforo oriundo da biomassa microbiana do solo contribui para a nutrição das plantas.

  3 OBJETIVOS

  3.1 OBJETIVO GERAL Determinar o conteúdo de P contido na BMS em área sob SPD submetida à adubação com DLS, e uso de inibidor da nitrificação durante o desenvolvimento da cultura do milho, e avaliar a capacidade das plantas em utilizarem o P oriundo da biomassa microbiana do solo.

  3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

  • Avaliar os efeitos da adubação orgânica com dejeto líquido de suíno e adubação mineral na flutuação sazonal do fósforo contido na biomassa microbiana do solo, e determinar se há interferência do inibidor de nitrificação quando aplicado com as diferentes fontes.
  • Verificar a capacidade das plantas de recuperar o P disponibilizado a partir da morte da BMS.

  O uso de sistemas conservacionistas de manejo do solo, como o sistema plantio direto (SPD), e a aplicação de resíduos orgânicos como fonte de nutriente as plantas, entre eles o dejeto líquido de suínos (DLS) tem contribuído para melhoria das condições edáficas (Rheinheimer et al., 2000, Carneiro et al., 2004, Scherer et al., 2007, Loss et, al. 2011). A combinação destas técnicas tem favorecido o desenvolvimento da biomassa microbiana do solo (BMS), maximizando sua participação nas relações de disponibilidade e imobilização de nutrientes (Vargas e Scholles, 2000, Balota et. al, 1998, Rheinheimer et al., 2008; Carneiro et al. 2004).

  Os sistemas conservacionistas de manejo do solo possibilitam manutenção no teor de matéria orgânica e com o passar do tempo contribuem para a elevação do mesmo. O aporte sazonal de resíduos orgânicos e o não revolvimento do solo acrescem os valores de matéria orgânica (MO) principalmente nas camadas superficiais e, consequentemente, a concentração de substâncias húmicas solúveis (Santos e Tomm, 2003; Heinze et al,. 2011). As frações orgânicas solúveis e de fácil oxidação servem de substrato a atividade microbiana (Sheng et al., 2010; Simpson et al., 2011). Além dos teores e da qualidade de MO, têm sido observado incremento na disponibilidade de P, K, Ca e Mg em áreas conduzidas sob SPD (Silveira e Stone, 2001, Santos e Tomm, 2003) em decorrência das sucessivas adubações na camada superficial do solo e o seu não revolvimento e, também, pelas menores taxas de erosão observadas neste sistema de manejo.

  Os solos tropicais e subtropicais são naturalmente ácidos e de baixa fertilidade, sendo necessária correção com calcário e adubações periódicas para que o mesmo suporte o cultivo agrícola (Souza et, al. 2007). A manutenção da

  (Novais et al., 2007). A baixa mobilidade do P nos solos tropicais e subtropicais está ligada ao seu grau de intemperismo, que favorece a adsorção do P pelos grupos

  funcionais OH e OH dos argilominerais, principalmente em

  2

  solos com acidez elevada (Rheinheimer et al., 2008; Turner et al., 2013). O teor de argila do solo também afeta diretamente as características deste como fonte e ou dreno de P, sendo que com o avanço do intemperismo o solo vai expressar seu caráter dreno (de adsorção do P adicionado), o qual será proporcional ao seu teor de argila (Novais et al., 2007). Estas características tornam as produções agrícolas altamente dependentes do fornecimento de P via fertilizantes fosfatados, os quais são adicionados em quantidades superiores à exportação das culturas devido a forte adsorção do nutriente ao solo e, portanto, baixa eficiência da adubação fosfatada (Fontoura et al., 2010; Simpson et al., 2011).

  A dinâmica do P não está ligada somente aos fenômenos químicos, havendo também participação da BMS nos processos de mineralização e imobilização do P dos compostos orgânicos e solubilização e precipitação de fosfatos inorgânicos (Balota et al., 1998; Vargas e Scholles, 2000; Carneiro et al., 2004; Rheinheimer et al., 2008; Turner et al., 2013). A BMS corresponde à parte viva da MO, excluindo-se raízes e macrofauna, ou seja, limita-se aos fungos e bactérias (De-Polli & Guerra, 1999). Segundo Venzke Filho (2003) e Turner et al., (2013), a BMS é responsável pelos processos de mineralização - imobilização dos nutrientes no solo, catalisando a decomposição da MO, além de acelerar o intemperismo dos minerais primários.

  A atividade da BMS pode ser influenciada pelas fontes de nutrientes utilizadas, sendo estimulada quando há adição concomitante de carbono (C), por este servir de substrato para a ação microbiana, e P, por este ser limitante ao amplitude de P da BMS (Pm), Rhenheimer et al. (2008) perceberam incremento deste a partir da roçada de pastagens, devido a adição de C via resíduos vegetais provenientes da morte de raízes das plantas em função da roçada. Por outro lado, Gatiboni et al. (2008) verificaram que a diminuição do P e C disponível no solo em decorrência de cultivos sucessivos sem adubação provocaram o declínio da BMS. Morais (2013) aplicou fertilizante mineral, orgânico e organomineral e observou maior incremento da BMS e do Pm quando foi utilizado fertilizante orgânico. Do mesmo modo, Liebisch et al., (2014) estudando a flutuação sazonal do Pm em pastagem permanente, concluíram que este reservatório está correlacionado com a umidade do solo e suprimento de C, concordando com Bünemann et al., (2013), os quais observaram aumento das formas orgânicas e inorgânicas de P e C após a secagem do solo provenientes principalmente da lise celular dos microrganismos.

  As fontes orgânicas de nutrientes como o DLS podem apresentar boa eficiência como fonte de P, além de estimular a BMS pela adição de C (Cassol et al., 2001; Basso, 2003; Matos et al., 2006; Heinze et al., 2011; Simpson et al., 2011). Neste contexto, podemos inferir que a utilização de adubação orgânica favorece a atividade microbiana, principalmente em áreas sob SPD, onde há melhoria das condições edáficas para o desenvolvimento microbiano, (Rheinheimer et al., 2000, Carneiro et al., 2004, Scherer et al., 2007, Loss et al., 2011). Segundo Olibone (2005) e Turner et al., (2013), a MO está diretamente ligada ao P orgânico, e consequentemente ao fósforo microbiano (Pm), sendo este maior quanto maior for o teor de MO.

  Práticas comuns na agricultura como a calagem também favorecem a atividade microbiana. Barroti & Nahas (2000), estudando diferentes tipos de cultivo, encontraram incremento físicas e químicas como densidade, porosidade, pH e concentração de óxidos de ferro e alumínio também exercem interferência direta sobre a BMS, Pm e as relações de disponibilidade de P as plantas (Heinze et al., 2011; Achat et al., 2013; Bünemann et al., 2013).

  O uso de DLS como fertilizante é bastante comum nos estados da região sul do Brasil, onde se concentra a atividade suinícola, mas bastante criticado do ponto de vista ambiental, devido o grande potencial poluidor deste resíduo (Anami et al., 2008; Cerreta et al., 2010; Gatiboni et al., 2014). Entre os principais agravantes deste problema estão o desbalanço nutricional de nutrientes no DLS, as perdas de P por escoamento superficial e de nitrogênio por volatilização de amônia e a lixiviação de nitrato (Basso, 2003; Anami et al., 2008; Simpson et al., 2011).

  A forma mais comum de aplicação de DLS é superficial, concentrando os nutrientes aplicados, sobretudo o P, nas camadas mais suscetíveis à erosão (Ceretta et al., 2010). Atualmente estão sendo estudadas algumas iniciativas para diminuir o potencial poluidor do DLS e aproveitar as vantagens de utilizá-lo como fertilizante, entre elas o menor custo, se comparado aos fertilizantes minerais. Uma destas iniciativas é injetar o DLS dentro do solo com a utilização de maquinário específico, diminuindo assim a suscetibilidade dos nutrientes aplicados via dejetos ao escoamento superficial, está técnica tem sido utilizada por longa data em outros países, com bons resultados de diminuição do risco ambiental (Vallejo et al., 2005; Sayes et al., 2008).

  Outra tentativa de minimizar os problemas ambientais do DLS é a adição de inibidores da nitrificação como a

  • dicianodiamida (DCD), para evitar a perda de nitrato (NO )

  3

  por lixiviação e a desnitrificação do N, gerando N O, que é um

  2

  danoso gás do efeito estufa (Zaman et al., 2009; O’Callaghan et

  • nítrico (N-NO ), inibindo a enzima amônia monooxigenase

  3

  presente nas bactérias do gênero Nitrossomonas, mantendo o N na forma amoniacal por mais tempo (Marcelino, 2009; O’Callaghan et al., 2010; Guo et al., 2013). Por ser um inibidor bacteriano, o DCD afeta diretamente a BMS, porém não há na literatura relatos de seus efeitos sobre a dinâmica do Pm. Mesmo assim, Di & Cameron (2004), Di et al., (2009), Zaman et al., (2009), O'Callaghan et al. (2010), Guo et al., (2013) e Guo et al., (2014) constataram em seus estudos com N que o uso de DCD, mesmo por longos períodos, não afeta negativamente a BMS.

  Toda atividade agrícola causa impacto sobre a população microbiana do solo e, portanto, interfere diretamente nos processos de ciclagem de nutrientes, deste modo, deve-se levar em consideração características como o tempo de adoção do manejo empregado para formular estratégias que visem maximizar a eficiência das adubações (Venzk Filho, 2003; Lourente et al., 2010, Simpson et al., 2011). Deste modo, o estudo da dinâmica do Pm em SPD com a aplicação de DLS e uso de inibidores da nitrificação ganham importância devido à necessidade de se adotar um manejo de adubação adequado, levando em consideração todas as variáveis envolvidas.

  Outra questão importante envolvendo o Pm é sua disponibilização para as plantas quando da morte da BMS. Segundo Martinazzo et al. (2007) e Tuner & Wright (2014), a BMS representa um importante compartimento de P, estes autores observaram que após a adição de adubos fosfatados os teores de Pm aumentaram com o aumento da dose de adubo utilizada. Deste modo, a BMS compete com as plantas e com o solo pelo fosfato adicionado, sendo que, em sistemas com baixa disponibilidade de P e de resíduos vegetais é um intenso competidor pelo fosfato em solução, imobilizando-o (Gatiboni et al., 2008, Bünemann et al., 2013; Damon et al., 2014). Sendo ocasião de sua morte ou disponibilizá-lo diretamente as plantas por meio de associação simbionte (Tuner et a., 2013). O P contido na BMS se encontra distribuído na forma orgânica e inorgânica, quando na forma inorgânica apresenta um rápido equilíbrio com a solução do solo, por outro lado quando na forma orgânica apresenta um equilíbrio lento, podendo ser perdido para fora da zona de absorção radicular por ter menos poder de adsorção ao solo (Simpson et al., 2011).

  A imobilização do Pm é temporária, diminuindo com o passar do tempo, podendo apresentar variação em curto espaço de tempo, além de retardar os processos de adsorção, aumentar o sincronismo entre mineralização e absorção de P pelas plantas (Martinazzo et al., 2007; Rheinheimer et al., 2008; Sheng et al., 2010; Richardson & Simpson, 2011; Simpson et al., 2011). Blackburn et al., (2014) estudando a inoculação de esterco com bactérias produtoras de fitase, perceberam um aumento nos teores de P inorgânico no solo, mas este não significou aumento da absorção de P pelas plantas.

  Apesar de inúmeros estudos sobre a importância da BMS para a dinâmica do P no solo, resultados sobre sua contribuição para o suprimento das plantas cultivadas com este nutriente não foram encontrados. Esta dinâmica está correlacionada com os diferentes manejos do solo, o tempo de adoção deste manejo e a adição ou não de P ao sistema (Simpson et al., 2011; Achat et al., 2013; Turner & Wright, 2014). Segundo Gatiboni et al. (2007), em sistemas sem a adição de P, as formas orgânicas, entre elas o Pm, são as principais responsáveis pelo suprimento deste nutriente às plantas, concordando com Cunha et al. (1993), Conte et al.

  (2002), Oliveira et al. (2011) e Turner & Wright (2014) sobre a participação da atividade microbiana na nutrição de plantas em sistemas naturais. Porém, resta quantificar a participação do P disponibilizado a partir da morte da BMS para o suprimento Matsuoka et al. (2003) concluíram que o P da BMS contribui muito pouco com o suprimento de P para as culturas anuais, devido ao rápido crescimento destas e a baixa taxa anual de renovação da BMS, em torno de 40%, concordando com Brookes et al. (1982) e Cleveland & Liptzin (2007) que observaram pouca participação do Pm, menos de 5% do P total do solo, em áreas agrícolas com adição frequente de adubos. Por outro lado, Magid et al. (1996) concluíram que a contribuição do Pm pode ser significativa para a agricultura tropical, devido a maior atividade microbiana em temperaturas elevadas.

  Desta maneira, a magnitude de liberação de P para as plantas, provindo da mineralização da BMS ainda não foi quantificada, constituindo numa deficiência de informação que justifica seu estudo.

  Foram desenvolvidos dois experimentos. O primeiro, a campo, objetivou avaliar os efeitos da adubação mineral e orgânica com dejeto líquido de suíno associado ou não ao inibidor de nitrificação na flutuação sazonal do fósforo contido na biomassa microbiana do solo. O segundo experimento, conduzido em casa de vegetação, objetivou verificar a capacidade das plantas de recuperar o P disponibilizado a partir da morte da BMS.

  5.1 EXPERIMENTO I O experimento um foi conduzido durante a safra de milho 2012∕2013, fazendo parte de um projeto envolvendo quatro Universidades do Rio Grande do Sul, (UFSM, UPF, FEEVALE e UFRGS) uma de Santa Catarina (UDESC), além da EMBRAPA/Suínos e Aves, de Concórdia, SC. A área experimental é localizada no município de Lages – SC, nas dependências do Centro de Ciências Agroveterinárias da Universidade do Estado de Santa Catarina (CAV - UDESC), apresenta clima mesotérmico úmido com verão ameno, com chuvas bem distribuídas durante o ano (Cfb) segundo a classificação de Köppen as médias anuais de precipitação e temperatura são de 1.400 mm e 15,6 °C, respectivamente. O solo é um Cambissolo Húmico Alumínico (EMBRAPA, 2013) de textura argilosa, cujo resultado da análise de solo da camada de 0-20cm encontra-se na Tabela 1. Tabela 1. Características químicas da camada de 0-20 cm de profundidade de um Cambissolo Húmico Alumínico onde foi conduzido o experimento. pH SMP V* Al Ca Mg P K Argila MO

  Água

  • 1 -1 -

  % ----cmol - ---- kg -mg kg ----g kg

  

c

  1

  5,4 5,9 61 5,1 5,6 1,9 3,1 92 455

  46 Determinações por metodologia descrita em Tedesco et al., (1995);

  V: saturação por base; Fonte: Rauber, L. P (dados não publicados).

  O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com parcelas subdivididas no tempo (medidas repetidas), com quatro repetições e os tratamentos foram compostos por diferentes fontes de adubação, em cinco níveis: 1- NPK; 2- NPK + IN; 3- DLS; 4- DLS + IN; 5- testemunha sem fertilizante, sendo “IN” o inibidor de nitrificação. Também foi coletado solo de uma área de campo nativo adjacente ao experimento como tratamento controle adicional. O campo nativo em questão é composto principalmente por capim caninha (Andropogon lateralis ) e capim mimoso (Schizachyrium tenerum), com frequência secundária de grama tapete (Axonopus siccus), grama forquilha (Paspalum notatum) e carqueja (Bacharis trimera) (Córdova et al., 2004). Cada

  2

  parcela apresentava 33,6 m (8 x 4,2 m). Os tratamentos foram aplicados superficialmente em dose única sobre resíduos culturas da cultura antecessora (trigo) sete dias antes da semeadura do milho. A área experimental é conduzida sob SPD há um ano, antes disso se encontrava em pousio sendo que há 8 anos foi transformada de campo nativo para área de cultivo.

  A dicianodiamida (DCD) foi o inibidor de nitrificação utilizado, o qual é formulado juntamente com um inibidor da enzima urease (NBPT), com a denominação de Agrotain Plus. Este, na forma de pó, foi misturado aos adubos no momento da

  • 1

  estabelecidas com base nos resultados da análise de solo e concentração de nutrientes dos dejetos, determinada conforme TEDESCO et al. (1995) e SCHERER et al. (1996) e na recomendação da Comissão de Química e Fertilidade do Solo

  • RS/SC (2004) para uma expectativa de rendimento de 8 Mg ha

  1 (Tabela 2.).

  Nos tratamentos com NPK, foram aplicados na forma

  • 1 -1

  mineral os montantes de 130 kg ha de N, 81 kg ha de P e 58

  • 1

  kg ha de K. Nos tratamentos com dejetos, considerando-se a eficiência da adubação no primeiro ano de 80% para N, 90%

  • 1

  para P e 100% para K (CQFS, 2004), aplicou-se 130 kg ha de

  • 1 -1 N, 113 kg ha de P e 54 kg ha de K.

  Tabela 2. Composição do dejeto líquido de suínos determinado em base úmida e quantidade de adubação aplicada em um Cambissolo Húmico Alumínico.

  • 3

  Características do DLS kg m N-total 3,9

  N-mineral 2,5 P 3,0

  K 1,3 Massa seca 58,0

  Quantidade de adubação aplicada

  • 1

  Total aplicado (kg ha ) Fonte Quantidade

  N P O K O

  2

  5

  2 3 -1

  DLS 42 (m ha ) 163 288

  65

  • 1

  Ureia 289 (kg ha ) --- --- 130

  • 1
    • SFT 451 (kg ha ) 185

  • 1

  KCl --- --- 120 (kg ha )

  70 N: nitrogênio; DLS: dejeto líquido de suínos;

  SFT: superfosfato triplo; KCl: cloreto de potássio; Fonte: Rauber, L. P (dados não publicados).

  O DLS foi proveniente de animais em fase de terminação, coletado em esterqueira anaeróbica do setor de suinocultura da granja Pinheiro da empresa Copercampos, localizada no município de Campos Novos – SC. Foram realizadas sete coletas de solo correspondentes aos 0, 10, 25, 58, 90, 135 e 202 dias após a aplicação dos tratamentos em cada parcela com trado calador na profundidade de 0 – 10 cm durante o ciclo da cultura. Cada amostra foi composta por cinco sub amostras coletadas aleatoriamente dentro de cada parcela e posteriormente homogeneizadas.

  O conteúdo de P da BMS (Pm) foi determinado pelo método de fumigação-extração proposto por Brookes et al. (1985) e Vance et al. (1987), de acordo com os seguintes procedimentos: amostras de 2g de solo (base seca) foram pesadas em triplicata (conjunto A, B e C). O solo do conjunto C foi fumigado, permanecendo 24 horas no escuro em dessecador sob vácuo contendo 20 ml de clorofórmio, no solo

  • 1

  do conjunto B adicionou-se 25 mg g de P e os conjuntos A, B

  • e C foram submetidos à extração de P com NaHCO 0,5 mol l

  3

  1

  (pH 8,5) na relação solo:solução de 1:20, posteriormente o P foi determinado pela metodologia descrita por Dick & Tabatabai (1977) para determinação de P em extratos alcalinos. O Pm foi calculado pela equação:

  

conjuntoC conjuntoA

  

( )

  • 25

  

conjuntoB conjutoA

  

( )

Pm

  = ,

  assumindo-se que apenas 40% do fósforo da biomassa microbiana é extraível pela técnica, enquanto o fator “25” é o ajustamento da capacidade de adsorção do solo.

  Também foram analisados os teores de P extraído por

  • 1

  lábil e N lábil ambos extraídos por KMnO 0,333 mol l (Blair

  4 et al. 1995).

  Os dados obtidos foram submetidos à análise da variância e comparados através do teste de médias de Tukey, a 10% de probabilidade de erro, utilizando o programa SAS (2003).

  5.2 EXPERIMENTO II O experimento dois foi conduzido nas dependências do

  Departamento de Solos e Recursos Naturais do CAV – UDESC, na cidade de Lages – SC, pelo período de 65 dias em ambiente controlado (Fitotron). O delineamento experimental utilizado foi o completamente casualizado com cinco repetições em esquema fatorial 2x4, sendo dois tratamentos: com e sem aplicação de biocida para eliminar a BMS e quatro épocas de coleta de plantas (0, 1, 3 e 7 dias após a aplicação dos tratamentos).

  Utilizou-se trigo cultivar Quartzo® como planta teste, sendo semeadas 20 sementes por vaso, desbastadas para 10 plantas uteis aos 15 dias após a emergência das plantas (DAP). Os vasos utilizados tinham capacidade para 3L, sendo estes preenchidos com 2 kg de solo da camada de 0 – 20 cm de um Nitossolo Bruno Distrófico típico (Embrapa, 2013), cujo resultado da análise de solo encontra-se na Tabela 3. Tabela 3. Características químicas da camada de 0-20 cm de profundidade de um Nitossolo Bruno Distrófico típico utilizado na condução do experimento. pH SM CTC V Al C M P K Argil M.

  p

  • 1

  % ----cmol kg -- ----g kg ---

  c

  1

  3

  4,5 4,7 15,5 1 2, 1, 1, 1, 78, 578

  58 Determinações por metodologia descrita em Tedesco et al., (1995);

  8

  5

  6

  2

  2 V: saturação por base; Fonte: Costa (2012).

  O solo foi previamente tamisado a 5 mm e incubado com calcário dolomítico (Filler) por 30 dias antes da implantação do experimento para elevar seu pH a 5,5. Também foram adicionados N e K na forma de ureia e cloreto de potássio respectivamente, no dia da semeadura em doses para

  • 1

  expectativa de rendimento de 5 Mg ha . A recomendação de adubação e calagem seguiu o exposto no manual da Comissão de Química e Fertilidade do Solo RS/SC (2004).

  Temperatura de 17,5°C e umidade relativa de 70% foram utilizadas do dia da semeadura até o início do perfilhamento (30 DAP) e 22,5 °C de temperatura e 70% de umidade relativa dos 31 aos 60 DAP.

  Para a morte da BMS foi utilizada uma mistura de fungicidas e bactericidas de ação sistêmica e de contato

  • 1

  aplicados aos 45 DAP, tendo a concentração de 0,3 g L de

  • 1 -1

  Carbendazim, 0,7 g L de Tiram, 0,7 g L de Tiofanato

  • -1 -1

  Metílico, 0,105 g L de Fluozinam, 0,05 g L de Fludioxonil e

  • 1

  0,02 g L de Metalaxyl-M. Estes foram escolhidos por agirem em grande diversidade de microrganismos compreendendo famílias de ocorrência comum no solo, sem prejudicar o desenvolvimento da planta. A mistura utilizada apresentava

  • 1 teores totais de P (Tedesco et al., 1995) de 8,4 mg.L .

  Antecedendo a aplicação do biocida o solo foi todo o solo ficasse em contato com a mistura, nos vasos sem aplicação de biocida o solo foi saturado com água destilada para isolar o efeito da saturação.

Mostre mais