CALAGEM E DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO PARA O ARROZ IRRIGADO CULTIVADO EM CASA DE VEGETAÇÃO (1)

L. R. G. GUILHERME (2), N. CURI (3) & G. A. A. GUEDES (3)

RESUMO

Com o objetivo de verificar a influência da calagem na disponibilidade de fósforo e na produção de matéria seca no cultivo de arroz irrigado em diferentes solos de várzea, foi realizado um experimento em casa de vegetação, utilizando-se material da camada superficial de sete solos dos pôlderes Careaçu e Bela Vista, Sul de Minas Gerais. Após a secagem, os solos foram destorroados, peneirados em malha de 2mm, caracterizados física e quimicamente, e acondicionados em vasos plásticos com capacidade de 5dm³. Os tratamentos consistiram na presença e na ausência de calagem, tendo esta sido feita de acordo com o método de saturação por bases: decorridos trinta dias de incubação com calcário, efetuou-se nova caracterização química do solo nas diversas parcelas. Após noventa dias de cultivo com arroz, colheu-se toda a parte aérea para determinação da matéria seca produzida e do fósforo absorvido. Os resultados obtidos mostraram um efeito variável da calagem, nos diferentes solos, em termos de disponibilidade e absorção de fósforo, bem como na produção de matéria seca pelo arroz cultivado sob condições de inundação. A elevação dos níveis de Ca e Mg no solo, em decorrência da calagem, não foi suficiente para aumentar a produção de matéria seca em solos com baixos teores de P. O decréscimo na absorção de P, verificado em alguns casos, foi mais pronunciado no solo com menor teor de matéria orgânica, o qual apresentou a maior elevação nos valores de pH com a inundação.

Termos de indexação: arroz irrigado, fósforo, calagem, solos de várzea.

SUMMARY: LIMING AND PHOSPHORUS AVAILABILITY FOR WETLAND RICE UNDER GREENHOUSE CONDITIONS

An experiment was carried out under greenhouse conditions using surface samples of seven soils from the polders Careaçu and Bela Vista, in the South of Minas Gerais State, Brazil, in order to study the effect of liming on phosphorus availability and dry matter production by lowland rice. The soils were air dried, passed through a 2mm sieve and conditioned in five liter pots. Two liming treatments were applied (presence and absence of lime) according to the soil base saturation method. After 90 days of growth, dry matter production and phosphorus absorbed by rice plants were determined. The results showed a differential effect of liming on phosphorus availability and the dry matter production. The increase in Ca and Mg due to liming, was not sufficient to increase dry matter production when P was deficient. It was also observed that the decrease in P absorption by plants, that occurred in some soils, was more pronounced in the soil with the lower organic matter content, which presented the highest increase in pH values after water logging.

Index terns: lowland rice, phosphorus, liming lowland soils.

INTRODUÇÃO

O efeito da calagem na disponibilidade de fósforo no solo e na sua absorção pelas plantas tem sido estudado, mostrando-se os resultados bastante variáveis e até mesmo conflitantes (Haynes, 1984). No caso específico de solos de várzea, onde a variabilidade de propriedades é muito grande, esperar-se-ia um comportamento não menos variável. Além disso, a inundação provoca alterações físico-químicas e biológicas que levam a variações na disponibilidade da maioria dos nutrientes, imprimindo nesses solos características bastante diversas daquelas em que se encontram quando drenados (Ponnamperuma, 1972): destacam-se, entre estas, os aumentos do pH e da disponibilidade do fósforo em solos ácidos, decorrentes, principalmente, das condições de redução do solo (Pavan & Miyazawa, 1983).

Decréscimos na concentração de fósforo na planta de arroz, em decorrência da calagem, têm sido observados em alguns estudos (Pereira, 1985; Singh & Singh, 1986a, b). Com relação à produção, embora alguns trabalhos tenham mostrado um efeito nulo da calagem (Fageria et al, 1977; Leite et aI., 1970 Schmidt & Gargantini, 1970), aumentos significativos no rendimento do arroz, ocasionados pela elevação do nível de Ca e Mg em um planossolo do Rio Grande do Sul foram registrados por Vahl et aI. (1978).

Segundo Barbosa Filho (1987), em cultura irrigada em solos ácidos, onde ocorre uma elevação natural do pH pela inundação, com conseqüente inibição da ação do alumínio, respostas do arroz à calagem podem ocorrer principalmente em solos de extrema acidez e com baixos teores de cálcio e magnésio. Neste contexto, deve-se considerar não só a importância do cálcio na planta e no solo cultivado com arroz irrigado (Patella, 1976), mas também o papel do magnésio na absorção de fósforo pela planta de arroz (Fageria, 1984).

O presente trabalho foi desenvolvido em condições de casa de vegetação, com o objetivo de verificar a eficiência da calagem no aumento da disponibilidade de fósforo, na quantidade de fósforo absorvido e na matéria seca produzida pelo arroz cultivado em solos de várzea, sob condições de inundação.

MATERIAL E MÉTODOS

Coletaram-se amostras da camada superficial de sete solos dos pôlderes Careaçu e Bela Vista, no Vale do Rio Sapucaí, Sul de Minas Gerais. As unidades de solo utilizadas, na sua maioria, foram descritas e classificadas por Avelar & Souza (1976): solos n^os. 1, 2 e 7: Glei húmico (HGH); 3: Orgânico (O); 4 e 5: Glei pouco húmico (HGP), e 6: Cambissolo (C).

Após coletadas, as amostras foram secas ao ar, destorroadas e passadas em peneira com malha de 2mm para, posteriormente, serem caracterizadas química e fisicamente, seguindo-se os métodos descritos pela EMBRAPA (1979), à exceção da matéria orgânica, que foi determinada segundo Raij & Quaggio (1983). Determinou-se nestas também o fósforo extraído pelo extrator Mehlich-1 (H₂SO₄ 0,025N + HCI 0,05N) e resina trocadora de íons, este último conforme método descrito por Raij & Quaggio (1983).

Amostras dos solos (TFSA), acondicionadas em vasos plásticos com capacidade de 5 litros, receberam os tratamentos que consistiram em aplicação e não-aplicação de calcário. A calagem foi feita de acordo com o método de saturação por bases, procurando-se atingir o valor V = 50%, não se aplicando, porém, mais do que o equivalente a 4t/ha de calcário, mesmo quando recomendado pelo método, conforme Raij et aI. (1985). Com relação à calagem, vale ressaltar ainda que o cálculo das quantidades de calcário aplicadas foi feito com base em peso e considerando-se uma densidade de solo (Ds) de 1g/cm³. Como os solos em estudo apresentaram dados de Ds variáveis, cabe mencionar as quantidades de calcário adicionadas em cada solo, a saber (g/4.300cm³ de TESA): solo 1= 4,15; 2= 4,73; 3= 3,93; 4= 5,46; 5= 6,56; 6= 2,00, e 7= 3,36.

Utilizou-se um calcário calcinado (PRNT= 105%; 40% de CaO e 15% de MgO) e, após trinta dias de incubação, com um grau de umidade próximo a 70% do volume total de poros, procedeu-se a nova análise química em amostras de solo de cada parcela, conforme método já descrito. Efetuaram-se duas adubações nitrogenadas em cobertura, aos quinze e quarenta dias após a semeadura, respectivamente, nas dosagens de 50 e 150kg/ha de N como uréia. Não se fez, entretanto, nenhuma adubação de plantio.

Semeou-se na densidade de três plantas por vaso a variedade de arroz INCA, e, após noventa dias de crescimento, foi colhida e seca em estufa com ventilação forçada a 70⁰C toda a parte aérea para determinação da matéria seca produzida e concentração de fósforo, cálcio e magnésio, segundo Hunter (s.d.).

Os vasos foram mantidos com umidade correspondente a aproximadamente 70% do volume total de poros, conforme Freire et aI. (1980), nos catorze primeiros dias após a semeadura; findo esse período, aumentou-se a umidade até que fosse atingida uma lâmina de água de aproximadamente 4cm de espessura, sendo esta mantida até o final do experimento.

O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com catorze tratamentos (sete solos e dois níveis de calagem) e três repetições, num total de quarenta e dois vasos. Para cada tratamento, manteve-se um vaso sem cultivo, do qual era retirada uma amostra de solo, a cada duas semanas, para determinação do pH em H₂O.

Avaliou-se a eficiência dos tratamentos através da análise de variância (teste F), sendo efetuadas também análises de regressão, utilizando-se a quantidade de fósforo absorvido (expressa pela quantidade do nutriente translocado para a parte aérea), bem como a quantidade de matéria seca produzida pelo arroz, como parâmetros da disponibilidade de fósforo no solo. As equações ajustadas foram do tipo Y = a + b/X.

Para um estudo mais específico da influência do magnésio na absorção de fósforo, estabeleceram-se correlações entre a variação do teor de Mg no solo e na planta e a variação no P absorvido, após a aplicação dos tratamentos com e sem calcário. Essa variação, para ambos os parâmetros, foi calculada pela expressão:

Δ%= (tratamento com calcário - tratamento sem calcário/tratamento sem calcário) x 100.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados de análises químicas, após o período de incubação com calcário, das unidades de solo estudadas, encontram-se no quadro 1. Confirmando os resultados obtidos por Grande et al. (1986), em trabalho envolvendo as unidades de solo do presente estudo, trata-se de solos bastante ácidos, na sua maioria com teores baixos de bases trocáveis e grande variação nos teores de matéria orgânica. A incubação com calcário promoveu pequena elevação nos valores de pH, havendo uma relação inversa muito estreita entre o pH após a incubação e o teor de matéria orgânica do solo (pH H₂O = 5,57-0,23 ln M.O.; r² = 0,90, p≤ 0,01), o que demonstra o efeito tamponante da matéria orgânica com relação à elevação do pH desses solos. Tal efeito existiu, pois, embora fossem esperados valores próximos para o pH dos diferentes solos com a elevação do valor V% a 50%, ressalta-se que, nos solos 1, 2, 3, 4 e 7, a dose máxima aplicada foi a correspondente a 4t/ha (conquanto as necessidades para atingir V = 50% fossem superiores), conforme Raij et aI. (1985). Tais dosagens explicam porque somente os solos 5 e 6 apresentaram valores de V em torno de 50%, após a incubação com calcário.

Com relação ao cálculo das quantidades de calcário aplicadas, cabe mencionar consideração de uma densidade do solo igual a 1g/cm³ , para os diversos solos estudados, levou a uma redução das doses nos solos mais ricos em matéria orgânica, nos quais a densidade do solo normalmente é menor do que 1g/cm³.

Neste contexto, considerando-se as quantidades de calcário aplicadas aos diferentes solos e os teores de Ca e Mg do calcário utilizado, pode-se constatar que, de maneira geral, os valores obtidos na análise de solo e apresentadas no quadro 1 (com calcário) encontram-se bem próximos daqueles que seriam esperados pela reação completa do calcário. Isso sugere um tempo suficiente para sua reação.

Com relação ao fósforo, observaram-se grandes variações nos seus teores, entre os solos estudados. No solo 2, houve um acréscimo considerável no P-resina com a calagem, enquanto no 7 houve pequeno decréscimo. Nos demais solos, o P-resina foi pouco influenciado pela calagem.

Correlações estabelecidas entre a matéria seca e o P absorvido, com os teores de P no solo, determinados pelo método da resina trocadora de íons (Figuras 1 e 2), demonstraram que, na presença de calcário, houve uma tendência de melhor ajuste das equações. Este fato sugere que uma calagem nesses solos pode tornar a produção de matéria seca e a quantidade de fósforo absorvido pelo arroz mais estreitamente relacionados aos teores de P no solo.

Cabe ressaltar que, no presente estudo, optou-se pelos resultados de P fornecidos através do método da resina trocadora de íons, em virtude de esta se ter mostrado mais adequada que o extrator de Mehlich na avaliação da disponibilidade de P para o arroz irrigado, o que concorda com os resultados obtidos por Grande et al. (1986). Tal comportamento foi observado tanto em relação à matéria seca (sem calcário, r²= 0,32; com calcário r²= 0,21), quanto ao P absorvido (sem calcário, r²= 0,25; com calcário, r²= 0,21).

Quadro 1. Resultados de análises químicas, após o período de incubação, de sete solos dos pôlderes Careaçu e Bela Vista, no Vale do Sapucaí (MG)

Solo (1)	pH		Ca	Mg	K	H+Al	S	T	P	V	Matéria Orgânica
	H2O	CaCl2 0,01M
n^o			meq./100 cm^3						μg/cm^3	%
Sem calcário
1	4,8	4,4	1,3	0,5	0,33	11,1	2,1	13,2	29	16	13,2
2	4,7	4,1	1,5	0,6	0,22	10,6	2,3	12,9	35	18	12,8
3	4,8	4,0	1,2	0,4	0,17	14,7	1,8	16,5	20	11	21,0
4	4,6	4,1	1,1	0,2	0,16	11,8	1,5	13,3	16	11	12,5
5	4,7	4,1	1,8	0,5	0,16	8,3	2,5	10,8	56	23	4,4
6	5,0	4,5	1,8	0,9	0,25	4,2	3,0	7,2	17	42	3,1
7	4,5	4,0	0,8	0,2	0,14	12,7	1,1	13,8	21	8	14,8
Com calcário
1	5,0	4,6	2,2	0,9	0,28	8,8	3,4	12,2	28	28	13,2
2	5,0	4,5	1,7	1,4	0,23	8,5	3,3	11,8	54	28	13,2
3	4,9	4,3	2,6	1,3	0,18	11,8	4,1	15,9	21	26	20,3
4	5,1	4,9	2,9	1,3	0,15	8,1	4,4	12,5	16	35	12,1
5	5,2	5,1	3,8	1,4	0,15	4,7	5,4	10,1	56	53	4,6
6	5,3	4,9	2,6	1,2	0,26	3,4	4,1	7,5	18	55	3,3
7	4,8	4,4	1,5	0,8	0,11	10,0	2,4	12,4	17	19	14,8

1. Solos 1, 2 e 7:glei húmico; 3:orgânico; 4 e 5:glei pouco húmico,e 6: cambissolo.

Figura 1. Correlações entre os teores de fósforo no solo (extraído por resina trocadora de íons), após incubação com calcário, e as quantidades de matéria seca produzida pelo arroz.

Quanto aos resultados de matéria seca produzida e quantidade de fósforo absorvido pelo arroz - Quadro 2 - verifica-se também uma resposta variável, nos diferentes solos, em relação à calagem, comprovada pela existência de interação significativa entre calagem e solos, na análise de variância. O desdobramento dessa interação mostrou um efeito altamente significativo da calagem sobre a produção de matéria seca somente no solo 5, que, além de possuir o maior teor de P-resina, apresentou também os maiores teores de Ca + Mg após o período de incubação (Quadro 1), entre todos os solos. Convém ressaltar ainda que, para o solo 4, verificou-se um efeito próximo ao nível de significância de 5% e que ele apresentou também uma elevação expressiva nos valores de Ca e Mg com a calagem, revelando, porém, um teor baixo de P-resina. Isso sugere que respostas positivas na produção de matéria seca pelo arroz, em decorrência da elevação dos níveis de Ca e Mg através da calagem, conforme observaram Vahl et al. (1978), são menos prováveis de ocorrer em solos com níveis baixos de P. A falta de resposta verificada para os demais solos, que, concordando com os resultados obtidos em outros trabalhos (Fageria et al., 1977; Leite et al., 1970; Schmidt & Gargantini, 1970), parece estar relacionada não apenas com o insuficiente aumento nos teores de Ca e Mg, após a incubação com calcário, em alguns solos, mas também com os níveis baixos de P em outros.

Figura 2. Correlações entre os teores de fósforo no solo (extraído por resina trocadora de íons), após incubação com calcário, e as quantidades de fósforo absorvido pelo arroz.

Quadro 2. Matéria seca produzida e fósforo absorvido em arroz cultivado em sete solos dos pôlderes Bela Vista e Careaçu, Sul de Minas Gerais, na presença e na ausência de calagem

Solo n^0	Matéria seca(1)		Fósforo absorvido (2)
	Com calcário	Sem calcário	Com calcário	Sem calcário
	g/ vaso		mg/ vaso
1	32,27	33,30	75,14	77,51
2	39,99	39,16	102,83	103,06
3	24,67	24,58	39,47	33,48
4	22,27	19,84	37,14*	27,68
5	43,99**	35,53	117,37	108,96
6	23,89	23,93	55,82	62,91
7	20,10	18,11	53,62*	42,98

(1) C.V. = 5,7%. (2) C.V. =7,6%. **Significativo ao nível de 1 % . * Significativo ao nível de 5%.

A variável fósforo absorvido mostrou-se significativamente correlacionada com a produção de matéria seca, tanto na ausência (r²= 0,83)como na presença de calagem (r²= 0,91). O desdobramento da interação calagem x solos mostrou um efeito significativo da calagem (p≤0,05) no aumento da absorção de P somente nos solos 4 e 7.

Comportamento semelhante ao do P foi observado com o cálcio absorvido, para o qual diferenças significativas ocorreram somente nos solos 4, 5 e 7 (Quadro 3). Já para o magnésio, à exceção do solo 6, foram observadas nos demais, diferenças significativas na absorção.

É interessante verificar que os maiores aumentos, em termos percentuais, no teor de magnésio no solo após a incubação com calcário, foram encontrados nos solos 4 (Δ Mg = 550%) e 7 (Δ Mg = 300%), e que essa variação percentual (Δ % Mg no solo) esteve estreitamente correlacionada com a da quantidade de fósforo absorvido (Δ % P absorvido) nos diferentes solos, conforme ilustra a figura 3.

Essa estreita associação foi verificada também quando se correlacionou a variação percentual na quantidade de magnésio absorvido com aquela obtida para o fósforo absorvido (Δ % P absorvido = -16,75 + 0,52 Δ % Mg absorvido; r²= 0,93; p≤0,01), o que evidencia o importante papel do magnésio na absorção do fósforo pela planta de arroz (Fageria, 1984). Ressalta-se, entretanto, que a existência de valores negativos na variação percentual de fósforo absorvido mostra que em alguns casos, houve uma redução na absorção de P após a incubação com calcário.

Quadro 3. Quantidade de cálcio e magnésio absorvidos, em cultivado em sete solos dos pôlderes Bela Vista e Careaçu, Sul de Minas Gerais, na presença e na ausência de calagem

Solo	Cálcio absorvido (1)		Magnésio absorvido (2)
	Com calcário	Sem calcário	Com calcário	Sem calcário
n^0	mg/ vaso
1	104,16	98,49	137,60**	112,94
2	133,15	133,98	202,76**	164,33
3	73,92	68,53	145,27**	95,52
4	69,07**	41,52	109,9l**	56,71
5	183,42**	132,60	207,08**	123,18
6	78,96	82.36	74,18	61,41
7	65,74*	54,32	107,16**	62,86

(1) C.V. = 9,9%. (2) C.V. = 8,0%. ** Significativo ao nível de 1%. * Significativo ao nível de 5%.

Figura 3. Correlação entre o aumento no teor de magnésio do solo após incubação com calcário, e a variação nas quantidades de fósforo absolvido pelo arroz: (%) = ((com calcário - sem calcário)/sem calcário) x 100.

Singh & Singh (1980a) observaram decréscimos na absorção de P pelo arroz, com a adição de CaCO₃ em solos inundados, atribuindo-os à fixação do P nativo e à presença do CaCO₃, devido à formação de fosfatos cálcio de baixa solubilidade. Pode-se levantar ainda seguinte hipótese para uma redução na absorção de P: sendo o cálcio um nutriente absorvido preferencialmente através do fluxo de massa, e não havendo limitação para tal processo em solos inundados, um excesso deste na rizosfera do arroz poderá ocasionar também, uma precipitação do P nesta região. Esta reduziria não somente a absorção de P, mas, também, de cálcio, conforme Jakobsen (1979). Para isso, deve-se considerar, entretanto, o valor de pH do solo após a inundação, pois, sendo a solubilidade dos fosfatos de cálcio no solo diminuída pelo aumento do pH (Raij, 1987), a elevação do pH com a inundação deverá atingir um nível tal que permita a precipitação do fosfato pelo cálcio.

Nesse contexto, é interessante observar, no presente trabalho, que esta seqüência de acontecimentos parece se aplicar perfeitamente ao solo 6: neste ocorreu uma redução (embora não significativa ao nível de 5%) tanto na absorção de P quanto na de cálcio, pelo arroz, aliadas à maior elevação no pH após a inundação, entre todos os solos - Quadro 4.

Ainda com relação ao pH, pode-se verificar que a inundação provocou elevação geral nos diferentes solos, independentemente da calagem. Tal comportamento está de acordo com o observado em outros trabalhos (Moraes, 1973; Obermueller & Mikkelsen, 1974; Ponnamperuma, 1972).

Cabe ressaltar, também, que os valores de pH após a submersão mostraram estreita correlação com os teores de matéria orgânica (M.O.) do solo - Figura 4 - podendo esta mesma tendência ser observada no trabalho de Ponnamperuma (1972). Isso sugere uma ação tamponante da M.O. também nestas condições, podendo-se observar, inclusive, no presente estudo, que para os solos com teores de M.O. superiores a 12%, os valores de pH, após dez semanas de submersão, mantiveram-se iguais ou inferiores a 6,2.

Quadro 4. Valores de pH em H₂O ao final do período de submersão (dez semanas)

Solo n^0	pH após submersão
	Com calcário	Sem calcário
1	6,2	6,1
2	6,1	6,1
3	6,0	6,1
4	6,1	6,0
5	6,5	6,3
6	6,9	6,8
7	6,2	6,2

Figura 4. Correlação entre os teores de matéria orgânica do solo e o pH H₂O após dez semanas de submersão.

CONCLUSÕES

1. Da calagem resultou um efeito variável, nos diferentes solos, em termos de disponibilidade e absorção de fósforo, bem como na produção de matéria seca pelo arroz cultivado sob condições de inundação.
2. A elevação dos teores de Ca e Mg no solo, em decorrência dos níveis de calagem utilizados, não foi suficiente para aumentar a produção de matéria seca em solos com baixos teores de P.
3. O decréscimo na absorção de P, verificado em alguns casos, foi mais pronunciado no solo com o menor teor de matéria orgânica, o qual apresentou a maior elevação nos valores de pH com a inundação.

1. Trabalho conduzido com Bolsa de Iniciação Científica do CNPq. Resultados parciais apresentados na XXIII Reunião Brasileira de Fertilidade do Solo, Guarapari (ES), 23-28 de outubro de 1988. Recebido para publicação em novembro de 1988 e aprovado em novembro de 1989.
2. Acadêmico do Curso de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas da ESAL Caixa Postal 37, 37200 Lavras ($0). Bolsista do CNPq.
3. Professor do Departamento de Ciência do Solo da ESAL, 37200 Lavras (MG).

Publicado originalmente na Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas - SP 13:341-347, 1989

LITERATURA CITADA

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