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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
ATRIBUTOS QUÍMICOS E DINÂMICA DE NUTRIENTES
EM SOLO SOB FLORESTA NATIVA E CAPOEIRA
ALESSANDRA BITTENCOURT CRES TANI RODRIGUES
C U I A B Á - MT
2006
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
ATRIBUTOS QUÍMICOS E DINÂMICA DE NUTRIENTES
EM SOLO SOB FLORESTA NATIVA E C APOEIRA
ALESSANDRA BITTENCOURT CRESTANI RODRIGUES
Engenheira Agrônoma
Orientador: Prof. Dr. JOSÉ FERNANDO SCARAMUZZA
Co-Orientadora: Prof. Dra. WALCYLENE LACERDA M. P. SCARAMUZZA
Dissertação apresentada à Faculdade
de Agronomia e Medicina Veterinár ia
da Universidade Federal de Mato
Grosso, para obtenção do título de
Mestre em Agricultura Tropical.
C U I A B Á – MT
2006
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropic al
CERTIFICADO DE APROVAÇÃO
Título: ATRIBUTOS QUÍMICOS E DINÂMICA DE NUTRIENTES EM SOLO
SOB FLORESTA NATIVA E CAPOEIRA .
Autora: ALESSANDRA BITTENCOURT CRESTANI RODRIGUES
Orientador: Dr. JOSÉ FERNANDO SCARAMUZZA
Aprovada em 27 de novembro de 2006.
Comissão Examinadora:
______________________________
Prof Dr. José Fernando Scaramuzza
(FAMEV-UFMT) (Orientador)
______________________________
Profa Dra. Walcylene Lacerda Matos Pereira Scaramuzza
(FAMEV-UFMT)
_______________________________
Prof° Dr. José Oscar Novelino
(FCA-UFGD)
Ao meu marido Leonardo Guimarães Rodrigues,
pela atenção prestada em todos meus momentos...
A minha filha Lara e ao meu filho Pedro, que são
as minhas alegrias, a toda hora.
Aos meus pais, que sempre acreditaram em mim.
Ao meu irmão Luciano, mesmo morando longe,
sempre disse que tem fé em mim, hehe...
E ao meu irmão Jean Carlo ( in memorian), que
sem ele nada disto teria acontecido!
DEDICO
AGRADECIMENTOS
À Deus, pela vida.
Ao prof Dr José Fernando Scaramuzza, pelos ensinamentos desde o início
da graduação até o fim do M estrado, sem esquecer que obtive acima de
tudo um amigo.
À profa Dra Walcylene Lacerda Matos Pereira Scaramuzza, pela dedicação,
pelo apoio, por acreditar em mim, pela amizade, pelo companheirismo, tenho
certeza que nunca, em toda minha vida conseguirei expressar meu s
sinceros agradecimentos a sua pessoa.
Ao prof Dr José Oscar Novelino, po r aceitar o meu convite e me ajudar em
muito no meu crescimento profissional.
À querida amiga, Silvânia Ferreira de Almeida, só você sabe o quanto me
ajudou.
À querida amiga, Fabiana Rocha, que foi o meu apoio, meu porto seguro,
nas horas das tomadas de decisões.
Aos queridos amigos mestrandos Willian e Arlete, por sempre estarem ao
meu lado.
Aos amigos (as): Fabíola, Alessandro, Isabela, Daniel, Felipe, Ronnky,
Deyse, Taísa e Jader, pelo apoio no laboratório.
Aos amigos Helita e Diogo, que sempre esti veram de braços abertos nas
horas, do desabafo... “Vocês agüentaram, hein”!!!
As amigas, Maria e Denise, pela amizade, paciência, dedicação, ajuda em
todos os momentos, além de nos auxiliar em todas as nossas dúvidas
sempre com muita alegria.
Ao programa de pós graduação em Agricultura Tropical, e aqui nas pessoas
da profª Dra. Maria Cristina Albuquerque e do prof Dr. Sebastião Carneiro
Guimarães, pela amizade e pelo aprendizado.
Ao PRODOC – Programa de Apoio a Projetos Institucionais com a
participação de Recém-Doutores, pelo apoio financeiro.
E a todos que fizeram deste sonho uma grande conquista...
SOIL CHEMICAL ATTRIBUTES AND NUTRIENT DYNAMICS IN NATIVE
AND SECONDARY FORESTS
ABSTRACT – Given the expansion of the agricultural borders in our state,
the understanding of soil fertility is fundamentally important for the adequate
handling of the systems in use, resulting in an economy for man and nature
itself, avoiding erroneous decision making in natural resource applications.
This study was developed at the Fazenda São Paulo da Serra (São Paulo
da Serra Farm), in the municipality of Campo Verde, Mato Grosso state,
Brazil, with the objective of evaluating some alterations of soil chemical
attributes in native and secondary forests, as well as the dynamics of these
attributes in the soil profile throughout dry and rainy periods. In order to
evaluate soil fertility, the collections were made in a monthly basis, in native
and secondary forests, being that, in each area, five random points were
chosen and samples were withdrawn at 20 cm. For the verification of
nutrient dynamics in the soil profile, collect ions were made down to one
meter in depth, in two periods, during the dry season and the rainy season.
Samples were packed in plastic bags, identified and conducted to the Soil
Laboratory of the Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária – UFMT,
where they were dried and sieved, and the fine resulting earth was subject
to chemical analyses. The considered experimental design was completely
casualized, with two treatments and five repetitions. The greatest
percentages of organic matter were found in the s econdary forest;
percentages of phosphorus did not present significant variations among the
analyzed areas; the greatest percentages of potassium,
calcium+magnesium, aluminum and the smallest pH values were found in
the native forest. Soil profiles, in both areas, presented the greatest
percentages of organic matter, phosphorus, calcium+magnesium and
aluminum during the dry period, for both systems; the greatest
concentrations of potassium and pH were verified during the rainy period.
Keywords: soil fertility, chemical attributes, soil profile.
ATRIBUTOS QUÍMICOS E DINÂMICA DE NUTRIENTES EM SOLO SOB
FLORESTA NATIVA E CAPOEIRA
RESUMO – Com o avanço da fronteira agrícola em nosso estado, o
conhecimento da fertilidade do solo é de fundamental importância para o
manejo adequado dos sistemas em uso, resultando em economia ao
homem e a própria natureza, evitando tomadas de decisões errôneas na
utilização dos recursos naturais. Este estudo foi desenvolvido na
Fazenda São Paulo da Serra, no município de Campo Verde -MT, com o
objetivo de avaliar algumas alterações nos atributos químicos do solo sob
floresta nativa e capoeira, bem como, a dinâmica desses atributos no
perfil do solo nos períodos de seca e chuva . Para a avaliação da
fertilidade do solo as coletas foram efetuadas , mensalmente, na floresta
nativa e capoeira, sendo que em cada área foram escolhidos cinco
pontos aleatórios e retiradas amostras a 20 cm. Na verificação da
dinâmica do nutriente no perfil do solo as coletas foram efetuadas até a
profundidade de um metro, em dois períodos, na estação seca e na
estação chuvosa. As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos,
identificadas e encaminhadas ao Laboratório de Solos da Facu ldade de
Agronomia e Medicina Veterinária – UFMT, onde foram secas passadas
em peneiras e a terra fina resultante fo i submetida às análises químicas.
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com
dois tratamentos e cinco repetições. Os maiores teores de matéria
orgânica foram encontrados na capoeira ; os teores de fósforo não
apresentaram variações significativas entre a s áreas analisadas; os
maiores teores de potássio, cálcio+magnésio, alumínio e os menores
valores de pH foram encontrados na floresta nativa. No perfil do solo das
duas áreas foram observados no período seco os maiores teores de
matéria orgânica, fósforo, cálcio+magnésio e alumínio em ambos os
sistemas; no período chuvoso foram verificadas as maiores
concentrações de potássio e pH.
Palavras-chave: fertilidade do solo, atributos químicos, perfil do solo
SUMÁRIO
Página
1 INTRODUÇÃO ................................................................................
01
2 REVISÃO DE LITERATURA .................................. ........................
03
2.1 Ciclagem de Nutrientes em Solos Florestais.................................
03
2.2 Matéria Orgânica do Solo (MOS)...................................................
05
2.3 Fósforo (P)...................................... ...............................................
08
2.4 Potássio (K)....................................................................................
12
2.5 Cálcio (Ca) e Magnésio (Mg).........................................................
15
2.6 pH...................................................................................................
18
2.7 Alumínio (Al)...................................................................................
19
3 MATERIAL E MÉTODOS .............................................................
22
3.1 Caracterização da Área.................................................................
22
3.2 Caracterização dos Sistemas........................................................
23
3.3 Coleta do Solo e Del ineamento Experimental...............................
25
3.4 Análise Química do Solo................................................................
25
3.5 Análise Estatística..........................................................................
26
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................
28
4.1 Matéria Orgânica............................................................................
28
4.1.1 Dinâmica da Matéria Orgânica no Perfil do Solo.................. ......
30
4.2 Fósforo...........................................................................................
32
4.2.1 Dinâmica do Fósforo no P erfil do Solo........................................
34
4.3 Potássio...................................... ...................................................
36
4.3.1 Dinâmica do Potássio no Perfil do Solo......................................
38
4.4 Cálcio + Magnésio.........................................................................
40
4.4.1 Dinâmica do Cálcio + Magnésio no Perfil do Solo......................
41
4.5 pH...................................................................................................
42
4.5.1 Dinâmica do pH no Perfil do Solo.......................................... .....
43
4.6 Alumínio.........................................................................................
45
4.6.1 Dinâmica do Alumínio no Perfil do Solo......................................
46
5 CONCLUSÕES......................................... ........................................
48
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................
49
1 INTRODUÇÃO
O solo é um corpo natural, vivo e dinâmico, resultante da
decomposição bioquímica das rochas e que serve como ambiente para o
crescimento da vegetação. Como componente da natureza exerce várias
funções importantes, dentre as quais a sustentação e a produtividade das
espécies vegetais.
Os solos dos trópicos necessitam de coberturas constantes para os
protegerem das chuvas pesadas e do sol intenso. Como conseqüência de
sua gênese tropical, são em geral profundos, friáveis, susceptíveis a e rosão,
com baixa disponibilidade de nutrientes, com altos níveis de alumínio
trocável e grande capacidade de fixação de fósforo, ou seja, são solos muito
intemperizados. Em virtude da baixa disponibilidade de nutrientes,
dependem da atividade biológica par a ciclar os nutrientes. Para isto são
necessárias entradas constantes de material orgânico no solo.
A necessidade de se conhecer a situação presente do solo, para
manejo adequado, tanto para a manutenção da vegetação nativa, quanto
para maior aproveitamen to do substrato (solo) em determinado uso, tem
como resultado a economia ao homem e a própria natureza, evitando
tomadas de decisões errôneas na utilização dos recursos naturais.
Conhecer a dinâmica do solo sob floresta é de grande importância
para o entendimento das alterações nos atributos químicos , posteriormente
à retirada da vegetação por queimadas ou práticas antrópicas. Nessas
áreas, após o desmatamento, o decréscimo do teor de material orgânico no
2
solo acontece de modo acentuado, principalmente, em solos submetidos a
cultivos por determinados anos onde a taxa de adição de matéria orgânica
nesses sistemas passa a ser igual à taxa de decomposição, pois o retorno
do material orgânico constitui -se requisito indispensável para a fertilidade
nessas áreas.
Grande parte dos remanescentes florestais que compõe hoje o cerrado
de Mato Grosso podem ser considerados como secundários capoeiras e
capoeirões, regenerados após algum tipo de perturbação, geralme nte
relacionado à agricultura e /ou pecuária. A produção de serrapilheira nesses
sistemas constitui um dos processos fundamentais para a recuperação do
status florestal, bem como para a fertilidade natural dos mesmos .
Com o avanço da fronteira agrícola em nosso estado, a importância
do conhecimento da fertilidade do solo denota solução para o uso id eal da
terra, pois assim ter-se-á padrões para tomadas de decisões referentes ao
uso do recurso solo e questionar seus potenciais agrícolas.
A identificação da dinâmica de concentrações dos nutrientes em
profundidade, em condições naturais, revela a contribuição advinda do
material de origem e da adição pela decomposição dos detritos , tanto
vegetais quanto animais, com isto a fertilidade do solo está ligada à
quantidade de matéria orgânica depositada ao solo.
Diante desse contexto, o objetivo da pesquisa foi avaliar algu ns
atributos químicos em solo sob floresta nativa e capoeira, bem como a
dinâmica desses no perfil do solo, nas estações seca e chuvosa.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Fertilidade em solos florestais
Os solos florestais nas regiões tropicais são, normalmente, ácidos e
de baixa fertilidade, possuindo um potencial relativamente alto de lixiviação
de nutrientes. A alta produção de fit omassa dessas florestas e sua
manutenção exigem ele vadas quantidades de nutrientes, sendo que o
acúmulo e a decomposição da serrapilheira podem servir de indicadores
entre diferentes ecossistemas, em especial no que tange a disponibilidade
de nutrientes às plantas (Gama Rodrigues e Barros, 2002).
Das variáveis climáticas, a precipitação e a temperatura são as que
exercem maiores influencia s na formação de serrapilheira. Portanto , pode-se
concluir que o tipo de vegetação e as condições ambientais são fatores
determinantes da quantidade e qualidade do material que cai a o solo,
determinando a heterogeneidade e a taxa de decomposição do material
depositado na superfície (Correia e Andrade, 1999; Moreira e Siqueira,
2002).
Carpanezzi (1980) citou dois fatores responsáveis pelos teores de
nutrientes de materiais orgânicos depositado no solo: as características de
fertilidade química dos solos e as particularidades de nutrição mineral das
espécies envolvidas, a lém da influência do regime de chuvas. Dessa forma,
4
dentro de certos limites, as concentrações de nutrientes em tecidos vegetais
vivos estão relacionadas diretamente aos teores de nutrientes do solo.
Segundo Hardy (1978), as florestas não desenvolvem sua
exuberância a partir do m aterial matriz formador do solo e, sim, por meio da
decomposição de detritos orgânicos. Esta afirmativa está de acordo com os
resultados apresentados por Jordan et al. (1980), onde a entrada de
nutrientes no sistema (flores ta) através do dossel é maior que a produção de
nutrientes a partir do material matriz d o solo e subsolo.
De acordo com Pritchtett (1987) em sistemas florestais podem ser
esquematizadas duas formas de ciclos de nutrientes: um externo e outro
interno. No ciclo externo (geoquímico) inclui as formas de transferências de
nutrientes para dentro e para fo ra do ecossistema florestal; e n o interno
(ciclo biológico) que abrange apenas a ciclagem interna de nutrientes no
ecossistema florestal. Este ciclo, contudo, pode ainda ser subdividido em
duas partes; o ciclo bioquímico que se refere à movimentação dos nutrientes
dentro da própria árvore e o ciclo biogeoquímico que abrange a ciclagem
dos nutrientes entre o solo e a biomassa arbórea.
Segundo o mesmo autor, as principais formas de entrada de
nutrientes nos ecossistemas ocorrem por meio da precipitação atmosférica,
do intemperismo da rocha matriz e da adubação. Quanto à saída de
nutrientes, podem-se citar a erosão, lixiviação e exportação maciça de
nutrientes pela exploração da floresta. A remoção de nutrientes do sítio, em
função da exploração florestal, deve -se primeiramente à exportação dos
nutrientes contidos na biomassa arbórea e é proporcional à quantidade de
fitomassa exportada.
A floresta, quando em equilíbrio , reduz ao mínimo a saída de
nutrientes do ecossistema, por mei o da interação do solo com a vegetação.
Dessa forma, o solo mantém sempre o mesmo nível de fertilidade, ou até
melhora suas características ao longo do tempo, quando não entra em
contato com queimadas. A floresta não perturbada, de forma geral,
apresenta uma grande estabilidade, ou seja, os nutrientes int roduzidos no
5
ecossistema por meio da chuva e intemperismo estão em equilíbrio com os
nutrientes perdidos para os rios e o lençol freático (Poggiani, 1981).
Nas últimas décadas os processos de conversão de florestas naturais
para outras formas de uso e cobertura do solo se intensificaram. Nesse
processo, a prática mais comum é a utilização do fogo, na qual, inicialmente,
as florestas são cortadas e queimadas para conversão em áreas destinadas
a fins agrícolas. O emprego desta técnica leva a grande perda de nutrientes,
principalmente carbono, nitrogênio e cálcio, transformando uma parte dos
estoques orgânicos em cinzas (Kauffman, 1998). Para Bigelow (2004), essa
prática também faz com que grande quantidade dos nutrientes seja
rapidamente perdida por lixiviação, uma vez que o solo está desprotegido de
vegetação.
2.2 Matéria Orgânica do Solo (MOS)
O reconhecimento da importância da matéria orgânica do solo (MOS)
é tão antigo quanto à agricultura, pois se trata de um dos componentes mais
importantes para que o solo exerça plenamente suas funções dentro de um
ecossistema, tendo estreita relação com praticamente todos os atributos do
solo, inclusive sua capacidade de fornecer nutrientes. Em regiões tropicais, a
atenção para a MOS cresceu na medida em que o uso de técnicas de
mobilização intensa do solo redundou em diminuição gradativa de seu teor
e, conseqüentemente, em dimi nuição da qualidade do solo (Bayer e
Mielniczuck, 1999).
Conforme o mesmo autor, a matéria orgânica do solo é resultante da
decomposição de resíduos de origem animal e vegetal. Ess es resíduos ao
serem depositados são submetidos à decomposição parcial pela mesofauna
e posteriormente, ação decompositora dos microrganismos , onde parte do
carbono presente nos resíduos é liberada para a atmosfera como CO
2
e o
restante compõem parte da matéria orgânica do solo . A decomposição de
raízes e a deposição da liteira são as principais vias de ingresso de matéria
orgânica ao solo (Boddey et al., 1993).
6
Segundo Buckman et al. (1976), a MOS representa uma acumulação
de resíduos animais e vegetais parcialmente decompostos e novamente
sintetizados. Tal material encontra -se num estado de decomposição ativa,
submetidos aos ataques de micro rganismos do solo, incluindo grande
variedade de seres vivos, desde bactérias, fungos até protozoários,
nematóides, ácaros e anelídeos.
O teor de MOS é resultado do balanço entre processos de adição de
material orgânico (restos de plantas, animais, fezes, etc.) e perda
(decomposição desses materiais pelos microrganismos). Nas condições de
clima tropical (temperaturas elevadas e umidade abundante), como na maior
parte do Brasil, é grande a produção de biomassa (elevada adição), mas a
velocidade de mineralização da MOS também é elevada ( Tomé Jr, 1999).
A transformação da MOS em resíduos orgânicos ocorre através de
dois processos fundamentais: a mineralização e a humificação. A
mineralização refere-se à formação de compostos minerais, em geral
solúveis (fosfatos, sulfatos, nitratos, etc.) ou gasosos (CO
2
, e NH
3
), pela
ação de microrganismos. A mineralização produz o desaparecimento total da
matéria orgânica do solo (Demétrio, 1988).
A humificação decorre de um processo em que a matéria orgânica
fresca é subdividida mecanicamente ou é enter rada nos horizontes minerais
pela atividade de animais que habitam o solo, sendo rapidamente
transformada pelos micr organismos do solo em compostos intermediários de
moléculas pequenas e, com freqüência, solúveis (Borges, 1993). Assim ,
pode-se dizer que é o constituinte que mel hor reflete as interações entre
solo-planta (Pereira, 1998).
A decomposição de resíduos provenientes da fitomassa e da
zoomassa do solo constitui um processo biológico básico, no qual o carbono
é reciclado para a atmosfera na forma de CO
2
; o nitrogênio pode se tornar
disponível como NH
4
+
e NO
3
-
e outros elementos como P, S e vários
micronutrientes, podem se transformar em formas requeridas pelas plantas
superiores. Nesse processo parte dos nutrientes é assimilada e armazenada
pelos microrganismos. Contudo, essa mineralização não é completa, pois
7
grande parte dos compostos orgânicos é modificada pelos microrganismos,
formando complexos resistentes formadores da fração humificada do solo
(Orjuela, 1989).
De modo geral, a decomposição da matéria orgânica pode ser
dividida em três processos básicos que ocorrem simultaneamente: lixiviação
(retirada de material solúvel pela ação da água da chuva), intemperismo
(ruptura mecânica dos detritos) e ação biológica (fragmentação gradual e
oxidação dos detritos pelos organismos vivos); esses processos iniciam -se
quando o tecido vegetal se forma e continuam por toda sua vida (Haag,
1985).
Nos solos tropicais, a matéria orgânica se concentra na superfície (0 -
10 cm), sendo responsável pela maior capacid ade de retenção de nutrientes
e acumulação de água, em razão de sua elevada atividade coloidal; favorece
a agregação das partículas; condiciona maior porosidade e promove
condições adequadas às atividades biológicas, conservando assim o ciclo da
matéria orgânica em contínuo desenvolvimento (Pereira, 1998).
Nesses solos, o teor de matéria orgânica é considerado baixo, devido
às altas taxas de temperatura e elevada taxa de decomposição que é de 5 a
10 vezes maior comparada com solos das regiões temperadas (S anchez,
1981). Igue (1983) ressaltou que em condições onde há incidência direta da
radiação solar, o efeito na decomposição de matéria orgânica é marcante, e
muito mais intenso quando comparado a locais que recebem sombreamento.
A distribuição da matéria orgânica no perfil do solo depende ,
principalmente, do modo pelo qual o material orgânico é adicionado. Em
solos de floresta, por exemplo, a maior quantidade de matéria orgânica se
encontra na superfície, porque a contribuição do líter é maior que a das
raízes; além disso, uma proporção razoável destas raízes se localizam
superficialmente. Neste caso, o teor de matéria orgânica decresce
bruscamente da camada superficial para a camada imediatamente abaixo
(Mello et al., 1989). De acordo com Tomé Jr (1999) o teor de MOS sempre
diminui com a profundidade.
8
Millar et al. (1971), em pesquisas realizadas em áreas de pastagem e
florestas, constataram que em perfis de solos com pastagem o teor de
matéria orgânica é maior. Ess e fato pode estar relacionado com as
diferenças existentes no cre scimento das plantas e a forma como seus
resíduos são incorporados ao solo, devido às raí zes das espécies
forrageiras serem, geralmente, profundas e de vida curta, o que de certa
forma possibilita um maior acúmulo de matéria orgânica no perfil do solo.
A substituição da floresta por outro tipo de uso do solo pode levar a
perdas significativas nos estoques de MOS, principalmente da sua fração
lábil. O sistema de manejo utilizado tem grande influência na dinâmica da
MOS, alterando as entradas e saídas de matéria orgânica e nutriente s para
o sistema (Roscoe e Buurman, 2003).
A importância da matéria orgânica do solo aumenta em ecossistema
de floresta tropical, que apresentam solos com baixa concentração em
nutrientes e onde a vegetação d epende em grande parte da reciclagem de
nutrientes contidos nos detritos vegetais (Herrera et al., 1978).
A destruição ou perturbação de um ecossistema interrompe os ciclos
biológicos que mantém o equilíbrio entre as espécies e o meio. Assim, a
sustentabilidade do sistema é de responsabilidade da matéria orgânica, que
desempenha importante papel na reciclagem de nutrientes, no
tamponamento do solo contra alterações bruscas de pH, na manutenção da
estrutura e na adsorção e armazenamento de água (Resck et al. , 1992).
2.3 Fósforo (P)
A grande maioria dos solos tropicais apresenta elevada capacidade
de adsorção/precipitação de fósforo e baixos teores desse nutriente em
formas disponíveis. Quando uma fonte solúvel de fósforo é adicionada ao
solo, na forma de s olução, particularmente para solos de regiões tropicais,
mais de 90% do aplicado é adsorvido/precipitado na primeira hora de
contato com o solo. Sendo que , com o passar do tempo, a continuidade da
reação leva à fixação do fósforo (Gonçalves, 1988), ou seja , à passagem da
9
forma lábil para não -lábil, tornando-o em curto prazo “indisponível” às
plantas, nesse sentido, o fósforo é um dos elementos mais limitantes à
produção das culturas nesses solos (Novais e Smyth, 1999).
A adsorção de P pode ser diminuída n a maioria dos casos, pela
calagem, pois, com o aumento do pH, a carga superficial do plano de
adsorção torna-se cada vez mais negativa, aumentando a repulsão entre
esta superfície e o ânion fosfato. Por outro lado, a calagem pode não afetar
o mecanismo de ad sorção de fosfato, pois, mesmo que a superfície
adsorvente apresente balanço de cargas predominantemente negativo, a
valores de pH mais elevados, haverá cátions ligados a esta superfície,
permitindo a atração inicial e a posterior troca de ligantes, reação por meio
da qual se dá a adsorção de fosfato. Além disso, valores de pH mais
elevados, ocorre predominância de HPO
4
2-
na solução do solo, sendo esta a
forma preferencialmente adsorvida (Novais e Smyth, 1999).
Outra forma de diminuir a adsorção/precipitaçã o de P pelo solo, é
relatada em alguns trabalhos, onde descrevem que a matéria orgânica
aumenta a disponibilidade desse nutriente às plantas (Silva et al., 1997 e
Bhatti et al., 1998).
Traina et al. (1986) concluíram que os ácidos orgânicos são capazes
de solubilizar fosfatos de ferro e alumínio, reduzir a precipitação de fosfatos
por íons Fe e Al e diminuir a adsorção de P por oxidróxidos de ferro e de
alumínio. Para Bradley e Sieling (1953) , essas substâncias orgânicas, que
existem no solo como resultado da decomposição de resíduos de plantas e
animais pode formar complexos organo -metálicos estáveis com íons Fe e Al
em várias faixas de pH, diminuindo a precipitação de fósforo.
Para Torrent (1993) e Bhatti et al. (1998), o solo pode adsorver ácidos
orgânicos com grande energia e estes competem com o fosfato pelos
mesmos sítios de adsorção. Assim, com menor adsorção de fósforo pelo
solo, há um aumento na disponibilidade desse nutriente às plantas.
Hue (1991) observou que o ácido málico, com um grupo OH e do is
COOH, foi mais efetivo em reduzir a adsorção de P pelo solo que o ácido
acético, com apenas um COOH. Portanto, moléculas com maior número de
10
grupos funcionais, como OH e COOH, são mais efetivas na compe tição
pelos sítios de adsorção o que aquelas de men or número. Além disso, o
oxalato pode promover a dessorção do fosfato, sendo esta dessorção maior
quando adiciona-se matéria orgânica em conjunto com o oxalato,
demonstrando que outros compostos orgânicos podem, também, estar
envolvidos nesse processo (Bha tti et al., 1998).
De acordo com a literatura (Borggaard et. al., 2005; Hinsinger, 2001),
anions orgânicos podem afetar a adsorção de fosfato por cinco diferentes
mecanismos: (1) competição pelos sítios de adsorção, (2) dissolução dos
adsorventes, (3) troca da carga de superfície dos adsorventes, (4) criação de
novos sítios de adsorção por meio dos íons metálicos como Al
3+
e Fe
3+
(Giesler et al., 2005).
O fósforo (P) encontra -se no solo em diversos tipos de ligações
químicas, principalmente, em compostos d e ferro, alumínio, cálcio e matéria
orgânica (Raij e Feitosa, 1980). Estas formas de fósforo existem na
dependência do pH do solo, dos produtos de solubilidade dos fosfatos, dos
cátions presentes nos solos e do grau de intemperização (Vasconcelos et al.,
1975). As formas inorgânicas de fósforo mais conhecidas em solos ácidos
são as de fósforo ligado ao ferro e ao alumínio.
Com a adição de matéria orgânica ao solo pode -se reduzir a
adsorção/precipitação de fosfato pelo solo devido à liberação de ácidos
orgânicos. Estes ácidos podem competir pelos sítios de adsorção de fósforo
no solo (óxidos de Fe e Al, teor e tipo de argila) ou podem formar compostos
com o P na solução do solo ou, ainda, complexar o alumínio e o ferro que
fixam (adsorvem) o fósforo (Andrade et al., 2003).
No sistema de plantio direto, ocorre o aumento de matéria orgânica
nos horizontes superficiais, em decorrência da deposição de palhada,
decrescendo com a profundidade. Sabendo que as principais características
que influem na adsorção de P é a matéria orgânica (Gonçalves et al., 1985),
a qual interage com os óxidos de Al e Fe resultando em redução dos sítios
de fixação, por causa do recobrimento da superfície desses óxidos por
moléculas de ácidos húmicos, acético e málico, ou pela formação de
11
compostos na solução do solo. Desse modo, ocorre uma tendência de
menor fixação e, portanto, maior aproveitamento pela planta do P oriundo da
adubação fosfatada, porém esse efeito, é temporário (Afif et al., 1995;
Andrade et al., 2003).
Dentre os macronutrientes, o fósforo é o exigido em menores
quantidades pelas plantas. Todavia, trata -se do nutriente aplicado em
maiores quantidades em adubação no Brasil (Malavolta, 1980), pois esse
fato relaciona-se com a baixa disponibilidade de fósforo nos solos do Bra sil
e, como também, com a forte tendência do fósforo aplicado ao solo de reagir
com componentes dos mesmos para formar compostos de baixa
solubilidade (Vale et al., 1997).
O fósforo movimenta -se muito pouco na maioria dos solos,
geralmente permanece onde é colocado pela intemperização dos minerais.
Quase todo o fósforo se movimenta no solo por difusão, um processo lento e
de pouca amplitude, que depende da umidade do solo, onde as c ondições
de seca reduzem drasticamente a difusão (Lopes, 1998).
Segundo Tisdale e Nelson (1966), os teores de fósforo ocorre m quase
todo em formas lábil ou não lábil, como no húmus, ou fixado a colóides
minerais. De acordo com Cantarella (1992), as práticas agrícolas
conservacionistas aumentam os teores de matéria orgânica no solo e,
consequentemente, a fração orgânica do fósforo, tornando -o disponível às
plantas.
Como a mobilidade do fósforo é mínima, suas perdas por lixiviação
são desprezíveis (praticamente nulas), apresentando reações típicas de
adsorção e precipitação com m inerais da fração argila , principalmente
adsorção, e com íons na solução do solo (precipitação), que levam a sua
imobilidade e consequentemente ao seu característico efeito residual (Bahia
e Braga, 1975).
Segundo estes mesmos autores, o fósforo inorgânico nos solos é
muito maior que o fósforo orgânico, este último representando de 20 a 70%
do fosfato total da camada arável. Os solos podem apresentar de 100 a
2.500 kg ha
-1
de fósforo total, na camada arável. Todavia, qualquer que seja
12
a natureza do solo, a co ncentração de fósforo em solução é extremamente
baixa, normalmente, entre 0,1 e 1,0 kg ha
-1
, dado a elevada tendência de
remoção do fósforo da solução, tanto por precipitação quanto por adsorção.
De acordo com Malavolta (1980), a disponibilidade máxima de fósforo
acontece quando o pH está em torno de 6,5; valores mais baixos favorecem
a formação de fosfatos de Fe e de Al de baixa disponibilidade. A ele vação do
pH, por sua vez, ocasiona à precipitação do P (solução) como fosfatos de
cálcio de menor disponibi lidade.
2.4 Potássio (K)
O potássio é o segundo nutriente mineral requerido em maior
quantidade pelas espécies vegetais, depois do N, e tem alta mobilidade na
planta, em qualquer concentração, seja dentro da célula, no tecido vegetal,
no xilema ou no floema. Esse nutriente não é metabolizado na planta e
forma ligações com moléculas orgânicas de fácil reversibilidade, além de ser
o íon mais abundante nas células vegetais (Marschner, 1995). Assim, as
quantidades de K na parte aérea de plantas de cobertur a podem constituir
uma fonte expressiva do nutriente para culturas subseqüentes, no sistema
de semeadura direta; e a mineralização do K da palha, depositada na
superfície do solo, pode ser relativamente rápida, pois esse nutriente
permanece quase que total mente na forma iônica, dentro do tecido vegetal.
O potássio do solo, por sua vez, é formado pelo K da solução, o K
trocável, o K não trocável (fixado) e o K est rutural e o suprimento de K à s
plantas advém da solução e dos sítios de troca dos colóides do s olo, que
estão em equilíbrio com o K não trocável e com o K e strutural dos minerais
(Sparks e Huang, 1985).
O teor de potássio na litosfera até a profundidade de 16 km , é 2,58%,
ocorrendo com maior concentração nas rochas ígneas (3,13% K
2
O) e nos
xistos (3,24% K
2
O) e, em concentrações menores, nos arenitos (1,31% K
2
O)
e calcários (0,33% K
2
O). No solo, varia de acordo com o material de que
13
este se originou, com as perdas que porventura tenha sofrido e com as
adições efetuadas (Clarke, 1924).
No solo o potássio ocorre sob diversas formas:
a) Potássio solúvel: corresponde ao potássio que se libertou da atração
exercida pela superfície dos colóides e passou a solução na forma
iônica (Melo, 1996).
b) Potássio trocável: é definido como o potássio que está adsorvido a os
colóides do solo e que é deslocado por soluções de sais neutros em
um tempo relativamente curto. Em solos minerais, estes, geralmente
representam menos de 1% do potássio total, sendo que os solos
arenosos, via de regra, são mais pobres que os argilosos devido a
intemperização menos intensa, a menor capacidade de troca e a
maior lavagem, além do que normalmente contém menores
quantidades de minerais potássicos primários (Sparks e Huang,
1985).
c) Potássio fixado: diz-se que o potássio do solo está fixado qua ndo ele
se torna tão firmemente unido à fração mineral e principalmente a
argila que não é imediatamente deslocado por soluções de sais
neutros (Melo, 1996).
d) Potássio na matéria orgânica: a matéria orgânica adicionada ao solo
contém certa quantidade de pot ássio, que a ela se liga de maneira
pouco enérgica. Uma porção importante (2/3) é solúvel diretamente
em água e pode ser mobilizada rapidamente. O restante é liberado
em conseqüência da mineralização microbiana. O teor de potássio
ligado à fração orgânica é variável e depende principalmente do teor e
da qualidade da matéria orgânica (Sparks e Huang, 1985).
O potássio faz parte de um grupo denominado de elementos nobres
da adubação, sendo muito comum na natureza, embora não ocorra de forma
elementar. Como resultado da mineralização da matéria orgânica, embora o
elemento não entre em combinações orgânicas na planta, aparece no solo
em formas assimiláveis, que se perdeu mais facilmente. No solo participa de
inúmeros processos que lhe resultam em maior ou menor disponibilidade,
14
compreendendo facilmente a importância de se conhecer bem o dinamismo
do potássio no solo (Malavolta, 1980).
No húmus, o K encontra -se quase totalmente sob a forma trocável, ou
seja, adsorvidos as cargas negativas dos colóides orgânicos. Devido essa
condição, o K é facilmente perdido pelas folhas e raízes. A água da chuva,
por exemplo, pode arrastar apreciável quantidade de K da parte aérea até o
solo, principalmente nos estágios finais do ciclo da planta (Braga, 1996).
Isto quer dizer que, conforme o mesmo autor, ação da água das
chuvas, independentemente da decomposição da matéria orgânica, pode
constituir um fator importante na lixiviação de nutrientes de restos vegetais.
O potássio existente na matéria orgânica do solo, resíduos fresc os ou
humificados de plantas, animais e micr organismos, representam teor
variável por vários motivos: a quantidade dessa fração oscila largamente em
função da área considerada; a quantidade de matéria orgânica, por outro
lado, pode ser bastante diversa. Co m a mineralização da matéria orgânica
pela atividade microbiana o potássio é liberado passando para as formas
solúveis ou trocáveis, podendo ser aproveitado pelas plantas (Miyasaka e
Okamoto, 1992).
Ao estudar a disponibilidade do potássio na solução do s olo, Braga
(1996) verificou que essa depende da atividade do mesmo no meio, sem
esquecer que a atividade desse elemento está relacionada com a atividade
de outros cátions entre eles o cálcio e magnésio.
Ao analisar as formas de potássio presentes no sistem a solo-água-
planta, Uriu et al. (1997), constataram que esses se mantêm em equilíbrio
com o complexo de troca de íons no solo. Assim, quando as plantas
absorvem potássio, decresce o nível de K na forma solúvel e a forma
trocável movimenta em direção a solução do solo, restabelecendo -se o
equilíbrio.
O potássio do solo pode ser lixiviado, adsorvido pelo solo ou
absorvido pela planta. Alguns dos fatores que influenciam no movimento do
potássio no solo são o pH do solo, a umidade e a absorção pela planta. A
habilidade em reter o potássio aplicado é dependente da capacidade de
15
troca de cátions do solo; assim, a quantidade de argila e matéria orgânica no
solo influencia fortemente no grau de lixiviação (Sparks e Huang, 1985).
2.5 Cálcio (Ca) + Magnésio (Mg)
O cálcio (Ca) é um macronutriente de ocorrência generalizada na
natureza e é um dos elementos mais utilizados na agricultura,
principalmente, como constituinte de corretivos e adubos. Por seus múltiplos
efeitos no solo o Ca, estimula o desenvolvimento vegeta l, contribuindo para
maior retorno de matéria orgânica, o que melhora ainda mais as condições
físicas e biológicas do terreno (Mello, 1984).
As quantidades totais de cálcio (Ca) no solo variam de menos de
0,1% a mais de 25%. Os solos originários de rochas calcárias contêm os
maiores níveis desse nutriente. Os solos orgânicos recentemente drenados,
geralmente, contêm muito cálcio e apresentam v alores de pH extremamente
baixo, sendo que os solos argilosos geralmente possuem mais cálcio que os
solos arenosos (Lopes, 1998).
As principais formas de ocorrência de Ca no solo são os minerais
primários (silicatos); os carbonatos de cálcio e os sulfatos de cálcio ou
gesso. O Ca trocável é constituído pelos íons Ca
2+
adsorvidos aos colóides
do solo, sendo disponível às plantas, embora essa disponibilidade varie com
o tipo de colóide. O Ca solúvel é a fração constituída pelos íons de Ca
2+
dissolvidos na solução do solo. Quantidades variáveis de Ca ocorrem ainda
como parte integrante da MOS, seja nos resíduos recém -incorporados, seja
no húmus, seja na matéria orgânica em decomposição (Mello, 1984).
Segundo dados do mesmo autor, nos solos neutros ou próximos da
neutralidade, o Ca é o cátion que predomina quantitativamente entre as
bases trocáveis. Isso acontece mesmo em muitos solos ácidos. Nestes, o Ca
desempenha papel importante no controle do pH. Contudo, ele é lavado em
grandes quantidades pelas águas de percolação, sendo substituído,
principalmente, por íons H
+
sobre partículas coloidais que, em conseqüência,
vão se tornando ácidas.
16
De acordo com Brinkmann et al. (1973) , as principais fontes de cálcio
solúvel em áreas de florestas se originam da decomposição da serrapilheira
e da transprecipitação. Cerca de 99% do cálcio estocado na biomassa acima
do solo retorna via reciclagem de serrapilheira que ocorre principalmente
durante a estação úmida (Campo et al., 2000), sendo equivalente a uma
entrada de 37 Kg ha
-1
de Ca (Luizão, 1989).
A remoção do Ca pode se dar por meio a lixiviação, erosão e perdas
por colheitas. As quantidades retiradas por lixiviação depende m de vários
fatores, como precipitação pluviométrica, teores de Ca solúvel e trocável,
textura do solo, CTC entre outras variáveis. As perdas por erosão também
dependem de muitos fatores: precipitação pluviométri ca, declividade,
estrutura do solo, práticas conservacionistas, etc. As quantidades de cálcio
exportadas pelas colheitas dependem do teor do elemento nas mesmas e da
grandeza delas (Mello, 1984).
Ao estudar a percolação de alguns cátions no solo, Neptune, et al.
(1993), verificaram que elementos trocáveis (Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
) foram perdidos
por percolação. Do mesmo modo , observou que as perdas de cálcio,
magnésio e potássio foram sempre superiores no solo argiloso e nas
camadas superficiais, provavelmente, em função da maior fertilidade inicial
deste solo e das maiores quantidades adicionadas no caso do Ca
2+
e do
Mg
2+
. No solo de textura média, os cátions totais perdidos foram mais
baixos.
O magnésio (Mg) constitui cer ca de 2,68% da crosta terrestre, sendo
que no solo, o teor depende, até certo ponto, da textura, da lixiviação, do
teor no material original, da remoção pelas colheitas e da erosão.
Os minerais de ocorrência mais generalizada nos solos e que contêm
Mg são os silicatos: hornblenda, augita, olivina , talco, serpentina, clorita,
biotita e outros. O Mg aparece também como constituinte da rede cristalina
de algumas argilas, fixado, de modo semelhante ao K+, e na matéria
orgânica. Ocorre também como íon Mg
2+
adsorvido à fração coloidal (Mg
trocável), numa proporção que varia de um modo geral, entre 5 e 10% do
teor total. Além das formas referidas o Mg ocorre dissolvido na solução do
17
solo e na MOS. É um nutriente que é absorvido pelas plantas como íon
bivalente Mg
2+
da solução do solo e trocável (Mello, 19 84).
Este mesmo autor complementou , ainda, que de um modo geral, o Mg
é adicionado ao solo via fertilizantes e restos de cultura , onde suas perdas
se dão por remoção pelas colheitas, lixiviação e erosão. As quantidades de
nutrientes que deixam o terreno, removidas pelas colheitas, são apenas
aquelas que saem com o produto colhido. As perdas por lixiviação
dependem de vários fatores, estando entre eles a permeabilidade do solo,
CTC, teores de Mg trocável e solúvel, pH (as perdas aumentam com a
acidez), adubações que baixam o pH e uso de adubos que contêm
elementos que desloca o Mg. As perdas por erosão dependem da
intensidade desta, da riqueza do solo em Mg, da declividade entre outros
fatores.
Os solos geralmente contêm menos Mg do que Ca, porque o Mg é
mais solúvel e sujeito à maior lixiviação. Além disso, o material de origem
contém em geral, menos magnésio do que cálcio. Embora a maioria dos
solos contenham magnésio suficiente para suprir o crescimento e
desenvolvimento das plantas, podem ocorrer deficiê ncias, mais
frequentemente em solos arenosos, ácidos, formados sob condições de
elevado índice pluviométrico. As deficiências também podem ocorrer em
solos calcários onde a água de irrigação contém altos níveis de bicarbonato,
ou ainda em solos alcalinos ( Lopes, 1998).
O teor de magnésio da matéria orgânica do solo deve ser em torno de
10 vezes menor que o de potássio. É possível que este seja mais sujeito a
lavagem que o cálcio, porém menos que o potássio. Uma proporção
relativamente grande do Mg dos rest os vegetais incorporados, que darão
origem ao húmus, está presente na clorofila (Malavolta, 1976).
Em estudos realizados por Paiva Neto et al. (1951) foi observado que ,
de maneira geral, os teores de magnésio encontrados nos subsolos são
menores que os na superfície, esses mesmos resultados foram obtidos por
Fassbender (1975), em pesquisas semelhantes.
18
2.6 pH
De acordo com Tomé Jr (1997) , o pH é um índice que fornece o grau
de acidez ou alcalinidade de um extrato aquoso do solo , pois trata-se de um
índice cujo no caso de solos é utilizado como indicativo das condições gerais
de fertilidade do solo , sendo sua importância mais qualitativa do que
quantitativa. A determinação do pH refere -se aos íons H
+
presentes na
solução do solo e está estreitamente liga do à acidez ativa podendo ser
considerados como sinônimos.
Esse mesmo autor, complementa que a denominação comumente
utilizada de “pH do solo” não é correta, pois o termo pH se aplica as
soluções, porém não seria correto se dizer “pH da solução do solo”, haja
vista que o extrato de solo no qual se mede a acidez ativa é diferente da
solução do solo. A denominação correta seria “pH de um extrato aquoso do
solo”, entretanto o uso consagrou a expressão “pH do solo”.
O conceito de pH foi introduzido para repres entar a atividade dos íons
H
+
, sendo expresso por:
pH = -log (H
+
)= log 1/(H
+
)
Em levantamento realizado por Coelho e Verlengia (1973) foi
observado que 92,4% da área cultivada com pH menor que 5,0 apresentou
teor de matéria orgânica superior a 1,5%, sendo que 74,3% (dos 92,4%)
revelou teor maior que 2,5% . Nas áreas de pH maior que 6,0; 81,4% dos
solos apresentaram teor de matéria orgânica menor que 1,5%. Este
resultado foi atribuído às condições adequadas para decomposição de
matéria orgânica.
Este mesmo levantamento evidenciou que existe uma relação entre
pH do solo e o seu teor em bases trocáveis, indicando que quanto maior o
seu pH, maior será o seu conteúdo em bases trocáveis. Em solos de pH
acima de 5,0 o teor de cálcio e magnésio é superior a 3 mg/10 0g de solo.
A mudança do valor de pH é também atribuída a mineralização da
matéria orgânica que provoca um aumento na mineralização dos nutrientes
e, consequentemente, a elevação do pH do solo (Burns, 1967).
19
De acordo com Tomé Jr (1997) , em condições naturais, o pH aumenta
à medida que se aprofunda no solo. Essa regra é bem estável e, em solos
ácidos, pode esperar que o valor de pH aumente nas camadas mais baixas
em comparação com as camadas superiores .
2.7 Alumínio (Al)
O alumínio é um dos elementos mais abundantes no solo,
compreendendo aproximadamente 7,1% em peso da crosta terrestre.
Durante o intemperismo, o Al é liberado dos miner ais primários e precipitado
com minerais secundários, sendo mais comuns os aluminos silicatos. Nos
solos, como a perda de sílica é muito mais intensa, o Al acaba se
acumulando e precipitando como óxidos e hidróxid os, além de tornar-se um
importante íon trocável (Lindsay, 1979). Na fase sólida, aliado à
predominância nos minerais alumino ssilicatos e demais minerais argila, o Al
é encontrado ainda como íon trocável, adsorvido ou precipitado, componente
de compostos hidroxilados complexos e associações organo minerais
(Soom, 1993).
Geralmente, ação antrópica diminui os teores de matéria orgânica do
solo pelo desbalanço entre ganhos e perdas, principalmente, pelo aumento
nas taxas de decomposição (Kaminsk et al., 2000).
Durante o processo de decomposição dos resíduos animais e
vegetais pelos microrganismos do solo, são produzidos vários ácidos
orgânicos como lático, acético, cítrico, malêico, oxálico, tartárico e succínico.
Esses ácidos participam de reações importantes no solo, como complexação
e associação com metais alterando sua mobilidade e solubilidade, adsorção
e tamponamento do pH (Meurer, 2004). A formação de complexo s de
alumínio com os ácidos orgânicos presentes na matéria orgânica do solo
pode constituir-se em uma estratégia de proteção dos sítios extracelulares
das raízes sensíveis a toxicidade do alumínio.
Segundo este mesmo autor, a matéria orgânica do solo apre senta alta
afinidade pelo íon alumínio, formando com ele complexos de esfera -interna.
20
Assim, sistemas de manejo que mantêm grande quantidade de resíduos na
superfície do solo, como no sistema plantio direto, a matéria orgânica pode
ser uma forma de imobili zação do alumínio da solução do solo, pelo menos
temporariamente. À medida que aumentam as quantidades de resíduos
orgânicos no solo, maior é a quantidade de alumínio complexado, tanto na
fase sólida como na solução do solo, devido à presença de substância s
orgânicas solúveis.
A presença de concentrações micromolares de Al
3+
na solução do
solo pode inibir o crescimento radicular das plantas, o que prejudica a
absorção de água e nutrientes e, consequentemente a produção das
culturas (Hue e Licudine, 1999).
A acidez dos solos inibe o crescimento das plantas em muitas partes
do mundo, como resultado da combinação de fatores que incluem a toxidez
por alumínio, manganês e hidrogênio, além da deficiência de nutrientes,
particularmente, cálcio, magnésio, fósforo e molibdênio (Wright, 1989).
Porém, em valores de pH menores que 5,0 o Al, normalmente, é
considerado o principal fa tor limitante (Foy, 1988), pois 40% da superfície
agrícola do mundo tem sua produção restringida pelo Al (Ma et al., 2001).
A alta concentração de Al, o baixo pH e os baixos teores de cálcio e
magnésio são características comuns na maioria dos solos b rasileiros
(Quaggio, 2002), essas c aracterísticas são desfavoráveis ao crescimento
radicular da maioria das culturas, o que limita o pleno aprov eitamento da
água e dos nutrientes (Sousa et al., 1985).
A adição de material orgânico ao solo tem causado diminuição no teor
de Al trocável (Hargrove e Thomas, 1982; Miyasawa et al., 1993), que pode
ser explicada pelo aumento no pH do solo e pela complex ação orgânica do
Al (Miyasawa et al., 1993). Entretanto , essa diminuição pode ser devida à
adsorção específica do Al pelos grupamentos funcionais da matéria
orgânica, formando complexos de esfera interna (Salet, 1998). Em trabalho
correlacionando os teores de matéria orgânica com os de Al trocável, Salet
(1998) observou a diminuição do teor de Al com o aumento dos teores de
matéria orgânica do solo.
21
A habilidade das substâncias húmicas em formar complexos estáveis
com o Al está ligada ao conteúdo de grupos funcionais que contém oxigênio,
como carboxílico, fenólico, enólico, alcoólico, entre outros e, em menor grau
(ligação mais fraca), com grupos que contém Nitrogênio (Vance et al., 1995).
A ligação do Al com os ligantes orgânicos podem ocorrer por pontes d e
água, atração eletrostática, troca de ligantes com apenas um grupo doador e
quelação (mais de um grupo doador). As formas de ligações fortes com o Al
(troca de ligantes e quelação) devem ocorrer predominantemente em
ambientes com altos conteúdos de subst âncias húmicas (Vance et al., 1995).
Verifica-se, portanto, que o comportamento químico do Al depende da
matéria orgânica do solo, cujas frações lábeis e humificadas são afetadas
pelo sistema de manejo (Bayer et al., 1999) e pela composição mineralógica
do solo (Oades et al., 1989). Estes últimos autores salienta ram que
complexos com cátions metálicos em solução, com a superfície de óxidos e
com hidróxidos de ferro e de alumínio , havendo assim uma competição entre
estes e os compostos orgânicos.
Entretanto, a interação entre os compostos orgânicos e os minerais
do solo confere certa proteção contra a decomposição microbiana destes
compostos, o que aumenta sua permanência no ambiente (Bayer et al.,
1999). Com isso, há maior chance de interação dos ligantes orgânicos e os
cátions em solução (Cambri, 2004). Avaliando resíduos de plantas na
mobilização dos cátions do solo, Franchini et al. (2001) observaram que a
incubação dos resíduos por quinze dias reduziu o Al mobilizado devido à
modificação ocorrida no tip o de compostos orgânicos solúveis do extrato
pela ação dos microrganismos.
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização da área
O estudo foi desenvolvido em área de reserva na Fazenda São Paulo
da Serra, no município de Campo Verde – MT, em duas áreas: sob floresta
nativa e capoeira, no período de setembro de 2004 a agosto de 2005. As
coordenadas geográficas do local são 15° 48’ 00’’ de latitude sul e 55° 26’
22’’ de longitude (Fernandes, 2005).
O clima da região é do tipo Aw, segundo a classificação de Köppen,
com precipitação média anual de 1.800 mm, e temperatura média anual de
23°C, sendo caracterizado por clima tropical chuvoso com estação seca no
inverno e chuvosa no outono (Figura 1). O solo da área foi classificado
segundo Embrapa (1997), como Latossolo Vermelho distrófico textura franco
areno argiloso. A vegetação primária está restrita a poucos remanescentes
representada pela Cerrado Arbórea Aberta (Radam Brasil, 1982).
24
Meses
PPT (mm)
°C
PPT
°C
Figura 1. Precipitação pluviométrica e temperaturas médias ocorridas nos
meses de setembro de 2004 a agosto de 2005 em São Vicente da
Serra-MT.
3.2 Caracterização dos ambientes
Os ambientes de floresta nativa e capoeira estão localizados na área
de reserva florestal na fazenda São Paulo da Serra. Estão situadas entre si
a uma distância de aproximadamente 800 metros na mesma posição de
relevo, estando susceptíveis as mesmas perturbações como vento, fogo,
efeito de bordadura, dentre outros. Para efeito de bordadura foram
delimitados 30 metros para cada sistema afastando -se das estradas de
acesso.
A área de floresta nativa nunca fora manejada, a presentando dossel
denso e bem formado sendo seu interior praticamente toda sombreada com
população vegetal de grande porte e bem estruturada, apresentando maior
camada de serrapilheira (Figura 2).
A área de capoeira sofreu, acidentalmente, queimada há mai s de 10
anos e, posteriormente, foi abandonada. Com o abandono esta área vem
sendo paulatinamente, coberta por vegetação nativa (Figura 3). Dos
vestígios remanescentes, devido à queimada, foi verificado, somente,
25
indivíduos de porte arbóreos resistentes à decomposição, onde se observou
vestígios de cinzas na parte central. Fora isto, a vegetação foi recomposta
com altura inferior a floresta, perceptível vis ualmente, pela claridade do sub
bosque em relação à floresta nativa.
Figura 2. Vista parcial da floresta nativa.
Figura 3. Vista parcial da capoeira.
26
3.3 Coleta de solo e delineamento experimental
As coletas foram realizadas nos dois ambientes , em uma área
experimental de um hectare cada. Para determinação da concentração de
nutrientes foram retiradas amostras de solo mensais nas áreas de floresta
nativa e capoeira, sendo que em cada área foram escolhidos cinco pontos
aleatórios, onde foram retiradas amostras na profundidade de 20 cm .
Para a verificação da dinâmica do s nutrientes no perfil do solo foram
retiradas amostras de 20 em 20 cm até à profundidade de um metro, em
cada área, onde foram escolhidos cinco pontos aleatórios totalizando 25
amostras por área. As coletas foram realizadas em dois períodos: seco e
chuvoso do ano. Os instrumentos adotados para a retirada das amostras
foram o trado holand ês, balde plástico e enxada. As amostras foram
acondicionadas em sacolas plásticas, identificadas e encaminhadas ao
laboratório.
O delineamento experimental utilizado na presente pesquisa foi o
inteiramente casualizado, com dois tratamentos e cinco repetições.
3.4 Análise química do solo
As amostras foram levadas ao Laboratório de Solos da Faculdade de
Agronomia e Medicina Veterinária/UFMT, secas ao ar e passadas em
peneira com malha de 2,0 mm de abertura. Para as análises químicas (pH,
P, K, Ca, Mg e Al) foram utilizadas metodologias descritas em Embrapa
(1997).
Na determinação dos valores de pH do solo utilizou -se o extrator
cloreto de cálcio (CaCl
2
) 0,01 mol L
-1
com posterior leitura no peagâmetro.
A extração de P e K foi realizada com a solução Mehlich (duplo -ácido)
e as determinações dos teores de P foram pelo colorímetro mediante adição
da solução de molibdato + Vitamina C. Os teores de K foram determinados
em fotômetro de chama.
27
Os teores de Ca+Mg e Al for am extraídos pelo cloreto de potássio
(KCl) 1 mol L
-1
, e quantificados por meio de titulação 0,0125 mol L
-1
, usando
como indicador o negro de ericromo. Os teores de Al foram determinados via
titulação com solução de NaOH 0,025 mol L
-1
na presença do indica dor
fenolftaleína.
Os teores de matéria orgânica foram determinados pelo método
Wakley e Black modificado por Jackson (1958).
3.5 Análise estatística
Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias
foram comparadas pelo teste de Scott Knott 5%. O programa estatístico
utilizado foi o Sisvar. Para análise estatística dos atributos químicos, no
estudo da fertilidade do solo, foram considerados, somente, os resultados da
camada de 0-20 cm.
Os gráficos da dinâmica dos nutrientes no perfil do solo nos ambientes
avaliados foram confeccionados no Programa Excel.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Matéria orgânica
Os teores de matéria orgânica (M.O) nas áreas avaliadas ,
apresentaram diferenças significativas nos meses de setembro, novembro e
fevereiro (Figura 04), onde os maiores teores foram verificados na ca poeira.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
set/04 out/04 nov/04 dez/04 jan/05 fev/05 mar/05 abr/05 mai/05 jun/05 jul/05 ago/05
Meses
M.O (g kg
-1
)
Floresta
Capoeira
a
b
b
b
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
Figura 4. Teores médios de matéria orgânica (g kg
-1
) na floresta nativa e
capoeira na camada de 20 cm.
*Médias seguidas de letras iguais dentro de cada mês não diferem entre si pelo teste de Skott
Knott 5%.
28
No mês de setembro, os teores de M.O encontrados na floresta n ativa
e capoeira foram de 53,44 g kg
-1
e 68,59g kg
-1
, respectivamente.
Possivelmente, neste mês, com o início do período das chuvas, o material
vegetal depositado proveniente dos meses anteriores sofreu intensa
decomposição aumenta ndo os teores de M.O no solo, sendo este aumento
mais expressivo na capoeira.
Moreira e Silva (2004) relataram que a maior produção de
serrapilheira, no período seco, é resultante da redução da precipitação ,
acarretando ao ecossistema florestal um estress e hídrico que utiliza a queda
de folhas para diminuir seu consumo de água . Este fato foi observado
visualmente na vegetação das áreas estudadas , onde o incremento de
serrapilheira foi superior nos meses com baixa precipitação pluviométrica.
Em novembro, os teores de M.O encontrados na floresta nativa foi de
54,58 g kg
-1
e na capoeira 74,58 g kg
-1
, em fevereiro, de 56,36 g kg
-1
e
78,64 g kg
-1
, respectivamente. Nestes meses foram observados picos de
chuva seguidos por baixas precipitações, o que cont ribuiu com a
decomposição da serrapilheira, disponibilizando maiores quantidades de
M.O ao solo, principalmente na capoeira. Segundo Mendonça et al. (1996), a
alternância de períodos úmidos com períodos secos pode acarretar
elevações e redução na atividade microbiana, favorecendo a decomposição
do material vegetal.
A capoeira, por estar em processo de regeneração, apresenta
clareiras em virtude do seu dossel não estar totalmente formado, o que
facilita a penetração dos raios solares, bem como favorece tant o a ação da
chuva sobre o material vegetal, como os ciclos de umedecimento e secagem
do solo, acelerando o processo de decomposição do material depositado,
por conseguinte, a M.O é disponibilizada mais rapidamente para o solo
nesse sistema. De acordo com I gue (1983), em condições onde há
incidência direta de radiação solar o efeito na decomposição de matéria
orgânica é marcante e muito mais intenso quando comparado com locais
que recebem sombreamento.
29
O sistema capoeira, embora possua menor deposição de mat erial
vegetal, dado o seu aporte de massa vegetal em regeneração, apresenta
taxa de decomposição maior que o da floresta nativa, os resultados dessa
pesquisa são confirmados por Fernandes (2005), em estudo s com produção
de serrapilheira na mesma área onde foi desenvolvido este trabalho.
Mendonça et al. (1996) afirmaram que o pH do solo apresenta
influência na velocidade de decomposição da matéria orgânica. A maioria
dos microrganismos do solo tem seu pH ótimo de atuação, em torno da
neutralidade. Os valores de pH na capoeira (é em torno de 4,0 e na floresta
3,8), por serem maiores, proporcionaram melhores condições à fauna
decompositora do solo , consequentemente os teores de M.O nesse sistema
tendem a ser maior.
4.1.1 Dinâmica da matéria orgânica no perf il do solo
Os teores de matéria orgânica diminuíram nas duas áreas com a
profundidade tanto no período seco como no período chuvoso (Figura 5).
Resultados semelhantes foram observados por Selva (2003), quando
estudou a distribuição do carbono orgânico em profundidade nos ambientes
de floresta, pastagem, silvipastoril e agroflorestais. Segundo Tomé Jr (1997),
o teor de M.O tende a diminuir com a profundidade.
Constatou-se nos dois ambientes que os teores de matéria orgânica
no subsolo são, em geral, menore s. Isto é facilmente explicável, pois a
maioria dos resíduos orgânicos é incorporada à superfície do solo ou nela
depositada, o que aumenta a possibilidade de acúmulo de matéria orgânica
nas camadas superiores. Segundo Mello et al. (1984), o teor da matéria
orgânica no perfil do solo depende, principalmente, do modo pelo qual o
material orgânico é adicionado , sendo que em solo de floresta, por exemplo,
a maior quantidade se encontra na superfície, uma vez que a contribuição do
liter é maior que a das raízes , além disso, uma proporção razoável destas se
localiza superficialmente.
30
Em termos de valores médios absolutos a capoeira apresentou no
perfil do solo os maiores teores de M.O, tanto no período seco como no
período chuvoso, fato este esperado, haja vista que este sistema apresenta
os maiores teores de M.O conforme elucidado.
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80
M.O (g Kg
-1
)
Profundidade (cm)
Floresta
Capoeira
Período Seco
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80
M.O (g Kg
-1
)
Profundidade (cm)
Floresta
Capoeira
Período Chuvoso
Figura 5. Dinâmica da matéria orgânica (g kg
-1
) no perfil do solo nos
ambientes de floresta nativa e capoeira nos períodos seco e
chuvoso.
No período seco, os teores de M.O na profundidade de 20 cm foram
de 53,44g kg
-1
na floresta nativa e 66,62 g kg
-1
na capoeira. Nas camadas
subseqüentes houve uma ligeira queda nos teores de M.O, passando de
40,51g kg
-1
na floresta nativa na profundidade de 40cm para 21, 72g kg
-1
na
última camada e 38,10 g kg
-1
na capoeira a profundidade de 40 cm para
25,89 g kg
-1
na última camada, exceção ocorrida na profundidade de 60 e
100 cm no sistema capoeira, onde houve um ligeiro aumento de M.O quando
31
comparado a camada anterior. Possivelmente, o proces so de decomposição
das raízes de árvores caídas contribuiu para esse ligeiro aumento de M.O
nessas camadas.
As maiores concentrações de M.O no período seco podem ser
explicadas em razão ocorrer neste período maior deposição de material
vegetal o que implica uma liberação mais expressiva de M.O ao solo no
processo de decomposição.
No período chuvoso os teores de M.O concentram -se na profundidade
de 20 cm foram de 62,75 g kg
-1
na floresta nativa e 58,27 g kg
-1
na capoeira.
Nas camadas subseqüentes, assim como no período seco, houve uma
queda nos teores de M.O quando comparados à camada superficial (20 cm).
Na profundidade de 40 cm encontrou -se teores de M.O de 17,79 g kg
-1
na floresta nativa e 16,57 g kg
-1
na capoeira com ligeiro aumento nas
camadas posteriores, sendo constatados teores de 21,60 e 29,34 g kg
-1
respectivamente na última camada. Assim como ocorreu no período
chuvoso, o processo de decomposição das raízes de árvores caídas ,
provavelmente contribuiu para esse ligeiro aumento de M.O nessas
camadas.
Entretanto, os menores teores de M.O neste período, em relação ao
período seco, são devidos a menores deposições de material vegetal.
Conceição (1989) ressaltou que o maior conteúdo de matéria orgânica
no solo parece estar relacionado com a forma de utiliz ação agrícola dos
solos e, possivelmente, com a estabilização da matéria orgânica pelos
colóides do solo associado aos íons. Esse autor comentou, ainda, que
horizontes que possuem os maiores teores de material orgânico retêm mais
água que os demais.
4.2 Fósforo
Os teores de fósforo (P) nas áreas de floresta nativa e capoeira nos
meses avaliados não diferiram estatisticamente entre si (Figura 6).
32
Em termos de valores médios absolutos, a floresta nativa apresentou
teores de fósforo de 2,56 mg dm
-3
e a capoeira de 2,51 mg dm
-3
, pois os
teores mais elevados observados na floresta nativa ocorreram devido a
maior quantidade de material vegetal que foi depositado ao solo, com isso
houve aumento na quantidade de matéria orgânica e liberação do nutriente
no processo de mineralização.
0,00
1,50
3,00
4,50
set/04 out/04 nov/04 dez/04 jan/05 fev/05 mar/05 abr/05 mai/05 jun/05 jul/05 ago/05
Meses
P (mg kg
-1
)
Floresta
Capoeira
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
Figura 6. Teores médios de fósforo (mg dm
-3
) na floresta nativa e capoeira
na camada de 20 cm.
*Médias seguidas de letras iguais dentro de cada mês não diferem entre si pelo teste de Skott
Knott 5%.
Nos resultados encontrados p or Barbosa (1999), quando estudou a
concentração de fósforo em floresta com 40 anos, observou-se que na
estação chuvosa os resultados foram superiores ao da estação seca, pois
ocorreu devido à solubilização do fósforo durante as altas precipitações
pluviométricas verificadas nessa estação .
No presente trabalho, v alores médios absolutos mais expressivos de
fósforo foram encontrados na floresta nativa nos meses de setembro (3,98
33
mg dm
-3
) e abril (4,18 mg dm
-3
), meses esses com altas precipitações
pluviométricas.
A disponibilidade de fósforo é aumentada pela mat éria orgânica
decomposta, pois certos compostos orgânicos formam complexos com ferro
e alumínio, evitando a formação de compostos insolúveis de fósforo com
esses dois elementos. A decomposição da matéri a orgânica também produz
ácidos inorgânicos que dissolvem compostos de fósforos encontrados em
forma insolúveis na solução do solo (Coelho e Verlengia, 1973). Como na
área de floresta nativa, segundo (Fernandes 2005) há maior deposição de
serrapilheira, a produção de ácidos orgânicos presumidamente é superior ao
da área de capoeira, o que favorece u a disponibilidade de P na floresta
nativa.
Fato contrário foi observado no mês de agosto, onde a capoeira apresentou
valor médio absoluto de 3,79 mg dm
-3
, enquanto na floresta nativa
constatou-se teor de 2,30 mg dm
-3
. Na floresta nativa observou -se valores
de pH menores que o da capoeira, em torno de 3,8. Segundo Duarte (1992),
os menores teores de fósforo em mata nativa associam -se aos valores de
pH mais baixos.
4.2.1 Dinâmica do fósforo no perfil do solo
No perfil do solo os maiores teores do fósforo, em ambos os
ambientes avaliados, foram verificados na camada de 0-20 cm tanto no
período seco como no chuvoso (Figura 7).
Normalmente, o teor de P tende a diminu ir com a profundidade,
acompanhando o teor de matéria orgânica (Tomé Jr. 1996). Maiores teores
de P foram encontrados na superfície nas duas áreas estudadas,
possivelmente devido ao maior teor de matéria orgânica observado ness a
camada.
34
20
40
60
80
100
0 1,5 3 4,5
P (mg dm
-3
)
Profundidade (cm)
Floresta
Capoeira
Período Seco
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5
P (mg dm
-3
)
Profundidade (cm)
Floresta
Capoeira
Período Chuvoso
Figura 7. Dinâmica do fósforo (mg dm
-3
) no perfil do solo nos ambientes de
floresta nativa e capoeira nos períodos seco e chuvoso.
Para Pimentel (1991), os teores mais elevados de fósforo encontrados
próximos à superfície são justificados pela pouca mobilidade do nu triente,
principalmente quando o solo é pouco ou não é trabalhado, fato esse
verificado nessa pesquisa, onde foram analisados dados de duas áreas
naturais nas quais não se faz o uso de revolvimento do solo.
No presente trabalho, o bservou-se que a diminuição do nutriente em
ambos ambientes é mais acentuada na profundidade de 20 cm
(3,98 mg dm
-3
na floresta nativa e 3,18 mg dm
-3
, na capoeira) para a
profundidade de 40 cm (3,51 mg dm
-3
na floresta nativa e 2,93 mg dm
-3
na
capoeira). Nas camadas posteriores, os teores de P praticamente se
mantiveram em torno de 3,15 mg dm
-3
na floresta nativa e 2,70 mg dm
-3
na
capoeira, sendo que nesse período foram encontrados os maiores teores de
35
M.O no perfil do solo, o que justificaria a presença significativa desse
nutriente. No período seco foram encontrados os maiores teores de P, com
predominância na floresta nativa.
No período chuvoso os teores de P foram menores, mas também
foram maiores até a profundidade de 40 cm, observados na floresta nativa,
superficialmente, foram encontrados valores de 1,52 mg dm
-3
na floresta e
1,87 mg dm
-3
na capoeira. Nas camadas posteriores, os teores de P
diminuíram acentuadamente passando na profundidade de 40 cm de 1,39
mg dm
-3
para 0,74 mg dm
-3
na floresta nativa e 1,55 mg d m
-3
para 0,97
mg dm
-3
na capoeira na última camada. Observou -se que os menores teores
de M.O registrados ness e período influenciou na diminuição deste nutriente.
Segundo Thomas et al. (1981) e Raij (1981), o maior acúmulo de
fósforo nas camadas supe rficiais do solo se explica pela baixa mobilidade de
seus compostos, sobretudo em solos de natureza ácida que contém altos
teores de argila e sesquióxidos de Fe e Al.
A acidez dos solos estudados é outro fator que explica a baixa
disponibilidade de fósfor o, como no presente trabalho, onde pH do so lo
encontrou-se em torno de 4,0; prejudicando a disponibilidade dos nutrientes.
Resultados semelhantes foram encontrados por Laurence et al (1999), os
quais apontaram que esse elemento apresenta correlação negativa com a
acidez do solo, com decréscimo de sua disponibilidade quando o pH se
torna ácido, principalmente abaixo de 5,5.
4.3 Potássio
Os teores de potássio (K) nos ambientes avaliados tiveram diferenças
significativas entre si nos meses de janeiro, feve reiro e março, onde os
maiores teores foram constatados na floresta nativa (Figura 8).
Os teores de potássio nos meses de janeiro, fevereiro e março foram
de: 28,04 mg dm
-3
; 38,20 mg dm
-3
e 31,20 mg dm
-3
na floresta nativa e
26,60 mg dm
-3
; 28,40 mg dm
-3
e 22,38 mg dm
-3
na capoeira, isto pode ser
explicado devido aos ciclos de umedecimento e secagem do solo
36
ocasionado por altas precipitações pluviométricas seguidas de baixas
precipitações, o que aumentou a solubilidade do K presente no solo e
também à atividade dos microrganismos sobre a matéria orgânica ,
acarretando aumento nos teores do nutriente.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
set/04 out/04 nov/04 dez/04 jan/05 fev/05 mar/05 abr/05 mai/05 jun/05 jul/05 ago/05
Meses
K (mg kg
-1
)
Floresta
Capoeira
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
b
b
b
a
a
a
a
a
Figura 8. Teores médios de potássio (mg dm
-3
) na floresta nativa e capoeira
na camada de 20 cm.
*Médias seguidas de letras iguais dentro de cada mês não dif erem entre si pelo teste de
Skott Knott 5%.
A floresta nativa, por ser um sistema bem estabilizado em termos de
vegetação, quando comparado à capoeira que está em fase de regeneração,
apresentou teores mais elevados de potássio. Conforme, dados obtidos na
mesma área, por Fernandes (2005) , a floresta nativa apresentau maiores
teores de K na serrapilheira.
A menor taxa da mineralização da matéria orgânica no período
chuvoso acarretou como conseqüência, acréscimo no acumulo de material
orgânico, que além de contribuir com o potássio, aumentou a retenção des se
elemento contra as perdas por lixiviação no solo.
Em se tratando da capoeira o potássio encontrou -se em menor
quantidade, esses dados corroboram com Miyasaka e Okamoto (1992) ,
quando afirmam que com a mineralização da matéria orgânica pela atividade
37
microbiana, o potássio é liberado passando para as formas solúveis ou
trocáveis.
Outra possível explicação relaciona-se ao lençol freático da capoeira
que se encontra mais próximo da superfície (mais raso). Assim, com o
aumento da precipitação pluviométrica, o nutriente ficou mais disponível na
solução do solo (série liotrópica) , ficando mais propenso à lixiviação .
4.3.1 Dinâmica do potássio no perfil do solo
A dinâmica do potássio no perfil do solo nos ambientes foi uniforme,
onde seu teor foi decrescendo em função da profundidade , sendo
encontrado em maior quantidade na camada de 20 cm (Figura 9).
Resultados similares foram observados por Selva (200 3), quando o
movimento do nutriente foi reduzido em função da profundidade, em solos
de floresta.
No período seco foram encontrados os menores teores de K, cuja
diminuição em ambos ambientes foi mais acentuada na seguinte
profundidade de 20 cm (27,60 e 21,14 mg dm
-3
, na floresta nativa e
capoeira) para a prof undidade de 40 cm (12,26 e 8,22 mg dm
-3
). Nas
camadas subseqüentes os teores de K foram decrescendo gradativamente,
chegando a 0,95 mg dm
-3
na floresta e na capoeira na última camada.
O pH do solo pode ter influenciado nos teores de potássio, tanto na
floresta nativa como na capoeira, onde no período chuvoso foram obtidos os
maiores valores de pH, fazendo com que o potássio ficasse mais disponível
na solução do solo.
No período chuvoso os teores de K foram maiores que no período
seco, sendo maiores até a pr ofundidade de 40 cm. Na camada de 20 cm
foram encontrados valores de 38,20 mg dm
-3
na floresta e 28,40 mg dm
-3
na
capoeira, diminuindo acentuadamente nas camadas posteriores.
Os maiores teores de potássio observados no período chuvoso
podem ser explicados em razão deste cátion encontrar -se retido com menor
força nas partículas de argila (devido à série liotrópica) ficando mais
38
disponível na solução do solo, estando também propenso a uma maior
lixiviação no perfil do solo. Possivelmente , também, no período chuvoso a
lavagem deste nutriente na serrapilheira foi maior, o que disponibiliz ou
maiores quantidade do mesmo à solução do solo.
Figura 9. Dinâmica do potássio (mg dm
-3
) no perfil do solo nos ambientes de
floresta nativa e capoeira nos períodos seco e chuvoso.
A distribuição do K total no perfil do solo é variável, dificilmente
apresentando um padrão definido como o da matéria orgânica. Horizontes
superficiais às vezes contêm mais que as camadas inferiores e, em outras
ocasiões, o inverso pode ocorrer, pois segundo Braga (1996), a distribuição
de potássio no perfil do solo depende , em grande parte, da homogeneidade
do material de origem e dos fatores de formação do solo .
39
4.4 Cálcio + Magnésio
A partir de comparações dos teores de cálcio + magnésio (Ca + Mg)
percebe-se diferenças significativas nas áreas avaliadas, apenas em agosto
e setembro, onde teores mais elevados foram observados na floresta nativa
(Figura 10).
0,00
0,40
0,80
1,20
1,60
2,00
set/04 out/04 nov/04 dez/04 jan/05 fev/05 mar/05 abr/05 mai/05 jun/05 jul/05 ago/05
Meses
Ca+Mg (cmol
c
dm
-3
)
Floresta
Capoeira
a
b
b
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
Figura 10. Teores médios de cálcio + mag nésio (cmol
c
dm
-3
) na floresta
nativa e capoeira na camada de 20 cm.
*Médias seguidas de letras iguais dentro de cada mês não diferem entre si pelo teste de
Skott Knott 5%.
No mês de setembro, os teores de Ca + Mg (cmol
c
dm
-3
) foram de 1,34
e 0,92, e no mês de agosto de 1,12 e 0,40, na floresta nativa e capoeira,
respectivamente. A á rea de floresta nativa apresentou níveis de cálcio +
magnésio superiores pelo fato de seus constituintes florestais serem mais
desenvolvidos (exigem maiores quantidades de nutrie ntes para sua
manutenção), quando comparados aos da capoeira, que apresenta sua
vegetação em fase de regeneração , assim conforme dados obtidos por
Fernandes (2005), a serrapilheira depositada no solo libera maiores
quantidades destes nutrientes no processo de decomposição.
40
O aumento da precipitação pluviométrica no mês de setembro
favoreceu a maior disponibilidade de Ca+Mg no solo (série liotrópica) como
também à atividade dos microrganismos sobre a matéria orgânica,
acarretando um aumento nos teores do nut riente. No mês de agosto,
provavelmente, a maior deposição de material vegetal decorrente de
estresse hídrico ocasionou maior liberação de Ca+Mg na área de floresta
nativa.
4.4.1 Dinâmica do cálcio + magnésio no perfil do solo
Os maiores teores de Ca + Mg no perfil do solo nas áreas avaliadas
foram verificados na camada de 20 cm, decrescendo em função da
profundidade (Figura 11).
20
40
60
80
100
0,00 0,40 0,80 1,20 1,60
Ca+Mg (cmo
c
dm
-3
)
Profundidade (cm)
Flor
Cap
Período Seco
20
40
60
80
100
0,00 0,40 0,80 1,20 1,60
Ca+Mg (cmol
c
dm
-3
)
Profundidade (cm)
Floresta
Capoeira
Período Chuvoso
Figura 11. Dinâmica do cálcio + magnésio no perfil do solo nos ambientes
de floresta nativa e capoeira nos períodos seco e chuvoso.
41
No período seco foram verificados os maiores teores de Ca + Mg na
floresta nativa e na capoeira. Na camada de 20 cm foram observados
valores de Ca + Mg na ordem de 1,34 cmol
c
dm
-3
decrescendo para 1,02
cmol
c
dm
-3
na floresta nativa e 0,92 cmol
c
dm
-3
, decaindo para 0,68 cmol
c
dm
-3
na capoeira, na última camada.
No período chuvoso observou -se na floresta nativa e na capoeira os
menores teores Ca + Mg em relação ao período seco. Constatou -se,
também, na camada de 20 cm teores de 1,20 e 0, 44 cmol
c
dm
-3
o decréscimo
para 0,80 e 0,21 cmol
c
dm
-3
na floresta nativa e capoeira, respectivamente,
na última camada.
Estes resultados, possivelmente, devem-se aos maiores teores de
M.O verificados no período seco, como também a maior lixiviação destes
nutrientes no período chuvoso dado a sua maior solubilidade neste período.
A capoeira apresentou os menores teores de Ca + Mg em razão do
lençol freático dessa área ser mais elevado, o que aumentou a solubilidade
do Ca + Mg no solo, favorecendo as perdas po r lixiviação desses nutrientes,
bem como ao fato desta área estar mais exposta à ação da água das chuvas
sobre o solo, além disso, devido ao fato d a vegetação apresentar várias
clareiras em decorrência ao processo de regeneração.
4.5 pH
Os valores de pH nos ambientes analisados diferiram estatisticamente
entre si nos meses de setembro, dezembro e agosto, sendo os valores mais
altos encontrados na capoeira (Figura 12).
Os valores de pH na floresta nativa foram de 3,94 em setembro e 4,07
em dezembro e na capoeira foram de 3,72 em setembro e 3,93 em
dezembro. Na floresta nativa observou valores mais baixos de pH, pelo fato
dessa área apresentar maior deposição de serrapilheira e,
consequentemente, no processo de decomposição ocorrer maior liberação
de ácidos, o que diminui os valores de pH do solo. Segundo Mello et al.
42
(1984), a matéria orgânica em decomposição fornece prótons H
+
e esses
tendem a acidificar os solos.
Resultados semelhantes foram encontrados por Duarte (1992), em
estudo sobre as característica s químicas em diferentes ambientes, inclusive
na capoeira, onde ess e autor observou que o pH nessa era mais alto em
virtude da queima da vegetação por ocasião da derrubada da mata nativa.
3,30
3,45
3,60
3,75
3,90
4,05
4,20
4,35
set/04 out/04 nov/04 dez/04 jan/05 fev/05 mar/05 abr/05 mai/05 jun/05 jul/05 ago/05
Meses
pH
Floresta
Capoeira
a
b
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
b
b
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
Figura 12. Valores médios de pH na floresta nativa e capoeira na camada
de 20cm.
*Médias seguidas de letras iguais dentro de cada mês não diferem entre si pelo teste de Skott
Knott 5%.
Entretanto, Vieira (1996) estudando florestas primárias e capoeiras
com diferentes idades, encontrou menores valores de pH para flore sta e
maiores valores para as capoeiras avaliadas. Dados estes que validam os
resultados obtidos nesta pesquisa.
4.5.1 Dinâmica do pH no perfil do solo
Os valores de pH foram crescentes em função das profundidades
avaliadas, tanto no período seco como no chuvoso (Figura 13).
43
Na camada de 20 cm os valores de pH , em ambos os ambientes,
foram menores devido ao maior acúmulo de serrapilheira nesta camada. De
acordo com Tomé Jr (1997) , em condições naturais, o pH aumenta à medida
que se aprofunda no solo e pode-se esperar que o valor de pH, em solos
ácidos, aumente nas camadas inferiores em comparação com as camadas
superiores.
20
40
60
80
100
3,5 4,0 4,5 5,0
pH
Profundidade (cm)
Floresta
Capoeira
Período Seco
20
40
60
80
100
3,5 4,0 4,5 5,0
pH
Profundidade (cm)
Floresta
Capoeira
Período Chuvoso
Figura 13. Valores de pH nos ambientes de floresta nativa e capoeira nos
períodos seco e chuvoso.
No período seco foram verificados menores va lores de pH nas áreas
estudadas, sendo que na camada de 20 cm foram encontrados valores de
pH na ordem de 3,95 na floresta e 4,07 na capoeira, aumentando na camada
posterior para 4,03 na floresta e 4,20 na capoeira e chegando à 1 00 cm com
valores de 4,49 na floresta e 4,77 na capoeira.
44
No período chuvoso foram observados valores mais altos deste
atributo. Na primeira profundidade descobriu -se valores de 4,13 na floresta e
4,24 na capoeira, sendo na última camada de 4,42 na florest a e de 4,85 na
capoeira.
Os menores valores de pH na floresta nativa são explicados devido a
este sistema apresentar maior taxa de deposição de material vegetal que no
processo de decomposição, que libera ácidos os quais tendem a acidificar o
solo.
Estudos semelhantes foram realizados por Lopes (2001) , quando
avaliou o pH de áreas situadas na Serra do Mar e concluiu que os valores de
pH no solo aumentaram em profundidade, variando de 4,7 a 5,0 na
superfície e entre 5,2 e 5,5 nas camadas mais profundas. Do mesmo modo
Carvalho (2006), notou que em área sob vegetação nativa os valores de pH
são menores.
4.6 Alumínio
Os teores de alumínio (Al) foram significativos apenas no mês de
setembro, onde os maiores teores foram encontrados na floresta nativa
(Figura 14).
No mês de setembro as concentrações de alumínio foram de
1,53 cmol
c
dm
-3
na floresta nativa e 1,12 cmol
c
dm
-3
na capoeira. Os maiores
teores de alumínio no sistema de floresta nativa podem ser explicados em
decorrência da solubilidade deste elemento aumentar com a diminuição do
pH, pois neste sistema foram observados menores valores desse atributo .
Em estudos com pastagem em áreas queimadas em solos de
florestas adjacentes, Barbosa et al. (2000) relataram que os resultados de
pH versus alumínio são conhecidos como dependentes entre si e
correlacionados inversamente. A ssim, em solos de floresta adjacente
constatou-se valores de pH menores e teores de alumínio maiores que nos
solos de queimada sob pastagem onde os valores de pH obtidos mostraram -
se maiores e, por conseqüência, menores teores de alumínio. Esses dados
45
estão de acordo com os mencionados po r Coleman et al (1971) e Alvarez V.
et al. (1996).
0,00
0,40
0,80
1,20
1,60
2,00
set/04 out/04 nov/04 dez/04 jan/05 fev/05 mar/05 abr/05 mai/05 jun/05 jul/05 ago/05
Meses
Al (cmol
c
dm
-3
)
Floresta
Capoeira
a
b
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
Figura 14. Teores médios de alumínio (cmol
c
dm
-3
) na floresta nativa e
capoeira na camada 20 cm .
*Médias seguidas de letras iguais dentro de cada mês não diferem entre si pelo teste de
Skott Knott 5%.
4.6.1 Dinâmica do alumínio no perfil do solo
Nas áreas avaliada s os maiores teores de alumínio foram
encontradas nas camadas de 20 cm , diminuindo em função da profundidade
(Figura 15).
Os menores teores de alumínio, em profundidade, foram decorrentes
dos efeitos proporcionados pela elevação do pH na neutralização desse
metal e também pelos maiores teores de cálcio e magnésio . Ao estudar
floresta nativa, Carvalho (2006) apontou forte correlação entre os estoques
de carbono e acidez potencial (H + Al). Essa correlação pode ser atribuída
ao fato da decomposição da matéria orgânica ocasionar a acidificação do
solo.
Maiores valores de Al foram constatados no período seco até a
profundidade de 40 cm, sendo maior na floresta nativa (0,97 cmol
c
dm
-3
).
Abaixo dos 40 cm, os valores se reduziram gradativamente chegando à
46
última camada com 0,25 cmol
c
dm
-3
na floresta e 0,20 cmol
c
dm
-3
na capoeira.
No período seco foram verificados os menores valores de pH no perfil do
solo, isto pode ter ocasionado maior solubilidade do alumínio no solo, pois
sabe-se que quanto menor o valor de pH maiores serão os teores de
alumínio no solo. Segundo Tomé Jr. (1997), há uma tendência de ocorrer
maiores teores de Al em solos florestais , principalmente, se estes
apresentarem pH muito baixo.
20
40
60
80
100
0,00 0,40 0,80 1,20 1,60
Al (cmol
c
dm
-3
)
Profundidade (cm)
Floresta
Capoeira
Período Seco
20
40
60
80
100
0,00 0,40 0,80 1,20 1,60
Al (cmol
c
dm
-3
)
Profundidade (cm)
Floresta
Capoeira
Período Chuvoso
Figura 15. Valores de alumínio (cmol
c
dm
-3
) nos ambientes de floresta nativa
e capoeira nos períodos seco e chuvoso.
No período chuvoso os te ores de Al foram menores que no período
seco.. Na primeira camada foram observados teores de 1,01 cmol
c
dm
-3
na
floresta nativa e 1,00 cmol
c
dm
-3
na capoeira, passando para 0,15 cmol
c
dm
-3
e 0,07 cmol
c
dm
-3
respectivamente na última camada.
5 CONCLUSÕES
Respondendo ao problema a que me propus, conclui os seguintes
dados:
1- Os maiores teores de matéria orgânica foram verificados na
capoeira,
2- Os teores de fósforo não apresentaram variações significativas
entre os ambientes analisados,
3- Os maiores teores de potássio, cálcio+magnésio e alumínio
foram encontrados na floresta nativa;
4- Os maiores teores dos nutrientes acima foram encontrados nas
camadas de 0-20 cm.
5- No perfil do solo foram observados no período seco os maiores
teores de matéria orgânica, fósforo, cálcio+magnésio e
alumínio em ambos os ambientes;
6- No período chuvoso foram verificados os maiores teores de
potássio e os maiores valores de pH no perfil do solo nas áreas
estudadas.
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