O atual sistema de manejo das condições físicas do solo propicia o uso eficiente dos corretivos e

fertilizantes?

Dalvan J. Reinert, PhD J. Miguel Reichert, PhD

Física do Solo:

- equações matemáticas que descrevem fluxos e processos e interações do solo com o ambiente;

- monitoramento e predição de fenômenos naturais;

- leis válidas para todas as profundidades e para tipos de solo;

- ciência básica;

- pesquisa teórica e modelagem.

Fertilidade do solo:

- fatores que controlam a disponibilidade de nutrientes às plantas;

- práticas de manejo para o uso eficiente de fertilizantes e segurança ambiental;

- conhecimento empírico + estatístico;

- ciência aplicada;

- interação entre solos, plantas e clima;

- resolução de problemas práticos.

X

(van Lier et al., 2002)

Fatores de crescimento de plantas

{(água, ar, temperatura, resistência mecânica) + (nutrientes)}

Umidade do Solo

Resistência Mecânica

Temperatura Aeração

Densidade Densidade Poros

Densidade Poros

+

(Letey, 1985)

Lei do mínimo de Liebig: “tudo junto reunido”!

Dinâmica dos nutrientes

Interação da física do solo com a fertilidade

(Adaptado de van Lier et al., 2002)

SOIL PHYSICS

Physical Factors

Temperature Water content

Aeration Leaching

Biological Factors

Microorganisms (species and abundance) Vegetation (dry matter production, rooting characteristics)

Chemical Factors

pH Mineralogy

Organic matter

Nutrient supply and availability

SOIL

FERTILITY

Várias interfaces da física (e biologia) do solo com a fertilidade

(Imagem de: Garcia, 1998)

Mecanismos de suprimento de nutrientes

Interceptação radical

Difusão

Fluxo de massa

Elemento

Interceptação

radical

Fluxo de

massa

Difusão

--------------- % ---------------

N 1 99 0

P 2 4 94

K 3 25 72

Ca 27 73 0

Mg 13 87 0

S 5 95 0

B 3 97 0

Cu 70 20 10

Fe 50 10 40

Mn 15 5 80

Mo 5 95 0

Zn 20 20 60 (Malavolta et al., 1989)

Mecanismos de suprimento: aqui tem aspectos físicos

Estrutura do solo, absorção de água e de solutos: Caso do P

Potencial de água

Um

idad

e

Filme de água

Ar

Microagregado

Grâ

nu

lo d

e P

Rota de difusão

Efeito na Área Efeito na Umidade e Tortuosidade

UFSM-Departamento de Solos

Relações da porosidade de aeração e resistência do solo apresentadas

por Silva et al. (2004) demonstram que os valores críticos ou restritivos

não funcionam de maneira abrupta cessando o crescimento (Figura 11),

porém indicam que os valores críticos de espaço aéreo e resistência do

solo largamente usados como referência não estão muito distantes

Valores de crescimento de plantas com a variação de porosidade de aeração

(a) e de resistência à penetração (b) em solo sob plantio direto (PD) e

convencional (PC). Fonte: Silva et al. (2004).

(a) (b)

Densidade (g cm-3

)

1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

Um

idade (

cm

3 c

m-3

)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

IHO

PA

RP

CC

PMP

Juntando as partes: estratégia IHO

(Collares et al., 2006)

Portanto, o estado de compactação e a funcionalidade do sistema poroso definem o movimento de água e íons no solo. Como juntar: 1) Fatores de

capacidade: IHO, por exemplo.

2) Fatores de intensidade: fluxos.

IHORP=3MPa e Raízes (área para absorção)

(Kaiser et al., 2009)

(Kaiser et al.)

(Kaiser et al., 2009)

NT comp

(Kaiser et al.)

IHORP=3MPa e Raízes (área para absorção)

1,25 a 1,3

1,3 a 1,4

1,4 a 1,5

1,56 1,7 a 1,8

Ds quando IHO = 0

Areia, %

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Franco Argiloso

Franco Siltoso

Argila

Muito Argiloso

(5 autores e 11 solos)

Mg m-3

UFSM-Departamento de Solos

XVI RBMCSA 2006

0 200 400 600 800 1000Argila, g kg-1

1.2

1.4

1.6

1.8

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

Ds c

IH

O,

Mg

m-3

Dsc IHO = -0,00072 argila + 1,79321

R2 = 0,87

12

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14 15

16

17

0 200 400 600 800 1000Argila, g kg-1

1.2

1.4

1.6

1.8

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

Ds c

Res

t, M

g m

-3

Dsc Rest = -0,00070 argila + 1,86045

R2 = 0,83

1

4

32

56

7

8

9

10

11

1213

Densidade crítica a partir de dados de IHO (Dsc IHO) (a) e a partir

de restrições ao crescimento radicular ou rendimento (Dsc Rest.)

(b), em função do teor de argila.

(a) (b)

1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

Densidade do Solo, g cm-3

30

25

20

15

10

5

0

Pro

fun

did

ad

e, cm

Indicador físico aliado a

Indicador biológico

1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75

30

25

20

15

10

5

0

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

30

20

10

0

Resistência à

penetração, MPa Densidade do

solo, Mg m-3

Pro

fun

did

ad

e, c

m

Argissolo Vermelho Amarelo, 12 % de argila

Guandú

Sistema radicular

em área de

plantio direto.

Latossolo Roxo

68% de argila - 0

a 25 cm

Metodologia descrição de raízes

Guandú/Nabo

1.55

1.69

1.79

1.83

1.82

1.81

Densidade Mg m-3

1.88

prof.

7.5 – 10 cm

Pousio/Nabo

Juncea/Nabo

1,85

1,84

1,58

1.86

1.80

1.77

Densidade Mg m-3

1.55

1.69

1.79

1.83

1.82

1.81

Distribuição do sistema radicular do Guandú anão

Ano agrícola 2003/2004

Resultados

Crescimento radicular da cultura da soja

Plantio direto

+

compactação

Plantio direto Escarificado

22 cm

Foto: Luis Eduardo A.S. Suzuki

22 cm

Foto: Luis Eduardo A.S. Suzuki

8 cm

Foto: Luis Eduardo A.S. Suzuki

Compactação induzida &

produtividade de feijão –

safra 2001/2002 (chuva escassa)

0 1 2 3 4 5

Resistência à penetração (MPa)

40

30

20

10

0

Pro

fun

did

ad

e (

cm)

D ia 30-01-2002ns

ns

ns

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

ns

ns

ns

ns

ns

0 1 2 3 4 5

Resistência à penetração (MPa)

40

30

20

10

0P

rofu

ndid

ade (

cm)

D ia 30-11-2001

T0

T1

T2

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

ns

ns

ns

ns

ns

ns

Ds 10-15cm 1,70 1,75 1,85 Mg m-3

Produtividade 3,0 1,8 1,1 Mg ha-1

(100) (60) (40)

0 2 4 passadas 10 Mg

10-15cm

PDC/milho PD/milho Escarif/milho

PDC/soja PD/soja Escarif/soja

Crescimento radicular da cultura do trigo

Inverno/2004

Resultados

Estado compactação x

Rendimento culturas

Trigo redução (25%), por falta de

oxigênio.

Soja menor resposta aos estados de

compactação.

Milho redução (15%) do rendimento.

Feijão redução até 60%,

Melhoria da estrutura do solo

sob SPD Rotação de culturas

+

sistema radicular subsolante

Controle tráfego x umidade

Raízes: rotação cultural e poros biológicos

Mecanismos sulcadores de semeadoras

O atual sistema de manejo das condições físicas do solo propicia o uso eficiente dos corretivos e

fertilizantes?

Dalvan J. Reinert, PhD J. Miguel Reichert, PhD

Rotação de culturas Componente Crítico…

Nabo

Crot. juncea

Trigo

Milho

Soja

Foto: Luis Eduardo A.S. Suzuki

História das pressões associada aos valores de umidade do solo

= Estado ou Nível de Compactação

= Forças Compressivas – Forças Descompactadoras (Leia-se manejo do solo)