Atributos químicos do solo e produção da cana-de-açúcar em resposta ao silicato
de cálcio
Introdução
A cultura da cana-de-açúcar (Saccharum officinarumL.) destaca-se no Brasil,
pela sua importância econômicae social como fonte de energia. Esta cultura
vemapresentando significativa expansão em sua área cultivada,assim, aspectos
como produção, eficiência,lucratividade e sustentabilidade, são itens da maior
relevância para quem deseja obter sucesso em sua produção.
Savant et al.(1999) observaram fatores que indicam a importância do silício
(Si) na nutrição e na produção da cana-de-açúcar. Embora, o Si não seja
considerado um elemento essencial, os baixos teores em algumas classes de solos
podem limitar a produção dessa monocultura, devido à alta extração desse
elemento do solo ao longo dos ciclos da cultura (Camargo, 2011).
Escórias de siderurgia, mais conhecida como silicato de cálcio e/ou magnésio,
são fontes abundantes e baratas, que podem ser utilizadas como corretivo de
acidez do solo e fonte de silício. Segundo Korndörfer et al.(2003), o silicato
pode ser utilizado em substituição total ou parcial à aplicação de calcário na
cultura da cana-de-açúcar.
Os benefícios da utilização do silicato nas propriedades químicas do solo estão
relacionados à elevação do pH, dos teores de cálcio e magnésio, CTC, V% e
diminuição da acidez potencial (Prado et al., 2003).
Quanto à produção, a fertilização com silicatos em cana-de-açúcar, demonstra
resultados consistentes. Por exemplo, Korndörfer et al.(2002) obtiveram aumento
de produção de cana-planta de 14 t ha-1 (toneladas por hectare) com a
utilização de 4 t ha-1 de metassilicato de cálcio. Gurgel (1979) aplicou três
toneladas de silicato de cálcio, no plantio da cana-de-açúcar e observou o
aumento entre 6,4% e 16% na produção de colmos do primeiro e segundo cortes,
respectivamente.
Outra vantagem da aplicação do silício refere-se a um maior índice de folhas
eretas das plantas, o que implica maior interceptação da radiação solar,
refletindo em maior taxa fotossintética, com prováveis ganhos em termos de
produção de biomassa (Korndorfer e Datnoff, 1995).
Para avaliar o potencial do silicato de cálcio para ser empregado na cultura da
cana-de-açúcar, há necessidade de acompanhar os efeitos na produção da cultura,
uma vez que os materiais corretivos podem afetar a fertilidade do solo, a
disponibilidade dos elementos e, consequentemente, a absorção e translocação de
nutrientes.
A partir dessas informações, realizou-se um ensaio em condições de campo, com o
objetivo de avaliar o efeito do silicato de cálcio na produção da cana-de-
açúcar, bem como sobre os atributos químicos do solo.
Coletaram-se amostras do solo nas camadas de (0,0-0,2 e 0,2-0,4 m). As amostras
de solo secas ao ar foram destorroadas e passadas em peneiras de 2,0 mm,
constituindo a Terra Fina Seca ao ar (TFSA) para caracterização química,
determinado segundo método descrito por Claessen (1997), cujos resultados estão
apresentados no Quadro_1.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro
repetições, os tratamentos foram constituídos de doses distintas de silicato de
cálcio. As doses de silicato de cálcio foram: 0, 700, 1400, 2800, 5600 kg ha-1.
O silicato de cálcio apresentava as seguintes características químicas: 57,4 g
kg-1de Si; 292,4 g kg-1 de Ca; 43,62 g kg-1 de Mg; 24,7 g kg-1 de Mn; 261,8 g
kg-1 de Fe e 90,5% de poder de neutralização.
As parcelas experimentais foram constituídas por seis linhas espaçadas de 1,30
m e com 7,5 m de comprimento, totalizando 1, 170 m2 de área total. As
bordaduras entre parcelas foram de 2,0 m. A área útil da parcela ficou
constituída pelas três linhas centrais com 4 metros de comprimento perfazendo
312 m2. O preparo do solo foi realizado por meio de gradagem. Durante o preparo
do solo, aplicaram-se as doses de silicato de cálcio manualmente a lanço,
incorporado com grade niveladora, a fim de proporcionar um maior revolvimento
do produto no solo. O sulcamento foi realizado mecanicamente, na profundidade
de 0,2 ' 0,3 m.
Posteriormente, realizou-se a plantação da cana-de-açúcar, variedade SB803250,
em 31-07-07, procurando deixar 15 gemas por metro linear de sulco. Todas as
parcelas receberam adubação química, baseada na análise de solo, sendo aplicado
no sulco de plantação 650 kg ha-1 de um adubo composto de NPK (08-20-12). Não
houve necessidade de nenhum tipo de controlo de pragas e doenças durante a
condução do trabalho, sendo feito apenas o controlo de plantas infestantes,
através de capinas realizadas manualmente, sempre que necessário, e irrigação
por aspersão com objetivo de suprir qualquer défice hídrico.
A colheita da cana-de-açúcar foi realizada manualmente, na área útil, sete
meses após a plantação. Logo após o corte, as plantas foram divididas em
ponteiro (palmito + folhas) e colmos, sendo pesados somente os colmos.
Após a colheita da cana, aos 210 dias, coletaram-se amostras de terra, sendo
coletadas cinco amostras simples para compor uma amostra composta em cada
parcela, nas profundidades de 0,0 - 0,2 e 0,2 -0,4 m. As amostras de solo foram
analisadas quimicamente, para determinação de pH, Ca, Mg, Al, K e P. Também
foram realizados as determinações da acidez potencial (H +Al) e carbono
orgânico (MO).
Os micronutrientes Cu, Fe, Mn e Zn foram extraídos pelo Mehlich-1, conforme
Raij e Quaggio (1983). Extraiu-se o silício com CaCl2 (Korndörfer et al.,
2004). Os resultados obtidos, em cada variável analisada, foram submetidos a
análise de variância, com vistas em avaliar a significância ou não do teste F,
com o auxílio do pacote computacional SISVAR (Ferreira, 2000). Após atenderem
as premissas procedeu-se a análise de regressão de cada variável, a fim de
analisar o efeito das doses, usando o programa estatístico ASSISTAT (Silva e
Azevedo, 2006).
Resultados e Discussão
Atributos Químicos do Solo
A aplicação de silicato de cálcio promoveu aumentos significativos nos valores
de pH, e nos teores de cálcio e magnésio, onde os maiores valores foram
encontrados na camada de 0,0 ' 0,2 m (Figuras_1_A,_B_e_C), e redução da acidez
potencial (H + Al) (Figura_1_D).
Estes resultados são condizentes, ao alto poder reativo do silicato de cálcio
(Prado et al., 2002; Alcarde e Radella, 2003; Prado et al., 2003). Segundo
Ribeiro et al.(1986), esse material apresenta propriedade corretiva da acidez
do solo, semelhante à do calcário, isto se deve pela presença da constituinte
neutralizante (SiO23).
O aumento nos teores de Ca e Mg nas duas profundidades analisadas (Figuras_1_B
e_C), foi devido à adição direta desses nutrientes com a aplicação do silicato.
O aumento nos teores de fósforo com as doses de silicato de cálcio (Figura_2_A)
pode ser explicado pela adsorção do silício e, ou, interação Si-P no solo. A
similaridade química das duas formas aniônicas de P e Si, H2PO4- e H3SiO4-1,
respectivamente, é grandemente responsável por isto (Hingston et al.,1972;
McKeague e Cline, 1963). Assim, o silício ao ser adsorvido nas superfícies
oxídicas, dificultaria a adsorção do fósforo, aumentando a disponibilidade do
nutriente para as plantas. Entretanto, observa-se que a partir de três
toneladas por hectare, há uma redução no teor de P, o que pode ser explicado
pela precipitação do P com o cálcio.
Segundo Raij (2004), a maior disponibilidade de fósforo no solo está na faixa
de pH em H2O de 5,5 a 6,8, trata-se das condições que permitem a combinação das
maiores solubilidades, ao mesmo tempo, de fosfato de Al, Fe e Ca. A partir da
adição de três toneladas por ha-1 de silicato, o pH do solo ficou próximo de
7,0 e conforme aumentou a disponibilidade do corretivo, houve um aumento no
valor de pH (Figura_1A) e redução na disposição de fósforo (Figura_2_A).
Para o nutriente potássio, não houve diferença estatística com a aplicação do
silicato de cálcio (Figura_2_B).
Houve diferença significativa no teor de matéria orgânica com aplicação de
silicato de cálcio (Figura_3A). Os teores de matéria orgânica, como esperado,
foram mais altos na camada de 0-0,2 m. Independente da profundidade, observa-se
que, praticamente o teor de matéria orgânica diminui com o aumento das doses de
silicato, provavelmente, em valores mais altos de pH, tenha contribuído para o
aumento da população de microrganismos responsáveis pela decomposição da
matéria orgânica, pois os microrganismos decompositores são ativados com o
aumento de pH e com aplicação de nutrientes (Furtini Neto et al.,2001). Outro
fator que pode ter contribuído para a redução da matéria orgânica do solo foi a
mobilização do solo para a incorporação do silicato de cálcio no início do
estudo. Segundo Balesdent et al.(2000) o revolvimento do solo diminui o teor de
carbono orgânico devido à exposição aos microrganismos.
Observou-se, como o esperado, um acréscimo nos valores de CTC, SB e V% (Figuras
3_B,_C_e_D), provavelmente, pela adição direta de Ca e Mg no momento da adição
do corretivo ao solo.
Dos micronutrientes analisados, observa-se aumento nos teores de ferro e
manganês no solo (Figuras_4A_e_B), e decréscimo nos teores de zinco e cobre com
e B), e decréscimo nos teores de zinco e cobre com a adição do silicato de
cálcio (Figuras_4C_e_D). Para o elemento boro não houve diferença, apresentando
teor médio de 0,76 mg dm-3.
Sabe-se que o pH do solo constitui um dos fatores que mais influenciam a
disponibilidade de nutrientes. Desta forma, para os micronutrientes Fe, Cu, Mn
e Zn, a sua disponibilidade decresce com o aumento do pH (Furtini Neto et
al.,2001). Entretanto, observa-se que somente as disponibilidades de Cu e Zn
decresceram com o aumento do pH. Isso pode ser explicado pelo fornecimento de
Fe e Mn juntamente com a adição do silicato, visto que, tem em sua composição:
24,7 g kg-1 de Mn e 261,8 g kg-1 de Fe. Uma segunda hipótese se deve a
complexação desses micronutrientes catiônicos com matéria orgânica aumentando a
sua disponibilidade.
Embora os teores de Zn e Cu decresçam com o aumento das doses de silicato de
cálcio (Figura_4_C_e_D), esses elementos encontram-se em concentrações
suficientes para suprir as necessidades nutricionais da cana-soca. Para o
silício, Korndorfer et al. (2001) consideram como nível satisfatório, 20 mg dm-
3, ou seja, para o solo em estudo o teor de Si no solo antes da aplicação do
silicato de cálcio já apresentava um teor adequado, principalmente, na camada
de 0,2 ' 0,4 m (Quadro_1). E conforme se observa na Figura_5, o teor de Si no
solo decresce, à medida que aumenta as doses do corretivo. Este fato pode ser
explicado em parte, pela maior presença de Ca2+ na solução, o qual estaria
complexando parte do Si. Outro fator importante que contribui para a diminuição
dos teores de Si no solo é a extração do elemento por culturas acumuladoras
(Lima Filho et al.,1999), como a cana-de-açúcar.
Avaliação da Produção
A produção aumentou significativamente e de forma linear com as doses de
silicato de cálcio (Figura_6). Este resultado mostra que a cana-de-açúcar foi
altamente responsiva à correção do solo com silicato de cálcio.
Resultados semelhantes foram descritos por Prado e Fernandes (2001). Anderson
et al. (1987) e Elawad et al.(1982) também encontraram efeito positivo da
aplicação de silicato na produção da cana-de-açúcar, porém, para doses acima da
maior dose utilizada no ensaio (5600 kg ha-1). Contudo a produção encontrada
por esses autores aumentou de forma quadrática, com o aumento das doses de
silicato, indicando um efeito depressivo em doses acima de 15 t ha-1.
O aumento na produção da cana pode ser atribuído a ação corretiva da acidez do
solo, promovida pela ação do íon silicato e aumento da disponibilidade de Ca e
Mg (Figura_1_B_e_C) para as plantas, melhorando assim as condições químicas do
solo, para o desenvolvimento da cana-de-açúcar. Segundo Barbosa Filho et al.
(2001), em áreas de cerrado alguns solos podem ser deficientes em Ca e Mg, sem
que apresentem problemas com o alumínio. Assim, a simples adição de Ca e Mg aos
solos é suficiente para elevar os teores desses nutrientes no solo e promover
aumentos na produção das culturas. Uma das causas deste efeito é o papel do
cálcio no crescimento radicular (Ritchey et al.,1982).
Conclusões
O estudo efetuado permitiu concluir que:
• O silicato de cálcio adicionado ao solo favoreceu o aumento do pH, Ca, Mg,
Fe, Mn, SB, CTC e V% do solo, diminui os teores de (H+Al), MO, Zn, Cu e Si.
• A aplicação de silicato de cálcio no solo proporcionou incrementos
significativos na produção da cana-de-açúcar.
