Dinâmica do potássio no sistema solo-planta : efeito de doses, modo de aplicação, calagem e preparo do solo

Estratégias de manejo que aumentem a eficiência do uso de fertilizantes potássicos são fundamentais para aumentar a sustentabilidade dos sistemas de produção de grãos. Nesse contexto, sabe-se que a dinâmica do potássio (K) no solo é afetada pelo modo de aplicação dos fertilizantes, pelo sistema de preparo e pela calagem. A presente dissertação tem como objetivo avaliar a dinâmica do K e a eficiência do uso de K e sua relação com doses e os métodos de aplicação de fertilizantes, calagem e preparo do solo. Os estudos se basearam em dados de diferentes experimentos de campo conduzidos no sul do Brasil. O primeiro estudo “Doses de potássio e métodos de aplicação: efeitos na disponibilidade de K no solo e na resposta da cultura em Planossolo e Latossolo” foi desenvolvido em Independência-RS e Capivari do Sul-RS. O segundo “Efeito das doses de potássio e dos métodos de aplicação em plantio direto sobre a disponibilidade de K no solo e a produtividade das culturas” foi realizado com o mesmo experimento de Independência-RS. O terceiro, “O potássio aplicado no sulco de semeadura aumenta a eficiência agronômica e econômica da adubação potássica em rotação de culturas sob plantio direto no sul do Brasil” foi desenvolvido em Eldorado do Sul-RS e o quarto “Impacto de longo prazo dos sistemas de preparo do solo e da calagem na produtividade de grãos e na dinâmica do potássio no solo em um sistema de rotação de culturas” foi desenvolvido em Guarapuava-PR. Observou-se em um Latossolo que a dessorção de K pelo HNO3 na camada de solo de 10 a 20 cm foi 1,4 vezes maior com a aplicação de K no sulco de semeadura (171 mg kg-1) em comparação com a aplicação superficial (92 mg kg-1). O extrator Mehlich-1 mostrou-se ineficiente à detecção das doses de K em um Planossolo, enquanto apresentou capacidade de resposta no Latossolo, demonstrando aumentos positivos nos teores com o aumento das doses de K. A aplicação de K no sulco de semeadura em um Latossolo diminuiu o gradiente de K e aumentou a produtividade da soja e do trigo quando o teor de K disponível estava abaixo de 64 mg dm-3 na camada de 10-20 cm do solo. A aplicação de 50 kg ha-1 de K no sulco de semeadura em um Argissolo levou a um aumento de 20% no fator parcial de produtividade, 300% na eficiência agronômica, 680% no lucro econômico e 100% no custo-benefício em comparação com a aplicação a lanço. Ao longo de 32 anos, a calagem aumentou a produtividade de grãos em 41% nas culturas de verão (165 vs 117 Mg ha-1) e 64% nas culturas de inverno (92 vs 56 Mg ha-1). A calagem associada ao sistema de plantio direto aumentou a produtividade das culturas de verão e a eficiência do uso de K. Conclui-se que a aplicação de K no sulco de semeadura e a calagem associada ao sistema de plantio direto melhoram o rendimento dos cultivos e o uso eficiente do fertilizante potássico.

Management strategies that enhance the potassium (K) use efficiency are essential for increasing the sustainability of grain production systems. In this context, it is known that K dynamics in the soil are influenced by fertilizer application methods, tillage systems, and liming. This dissertation aims to evaluate K dynamics, K use efficiency, and their relationship with fertilizer rates and application methods, liming, and soil management. The studies were based on data from different field experiments conducted in southern Brazil. The first study, "Potassium rates and application methods: effects on soil K availability and crop response in Planosol and Oxisol," was carried out in Independência-RS and Capivari do Sul-RS. The second study, "Effect of potassium rates and application methods under no-till on soil K availability and crop yield," was conducted using the same experiment in Independência-RS. The third study, "Potassium applied in the band increases the agronomic and economic efficiency of K fertilization in crop rotation under no-till in southern Brazil," was developed in Eldorado do SulRS. The fourth study, "Long-term impact of soil tillage systems and liming on grain yield and potassium dynamics in the soil under a crop rotation system" was conducted in Guarapuava-PR. In an Oxisol, K desorption by HNO₃ in the 10-20 cm soil layer was 1.4 times higher with K application in the seeding furrow (171 mg kg⁻¹) compared to broadcast application (92 mg kg⁻¹). The Mehlich-1 extractor was ineffective in detecting K rates in a Planosol, while it demonstrated responsiveness in the Oxisol, showing positive increases in K levels with higher K rates. The application of K in the seeding furrow in an Oxisol reduced the K gradient and increased soybean and wheat yields when available K was below 64 mg dm⁻³ in the 10-20 cm soil layer. The application of 50 kg ha⁻¹ of K in the seeding furrow in an Ultisol resulted in a 20% increase in the partial productivity factor, a 300% increase in agronomic efficiency, a 680% increase in economic profit, and a 100% improvement in cost-benefit compared to broadcast application. Over 32 years, liming increased grain yield by 41% in summer crops (165 vs. 117 Mg ha⁻¹) and 64% in winter crops (92 vs. 56 Mg ha⁻¹). Liming associated with the no-till system increased summer crop yields and K use efficiency. It is concluded that K application in the seeding furrow and liming associated with no-till improve crop yield and the efficient use of potassium fertilizer.