Dinâmica do fósforo no solo e na cultura do milho (Zea mays) após a aplicação de condicionadores de solo como biochar e zeólitos

Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná

No âmbito da fertilização das culturas, um dos grandes desafios do presente é encontrar uma forma racional da utilização de fósforo (P). O P é um elemento essencial a qualquer forma de vida, e está presente em todos os ecossistemas. A quantidade de P presente no solo é muito variável, estando dependente do equilíbrio que se estabelece entre o P sorvido na fase sólida e o P em solução na fase líquida do solo. A utilização de condicionadores de solo está se tornando uma prática cada vez mais usual, devido aos inúmeros benefícios para o solo. O biochar, um dos condicionadores mais utilizados, é composto por uma massa de carbono estabilizada que pode ser obtida através de várias biomassas que são submetidas a decomposição térmica. Outro condicionador que ganha destaque são os zeólitos, minerais aluminosilicatos que se caracterizam pela facilidade de reter e de liberar água e de trocar cátions sem modificar sua estrutura. Nesta experiência foi avaliado o efeito de condicionadores de solo (biochar e zeólitos) e da adubação com fósforo mineral no estado nutricional do milho, produtividade da cultura e na dinâmica do fósforo no solo. Para isso foram instaladas duas experiências, uma em vasos e outra a campo. Na experiência em vasos foram incluídos seis tratamentos em delineamento experimental completamente casualizado: Solo; Solo + Biochar; Solo + Biochar + Fósforo mineral; Solo + Zeólitos; Solo + Zeólitos + Fósforo mineral; Solo + Fósforo mineral. A experiência em campo foi conduzida em delineamento fatorial completo e incluiu dois fatores, condicionadores de solo (biochar, zéolitos e fertilização mineral com P) combinados com quatros doses de P (0, 50, 100 e 200 kg P2O5 ha-1). Avaliou-se a composição elementar de folhas e da planta inteira, efetuaram-se leituras NDVI e SPAD, mediu-se a altura das plantas e avaliou-se a produtividade de matéria seca. As características químicas do solo foram determinadas somente no ensaio em vasos. Foi realizado o fracionamento de fósforo Hedley e a atividade da enzima fosfatase ácida. A dose de fósforo não aumentou de forma significativa a produtividade do milho nem os indicadores de estado nutricional. Contudo, aumentou as frações lábeis de fósforo no solo. Os zeólitos parecem ter favorecido a biodisponibilidade de fósforo, quando avaliada pelo método Egner-Riehm, pelas frações mais disponíveis do fracionamento Hedley (resinas de troca e bicarbonato) e a atividade da fosfatase ácida.

In the field of crop fertilization, one of the major challenges of the present is to find a rational way to use phosphorus (P). P is an essential element to any form of life, and is present in all ecosystems. The amount of P present in the soil is very variable, being dependent on the equilibrium established between the P sorbed in the solid phase and the P in solution in the liquid phase of the soil. The use of soil conditioners is becoming an increasingly common practice due to the numerous benefits to the soil. The biochar, one of the most used conditioners, is composed of a stabilized carbon mass that can be obtained through several biomasses that are submitted to thermal decomposition. Another conditioner that stands out are the zeolites, aluminosilicates minerals that are characterized by the ease of retaining and releasing water and of exchanging cations without modifying its structure. In this experiment, the effect of soil conditioners (biochar and zeolites) and fertilization with mineral phosphorus on maize nutritional status, crop productivity and soil phosphorus dynamics were evaluated. For this, two experiments were installed, one in pots and another in the field. In the experiment in pots, six treatments arranged as a completely randomized experimental design were included: Soil; Soil + Biochar; Soil + Biochar + Mineral phosphorus; Soil + Zeolites; Soil + Zeolites + Mineral phosphorus; Soil + Mineral phosphorus. The field experiment was arranged as a factorial design that included two factors, soil conditioners (biochar, zeolite and mineral fertilization with P) combined with four P rates (0, 50, 100 and 200 kg P2O5 ha-1). The elemental composition of leaves and whole plant were evaluated, as well as NDVI and SPAD readings, the height of the plants and the dry matter yield. Soil chemical properties were determined only in the potting test. Hedley phosphorus fractionation and acid phosphatase enzyme activity were performed. P rate did not significantly increase maize productivity or nutritional status of plants. However, it increased the labile fractions of phosphorus in the soil. Zeolites appear to have favored the bioavailability of phosphorus when evaluated by the Egner-Riehm method, by the more readily available P forms of Hedley fractionation (exchange and bicarbonate resins) and acid phosphatase activity.