Efeito de escória de alto forno no crescimento radicular e na produtividade de arroz (página 2)

O trabalho foi realizado no ano agrícola de 1998/1999, na Fazenda Experimental São Manuel, localizada no Município de São Manuel, pertencente à Universidade Estadual Paulista (Unesp) - Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA), Campus de Botucatu, SP. O local apresenta latitude 22^o45' S, longitude 48^o34' W e altitude de 750 m. O clima predominante na região é do tipo Cwa (Köeppen), ou seja, clima tropical de altitude, com inverno seco e verão quente e chuvoso (Lombardi Neto & Drugowich, 1994).

O solo da área experimental, Latossolo Vermelho-Escuro, textura média apresentou as seguintes características químicas na camada de 0-20 cm: pH (CaCl₂) 5,3; MO, 8 g dm^-3; H+Al, K, Ca, Mg, SB e CTC iguais a 12, 1,3, 12, 6, 19 e 31 mmol_c dm^-3, respectivamente; V%, 61; P_resina, B, Cu, Fe, Mn, Zn e Si iguais a 7, 0,14, 0,6, 10, 2,7, 0,3 e 5,9 mg dm^-3, determinados conforme Raij et al. (2001) e Korndörfer et al. (1999).

O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se das doses 0, 2.550, 5.100, 10.200 e 15.300 kg ha^-1 de escória de alto forno, equivalentes a 0, 500, 1.000, 2.000 e 3.000 kg ha^-1 de silício. O material utilizado apresentou Fe, Mn, Si, Al, Ca, Mg, P, Na, K e S iguais a 16, 23, 196, 62, 219, 55, 0,2, 1,8, 9 e 1,3 g kg^-1, respectivamente, determinados segundo Brasil (1988). Cinco dias antes da semeadura, aplicaram-se as doses da escória a lanço nas parcelas incorporadas ao solo (0-20 cm) com o auxílio de uma grade aradora.

A cultivar de arroz utilizada foi a IAC-202, proveniente do cruzamento IAC 25 x Lemonnt com porte baixo ou intermediário (80-100 cm), ciclo médio (120 dias), 87 dias da emergência ao florescimento, grãos tipo longo fino (agulhinha), moderadamente suscetível à brusone (Pyricularia oryzae Cav.), ótima resistência ao acamamento e baixa tolerância à toxidez de Al³⁺ e ferro.

Aplicaram-se no sulco de semeadura 270 kg ha^-1 da fórmula 4-30-10, conforme Raij et al. (1996). Foram realizadas três adubações em cobertura: a primeira no perfilhamento (fase vegetativa) com 30 kg ha^-1 de N e 13 kg ha^-1 de K₂O, a segunda no ponto de algodão (fase reprodutiva) com 30 kg ha^-1 de N e 15 kg ha^-1 de K₂O e a terceira no emborrachamento (fase reprodutiva) com 30 kg ha^-1 de N e 30 kg ha^-1 de K₂O, utilizando sulfato de amônio e cloreto de potássio.

A semeadura foi realizada no dia 9/11/98, utilizando-se a densidade de 100 sementes viáveis por m², no espaçamento de 0,30 m entre linhas. Cada parcela foi constituída de 10 linhas de 5 m de comprimento. Foram desprezadas as duas linhas externas e 0,50 m de cada extremidade, obtendo-se uma área útil de 9,6 m². A irrigação foi realizada, utilizando um sistema por aspersão convencional fixo, sempre que os tensiômetros indicavam tensão de 35,5 kPa.

Na época do florescimento, quando 50% das plantas encontravam-se com as panículas visíveis, foi realizada a amostragem para crescimento radicular, utilizando-se um trado de aço galvanizado com diâmetro de 4,5 cm, amostrando nas camadas do solo de 0-10, 10-20, 20-30 e 30-50 cm. As raízes foram separadas do solo por lavagem em água corrente sobre peneira de 0,5 mm. O material lavado e separado foi acondicionado em coletor universal com uma solução 70% de álcool e 30% de água e levados à geladeira a uma temperatura de 4ºC.

As avaliações foram realizadas em um Scanner, desenvolvido para esse fim, acoplado a um computador dotado do Software WinRhizo, que utiliza como princípio o método proposto por Tennant (1975). Nesse equipamento, determinou-se o comprimento (km m^-3), a superfície (m² m^-3), e o diâmetro (cm). Após essas avaliações as amostras foram secadas em estufa a 65ºC, onde posteriormente foi determinada a massa da matéria seca radicular (g m^-3).

Na colheita avaliaram-se a produção de matéria seca da parte aérea, as características químicas do solo (pH, H+Al, Ca, Mg e Si) na profundidade de 0-20 cm, conforme Raij et al. (2001) e Korndörfer et al. (1999), produtividade de grãos e Si na planta, determinado segundo Elliott & Snyder (1991). Os dados obtidos foram submetidos à análise de regressão polinomial.

O aumento nas doses de escória proporcionou aumentos significativos nos valores de pH, Ca, Mg e Si e redução na acidez potencial (H+Al) (Figura 1). O aumento do valor de pH está relacionado ao poder neutralizante da base SiO₃^2- (Alcarde, 1992), presente no material utilizado. Resultados semelhantes foram obtidos por Ribeiro et al. (1986), Prado et al. (2002) e Prado & Fernandes (2003).

À medida que as doses de escória foram aumentadas, houve redução da acidez potencial (H+Al), causada pela elevação do pH gerado pela reação da base SiO₃^2- no solo, formando HSiO₃ + OH^- (Alcarde, 1992), que reduziu o H⁺ presente na solução do solo. A contínua remoção de H⁺ da solução do solo conduz também à precipitação do íon Al³⁺ na forma de Al(OH)₃ (Pavan & Oliveira, 1997).

Assim como em relação ao pH, o incremento nas doses de escória aumentou de forma linear os valores de Ca, Mg e Si (Figura 1). Prado & Fernandes (2000), trabalhando com escória de siderurgia, encontraram aumentos nos teores de Ca e Mg nos solos cultivados com cana-de-açúcar. Esse aumento é resultado da composição química do material empregado, pois, no processo de fundição do aço, o Ca e o Mg provenientes do calcário e silicato participam das reações (Firme, 1986), ou seja, à medida que as doses de escórias aumentaram, os teores destes elementos também aumentaram.

O valor inicial de Si no solo (5,9 mg dm^-3) é considerado baixo segundo Korndörfer et al. (2001), e é uma conseqüência do elevado grau de intemperismo do solo das regiões tropicais (Malavolta, 1980). A utilização da escória elevou os teores de Si no solo, resultado da sua composição química (Figura 1).

Apesar de os teores iniciais de Ca e Mg no solo serem considerados alto e médio (Raij et al., 1996), respectivamente, a aplicação de escória aumentou o comprimento e a superfície radicular (Figura 2). Os melhores resultados foram obtidos nas doses de 5.100 e 10.200 kg ha^-1 por causa da elevação dos teores de Ca e Mg no solo e do aumento do pH e, conseqüentemente, pela diminuição da acidez potencial decorrente do material empregado (Figura 1). Tanto o Ca como o Mg participam do crescimento radicular por meio de pectatos de Ca e Mg que compõem a parede celular (Malavolta, 1980). Rosolem et al. (1995) observaram aumentos no crescimento radicular de soja mesmo quando o solo apresentava originalmente 20,0 mmol_c dm^-3 de cálcio. O comprimento radicular diminuiu com a profundidade, o que pode ser atribuído à irrigação, que fez com que o mesmo se concentrasse na camada de 0-20 cm (Figura 2).

O uso da escória proporcionou os menores valores de diâmetro radicular até a profundidade de 20 cm, sendo a diferença a partir desta profundidade menos acentuada (Figura 2). Embora o padrão de enraizamento esteja sob controle genético, o crescimento das raízes pode ser modificado por fatores químicos e físicos do solo (Taylor & Arkin, 1981). Segundo Adams & Moore (1983), a presença de Al3+ promove atrofiamento do sistema radicular com engrossamento e surgimento de raízes laterais pequenas e grossas. Como o material foi incorporado a 20 cm de profundidade, as condições químicas do solo foram modificadas nesta faixa, proporcionando um ambiente mais propício ao desenvolvimento radicular e raízes mais finas (Figura 2).

A massa da matéria seca de raiz apresentou comportamento distinto das demais variáveis analisadas (Figura 2). Nos primeiros 5 cm do solo, a dose zero de escória apresentou os maiores valores, ocorrendo uniformidade a partir de 20 cm de profundidade. O maior valor de massa de matéria seca na dose zero pode ser explicado pelo maior diâmetro e comprimento radicular nesta camada (Figura 2).

Tanto em relação à matéria seca da parte aérea como em relação à produtividade de grãos, houve resposta quadrática à aplicação de escória (Figura 3). Como o arroz é uma planta acumuladora de Si (Takahashi, 1995), à medida que as doses de escória aumentaram, os teores de Si no solo e na planta também foram incrementados (Figura 1). Com a utilização de 5.542 kg ha-1 de escória, os valores de Si no solo aumentaram além de 20 mg dm-3, o que, segundo Korndörfer et al. (2001), é considerado alto (Figura 1). O Si melhora a arquitetura da planta e aumenta a taxa fotossintética (Deren et al., 1994), resultado de uma menor abertura de ângulo foliar, permitindo maior captação da energia luminosa (Yoshida et al., 1969) e aumento de produtividade. O resultado do presente trabalho corrobora os de Takahashi (1995) e Yoshida et al. (1969).

A queda de produção de grãos e de matéria seca a partir da utilização de 8.880 kg ha^-1 de escória pode estar relacionada à elevação do pH, tornando micronutrientes indisponíveis, especialmente o Zn (Figura 3). O Zn está associado à síntese de triptofano, precursor da auxina, hormônio vegetal promotor do crescimento (Malavolta, 1980).

1. A utilização de escória de alto forno, por meio da melhoria das condições químicas do solo, propicia aumento do comprimento e superfície radicular e redução do diâmetro radicular.

2. O incremento das doses de escória aumenta os teores de silício no solo e na planta, mas doses acima de 8.880 kg ha^-1 podem reduzir a disponibilidade de micronutrintes e, conseqüentemente, a produtividade.

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