Autores
Renato Passos Brandão
Gerente do Deptº Agronômico
Rafael Bianco Roxo Rodrigues
Gerente Técnico de São Paulo e Sul de Minas Gerais
A cana-de-açúcar é uma cultura semi-perene que necessita de uma disponibilidade hídrica entre 1.100 a 1.300 mm, bem distribuída durante todo o ciclo (Hernandes et al., 2014). Essa característica e o cultivo da cana em solos com impedimentos químicos e físicos que restringem a penetração das raízes nas camadas subsuperficiais e regiões com adversidades climáticas – estresse hídricos e períodos longos relativamente secos – podem limitar a produtividade da cana.
Os impactos causados pela ocorrência de veranicos no verão e estiagem no inverno em cana são bem conhecidos e podem ser intensificados em solos com baixos teores de cálcio e altos teores de alumínio em camadas subsuperficiais.
Nessas condições, ocorrem restrições ao crescimento radicular nas camadas subsuperficiais do solo, reduzindo a disponibilidade de água e nutrientes para a cana.
Neste artigo será abordada a importância do gesso na melhoria do ambiente radicular em solos com impedimentos químicos – baixo teor de cálcio e alto de alumínio trocável.
Soluções para a melhoria do ambiente radicular
Nas condições edafoclimáticas mencionadas anteriormente, a solução é o aprofundamento das raízes da cana nas camadas subsuperficiais do solo com maior disponibilidade de água.
O CESB – Conselho Estratégico Soja Brasileira – é uma entidade sem fins lucrativos formada por profissionais e pesquisadores de diversas áreas que se uniram para trabalhar estrategicamente e utilizar os conhecimentos adquiridos nas suas respectivas carreiras em prol da sojicultura nacional. Na safra 2018/19, cerca de quatro mil produtores se inscreveram para o Desafio de Máxima Produtividade de Soja. Nesta safra agrícola, o Desafio atingiu 11,5% das lavouras de soja do Brasil, representando aproximadamente 4,14 milhões de hectares de soja.
Na safra 2018/19, o campeão do Desafio atingiu a marca de 123,88 sc/ha de soja. É mais que o dobro da média nacional – 53,40 sc/ha – de acordo com a Companhia Nacional de Abastecimento – Conab. Entretanto, era uma área irrigada. O segundo lugar e o campeão em área não irrigada obteve uma produtividade de 123,50 sc/ha de soja, uma marca impressionante para os padrões brasileiros.
Analisando o manejo das lavouras de soja dos campeões de produtividade do Desafio de Máxima Produtividade de Soja, destaca-se a preocupação com a melhoria do ambiente radicular. As lavouras de soja com alta produtividade foram cultivadas em solos com teores adequados de Ca até 1,0 m de profundidade. O teor de Ca na profundidade de 1,0 m teve alta correlação com a produtividade da soja.
Cálcio vs. sistema radicular da cana
Conforme comentado anteriormente, há uma estreita correlação entre o teor de cálcio nas camadas mais profundas do solo e a produtividade da soja. A principal função do cálcio nas plantas é estrutural. É essencial para a formação e manutenção da integridade e funcionalidade das membranas e paredes celulares das plantas.
O pectato de cálcio da lamela média atua como cimento entre as células. Em plantas com deficiência de Ca, as membranas tornam-se porosas, podendo perder os íons anteriormente absorvidos.
O cálcio é responsável pelo crescimento das raízes e demais órgãos das plantas. A taxa de crescimento das raízes é imediatamente reduzida pela interrupção do fornecimento deste nutriente e, após alguns dias, as extremidades das raízes tornam-se marrons e gradualmente morrem.
Entretanto, o cálcio possui uma particularidade que o diferencia dos demais nutrientes, exceto o boro. É um nutriente praticamente imóvel no floema, vasos condutores responsáveis pela redistribuição dos nutrientes e fotoassimilados nas plantas.
Portanto, a mobilidade do cálcio no floema é um fator decisivo no manejo deste nutriente. As raízes só crescem em camadas do solo com teores adequados de cálcio. Outro nutriente que também deve estar em teores adequados nas camadas subsuperficiais do solo é o boro.
O que é gesso agrícola?
O gesso agrícola ou fosfogesso é um sulfato de cálcio dihidratado – CaSO4.2H2O. É um subproduto da reação do ácido sulfúrico com rocha fosfatada, realizada para a produção do ácido fosfórico (Raij, 2013).
A produção de 1 t de ácido fosfórico gera em torno de 5,5 t de gesso, ou seja, para cada tonelada de P2O5 produzida tem-se a produção de 4,5 t de gesso agrícola (Paolinelli et al., 1986).
De forma simplificada, a reação química de síntese do gesso pode ser representada por:
Ca10(PO4)6F2 + 10H2SO4 + 20H2O → 10CaSO4.2H2O + 6H3PO4 + 2HF
| Apatita | Ácido sulfúrico | Água | Gesso agrícola | Ácido fosfórico | Ácido florídrico |
O gesso agrícola contém aproximadamente 20% de cálcio e 15% de enxofre (Quaggio, 2018). A aplicação de 1 t de gesso agrícola com 17% de umidade corresponde ao fornecimento de 5 mmolc/dm3 de Ca para uma profundidade de 20 cm de solo (Vitti, 2007).
O fósforo é uma impureza importante – 0,63% de P2O5. A aplicação de doses elevadas de gesso pode fornecer quantidades significativas de fósforo. A aplicação de 1 t de gesso agrícola fornece aproximadamente 6,3 kg de P2O5 (Quaggio, 2018).
Solubilidade do gesso agrícola
O gesso é pouco solúvel em água – aproximadamente 2,5 g/L a 25 ºC. Entretanto, é cerca de 178 vezes mais solúvel que o calcário (Raij, 2013). Por esta característica química, o gesso apresenta maior possibilidade de percolar no perfil do solo, apresentando maiores efeitos em profundidade (Vitti, 2007). Segundo Santos (2016), a solubilidade do produto não ocorre num único ano. Cerca de 20 a 30% do gesso é solubilizado anualmente.
Benefícios do gesso
O gesso agrícola pode ser utilizado para o fornecimento de cálcio e enxofre para as culturas e a minimização da toxidez do alumínio em camadas subsuperficiais do solo (Sousa & Rein, 2009).
Gesso como fonte de cálcio
O gesso possui cerca de 20% de Ca, podendo ser utilizado como fonte deste nutriente para as plantas. Normalmente, o calcário fornece o cálcio necessário às necessidades da cana. É a forma mais econômica e eficiente para o fornecimento deste nutriente para a cana. O uso do gesso fica restrito ao fornecimento de enxofre e condicionador das camadas subsuperficiais do solo.
Gesso como fonte de enxofre
O gesso é uma excelente fonte de enxofre para a cana. A forma química do enxofre – SO42- – é o sulfato, forma química prontamente disponível para cana. A maioria dos solos cultivados com cana possui baixos teores de enxofre. Nas últimas décadas, ocorreu aumento na frequência de deficiência deste nutriente em cana.
O aumento no uso de fertilizantes minerais com altas concentrações de nutrientes primários que contém pouco ou nenhum enxofre reduziu a quantidade de enxofre aplicada nos sistemas de produção agrícola.
O enxofre também pode ser adicionado ao solo pela atmosfera. As maiores quantidades do enxofre ocorrem em regiões agrícolas próximas aos centros urbanos e indústrias. Segundo Will (1988), a deposição média anual de enxofre na Grã-Bretanha na década de 80 foi estimada em 70 kg/ha. Entretanto, nas últimas décadas, com as medidas antipoluição, ocorreu uma redução geral do enxofre nas emanações gasosas na queima de combustíveis fósseis.
O aumento no teor de matéria orgânica em solos com o corte mecanizado da cana pode também contribuir para a redução da disponibilidade do enxofre. Ocorre imobilização do enxofre na palhada da cana.
O enxofre está intimamente ligado ao metabolismo do nitrogênio, convertendo o N-mineral em N-proteico. O enxofre é constituinte de quatro aminoácidos – cisteína, cistina, metionina e taurina – formando posteriormente as proteínas. A deficiência de enxofre causa acúmulo de nitrogênio mineral ocasionando redução no teor de proteínas nas plantas e no seu crescimento vegetativo (Prado, 2008).
Em sistemas de produção de cana com altas produtividades e variedades responsivas ao nitrogênio, há a necessidade de maiores doses de enxofre (Vitti et al., 2008). A dose de enxofre em cana varia de 30 a 50 kg/ha. Realizar o monitoramento do teor de enxofre na cana com análises foliares no período de maior crescimento vegetativo.
Gesso como condicionador de solos
Segundo Marschner (2002) e Raij (2013), os principais impedimentos que limitam a penetração de raízes nas camadas subsuperficiais dos solos são físicos – compactação – e químicos – baixos teores de cálcio e altos teores de alumínio. Ocorre redução no volume do solo explorado pelas raízes das plantas, reduzindo a absorção de água e nutrientes, com destaque aos móveis no solo que acumulam nas camadas subsuperficiais – N-nitrato, enxofre, boro e molibdênio.
A alta concentração de alumínio no solo reduz a taxa de crescimento das raízes, interferindo na absorção de nutrientes e água pelo sistema radicular das plantas (Raij, 2013).
A calagem é a forma tradicional para a correção da acidez dos solos, fornecendo cálcio e magnésio e neutralizando o alumínio tóxico para as plantas. Entretanto, os benefícios da calagem ficam restritos à camada do solo com a incorporação do corretivo agrícola.
Uma alternativa para a melhoria do ambiente radicular em profundidade é a utilização do gesso agrícola. O gesso não corrige a acidez do solo e nem diminui o teor de alumínio trocável do solo. Entretanto, altera a forma iônica do alumínio – trivalente – que é tóxica para as plantas para uma forma química menos tóxica – sulfato de alumínio, reduzindo os teores de alumínio livre na solução do solo (Raij, 2013).
O gesso também aumenta os teores de cálcio nas camadas subsuperficiais do solo, melhorando o ambiente radicular (Summer, 1995).
Calcário e gesso: insumos complementares
A maioria das pesquisas mostra movimentação limitada dos efeitos do calcário para as camadas mais profundas do solo, especialmente em baixas doses do corretivo agrícola, limitando o aprofundamento das raízes da cana (Raij, 2010). Segundo Raij (2008), em muitas situações, a gessagem pode aumentar a longevidade da cana em pelo menos mais um ciclo.
Em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, textura média, Penatti e Forti (1994), verificaram que a aplicação de gesso aumentou a produtividade da soqueira de cana – SP70 1143 (Tabela 1). O gesso foi aplicado antes do 1º corte da cana e o efeito residual foi avaliado até o 4º corte. O aumento na produtividade acumulada da cana em 4 cortes com o gesso aplicado antes do 1º corte foi crescente.
Tabela 1. Ganho anual de produtividade da variedade SP70 1143 com doses crescentes de gesso em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, textura média.
| Gesso | Cortes da cana | Produção acumulada | Aumento médio por corte | |||
| 1º | 2º | 3º | 4º | |||
| – – – t/ha – – – | – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – t/ha – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – | |||||
| 1 | – | 6 | 6 | 6 | 19 | 4,75 |
| 2 | 3 | 3 | 9 | 10 | 25 | 6,25 |
| 4 | 3 | 6 | 9 | 13 | 31 | 7,75 |
Fonte: Adaptado de Penatti e Forti (1984).
Morelli et al. (1992) realizaram um experimento com doses crescentes de calcário e de gesso. O experimento foi realizado em um Latossolo Vermelho-Escuro Álico, com 12% de argila na camada de 0-25 cm e 16% na camada de 25-50 cm. O solo tinha uma CTC de 35 mmolc/dm3 – solo arenoso – e saturação por bases de 15% na camada de 0-25 cm. Na camada de 25-50 cm, os teores iniciais de cálcio e alumínio eram de 1,2 e 6,5 mmolc/dm3, respectivamente, e a saturação por alumínio era de 76%.
As aplicações, tanto de calcário quanto de gesso, foram 0, 2, 4 e 6 t/ha em um esquema fatorial 4 x 4. Foram realizados quatro cortes de cana e realizadas amostragens do solo ao longo do perfil aos 18 e 27 meses após o plantio da cana.
Na tabela 2 são apresentados os resultados dos teores de Ca e Al em duas épocas de amostragens do solo, nas doses extremas de calcário e gesso. A aplicação somente do calcário aumentou os teores de cálcio até a camada mais profunda amostrada. Entretanto, o efeito mais acentuado do calcário ocorreu na camada superficial do solo – 0-25 cm. O gesso também aumentou o teor de cálcio no solo, melhorando a distribuição do nutriente no perfil do solo.
Tabela 2. Teores de cálcio e alumínio em Latossolo Vermelho-Escuro Álico, em dois períodos de amostragem do solo.
| Profundidade – cm | Ca, mmolc/dm3 | Al, mmolc/dm3 | ||||||
| Gesso – 0 t/ha | Gesso – 6 t/ha | Gesso – 0 t/ha | Gesso – 6 t/ha | |||||
| 18 | 27 | 18 | 27 | 18 | 27 | 18 | 27 | |
| Meses | ||||||||
| Calcário – 0 t/ha | ||||||||
| 0-25 | 4,0 | 3,5 | 11,2 | 7,9 | 7,3 | 9,2 | 7,8 | 7,8 |
| 25-50 | 1,7 | 2,0 | 6,9 | 4,9 | 7,4 | 8,4 | 8,2 | 7,8 |
| 50-75 | 1,3 | 1,1 | 6,7 | 4,6 | 7,1 | 7,3 | 7,3 | 7,3 |
| 75-100 | 1,0 | 0,8 | 6,0 | 4,3 | 6,4 | 6,8 | 6,5 | 6,7 |
| 100-125 | 0,8 | 0,6 | 4,2 | 4,4 | 6,7 | 7,1 | 6,4 | 6,4 |
| Calcário – 6 t/ha | ||||||||
| 0-25 | 12,3 | 13,0 | 20,5 | 23,4 | 1,3 | 1,1 | 0,7 | 0,5 |
| 25-50 | 2,2 | 4,4 | 7,5 | 9,5 | 6,8 | 4,5 | 5,2 | 3,5 |
| 50-75 | 1,3 | 2,0 | 5,9 | 5,2 | 6,5 | 6,2 | 5,6 | 5,7 |
| 75-100 | 1,4 | 1,6 | 6,8 | 5,0 | 5,8 | 5,7 | 5,0 | 5,0 |
| 100-125 | 1,8 | 1,4 | 6,2 | 5,1 | 5,5 | 6,0 | 5,4 | 4,6 |
Fonte: Adaptado de Morelli et al. (1992).
Na ausência da calagem, os teores de alumínio praticamente não variaram com as doses do gesso, demonstrando que o ânion sulfato não tem efeito corretivo nos solos. O íon sulfato altera a forma química do alumínio – trivalente – tóxica para as plantas para uma forma química menos tóxica – sulfato de alumínio. A calagem reduziu significativamente o teor de alumínio na camada de 0-25 cm e ligeiramente nas demais camadas do solo, demonstrando que o ânion carbonato tem a capacidade de neutralizar a acidez do solo com a formação do hidróxido de alumínio, composto por baixa solubilidade em água em solos com pH em água acima de 5,5.
A combinação do calcário com o gesso acentuou a redução do alumínio nas camadas amostradas, demonstrando o sinergismo destas duas práticas culturais – calagem e gessagem.
As maiores produtividades em cana foram obtidas com a associação do gesso com o calcário (Tabela 3). A aplicação de 2 t/ha de gesso e 4 t/ha de calcário proporcionaram um aumento acumulado na produção da cana em quatro safras de 89,20 t/ha.
Tabela 3. Produção média, em quatro cortes de cana-de-açúcar, e aumento acumulado na produção de quatro safras de cana-de-açúcar.
| Calcário – t/ha | Dose do gesso – t/há | |||
| 0 | 2 | 4 | 6 | |
| Produção média anual de colmos, no período de 4 safras – t/ha | ||||
| 0 | 99 | 106 | 111 | 112 |
| 2 | 110 | 114 | 117 | 114 |
| 4 | 113 | 121 | 118 | 118 |
| 6 | 110 | 117 | 114 | 118 |
| Aumento acumulado na produção da cana em 4 safras – t/ha | ||||
| 0 | 0 | 28,8 | 49,2 | 51,6 |
| 2 | 44,8 | 59,6 | 72,8 | 61,2 |
| 4 | 54,4 | 89,2 | 74,4 | 76,8 |
| 6 | 45,2 | 73,2 | 58,4 | 77,2 |
Fonte: Adaptado de Morelli et al. (1992).
Recomendação de gesso agrícola
A recomendação do gesso para a cana deve ser fundamentada na análise do solo e baseada em critérios técnicos para que não ocorra a aplicação de doses exageradas, causando prejuízos na camada superficial do solo. Em determinadas situações de solo, que serão analisadas posteriormente, pode ocorrer desequilíbrios com o magnésio.
O primeiro passo para o uso do gesso é a análise química do solo. Realizar a amostragem do solo para o conhecimento de possíveis impedimentos químicos coletando o solo em pelo menos duas camadas: 0 a 20 cm e 20 a 40 cm. Se for possível, coletar o solo até a profundidade de 1 m, estratificando a amostragem em camadas de 20 cm: 0 a 20 cm, 20 a 40 cm, e assim sucessivamente, até 1 m de profundidade.
A aplicação do gesso é recomendada em solos com as características químicas abaixo na camada subsuperficial – 20 a 40 cm ou 25 a 50 cm:
ð Teor de cálcio menor que 5 mmolc/dm3 e/ou;
ð Teor de alumínio trocável maior que 5 mmolc/dm3 e/ou;
ð Saturação por alumínio (m%) maior que 30% e/ou
ð Saturação por bases (V%) menor que 35%.
Atualmente, os métodos de recomendação de gesso agrícola levam em consideração a textura do solo e a CTC, que indiretamente está relacionada à granulometria. Espironello et al. (1996) sugerem a equação a seguir para a recomendação de gesso para a cultura da cana-de-açúcar.
Necessidade da gessagem (NG) = 6 x teor de argila (g/kg)
De forma similar, a recomendação de Espironello et al. (1996), Sousa e Lobato (2002) sugerem a utilização da equação a seguir para a recomendação de gessagem para as culturas perenes, levando em consideração o teor de argila da camada subsuperficial do solo.
Necessidade da gessagem (NG) = 7,5 x teor de argila (g/kg)
Demattê (2005) recomenda as doses de gesso para cana baseando-se na CTC e saturação por bases da camada subsuperficial do solo – 20 a 40 ou 25 a 50 cm (Tabela 4).
Tabela 4. Recomendação de gessagem de acordo com a CTC e a saturação por bases da camada subsuperficial do solo – 20 a 40 cm ou 25 a 50 cm.
| CTC – mmolc/dm3 | Saturação por bases (V) – % | Dose de gesso – t/ha |
| <30 | <10 | 2,0 |
| 10-20 | 1,5 | |
| 20-35 | 1,0 | |
| 30-60 | <10 | 3,0 |
| 10-20 | 2,0 | |
| 20-35 | 1,5 | |
| >60 | <10 | 3,5 |
| 10-20 | 3,0 | |
| 20-35 | 2,5 |
Fonte: Demattê (2005).
Vitti (2007) utiliza um critério envolvendo parâmetros químicos e físico-químicos da camada de 20 a 40 cm do solo – saturação por bases e capacidade de troca catiônica – conforme a seguinte equação
NG = (V2 – V1) x CTC
500
onde:
NG = Necessidade de gesso – t//ha
V2 = Saturação por bases almejada na camada de 20 a 40 cm – %
V1 = Saturação por bases atual na camada de 20 a 40 cm (V1 < 35%) – %
CTC = Capacidade de troca catiônica do solo na camada de 20 a 40 cm – mmolc/dm3
O gesso pode ser aplicado a lanço em área total, não havendo a necessidade da incorporação no solo devido a sua solubilidade em água. Em cana-planta, pode ser aplicado antes da implantação do canavial ou logo após. Em cana-soca, aplicá-lo após a colheita.
Segundo Sousa e Lobato (2002), o efeito residual do gesso no solo é de, no mínimo, cinco anos. Realizar análises foliares para o monitoramento dos teores de enxofre nas folhas da cana. Além disso, analisar o aprofundamento das raízes nas camadas subsuperficiais do solo por meio da aberta de trincheiras.
Restrições ao uso do gesso
Para Raij (2008), três são os fatores que restringem o maior uso do gesso agrícola na agricultura brasileira: o custo do transporte, que limita a distância da fonte até a propriedade agrícola; o teor de água no gesso – cerca de 25% –, além de onerar o transporte, dificulta a aplicação e a falta de informações quantitativas de resposta das culturas em diferentes condições edafoclimáticas, permitindo uma análise econômica onde o custo de transporte é uma variável muito importante.
Precauções no uso do gesso agrícola
O gesso possui cerca de 20% de cálcio, e dependendo da dose e das características químicas do solo pode causar desequilíbrios com os cátions básicos – magnésio e potássio. Pode ocasionar a movimentação destes nutrientes da camada superficial para as subsuperficiais do solo, sendo proporcional às doses de gesso.
Em solos ácidos com baixa saturação por bases, a lixiviação das bases é mais acentuada. Evitar a utilização do gesso em solos ácidos. Inicialmente, realizar a calagem elevando o pH e a saturação por bases para a faixa mais adequada à cana-de-açúcar – 60 a 70%. Posteriormente, realizar a aplicação do gesso, reduzindo desta forma a lixiviação dos cátions básicos.
Em solos com baixos teores de magnésio (Mg < 9 mmolc/dm3), o uso do gesso não deve ser recomendado de forma isolada, mas em combinação com a aplicação de calcário contendo alto teor de óxido de magnésio ou outras fontes do nutriente (Caires, 2016).
Segundo Caires (2016), a movimentação do K trocável nos solos com o uso do gesso também pode ocorrer em função da textura do solo e do teor de K, mas de maneira geral, não é significativa.
Considerações finais
O desenvolvimento das raízes e o potencial produtivo da cana podem ser prejudicados por limitações químicas nas camadas subsuperficiais do solo, representadas pela acidez elevada, altos teores de alumínio trocável, baixos teores de cálcio e indisponibilidade de nutrientes.
A correção da acidez do solo nas camadas subsuperficiais apresenta limitações. Normalmente, os benefícios da calagem ficam restritos nas camadas do solo com a incorporação do corretivo agrícola.
A gessagem é a prática corretiva recomendável em solos com impedimentos químicos nas camadas subsuperficiais. A solubilidade do gesso é cerca de 178 vezes maior que a do calcário, permitindo a percolação no perfil do solo e proporcionando uma melhoria do ambiente radicular em camadas subsuperficiais do solo – neutralização do alumínio tóxico e a elevação do teor de cálcio.
A melhoria do ambiente radicular induz o maior desenvolvimento das raízes em camadas subsuperficiais do solo, favorecendo a absorção de água e nutrientes. O uso de gesso é imprescindível em regiões com ocorrência de veranicos, cujos prejuízos são maiores em cana com o sistema radicular concentrado nas camadas superficiais do solo e em solos arenosos com baixa capacidade de retenção de água.
O gesso também é uma excelente fonte de S para as plantas. A forma do S no gesso – sulfato – é prontamente disponível para as plantas. Os melhores resultados em cana são obtidos com o uso do gesso com o calcário dolomítico, possibilitando a melhoria química das camadas subsuperficiais do solo e contribuindo também para evitar possíveis desequilíbrios com o magnésio.
