'Alumínio gratuito' pode custar milhares de dólares em rendimento e qualidade

As coisas que são invisíveis não são necessariamente sem importância:oxigênio, monóxido de carbono e gravidade, para citar alguns. Isso é tão verdadeiro no solo quanto acima do solo. Embora tenhamos a tendência de pensar no solo como “areia, lodo e argila”, há muitas coisas tremendamente importantes nele que são invisíveis ou pouco visíveis a olho nu. Isso é verdade para grande parte do ecossistema do solo:bactérias, vírus, redes maciças de fungos microscópicos, terríveis insetos do solo, ácaros hediondos, raízes de plantas espalhadas, material vegetal em decomposição, todos os tipos de produtos químicos [que ocorrem naturalmente]. As populações de organismos do solo oscilam descontroladamente, dependendo das condições ambientais, reações químicas complexas estão ocorrendo em todos os lugares - é uma guerra onde armas químicas e biológicas são a norma, mas de alguma forma há ordem, beleza e um pouco de previsibilidade! E, no entanto, a maior parte é invisível.

Vamos dar um zoom em um elemento economicamente importante, mas subestimado, encontrado no solo:o alumínio. A menos que alguém tenha chamado sua atenção para o alumínio do solo, você pode não ter pensado muito sobre isso antes. Parece terrivelmente desinteressante, não é?! Continue lendo apenas se você acha que o rendimento da colheita, a qualidade e a lucratividade da fazenda são interessantes, porque o alumínio está envolvido em todos eles.

Como o alumínio entrou no meu solo?

Há vários anos, conversei com um indivíduo que ficou surpreso e um pouco perturbado com o fato de o alumínio ter feito seu caminho em seus solos! Provavelmente foi um conforto para eles saber que o alumínio é natural e abundante na crosta terrestre, e não apenas o resultado de lixo, conspirações do governo, poluição industrial ou do governo russo. Na verdade, o alumínio representa 8% do peso da crosta terrestre, tornando-o o terceiro elemento mais abundante na Terra, atrás do oxigênio e do silício.

Talvez alguém encontre uma exceção algum dia, mas até onde eu sei, alumínio não é um nutriente essencial para qualquer organismo vivo . Na maioria das vezes, o alumínio é um componente de muitos minerais estáveis ​​do solo que são perfeitamente seguros para manusear e para o crescimento das plantas.  O alumínio do solo se torna problemático em muitos sistemas de cultivo quando os solos são ácidos (ou seja, baixo pH). Sob condições de solo ácido, o alumínio muda cada vez mais da fase mineral insolúvel para as fases solúveis que são frequentemente chamadas de 'alumínio livre' e denotadas como 'Al ³⁺ ’. Alumínio gratuito apresenta vários caros problemas agronômicos.

Se o alumínio livre é realmente um problema, por que nunca ouvi falar dele?

O alumínio livre está presente em níveis tóxicos para culturas em 1,7 bilhão de acres apenas nos trópicos, e pode estar implicado, pelo menos de forma secundária, na pobreza generalizada, desnutrição e fome nessas regiões. No nordeste dos EUA, os problemas de fertilidade do solo envolvidos com alumínio podem (estimo) resultar em perdas de rendimento de mais de 30% quando não são manejados adequadamente. Outras perdas decorrem da redução da qualidade da forragem. Entre a perda de produtividade e a redução da qualidade da forragem, o impacto econômico total do alumínio livre no solo pode facilmente ultrapassar US$ 200/ac/ano em sistemas de produção leiteira. É seguro dizer que o alumínio livre fez com que algumas fazendas/campos tivessem um desempenho miserável e até falhassem.

A principal razão pela qual não ouvimos mais sobre o alumínio livre no solo nos EUA é porque tendemos a falar mais sobre o pH do solo do que sobre o alumínio. O pH do solo tem uma poderosa influência na química do solo. O aumento da acidez faz com que o alumínio livre seja muito mais abundante, e isso causa muitos efeitos agronômicos “a jusante”.

Na maioria das vezes, o foco no pH em vez do alumínio é apropriado porque 1) não podemos remover fisicamente o alumínio do solo; 2) problemas relacionados ao alumínio são fortemente correlacionada com o pH do solo; 3) os problemas relacionados ao alumínio podem ser geralmente, ao longo do tempo, mitigados pelo ajuste do pH; e 4) o pH afeta mais do que apenas a capacidade do alumínio:embora todos sejam nutrientes essenciais para as plantas, ferro, manganês e cálcio podem causar problemas relacionados a nutrientes em certas faixas de pH do solo.

Em um pH moderadamente baixo (4,5-6,2), os principais problemas que o alumínio livre apresenta para as culturas em crescimento são:

• Ligando (imobilizando) fosfato solúvel, tornando-o indisponível para cultivo captação . Por mais alarido que façamos sobre o gerenciamento de fósforo onde moro em Vermont, MUITOS hectares de terras agrícolas no estado são gravemente deficientes em fósforo. Em grande parte, esse problema é induzido pela acidez do solo. O alumínio livre liberado como resultado da acidez do solo liga-se alegre e fortemente ao fosfato solúvel, tornando-o indisponível para absorção pela cultura.

• Deslocar outros nutrientes de plantas carregados positivamente que, ao contrário do alumínio, SÃO essenciais . 'Capacidade de troca catiônica' (CEC em seu relatório de teste de solo) é uma indicação da capacidade de um determinado solo para armazenar átomos carregados positivamente (íons), como cálcio (Ca ²⁺ ), potássio (K ⁺ ) e magnésio (Mg ²⁺ ). Pense no CEC como a 'despensa' do solo . Níveis típicos de CEC em solos agrícolas em solos de Vermont variam de 4 a 25 meq/100g. Argila e matéria orgânica do solo aumentam o CTC e são essencialmente as prateleiras da despensa. Sob condições ácidas, o alumínio livre resolutamente ocupa mais posições CEC e desloca uma proporção variável daqueles outros nutrientes que de outra forma estariam nessas posições.

Boas e más notícias

Dado que o alumínio livre é e sempre foi 1) abundante; 2) não essenciais; 3) biologicamente problemático, não é surpreendente que muitos organismos tenham maneiras de administrar sua presença em seu ambiente. Uma das defesas melhor compreendidas pelas raízes das plantas é a secreção de ácidos orgânicos (como os ácidos cítrico e málico) que “quela” (isto é, liga) o alumínio livre. Essa é a boa notícia .

A má notícia é que 1) todas as defesas têm limites; e 2) certas espécies de plantas têm melhores defesas contra a toxicidade do alumínio do que outras. Abaixo de um pH de 4,5, a abundância de alumínio livre é tão avassaladora para muitas espécies de plantas que os mecanismos normais de defesa das plantas muitas vezes não são suficientes. Nessas situações, a toxicidade direta e indireta às raízes e sistemas das plantas geralmente inclui :

• Crescimento atrofiado da raiz primária por inibição da divisão celular e alongamento
• Inibição da formação lateral da raiz.
• Diâmetro radicular reduzido e maior fragilidade radicular.
• Redução do desenvolvimento do pelo radicular.
• Estrutura danificada e função interrompida de membrana celular nes.
• Padrões de ramificação de raízes mais aleatórios.
• Interrupção nas vias de sinalização/comunicação dentro e entre as células vegetais.
• Interferência com a absorção e metabolismo de nutrientes essenciais (no nível molecular nível, não apenas devido ao fraco desenvolvimento radicular).
• Maior suscetibilidade a doenças secundárias (oportunistas).
• Não surpreendentemente, redução da absorção de água e nutrientes e, finalmente, redução do rendimento da cultura.

O pH do meu solo é 5,6, o que é alto o suficiente para que a toxicidade do alumínio livre não seja um problema.

Há duas coisas a ter em mente antes de concluir que sua acidez moderada não é um problema agronômico e econômico em seu Fazenda. Primeiro , nessas condições, a disponibilidade de fósforo está sendo impactada negativamente pelo alumínio livre. Embora altos níveis de fósforo sejam um problema em alguns campos de Vermont, muitos dos relatórios de teste de solo que vejo do leste de Vermont estão no lado baixo. Alguns são extremamente baixos. Como existe uma relação muito forte entre o fosfato disponível no solo e o rendimento da colheita, os agricultores devem ficar alarmados quando seus relatórios de teste de solo indicarem que o fosfato extraível está abaixo do nível ideal. Em segundo lugar , se o pH MÉDIO do solo for 5,6, você provavelmente tem muitas zonas (grandes e pequenas) onde o pH é muito mais baixo e onde os problemas agronômicos relacionados ao alumínio são mais óbvios. Algumas dessas zonas terão efeitos tóxicos nas raízes – tornando os nutrientes e a água nessas zonas menos disponíveis para absorção pela planta afetada. A foto abaixo mostra um campo que estava, em média, acima de 6,2, mas o canto retratado variou de pH 4,0 (o trigo que está quase morto) a 4,4 (o trigo com aparência mais saudável).



Para muitos campos no nordeste dos EUA, mitigar e prevenir o desenvolvimento de acidez severa do solo deve ser uma prioridade. A menos que a cal seja incorporada ao solo, pode levar anos para que a cal se mova e neutralize o pH nos vários centímetros superiores do solo. Assim, se você tiver uma situação de acidez severa do solo e as condições do solo forem adequadas para isso, considere incorporar a cal para acelerar o efeito.



Material de referência:

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