Mª Encarnação Marcelo¹, Luis Boteta², Isaías Piçarra³, João Infante², Marta Varela², Mário Figueira³, Francisco Santos¹, Leonilde Santos⁴, Alberto Miranda⁴ e Pedro Jordão¹

¹INRB, IP / L-INIA / Unidade de Investigação de Ambiente e Recursos Naturais (ex-Laboratório Químico Agrícola Rebelo da Silva), Apartado 3228, 1301-903 Lisboa, encarnacao.marcelo@inrb.pt;

²COTR - Centro Operativo e de Tecnologia de Regadio, Quinta da Saúde, Apartado 354, 7801-904 Beja;

³DRAPAL - Direcção Regional de Agricultura e Pescas do Alentejo, Quinta da Malagueira, Apartado 83, 7002-553 Évora;

⁴INRB, IP / L-INIA / Unidade de Investigação de Recursos Genéticos, Ecofisiologia e Melhoramento de Plantas (ex-Estação Nacional Melhoramento de Plantas), Estrada de Gil Vaz, Apartado 6, 7350-951 Elvas.

A utilização de sistemas de rega localizada permite a aplicação de nutrientes através da água de rega e o seu fornecimento às culturas nas épocas de maior consumo. No caso da oliveira, é cada vez mais frequente a utilização desta técnica cultural, sobretudo nos olivais jovens, embora na maioria dos casos essa fertilização seja efectuada de forma empírica. Com o objectivo de estudar o efeito da fertirrega com azoto e potássio na produção, na qualidade do azeite, nos teores foliares e nos teores de alguns elementos do solo, foi instalado um ensaio num olival da cv. Cobrançosa, plantado em 1990, na região de Safara - Moura, no Alentejo. O ensaio foi delineado com três repetições completamente casualizadas e nove tratamentos experimentais, resultantes da combinação de três níveis de azoto (0, 50 e 100 kg N ha^-1) e três níveis de potássio (0, 42 e 84 kg K ha^-1). A gestão da rega foi efectuada com base no estado de humidade do solo, avaliado através de método tensiométrico, recebendo as árvores de todos os talhões experimentais a mesma quantidade de água. Os nutrientes foram aplicados através do sistema de rega gota-a-gota, o azoto (solução 32 N) entre Março e Setembro e o potássio (sulfato de potássio) entre Abril e Outubro. Neste trabalho apresentam-se os resultados respeitantes aos teores de nitratos e de potássio do solo obtidos a diferentes profundidades (0-0,2 m, 0,2-0,4 m, 0,4-0,6 m e 0,6-0,8 m) nos dois primeiros anos experimentais. A adubação azotada conduziu a um aumento dos teores de azoto nítrico nas camadas entre os 0,2 e 0,8 m de profundidade. Esse efeito foi mais acentuado nas amostras de terra colhidas nas duas camadas mais profundas e quando se aplicou o nível mais alto de azoto (100 kg ha^-1 de N). Relativamente ao potássio, o efeito da adubação com este nutriente apenas se fez sentir nos teores de potássio de troca das amostras colhidas às profundidades 0 a 0,2 m e 0,2 a 0,4 m, enquanto os teores de potássio extraível não sofreram alterações significativas nas quatro camadas de solo estudadas.

Palavras-chave – Adubação, lixiviação, Olea europaea L., rega.

Effect of nitrogen and potassium fertigation in an olive grove on soil levels of nitrate and potassium

ABSTRACT

The use of drip irrigation systems allows the application of fertilizers through water providing the necessary nutrients to crops in times of greater consumption. In the case of the olive tree, it is increasingly common the use of this cultural technique, especially in young olive groves, but in most cases this fertilization is carried out empirically. In order to evaluate the effect of nitrogen and potassium applied by fertigation on yield, on foliar nutrient concentrations and on some soil parameters, a field experiment was established on an olive grove, cv. Cobrançosa, planted in 1990 in Safara, in the Portuguese region of Alentejo. Three levels of nitrogen (0, 50 and 100 kg ha^-1 N) and potassium (0, 42 and 84 kg ha^-1 K) were used, arranged into a factorial experiment with three replications. The trees were irrigated with a drip irrigation system. The management of irrigation was made using tensiometers, and all trees received the same amount of water. The nitrogen (UAN solution) was applied through fertigation from March to September and the potassium (potassium sulphate) from April to October.

The present paper reports the results on nitrate and potassium concentrations at different soil depths (0-0.2 m, 0.2-0.4 m, 0.4-0.6 m  and 0.6-0.8 m) in the first two years. Nitrogen fertilization caused an increase in soil N-NO₃^- concentration between 0.2 and 0.8 m depth. This effect was more pronounced in the samples taken in the two deeper layers and when it was applied the highest level of nitrogen (100 kg ha^-1 N). For the potassium, the effect of potassium fertilization occurred on exchangeable potassium only in 0-0.2 m and 0.2-0.4 m depths, whereas the levels of extractable potassium did not suffer significant changes in four soil layers studied.

Keywords – Fertilization, irrigation, leaching, Olea europaea L..

O olival nacional ocupa uma área que ultrapassa os 333.500 hectares e caracteriza-se por ser dominantemente de sequeiro, representando os olivais de regadio cerca de 15% do total (INGA, 2005). A rega do olival, utilizando dotações de água e épocas de aplicação adequadas, pode contribuir para o aumento da quantidade de azeitona produzida, com benefícios económicos e sociais para os agricultores.

A utilização de sistemas de rega localizada permite a aplicação de fertilizantes através da água e, assim, colocar à disposição das oliveiras os nutrientes necessários nas épocas de maior consumo, de modo a obter boas produções, em quantidade e qualidade. Todavia, é necessário estabelecer quais os nutrientes e os níveis mais adequados a utilizar em fertirrega para as condições pedoclimáticas e variedades cultivadas dominantes no país, tendo presente que a preservação do ambiente deverá ser garantida.

Relativamente ao azoto, o nutriente mais utilizado em olivicultura, uma deficiente gestão da sua aplicação poderá provocar perdas acentuadas por volatilização, desnitrificação e arrastamento ao longo do perfil do solo, reduzindo a sua disponibilidade para as plantas. A lixiviação excessiva pode conduzir a contaminação das águas subterrâneas com nitratos, problema que existe em várias regiões do mundo (Rehman et al., 1999; Gärdenäs et al., 2005).

O potássio é um nutriente cuja deficiência ocorre com alguma frequência no olival. Quando aplicado ao solo, parte do potássio pode ser fixado nos minerais de argila ou ser lixiviado, ficando o restante em solução ou adsorvido nos colóides do solo. Factores como a quantidade e intensidade de precipitação, a textura do solo, a natureza e o teor dos minerais de argila e o grau de saturação do solo influenciam as perdas de potássio por lixiviação (Tisdale et al., 1985; Mengel e Kirkby, 1987; Portela, 1989).

Com o presente trabalho pretende-se avaliar o impacto da adubação azotada e potássica, veiculada através da água de rega, sobre os teores de nitratos e de potássio (extraível e de troca) do solo, a diferentes profundidades.

MATERIAL E MÉTODOS 

O ensaio de fertirrega encontra-se instalado na Herdade dos Lameirões, em Safara, concelho de Moura, num olival da cultivar Cobrançosa. Este olival foi plantado em 1990 com o compasso de 3,5 m x 7,0 m em solos das famílias Cpc (barro preto calcário não descarbonatado de margas) e Pcx (solo calcário pardo de xistos associados a depósitos calcários) (Cardoso, 1974), correspondendo, respectivamente, a um Vertissolo e a um Calcissolo, segundo o sistema WRB (IUSS Working Group WRB, 2006). As texturas são franca, franco-argilosa e argilosa; os valores de pH(H₂O) oscilam entre 7,6 e 8,6, embora os dominantes sejam 8,2 e 8,3; os teores de carbonatos variam entre 0,6 e 52,3% CaCO₃; predominam os teores baixos e médios de matéria orgânica (entre 10 e 25 g kg^-1), os teores baixos a altos de fósforo extraível (entre 11 e 90 mg kg^-1 P) e muito altos de potássio extraível (> 200 mg K kg^-1); os teores de magnésio extraível são muito altos (200 a 1000 mg Mg kg^-1), a capacidade de troca catiónica é maioritariamente alta (entre 20 e 30 cmol(+) kg^-1), o potássio de troca é médio a alto (entre 0,25 e 1,00 cmol(+) kg^-1) e o grau de saturação em bases é muito alto (100%).

O ensaio foi delineado com três repetições completamente casualizadas e nove tratamentos experimentais (T1 - N₁K₁; T2 - N₁K₂; T3 - N₁K₃; T4 - N₂K₁; T5 - N₂K₂; T6 - N₂K₃; T7 - N₃K₁; T8 - N₃K₂; T9 - N₃K₃), resultantes da combinação de três níveis de azoto (N₁=0, N₂=50 e N₃=100 kg ha^-1 de N) e três níveis de potássio (K₁=0, K₂=42 e K₃=84 kg ha^-1 de K).

O método de rega usado foi o de gota-a-gota. Os gotejadores, encontram-se afastados entre si de 1,0 m, são auto-compensantes e têm um débito de 3,6 L hora^-1.

A condução da rega foi efectuada de forma a proporcionar ao olival condições de disponibilidade hídrica que permitissem manter a cultura em conforto hídrico. Efectuou-se a monitorização do estado de humidade do solo através de método tensiométrico, tendo-se utilizado sensores de matriz granular (Watermark Mod. 200ss Irrometer Co) colocados a 0,25, 0,45 e 0,65 m de profundidade na zona do bolbo humedecido. A estratégia de rega seguida foi de procurar manter a zona de maior absorção de água pelas raízes sempre acima de um potencial de -80 centibar, efectuando o menor número possível de regas semanais para diminuir as perdas por evaporação.

As árvores de todos os tratamentos experimentais receberam a mesma quantidade de água de rega, tendo esta decorrido entre Março e Dezembro. Em 2007 foram aplicados 1912 m³ ha^-1 de água, enquanto em 2008 se aplicaram 1863 m³ ha^-1. A precipitação anual registada na Herdade dos Lameirões nos dois anos foi de, respectivamente, 334 mm e 417 mm. A água de rega apresentou um pH de 8,0-8,2 e um teor alto de bicarbonatos. Os valores dos restantes parâmetros analisados não estavam associados a qualquer tipo de restrição para uso da água na rega, sendo o teor de nitratos inferior a 4,5 mg L^-1.

A fertilização através da água de rega foi efectuada de forma individualizada por talhão experimental. O adubo azotado utilizado foi a solução 32 N (densidade=1,325 a 15ºC e 32% N, encontrando-se metade do azoto na forma amídica, um quarto na forma amoniacal e um quarto na forma nítrica), enquanto o adubo potássico usado foi o sulfato de potássio (51% de K₂O).

As soluções envolvendo os dois adubos foram aplicadas separadamente, através de injectores, com uma periodicidade semanal. A adubação azotada teve início em finais de Março e prolongou-se até meados de Setembro. Cerca de metade das unidades fertilizantes de azoto foi aplicada entre o início da floração (início a meados de Maio) e o endurecimento do caroço (início de Julho). A adubação diferenciada com o potássio teve início em meados de Abril e prolongou-se até finais de Outubro, sendo que cerca de 40% deste nutriente foi aplicado a partir de Agosto.

Efectuou-se anualmente uma aplicação de 1 kg de boro por hectare por via foliar, através de um adubo doseando 18,5% de boro na concentração de 0,5 % (0,5 kg de adubo em 100 L de água).

Em 2007 realizou-se, em todos os talhões experimentais, a colheita de amostras de terra às profundidades de 0-0,2 m, 0,2-0,4 m e 0,4-0,6 m, na zona de influência dos gotejadores, antes do início da fertirrega (Março) e após o seu final (Novembro). Em Outubro de 2008, após o término da adubação, efectuou-se nova colheita de amostras de terra na mesma zona às profundidades de 0-0,2 m, 0,2-0,4 m, 0,4-0,6 m e 0,6-0,8 m.

Neste trabalho apresentam-se os resultados respeitantes ao azoto nítrico, potássio extraível e potássio de troca das terras. Estes parâmetros foram determinados de acordo com os métodos seguidos no ex-LQARS (LQARS, 1977). As amostras de terra foram secas em estufa a uma temperatura inferior a 40 ºC e passadas num crivo de malha de 2 mm. O azoto nítrico foi extraído com uma solução de sulfato de cobre 0,01 M e doseado por potenciometria com um eléctrodo selectivo de ião nitrato. O potássio extraível foi determinado pelo método de Egner-Riehm modificado, utilizando como extractante uma solução de lactato de amónio 0,1 N e ácido acético 0,4 N com pH compreendido entre 3,65 e 3,75, com doseamento num espectrofotómetro de emissão de plasma (ICP-OES radial simultâneo). O potássio de troca foi extraído com uma solução de acetato de amónio 1 M a pH=7 e doseado por fotometria de chama.

No tratamento estatístico, os dados de azoto nítrico,  potássio extraível e potássio de troca obtidos em Novembro de 2007 e Outubro de 2008, no final da fertirrega, foram analisados em conjunto. Utilizou-se a análise de covariância para avaliar o efeito dos tratamentos experimentais sobre os teores daqueles elementos no solo, tendo-se usado como covariável os teores registados antes do início da fertirrega, em Março de 2007 (excepto para a profundidade de 0,6 a 0,8 m). Na comparação a posteriori das médias correspondentes aos diversos tratamentos experimentais usou-se o teste de Duncan (a=95%).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Azoto nítrico do solo

A fertilização efectuada não influenciou significativamente (p>0,05) os teores de azoto nítrico (N-NO₃^-) do solo na camada de 0-0,2 m de profundidade, ao contrário do que aconteceu (p£0,01) nas camadas mais profundas (0,2-0,4 m, 0,4-0,6 m e 0,6-0,8 m). A adubação azotada provocou, nestas profundidades, um aumento dos teores de azoto nítrico do solo. Esse efeito foi mais acentuado nas duas últimas camadas e quando se aplicou o nível de azoto mais elevado (100 kg N ha^-1), tendo-se atingido teores médios superiores a 120 mg N-NO₃^- kg^-1 (Figura 1). Apesar de o solo apresentar textura média e fina e de o adubo azotado ter sido distribuído ao longo do ciclo da cultura, estes valores indicam que uma quantidade apreciável de azoto na forma de nitrato foi arrastado para as camadas mais profundas do solo, não tendo, por isso, sido utilizado pelas oliveiras e vegetação herbácea existente no olival.

Figura 1 – Efeito médio da aplicação de azoto sobre o teor de azoto nítrico presente no solo no final da fertirrega no conjunto dos dois anos, 2007 e 2008 (por profundidade, valores seguidos de letras iguais não diferem significativamente (p=0,05) entre si).

Fernández-Escobar et al. (2009) observaram, em dois olivais de sequeiro submetidos à aplicação de doses diferenciadas de azoto, que os teores de azoto nítrico aumentavam em profundidade quando as terras eram colhidas no Inverno, não apresentando uma variação típica se amostradas no Outono. Nos talhões não adubados, verificaram que os teores de azoto nítrico diminuíam nas camadas mais profundas do solo, tal como aconteceu no presente estudo (Figura 1). Este comportamento comprova que as condições mais favoráveis à nitrificação ocorrem predominantemente na camada superficial do solo.

 Potássio extraível no solo

 Os teores de potássio extraível do solo não sofreram alterações significativas (p>0,05) nas quatro camadas estudadas como resultado da fertilização azotada e potássica realizada. Contudo, na camada superficial (0-0,2 m) houve um acréscimo de 61% nos teores de potássio extraível quando se aplicou o nível mais alto de potássio relativamente à ausência de aplicação deste elemento (Figura 2).

Figura 2 – Efeito médio da aplicação de potássio sobre o teor de potássio extraível presente no solo no final da fertirrega no conjunto dos dois anos, 2007 e 2008 (por profundidade, valores seguidos de letras iguais não diferem significativamente (p=0,05) entre si).

Os teores mais elevados de potássio extraível observaram-se na camada superficial, para cada nível de aplicação. A diminuição dos teores de potássio extraível ao longo do perfil do solo e a inexistência de diferenças significativas (p>0,05) entre os níveis estudados está de acordo com o referido por Portela (1989) que salienta que as perdas de potássio por lixiviação não têm, em geral, muito significado nos solos com alta capacidade de troca catiónica e quando a pluviosidade é baixa.

Num olival de sequeiro plantado em solos calcários da região de Elvas, Marcelo et al. (2005) verificaram que os teores de potássio extraível aumentaram na camada superficial do solo (0-0,2 m) com a aplicação de níveis crescentes de potássio (0, 67, 133 e 200 kg ha^-1 de K), tendo duplicado com a aplicação, durante 10 anos, da dose mais elevada.

Potássio de troca no solo

Figura 3 – Efeito médio da aplicação de potássio sobre o teor de potássio de troca presente no solo no final da fertirrega no conjunto dos dois anos, 2007 e 2008 (por profundidade, valores seguidos de letras iguais não diferem significativamente (p=0,05) entre si)

Marcelo et al. (2005) observaram, também, um aumento nos teores de potássio de troca nas profundidades de 0-0,2 m e 0,2-0,5 m com a aplicação de níveis crescentes de potássio, tendo os valores da primeira camada quadruplicado quando foi aplicado o nível mais alto de potássio (200 kg ha^-1 de K).

Os teores de potássio de troca são, igualmente, mais elevados na camada superficial, sugerindo que a maior parte do potássio fica retido nesta camada e que o seu transporte na vertical é, nas condições estudadas, pouco expressivo. Um comportamento idêntico foi observado por Zeng et al. (2000) em pomares de pistácio onde aplicaram níveis crescentes de potássio, embora o deslocamento deste elemento em profundidade tenha estado dependente da capacidade de retenção dos dois solos estudados, sendo maior no solo de textura mais ligeira.

Produção de azeitona

A fertilização efectuada não influenciou significativamente (p>0,05) a produção de azeitona nos dois anos experimentais. A produção média obtida em 2007 e 2008 foi, respectivamente, de 10731 kg ha^-1 e 6020 kg ha^-1.

O período experimental deve ser alargado de modo a permitir obter conclusões mais definitivas. Todavia, os resultados obtidos apontam para que, nas condições experimentais do presente estudo, níveis de aplicação de azoto superiores a 50 kg ha^-1 de N são excessivos, uma vez que conduzem a teores elevados de nitratos nas camadas mais profundas do solo, sem afectar a produção de azeitona. Esta não foi, igualmente, influenciada pelo potássio, não obstante a sua aplicação ter enriquecido neste elemento as camadas mais superficiais do solo.

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