Sistema Plantio Direto - Bases para o Manejo da Fertilidade do Solo, Notas de estudo de Engenharia Florestal

Baixe Sistema Plantio Direto - Bases para o Manejo da Fertilidade do Solo e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Florestal, somente na Docsity! 1 SISTEMA PLANTIO DIRETO: BASES PARA O MANEJO DA FERTILIDADE DO SOLO 2 SISTEMA PLANTIO DIRETO: BASES PARA O MANEJO DA FERTILIDADE DO SOLO Afredo Scheid Lopes Sírio Wiethölter Luiz Roberto Guimarães Guilherme Carlos Alberto Silva 5 ÍNDICE 1. Introdução........................................................................................... 1 2. Principais alterações químicas no solo decorrentes do sistema plantio direto................................................................................................. 3 2.1. Matéria orgânica.............................................................................. 3 2.2. Acidez do solo e toxidez de alumínio ............................................... 5 2.2.1. Respostas à aplicação de calcário ................................................ 8 2.2.2. Efeitos da calagem superficial nas camadas subsuperficiais do solo............................................................................................. 17 2.3. Fósforo........................................................................................... 21 2.4. Nitrogênio ...................................................................................... 32 2.4.1. Aplicação antecipada de nitrogênio............................................... 39 2.4.2. Perdas de nitrogênio por volatização............................................. 53 3. Antes de netrar no sistema plantio direto............................................. 54 3.1. Calagem......................................................................................... 55 3.2. Gessagem....................................................................................... 58 3.3. Adubação corretiva......................................................................... 61 3.3.1. Adubação fosfatada corretiva....................................................... 61 3.3.2. Adubação potássica corretiva....................................................... 68 3.3.3. Adubação corretiva com micronutrientes....................................... 70 4. Manejo da fertilidade no sistema plantio direto..................................... 71 4.1. Amostragem do solo para fins de avaliação da fertilidade.................. 71 4.2. Calagem.......................................................................................... 75 4.3. Adubação nitrogenada..................................................................... 79 4.4. Adubação fosfatada e potássica....................................................... 83 4.5. Adubação com enxofre e micronutrientes......................................... 87 4.6. A importância da cobertura do solo................................................. 90 5. Considerações finais.......................................................................... 92 6. Literatura citada................................................................................. 96 7. Apêndice - Classes de solo utilizadas no texto, figuras e tabelas - nomenclatura anterior e atual..............................................................110 6 SISTEMA PLANTIO DIRETO: BASES PARA O MANEJO DA FERTILIDADE DO SOLO Alfredo Scheid Lopes 1 Sírio Wiethölter 2 Luiz Roberto Guimarães Guilherme 3 Carlos Alberto Silva 4 1. Introdução Um dos maiores avanços no processo produtivo da agricultura brasileira foi a introdução do Sistema Plantio Direto (SPD) no Sul do Brasil, a partir do início da década de 1970. Seu objetivo básico inicial foi controlar a erosão hídrica. O desenvolvimento desse sistema só se tornou possível graças a um trabalho conjugado de agricultores, pesquisadores, fabricantes de semeadoras, e técnicos interessados em reverter o processo acelerado de degradação do solo e da água verificado em nosso país. Em solos de igual declividade, o SPD reduz em cerca de 75% as perdas de solo e em 20% as perdas de água, em relação às áreas onde há revolvimento do solo (Oliveira et al., 2002). Com crescimento inicial pouco expressivo, em termos de área, foi a partir da década de 1990 que ocorreu grande expansão da área sob SPD, tanto na região sul como na região do Cerrado, onde o SPD começou apenas a ser utilizado nos anos 1980 (Figura 1). Atualmente são cultivados no Brasil cerca de 20 milhões de hectares sob plantio direto (Cervi, 2003), estando 25% dessa área localizada na região do Cerrado. Em nível mundial, a área sob SPD é de 64 milhões de hectares e o Brasil ocupa a segunda maior área, sendo os Estados Unidos o país que apresenta a maior área sob esse sistema. Regionalmente, o SPD já vem sendo adotado de modo sistemático nos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná (3,8, 0,8 e 4,5 milhões de hectares, respectivamente) havendo, nos anos 1. Engo Agro, PhD, Professor Emérito do Depto de Ciência do Solo, Universidade Federal da Lavras, Lavras, MG e Consultor Técnico da ANDA, São Paulo, SP, e-mail: ascheidl@ufla.br 2. Engo Agro, PhD, Pesquisador, Embrapa Trigo, Passo Fundo, RS, e-mail: siriow@cnpt.embrapa.br 3. Engo Agro, PhD, Professor Adjunto do Depto de Ciência do Solo, Universidade Federal da Lavras, e-mail: guilherm@ufla.br 4. Engo Agro, Dr, Professor Adjunto do Depto de Ciência do Solo, Universidade Federal da Lavras, e-mail: csilva@ufla.br 7 recentes, uma maior adoção do SPD em outros estados brasileiros, prin- cipalmente em Goiás, Mato Grosso do Sul e Mato Grosso. A expansão relativamente rápida do SPD no Brasil pode ser explicada, também, pelo menor custo de produção e facilidades de operação de práticas de campo verificados nesse sistema de cultivo, aliado a uma maior proteção do solo, da água e da fauna. Figura 1. Evolução da área cultivada sob plantio direto na região do Cerrado e no Brasil. 1975-2002 e expectativa para 2003. Fonte: Cervi (2003) e FEBRAPDP (2003). As informações obtidas em alguns experimentos de longa duração, implantados principalmente na região Sul do Brasil, permitiram concluir que o SPD não é apenas um sistema eficiente de conservação do solo. Áreas sob SPD apresentam inúmeras características próprias, e que, por conseqüência, exigem um manejo diferenciado, principalmente em relação à fertilidade do solo. Essas características são decorrentes dos seguintes fatores: a) do não revolvimento do solo e do acúmulo progressivo de restos culturais; b) da adubação sucessiva em sulcos ou a lanço superficial; c) da variedade de plantas adotada na rotação de culturas - tanto em relação à quantidade quanto à qualidade da matéria seca das mesmas; d) de uma dinâmica de água no solo diferente da que ocorre com o preparo do solo e e) de uma condição diferenciada em relação a pragas, doenças e invasoras. 0 5 10 15 20 25 75 85 95 0080 90 03 (e) Ano agrícola M ilh õe s ha Cerrado Brasil 10 2.2. Acidez do solo e toxidez de alumínio No SPC, a calagem é uma prática indispensável a cada 4 a 5 anos visando corrigir a acidez do solo e tornar insolúvel o alumínio. A geração de acidez pode ser atribuída, em parte, à mineralização dos resíduos orgânicos, à lixiviação de cátions de reação básica da camada arável e à intensificação da erosão hídrica (Sidiras e Vieira, 1984). Já no SPD estabilizado, de uma maneira geral, tem sido observada menor demanda de calcário. De forma análoga, o teor de alumínio trocável e a percentagem de saturação da CTC efetiva por alumínio tendem a diminuir com o decorrer dos anos de implantação do SPD (Sidiras e Pavan, 1985). Nos Campos Gerais do Paraná, em 40 áreas avaliadas sob plantio direto, observou-se ausência de alumínio na profundidade de 0 a 10 cm, enquanto que apenas 5% das áreas apresentaram saturação por alumínio entre 0 e 15% na profundidade de 10 a 20 cm (Sá, 1993). Vários mecanismos têm sido propostos para explicar a redução da acidez e a diminuição da toxidez de alumínio no solo pela aplicação de resíduos orgânicos, cabendo destaque as publicações de Miyazawa et al. (1993), Salet (1998), Franchini et al. (1999), Cassiolato et al. (1999), Sumner e Pavan (2000) e Miyazawa et al. (2000). Segundo Miyazawa et al. (2000), a capacidade dos resíduos vegetais em reduzir a acidez do solo está associada aos seus teores de cátions de reação básica e carbono orgânico solúvel, que normalmente são maiores em resíduos de adubos verdes, tais como: aveia preta, nabo forrageiro, tremoço, leucena, mucuna, crotalária e outros. A menor capacidade de neutralização da acidez do solo dos resíduos de culturas de espécies comerciais, como soja, trigo e milho, está relacionada à redução dos teores de cátions e carbono solúvel com o avanço da idade fisiológica da planta. Dessa forma, o efeito máximo das plantas no pH ocorre quando essas estão em pleno desenvolvimento. Um aspecto interessante em relação às reações dos resíduos vegetais é que sua natureza anfótera (ora reage como base, ora como ácido) faz com que ocorra um aumento do pH de solos ácidos e uma redução do pH de solos alcalinos, tendendo a um valor próximo ao pKa médio de uma mistura de diferentes substâncias orgânicas. O pH tende a valores entre 4,5 a 7,0, dependendo do 11 balanço entre grupamentos carboxílicos (com pKa entre 2 e 5) e fenólicos (pKa entre 7 a 9) presentes nos resíduos. Um resumo das reações químicas que ocorrem, em relação a possíveis alterações do pH, é mostrado a seguir: a) Neutralização da acidez, envolvendo a participação de radicais carboxílicos: (R-COO)nM + nH + ⇔ nR-COOH + Mn+ onde, Mn+ = K+, Ca2+ e Mg2+ e R = cadeia de carbonos b) Neutralização da alcalinidade, envolvendo a participação de radicais amídicos e fenólicos: R-C(NH3) +-COOH + OH- ⇔ R-C(NH2)-COOH + H2O R-OH + OH- ⇔ R-O- + H2O. Outro aspecto que merece destaque é a redução da toxidez de Al3+ (a forma química mais tóxica para plantas) após a aplicação de resíduos vegetais e esterco de animais observada em vários estudos citados por Miyazawa et al. (2000). Isso ocorre por dois processos químicos, exemplificados a seguir: a) Hidrólise devido ao aumento de pH (R-COO)nM + nH2O ⇔ nR-COOH + nOH- + Mn+ Al3+ + 3OH- ⇔ Al(OH)3 (precipitado) b) Complexação por ácidos orgânicos 3(R-COO)nM + nAl 3+ ⇔ n(R-COO)3Al + 3M n+ onde, Mn+ = K+, Ca2+ e Mg 2+ e R = cadeia de carbonos. Existe, entretanto, considerável variação do efeito neutralizante da acidez pela aplicação de diferentes resíduos vegetais em experimentos conduzidos 12 em laboratório. Os resultados obtidos por Cassiolato et al. (1999) (Figura 2-A), indicam que extratos de nabo forrageiro e de tremoço azul foram mais eficientes na neutralização da acidez potencial, sendo o efeito do milheto quase nulo. Por sua vez, Miyazawa et al. (1993), avaliando várias espécies de resíduos vegetais quanto à capacidade de neutralização de H+ da solução, verificaram que resíduos de adubos verdes apresentaram maior capacidade de neutralização de H+ (feijão- bravo-do-Ceará = 1,0 mmolc/g) do que resíduos pós-colheita (palha de trigo = 0,26 mmolc/g e de milho = 0,30 mmolc/g de resíduo) (Figura 2-B). Depreende- se, pois, que a capacidade de redução da toxidez de Al por plantas depende da espécie, mas principalmente do estádio da planta, sendo plantas em desenvolvimento mais eficientes que plantas no estádio de maturação. Figura 2. Neutralização da acidez potencial do solo (A) e da solução de HCl por resíduos vegetais (B). Fonte: Miyazawa et al. (1993) e Cassiolato et al. (1999), modificado por Miyazawa et al. (2000). Os dados apresentados na Figura 2, embora tenham sido obtidos em laboratório, sugerem que os resíduos vegetais de diferentes culturas em rotação e/ou sucessão no SPD podem levar a diferenças na diminuição da acidez e da Testemunha (solo percolado com água) Milheto Guandu Arroz Trigo Cana folha Mucuna cinza Mucuna anã Café folha Tremoço branco Aveia Crotalaria espec. Crotalaria blev. Nabo T. azul 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 H + Al (cmolc/kg) Acidez potencial do solo neutralizada pelo resíduo vegetal Legenda: Centeio Trigo Milho Azevém Guandu Chícharo Aveia preta Serradela Girassol Espérgula Nabo forrageiro Mucuna cinza Crotalária Tremoço branco Mucuna anã Feijão-de-porco Colza Casca de café Ervilhaca comum 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 H neutralizado (mmolc/g) Feijão-bravo-do-Ceará (A) (B) 15 1996 1999 1996 1999 1996 1999 0,0 - 2,5 4,6 4,4 3,8 2,2 3,5 3,9 2,5 - 5,0 4,6 4,4 3,8 2,8 3,1 3,2 5,0 - 10,0 4,5 4,3 3,7 3,0 3,1 3,2 10,0 - 20,0 4,6 4,3 3,5 3,2 2,5 3,5 0,0 - 2,5 5,4 5,2 0,2 0,1 9,4 9,1 2,5 - 5,0 5,1 5,0 1,2 0,5 7,3 7,2 5,0 - 10,0 4,7 4,9 2,8 0,7 4,1 7,8 10,0 - 20,0 4,5 4,7 3,5 1,4 2,3 6,2 0,0 - 2,5 5,4 5,6 0,5 0,0 9,0 10,3 2,5 - 5,0 4,8 5,4 2,7 0,4 4,3 8,5 5,0 - 10,0 4,7 5,2 2,7 0,5 4,1 8,0 10,0 - 20,0 4,6 4,8 2,8 1,5 3,3 5,6 0,0 - 2,5 5,7 5,6 0,0 0,0 11,4 12,0 2,5 - 5,0 5,2 5,3 0,6 0,7 7,5 7,9 5,0 - 10,0 4,7 5,1 2,8 0,4 4,1 7,8 10,0 - 20,0 4,6 4,8 3,3 0,9 2,8 7,3 0,0 - 2,5 6,0 5,8 0,0 0,0 12,5 12,2 2,5 - 5,0 5,4 6,2 0,2 0,0 9,5 12,7 5,0 - 10,0 4,8 6,0 1,8 0,0 5,2 11,8 10,0 - 20,0 4,6 5,2 3,1 0,3 2,8 8,9 1 SMP Tabela 2. Resultados de pH em água, Al e Ca + Mg trocáveis , em quatro profundidades e em 2 anos, em função de doses de calcário (médias de três repetições). Epagri, Campos Novos , SC. Fonte: W iethölter (2000), citando Carla Pandolfo (comunicação pessoal). Al trocável Anos ------------- cmolc/dm3 ------------ 1/3 SMP 1/2 SMP 0 SMP Ca + M g trocáveis 1/4 SMP Doses de calcário Profundidade, cm pH em água 16 Como mencionado anteriormente, no Estado do Paraná, um dos fatos marcantes em relação ao SPD, há alguns anos, foi a constatação de que, durante a avaliação da fertilidade do solo realizada em 40 áreas sob SPD na região dos Campos Gerais (Sá, 1993), foi constatada elevada acidez em 70% delas, com valores de pH (CaCl2 0,01M) entre 4,0 e 4,7 (pH em água entre 4,6 e 5,3) na camada de 30-40 cm e saturação por bases na faixa de 35-45% na camada de 0-20 cm. Entretanto, segundo Sá (1999), o rendimento médio das culturas de soja e de milho, nessas áreas, foi de 3.100 e 7.280 kg/ha, respectivamente, sendo que rendimentos inferiores somente foram obtidos sob valores de saturação por bases entre 20 e 30%. Outro ponto constatado foi o pH mais baixo após o cultivo de trigo sobre os resíduos de milho em relação àquele observado quando uma leguminosa foi intercalada entre essas duas culturas. Nessa situação, a adição de N mineral para suprir as necessidades dessas gramíneas foi de 190 kg/ha (120 e 70 kg/ha para milho e trigo, respectivamente), proporcionando, ao solo, um possível efeito acidificante associado ao fertilizante nitrogenado. LVdt (1) LVaft (2) Testemunha (sem calcário) 2.174 2.926 2.550 1 SMP incorporado 2.857 3.439 3.148 1 SMP superfície 2.819 3.450 3.134 1/2 SMP superfície 2.756 3.448 3.102 1/4 SMP superfície 2.626 3.340 2.983 1/8 SMP superfície 2.535 3.290 2.912 1/16 SMP superfície 2.524 3.210 2.862 Média 2.612 3.300 2.956 (1) Latossolo Vermelho distrófico típ ico, Unidade de M apeamento Passo fundo. 1 SM P = 10,7 t/ha. Cultivado no SPD desde 1990. (2) Latossolo Vermelho aluminoférrico, Unidade de M apeamento Erechim. 1 SM P = 7,2 t/ha. Calagem anterior realizada em 1983. Cultivado no SPD desde 1984. (3) Valores médios de sete cultivos em cada solo. Em ambos os experimentos as doses de calcário foram aplicadas em 1993. Tabela 3. Efeito da aplicação de calcário em SPD, no rendimento médio de grãos da seguinte seqüência de culturas: soja, trigo, milho, aveia branca, soja, cevada e soja. Embrapa Trigo. Fonte: Pöttker et al. (1998). Média (3) --------------------- kg/ha --------------------- Tratamento Solo 17 Essas observações levaram à instalação de uma série de experimentos de longa duração no Estado do Paraná, tendo como objetivo a avaliação de métodos de aplicação de calcário no SPD (Sá, 1999). Os dados referentes a algumas características químicas nas camadas de 0-20 e 20-40 cm, antes da implantação dos experimentos nos vários locais (Tibagi, Arapoti e Ponta Grossa), são apresentados na Tabela 4. No solo 1, em Tibagi, PR, no inverno de 1982, foi feita aplicação de calcário dolomítico com base no teor de Al x 2 e incorporação com arado de discos na profundidade de 0-20 cm. Posteriormente, foi semeada aveia-preta para a implantação do plantio direto com a seguinte rotação de culturas: aveia- preta/milho/aveia-preta/soja/trigo/soja. De 1982 a 1990, não foram aplicadas doses complementares de calcário e, em dezembro de 1990, foi feita a amostragem do solo, antes da implantação do experimento, sendo os resultados das análises químicas mostrados na Tabela 4. Os tratamentos, os resultados de produção e o retorno econômico acumulados no período de 1991-1996 para três culturas de soja, duas de trigo e duas de milho, no solo 1, são mostrados na Tabela 5. Apesar da melhoria da fertilidade nas profundidades amostradas, para vários atributos (pH, V%, m%, Ca,) nos tratamentos com incorporação (principalmente os tratamentos d e e), o rendimento acumulado indicou que as cultivares suscetíveis a Al responderam com diferença estatisticamente significativa aos tratamentos com incorporação Profundidade pH (CaCl2) Al t rocável M atéria orgânica Valor V (1) Valor m(2) cm cmolc/dm 3 g/kg 0 - 20 4,1 1,2 38 23,4 26,0 20 - 40 4,2 1,4 35 18,2 28,3 0 - 20 4,2 0,6 20 18,3 34,6 20 - 40 4,2 0,6 16 13,4 43,6 0 - 20 4,8 0,4 43 40,6 11,0 20 - 40 4,0 2,2 28 10,2 60,9 (1) Saturação da CTC a p H 7 p or bases. (2) Saturação da CTC efetiva p or Al. Solo 1: Latossolo Vermelho-Escuro, argiloso (640 g/kg de argila), Tibagi, Solo 3: Cambissolo Álico, Ponta Grossa, PR. Tabela 4. Resultados das análises químicas, em duas profundidades de amostragem, antes da implantação dos experimentos envolvendo métodos de aplicação de calcário sob plantio direto. Fonte: Sá (1999). Solo 2: Latosso Vermelho-Amarelo, arenoso, Arapoti, PR. ------------- % ------------- 20 Um resumo de alguns resultados de pesquisa da aplicação de doses de calcário na superfície, em plantio direto, em latossolos ácidos no Estado do Paraná, foi elaborado por Caires (2000). Segundo o autor, essa prática é viável na produção de grãos em rotação no SPD, pois foram observados aumentos médios de rendimento de 4 a 42% (Tabela 8). Um fato importante foi a obtenção de produtividades relativamente altas das culturas, mesmo na É interessante notar que, mesmo no Cambissolo Álico de Ponta Grossa, PR (22,5 mmolc/dm 3 de Al e 60,9% de saturação por Al na camada de 20-40 cm, solo 3) (Tabela 4), há apenas três anos sob plantio direto, não houve efeito significativo no 1o ano de produção de milho, pela incorporação mais profunda de altas doses de calcário (Tabela 7, Sá, 1999), em comparação com a aplicação superficial de 2 t/ha, sendo, inclusive, esse último tratamento, o que apresentou maior índice relativo de produção. As altas produtividades de milho obtidas com a aplicação de apenas 2 toneladas de calcário por hectare para essa condição de camada subsuperficial ácida parece confirmar a hipótese de que, no plantio direto, existem mecanismos adicionais de redução do efeito prejudicial da acidez. P-3230 C-805 AG-514 a) Calcário em superfície, 2,0 t/ha b) Calcário incorporado na camada de 0-20 cm (arado de discos), 4,1 t/ha 10.452 9.530 9.982 9.988 a 97,0 c) Calcário incorporado na camada de 0-35 cm (arado de aiveca), 7,1 t/ha 10.769 9.227 9.314 9.770 a 95,0 Média dos híbridos 10.875 b 9.439 a 9.473 a 10.019 95,7 C. V. (%) = 9,1 -------------------- kg/ha -------------------- Tratamentos Tabela 7. Efeito de método de calagem no rendimento de grãos de três híbridos de milho emumCambissolo álico, sob plantio direto há três anos, em Ponta Grossa, PR. Fonte: Sá (1999). Índice relativo Média dos trata- mentos Híbridos 11.406 9.561 9.935 10.300 a 100,0 21 ausência de calcário em solos com acidez elevada inicialmente (pH 4,1 em CaC l2 0,01M) confirmando observações anteriores de Sá (1993; 1999). O alto teor inicial de matéria orgânica desses solos (33 a 46 g/dm3) e o aporte de restos de materiais vegetais mantidos na superfície do solo nos sistemas de rotação de culturas no SPD parecem confirmar os efeitos positivos sobre a acidez, quais sejam, o aumento do pH e a redução do teor de Al tóxico, conforme já discutido no tópico 2.2. pH (CaCl2) Al3+ M . O. cmolc/dm 3 g/dm3 kg/ha t/ha % 4,1 0,8 46 1.792(1) 5,5 42 Oliveira e Pavan (1996) 4,1 1,2 38 2.818(2) 2 20 Sá (1999) 4,5 0,6 33 2.775(3) 4 9 Caires et al., (2000a) 4,1 1,2 38 8.205(4) 2 9 Sá (1999) 4,5 0,6 33 9.517(5) 4 4 Caires et al., (2000a) 4,1 1,2 38 1.865(6) 2 4 Sá (1999) 4,5 0,6 33 1.365(7) 4 34 Caires et al., (2000a) Trigo Milho Soja (1) Valor médio de quatro cultivos (soja/centeio/soja/trigo/soja/trigo/soja). (2) Valor médio de três cultivos (soja/aveia preta/milho/trigo/soja/aveia preta/milho/trigo/soja). (3)Valor médio de quatro cultivos (soja/ervilhaca mais aveia preta/milho/ pousio/soja/trigo/soja/triticale/soja). (4)Valor médio de dois cultivos (soja/ aveia preta/milho/trigo/soja/aveia preta/milho). (5)Valor referente a apenas um cultivo (soja/ervilhaca mais aveia preta/milho). (6)Valor médio de dois cultivos (soja/aveia preta/milho/trigo/soja/aveia preta/milho/trigo). (7)Valor médio referente a apenas um cultivo (soja/ervilhaca mais aveia p reta/milho/pousio/soja/ trigo). Tabela 8. Efeito da aplicação de calcário na superfície, em sistema plantio direto, sobre a produção de grãos de culturas em latossolos ácidos do Paraná. Fonte: Adaptado de Caíres (2000b). Fonte Aumento médio na p rodução Dose de calcário na superfície Produção de grãos na ausência de calcário Cultura Análise química inicial do solo (0-20 cm) 22 2.2.2.Efeitos da calagem superficial nas camadas subsuperficiais do solo. Outro aspecto importante em relação à calagem no SPD é o possível movimento do calcário aplicado na superfície do solo e se esse fato apresenta efeitos significativos em relação à melhoria de atributos de acidez (pH, teor de Al, Ca, Mg, V% e m%) nas camadas subsuperficiais do solo. Há trabalhos que indicam que o calcário não se movimenta para camadas profundas do solo (Gonzáles-Erico et al., 1979; Ritchey et al., 1980; Pavan et al., 1984), enquanto que outros encontraram consideráveis aumentos no pH e teores de Ca e Mg trocáveis abaixo da região de aplicação de calcário, em áreas de culturas anuais preparadas convencionalmente (Quaggio et al., 1983; Oliveira et al., 1997; Caires e Rosolem, 1998) e em culturas perenes (Chaves et al., 1984; Pavan, 1994). Especificamente em SPD, algumas pesquisas mostram efeitos significativos da aplicação de calcário na superfície nas camadas subsuperficiais do solo, como é o caso dos resultados obtidos por Oliveira e Pavan (1996), em um Latossolo Vermelho textura argilosa que havia sido cultivado por décadas pelo sistema convencional de preparo, e por Caires et al. (1998, 1999, 2000) em um Latossolo Vermelho textura média manejado há quinze anos sob SPD, ambos no Paraná. Os dados da Figura 3 indicam que a calagem proporcionou não só aumentos significativos no pH, Ca+Mg trocáveis e saturação por bases, mas também redução significativa nos teores de H+Al, nas cinco profundidades estudadas. Os efeitos observados nas camadas de 20-40 e 40-60 cm, embora menos intensos que nas camadas superficiais, mostram os efeitos positivos do calcário aplicado na superfície sobre a correção da acidez no subsolo. Esse comportamento foi também obse rvado , nas camadas de 10-20 cm, em exper imen tos conduzidos no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina (Tabelas 1 e 2), e até 40 cm de profundidade, em outros três solos no Estado do Paraná (Sá, 1999). 25 d) a permanência de resíduos vegetais na superfície e a a u s ê n c i a d e r e v o l v i m e n t o d o s o l o r e d u z e m a t a x a d e decomposição por microrganismos dos ligantes orgânicos (L-) complexando Ca2+ da camada superficial na forma de CaLo ou CaL-. A alteração da carga do Ca2+ mediante a formação de pares iônicos do tipo CaL- facilita a sua mobilidade no solo e, na camada subsuperficial, o Ca desses complexos orgânicos é deslocado pelo Al trocável do solo, porque os íons Al3+ formam complexos mais estáveis do que o Ca2+, diminuindo a acidez trocável e aumentando o Ca trocável (Pavan e Roth, 1992; Oliveira e Pavan, 1996; Ziglio et al., 1999). Reações semelhantes também ocorrem com magnésio (Miyazawa et al., 2000). Os dados apresen tados nesse tóp ico , envo lvendo experimentos de longa duração, permitem inferir critérios técnicos específicos para a prática da calagem no SPD, nos seguintes termos: a) É possível atingir altas produtividades das culturas em rotação no SPD, pela aplicação de calcário na superfície do solo em doses menores que aquelas ut i l izadas no s is tema convencional, especialmente quando o teor de P no solo é satisfatório; b) A probabilidade de obtenção de resultados positivos pela aplicação de menores doses de calcário na superfície do solo no SPC é maior quando é praticada rotação de culturas e quando são utilizadas cultivares tolerantes a acidez; c) O efeito da aplicação de calcário na superfície do solo no SPD, em relação a atributos da acidez do solo (pH, Al, Ca+Mg, V% e m%), é acentuado na camada de 0-10 cm; d) Com o passar dos anos de implantação do SPD, podem ocorrer melhorias nos atributos de acidez do solo (pH, Al, Ca+Mg, V% e m%) nas camadas subsuperficiais do solo, 26 mas essas alterações são significativas apenas quando são usadas altas doses de calcário aplicadas na superfície; e) Quando são usadas pequenas doses de calcário com aplicação na superfície do solo no SPD, as alterações nos atributos de acidez (pH, Al, Ca+Mg, V% e m%) abaixo da camada de 0-10 cm não parecem suficientes para explicar as altas produtividades alcançadas pelas culturas nesse sistema. f) Para solos em que a camada subsuperficial do solo é extremamente ácida, com altos teores de Al trocável, baixos teores de Ca + Mg trocáveis, baixa saturação por bases (V%) e alta saturação por Al da CTC efetiva (m%), é recomendável, na última calagem antes de entrar no SPD, fazê-la em dose para atingir saturação por bases >60%, com incorporação do calcário o mais profundo possível. 2.3. Fósforo O comportamento do fósforo no SPD difere, em relação ao SPC, em dois pontos básicos: (a) o não revolvimento do solo reduz o contato entre os colóides e o íon fosfato, amenizando as reações de adsorção, mormente se a adubação foi na linha de semeadura; (b) a mineralização lenta e gradual dos resíduos orgânicos proporciona a formação de formas orgânicas de P menos suscetíveis às reações de adsorção (Sá, 1999). Outro aspecto que cabe destacar é que, com o passar dos anos de implantação do SPD, ocorre um acúmulo de fósforo na camada superficial do solo, sobretudo, nos primeiros 5 a 10 cm. Isto tem sido observado em vários trabalhos entre os quais destacam-se os de Muzilli (1983), Sidiras e Pavan (1985) e Sá (1993). Nas mesmas 40 áreas, envolvendo as diversas unidades pedológicas dos Campos Gerais do Paraná e com tempos variáveis de adoção do SPD anteriormente mencionadas, Sá (1993) observou que a maior concentração de fósforo ocorr ia , principalmente, na camada de 0 a 2,5 cm, confirmando a baixíssima mobilidade desse nutriente sob esse sistema (Tabela 9). 27 A baixa mobilidade do fósforo e maior disponibilidade na camada superficial do solo é decorrente da aplicação anual de fertilizantes fosfatados em sulco ou a lanço, da liberação de fósforo orgânico através da decomposição dos resíduos vegetais deixados na superfície e da menor intensidade de fixação de fósforo ocasionada pelo menor contato desse nutriente com os constituintes inorgânicos passíveis de alta fixação de P (óxidos, oxi-hidroxi e hidróxidos de ferro e alumínio) (Muzilli, 1983; Sidiras e Pavan, 1985; Sá, 1993; Sá, 1995; Sá, 1999; Caires, 2000; Sousa e Lobato, 2000). O comportamento específico do fósforo no SPD tem implicações no manejo da adubação fosfatada, principalmente em áreas já estabilizadas e com muitos anos de adoção desse sistema. A ação isolada ou conjunta desses fatores (aplicação localizada em sulco, maior participação do fósforo orgânico e menor fixação de fósforo) tem levado a respostas bem menos pronunciadas a altas doses de fósforo em alguns experimentos sob SPD. Em experimento instalado em setembro de 1991, em um Latossolo Vermelho-Amarelo do Paraná, com três anos sob plantio direto, foram avaliadas, nos três anos subseqüentes, cinco doses de P2O5/ha, aplicadas no sulco de semeadura, na rotação aveia-preta/soja/trigo/soja/aveia-preta/milho. O teor de fósforo no extrator Mehlich-1, na camada de 0-20 cm, antes da implantação era de 1 mg/dm3. Durante os três anos de avaliação foi observada resposta somente para a dose de 30 kg de P2O5/ha (Tabela 10, Sá; 1999). LE arenoso(1) LV argilo- arenoso(2) LV argiloso(3) LE argiloso(4) Cb arenoso(5) Média cm 0,0 – 2,5 28,8 79,2 129,0 119,7 82,5 87,8 2,5 – 5,0 17,9 35,5 89,6 68,5 58,8 54,1 5,0 – 10,0 10,7 10,6 36,6 59,8 67,5 37,0 10,0 – 20,0 2,9 3,0 11,5 12,2 13,1 6,4 20,0 – 30,0 0,9 0,9 1,3 1,5 2,5 1,4 Tabela 9. Distribuição de fósforo extraível do solo (Mehlich) em seis profundidades, no perfil de cinco solos, sob plantio direto na região dos Campos Gerais do Estado do Paraná. Fonte: Sá (1993). (1) SPD = 4 anos; (2) SPD = 9 anos; (3) SPD = 16 anos; (4) SPD = 15 anos; (5) SPD = 15 anos . Profundidade Solos avaliados --------------------------------- mg/dm3 --------------------------------- 30 O P orgânico representa de 30 a 70% do P total presente no solo. As formas de P orgânico presentes no solo englobam ortofosfatos de monoésteres (R- O-PO3), representados pelos (hexa)fosfatos de inositol, ortofosfatos de diésteres, ou seja, os ácidos nucléicos e fosfolipídeos, e os fosfonatos, que são moléculas contendo radicais de fosfato associados a compostos orgânicos (Novais e Smyth, 1999). Para que o P associado à matéria orgânica do solo seja aproveitado pelas plantas, é preciso que haja a conversão do P orgânico a inorgânico, através do processo de mineralização, cujas reações em solo são mediadas por enzimas denominadas fitases e fosfatases (Stevenson, 1986). Em solos mais intemperizados, o P associado a compostos orgânicos representa de 25 a 35% do P total (Oliveira et al., 2002). Nesses solos, invariavelmente, constata-se a presença de baixos teores disponíveis de P para as plantas, em função de o caráter-dreno de P de solos mais intemperizados predominar sobre o caráter-fonte, o que torna o solo mais competitivo do que a planta pelo fósforo aplicado na forma de fertilizantes solúveis (Novais e Smyth, 1999). É bastante provável, que na fase inicial (cinco primeiros anos) de implantação do SPD, o P seja imobilizado em compartimentos de matéria orgânica novos, ou dos já existentes, como ocorre com o nitrogênio (Oliveira et al., 2002), havendo, portanto, imobilização de P. A ausência de revolvimento e a maior permanência de palha nas áreas de plantio favorecem a ciclagem de P no solo, o que resulta em acúmulo desse nutriente nas camadas superficiais (Oliveira et al., 2002), acompanhando, portanto, o aumento de matéria orgânica. Esse acúmulo de P na superfície do solo pode ser acompanhado de um aumento na contribuição do P orgânico ao P total na camada de solo de 0 a 10 cm de profundidade (Selles et al., 1997), ou nas camadas subsuperficiais do solo (Rheinheimer et al., 1998), em função de uma possível maior mobilidade das formas de P orgânico no perfil, em relação às formas inorgânicas (Oliveira et al., 2002). Em áreas com mais de 6 anos de implantação do SPD, ou seja, nos locais onde já ocorreu um aumento e estabilização dos estoques de matéria orgânica do solo, é bastante provável que haja um uso mais eficiente de P pelas plantas, em função do bloqueio de sítios inorgânicos de adsorção de P por moléculas orgânicas (Stevenson, 1996), da saturação desses mesmos sítios em função da aplicação superficial de fertilizantes e da maior presença nas áreas de SPD de P-lábil e P associado à biomassa microbiana (Selles et al., 1997; Oliveira et al., 2002). Com o 31 tempo, isso pode representar uma diminuição na aplicação de fer t i l izantes fosfa tados nas áreas de SPD, em re lação às quantidades aplicadas em áreas onde há revolvimento do solo, ou, pelo menos, a possibilidade de obtenção de produtividades maiores com as mesmas quantidades de fertilizantes preconizadas para sistemas de cultivo convencional, onde o solo é arado.. Um componente adicional na avaliação do nível de resposta dentro da rotação de culturas no sistema de produção no plantio direto é o efeito da adubação sendo diluído em função das culturas em seqüência, tornando ainda mais complexa a interpretação (Sá, 1999). Mesmo assim, o que tem sido observado confirma a tendência geral das respostas às doses de fósforo serem mais baixas e se situarem entre 30 a 60 kg de P2O5/ha para aplicações no sulco de semeadura das culturas em sucessão, como mostrado na Tabela 13, em experimento instalado em uma área após 13 anos de plantio direto, no Estado do Paraná (Sá, 1999). 0 30 60 90 120 Milho (1993/1994) 8.380 9.112 9.144 9.009 8.688 Trigo (1994) 920 933 1.043 1.022 1.062 Soja (1994/1995) 2.571 2.814 2.816 2.931 2.869 Produção acumulada 11.871 12.859 13.003 12.962 12.619 P2O5 acumulado - 90 180 270 360 Eficiência relativa das doses acumuladas de P2O5 (1) - 10,9 6,2 4,0 2,1 (1) (Produção acumulada por tratamento – produção acumulada da testemunha) / kg de P2O5 acumulado. Tabela 13. Rendimento de grãos de milho, trigo e soja em um LEd, argiloso, sob plantio direto, submetido a doses de fósforo aplicadas no sulco de semeadura. Fonte: Sá (1999). Cultura -------------- Produção por P2O5 aplicado -------------- ------------------------------ kg/ha ----------------------------- 32 Um dos maiores desafios para a pesquisa em relação a adubação fosfatada no SPD é o estabelecimento de padrões confiáveis de interpretação de análise de solo, já que existem evidências de que a fração orgânica de P pode ser um reservatório importante para o reabastecimento do íon fosfato na solução do solo no plantio direto (Guerra, 1993; Sá, 1994). Cabe citar que praticamente todos os trabalhos de calibração de análise de fósforo disponível do solo, no Brasil, seja pelo método do duplo ácido (Mehlich) ou pela resina de troca aniônica - os principais extratores de fósforo utilizados no país - foram feitos com amostras de solo tomadas na camada arável (0-20 cm), em áreas submetidas anualmente às práticas de aração e gradagem e sem o aporte de resíduos culturais na superfície do solo. Embora em número r eduz ido , ex i s t em t r aba lhos evidenciando que o P-resina e mesmo o carbono orgânico apresentam melhor correlação com o P-orgânico total do solo do que o P-Mehlich, conforme mostrado na Tabela 14, para seis solos sob SPD no Estado do Paraná (Sá,1999). Também em um experimento em uma área com treze anos sob plantio direto, os coeficientes de correlação linear (r) para P-resina foram superiores aos observados para P-Mehl ich , pa ra a p rofund idade de amostragem de 0-10 cm, em relação a vários atributos de planta, inclusive para rendimento de grãos do milho (Tabela 15, Sá, 1999). P-Mehlich P-resina Carbono orgânico 0,43* 0,77*** 0,66*** Tabela 14. Coeficiente de correlação linear entre o P-orgânico do solo (valores de seis anos sob plantio direto), frações inorgânicas extraíveis por Mehlich e resina de troca aniônica e o carbono orgânico. Fonte: Sá (1999). *, *** Ao nível de significância do coeficiente de correlação para p < 0,05 e p < 0,001, respectivamente. 35 superfície, é uma forma que representa alta eficiência agronômica da aplicação desse insumo ao longo dos anos de cultivo sob esse sistema. Isso decorre principalmente porque se pensava que o P necessitava ser uniformemente incorporado na camada arável para que maior volume de raízes tivesse contato com o P do fertilizante. Os dados apresentados na Tabela 17 mostram o teor de P em várias camadas do solo, quatro anos após o início do experimento, com a aplicação de doses de P2O5 no sulco de semeadura de 8 cultivos. Verifica-se que, na dose de 40 kg de P2O5/ha, os teores de P na camada de 0- 5 cm foram semelhantes no SPD e SPC, 23,0 e 22,8 mg P/dm3, respectivamente, com valores ligeiramente menores na camadas de 5-10 e 10-20 cm no SPD. Entretanto, a soma das produções das 31 culturas mostradas na Tabela 16 mostrou 3,6% de ganho adicional para a aplicação de 40 kg de P2O5/ha em linha no SPD, em relação à mesma dose no plantio convencional. P2O5 Profundidade P K kg/ha cm Plantio direto 0 0-5 13,5 192 0 5-10 10,7 133 0 10-20 10,9 81 20 0-5 18,4 188 20 5-10 11,6 141 20 10-20 11,1 74 40 0-5 23,0 185 40 5-10 12,3 148 40 10-20 10,5 82 80 0-5 33,0 184 80 5-10 15,9 122 80 10-20 13,4 82 Convencional 40 0-5 22,8 180 40 5-10 16,9 141 40 10-20 13,8 98 Tabela 17. Teores de P e de K no solo em função da aplicação de doses de P2O5, no sulco de semeadura em 8 cultivos , entre 1985(1) e 1989. Fonte: Kochhann (1991). ------------ mg/dm3 ------------ (1) Teor inicial de P no solo igual a 10 mg/dm3. 36 Esses dados ajudam a esclarecer, para as nossas condições, resultados experimentais com fósforo marcado (32P) obtidos já na década de 60 com a cultura do milho nos Estados Unidos, onde se observou que o 32P- fertilizante aplicado na superfície do solo no SPD é absorvido pelas plantas nos períodos iniciais de seu desenvolvimento, em quantidade superior àquela observada quando incorporado ao solo no sistema convencional. Isso ocorre porque, à medida que aumenta a proporção de solo fertilizado com P, a absorção aumenta porque maior volume de raízes entra em contato o P- fertilizante, até que a absorção atinge um máximo e, então, diminui, pois o teor de P no solo adubado diminui mais que o aumento da área radicular (Tabela 18). Além disso, as raízes em geral se desenvolvem mais densamente nos pontos em que há maior suprimento de P (Klepker e Anghinoni, 1993) e a absorção máxima de P ocorre quando 20% do volume de solo foi adubado, o que corresponde a uma camada de solo de 4 ou 5 cm (Anghinoni e Barber, 1980; Barber, 1998). Porém, a eficiência de absorção de P pelas plantas também é dependente da interação entre a dose de P, a fração de solo fertilizado, o teor de P no solo e a capacidade de retenção de P (Figura 4, Anghinoni, 2003). Assim, doses menores de P são mais eficientes quando misturadas com menores frações de solo e, à medida que as doses aumentam, frações intermediárias de mistura com o solo são mais eficientes. Já para doses elevadas de P, o efeito da mistura não é importante (Anghinoni, 2003). No SPD, as razões para a eficiência da aplicação superficial de P são atribuídas ao maior teor de água (necessário para a difusão de P) na camada superficial do solo e também porque, havendo maior teor de matéria orgânica nessa camada, haverá menor atividade de Al3+, além do P ligado ao Al nessa matéria orgânica ser mais solúvel que o P ligado à argila (Thomas, 1986). Dias após a semeadura Plantio direto na superfície Convencional incorporado Plantio direto na superfície Convencional incorporado 30 54 16 0,22 0,15 46 43 32 0,18 0,18 60 25 21 0,16 0,13 67 36 37 0,15 0,15 Tabela 18. Percentagem de 32P absorvido por milho em função do método de aplicação de P. Fonte: Singh et al. (1966). % de P como 32P % de P na planta 37 Figura 4. Fósforo predito absorvido pelo milho em função da adição de 100 mg de P/ kg em diferentes frações de solos com diferentes capacidades de adsorção de fósforo. Fonte: Anghinoni (2003). 2.4. Nitrogênio Um dos nutrientes cuja dinâmica é mais influenciada no SPD do que no SPC é o nitrogênio. O aporte contínuo de resíduos vegetais na superfície do solo e, por conseqüência, de carbono e de nitrogênio – fato este indispensável ao funcionamento do sistema – contribuem significativamente para a melhoria da qualidade do solo. O nitrogênio é o nutriente que mais limita o desenvolvimento, produtividade e biomassa da maioria das culturas. Esse nutriente, quando suprido pelo solo, na maioria dos casos, não é suficiente para garantir altas produtividades, havendo necessidade de um aporte externo desse elemento ao sistema (Freire et al., 2000). Além disso, devido às transformações microbiológicas por que passa no solo, o nitrogênio está sujeito a perdas por lixiviação, volatilização e desnitrificação, constituindo- se, na forma de NO3 -, quando em excesso, um eventual poluente de mananciais d’água. Porém, conforme indicado no item 2.4.1, a lixiviação de N na forma de nitrato geralmente é de pouca expressão, mormente 600 400 300 200 100 0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Solos: Siltoso Franco-siltoso Argiloso Fração fertilizada do solo P a bs or vi do ( µm ol es /v as o) 40 d) A perda de amônia por volatilização é altamente dependente do pH, aumentando a probabilidade de ocorrência acima de pH 7,0. De acordo com Sá (1999), os efeitos das altas relações C/N tendem a ser mais expressivos nos primeiros anos de adoção do SPD e serão ainda maiores se o estádio de degradação do solo for elevado (perda do horizonte A, redução acentuada do teor de matéria orgânica em relação ao original e presença de camadas compactadas). Isso torna a demanda em N pela biomassa microbiana do solo e pelas culturas elevada, notadamente na fase inicial de crescimento, exigindo maiores doses de N para suprir as exigências nutricionais nessa fase. Com base em diversos experimentos, Sá (1996) observou que o aumento do teor de carbono em função do tempo de adoção do plantio direto proporciona maior liberação de N ao sistema (Figura 5). Nas condições desse estudo (região Centro- Sul do Paraná), a maior resposta à adubação nitrogenada para as gramíneas (milho e trigo) tem sido com o aumento da dose no sulco de semeadura, justamente para contornar a carência em N, na fase inicial do desenvolvimento das culturas, causada pelo efeito da imobilização do N mineral. Figura 5. Influência do tempo de adoção do plantio direto no aumento do teor de carbono e nos processos bioquímicos da dinâmica de N no solo (imobilização- mineralização) na região dos Campos Gerais, Centro-Sul do Paraná. Fonte: Sá (1999). 3 6 9 Tempo de adoção de PD ( anos ) C on te úd o de C ar bo no I > M I M I = imobilização M = mineralização 0 C on te úd o de C ar bo no ≤ I < M 41 Em adição à complexidade do compor tamento do nitrogênio no solo, está a falta de um método de análise de solo, adaptado às condições de rotina dos laboratórios, que indique a disponibilidade de nitrogênio para as plantas durante o ciclo, como existe para a maioria dos outros nutrientes. A complexidade da dinâmica de nitrogênio no SPD e a importância econômica do manejo da adubação nitrogenada justif icam uma discussão mais ampla envolvendo aspectos relacionados a doses de N, métodos de aplicação e tipos de r o t a ç ã o d e c u l t u r a s . S á ( 1 9 9 9 ) r e l a t a e x p e r i m e n t o s desenvolvidos durante 5 anos em 4 localidades na região dos Campos Gerais do Paraná avaliando duas rotações de cultura (Rotação 1: ervilhaca ou tremoço/milho/aveia-preta/soja/trigo/ soja; Rotação 2: aveia-preta/milho/aveia-preta / soja/trigo/soja) e doses de nitrogênio (0, 60, 120, 180, e 240 kg/ha). Nos tratamentos com nitrogênio, aplicaram-se 30 kg/ha no sulco de semeadura e o restante da dose em cobertura na 6a folha, a lanço, usando uréia como fonte de N. Os principais resultados desse estudo foram os seguintes: a)A contribuição média no rendimento de grãos de milho da sucessão com leguminosa nos tratamentos sem N foi superior à da sucessão aveia-preta/milho em 977 kg/ha no período de 5 anos, o que significa um ganho anual de 195 kg/ha (Figura 6). b) A utilização de uma leguminosa, ao invés de aveia- preta, antecedendo o milho, proporcionou redução de 40 a 60% na dose de N. A dose de 120 kg/ha na sucessão aveia-preta/ milho proporcionou o mesmo rendimento que a 60 kg/ha na sucessão leguminosa/milho. c)Na ro tação ave ia -p re ta /mi lho , o N ap l i cado na semeadura apresentou maior eficiência em relação à aplicação em cobertura, no estádio de alongamento do milho (V6). A dose de 30 kg/ha na semeadura foi responsável por 42 a 88% de ganho 42 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 2 0 2 4 0 Pr od ut ivi da de (k g/ ha ) Dose de N (kg/ha) : 30 (plantio), restante, 6a folha b a+ 970 kg Gramínea Leguminosa a b b b b b com a adubação nitrogenada. O retorno em quilograma de milho por quilograma de N aplicado na semeadura foi de 31 até 90 kg, enquanto a aplicação em cobertura proporcionou um ganho de até 30 kg. Figura 6. Efeito de doses de N no rendimento de grãos de milho em plantio direto após leguminosa (ervilhaca comum ou tremoço-azul) e aveia-preta. Média de 5 anos em 4 locais Fonte: Sá (1999). Na sucessão com aveia-preta, a hipótese apresentada por Sá (1993) para a expressiva resposta ao N aplicado no sulco de semeadura do milho, fundamenta-se na maior oferta de N mineral para a planta. Com isso reduz-se o efeito de competição durante a decomposição dos resíduos com elevada relação C/N pela biomassa microbiana do solo, imobilizando o N que estaria disponível para o milho (Figura 7). Em outras palavras, os 30 kg de N aplicados na semeadura compensaram o período inicial de imobilização de nitrogênio, que iria causar deficiência no estádio inicial do milho. 45 p e r d a s p o r l i x i v i a ç ã o d e n i t r a t o ( M e l l o J r. e t a l . , 1 9 9 4 ; C o e l h o e t a l . , 2 0 0 2 ) . L e v a n d o - s e e m c o n t a e s s e s f a t o s e a e x p a n s ã o e m l a rg a e s c a l a d o S P D n o B r a s i l , o q u a l a t i n g i u c e r c a d e 2 0 m i l h õ e s d e h e c t a r e s e m 2 0 0 2 ( s e n d o 4 0 % d e s s a á r e a loca l i zada nos ce r r ados ) , e a inda , o s a spec to s a s soc i ados à r o t a ç ã o ( p r i n c i p a l m e n t e d e m i l h o e s o j a ) e s u c e s s ã o d e c u l t u r a s , c o n s t a t a - s e a n e c e s s i d a d e d e a j u s t e e / o u , d e d e s e n v o l v i m e n t o d e e s t r a t é g i a s d e m a n e j o d e n i t r o g ê n i o d i f e r e n t e s d a q u e l a s p r e c o n i z a d a s p a r a o S P C . E m f u n ç ã o d o s d a d o s a c i m a r e f e r i d o s , s u rg i u a n e c e s s i d a d e d e s e p e s q u i s a r a p o s s i b i l i d a d e d e a n t e c i p a r a a p l i c a ç ã o d e t o d o o u p a r t e d o n i t r o g ê n i o q u e s e r i a a p l i c a d o n a c u l t u r a d e i n t e r e s s e . A a l t e r n a t i v a d e s e ap l i ca r t odo o N a l anço ou em su l cos , na p r é - s emeadura , t e m d e s p e r t a d o i n t e r e s s e p o r q u e a p r e s e n t a a l g u m a s v a n t a g e n s o p e r a c i o n a i s , c o m o m a i o r f l e x i b i l i d a d e n o pe r íodo de execução da s emeadu ra , e a r a c iona l i z ação do u s o d e m á q u i n a s e m ã o - d e - o b r a ( C o e l h o , 2 0 0 2 ) . Vár ios t r aba lhos de pesqu i sa nos ú l t imos anos t êm e n f o c a d o e s s e a s p e c t o , m a s a c o m p l e x i d a d e n a d i n â m i c a d e n i t r o g ê n i o n o s o l o , a q u a l é f o r t e m e n t e i n f l u e n c i a d a p e l a s v a r i á v e i s a m b i e n t a i s , t e m m o s t r a d o q u e o s r e s u l t a d o s d e e x p e r i m e n t o s d e c a m p o n ã o s ã o c o n s i s t e n t e s o b a s t a n t e p a r a q u e s e p o s s a g e n e r a l i z a r a r e c o m e n d a ç ã o d e s s a p r á t i c a ( C o e l h o , 2 0 0 2 ) . U m e x e m p l o d e e s t u d o c o m e s s e o b j e t i v o , e n v o l v e n d o a r o t a ç ã o a v e i a - p r e t a a n t e c e d e n d o o m i l h o e m 3 l o c a i s n o P a r a n á , u t i l i z a n d o d o s e s d e 0 , 3 0 e 6 0 k g / h a d e N e v á r i a s é p o c a s d e a p l i c a ç ã o é m o s t r a d o n a Ta b e l a 1 9 ( S á , 1 9 9 6 ) . 46 0 30 60 Tes temunha sem N 6.101 7.156 7.533 6.930 a 30 kg na semeadura + 90 kg em cobertura (1) 8.893 9.310 9.477 9.227 d 90 kg no manejo (2) + 30 kg na s emeadura 8.930 9.599 9.748 9.426 d 30 kg na semeadura 7.181 7.934 8.327 7.814 b 90 kg em cobertura 8.003 8.798 9.112 8.367 c M édia de N na aveia preta 7.822 a 8.559 b 8.839 b Tes temunha sem N 5.227 6.261 - 5.744 a 30 kg na semeadura + 90 kg em cobertura (1) 7.122 7.737 - 7.429 bc 90 kg no manejo (2) + 30 kg na s emeadura 7.777 8.142 - 7.959 c 30 kg na semeadura 6.632 7.192 - 6.912 b 90 kg em cobertura 6.250 7.117 - 6.683 b M édia de N na aveia preta 6.602 a 7.290 b - Tes temunha sem N 4.356 4.918 - 4.637 a 30 kg na semeadura + 90 kg em cobertura (1) 7.625 7.742 - 7.683 c 90 kg no manejo (2) + 30 kg na s emeadura 7.869 7.397 - 7.633 c 30 kg na semeadura 5.627 5.462 - 5.544 b 90 kg em cobertura 7.954 7.681 - 7.817 c M édia de N na aveia preta 6.686 a 6.640 a - M édias seguidas p or letras iguais não diferem significat ivamente p elo teste de Tukey ao nível de 5%. (1) Adubação em cobertura no estádio da 6a folha. (2)Adubação no estádio de grão leitoso da aveia, antes da operação com o rolo- faca. Tabela 19. Efeito da aplicação de nitrogênio na cultura da aveia-preta e no milho, no rendimento de milho, em três locais na região centro-sul do Paraná. Fonte: A daptado de Sá (1996). N no M ilho N na aveia preta (kg/ha) ------------------------- kg/ha ------------------------- Carambeí Tibagi Cas tro M édia de N no milho 47 A aplicação de 30 kg/ha de N na aveia proporcionou o mesmo rendimento de milho que a aplicação na semeadura do milho. Isso indica que o N dos resíduos de aveia-preta apresentou rápida ciclagem no solo, tornando-se disponível para a planta. O tratamento com a aplicação de todo o N até a semeadura (90 kg/ha no manejo mecânico da aveia-preta + 30 kg/na na semeadura do milho) promoveu resultado estatisticamente semelhante ao tratamento com parcelamento (30 kg/ ha na semeadura + 90 kg/ha em cobertura), indicando um fluxo de N mais estável no solo e com picos de imobilização mais baixos. Presume- se que a aplicação de N no manejo da aveia-preta aumentaria a oferta de N mineral no solo, e este seria utilizado pela biomassa microbiana. Nesse caso, a hipótese seria a ocorrência de uma mineralização contínua de N no solo, em taxa proporcional à demanda do milho (Sá, 1999). A Figura 8 ilustra a estratégia de aplicação antecipada de N na cultura de milho após a aveia-preta. Observa-se que a curva de depleção de nitrato, nesse caso, seria menos acentuada do que a observada na Figura 7, quando parte do N foi aplicado na semeadura do milho e o restante em cobertura, no estádio de 6a folha. Figura 8. Representação hipotética do efeito da aplicação de N em pré-semeadura do milho e alterações no conteúdo de NO3 - e da biomassa microbiana do solo, no sistema plantio direto. Fonte: Sá (1999). R es íd uo s de s oj a S em ea du ra de a ve ia M an ej o m ec ân ic o da a ve ia S em ea du ra de m ilh o E st ád io V 6 F lo re sc im en to M at ur aç ão fi si ol óg ic a Conteúdo de NO3- N semeadura N antecipado Biomassa microbiana N Curva de crescimento do m ilho > consumo de N pela planta Período de > Imobilização de N R es íd uo s de s oj a S em ea du ra de a ve ia M an ej o m ec ân ic o da a ve ia S em ea du ra de m ilh o E st ád io V 6 F lo re sc im en to M at ur aç ão fi si ol óg ic a 50 Figura 9. Produtividade de grãos de milho em sucessão com coberturas de inverno (A = aveia-preta; B = aveia-preta + ervilhaca; C = nabo forrageiro) com diferentes manejos da adubação nitrogenada (120 kg N/ha). Números na legenda representam doses de N (kg/ha) em pré-semeadura (27 a 13 dias antes da semeadura), plantio e cobertura (4 a 6 folhas desenroladas). Colunas com a mesma letra, em cada ano, não diferem pelo teste de Duncan a 5%. A ordem dos coeficientes de variação (CV) segue a ordem crescente dos anos agrícolas. Fonte: Adaptado de Basso e Ceretta (2000). B = Aveia-preta + ervillhaca CV = 7,1, 11,6 e 10,4%a a a a a bc ab a b c a a a a a Pr od ut iv id ad e de m ilh o (k g/ ha ) C = Nabo forrageiro CV = 12,5, 11,7 e 13,3% c a ab ab b b a a ab ab ab ab a ab Ano agrícola 1996/97 1997/98 1998/99 0 2.000 4.000 6.000 8.000 0 2.000 4.000 6.000 8.000 c b b a a e a b c d a a a a A = Aveia-preta CV = 4,3, 6,8 e 8,4% b 00-00-00 00-30-90 30-30-60 60-30-30 90-30-00 0 2.000 4.000 6.000 8.000 Pr od ut iv id ad e de m ilh o (k g/ ha ) 51 19 97 /9 8 19 98 /9 9 19 99 /0 0 20 00 /0 1 20 01 /0 2 M éd ia PR E( 1) PL A C O B 1 ) 1 00 L a( 2) 0 0 6. 40 4( 5) bc 8. 60 4 a 7. 32 0 ab 9. 07 8 c 6. 50 2 c 7. 58 2 2 ) 1 00 L i(2 ) 0 0 6. 89 7 b 9. 14 8 a 7. 38 3 ab 9. 93 7 ab 6. 94 0 ab c 8. 06 1 3 ) 7 0 La 30 L i 0 6. 17 0 c 9. 08 7 a 7. 46 4 a 9. 12 8 c 7. 10 5 ab 7. 79 1 4 ) 7 0 Li 30 L i 0 6. 65 3 bc 9. 31 3 a 7. 70 8 a 10 .2 40 a 7. 30 6 a 8. 24 4 5 ) 3 0 La 70 L a 0 - - 6. 74 2 b 9. 27 0 bc 6. 57 3 bc 7. 52 8 6 ) 3 0 La 70 L i 0 - - - 9. 58 0 ab c 6. 99 3 ab c 8. 28 6 7 ) 3 0 La 0 70 L a - - 7. 31 6 ab 9. 25 3 bc d 6. 95 4 ab c 7. 84 1 8 ) 0 30 L i 70 L a 8. 12 8 a 8. 88 0 a 7. 87 2 a 9. 61 9 ab c 6. 69 2 bc 8. 23 8 9 ) 0 30 L i 70 L i 8. 53 4 a 9. 13 3 a 7. 19 2 ab 9. 97 2 ab 6. 97 4 ab c 8. 36 1 1 0) 0 10 0 La 0 6. 53 8 bc 9. 10 6 a - 8. 91 4 c 6. 77 5 ab c 7. 83 3 1 1 ) 1 00 L a( 3) 0 0 - - 7. 40 7 ab - - 7. 40 7 1 2 ) 0 0 0 - 6. 55 6 b 4. 73 6 c 6. 41 7 d 5. 84 3 d 5. 88 8 1 3) 0 70 L i + 3 0 Li (4 ) 0 6. 35 4 bc 9. 26 0 a 7. 39 8 ab - - 7. 67 1 1 4) 3 0 La 30 L i 40 L a - - 7. 29 6 ab 9. 99 7 a 7. 20 1 a 8. 16 5 6. 96 0 8. 78 7 7. 15 3 9. 28 4 6. 82 2 6, 8 6, 4 6, 9 5, 4 5, 3 Ta be la 21 .E fe ito de ép oc a e do m od o de ap lic aç ão de ni tr og ên io no re nd im en to de gr ão s de m ilh o cu lti va do so br e re sí du os de a ve ia -p re ta . F on te : P öt tk er e W ie th öl te r ( 20 02 ). -- -- -- -- -- -- -- N (k g/ ha ) - -- -- -- -- -- -- - -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - k g/ ha -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - (1 ) P RE = N ap lic ad o em pr é- pl an tio ,c er ca de 10 di as ap ós a de ss ec aç ão da av ei a- pr et a; PL A = N ap lic ad o no pl an tio e CO B = N ap lic ad o em co be rtu ra . (2 ) L a = N ap lic ad o a la nç o e Li = N ap lic ad o em lin ha s (in co rp or ad o) .( 3) A pl ic aç ão de N fe ita 20 di as an te s da de ss ec aç ão da av ei a pr et a. (4 ) A pl ic aç ão de 70 kg de N na s en tre lin ha s e 30 kg na s lin ha s de pl an tio .( 5) M éd ia s se gu id as pe la s m es m as le tra s n ão d ife re m e nt re si p el o Te st e de D un ca n (P = 0 ,0 5) . C V % M éd ia g er al a nu al 52 Um r e s u m o d e u m a s é r i e d e o u t r o s t r a b a l h o s relativamente recentes envolvendo a antecipação da adubação nitrogenada do milho para a cultura precedente e/ou toda a apl icação na semeadura do milho, em comparação com o sistema tradicional (parte na semeadura e parte em cobertura) é mostrado na Tabela 22. Desses 9 experimentos, conduzidos em vários Estados, 6 mostram que aumentos significativos na produtividade do milho foram obtidas nos tratamentos que envolveram a apl icação de ni t rogênio seguindo o método convencional, ou seja, aplicação de parte na semeadura e parte e m c o b e r t u r a n o e s t á d i o d e 4 a 6 f o l h a s . M e s m o n o s experimentos em que a antecipação de parte da adubação nitrogenada do milho para a cultura precedente atingiram boas p r o d u t i v i d a d e s , e s s a s f o r a m , n a t o t a l i d a d e d o s c a s o s , estatisticamente equivalentes com aquelas obtidas pelo sistema convencional. Um fa tor ad ic ional na ques tão da an tec ipação da adubação nitrogenada no SPD é o efeito da cultura precedente poder ser determinante do potencial de rendimento da cultura seguinte. Os dados apresentados nas Tabelas 23 e 24 relatam resultados de experimentos conduzidos no Rio Grande do Sul onde o N apl icado no t r igo apresentou efei to residual no rendimento de milho em ambos os anos (Wiethölter, 2002b). O rendimento médio de milho foi 578 kg/ha superior na seqüência soja 97/98 – trigo 98 – milho 98/99 do que na seqüência milho 97/98 – trigo 98 – milho 98/99, indicando a efetiva contribuição da soja no sistema de cultivo (Tabela 23). Na safra 1999/2000 foram alternadas as culturas de soja e de milho (Tabela 24), verificando-se que a soja não demonstrou efeito residual do N aplicado em trigo (como era esperado), sendo o rendimento médio igual a 4.248 kg/ha. Em termos gerais, o N aplicado na cultura do trigo após soja proporcionou rendimentos médios altos de milho (5.667 kg/ha, Tabela 23 e 5.087 kg/ha, Tabela 24), considerando-se que não foi aplicado N na cultura do milho. 55 0 40 80 12 0 16 0 M éd ia 0 40 80 12 0 16 0 M éd ia So ja (2 ) 0 1. 67 2 2. 56 8 3. 29 0 3. 45 6 3. 75 2 2. 94 8b 0 3. 93 6 4. 44 4 4. 52 8 5. 21 7 5. 82 2 4. 78 9a 98 /9 9 40 2. 53 2 3. 06 9 3. 32 6 3. 38 1 3. 79 8 3. 22 1a 40 3. 93 6 4. 06 4 5. 44 5 5. 52 3 6. 22 9 5. 03 9a 80 2. 74 6 3. 23 2 3. 31 3 3. 39 4 3. 59 0 3. 25 5a 80 3. 89 9 4. 45 7 5. 60 0 6. 29 0 7. 22 6 5. 43 4a M éd ia 2. 31 6D 2. 95 6C 3. 31 0B 3. 41 0D 3. 71 4A 3. 14 1 M éd ia 3. 92 4C 4. 22 2C 5. 19 1B 5. 67 7B 6. 42 6A 5. 08 7 M ilh o (2 ) 0 1. 14 0 2. 12 0 2. 58 1 3. 32 7 3. 71 7 2. 57 7b 0 4. 31 2 4. 36 8 4. 23 8 4. 15 1 4. 29 8 4. 27 3a 98 /9 9 40 1. 93 8 2. 89 8 3. 22 3 3. 70 4 3. 98 8 3. 15 0a 40 4. 44 3 4. 31 0 4. 15 4 4. 04 4 4. 12 4 4. 21 5a 80 2. 71 1 2. 92 2 3. 45 7 3. 72 0 3. 51 4 3. 26 5a 80 4. 27 0 4. 31 6 4. 37 4 3. 96 0 4. 36 4 4. 25 7a M éd ia 1. 93 0D 2. 64 7C 3. 08 7B 3. 58 4A 3. 74 0A 2. 99 7 M éd ia 4. 34 2A 4. 33 1A 4. 25 5A B 4. 05 2B 4. 26 2A B 4. 24 8 -- -- -- -- -- -- -- -- -- - t ri go (k g/ ha ) - -- -- -- -- -- -- -- -- -- Ba se e m tri go , k g N /h a C V = 7 ,3 % C V = 1 1, 6 % -- -- -- -- -- -- -- -- -- - t ri go (k g/ ha ) - -- -- -- -- -- -- -- -- -- C V = 8 ,3 % C V = 5 ,9 % -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - s oj a (k g/ ha ) - -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- (1 ) P re ci pi ta çã o de 1 9 m m e m a go st o. (2 ) C ul tiv ad o em á re as c on tíg ua s Se qü ên ci a de c ul tu ra s Ta be la 24 .E fe ito de N ap lic ad o na cu ltu ra do tri go no re nd im en to de gr ão s de tri go ,e de m ilh o e so ja (r es id ua l) em so lo so b pl an tio di re to . Fo nt e: W ie th öl te r ( 20 02 b) . Tr ig o 19 99 (1 ) M ilh o 19 99 /2 00 0 C ob er tu ra e m tr ig o, N (k g/ ha ) C ob er tu ra e m tr ig o, N (k g/ ha ) -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - t ri go (k g/ ha ) - -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- So ja 1 99 9/ 20 00 Ba se e m tri go , k g N /h a 56 Os dados da Tabela 25 indicam que a soja contribuiu, em média, com 359 kg de grãos de trigo/ha e, dependendo da dose de N usada, o benefício da soja pode variar de cerca de 400 a 1.100 kg/ha, tendo a vantagem máxima sido observada na safra de rendimento médio mais elevado (Wiethölter, 2000a). Com base em 32 experimentos, foram gerados modelos empíricos relacionando o rendimento de grãos de trigo em função dos seguintes fatores: dose de N, teor de matéria orgânica do solo e cultura precedente. O resultado desses modelos permitiram estabelecer recomendações técnicas de doses máximas de N a aplicar na cultura do trigo após soja ou milho. (Tabela 26, Wiethölter, 1999b). Soja Milho Média Tratamento específico 1993 3.039 2.774 295 432 (2) 1994 2.632 2.320 312 386 (3) 1995 3.418 2.995 423 639 (2) 1996 4.591 4.172 419 1.135 (2) 1997 (4) 1.998 1.062 936 919 (2) 1998 3.021 2.463 558 943 (2) 1999 3.141 2.997 144 448 (2) Média (5) 3.307 2.948 359 664 ------------------------- grãos (kg/ha) ------------------------- (1)Soja menos milho. (2)40 kg N/ha em cobertura. (3)40 kg N/ha em cobertura. (4)Excesso de precip itação em outubro. (5)Excluindo o ano de 1997. Tabela 25. Rendimento de trigo em função da cultura precedente. Embrapa Trigo, 1993 a 1999. Fonte: Wiethölter (2002b). Ano Cultura precedente Diferença (1) Soja Milho % ≤ 2,5 80 100 2,6 – 3,5 60 80 3,6 – 4,5 40 60 4,6-5,5 40 40 > 5,5 <40 <40 Tabela 26. Dose máxima de N a aplicar na cultura de trigo, no sis tema plantio direto. Fonte: W iethölter (2002c). Cultura precedente ----------------- N (kg/ha) ------------------ Teor de matéria orgânica do solo 57 Em síntese, os dados apresentados até agora, neste tópico, com predominância de pesquisas desenvolvidas na região Sul do Brasil, indicam que não é possível generalizar, substituindo, indiscriminadamente, a tradicional aplicação de fertilizantes nitrogenados (semeadura + cobertura) na cultura do milho em sucessão, pela aplicação de parte desse nitrogênio para a cultura antecedente e parte apenas na semeadura do milho, sem a realização da adubação de cobertura no período tradicional. Esses resultados de pesquisa mostram, ainda, que existe razoável probabilidade de sucesso da antecipação da adubação nitrogenada em milho para a cultura antecedente nas situações seguintes: a) áreas com vários anos de adoção do SPD e que já apresentam considerável aporte de matéria orgânica em função da rotação e seqüência de culturas adotadas; b) áreas que, em decorrência dos vários anos de plantio direto, apresentem uma considerável liberação de N no período de demanda máxima de N pelo milho; c) em anos que as chuvas de primavera ocorrem numa intensidade normal; e d) em solos de textura média ou argilosa. Segundo Wiethölter (2000c), a possibilidade de aplicação antecipada de nitrogênio no milho, nessa situação, depende essencialmente da ocorrência de chuvas na primavera. Se houver chuva em excesso, a lixiviação de N poderá ocorrer em quantidades suficientes para promover deficiência temporária de N, e a aplicação de N mais próximo do período de maior demanda (a partir de 4 a 6 folhas) será melhor. Além disso, uma série de outras variáveis, com destaque para tempo de adoção do SPD, teor de matéria orgânica do solo, conhecimento da disponibilidade de N mineral (NH4 + + NO3 -) no solo, no período que precede o plantio do milho, tipo de culturas em rotação e/ou, sucessão, textura do solo e quantidade de resteva presente tornam a dinâmica de nitrogênio no solo extremamente difícil de prever. Por isso alguns autores concluíram que, em solos com textura franco-arenosa no horizonte superficial (Basso e Ceretta, 2000; Coelho et al., 2002), e mesmo em alguns casos de solos argilosos (Sangoi et al., 2002), a aplicação de N em pré-semeadura do milho é uma prática de risco, sendo mais segura a aplicação de N na semeadura e em cobertura. 60 cm), melhorar as condições do subsolo para permitir um aprofundamento do sistema radicular, elevar os níveis de fertilidade do solo a pelos menos um valor médio de P, K, S e micronutrientes. 3.1. Calagem Antes de iniciar o SPD é recomendável corrigir a acidez do solo através da prática da calagem, incorporando o calcário. As doses de calcário devem ser calculadas tendo em vista a profundidade de incorporação na camada de 0 a 20 cm, através de aração e gradagem, com a quantidade de calcário corrigida para PRNT de 100% e para atingir uma saturação por bases ao redor de 60% ou seja, a última calagem antes de entrar no SPD deve ser idêntica à adotada no SPC. Isso é importante porque os efeitos do aumento progressivo da matéria orgânica com a implantação do SPD são muito lentos no que diz respeito a redução da toxidez de alumínio, como explicado anteriormente. Outro aspecto relevante a ser levado em conta nessa fase é o tipo de calcário a ser utilizado. Como essa é a última oportunidade para a incorporação profunda de calcário, é importante usar um produto que apresente maior efeito residual uma vez que, por princípio, o solo sob SPD não será mais revolvido. Sob esse aspecto é importante conhecer não apenas o PRNT (Poder Relativo de Neutralização Total) do calcário, mas, também, o seu poder de neutralização (PN) e a reatividade (RE). Em geral, quanto maior a RE menor o efeito residual do calcário, isto é, quanto mais rápida a ação do corretivo, menor é a duração do efeito da calagem e vice-versa. Assim, como exemplo, para três calcários com PRNT de 70% mas com RE de 60, 80 e 100%, deve- se dar preferência ao de RE de 60% pois, embora todos os três calcários devam reagir 70% no período de 3 meses, o calcário com RE de 60% apresenta ainda 40% de efeito residual para períodos mais longos. Evidências da relação inversa entre grau de moagem de partículas de calcário e efeito residual das reações foram obtidas em 61 experimentos de campo conduzidos durante três anos com a cultura da soja (Natale e Coutinho, 1994). Os dados resumidos na Tabela 27 indicam que partículas menores que 0,3 mm apresentaram reação completa em 3 meses. Partículas maiores que 2 mm apresentaram menos de 2% de eficiência em 30 meses, indicando que, acima desse tamanho, praticamente não ocorre dissolução do calcário no solo. Partículas entre 0,6 e 2 mm e entre 0,3 e 0,6 mm foram aumentando o índice médio de eficiência equivalente ao longo do tempo, atingindo, respectivamente, 47% e 121% em 30 meses. Mais detalhes sobre esse assunto são encontrados em Alcarde (1992). Os métodos mais utilizados para se determinar a necessidade de calagem (NC) em sistemas de culturas anuais de sequeiro e irrigadas são: a) os que se baseiam nos teores de Al, Ca e Mg trocáveis (que variam em função do teor de argila dos solos), b) o que utiliza a saturação por bases do solo (Sousa e Lobato, 2002). a) Método do Al, Ca e Mg trocáveis a1) Solos com capacidade de troca de cátions (CTC a pH 7,0 ou valor T) maior que 4,0 cmolc/dm 3, teor de argila acima de 15% e teor de Ca+Mg menor que 2,0 cmolc/dm 3: NC (t/ha) = (2 x Al) + 2 – (Ca + Mg) onde os teores de Al, Ca e Mg são expressos em cmolc/dm 3. 4 meses 9 meses 18 meses 30 meses F1 (4,0-2,0 mm) < 1 < 1 < 1 < 2 F2 (2,0-0,6 mm) 6 8 17 47 F3 (0,6-0,3 mm) 36 51 68 121 F4 (< 0,3mm) 100 100 100 100 Tabela 27. Índice médio de eficiência de diferentes frações granulométricas de calcário em relação à fração menor que 0,3 mm, avaliado a campo, durante 3 anos, com a cultura da soja. Fonte: Adaptado de Natale e Coutinho (1994). Frações Eficiência equivalente em relação à fração menor que 0,3 mm 62 a2) Solos com capacidade de troca de cátions (CTC a pH 7,0 ou valor T) maior que 4,0 cmolc/dm 3, teor de argila acima de 15% e teor de Ca+Mg maior que 2,0 cmolc/dm 3: NC (t/ha) = 2 x Al a3) Solos com menos de 15% de argila NC (t/ha) = 2 x Al ou NC (t/ha) = 2 – (Ca + Mg), utilizando-se o maior valor encontrado de uma dessas fórmulas. Para corrigir a necessidade de calcário para PRNT 100%, multiplica-se o valor calculado pelo fator: f = 100/PRNT. O método do Al, Ca e Mg eleva a saturação por bases do solo para valores médios de 50%. Com base nesse critério, há tendência de se recomendar mais calcário que o necessário para solos arenosos com baixa CTC (menor que 4,0 cmolc/dm 3) e menos que o necessário para solos com CTC alta (maior que 12,0 cmolc/dm 3). Entretanto, essa limitação não é muito relevante no Cerrado, já que a maioria dos solos desta região apresenta CTC entre 4,0 e 12,0 cmolc/dm 3 (Sousa e Lobato, 2002). b) Método da saturação por bases NC (t/ha) = T (V2 – V1) / PRNT em que: T = H + Al + SB em cmolc /dm 3, sendo H + Al calculado com base no pH SMP V2 = Saturação por bases que se deseja V1 = SB/T x 100 = Saturação por bases atual SB = Ca + Mg + K, em cmolc /dm 3 PRNT = Poder Relativo de Neutralização Total do calcário (%). 65 Embora os dados sobre os efeitos positivos do gesso como melhorador do ambiente radicular sejam abundantes no Brasil, em particular na região do Cerrado, existem evidências de excessiva lixiviação de bases trocáveis, principalmente Mg e K, quando da utilização de doses elevadas de gesso. Para minimizar esses possíveis efeitos detrimentais, deve-se levar em conta os seguintes pontos: a) Para solos com características de acidez na camada superficial, convém fazer calagem 60 a 90 dias antes da aplicação de gesso; Argila NG % t/ha 0 a 15 0,0 a 0,4 15 a 35 0,4 a 0,8 35 a 60 0,8 a 1,2 60 a 100 1,2 a 1,6 Tabela 28. Necessidade de gesso (NG) de acordo com o teor de argila de uma camada subsuperficial de 20 cm de espessura. Fonte: Alvarez V. et al. (1999). P-rem (1) NG mg/L t/ha 0 a 4 1,7 a 1,3 4 a 10 1,3 a 1,0 10 a 19 1,0 a 0,7 19 a 30 0,7 a 0,4 30 a 44 0,4 a 0,2 44 a 60 0,2 a 0,0 Tabela 29 . Necessidade de gesso (NG) de acordo com o valor de fósforo remanescente (P-rem) de uma camada subsuperficial de 20 cm de espessura. Fonte: Adaptado de Alvarez V. et al. (1999). (1)Concentração de P na solução de equilíbrio, após agitação do solo por 1 hora com solução de CaCl2 10 mmol/L, contendo 60 mg/L de P, na relação de 1:10. 66 b) Em solos com teores baixos em magnésio, a calagem prévia deve ser feita com calcário magnesiano ou dolomítico; c) Considerar que cada tonelada de gesso por hectare poderá elevar o teor de cálcio em até 0,5 cmolc/dm 3. Com base nesse valor, deve-se limitar a dose de gesso à no máximo 20% da CTC a pH 7,0 ocupada por cálcio advindo do gesso. Observações: Os critérios para identificação de áreas com toxidez de alumínio e deficiências de cálcio nas camadas subsuperficiais do solo, bem como para recomendação de doses de gesso agrícola para minimizar esses problemas, descritos neste tópico, são também aplicáveis para áreas com SPD já implantados. 3.3. Adubação corretiva Solos com teor muito baixo e baixo de fósforo e potássio apresentam maior capacidade produtiva após a implantação do SPD se eles receberem, previamente, adubações fosfatadas e potássicas corretivas. Isso tem sido recomendado principalmente na região do Cerrado, quando da abertura de novas áreas para a produção intensiva de grãos. Das várias alternativas de como executar essas adubações corretivas, descritas em detalhes por Lopes (1983), as duas seguintes parecem as mais adequadas: a) Adubação corretiva total e b) Adubação corretiva gradual. 3.3.1. Adubação fosfatada corretiva a) Adubação corretiva total A adubação corretiva total consiste na aplicação de uma dose relativamente alta de fertilizante fosfatado a lanço, em uma única vez, com incorporação mediante gradagem leve. As adubações seguintes são de manutenção no sulco de plantio, permitindo, assim, um bom desenvolvimento do sistema radicular e menor probabilidade de dano causado por veranico, fenômeno que ocorre em grandes áreas da região do Cerrado (Lopes, 1983; Lobato et al., 1986). As recomendações para a aplicação inicial de fertilizantes fosfatados a lanço situam-se entre 3 a 5 kg de P2O5 para cada 1% de argila (Lopes, 1983; Lopes e Guilherme, 1994). 67 Em um experimento recente de campo, conduzido por três anos em solo com 60% de argila, pela Fundação MT, em Sapezal, MT, verificou-se que, para latossolos da região do Cerrado, a dose de 4 kg de P2O5 para cada 1% de argila, como adubação fosfatada corretiva total (aplicação a lanço) e incorporação antes da semeadura, apenas antes do primeiro plantio, seguindo- se aplicações anuais de cerca de 80 kg de P2O5 no sulco, proporcionaram alta produtividade média de soja (ao redor de 60 sacos de soja por hectare), independentemente da fonte de fósforo utilizada para a adubação fosfatada corretiva (Tabela 30, Zancanaro et al., 2002). Deve-se levar em conta, entretanto, que o fosfato natural reativo utilizado nesse experimento apresentava granulometria bastante fina (77% < 0,5 mm) em comparação com a granulometria dos fosfatos naturais reativos farelados normalmente encontrados no mercado (100 % passando na peneira de 4,8 mm - ABNT No 4 - e 80 % na peneira de 2,8 mm - ABNT No 7 - com uma tolerância de até 15 % de partículas maiores de 4,8 mm). Outro aspecto importante a ser observado nos dados da Tabela 30 é que existem várias alternativas de combinações de adubações fosfatadas corretivas a lanço, seguindo-se aplicações, no sulco, de fonte solúvel em água, que podem levar à produtividades médias de soja em três anos acima de 55 ou 60 sacos por hectare em solos originalmente muito deficientes em fósforo. Super- fosfato simples 0 80 160 240 80 160 240 240 0 6,8 18,9 31,2 39,3 20,0 28,9 37,5 40,4 37 27,1 37,1 46,1 51,5 38,1 45,0 49,2 54,4 79 45,6 51,6 57,3 61,9 51,9 55,3 59,6 61,8 115 56,3 58,7 62,4 65,0 59,5 62,3 63,8 65,2 146 60,8 62,5 64,7 65,7 64,1 63,5 66,3 66,3 -------------------------------- Sacos/ha --------------------------------- (1) Granulometria bastante fina. P2O5 no sulco (kg/ha) Tabela 30. Produtividade média da soja em função de fontes de fósforo, forma de aplicação e quantidade aplicada em solo argiloso (60% de argila) e muito baixo em P (0,6 mg/dm3), na região de Sapezal (MT). Média das safras de 1999/2000, 2000/2001 e 2001/2002. Fonte: Zancanaro et al. (2002). P2O5 a lanço antes da semeadura e incorporado (kg/ha), apenas no primeiro plantio Superfosfato triplo Fosfato natural reativo (1) 70 monitoramento com análise do solo, a adubação pode ser a de manutenção. Os dados apresentados na Tabela 30 indicam, também, que mesmo em solos extremamente pobres em fósforo (0,6 mg P/ dm3) e argilosos, foi possível alcançar boa produtividade de soja na média para três anos de cultivo (56 sacos/ha), sem adubação fosfatada corretiva a lanço, utilizando apenas a adubação corretiva gradual, qual seja, a aplicação de 115 de P2O5, na forma de superfosfato triplo, no sulco de plantio (Zancanaro et al., 2002). Sousa e Lobato (2002) também apresentam orientações de cunho prático para o estabelecimento de doses de fósforo (em kg de P2O5/ha) a serem usadas na adubação corretiva gradual em sistemas agrícolas com culturas anuais de sequeiro na região do Cerrado, levando-se em conta o teor de argila do solo e a disponibilidade de fósforo (Tabela 32). Os critérios para interpretação da análise de fósforo e a tomada de decisão quanto à adubação fosfatada corretiva, tanto total como gradual, são apresentados na Tabela 33 (Sousa e Lobato, 2002). Muito baixo Baixo Médio % ≤ 15 (2) 70 65 63 16 a 35 80 70 65 36 a 60 100 80 70 > 60 120 90 75 (1) Classe de teor de P no solo: ver Tabela 31. (2) Para esta classe textural, teor de (argila + silte) ≤ 15%. (3) Utilizar p rodutos com alta solubilidade em água e citrato neutro de amônio. Tabela 32. Recomendação de adubação fosfatada corretiva gradual em cinco anos , de acordo com o teor de fósforo e de argila do solo, em sis temas agrícolas com culturas anuais de sequeiro. Fonte: Sousa e Lobato (2002). Teor de argila Teor de P no solo (1) ----------------- P2O5 (kg/ha/ano) (3) ------------------ 71 Muito baixo Baixo Médio Adequado Alto ≤ 15 0 a 6,0 6,1 a 12,0 12,1 a 18,0 18,1 a 25,0 > 25,0 16 a 35 0 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 > 20,0 36 a 60 0 a 3,0 3,1 a 5,0 5,1 a 8,0 8,1 a 12,0 > 12,0 > 60 0 a 2,0 2,1 a 3,0 3,1 a 4,0 4,1 a 6,0 > 6,0 Muito baixo Baixo Médio Adequado Alto ≤ 15 0 a 12,0 12,1 a 18,0 18,1 a 25,0 25,1 a 40,0 > 40,0 16 a 35 0 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 20,1 a 35,0 > 35,0 36 a 60 0 a 5,0 5,1 a 8,0 8,1 a 12,0 12,1 a 18,0 > 18,0 > 60 0 a 3,0 3,1 a 4,0 4,1 a 6,0 6,1 a 9,0 > 9,0 Muito baixo Baixo Médio Adequado Alto mg/L ≤ 10 0 a 2,0 2,1 a 3,0 3,1 a 4,0 4,1 a 6,0 > 6,0 11 a 30 0 a 3,0 3,1 a 5,0 5,1 a 8,0 8,1 a 12,0 > 12,0 31 a 45 0 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 > 20,0 46 a 60 0 a 6,0 6,1 a 12,0 12,1 a 18,0 18,1 a 25,0 > 25,0 Muito baixo Baixo Médio Adequado Alto mg/L ≤ 10 0 a 3,0 3,1 a 4,0 4,1 a 6,0 6,1 a 9,0 > 9,0 11 a 30 0 a 5,0 5,1 a 8,0 8,1 a 12,0 12,1 a 18,0 > 18,0 31 a 45 0 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 20,1 a 35,0 > 35,0 46 a 60 0 a 12,0 12,1 a 18,0 18,1 a 25,0 25,1 a 40,0 > 40,0 Muito baixo Baixo Médio Adequado Alto Sequeiro 0 a 5 6 a 8 9 a 14 15 a 20 > 20 Irrigado 0 a 8 9 a 14 15 a 20 21 a 35 > 35 Teor de P no solo, extrator Mehlich – sistema sequeiro ---------------------------- mg/dm3 ----------------------------- Tabela 33. Interpretação de análise de solo para fósforo no extrator Mehlich- 1 de acordo com o teor de argila e P-remanescente (P-rem) e pelo método da resina trocadora de íons para recomendação da adubação fosfatada em sistemas de culturas anuais de sequeiro e irrigados na região dos cerrados. Fonte: Sousa e Lobato (2002). Teor de P no solo, extrator Mehlich – sistema sequeiro ---------------------------- mg/dm3 ----------------------------- Teor de P no solo, extrator Mehlich – sistema irrigado ---------------------------- mg/dm3 ----------------------------- Sistema agrícola Teor de argila (%) Teor de argila (%) P rem Teor de P no solo, extrator Mehlich – sistema irrigado ---------------------------- mg/dm3 ----------------------------- Teor de P no solo extraído pela resina trocadora de íons ---------------------------- mg/dm3 ----------------------------- P rem 72 Para o Estado do Mato Grosso, experimentos de campo conduzidos pela Fundação MT com a cultura da soja, por três anos, sugerem alterações, tanto no critério de interpretação de análise de solo para fósforo pelo método Mehlich-1, em função do teor de argila do solo (Tabela 34), quanto nas doses de adubação fosfatada corretiva (Tabela 35) e adubação fosfatada no sulco de plantio (Tabela 36) para se atingir alta produtividade de soja (55 a 60 sacos/ ha). Muito baixo Baixo Médio Bom 61 a 80 0 a 1,9 2,0 a 3,9 4,0 a 5,9 > 6,0 41 a 60 0 a 4,9 5,0 a 7,9 8,0 a 11,9 > 12,0 21 a 40 0 a 5,9 6,0 a 11,9 12,0 a 17,9 > 18,0 < 20 0 a 7,9 8,0 a 14,9 15,0 a 19,9 > 20,0 Tabela 34. Interpretação de análise de solo para recomendação de adubação fosfatada (fósforo extraído pelo método Mehlich-1 no Estado de Mato Grosso. Fonte: Zancanaro et al. (2002) Teor de argila (%) ------------------------ Teor de P (mg/dm3) ------------------------ Muito baixo Baixo % 61 a 80 300 200 41 a 60 250 175 21 a 40 200 135 < 20 150 100 Tabela 35. Recomendação de adubação fosfatada corretiva (1) em kg de P2O5/ha, de acordo com o teor de argila do solo. Fonte: Zancanaro et al. (2002). Teor de P (mg/dm3) ------------------ P2O5 (kg/ha) ------------------ (1) Adubação corretiva a lanço para soja: a quantidade deve ser avaliada em função do teor de argila, valor da soja e pelo retorno esp erado com as maiores p rodutividades que podem ser alcançadas nos p rimeiros 4 anos. Teor de argila 75 Uma forma geral de determinar a dose de K2O para aplicação a lanço, dentro do conceito de adubação potássica corretiva total, é calcular a dose visando atingir 3 a 5% da CTC a pH 7,0 saturada por potássio, conforme tem sido recomendado para a região do Cerrado (Lopes e Guilherme, 1994), ou 1,5 a 2%, valores estes que têm sido sugeridos para a região Sul do Brasil, a qual apresenta, geralmente, solos com maior CTC que os da região do Cerrado. Para o cálculo, considera-se que para elevar em 0,01 cmolc K/ dm3 o teor de potássio na análise de solo, necessita-se aplicar 9,4 kg de K2O/ ha, considerando-se a camada de incorporação de 0 a 20 cm. Detalhes dos cálculos são encontrados em Lopes e Guilherme (1994). 3.3.3. Adubação corretiva com micronutrientes A adubação com micronutrientes tanto no SPC como no SPD, nos solos que apresentam deficiência, pode ser feita no sulco de plantio, via adubação foliar, ou tratamento de sementes. Entretanto, embora não seja comum, o conceito da construção da fertilidade do solo referente à calagem, P e K, como preparação para a entrada no SPD, pode ser aplicado também para os micronutrientes. Nesse caso, pelo menos duas alternativas a serem seguidas podem servir de base para a tomada de decisão, ambas para aplicação a lanço com incorporação: a) fritas silicatadas; b) sais solúveis de zinco e cobre. a) Fritas silicatadas – No caso de solos que apresentem deficiências múltiplas de micronutrientes, identificadas através da análise do solo, é recomendável uma adubação corretiva com esses micronutrientes na forma de fritas. Esses produtos têm solubilidade controlada pelo tamanho das partículas e por variações na composição da matriz. Eles são obtidos pela fusão de silicatos ou fosfatos com uma ou mais fontes de micronutrientes, a aproximadamente 1.000 oC, seguido de resfriamento rápido com água, secagem e moagem (Mortvedt e Cox, 1985). Por serem insolúveis em água, as fritas são mais eficientes se aplicadas na forma de pó fino, a lanço com incorporação, em solos mais arenosos, sujeitos a altos índices pluviométricos, altas taxas de lixiviação e com pH próximo a 5,5. Existem disponíveis no mercado, fritas com várias combinações de composição de micronutrientes. 76 b) Sais solúveis de zinco e cobre - Sais solúveis de zinco e de cobre, quando aplicados a lanço com incorporação, em doses de 1,2 a 7,2 kg de Zn/ha e de 1,2 a 4,8 kg de Cu/ha, apresentaram efeito residual por 3 anos em solos argilosos da região do Cerrado, sendo essa tecnologia eficiente para a adubação corretiva com esses micronutrientes para essas condições (Galrão, 1994; 1996; 1999). Já os sais solúveis de ferro e manganês, mesmo quando aplicados em altas doses, não apresentam acentuado efeito residual, não sendo adequados para utilização em adubações corretivas (Lopes, 1999a). Óxidos de zinco e cobre, quando finamente moídos, também podem ser utilizados para essa adubação corretiva, enquanto que os oxi-sulfatos devem ter pelo menos 40% de solubilidade em água para serem aplicados na forma granulada nas adubações corretivas com esse micronutrientes. 4. Manejo da fertilidade no sistema plantio direto 4.1. Amostragem do solo para fins de avaliação da fertilidade Um dos requisitos básicos do manejo da fertilidade do solo, como instrumento de fundamental importância para a orientação correta das doses de corretivos e fertilizantes a serem utilizadas em uma lavoura, é a coleta de amostras de solos que representem adequadamente uma determinada área, gleba ou talhão. Isso é importante por causa da heterogeneidade, que é uma condição natural do solo, tanto no sentido horizontal como no vertical, sendo resultado dos fatores de formação do solo (clima, topografia, material de origem, vegetação, organismos, através de processos físicos, químicos e biológicos e tempo) e da aplicação de corretivos e de fertilizantes (Freire et al., 2000). No sistema de agricultura convencional, através da aração e gradagem, ocorre a formação de uma camada superficial mais ou menos uniforme, que corresponde, em geral, à profundidade que os implementos agrícolas operam, 15 a 20 cm, sendo essa a profundidade a ser amostrada para fins de avaliação da fertilidade do solo. No SPD, a aplicação de calcário na superfície, dos fertilizantes a lanço ou em linha e a manutenção da palha na superfície do solo ampliam a 77 variabilidade espacial, tanto no sentido horizontal como vertical, gerando acentuados gradientes verticais nos teores de nutrientes no solo, mormente de P e de K. Além disso, como foi mencionado anteriormente, na fase inicial de implementação do SPD (4 a 5 anos) ou até que o sistema entre numa fase de maior estabilização, a variabilidade horizontal é também muito acentuada. Por esse motivo, um assunto que vem merecendo muita atenção dos pesquisadores é como fazer uma amostragem correta do solo no SPD. Segundo Wiethölter (2000c) uma primeira aproximação de amostragem de solo para plantio direto para os solos do Rio Grande do Sul e Santa Catarina foi feita pela Comissão de Fertilidade do Solo em 1987 (Siqueira et al., 1987), tendo sido aperfeiçoada em 1989, em 1995 (Comissão, 1989, 1995) e em 1997 (Reunião, 1997). Vários estudos foram realizados na década de 1990, visando determinar a profundidade ideal de amostragem, o número mínimo de amostras simples para solos sob plantio direto e equipamentos mais recomendados para a coleta de amostras (Anghinoni e Salet, 1998; Anghinoni, 1999; Schlindwein, 1999). As recomendações atuais para amostragem em plantio direto nesses estados, as quais foram resumidas por Anghinoni et al. (2002), são as seguintes: a) Admitindo-se uma probabilidade de erro de 0,05 e uma variação de 20% em torno da média, seriam necessárias, no mínimo, 15 subamostras para compor uma amostra representativa de solo sob plantio direto. b) Para áreas em que a adubação é feita a lanço, a coleta de subamostras com pá-de-corte de 5 cm de espessura e 10 cm de largura ou com caladores de 5 a 6 cm de diâmetro, mostrou-se adequada. Os trados de rosca ou holandês não são instrumentos apropriados, em virtude da facilidade de perda da camada superior (primeiros centímetros) e também pelo usual pequeno diâmetro do trado de rosca. c) Em lavouras em que a última adubação foi realizada na linha de semeadura, a coleta, com pá-de-corte, de uma fatia contínua de 3 a 5 cm de espessura, na camada de 0 a 10 cm de profundidade, no espaço de entrelinha a entrelinha, particularmente em lavouras com teores de P e de K no solo abaixo 80 aproximadamente 300 a 500 g, que deverá ser enviada ao laboratório para análise (C). Figura 11:Coleta de amostras de solo no sistema plantio direto em áreas adubadas em linha (Fonte: Adaptado de Comissão..., 1995). 4.2. Calagem Um dos temas mais debatidos em relação ao manejo da fertilidade do solo no SPD diz respeito à maior ou menor eficiência da aplicação superficial de corretivos visando a correção da acidez das camadas subsuperficiais. Várias dúvidas persistem ainda com relação a doses e métodos de recomendação para as diferentes regiões onde esse sistema está em plena evolução. Embora alguns trabalhos tenham mostrado mobilidade limitada decorrente da aplicação superficial de calcário em solos brasileiros (Ritchey et al., 1980; Pavan et al., 1984), em outros foram verificados aumentos no valor do pH e redução do Al trocável no subsolo (Chaves, et al 1984; Caires et al., 1998, 1999, 2000). Linhas de adubo Fatia de solo Balde de 20 litros Saco de plástico A B C 81 As várias hipóteses que têm sido levantadas para explicar a ação corretiva do calcário aplicado na superfície dos solos sob SPD, nas camadas sub-superficiais, foram resumidas no tópico 2.2.2. (Freire et al., 2000; Caíres et al., 2000). Esses argumentos, associados aos resultados de pesquisa desenvolvidos na região Sul do Brasil, onde boas produções de culturas como milho, soja e trigo têm sido obtidas no SPD, em solos com pH ácido, na ausência ou com o uso de pequenas doses de calcário indicam que, sob esse sistema, a tendência é de redução da necessidade de calagem. Embora haja um crescente consenso entre pesquisadores sobre a menor necessidade de calagem no SPD, principalmente naquelas áreas em que o sistema já está estabilizado, os métodos para se estimar a dose e recomendar calagem para o SPD variam de acordo com o autor e região do Brasil. Wiethölter (2000c) apresentou um resumo sobre a evolução dos critérios de recomendação de calagem em SPD no sul do país (Tabelas 38 e 39). A recomendação inicial de calagem no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina, estabelecida em 1995, para áreas em que o sistema plantio direto estava consolidado, foi de 1 a 2 t/ha em intervalos de 2 a 3 anos (Comissão, 1995, Tabela 38). Em função dos dados sobre o efeito da calagem no sistema plantio direto, a recomendação de calcário para a cultura de soja nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina passou a ser, em 1997, a seguinte: a) para lavouras sob plantio direto, amostrar o solo na camada de 0 a 20 cm e aplicar, a lanço na superfície, ¼ da dose estimada pelo método SMP para pH 6, se o pH for menor que 6,0 ou a saturação por bases (SB) for menor que 60%; b) para solos sob plantio direto que já tenham recebido calcário na superfície, amostrar na camada de 0 a 10 cm e aplicar ¼ SMP para pH 6 na superfície, se o pH em água for menor que 5,5 ou a saturação por bases for menor que 60%; c) para solos sob vegetação de pastagem nativa e que serão convertidos para a produção de culturas de lavoura sem o preparo de solo, 82 aplicar, seis meses antes da primeira cultura, ¼ SMP a ½ SMP (solos argilosos) para pH 6. No ano de 2003, a Comissão de Química e Fertilidade do Solo do Núcleo Regional Sul da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo estabeleceu os critérios de calagem constantes na Tabela 39, limitando-se o pH em 5,5 e a saturação por bases em 65%, exceto para a cevada, que deve ser, preferencialmente, cultivada em solos com pH maior e que não apresentem Al trocável (Wiethölter, 2003). Recomendação Textura do solo Dose, t/ha Intervalo (anos) Arenosa 1,0 - 1,5 2 Média 1,5 - 2,0 2 Argilosa 2,0 - 2,5 2 RS/SC (Comissão..., 1995) - 01/fev 2 a 3 RS/SC (Reunião..., 1997) - ¼ a ½ SMP para pH 6,0 3 Sá (1993) Tabela 38. Evolução das recomendações de calcário para o sistema plantio direto. Fonte: Wiethölter, 2000c. Manejo do solo Amostra- gem (cm) Fator de decisão Dose (1) pH em água < 5,5 e Saturação por bases (3) < 65% pH em água < 5,5 e Saturação por bases (3) < 65% (1) Quantidade de calcário (PRNT 100 %) estimada pelo método SMP para o solo atingir o pH em água indicado. (2) Reamostrar de 0 a 10 cm, 4 a 5 anos após. Aplicar no máximo 5 t/ha. Para cevada, usar ½ SMP para pH 6. (3) Saturação por bases = (Ca+Mg+K)/(Ca+Mg+K+H+Al) x 100, sendo os elementos expressos em cmolc/dm 3. (4) Reamostrar a camada de 0 a 10 cm, 3 a 4 anos após. Aplicar o calcário no mínimo 6 meses antes do plantio da primeira cultura. Lavoura (2) 0 a 10 Tabela 39. Calagem para solos sob plantio direto no RS e SC a partir do ano 2003. Fonte: Comissão de Química e Fertilidade do Solo – NRS-SBCS, Wiethölter (2003). ½ SMP pH 5,5 Campo natural (4) 0 a 10 1 SMP pH 5,5 85 campo de longa duração, envolvendo a adubação nitrogenada no SPD, à exceção da Região Sul do Brasil, não permitem a adoção de regras gerais aplicáveis às diversas situações de solos, clima e culturas onde esse sistema é praticado. Entretanto, é possível seguir certos princípios para que as adubações nitrogenadas sejam feitas de modo mais eficiente possível e com o mínimo de possibilidade de gerar problemas ambientais pelo uso excessivo desse insumo, que é indispensável para que sejam atingidas produtividades máximas econômicas tanto no SPC como no SPD. Assim sendo, mesmo com o perigo de representar uma super simplificação para um tema tão complexo, apresentam-se as seguintes orientações: (1) Durante a fase inicial de implementação do SPD, o que corresponde aos primeiros 3 a 4 anos, período em que ainda não ocorreram aumentos sensíveis no teor de matéria orgânica no solo, as doses de nitrogênio aplicadas em sulco no plantio das culturas anuais devem ser aumentadas em relação àquelas utilizadas sob sistema convencional e encontradas nas recomendações oficiais mais antigas. A razão principal para esse aumento da dose de N é suprir o solo com N para ser elaborada matéria orgânica nova, pois a matéria orgânica do solo contém cerca de 5% de N. (2) É também importante, durante essa fase inicial de implementação do SPD, levar em consideração a rotação e a seqüência de culturas a serem adotadas, principalmente conhecer a relação C/N e uma estimativa da quantidade de resteva das plantas de cobertura que antecedem a uma cultura de interesse. Por exemplo, milho a ser plantado sob resteva com uma relação C/N alta (superior a 30/1), ou seja, quando existe falta de N no sistema, em decorrência da presença de resíduos vegetais ricos em carbono (aveia, centeio, milho, milheto e trigo, dentre outras), deve ter a dose de nitrogênio na base aumentada para 30 a 50 kg de N/ha. (3) A utilização de uma leguminosa antecedendo o milho no SPD pode proporcionar redução na necessidade de aplicação 86 de nitrogênio da ordem de 50%. Isso pode representar uma economia substancial no custo de produção. (4) A aplicação parcial ou total de nitrogênio na cultura de cobertura de alta relação C/N antecedente ao milho pode ser uma prática viável para situações de SPD já estabilizado, em áreas que já apresentam aumentos acentuados de matéria orgânica em relação ao solo da fase pré-SPD, e em anos com chuvas normais durante a primavera. (5) Para diminuir as possíveis perdas por volatilização de nitrogênio, principalmente quando a fonte de N for uréia, seja nas aplicações antecipadas para as plantas de cobertura que antecedem ou nas adubações de plantio ou em cobertura da cultura de interesse, as aplicações devem ser preferencialmente em sulco, cobrindo-se o fertilizante com uma camada de 5-7 cm de solo, podendo essa prática aumentar o rendimento em cerca de 5%. (6) Quando se dispõe de um sistema de irrigação, a uréia deve ser aplicada imediatamente antes da irrigação, não havendo necessidade para a sua incorporação. Embora haja variações quanto ao tipo de solo e conteúdo de água, na média, para cada 1 mm de irrigação a água infiltra aproximadamente 1 cm. Assim sendo, uma irrigação com 10 mm de lâmina d’água após a aplicação superficial de uréia é suficiente para inibir a formação de amônia. (7) São praticamente inexistentes, nas recomendações oficiais de adubação desenvolvidas para os vários estados e/ou regiões, indicações específicas para a adubação nitrogenada das culturas no SPD. Uma exceção é o que está sendo implementado nos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, onde ocorre a integração de vários fatores (produtividade esperada, teor de matéria orgânica do solo e quantidade de biomassa e tipo de cultura precedente) na tomada de decisão sobre doses de nitrogênio para a cultura do milho (Tabela 40, Amado et al., 2002) e de cereais de inverno no SPD, (Tabela 41). 87 < 2, 5 2, 5– 5, 5 > 5, 5 < 2, 5 2, 5– 5, 5 > 5, 5 < 2, 5 2, 5– 5, 5 > 5, 5 < 2, 5 2, 5– 5, 5 > 5, 5 L e gu m in os a (2 ) Ba ixa p ro du çã o 40 30 20 80 70 50 12 0 90 70 16 0 14 0 10 0 M éd ia p ro du çã o 20 0 0 60 50 < 40 10 0 60 40 14 0 12 0 90 A lta p ro du çã o 0 0 0 50 40 < 30 90 50 30 12 0 10 0 80 C on so rc ia çã o (3 ) Pr ed om ín io d e gr am ín ea s 60 40 < 30 10 0 80 60 14 0 10 0 80 16 0 14 0 10 0 E q ui lib ra da 40 30 20 80 70 50 12 0 90 70 16 0 14 0 10 0 Pr ed om ín io d e le gu m in os a 20 0 0 60 50 < 40 10 0 80 60 14 0 12 0 90 G ra m ín ea (4 ) Ba ixa p ro du çã o 80 60 < 40 11 0 90 < 65 16 0 10 0 70 18 0 16 0 12 0 M éd ia p ro du çã o 80 60 < 40 12 0 10 0 80 16 0 11 0 80 18 0 16 0 12 0 A lta p ro du çã o 80 60 < 40 14 0 10 0 80 17 0 13 0 90 20 0 18 0 14 0 Po us io d e in ve rn o 80 60 < 40 13 0 90 < 65 16 0 12 0 80 18 0 16 0 12 0 Te or d e m at ér ia o rg ân ic a do s ol o, % (1 ) A ex pe ct at iv a de pr od ut iv id ad e é ba se ad a em an os co m pr ec ip ita çã o pl uv ia ln or m al .(2 ) M at ér ia se ca (M S) de le gu m in os as :b ai xa pr od uç ão (< 2 t/h a) m éd ia pr od uç ão (2 a 3 t/h a) e al ta pr od uç ão (> 3 t/h a) .(3 ) C on so rc ia çã o eq ui lib ra da :1 /2 le gu m in os as + 1/ 2 gr am ín ea s; co ns or ci aç ão co m pr ed om ín io de le gu m in os as : 2/ 3 le gu m in os as + 1/ 3 gr am ín ea s; e co ns or ci aç ão co m pr ed om ín io de gr am ín ea s: 2/ 3 gr am ín ea s + 1/ 3 le gu m in os as . (4 ) M at ér ia se ca (M S) de gr am ín ea s: ba ix a pr od uç ão (< 2 t/h a) , m éd ia pr od uç ão (2 a 4 t/h a) e al ta pr od uç ão (> 4 t/h a) . O bs er va çã o: N ab o fo rr ag ei ro po de se rc on si de ra do co m o le gu m in os a de m éd ia pr od uç ão de m at ér ia se ca (> 3 t/h a) pa ra so lo s co m > 2, 5 % de M O e co m o le gu m in os a de ba ix a pr od uç ão (< 3 t/h a) pa ra so lo s co m < 2, 5 % de M O .M ilh o em ro ta çã o an ua ld ur an te o ve rã o co m so ja po de rá te r a d os e de N re du zi da e m a té 2 0 % q ua nd o a cu ltu ra d e in ve rn o fo r a du ba da c om N . --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- N (k g/ ha ) - --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- Ta be la 4 0. D os es d e ni tro gê ni o in di ca da s pa ra c ul tu ra d e m ilh o cu lti va do n o si st em a pl an tio d ire to , e m fu nç ão d e tip os d e co be rtu ra d o so lo n o in ve rn o. F on te : A m ad o et a l. (2 00 2) . Cu ltu ra d e co be rtu ra an te ce de nt e Ex pe ct at iv a de re nd im en to , t /h a (1 ) < 3 3- 6 6- 9 > 9 90 N P2O5 K2O Trigo 21 10,0 5,3 Cevada 20 10,0 6,1 Aveia 20 7,2 5,3 Triticale 20 7,9 5,1 Centeio 20 9,4 5,4 Milho 16 8,2 6,0 Sorgo 15 8,1 4,2 Arroz 14 5,4 2,9 Feijão 50 10,0 15,0 Soja 60 15,0 20,0 Espécie Tabela 42. Teores médios de N, P2O5 e K2O em grãos (usar quando P e K no solo for ≥ 1,5 vezes o teor alto). Fonte: Wiethölter (2002a). --------------------- kg/t de grãos --------------------- (5) Na tomada de decisão sobre doses de P2O5 e de K2O, tanto no SPD como no sistema convencional, é também importante conhecer a capacidade tampão do solo em P e K. A capacidade tampão representa a quantidade de P2O5 ou K2O que necessita ser adicionada na forma de fertilizante para se aumentar 1 mg/dm3 o teor da análise de solo para esses elementos. Os dados nas Tabelas 43 e 44 são médios e foram derivados de vários trabalhos por Wiethölter (2000c). O autor enfatiza que as quantidades indicadas referem-se à situação em que o fertilizante é misturado ao solo na camada de 0 a 17 cm, algo que não ocorre de imediato no sistema plantio direto. Ao longo do tempo de uso do plantio direto, pode-se esperar que o P e o K aplicado na superfície do solo ou na linha de semeadura venham ser incorporados até cerca de 8 a 10 cm, através do leve preparo do solo que ocorre em cada semeadura, através da lixiviação (muito pequena para P) e deposição dos nutrientes contidos nas raízes. Dessa forma, as quantidades de P2O5 e de K2O indicadas nas tabelas 43 e 44 poderiam ser divididas por dois para terem o efeito indicado, já que os fertilizantes serão incorporados em metade do volume de solo (Wiethölter, 2000c). 91 Argila Nível muito baixo de K Nível de suficiência de K Capacidade tampão (1) (%) (kg K2O/ha)/(mg/dm3 de K) 60 20 60 3,1 50 20 60 2,8 40 20 60 2,6 30 20 60 2,4 20 20 60 2,2 Média - - 2,6 Tabela 44. Estimativa da capacidade tampão de K em função do teor de argila – solos do Planalto do Rio Grande do Sul. Fonte: Wiethölter (2000c). --------------- mg K/dm3 --------------- (1) Camada de 17 a 20 cm; método de M ehlich 1. O valor depende também, do tipo de argilo-mineral predominante no solo. Argila Nível muito baixo de P Nível de suficiência de P Capacidade tampão (1) (%) (kg P2O5/ha)/(mg/dm3 de P) > 55 2 6 30 41-55 3 9 20 26-40 4 12 15 11-25 6 18 10 <10 8 24 7,5 Tabela 43. Estimativa da capacidade tampão de P em função do teor de argila do solo – RS/SC. Fonte: Wiethölter (2000c). ------------- mg P/dm3 ------------- (1) Camada de 17 a 20 cm; método de M ehlich-1. (6) As estimativas da capacidade tampão de P e K mostradas nas Tabelas 43 e 44 foram desenvolvidas para as condições de solos do Rio Grande do Sul, não sendo recomendável a sua extrapolação direta para outras regiões do Brasil, principalmente aquelas formadas por solos em que a fração argila é dominada por argilas de baixa atividade (caulinita e óxidos e oxi-hidróxidos de ferro e alumínio). Porém, considerando os dados das tabelas de adubação corretiva usados nos diversos Estados, verificar- se-á que valores semelhantes de capacidade tampão são obtidos. 92 (7) Deve ser considerado, ainda, que a recuperação de P e de K do fertilizante pelas culturas é baixa no primeiro cultivo após a sua aplicação, em razão do reduzido contato do sistema radicular com o volume total do solo, exigindo, portanto, que o processo de difusão de P à superfície das raízes seja estabelecido. No caso do P, a absorção do elemento do fertilizante, pelas plantas, geralmente é menor que 15% na primeira cultura e é menor ainda nas culturas subseqüentes. Porém, dado o devido tempo, a maior parte do P aplicado pode ser recuperado pelas plantas. Em geral, considera-se que a eficiência de recuperação de P aplicado pelas plantas, é equivalente a cerca de ¼ da eficiência de recuperação de N (50 a 70%). Mas, isso é muito dependente do teor de P no solo, pois, no caso dos dados de Singh et al. (1966), constantes na Tabela 18, as plantas de milho absorveram mais de 30% do P contido no fertilizante. Depende também muito do método de aplicação do fertilizante ao solo (Westerman et al., 2000). É por essa razão que a maioria dos estudos com P são voltados à maximização da resposta a P e à busca de um crescimento inicial rápido das plantas, e, para isso, as fontes de P solúveis em água são mais adequadas. No caso do K, por apresentar um pouco mais de mobilidade no solo que o P, mas menor que a de N, sua recuperação dos fertilizantes pelas plantas é intermediária entre o P e o N (Parish, 1993). 4.5. Adubação com enxofre e micronutrientes Poucos trabalhos de pesquisa no Brasil envolvendo estudos de longa duração para calibração de dados de análise de solo e de análise tecido foliar existem para enxofre e micronutrientes. Igualmente as poucas estimativas de respostas à adubação com enxofre e micronutrientes, foram feitas sob sistema de preparo convencional. Um aspecto importante a se considerar na interpretação agronômica do teor de enxofre no solo é o fato de ele ser geralmente menor na camada superficial que nas demais camadas do solo. A razão para esse fato reside na competição entre os ânions H2PO4 - e SO4 2- pelos mesmos sítios de adsorção e, como os solos são mais adubados com adubos fosfatados, o SO4 2- acaba sendo lixiviado para camadas subsuperficiais. Por isso, às vezes, na fase inicial de desenvolvimento, as plantas podem 95 SPD, em função do aumento da matéria orgânica do solo resultar em maior ciclagem de S no solo e em uso mais eficiente desse nutriente pelas plantas. 4.6. A importância da cobertura do solo Um dos aspectos mais importantes para se alcançar sucesso no SPD é a formação de uma contínua cobertura vegetal, viva ou morta, que seja capaz de minimizar o processo erosivo, que leve a uma maior retenção de água no solo e que promova uma maior disponibilização de nutrientes. Segundo Oliveira et al. (2002), essas metas são atingidas mediante a adoção de um sistema de rotação de culturas que não siga apenas uma alternância aleatória de espécies, mas de uma seqüência racional de culturas, considerando suas exigências edafo-climáticas, seus efeitos benéficos ao solo e eficiência no controle de doenças e pragas. Além de apropriada, essa seqüência de culturas deve oferecer praticidade à sua adoção e promover efeitos benéficos às culturas subseqüentes, bem como ganhos econômicos. O autor ressalta, ainda, que dentre as diversas características desejáveis para seleção de plantas de cobertura do solo, destacam-se a produção de fitomassa e a quantidade de nitrogênio acumulada, seja pela fixação de N2 atmosférico, seja pela reciclagem de N no sistema. A região sul, berço do SPD no Brasil, é a que apresenta maior número de opções de plantas de cobertura e onde as características, vantagens e desvantagens das espécies e combinações de espécies têm sido estudadas e avaliadas mais profundamente. Uma síntese da composição de plantas de cobertura (matéria seca, nitrogênio acumulado e relação C/N) elaborada por Oliveira et al. (2002) e Aita et al. (2000), a partir de dados publicados em diversos trabalhos realizados na região sul do país, é apresentada nas Tabelas 45 e 46. As leguminosas de primavera/ verão geralmente produzem maiores quantidades de fitomassa e, conseqüentemente, acumulam maiores quantidades de nitrogênio, quando comparadas com leguminosas de outono/inverno. Por outro lado, apresentam a desvantagem de competirem por área com culturas comerciais, constituindo-se na principal limitação para sua utilização. Para a região do Cerrado, que apresenta outono e inverno secos, existem outras opções de plantas de cobertura que estão sendo avaliadas para utilização nesse período (Tabela 47, Carlos Spehar, 96 comunicação pessoal). A importância da inclusão dessas espécies está no fato de os sistemas radiculares de amaranto, kenaf, quinoa e guandu apresentarem raízes vigorosas, pivotantes - típico de dicotiledôneas, em contraste com as gramíneas, que apresentam raízes fasciculadas. A alternância de espécies ou mesmo o seu consórcio, conduz à exploração diferenciada do perfil do solo, colonizando-o em diferentes profundidades. Assim, o aporte de matéria orgânica, via raízes, contribui para estruturar o solo e diminuir adensamentos. A relação C/N dessas espécies é, aproximadamente, decrescente nessa ordem: gramíneas (milho, sorgo, milheto, eleusine), kenaf > quinoa, amaranto > guandu, gergelim > girassol > soja. Planta de cobertura Matéria seca Nitrogênio acumulado Relação C/N Leguminosas Chícaro 3.267 91 16 Ervilhaca comum 3.259 86 16 Tremoço-azul 4.890 111 15 Ervilha forrageira 3.154 79 16 Não-leguminosas Aveia preta 4.726 55 43 Nabo forrageiro 4.379 101 18 Gorga 4.272 62 - Vegetação espontânea 1.698 29 27 Leguminosas Crotalarea juncea 10.522 189 28 Feijão-de-porco 5.527 150 17 Grandu anão 4.807 103 23 Crotalarea spectabilis 6.000 137 20 Mucuna-cinza 7.243 179 21 Mucuna-preta 7.062 161 23 Vegetação espontânea 3.798 31 47 Aveia + ervilhaca 5.970 99 24 Consórcio Tabela 45. Rendimento de matéria seca, nitrogênio acumulado e relação C/N da parte aérea de diversas plantas de cobertura do solo. Fonte: Médias compiladas de diversos autores por Oliveira et al. (2002). --------------------- kg/ha ---------------- Espécies de outono/inverno Espécies de primavera/verão 97 5. Considerações finais Na última década houve grande expansão do sistema plantio direto (SPD) em diferentes regiões do território brasileiro. Adotado inicialmente nos Estados do Sul atualmente está presente nas principais regiões de produção de grãos ocupando 8 milhões de hectares no Fósforo Potássio Cálcio Magnésio Crotalárea juncea 13,5 130,0 74,5 33,0 Crotalárea spectabilis 12,0 157,3 70,8 23,4 Grandu anão 10,6 73,3 34,6 13,3 Feijão-de-porco 11,0 195,4 75,3 19,2 Mucuna cinza 13,6 90,3 53,7 20,8 Mucuna preta 13,8 102,7 75,5 18,7 Tabela 46. Quantidades de P, K, Ca e Mg acumuladas pela parte aérea de algumas das leguminosas de verão com maior potencial para inclusão em sistemas de culturas. Resultados médios obtidos em diferentes condições edafoclimáticas. Fonte: Adaptado de Aita et al. (2002), citando dados de vários autores. Espécie Nutrientes ----------------------- kg/ha ----------------------- Verde Seca dias g t/ha Amaranto 18 a 25 5 a 12 90 a 100 0,60 a 1,0 3 a 5 Quinoa 12 a 17 5 a 11 80 a 150 1,5 a 2,5 3 a 5 Guandu 25 8,5 150 a 320 120 a 210 2 a 3 Girassol 15 a 30 5 a 15 90 a 130 30 a 60 2 a 3 Milheto 37 a 45 12 a 15 100 a 120 10 a 15 2 a 3 Sorgo 19 6,5 100 a 120 20 2 a 4 Kenaf 13 a 25 6 a 14 130 a 160 10 0,7 Gergelim 10 a 15 5 a 8 120 a 140 10 a 15 1,2 Eleusine 8 a 14 3 a 9 100 a 130 25 a 30 2,3 Tabela 47. Alternativas de algumas plantas de cobertura recomendadas para a região dos cerrados. Fonte: Carlos Spehar, Embrapa-CPAC, comunicação pessoal. Matéria (1) ------- t/ha ------- (1) Cultivo em ausência de estresse hídrico; (2) Ciclo obtido na época recomendada. Espécie Maturação (2) Peso de 1000 sementes Rendimento (1)