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INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 148 – DEZEMBRO/2014 19 CONSIDERAÇÕES SOBRE O MANEJO E A CICLAGEM DE NUTRIENTES EM SISTEMAS INTEGRADOS DE PRODUÇÃO AGROPECUÁRIA NO SUBTRÓPICO BRASILEIRO Adriel Ferreira da Fonseca 1 1 Professor Adjunto do Departamento de Ciência do Solo e Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Ponta Grossa, UEPG, Ponta Grossa, PR, Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq; email: [email protected] O sistema integrado de produção agropecuária (SIPA), comumente conhecido como integração lavoura- pecuária (ILP), caracteriza-se por possibilitar, na mesma área, o cultivo de pastagens anuais ou perenes, visando a alimentação animal, e culturas destinadas à produção vegetal, sobretudo grãos (BALBINOT JUNIOR et al., 2009; CARVALHO et al., 2014). Esse sistema tem sido responsável por produzir cerca da metade do alimento no mundo e constituir uma das formas de intensificação de uso da terra (HERRERO et al., 2010), possível de ser integrado às boas práticas agropecuárias e atender, com sustentabilidade, à futura demanda da humanidade por alimentos e energia (GODFRAY et al., 2010). No subtrópico brasileiro, o SIPA é caracterizado por, nor- malmente, estar associado às áreas sob plantio direto que, durante o inverno, são cultivadas com forrageiras anuais (puras ou con- sorciadas), tais como aveia preta (Avena strigosa) e azevém anual (Lolium multiflorum). No verão, essas áreas têm sido ocupadas com culturas produtoras de grãos, tais como soja (Glycine max), milho (Zea mays), feijão (Phaseolus vulgaris) e arroz (Oryza sativa) (MORAES et al., 2014a). Essas áreas totalizam aproximadamente 13 milhões de hectares cultivados no verão; no entanto, apenas 1/3 desse montante tem sido cultivado com cultura econômica (trigo – Triticum aestivum, aveia branca – Avena sativa, cevada – Hordeum vulgare, triticale – X triticosecale, canola – Brassica napus L. var. oleifera, e centeio – Secale cereale) durante o inverno, restando aproximadamente 2/3 das áreas com potencial para produção de alimentação animal (MORAES et al., 2014a). A Figura 1 mostra o SIPA sob plantio direto na área expe- rimental da Fazenda Capão do Cipó, Município de Castro, PR. Nesse sistema, bovinos de corte pastejaram aveia preta durante o outono-inverno de 2009, com taxa de lotação de aproximadamente 3,5 UA ha -1 e ganho médio diário superior a 1.100 g dia -1 . No verão, a área foi cultivada com milho (após aveia preta pastejada) e soja (após azevém anual pastejado). Os rendimentos de grãos de soja e milho foram superiores a 4.800 kg ha -1 e 11.000 kg ha -1 , respec- tivamente. Na Figura 2, nota-se o detalhe da gaiola de exclusão (para avaliação do rendimento de massa seca da forragem) e, ao fundo, o gradiente entre sete dias de pastejo e a área não pastejada. Verifica-se que, quando o pastejo é adequado, o animal deixa a área e tem-se boa cobertura do solo. Nesse caso, a renovação do sistema radicular proporcionado pelo pastejo ameniza o efeito de carga animal aplicada na área. Abreviações: Ca = cálcio; ILP = integração lavoura-pecuária; K = potássio; Mg = magnésio; N = nitrogênio; P = fósforo; S = enxofre; SIPA = sistemas integrados de produção agropecuária; UA = unidade animal. Figura 1. Bovinos de corte pastejando aveia preta durante o outono-inverno de 2009 (a) e azevém anual no outono-inverno de 2010 (b), após cultivo de verão de milho e soja. (a) (b) A Figura 3 mostra os detalhes do pastejo do azevém anual por bovinos de corte, a Figura 4 o contraste entre a área pastejada e a não pastejada e a Figura 5 a placa fecal, evidenciando o papel do animal no aumento da ciclagem de nutrientes e na variabilidade da fertilidade do solo em sistema integrado de produção agropecuária.

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INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 148 – DEZEMBRO/2014 19

CONSIDERAÇÕES SOBRE O MANEJO E A CICLAGEM DE NUTRIENTES EM SISTEMAS INTEGRADOS DE

PRODUÇÃO AGROPECUÁRIA NO SUBTRÓPICO BRASILEIRO

Adriel Ferreira da Fonseca1

1 Professor Adjunto do Departamento de Ciência do Solo e Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Ponta Grossa, UEPG, Ponta Grossa, PR, Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq; email: [email protected]

O sistema integrado de produção agropecuária (SIPA), comumente conhecido como integração lavoura- pecuária (ILP), caracteriza-se por possibilitar, na

mesma área, o cultivo de pastagens anuais ou perenes, visando a alimentação animal, e culturas destinadas à produção vegetal, sobretudo grãos (BALBINOT JUNIOR et al., 2009; CARVALHO et al., 2014). Esse sistema tem sido responsável por produzir cerca da metade do alimento no mundo e constituir uma das formas de intensificação de uso da terra (HERRERO et al., 2010), possível de ser integrado às boas práticas agropecuárias e atender, com sustentabilidade, à futura demanda da humanidade por alimentos e energia (GODFRAY et al., 2010).

No subtrópico brasileiro, o SIPA é caracterizado por, nor-malmente, estar associado às áreas sob plantio direto que, durante o inverno, são cultivadas com forrageiras anuais (puras ou con-sorciadas), tais como aveia preta (Avena strigosa) e azevém anual (Lolium multiflorum). No verão, essas áreas têm sido ocupadas com culturas produtoras de grãos, tais como soja (Glycine max), milho (Zea mays), feijão (Phaseolus vulgaris) e arroz (Oryza sativa) (MORAES et al., 2014a). Essas áreas totalizam aproximadamente 13 milhões de hectares cultivados no verão; no entanto, apenas 1/3 desse montante tem sido cultivado com cultura econômica (trigo – Triticum aestivum, aveia branca – Avena sativa, cevada – Hordeum vulgare, triticale – X triticosecale, canola – Brassica napus L. var. oleifera, e centeio – Secale cereale) durante o inverno, restando aproximadamente 2/3 das áreas com potencial para produção de alimentação animal (MORAES et al., 2014a).

A Figura 1 mostra o SIPA sob plantio direto na área expe-rimental da Fazenda Capão do Cipó, Município de Castro, PR. Nesse sistema, bovinos de corte pastejaram aveia preta durante o outono-inverno de 2009, com taxa de lotação de aproximadamente 3,5 UA ha-1 e ganho médio diário superior a 1.100 g dia-1. No verão, a área foi cultivada com milho (após aveia preta pastejada) e soja (após azevém anual pastejado). Os rendimentos de grãos de soja e milho foram superiores a 4.800 kg ha-1 e 11.000 kg ha-1, respec-tivamente. Na Figura 2, nota-se o detalhe da gaiola de exclusão (para avaliação do rendimento de massa seca da forragem) e, ao fundo, o gradiente entre sete dias de pastejo e a área não pastejada. Verifica-se que, quando o pastejo é adequado, o animal deixa a área e tem-se boa cobertura do solo. Nesse caso, a renovação do sistema radicular proporcionado pelo pastejo ameniza o efeito de carga animal aplicada na área.

Abreviações: Ca = cálcio; ILP = integração lavoura-pecuária; K = potássio; Mg = magnésio; N = nitrogênio; P = fósforo; S = enxofre; SIPA = sistemas integrados de produção agropecuária; UA = unidade animal.

Figura 1. Bovinos de corte pastejando aveia preta durante o outono-inverno de 2009 (a) e azevém anual no outono-inverno de 2010 (b), após cultivo de verão de milho e soja.

(a)

(b)

A Figura 3 mostra os detalhes do pastejo do azevém anual por bovinos de corte, a Figura 4 o contraste entre a área pastejada e a não pastejada e a Figura 5 a placa fecal, evidenciando o papel do animal no aumento da ciclagem de nutrientes e na variabilidade da fertilidade do solo em sistema integrado de produção agropecuária.

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A sustentabilidade do SIPA depende do adequado manejo e equilíbrio dos componentes solo-planta-animal. Nesse caso, o animal atua como componente que ocasiona aumento da cicla-gem de nutrientes, podendo beneficiar as culturas subsequentes, produtoras de grãos, no sistema (CARVALHO et al., 2010). Por outro lado, o pastejo animal (ou corte da forragem para capineira/silagem) durante o período de inverno proporciona a retirada de carbono da área que, se inadequadamente manejado, resulta em diminuição nos teores de matéria orgânica e consequente perda de qualidade do solo. Portanto, a adequada construção da fertilidade do solo, as práticas de agricultura conservacionista, a adubação do sistema, a rotação de culturas e o planejamento forrageiro são estra-tégias que proporcionam, ao longo do tempo, um balanço positivo de matéria e energia. Como resultados, há melhoria dos atributos químicos, físicos e biológicos do solo (MORAES et al., 2014a), intensificação sustentável da agricultura associada com promoção de serviços ambientais (MORAES et al., 2014b), aumento da receita da propriedade rural e diminuição dos riscos (SILVA et al., 2012b).

A estratégia de adubação das forrageiras de inverno é fun-damental para aumento ou manutenção do rendimento de grãos da cultura subsequente. Nesse contexto, a adubação nitrogenada das forrageiras tem proporcionado aumento de seu rendimento e qualidade, melhor cobertura do solo (diminuindo a incidência

Figura 2. Detalhe da gaiola de exclusão, para avaliação do rendimento de massa seca da forragem.

Figura 3. Vista geral do pastejo do azevém anual por bovinos de corte.

Figura 4. Constraste entre a área pastejada e a não pastejada. Figura 5. Placa fecal, evidenciando o papel do animal na ciclagem de nutrientes.

de plantas daninhas), manutenção e melhoria do sistema plantio direto e, em se tratando da cultura subsequente de milho, maior rendimento e acúmulo de nitrogênio (N) (ASSMANN et al., 2003). O pastejo animal proporciona aumento da ciclagem de N (CARVA-LHO et al., 2010), maior atividade microbiológica (SOUZA et al., 2010b), agregação (SOUZA et al., 2010a) e quantidade de bioporos (AULER et al., 2014) e melhor conservação da água no solo que, dentre outros fatores, tem proporcionado aumento no rendimento de milho nos SIPAs (ASSMANN et al., 2003; SILVA et al., 2012a; MORAES et al., 2014a).

Com relação ao fósforo (P), tem sido possível antecipar parcial ou totalmente a fertilização fosfatada mineral nos SIPAs, graças à elevada ciclagem de nutrientes (CARVALHO et al., 2010). Todavia, essa é uma prática de alto risco, que necessita ser mais bem investigada. A antecipação de P no SIPA tem proporcionado melhoria na qualidade e rendimento da forragem e beneficiado o rendimento de milho (GALETTO et al., 2014). A antecipação tem mostrado resultados distintos, dependendo das características de solubilidade do fosfato utilizado (GALETTO et al., 2014). Além do mais, o pastejo tem proporcionado aumentos de ciclagem do P, estoques das formas lábeis orgânicas e inorgânicas de P no solo e eficiência de uso deste nutriente pelas plantas produtoras de grãos (COSTA et al., 2014).

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A reciclagem de potássio (K) no SIPA tem sido elevada e diretamente relacionada com a intensidade de pastejo (MORAES et al., 2014a). Cabe salientar que, nas áreas onde há remoção da forragem para capineira/silagem, a reposição de K é fator primordial para não exaurir as reservas deste nutriente no solo. Quanto à dinâ-mica do enxofre (S) e dos micronutrientes no SIPA do subtrópico brasileiro, os estudos são muito limitados e há enorme carência de informações.

Quanto à calagem superficial no SIPA, a tendência tem sido ocorrer reação mais rápida do corretivo quando comparado ao que normalmente acontece no plantio direto, devido, resumidamente, aos seguintes fatores (adaptado de ANGHINONI et al., 2013): (i) o pastejo animal ou o corte da forrageira, desde que adequadamente manejados, proporcionam aumento de bioporos; (ii) a decomposi-ção de estercos e urinas resulta em maior concentração de ácidos orgânicos no ambiente; (iii) a constante renovação do sistema radicular proporciona maior acúmulo de exsudatos radiculares; (iv) a quantidade de N aplicada no SIPA tende a ser maior (sistema mais intensivo) quando comparada à do plantio direto. Esses fatores tendem a potencializar o efeito da calagem superficial, pois favorecem a migração física do corretivo, a dissolução do calcário, a complexação e a redistribuição de cálcio (Ca) e mag-nésio (Mg) no perfil.

Ainda persistem muitas dúvidas quanto à dinâmica dos nutrientes no sistema solo-planta-animal. A combinação entre os preceitos conservacionistas do plantio direto, a rotação de culturas e a presença do animal em pastejo, em um mesmo sistema, é capaz de mimetizar os processos fundamentais de ciclagem que ocorrem nos ecossistemas naturais, o que assegura o grau de sustentabilidade reconhecido dos sistemas integrados (ANGHINONI et al., 2011). O SIPA tende a apresentar, quando adequadamente manejado, maior riqueza de grupos e abundância da fauna do solo (BARTZ et al., 2014), resultando em benefícios à ciclagem de nutrientes (CARVALHO et al., 2010), aumento no rendimento de grãos de milho (MORAES et al., 2014a) e manutenção no rendimento da soja (SILVA et a., 2012a).

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