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RELATÓRIO PARA AUXÍLIO DE PESQUISA Projeto Agrisus No: 1604/15 Título da Pesquisa: Sistemas de produção de soja com uso de plantas de cobertura na produção de fitomassa, ciclagem de nutrientes, matéria orgânica e microbiologia do solo em Mato Grosso. Interessado (Coordenador do Projeto): Leandro Pereira Pacheco Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Rondonópolis, Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola, Rodovia MT-270, Km 06, Bairro Sagrada Família. CEP: 78.735-901 – Rondonópolis-MT – Tel: (66) 3410-4041 (66) 9645-2223 – email: [email protected]. Local da Pesquisa: Universidade Federal do Mato Grosso, Campus Universitário de Rondonópolis-MT Valor financiado pela Fundação Agrisus: 20.000,00 Vigência do Projeto: 16/09/2015 a 01/08/2017
1. INTRODUÇÃO
A região Centro Oeste ocupa posição de destaque no cenário nacional na produção
de soja, bem como o Estado do Mato Grosso. A safra 2014/2015 rendeu 28.018,6 milhões de
toneladas, com área cultivada de 8.934,5 milhões de hectares e produtividade de 3.136 Kg ha-
1 no estado (CONAB, 2015). Todavia, a expansão significativa no cultivo dessa oleaginosa
tem contribuído para se avaliar os impactos ambientais e a viabilidade na introdução de
técnicas de cultivo que possam minimizar esses efeitos.
O manejo inadequado do solo, com uso de revolvimento e ausência de plantas de
cobertura na entressafra, tem contribuído para o insucesso quanto a sustentabilidade dos
sistemas agrícolas. O sistema plantio direto (SPD) desponta como alternativa viável para a
sustentabilidade da produção agrícola, uma vez que reduz a erosão, promover a ciclagem de
nutrientes, e melhorias na qualidade do solo por meio da adição de matéria orgânica e
crescimento da microbiota do solo (Pacheco et al., 2008).
A formação de palhada para o SPD no cerrado, especialmente na entressafra, tem
demonstrado ser um grande desafio, em razão à reduzida disponibilidade hídrica. Para
consolidação dessa tecnologia, é necessário que se avaliem e selecionem espécies que sejam
tolerantes à deficiência hídrica e produzam elevada quantidade de fitomassa para a cobertura
do solo (Perin et al., 2004), mesmo quando consorciadas com culturas anuais em safrinha.
2
Outras possibilidades de incentivar a produção de fitomassa é o uso de plantas de cobertura
que permitem a colheita de grãos ou promover o consórcio com culturas anuais cultivadas em
safrinha, o que permite produção de fitomassa e também incremento de receita por meio da
comercialização dos grãos.
As plantas de cobertura em sistemas de produção de soja também apresentam
potencialidade em contribuir de forma significativa para o acúmulo de matéria orgânica e na
microbiologia do solo (Carneiro et al., 2009). Desta forma, identificar sistemas que possam
favorecer o acúmulo de matéria orgânica de qualidade e o adequado desenvolvimento de
microrganismos são essenciais para o desempenho da soja cultivada em sucessão.
2. MATERIAL & MÉTODOS
O experimento foi realizado nos anos agrícolas de 2015/16 e 2016/17 na área
experimental da Universidade Federal do Mato Grosso, Campus Rondonópolis no Estado do
Mato Grosso. O solo da localidade de estudo é um Latossolo Amarelo distrófico.
O experimento foi implantado desde o ano agrícola de 2013/14, em delineamento em
blocos ao acaso, com quatro repetições. Por representar um experimento piloto na região e
com expectativa de longa duração, cada unidade experimental (parcela) apresentará
dimensões de 10 m de largura x 10 m de comprimento, com 100 m2, para melhor
representabilidade dos sistemas e proporcionar condições adequadas para avaliação da
fertilidade do solo em futuros trabalhos nessa área. A área total do experimento é de 5.000 m2
(50m x 100m). Os tratamentos serão repetidos nos dois próximos anos agrícolas, para melhor
avaliação das espécies em relação às variações climáticas da região. Esses tratamentos foram
delineados mediante levantamento técnico realizado em Mato Grosso em estações
experimentais e propriedades rurais nos quais foram observados serem os mais promissores
para a região. Os tratamentos a serem utilizados estão descritos abaixo:
S1- Soja no verão em monocultura em plantio direto;
S2 – Soja no verão em monocultura em sistema de preparo convencional (grade aradora +
niveladora no fim da entressafra – mês de setembro/outubro);
S3 - Soja no verão e Crotalaria spectabilis na safrinha (15 kg ha-1);
S4 – Soja no verão e milho – Zea mays (4 plantas por metro de sulco) + C. spectabilis (30 kg
há-1) na safrinha;
S5 – Soja no verão e milheto – Pennisetum glaucum - ADR 9050 (30 kg ha-1) na safrinha;
S6 – Soja no verão e Urochloa ruziziensis (25 kg ha-1) na safrinha;
3
S7 – Soja no verão e girassol – Helianthus annuus (4 plantas metro de sulco) + Urochloa
ruziziensis (25 kg ha-1) na safrinha;
S8 – Soja no verão e feijão-caupi - Vigna unguiculata (10 grãos por metro de sulco) na
safrinha;
S9 – Soja no verão e milho - Zea mays (4 plantas por metro de sulco) + U. ruziziensis (25 kg
ha-1) na safrinha;
Quanto às avaliações foram quantificados a fitomassa seca, acúmulo de nutrientes e
taxa de cobertura do solo promovida pelas plantas de cobertura. Essas avaliações serão
realizadas durante a entressafra (florescimento e após a colheita de grãos das plantas de
cobertura) e também a partir da dessecação de manejo para a semeadura da soja
(outubro/novembro), e repetidas aos 15, 30, 60, 90 e 120 dias após a dessecação de manejo
(DAD) para a avaliação da decomposição e liberação de nutrientes da fitomassa para o solo.
A fitomassa seca das plantas de cobertura serão avaliadas segundo metodologia proposta por
Crusciol et al (2005), que consiste no uso de quadrado de ferro com dimensões 50 x 50 cm
(0,25m2), no qual, a parte aérea e resíduos das plantas de cobertura serão coletados, através de
quatro pontos de amostragem por sub-parcela. Em seguida, serão submetidos à secagem em
estufa com temperatura de 72ºC, por três dias, e em posteriormente, foi realizado a limpeza
manual dos resíduos sem uso de água, para obtenção da fitomassa seca. Esses resíduos foram
triturados em moinho tipo Willey (malha de 2 mm), para posterior determinação das
concentrações de N, P, K, Ca, Mg e C seguindo metodologias propostas por Nogueira et al.
(2005). A taxa de cobertura do solo foi obtida com uso de um quadrado de ferro com
dimensões de 0,5 x 0,5 m (0,25m2), com uma rede de barbantes espaçados a cada 5 cm que
formam dez pontos, nos quais, se observa a presença ou ausência de cobertura proporcionada
pelos resíduos vegetais em cada um dos pontos de amostragens de fitomassa seca (Sodré
Filho et al., 2004).
A produtividade da soja foi avaliada nos dois anos de condução dos experimentos,
por meio da coleta de 8,0 m2 em cada uma das quatro repetições para cada tratamento. Após a
trilhagem, os grãos serão pesados e corrigidos para 13% de umidade, sendo os resultados de
produtividade expressos em kg ha-1.
Foram analisados os teores e os estoques de carbono e nitrogênio nas profundidades
de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 cm. O solo foi seco em estufa a 50ºC, tamisado em peneira de 2
mm, para posterior análise dos teores de C orgânico e N total. O teor de C e N foram
analisados por combustão via secos em analisador elementar. Todavia, estes dados não foram
apresentados neste relatório pois os resultados não ficaram consistentes.
4
O cálculo do Índice de Manejo do Carbono (IMC) e de seus componentes será
realizado a partir da proposta original de Blair et al. (1995) com as adaptações propostas por
Diekow (2003), o qual considera a matéria orgânica particulada (MOP) como representando a
fração lábil da MOS e a matéria orgânica associada aos minerais como não lábil. Todavia,
estes dados não foram apresentados neste relatório pois os resultados não ficaram
consistentes.
A amostragem do solo para avaliação dos estoques de C e N em frações lábeis da
matéria orgânica será realizada em peno florescimento da cultura de verão e ao final do ciclo
das plantas de cobertura. A amostragem do solo será manual, com auxílio de espátula, nas
profundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. As amostras serão secas em estufa, moídas e
analisadas quanto aos teores de C e N na fração particulada (53 μm) da matéria orgânica. A
fração particulada será obtida segundo o procedimento descrito por Cambardella e Elliott
(1992) e Bayer et al. (2002). Os teores de C e N nas frações orgânicas serão analisados
segundo as respectivas metodologias descritas anteriormente, e os estoques desses elementos
nas frações lábeis da matéria orgânica calculados em massa equivalente de solo. Todavia,
estes dados não foram apresentados neste relatório pois os resultados não ficaram
consistentes.
As amostras de solo de 0-10 cm coletadas em pleno florescimento da cultura de
verão e após dessecação da cultura de cobertura, serão analisadas em relação aos teores de C e
N na biomassa microbiana, utilizando-se metodologias descritas em Vargas e Scholles (2000).
A atividade microbiana potencial foi avaliada pela evolução de dióxido de C por 48 horas em
laboratório, sob condições ideais de temperatura e de umidade (Vargas e Scholles, 2000;
Schmitz, 2003).
Os dados qualitativos serão submetidos à análise de variância e, quando significativas as
diferenças entre as médias, estas foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade, com auxílio do software SISVAR 4.2. Já os dados quantitativos serão
ajustados em equações, com auxílio do software SIGMA PLOT 10.1.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A condução do experimento seguiu o cronograma normal. As coletas de fitomassa foram
realizadas conforme descrito no projeto original, com inclusão de coletas de fitomassa no
florescimento e senescência das culturas de cobertura. Estas avaliações adicionais foram
importantes para entender com mais detalhe a dinâmica na produção de fitomassa e ciclagem
de nutrientes em SPD.
As coletas de solo para determinação dos teores de C e N da biomassa microbiana,
5
respiração microbiana, quociente metabólico e atividade enzimática foram realizadas no
período de florescimento da soja 2015/16 e após a dessecação de manejo das plantas de
cobertura e as coletas de solo para determinação dos estoques de C e N das frações lábeis da
matéria orgânica foram realizadas no florescimento. Todavia, os dados de N da biomassa
microbiana e os estoques de C e N das frações lábeis da matéria orgânica não ficaram
consistentes. Estas análises foram todas e repetidas e a inconsistência continuou. Acredita-se
que o tempo de armazenamento das amostras foi o fator determinante para isso, uma vez que
o Laboratório que foram realizadas essas análises estava indisponível após a coleta das
amostras. Vamos repetir essas análises na atual safra, e se for de interesse da Agrisus,
enviaremos um relatório com esses resultados.
Os dados referentes ao Projeto serão apresentados em capítulos, sendo que um deles faz
parte de um artigo que está publicado e outro aprovado no periódico científico Pesquisa
Agropecuária Brasileira (B1). O terceiro capítulo será enviado para o periódico científico
“Bragantia”.
4.1 ARTIGO PUBLICADO MO PERIÓDICO CIENTÍFICO “PESQUISA AGROPECUÁRIA BRASILEIRA (QUALIS CAPES B1)” Pacheco et al. Biomass yield in production systems of soybean sown in succession to anual crops and cover cros. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.52, n.8, p.582-591, 2017.
Produção de fitomassa em sistemas de produção de soja em sucessão a culturas
semeadas em safrinha
Leandro Pereira Pacheco(1), Andressa Selestina Dalla Côrt São Miguel(2), Rayane Gabriel da
Silva(3), Edicarlos Damacena de Souza(1), Fabiano André Petter(4) e Claudinei Kappes(5)
(1)Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Instituto de Ciências Agrárias e
Tecnológicas, Campus Universitário de Rondonópolis, Rodovia Rondonópolis‑Guiratinga,
Km 06 (MT‑270), bairro Sagrada Família, CEP 78735-910 Rondonópolis, MT, Brasil.
E‑mail: [email protected], [email protected] (2)UFMT, Programa de Pós–
graduação em Engenharia Agrícola, Campus Universitário de Rondonópolis, Rodovia
Rondonópolis‑Guiratinga, Km 06 (MT‑270), bairro Sagrada Família, CEP 78735‑910
6
Rondonópolis, MT, Brasil. E-mail: [email protected] (3)Faculdade Anhanguera,
Avenida Ary Coelho, nº 829, bairro Vila Birigui, CEP: 78705-050 Rondonópolis, MT, Brasil .
E-mail: [email protected]. (4)UFMT, Departamento de Agronomia, Campus
Universitário de Sinop, Avenida Alexandre Ferronato, no 1.200, Setor Industrial, CEP
78557‑267 Sinop, MT, Brasil. E‑mail: [email protected]. (5)Fundação Mato Grosso,
Avenida Antônio Teixeira dos Santos, nº 1559, Parque Universitário, CEP 78750-000
Rondonópolis, MT, Brasil. Email: [email protected].
Resumo ‒ O trabalho tem por objetivo avaliar os efeitos de sistemas de produção com uso de
culturas semeadas em safrinha, na produção de compartimentos de fitomassa (folhas e caules)
e na produtividade de grãos da soja semeada em sucessão. O experimento foi conduzido em
um Latossolo Vermelho distrófico em delineamento experimental de blocos ao acaso, com
nove sistemas de produção de soja e culturas semeadas em safrinha, e quatro repetições. O P.
glaucum e U. ruziziensis apresentaram estabelecimento e crescimento de forma mais rápida
que as demais espécies, o que resultou em maior fitomassa seca em 2014 e milho consorciado
com U. ruziziensis e C. spectabilis em 2015. As culturas de cobertura consorciadas com o
milho não foram significativas para o acúmulo de fitomassa seca, pelo efeito de supressão
exercido pelo milho. Os sistemas de produção com Crotalaria sp., favoreceram o aumento de
produtividade da soja. O P. glaucum, U. ruziziensis e C. spectabilis solteira e consorciada
com milho favorecem a produção de fitomassa e taxa de cobertura do solo nos sistemas de
produção de soja durante a entressafra. A C. spectabilis semeada em safrinha promove
aumento de produtividade na soja em sucessão em condições de plantio direto.
Termos para indexação: plantas de cobertura, entressafra, plantio direto, produtividade de
grãos.
7
Biomass production in soybean production systems in succession to crops sowed in off-
season
Abstract - The study aims to evaluate the production systems effects with use of crops sown
in off-season, in the production of biomass compartments (leaves and stems) and productivity
of soybeans planted in succession. The experiment was conducted in an Oxisol in
experimental design of randomized blocks with nine soybean production systems and crops
sown in off-season, and four replications. The P. glaucum and U. ruziziensis presented
establishing and growing faster than the other species, which resulted in higher dry matter in
2014 and maize intercropped with U. ruziziensis and C. spectabilis in 2015. The consortium
with cover crops maize was not significant for the accumulation of dry matter, the
suppression effect exerted by the corn. Production systems with Crotalaria sp. favored the
soybean yield increase. The P. glaucum, U. ruziziensis and C. spectabilis single and
intercropped with maize favor the production of biomass and soil cover rate in soybean
production systems during the off season. C. spectabilis sown in off-season soybean promotes
productivity increase in succession in no-till conditions.
Index terms: cover crops, harvests, no-tillage, grain yield.
Introdução
Os sistemas agrícolas com cultivo de soja no Cerrado brasileiro têm favorecido o país a
produzir 99 milhões de toneladas anuais, o que consolida o Brasil como segundo maior
produtor mundial. O Estado de Mato Grosso se destaca por apresentar a maior área plantada
(9,1 milhões de hectares) e produção (28 milhões de toneladas) (CONAB, 2016). Os
Latossolos e Neossolos Quartzarênicos são as classes de solos predominantes no Cerrado, que
se caracterizam por apresentar necessidade de utilização de sistemas de manejo que
8
favoreçam o aumento de matéria orgânica no solo (Pragana et al., 2012).
O sistema plantio direto (SPD), por meio do uso de plantas de cobertura nos sistemas
agrícolas de produção de soja, tem sido recomendado para favorecer a fertilidade química,
física e biológica do solo (Carneiro et al., 2008). Os maiores desafios quanto à adoção desse
sistema em área de cultivo de soja são a inclusão da rotação de culturas e plantas de cobertura,
uma vez que a sucessão soja safra e milho safrinha têm sido o modelo produtivo nessas
regiões por motivos econômicos e da disponibilidade de infraestrutura disponíveis para a
cadeia produtiva dessas culturas (Calegari, 2002).
Para o Cerrado, quantidades acima de 12 toneladas ha-1 de fitomassa são consideradas
adequadas para cobertura do solo nas condições edafoclimáticas deste bioma, como encontrado
por Carneiro et al. (2008) para o milheto e guandu. As gramíneas, como a U. ruziziensis e U.
brizantha, são espécies capazes de produzir elevadas quantidades de fitomassa, possuem
decomposição lenta e são resistentes ao estresse hídrico (Pacheco et al., 2011), assim, tornam-se
culturas potenciais a serem utilizadas nos sistemas de produção na entressafra no Cerrado. O uso
de leguminosas também precisa ser investigado, na tentativa de favorecer a fertilidade do solo e a
produtividade da soja em sucessão (Araújo et al., 2015). Além do mais, o uso de plantas de
cobertura para a produção de fitomassa e, ao mesmo tempo, proporcionar produção de grãos
que possam ser convertidos em renda aos produtores, podem favorecer a diversificação de
culturas semeadas em safrinha nos sistemas de produção de soja.
Existe na literatura, carência de resultados que possam identificar quais são os efeitos na
potencialidade de produção de fitomassa quando se utiliza as culturas anuais e/ou plantas de
cobertura e também para produzir grãos durante a safrinha. Além disso, é preciso conhecer os
compartimentos da fitomassa produzida pelas plantas de cobertura (caules e folhas), a fim de
subsidiar as discussões acerca de seus efeitos quanto à decomposição, liberação de nutrientes
e potencialidade em aumentar a fertilidade do solo (Pacheco et al., 2013). Carvalho et al.
(2015) encontraram a quantidade de 93,74 e 91,02 kg ha-1 de nitrogênio nos resíduos de
9
mucuna-preta e Crotalaria juncea, respectivamente, avaliadas na floração na entressafra, o
que contribui para a diminuição da adubação química.
Outro fator importante é a necessidade de se identificar os sistemas de diversificação na
safrinha que possam favorecer o desenvolvimento e a produtividade de grãos de soja. Alguns
estudos destacam que apenas o elevado aporte de fitomassa pode não resultar em aumento da
produtividade na soja (Brancalião et al., 2015). O trabalho tem por objetivo avaliar os efeitos
de sistemas de produção com uso de culturas (anuais graníferas e/ou de cobertura) semeada
em safrinha após a colheita da soja, na produção de compartimentos de fitomassa (folhas e
caules) e na produtividade de grãos da soja em sucessão.
Material e Métodos
O experimento foi conduzido nos anos agrícolas de 2014/2015 e 2015/2016, na Estação
Experimental da Universidade Federal de Mato Grosso - UFMT, Campus Universitário de
Rondonópolis (16º27'41.75"S 54º34'52.55"O, altitude de 292 m). O solo da área é um
Latossolo Vermelho distrófico (Embrapa, 2006), com relevo plano, anteriormente ocupado
com vegetação nativa de Cerrado. O clima da localidade, conforme a classificação de Köppen
é Aw, clima tropical com estação seca de inverno. A precipitação e temperaturas médias
máximas e mínimas durante a condução do experimento encontram-se na Figura 1.
Antes da instalação do experimento foi realizada a limpeza da área, seguida de aração e
gradagem, com retirada de raízes de forma manual. Em seguida, realizou-se amostragem de
solo para caracterização química e textural (Tabela 1). Em 08/10/2013 foi realizada a calagem
(4.000 kg ha-1) com calcário filler (PRNT: 99,02%) e incorporado com grade aradora e grade
niveladora.
O experimento foi conduzido em um delineamento de blocos ao acaso, com nove
sistemas de produção de soja com uso de culturas semeadas na modalidade de cultivo safrinha
foram compostas por culturas anuais graníferas (milho, girassol e feijão caupi) e de cobertura
(demais espécies), com quatro repetições. Cada unidade experimental apresentou dimensões
10
de 7 m de largura x 9 m de comprimento. Os sistemas de produção estão descritos na Tabela
2. A semeadura das culturas em safrinha foi realizada no sulco com espaçamento entrelinhas
0,45 m.
Em novembro de 2013 foi semeada a soja, safra 2013/14, em sistema convencional de
preparo do solo, com uso de um conjunto trator e semeadora-adubadora. A colheita da soja
nesta safra ocorreu em 18/02/2014, e em seguida, foi realizada a semeadura das culturas em
safrinha 2014. Em 27/10/2014, todos os sistemas de produção foram dessecados com uso de
glyphosate (1920 g i.a ha-1), e em seguida foi semeada novamente a cultura da soja safra
2014/15 em todos os sistemas em sistema plantio direto ou preparo convencional, de acordo
com a descrição dos sistemas na Tabela 2.
A colheita da soja na safra 2014/15 foi realizada em 02/03/2015, e em seguida,
implantadas as culturas em safrinha (Tabela 2). Em 22/09/2015 realizou-se dessecação de
manejo da área em todos os sistemas, exceto aqueles que tinham a Urochloa ruziziensis, em
que a dessecação ocorreu 30 dias antes dos demais sistemas, apenas para a safra 2015/16. A
semeadura da soja safra 2015/16 foi realizada em 29/10/2015 e colheita realizada em
16/02/2016.
A cultivar de soja utilizada nas safras 2013/14 e 2014/15 foi a ANTA 82 RR, e na safra
2015/16 foi utilizada a cultivar TMG 1179 RR, com as duas cultivares semeadas em
espaçamento entrelinhas de 0,45 m e população desejada de 400.000 plantas ha-1. A adubação
utilizada na soja nas três safras, foi de 120 kg ha-1 de P2O5 e 22 kg ha-1 de N via monoamônio
fosfato no sulco de semeadura, e 100 kg ha-1 de K2O via cloreto de potássio, aplicados metade
à lanço em pré semeadura e o restante quando a soja estava em estádio fenológico V4. Nas
safras 2014/15 e 2015/16, a soja foi semeada em plantio direto em todos os sistemas de
produção, exceto na soja com pousio em PC, em que a parcela foi submetida a duas gradagens
(grade aradora + niveladora) trinta dias antes da semeadura. Nas culturas anuais semeadas em
safrinha (milho, feijão caupi e girassol) as adubações seguiram recomendações de Souza e
11
Lobato (2004), enquanto que, nas plantas de cobertura (demais espécies) não foram utilizados
fertilizantes.
Foram avaliadas a fitomassa seca segundo Crusciol et al. (2005) e a taxa de cobertura
do solo promovida pelas culturas, segundo Sodré Filho et al. (2004). Na safrinha 2014, estas
avaliações foram realizadas aos 60, 90 e 156 dias após a semeadura das culturas em safrinha.
Na safrinha 2015, essas avaliações foram realizadas no florescimento (abril/2015) e após a
colheita de grãos das culturas (junho a julho/2015) semeadas na safrinha. A produtividade de
grãos da soja e das culturas semeadas em safrinha foi avaliada por meio de coletas em 2 m2,
expressos em kg ha-1 (padronizadas em 13% umidade). Para as culturas em safrinha, foram
calculados os seguintes índices: Índice de colheita de grãos (ICG= Produtividade de grãos /
Fitomassa total no florescimento), expresso em kg kg-1; Eficiência do uso da fitomassa
exportada na produtividade de grãos (EUFP= Produtividade de grãos/Fitomassa total no
florescimento - fitomassa total após a senescência), expressos em kg kg-1; Relação da
fitomassa total nos consórcios entre planta de cobertura e cultura anual no florescimento
(RFPC-F= Fitomassa total da cultura de cobertura consorciada/Fitomassa total da cultura
anual consorciada), Relação da fitomassa total nos consórcios entre planta de cobertura e
cultura anual após senescência (RFPC-S= Fitomassa total da cultura de cobertura
senescência/Fitomassa total da cultura anual senescência), Relação entre fitomassa de caule e
folha no florescimento (RFCF-F= Fitomassa de caules no florescimento/Fitomassa de folhas
no florescimento) e Relação entre fitomassa de caule e folha na senescência (RFCF-S=
Fitomassa de caules na senescência/Fitomassa de folhas na senescência). Os resultados foram
submetidos à análise de variância, e as médias comparadas pelo teste Scott-Knott a 5% de
probabilidade, utilizando software SISVAR 4.2 (Ferreira, 2008).
Resultados e Discussão
Houve efeito dos sistemas de produção na quantidade de fitomassa seca (FS) produzida
12
e taxa de cobertura do solo aos 60, 90 e 156 dias após a semeadura da safrinha (DAS),
semeada em 2014 (Tabela 3). No início da entressafra (60 DAS) os sistemas com P. glaucum
e U. ruziziensis apresentaram estabelecimento e crescimento de plantas de forma mais rápida
que as demais espécies, o que resultou em maior FS nesse período. Todavia, esta espécie
apresentou redução na quantidade de FS sobre a superfície do solo aos 90 e 156 DAS,
explicado pelo curto ciclo fenológico e início da decomposição de seus resíduos. Já a U.
ruziziensis por apresentar hábito de crescimento perene e rebrota após as chuvas que
ocorreram no mês de julho, possibilitou incrementos em FS até aos 156 DAS. Com isso pode-
se explicar o potencial dessa espécie em promover a cobertura do solo, com valores que
alcançaram 100% ao final da entressafra aos 156 DAS (Tabela 3). Estas observações também
foram relatadas por Pacheco et al. (2011) em experimentos realizados no Cerrado goiano.
Entre as espécies de crotalárias, a C. spectabilis se destacou no acúmulo de FS aos 90
DAS, com valores próximos a 4.000 kg ha-1. Observou-se que a C. breviflora apresentou ciclo
mais curto em relação à C. spectabilis, o que pode estar associado ao fotoperíodo mais curto
que ocorre durante a safrinha, que resultou em maior indução ao florescimento das plantas e
redução na potencialidade em acumular FS nessa época.
Outro resultado relevante foi a capacidade do C. cajan em promover acúmulo de FS e
de elevar a taxa de cobertura do solo aos 156 DAS, com valores acima de 6.000 kg ha-1 e
75%, respectivamente, com resultados semelhantes aos obtidos por Pereira et al. (2012).
Conforme observado por Pacheco et al. (2011), esta espécie apresenta crescimento inicial
lento, todavia, as chuvas espontâneas que ocorrem durante a entressafra (julho) são suficientes
para resultar na retomada de crescimento (rebrota) e acúmulo de FS até o final da entressafra
pela presença de gemas vegetativas nas hastes caulinares do guandu.
Houve efeitos dos sistemas de produção quanto à produção de fitomassa seca de caules
(FSC), folhas (FSF) e totais (FST) das culturas semeadas na safrinha (Figura 2). No estádio de
florescimento pleno das plantas, os sistemas de produção com uso de milho consorciado com
13
U. ruziziensis e C. spectabilis apresentaram os maiores acúmulos de FSC, FSF e FST, com
valores próximos a 9.000 kg ha-1, 5.000 kg ha-1 e 14.000 kg ha-1, respectivamente. Resultados
semelhantes foram encontrados por Oliveira et al. (2003), que obtiveram uma média geral de
12.000 kg ha-1 para milho solteiro e consorciado com leguminosas, de forma que estes
resultados estão de acordo com as quantidades recomendadas de fitomassa para o SPD no
Cerrado.
Após a senescência e colheita dos grãos, as plantas de milho apresentaram as maiores
reduções (próximos a 50%) na quantidade de fitomassa remanescente em comparação ao
acúmulo apresentado no florescimento pleno. Estas observações são explicadas pela elevada
produção de grãos, acima de 8.000 kg ha-1 (Tabela 4), que resultaram em significativa taxa de
exportação de fotossamilados da fitomassa para os grãos.
É importante destacar que nas avaliações realizadas na época de florescimento pleno, as
plantas de cobertura consorciadas com o milho não contribuíram de forma significativa para o
acúmulo de FS (Tabela 4). Todavia, ao analisar a FSC, FSF e FST no período de senescência
do milho e colheita de grãos (Tabela 3) e a RFPC-AC (Tabela 4) verifica-se que a U.
ruziziensis e a C. spectabilis consorciadas com milho apresentaram contribuições
significativas na produção de fitomassa para o sistema, em razão da retomada de
desenvolvimento das plantas pelo aproveitamento da radiação solar e chuvas finais de verão,
o que reforça as observações relatadas por Pacheco et al. (2013).
O sistema girassol consorciado com U. ruziziensis apresentou resultados intermediários
quanto a quantidade de FSF, FSC e FST no florescimento pleno das plantas, com valores
7.700 kg ha-1, 4.100 kg ha-1 e 11.000 kg ha-1, respectivamente (Figura 2). O destaque para este
tratamento foi quando se analisou os resultados da fitomassa no período após a colheita de
grãos do girassol, este sistema de produção praticamente não apresentou redução nos valores.
Foi possível observar que as plantas de girassol apresentaram baixas taxas de exportação de
fotoassimilados para os grãos, o que pode ser confirmado com o valor (0,95) da eficiência no
14
uso da fitomassa exportada na produção de grãos ‒ EUFP (Tabela 4). Isto ocorre pelo fato de
que apenas uma pequena parte dos nutrientes são exportados para os grãos, o que faz com que
fiquem retidos na parte aérea da planta e permite uma rápida ciclagem e disponibilização dos
nutrientes para as culturas subsequentes (Silva & Oliveira, 2011).
Quanto aos cultivos de plantas de cobertura solteiros destacam-se P. glaucum, U.
ruziziensis e C. spectabilis. O P. glaucum apresentou FST no florescimento com valores
próximos a 8.000 kg ha-1 (Figura 2). Valores similares foram obtidos por Pacheco et al.
(2011) em cultivo solteiro. Observou-se que o P. glaucum apresentou maior proporção de
FSC em relação à FSF (RFCF, Tabela 4), o que é uma característica interessante, uma vez que
os caules apresentam maior recalcitrância quanto à decomposição e isso pode minimizar as
perdas de fitomassa para o sistema plantio direto da soja em sucessão (Torres & Pereira,
2014).
Após a colheita dos grãos de P. glaucum, houve redução de 25% na FST em relação ao
observado no florescimento pleno das plantas. No entanto, a produtividade de grãos do
híbrido ADR 9010 (2586 kg ha-1) resultou na maior média de EUFP (1,97). Ao considerar que
não se utilizou fertilizantes na semeadura e o elevado potencial do sistema radicular dessa
espécie em explorar camadas mais profundas e absorver nutrientes (Teixeira et al., 2012), o P.
glaucum é uma alternativa para aumentar a eficiência no uso de nutrientes nos sistemas de
produção de soja.
A U. ruziziensis solteira não apresentou florescimento das plantas, o que pode ser
demonstrado com o aumento da FSC, FSF e FST entre as avaliações realizadas na época de
florescimento pleno e após a colheita de grãos nos outros sistemas de produção. A explicação
está na época de semeadura, que não favoreceu o florescimento e frutificação das plantas de
U. ruziziensis. Além disso, deve-se destacar que esta espécie apresentou RFCF-AC de 2,1
(Tabela 4), e que os caules não são lenhosos, o que explica a elevada taxa de decomposição e
liberação de nutrientes após a dessecação, como já observados nos estudos de Rossi et al.
15
(2013).
A C. spectabilis solteira apresentou valores similares de FST (4.000 kg ha-1) na safrinha
2015 em relação ao ano anterior (Figura 2). Souza et al. (2008) encontraram valores maiores
que 8.000 kg ha-1 para esta espécie, tendo-se destacado entre as leguminosas avaliadas.
Destaca-se que após a senescência, observou-se que não houve redução da FST em relação ao
florescimento pleno, o que pode ser explicado pela baixa produção de grãos de 4 kg ha-1
(Tabela 4). Além disso, ao analisar os constituintes da FST, foi possível verificar que esta
espécie apresenta uma RFCF-AC maior que 9 no período de senescência das plantas. Estes
resultados são explicados pelo fato que esta espécie apresentou caules lenhosos com elevada
recalcitrancia e as folhas senescentes que estavam sobre a superfície do solo iniciaram
rapidamente o processo de decomposição.
O sistema com uso de V. unguiculata e Stylosanthes sp. apresentaram baixa produção de
fitomassa nas safrinhas 2014 e 2015 (Figura 2). O baixo rendimento de fitomassa do
Stylosanthes também foi observado por Dantas et al. (2015), com produção de FS de 97,5 kg
ha-1, tendo ficado em desvantagem em relação às demais espécies. Além disso, no presente
estudo, o Stylosanthes sp. apresentou dificuldade de manejo por meio dos herbicidas
utilizados na dessecação, com rebrotas significativas durante o crescimento da soja semeada
em sucessão.
Quanto à produtividade de grãos da soja, houve efeito significativo dos sistemas de
produção apenas na safra 2015/16 (Tabela 5). A ocorrência de veranicos em fevereiro de 2016
(safra 2015/16) e os efeitos dos sistemas ao longo do tempo são fatores que podem ter
influenciado para ocorrência de diferenças estatísticas entre as médias de produtividade de
soja, conforme relatado por Fietz & Urchei (2002). É possível afirmar que os sistemas de
produção com inclusão de Crotalaria sp., favoreceram o aumento de produtividade, o que
pode ser atestado pelas produtividades dos sistemas de produção com C. spectabilis (15 kg ha-
1) (safras 2014/15 e 2015/16) e 4 (Safra 2014/15). Santos et al. (2010) encontraram
16
significativo aumento da produtividade do milho em sucessão à C. spectabilis (8.105 kg ha-1)
em relação à testemunha (vegetação espontânea) (3.710 kg ha-1).
Embora a cultura da soja apresente elevada eficiência na fixação biológica de
nitrogênio, pode-se afirmar que existem efeitos significativos na qualidade do solo ao utilizar
a Crotalaria sp. no sistema de sucessão à soja (Tabela 5). Carneiro et al. (2008) constataram
que plantas de cobertura associadas à rotação de culturas, causam efeitos positivos na
fertilidade do solo, favorecem o aporte de matéria orgânica no sistema, formam agregados e
elevam a produtividade das culturas. A soja pode responder de forma positiva quanto a
disponibilidade de N nos estádios iniciais de crescimento, pois o processo de interação soja-
Bradyrhizobium consolida-se somente após os 15 dias após a emergência (Brancalião et al.,
2015).
Conclusões
1. P. glaucum solteiro, U. ruziziensis e C. spectabilis solteiro e consorciado com milho
favorecem a produção de fitomassa (caules, folhas e total) e taxa de cobertura do solo nos
sistemas de produção de soja durante a entressafra no Cerrado Mato-Grossense.
2. As culturas anuais e plantas de cobertura semeadas em safrinha, no Cerrado Mato-
Grossense, apresentam reduções na fitomassa seca (caules, folhas e total) entre os estádios de
florescimento e senescencia.
3. As culturas anuais e plantas de cobertura semeadas em safrinha apresentam na composição
de suas fitomassas maiores proporções de fitomassa de caules em relação a folhas, com
destaque para a C. spectabilis após a senescência.
4. O P. glaucum apresenta a maior eficiência no uso de fitomassa para a produtividade de
grãos (EUFP) durante a safrinha;
5. A C. spectabilis semeada em safrinha promove aumento de produtividade na soja semeada
em sucessão em plantio direto com três anos de implantação.
17
Agradecimentos
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo
auxílio financeiro (Chamada Universal 14/2012 – projeto nº. 484801/2012-0) e pelas bolsas
Produtividade concedidas ao primeiro, quarto e quinto autores. À Fundação AGRISUS –
Agricultura Sustentável (Projeto nº. 1604/15) pelo auxílio financeiro. À Coordenação de
Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão de bolsa de Mestrado
à segunda autora.
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419-426, 2014.
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
ou
t/13
no
v/1
3
dez/1
3
jan/1
4
fev/1
4
mar/1
4
ab
r/14
mai/1
4
jun/1
4
jul/1
4
ag
o/1
4
set/1
4
ou
t/14
no
v/1
4
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4
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5
fev/1
5
mar/1
5
ab
r/15
mai/1
5
jun/1
5
jul/1
5
ag
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5
set/1
5
ou
t/15
no
v/1
5
dez/1
5
jan/1
6
fev/1
6
mar/1
6
Pre
cip
ita
çã
o (
mm
)
Tem
pera
tura
(
C)
Precipitação Total Temperatura Máxima Temperatura Mínima
Figura 1. Precipitação mensal e temperatura mínima e máxima do ar durante a condução do
experimento, em Rondonópolis, MT.
Tabela 1. Caracterização química e textural do Latossolo Vermelho antes da instalação do
experimento.
Profundidade pH P K Ca Mg H+Al T V MO Areia Silte Argila
(m) CaCl2 -mg dm-3- ---------cmolc dm-3------- % ---------------g kg-1--------------
0,00-0,10 4,1 5,4 55 0,5 0,2 6,8 7,6 11 17,6 450 125 425
0,10-0,20 4,0 1,4 49 0,2 0,2 7,2 7,6 5,6 19,9 500 100 400
0,20-0,30 4,1 0,2 31 0,3 0,1 6,2 6,7 7,2 13,7 500 100 400
P, fósforo disponível (Mehlich 1); K+, Ca2+ e Mg2
+ trocáveis; T, capacidade de troca de cátions a
21
pH 7,0; V, saturação por bases.
Tabela 2. Caracterização dos sistemas de produção com a semeadura das safrinhas 2014 e
2015 após a colheita da soja safra 2013/14 e 2014/15, respectivamente.
Sistema de produção
Safrinha
2014 2015
1 Pousio em PD Pousio em PD
2 Pousio em PC Pousio em PC
3 Crotalaria spectabilis (15 kg ha-1) Crotalaria spectabilis (15 kg ha-1)
4 Crotalaria breviflora (17 kg ha-1) Milho (60.000 plantas ha-1) + C. spectabilis
5 Pennisetum glaucum ADR 8010 (18 kg ha-1) Pennisetum glaucum ADR 9010 (18 kg ha-1)
6 Urochloa ruziziensis (15 kg ha-1) Urochloa ruziziensis (15 kg ha-1)
7 Cajanus cajan (40 kg ha-1) Girassol (55.000 plantas ha-1) + U. ruziziensis
8 Stylosantes capitata + S. macrocephala (5 kg
ha-1)
Vigna unguiculata (160.000 plantas ha-1)
9 Urochloa brizantha cv. Marandu (16 kg ha-1) Milho (60.000 plantas ha-1) + U. ruziziensis
(1)Todas as culturas foram semeadas em sulco com espaçamento entrelinhas de 0,45 m, exceto
os pousios que eram compostos por plantas daninhas; PD- plantio direto; PC- preparo
convencional com uso de grade aradora + grade niveladora.
Tabela 3. Produção de Fitomassa e taxa de cobertura do solo promovida pelas plantas
semeadas em safrinha após a colheita da soja safra 2013/14.
Sistema de produção Época de Coleta (DAS)
60 90 156
Fitomassa (kg ha-1)
Pousio em PD 2200C 2575C 1062D
Pousio em PC 2250C 1945D 943D
C. spectabilis 2900C 4175B 3244C
C. breviflora 3300B 3003C 3248B
P. glaucum 6550A 3905B 3737B
U. ruziziensis 5850A 5561A 7852A
C. cajan 3900B 4293B 6110B
Stylosantes 1925C 1960D 2498C
U. brizantha 3200B 3083C 5315B
CV (%) 16,62 16,58 17,33
Taxa de Cobertura do Solo (%)
Pousio em PD 66,1B 63,2B 30,5E
Pousio em PC 66,1B 60,6B 24,8E
C. spectabilis 74,8B 72,2B 41,6D
22
C. breviflora 80,5A 69,4B 55,5C
P. glaucum 69,4B 72,0B 58,3C
U. ruziziensis 91,6A 94,4A 100,0A
C. cajan 79,8A 70,0B 74,9B
Stylosantes 55,5B 63,5B 55,3C
U. brizantha 83,3A 80,4A 80,5B
CV (%) 16,38 15,02 15,60
DAS, Dias após a semeadura da safrinha 2014, realizada após a colheita da soja safra
2013/14. Médias seguidas por letras iguais, na coluna, não diferem entre si, pelo teste de
Scott-Knott, a 5% de probabilidade.
Sistemas de produção
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Fit
om
assa
sec
a de
caule
s -
flore
scim
ento
(kg
ha-1
)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Cultura principal ou planta de cobertura solteira
Planta de cobertura consorciada
Total (CV=16,99%)
E E
D
B
C
E
B
E
A
Sistemas de produção
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Fit
om
assa
sec
a de
folh
as -
flo
resc
imen
to (
kg
ha-1
)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Cultura principal ou planta de cobertura solteira
Planta de cobertura consorciada
Total (CV=21,39%)
F F
D
A
D
D
B
B
E
Sistemas de produção
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Fit
om
ass
a s
eca t
ota
l -
flo
resc
imen
to (
kg
ha-1
)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
Cultura principal ou planta de cobertura solteira
Planta de cobertura consorciada
Total (CV=12,35%)
E E
D
A
C
D
B
E
A
Sistemas de produção
1 2 3 4 5 6 7 8 9Fit
om
assa
sec
a de
caule
s -
após
colh
eita
grã
os
(kg h
a-1
)
0
2000
4000
6000
8000
10000
Cultura principal ou planta de cobertura solteiro
Planta de cobertura consorciada
Total (CV=22,55%)
D D
C
B
B B
A
C
B
23
Sistemas de produção
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Fit
om
assa
sec
a d
e fo
lhas
- a
pó
s co
lhei
ta d
e g
rao
s (k
g h
a-1)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Cultura principal ou planta de cobertura solteira
Planta de cobertura consorciada
Total (CV=23,28%)
D D
C
A
B
A
A
C
A
C
Sistemas de produção
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Fit
om
assa
tota
l -
após
a co
lhei
ta d
e grã
os
(kg h
a-1)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Cultura principal ou planta de cobertura solteira
Planta de cobertura consorciada
Total (CV=21,10%)
D D
B
A
BA
A
C
A
Figura 02. Produção de fitomassa seca de caules, folhas e total das plantas em safrinha após a
colheita da soja safra 2014/15, no florescimento e após a senescência. Sistemas: 1- Pousio
PD; 2- Pousio PC; 3- C. spectabilis; 4- Milho+C. spectabilis; 5- P. glaucum; 6- U. ruziziensis;
7- Girassol+U. ruziziensis; 8- V. unguiculata; 9- Milho+C. spectabilis. Médias seguidas por
letras iguais, na barra, não diferem entre si, pelo teste de Scott-Knott, a 5% de probabilidade.
24
Tabela 4. Produtividade de grãos (PG), índice de colheita de grãos (ICG), eficiência do uso da fitomassa exportada na produção de grãos
(EUFP), relação da fitomassa total nos consórcios entre planta de cobertura e cultura anual no florescimento (RFCF-F) e após a colheita de grãos
- senescência (RFPC-AC) e relação entre fitomassa de caule e folha no florescimento e após a colheita de grãos – senescência (RFCF-Fe RFCF-
AC), das culturas semeadas na safrinha 2015 nos sistemas de produção de soja safra 2014/15.
Sistema de produção
PG (Kg ha-1)
ICG (kg grãos/kg
fitomassa seca total no florescimento-1)
EUFP (kg grãos/kg
fitomassa exportada-1)
RFPC-F
RFPC-AC
RFCF-F RFCF-AC
Pousio em PD - - - - - 6,44A 4,15B
Pousio em PC - - - - - 8,07A 2,67B
C. spectabilis 3,95 0,01D 0,06C - - 1,25B 9,47A
Milho + C. spectabilis
8.306,49 0,36A 0,94B 0,06B 0,48A 1,60B 2,36B
P. glaucum 2.586,48 0,25B 1,97A - - 3,79B 2,51B
U. ruziziensis - - - - - 1,34B 2,10B
Girassol + U. ruziziensis
2.247,90 0,18C 0,95B 0,19A 0,44A 1,86B 2,87B
V. unguiculata 825,66 0,26B - - - 0,57B 2,88B
Milho + U. ruziziensis
8.579,99 0,34A 0,93B 0,04C 0,23B 2,60B 2,74B
CV (%) 15,19 31,21 32,36 31,12 30,05 33,04 31,40
Médias seguidas por letras iguais na coluna não diferem entre si, pelo teste de Scott-Knott, a 5% de probabilidade.
25
25
Tabela 5. Produtividade de grãos de soja cultivada em sucessão a culturas anuais e plantas de
cobertura semeada em safrinha em nove sistemas de produção, nas safras 2014/15 e 2015/16.
Sistema de produção
Produtividade soja (kg ha-1)
Safra 2014/15 Safra 2015/16
1 2763ns 1889C
2 2837 2276B
3 4059 2686A
4 4054 2155B
5 3349 2347B
6 3373 2273B
7 3660 2301B
8 3170 2425B
9 2560 2051C
CV (%) 24,26 7,67
Sistema 1: Soja-Pousio PD/Soja-Pousio PD; Sistema 2: Soja-Pousio PC/Soja-Pousio PC;
Sistema 3: Soja-C. spectabilis/Soja-C. spectabilis; Sistema 4: Soja-C. breviflora/Soja-
Milho+C. spectabilis; Sistema 5: Soja-P. glaucum/Soja-P. glaucum; Sistema 6: Soja-U.
ruziziensis/Soja-U. ruziziensis; Sistema 7: Soja-Cajanus cajan/Soja-Girassol+U. ruziziensis;
Sistema 8: Soja-Stylosantes capitata + S. macrocephala/Soja-V. unguiculata; Sistema 9: Soja-
U. brizantha/Soja-Milho+C. spectabilis. Médias seguidas por letras iguais, na coluna, não
diferem entre si, pelo teste de Scott-Knott, a 5% de probabilidade. ns, não significativo pelo
teste F a 5% de probabilidade.
4.2 ARTIGO APROVADO E SERÁ PUBLICADO NO PERIÓDICO CIENTÍFICO “PESQUISA AGROPECUÁRIA BRASILEIRA (QUALIS CAPES B1)”
Fitomassa e liberação de nutrientes em sistemas de cultivo de soja sob sistema plantio
direto
Andressa Selestina Dalla Côrt São Miguel(1), Leandro Pereira Pacheco(2), Ícaro Camargo de
Carvalho(1), Edicarlos Damacena de Souza(3), Priscilla Barros Feitosa(1) e Fabiano André
Petter(4)
26
26
(1)Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Campus Universitário de Rondonópolis,
Avenida dos Estudantes, Nº 5055, Sagrada Família, CEP 78735-901 Rondonópolis, MT,
Brazil. E-mail: [email protected], [email protected],
[email protected]. (2)UFMT, Departamento de Engenharia Agrícola e Ambiental. E-mail:
[email protected]. (3)UFMT, Departamento de Zootecnia. E-mail:
[email protected]. (4)UFMT, Departamento de Agronomia, Campus
Universitário de Sinop, Avenida Alexandre Ferronato, no 1.200, Setor Industrial, CEP 78557-
267 Sinop, MT, Brazil. E-mail: [email protected].
Resumo – O objetivo deste trabalho foi avaliar o acúmulo de fitomassa, cobertura do solo e
ciclagem de nutrientes promovidos por sistemas de cultivo com culturas anuais e de cobertura
e o rendimento de grãos da soja semeada em sucessão. O experimento foi conduzido em
delineamento de blocos casualizados, com nove sistemas de cultivo e quatro repetições.
Foram avaliadas forrageiras gramíneas e leguminosas e tratamentos em pousio em 2014/2015.
Em 2015/2016, avaliaram-se forrageiras consorciadas ou não com milho ou girassol e o
pousio. Em seguida, foi avaliado o plantio da soja. A fitomassa, cobertura do solo e ciclagem
de nutrientes proporcionados pelas plantas forrageiras e a massa, estande e rendimento da soja
foram quantificados. A Urochloa ruziziensis solteira ou em consórcio promove incrementos
significativos na produção de fitomassa, cobertura do solo e ciclagem de nutrientes, com
aumento no rendimento de grãos da soja em sucessão em relação aos sistemas em pousio. N e
K são os nutrientes mais acumulados na parte aérea das culturas de cobertura e liberados em
maior quantidade no solo nos dois anos de avaliação no Cerrado. Crotalaria spectabilis
promove aumento no rendimento de grãos de soja na safra 2015/16 em relação à U.
ruziziensis pelo sincronismo entre liberação e absorção de N sob sistema plantio direto.
Termos para indexação: Crotalaria spectabilis, Glycine max, Pennisetum glaucum, Urochloa
27
27
ruziziensis, culturas de cobertura, decomposição.
Biomass and release of nutrients in soybean farming systems under no-tillage system
Abstract – The objective of this work was to evaluate the phytomass accumulation, soil cover
and nutrient cycling promoted by farming systems with annual and cover crops and soybean
grain yield sown in succession. The experiment was conducted in a randomized block design
with nine farming systems and four replicates. Forage grasses and legumes were evaluated
besides fallow treatments in 2014/2015. In 2015/2016, forage intercropped with corn or
sunflower and fallow were evaluated. Soybean was planted after cover crops. Phytomass, soil
cover and nutrient cycling provided by forage plants and soybean mass, stand and yield were
quantified. Urochloa ruziziensis singly or in consortium promote significant increases in
phytomass production, soil cover and nutrient cycling, with increase in soybean grain yield in
succession in relation to the systems in fallow. N and K are the most accumulated nutrients in
the aerial part of the cover crops and released in greater quantity in the soil in the two years of
evaluation in the Cerrado. Crotalaria spectabilis promotes an increase in soybean yield in the
2015/16 crop compared to U. ruziziensis by the synchronism between N release and uptake
under no-till system.
Index terms: Crotalaria spectabilis, Glycine max, Pennisetum glaucum, Urochloa ruziziensis,
cover crops, decomposition.
Introdução
O clima do Cerrado mato-grossense é caracterizado por temperaturas elevadas e
umidade no período de outubro a março (safra) e menores acúmulos de precipitação pluvial
com diminuição do fotoperíodo de abril a setembro (entressafra) (Castro et al., 2017;
Mendonça et al., 2015). A seleção de espécies que possuam rápido estabelecimento e
crescimento e que sejam capazes de acumular quantidades elevadas de fitomassa para
cobertura do solo e ciclagem de nutrientes para posterior liberação à cultura sucessora é
fundamental para o plantio direto nas condições edafoclimáticas do Cerrado (Crusciol et al.,
28
28
2005; Pacheco et al., 2011).
O sistema plantio direto (SPD), por meio da utilização de consórcios com culturas
anuais produtoras de grãos, como milho e girassol, e culturas de cobertura (gramíneas e
leguminosas) é alternativa para aumento significativo na produção de fitomassa e acúmulo de
nutrientes ao sistema (Pereira et al., 2016; Chieza et al., 2017). As gramíneas como o
Pennisetum glaucum, Urochloa ruziziensis e Urochloa brizantha, são espécies de rápido
estabelecimento, elevada produção de fitomassa, acima de 10.000 kg ha-1 e, que promovem a
ciclagem de nutrientes (Pereira et al., 2016; Teixeira et al., 2012). As leguminosas também
são inseridas nos sistemas produtivos, de forma solteira ou consorciada com gramíneas na
safrinha para aumentar a produtividade das culturas em sucessão, principalmente pelo aporte
de nitrogênio (Chieza et al., 2017).
Parte da demanda nutricional da cultura sucessora pode ser suprida pela liberação gradual
dos nutrientes durante a decomposição da fitomassa das culturas de cobertura (Teixeira et al.,
2012). No entanto, a capacidade de absorção e acúmulo de nutrientes, recalcitrância da
fitomassa e velocidade de liberação dos nutrientes ao solo são fatores que precisam ser
levados em consideração para que ocorra esta sincronia entre os nutrientes liberados da
fitomassa e a absorção pela cultura de interesse na safra (Mendonça et al., 2015; Pereira et al.,
2016). Estudos sobre acúmulo e liberação de nutrientes variam entre as regiões, uma vez que
as características edafoclimáticas são diferentes e em Mato Grosso ainda são necessários
estudos nesta área.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o acúmulo de fitomassa, cobertura do solo e
ciclagem de nutrientes promovidos por sistemas de cultivo com culturas anuais e de cobertura
e o rendimento de grãos da soja semeada em sucessão.
Material e Métodos
O experimento foi realizado durante as safras de 2014/2015 e 2015/2016, segundo e
terceiro ano de cultivo, na Estação Experimental do Câmpus Universitário de Rondonópolis
29
29
da Universidade Federal de Mato Grosso - UFMT (16º27'41.75"S 54º34'52.55"O, altitude de
292 m). O primeiro ano não foi avaliado por ser o ano de implantação. O solo da área foi
classificado como Latossolo Vermelho distrófico (Embrapa, 2014), com relevo plano. O
clima da localidade é CwA conforme a classificação de Köppen (Souza et al., 2013) e
caracterizado como tropical de altitude quente e úmido. A precipitação pluvial e temperaturas
máximas e mínimas do período de condução do experimento encontram-se na Figura 1.
A caracterização química do solo foi realizada no dia 4 de outubro de 2013 e consta na
Tabela 1. A calagem foi feita em seguida, no dia 08 de outubro do mesmo ano, na ordem de
4.000 kg ha-1 (Souza & Lobato, 2004) com calcário Filler (PRNT: 99,02%) e incorporado com
grade aradora e niveladora em toda a área.
No período de safra, compreendido entre outubro e fevereiro, foi cultivada a soja em
todos os sistemas nos dois anos agrícolas. Após a colheita, iniciou-se o período de safrinha,
em que foram instalados os tratamentos com culturas de cobertura e graníferas solteiras em
2014 e consorciadas em 2015 e dois tratamentos em pousio para os dois anos, um sob pousio
plantio direto (PD), com apenas plantas infestantes com propagação natural e dessecadas para
a semeadura da soja e outro sob pousio plantio convencional (PC), com uso de revolvimento
do solo antes da semeadura da soja (Tabela 2). Foram avaliadas forrageiras gramíneas e
leguminosas em 2014/2015 e forrageiras consorciadas ou não com milho ou girassol em
2015/2016. As espécies de cobertura nos dois anos de cultivo foram diferentes para obter
maior diversificação das espécies no sistema, visto que as diferentes espécies acumulam mais
fitomassa e nutrientes quando há a maior diversificação dos sistemas de cultivo (CHIEZA et
al., 2017). Os sistemas com semeadura solteira de culturas de cobertura e com pousio foram
implantados com espaçamento entre linhas de 0,45 m e nos sistemas em consórcio, as culturas
anuais (milho e girassol), foram implantadas com espaçamentos de 0,45 m e as culturas de
cobertura do consórcio semeadas na entrelinha uma semana após o plantio das culturas
anuais. O experimento foi conduzido em um delineamento de blocos ao acaso, com nove
30
30
sistemas de cultivo (Tabela 2) e quatro repetições nas unidades experimentais de 7 m x 9 m.
A semeadura da soja safra 2014/15 foi realizada em 29/10/2014 utilizando a cultivar
ANTA 82 RR, com 25 sementes metro-1, espaçamento entrelinhas de 0,45 m em todos os
sistemas de cultivo e a colheita realizada em 02/03/2015. Em seguida foram implantadas as
culturas em safrinha (Tabela 2). Em 22/09/2015 realizou-se dessecação de manejo da área em
todos os sistemas, exceto aqueles que continham a U. ruziziensis, em que a dessecação
ocorreu 30 dias antes dos demais sistemas, apenas para a safra 2015/16 para facilitar o plantio
da soja dessecada anteriormente. A semeadura da soja safra 2015/16 foi realizada em
29/10/2015 utilizando a cultivar TMG 1175 RR, com 25 sementes metro-1, espaçamento
entrelinhas de 0,45 m em todos os sistemas de cultivo e a colheita realizada em 16/02/2016.
Nas duas safras, a soja foi semeada em plantio direto em todos os sistemas de cultivo, exceto
no sistema com pousio em plantio convencional (PC), em que as parcelas foram submetidas a
duas gradagens (grade aradora+niveladora) trinta dias antes da semeadura da soja.
A adubação da soja nas duas safras foi com 120 kg ha-1 de P2O5 e 22 kg ha-1 de N via
monoamônio fosfato no sulco de semeadura e 100 kg ha-1 de K2O via cloreto de potássio,
aplicados metade à lanço em pré semeadura e o restante no estádio fenológico V4. Para todas
as semeaduras da soja, foi realizada ainda a inoculação das sementes com Bradyrhizobium
japonicum (SEMIA 5079 e 5080) (Cell Tech HC, Nitragin, Buenos Aires, Argentina) na
dosagem de 150 ml de inoculante para cada 50 kg de sementes. Nas culturas graníferas
semeadas em safrinha (milho, V. unguiculata e girassol) as adubações seguiram
recomendações de Souza & Lobato (2004), enquanto que, nas parcelas em que foram
cultivadas culturas de cobertura solteiras não foram utilizados fertilizantes.
Foram quantificadas a fitomassa seca, a cobertura do solo e a liberação de nutrientes
promovidos pelos sistemas de cultivo, nos dois anos de avaliação. As avaliações de fitomassa
foram realizadas em outubro nos dois anos, sendo aos 0, 28, 41, 72, 97 e 118 dias após a
dessecação de manejo (DAD) para a semeadura da soja em 2014 e aos 0, 14, 28, 68, 85 e 120
31
31
DAD em 2015. A cobertura do solo foi avaliada segundo metodologia proposta por Crusciol
et al. (2005), com uso de duas molduras de ferro com dimensões de 50 x 50 cm (0,25m2),
sendo uma vazada e outra com uma rede de barbantes formando 10 pontos com presença ou
ausência de cobertura em uma área de 0,25m2. Após à determinação da cobertura do solo, a
fitomassa obtida a partir da coleta da parte aérea e resíduos das plantas de cobertura sob o solo
em dois pontos de amostragem por parcela foi coletada e determinada. Na sequência, os
resíduos vegetais foram submetidos à secagem em estufa com temperatura de 60ºC, até massa
constante para obtenção da fitomassa seca.
Para as avaliações da soja, foi determinado o estande de plantas por metro-1, em três
pontos por parcela no florescimento. Em cada parcela foram coletadas 6 plantas. As folhas
foram separadas dos caules e após as medições foram secas em estufa de circulação de ar
forçada a 60ºC até massa constante para determinação da massa seca. Os resíduos vegetais da
soja e das culturas de cobertura foram triturados em moinho tipo Willey (malha de 2 mm)
para quantificação das concentrações de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca)
e magnésio (Mg), seguindo metodologias propostas por Nogueira et al. (2005). O rendimento
de grãos da soja foi avaliado por meio de coletas em duas linhas de dois metros, sendo os
resultados expressos em kg ha-1 e as amostras padronizadas em 13% umidade.
Os dados de decomposição da fitomassa após dessecação foram ajustados a um
modelo matemático exponencial decrescente, descrito por Wieder & Lang (1982): Q =
Qo exp(-kt), em que: Q = quantidade de nutriente existente no tempo t, em dias (kg ha-1); Qo =
fração de nutrientes potencialmente liberados (kg ha-1), e k = constante de liberação de
nutrientes (g g-1). Com o valor de k, calculou-se o tempo de meia-vida (T½ vida) da fitomassa
e dos nutrientes remanescentes, que expressa o tempo que levará para metade da massa seca
se decompor e metade dos nutrientes serem liberados, com uso da fórmula T½ vida = 0,693/k,
proposta por Paul & Clark (1989). O carbono foi avaliado pelo método do dicromato de
potássio (K2Cr2O7 a 0,4 N) segundo Embrapa (1997).
32
32
Também foram quantificados os teores de celulose pelo método da avaliação da fibra
em detergente neutro indigestível, hemicelulose pelo método da avaliação da fibra em
detergente ácido indigestível e lignina pelo método da hidrólise ácida, segundo Detmann et al.
(2012).
Os resultados foram submetidos à análise de variância e, quando significativos, nos
dados qualitativos foi realizado o teste Scott-Knott a 5% de probabilidade, com auxílio do
software SISVAR 5.6 (Ferreira, 2008). Já os dados quantitativos, referentes à decomposição
de fitomassa e liberação de nutrientes, foram ajustados em equações exponenciais
decrescentes, com auxílio do software SIGMA PLOT 10.0.
Resultados e Discussão
Houve efeito significativo dos sistemas de cultivo para todas as variáveis analisadas. A
U. ruziziensis se destacou na produção de fitomassa nas dessecações de manejo das duas
safras agrícolas (2014/15 e 2015/16) (Tabela 3). Pacheco et al. (2011), encontraram valores
semelhantes para esta espécie em experimento realizado em Rio Verde-GO. Esta gramínea
possui capacidade para acumular elevada quantidade de fitomassa na safrinha e manter o solo
coberto durante a entressafra e também após sua dessecação e cultivo da soja na safra. Esta
característica é interessante uma vez que a fitomassa mantém a umidade do solo e auxilia o
crescimento da soja cultivada em sucessão durante anos agrícolas que ocorrem estresses
hídricos prolongados ou distribuição irregular de chuvas, como foi o caso da safra 2015/16
(Figura 1).
O C. cajan, P. glaucum, U. brizantha em 2014 e o milho+U. ruziziensis em 2015
apresentaram resultados intermediários quanto à produção de fitomassa em relação à U.
ruziziensis (Tabela 3). O C. cajan apresentou crescimento inicial mais lento que as demais
espécies, porém com significativo processo de rebrota após o reinício das chuvas, o que fez
com que acumulasse quantidade significativa de fitomassa no momento da dessecação
33
33
(Tabela 3). Este comportamento de rebrota também foi observado nos tratamentos que
incluíram a C. spectabilis em 2014, C. cajan em 2015 e V. unguiculata, sendo este um
comportamento típico das leguminosas. Resultados semelhantes com C. cajan também foram
observados por Pacheco et al. (2011) após as chuvas iniciais de primavera em Rio Verde-GO.
Já o pousio em PD apresentou menor produção de fitomassa de plantas infestantes (Digitaria
horizontalis, Digitaria insularis, Porophyllum ruderale e Tridax procumbens), nas duas
safras, demonstrando não ser um manejo eficiente a ser adotado (Tabela 3).
Quanto à cobertura do solo, a U. ruziziensis e a U. brizantha se destacaram em 2014
(Tabela 3). Estas elevadas coberturas corroboram com Pacheco et. al. (2008) que, destacaram
100% de cobertura do solo proporcionada pelas gramíneas do gênero Urochloa em quatro
épocas de avaliação, em Rio Verde-GO. As leguminosas apresentaram coberturas do solo
menores que as gramíneas no momento da dessecação nas duas safras (Tabela 3).
Quanto aos valores de decomposição da fitomassa sobre a superfície do solo, os
menores foram de P. glaucum e o milho+C. spectabilis, o que pode ser atestado pelos maiores
tempos de meia-vida em 2014 e 2015, respectivamente (Figura 2A e B). Estas duas gramíneas
possuem elevada recalcitrância de seus tecidos dada por suas relações C/N (Tabela 3).
Mesmo a C. spectabilis sendo uma leguminosa, sua fitomassa apresentou significativa
recalcitrância sob a superfície do solo por possuir elevado teor de lignina em relação às
gramíneas avaliadas (Tabela 3). A conformação aromática das moléculas de lignina faz com
que sejam de difícil degradação pela atividade enzimática dos microrganismos, o que faz
elevar a relação C/N dos materiais vegetais, conforme descrito por Carvalho et al. (2008).
Carvalho et al. (2015) em estudos no Cerrado de Planaltina-DF, correlacionaram o tempo de
ciclagem de 213 dias da palhada de C. juncea com sua relação C/N e à recalcitrância das
moléculas de lignina.
Houve efeito dos sistemas de cultivo no acúmulo de macronutrientes no momento da
dessecação de manejo, com destaque para a U. ruziziensis nos dois anos agrícolas (Tabela 3).
34
34
Esta espécie apresentou maiores quantidades para a maioria dos macronutrientes, com
exceção do N e K acumulados em maior quantidade pelo milho+U. ruziziensis e pelo
girassol+U. ruziziensis, respectivamente, em 2015. Estes acréscimos significativos em 2015
ocorreram em função da contribuição da fitomassa do milho para o N e do girassol para o K,
por serem os nutrientes mais extraídos por estas culturas segundo Sá et al. (2013) e Castro et
al. (2005), o que reforça a importância da diversificação de espécies para os sistemas
agrícolas em sistema plantio direto.
O elevado acúmulo de nutrientes pela U. ruziziensis ocorreu em função da
significativa produção de fitomassa. Por possuir sistema radicular agressivo e abrangente,
segundo Castro et al. (2017), U. ruziziensis é capaz de absorver os nutrientes das camadas
mais profundas do perfil do solo e liberá-los no processo de decomposição.
Os significativos valores de N acumulado pelo C. cajan, U. brizantha e milho+U.
ruziziensis, são explicados pela elevada produção de fitomassa e seus teores de N. Além do
mais, o C. cajan pode promover a inserção de N ao sistema por meio da fixação biológica.
Rufini et al. (2016) relataram que o C. cajan é capaz de estabelecer associação simbiótica com
Bradyrhizobium e suprir até 90% do nitrogênio utilizado para seu crescimento e
desenvolvimento.
Um fator que influenciou no menor acúmulo de N pelas demais leguminosas como as
crotalárias, Stylosanthes e V. unguiculata, foi a menor produção de fitomassa. Quanto ao
Stylosanthes, o menor acúmulo de N foi em função desta espécie apresentar
caracteristicamente crescimento inicial lento, como já observado por Andrade et al. (2010), o
que desfavoreceu a produção de fitomassa e o acúmulo de N.
O maior acúmulo de K observado no consórcio girassol+U. ruziziensis, reforça que o
girassol possui elevada capacidade de extração deste nutriente do solo e baixo índice de
exportação pelos grãos, como já observado por Silva et al. (2015). Castro et al. (2005)
afirmaram que o girassol é capaz de absorver grandes quantidades deste nutriente pelo maior
35
35
volume de solo explorado e que grande parte do K acumulado pela planta permanece na parte
aérea para posterior liberação ao solo. A U. ruziziensis consorciada apresentou significativo
acúmulo de fitomassa a partir da senescência do girassol e elevada capacidade de rebrota após
o reinício das chuvas de verão.
Os macronutrientes N, P, Ca e Mg, apresentaram tempos de meia-vida semelhantes
para os macronutrientes N, P, Ca e Mg nos sistemas de cultivo, com exceção do K que
apresentou rápida liberação inicial (Figuras 3 e 4). O sistema com P. glaucum apresentou os
maiores tempos de meia-vida para a maioria dos nutrientes em ambas as safras,
principalmente para o N. Isto ocorreu pelo fato de o P. glaucum ter apresentado teores de
lignina (14%) e relação C/N de 17:1 (Tabela 3), com maior recalcitrância ao processo de
decomposição.
A C. spectabilis, o Stylosanthes na safra 2014/15 e a U. ruziziensis solteira e
consorciada com o milho ou o girassol na safra 2015/16, apresentaram tempos de meia-vida
em média de 30 dias para o P (Figuras 3 e 4 B). Isto ocorreu pelo P ser constituinte celular
(Mendonça et al., 2015), ligado estruturalmente a moléculas proteicas e a compostos ligados
ao transporte de energia. Esta rápida liberação do P pela U. ruziziensis também foi encontrada
por Pacheco et al. (2011). Estes autores afirmaram que esta gramínea possui elevada
capacidade de rebrota com as chuvas iniciais de verão e, com isso, tecidos mais jovens e
menos lignificados com baixa relação C/N como verificado no presente estudo (Tabela 3).
O K apresentou uma média de tempo de meia-vida de 25 dias entre todos os sistemas,
sendo o nutriente com maior velocidade de liberação ao solo (Figuras 3 e 4 C). Os
tratamentos que obtiveram as liberações mais rápidas foram o pousio PD e o girassol+U.
ruziziensis que apresentaram tempo de meia-vida de oito e cinco dias, respectivamente. Esta
rápida liberação do K pelo consórcio ocorre em função da alta concentração deste nutriente
nas folhas do girassol. A menor relação C/N dos tecidos da U. ruziziensis liberaram este
nutriente rapidamente ao solo principalmente na fase inicial do estabelecimento da soja. A
36
36
acelerada liberação do K das fitomassas para o solo também foi observada por Mendonça et
al. (2015), com grande liberação até os 30 dias.
O Ca e o Mg foram liberados de forma semelhante em todos os tratamentos, com
exceção de U. ruziziensis e milho+U. ruziziensis na safra 15/16 que apresentou tempo de
meia-vida próximo a 20 dias (Figuras 3 e 4 D e E). Conforme Mendonça et al. (2015), estes
nutrientes fazem parte de compostos estruturais e moléculas solúveis e, com degradação após
a dessecação, foram liberados rapidamente. A liberação mais rápida do Ca em alguns
tratamentos como U. ruziziensis, ocorreu porque no período de dessecação, várias plantas já
estavam com os tecidos desidratados devido ao período de seca na entressafra, que pode ter
influenciado nos dados.
Na safra 2015/2016, houve maiores acúmulos de nutrientes na fitomassa da soja
semeada em sucessão nos sistemas com culturas anuais e de cobertura em plantio direto
(Figura 5). Os sistemas mais diversificados podem favorecer a atividade microbiológica e a
interação entre o Bradyrhizobium japonicum e os nódulos radiculares da soja para a fixação
de N (Silva et al., 2011), bem como a proliferação de microrganismos solubilizadores de
nutrientes essenciais (Pacheco et al., 2017) na solução do solo durante o desenvolvimento da
soja.
Não houve efeito dos sistemas de cultivo no rendimento de grãos da soja semeada em
sucessão às culturas anuais e de cobertura na safra 2014/15 (Tabela 4). Na safra 2015/16, os
sistemas com uso de culturas consorciadas e solteiras em safrinha em plantio direto
apresentaram diferença significativa para o rendimento de grãos de soja, com destaque para a
C. spectabilis. A diferença no rendimento de grãos entre as duas safras é atribuída às
condições climáticas desfavoráveis na safra 2015/16, durante a fase de enchimento de grãos, o
que pode ser atestado pelo baixo índice pluviométrico ocorrido no mês de dezembro de 2015
(Figura 1), conforme observado também por Neto et al. (2016) em Mato Grosso.
Houve efeito acumulativo da ciclagem de nutrientes nesses sistemas que favoreceu o
37
37
potencial produtivo da soja, com maiores acúmulos de nutrientes na parte aérea das plantas.
C. spectabilis apresentou liberação mais lenta e gradual para todos os nutrientes com uma
média de 60 dias após a dessecação, sendo este tempo próximo ao estádio fenológico de
floração da soja (43 dias após a semeadura) e período de maior requerimento de nutrientes
pela cultura, o que pode ter contribuído para a diferença significativa no rendimento de grãos
da soja para este tratamento. Valores encontrados por Soratto et al. (2012) para a crotalária,
demonstraram uma liberação de nutrientes mais acelerada, com média de 33 dias para todos
os nutrientes em Botucatu-SP. O K, que após o N foi acumulado em maiores quantidades na
fitomassa da soja de alguns sistemas mais diversificados, como o milho+C. spectabilis, não
refletiu em maior produtividade para estes sistemas. O K apresenta rápida liberação ao solo
por não estar ligado a nenhum componente estrutural dos tecidos vegetais (Marschner, 2012).
Além disso, não houve sincronismo entre a liberação pelos sistemas e absorção pela cultura
da soja. O fato de o K ser facilmente lixiviado das células vegetais pelas chuvas que
ocorreram durante a safra também influenciou diretamente na menor absorção deste nutriente
pela cultura da soja.
Conclusões
1. A U. ruziziensis solteira ou em consórcio é indicada para o sistema plantio direto no
Cerrado mato-grossense por promover incrementos significativos na produção
fitomassa, cobertura do solo e ciclagem de nutrientes, com aumento no rendimento de
grãos da soja em sucessão em relação aos sistemas em pousio.
2. O N e K são os nutrientes mais acumulados na parte aérea das culturas de cobertura e
liberados em maior quantidade no solo nos dois anos de avaliação.
3. A C. spectabilis promove aumento no rendimento de grãos de soja em sucessão na
safra 2015/16 em relação à U. ruziziensis pelo sincronismo entre liberação e absorção
de N pela soja sob sistema plantio direto no Cerrado.
38
38
Agradecimentos
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela
concessão de bolsa de Mestrado à primeira e terceiro autores. Ao Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo auxílio financeiro (Chamada
Universal 14/2012 – projeto nº. 484801/2012-0) e pelas bolsas Produtividade concedidas ao
segundo e quarto autores. À Fundação AGRISUS – Agricultura Sustentável (Projeto nº.
1604/15) pelo auxílio financeiro.
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42
42
Figura 1. Precipitação pluvial mensal e temperatura mínima e máxima do ar durante a
condução do experimento, em Rondonópolis, MT (INMET).
Tabela 1. Caracterização química e textural do Latossolo Vermelho antes da instalação em
2013, na área experimental da UFMT, Câmpus Rondonópolis.
Profundidade pH P K Ca Mg H+Al T V MO Areia Silte Argila
(m) CaCl2 -mg dm-3- ---------cmolc dm-3------- % ---------------g kg-1--------------
0,00-0,10 4,1 5,4 55 0,5 0,2 6,8 7,6 11 17,6 450 125 425
0,10-0,20 4,0 1,4 49 0,2 0,2 7,2 7,6 5,6 19,9 500 100 400
0,20-0,30 4,1 0,2 31 0,3 0,1 6,2 6,7 7,2 13,7 500 100 400
P, fósforo disponível (Mehlich 1); K+, Ca2+e Mg2
+trocáveis; T, capacidade de troca de cátions a
pH 7,0; V, saturação por bases.
43
43
Tabela 2. Caracterização dos sistemas de cultivo com a semeadura das safrinhas 2014 e 2015
após a colheita da soja safra 2013/14 e 2014/15 na área experimental da UFMT, Câmpus
Rondonópolis.
PD- plantio direto com plantas espontâneas; PC- preparo convencional com uso de grade aradora + grade
niveladora antes da cultura da soja.
Figura 2. Fitomassa remanescente e tempo de meia-vida (T1/2) das culturas de cobertura na
safra 2014/2015 (A) e 2015/2016 (B). Pousio PD – Pousio plantio direto.
Tabela 4. Rendimento de grãos de soja cultivada em sucessão a culturas anuais e plantas de
cobertura semeada em safrinha em nove sistemas de cultivo, nas safras 2014/2015 e
Sistema Safrinha 2014 Safrinha 2015
S1: Pousio em PD Pousio em PD
S2: Pousio em PC Pousio em PC
S3: Crotalaria spectabilis (15 kg ha-1) Crotalaria spectabilis (15 kg ha-1)
S4: Crotalaria breviflora (17 kg ha-1) Milho (60.000 ptas ha-1)+C. spectabilis
(15 kg ha-1)
S5: Pennisetum glaucum ADR 8010 (18 kg
ha-1)
Pennisetum glaucum ADR 300 (30 kg ha-
1)
S6: Urochloa ruziziensis (15 kg ha-1 - VC -
60%)
Urochloa ruziziensis (15 kg ha-1 - VC - 60%)
S7: Cajanus cajan (40 kg ha-1) Girassol (55.000 ptas ha-1)+U. ruziziensis
(15 kg ha-1 - VC - 60%)
S8: Stylosanthes capitata + S. macrocephala (8 kg ha-1)
Vigna unguiculata (160.000 ptas ha-1)
S9: Urochloa brizantha cv. Marandu (15
kg ha-1 - VC - 60%)
Milho (60.000 ptas ha-1)+U. ruziziensis (15 kg ha-1 - VC - 60%)
B
AAA
AAAA
44
44
2015/2016(1).
Sistema de produção Rendimento de grãos de soja (kg ha-1)
Safra 2014/2015 Safra 2015/2016
S1: Soja-Pousio PD/Soja-Pousio PD 2.763ns 1.889C
S2: Soja-Pousio PC/Soja-Pousio PC 2.837 2.276B
S3: Soja-Crotalaria spectabilis/Soja-Crotalaria spectabilis 4.059 2.686A
S4: Soja-Crotalaria breviflora/Soja-Milho + Crotalaria spectabilis 4.054 2.155B
S5: Soja-Pennisetum glaucum/Soja-Pennisetum glaucum 3.349 2.347B
S6: Soja-Urochloa ruziziensis/Soja-Urochloa ruziziensis 3.373 2.273B
S7: Soja-Cajanus cajan/Soja-Girassol + Urochloa ruziziensis 3.660 2.301B
S8: Soja-Stylosantes capitata + S. macrocephala/Soja-Vigna unguiculata 3.170 2.425B
S9: Soja-Urochloa brizantha/Soja-Milho+Urochloa ruziziensis 2.560 2.051C
CV (%) 24,26 7,67 (1)Médias seguidas por letras iguais, na coluna, não diferem entre si, pelo teste de Scott-Knott, a 5% de
probabilidade. ns, não significativo pelo teste F a 5% de probabilidade. Pousio PD – Pousio plantio direto.
45
45
Tabela 3. Produção de fitomassa, cobertura do solo, teores de celulose, hemicelulose e lignina, relação C/N e macronutrientes por culturas anuais 1
e de cobertura no momento da dessecação para a semeadura da soja em sucessão nas safras 2014/15 e 2015/2016(1). 2
Sistema de cultivo
Fitomassa (kg ha-1)
Cobert. do solo (%)
Celulose (%)
Hemicelulose (%)
Lignina (%)
Relação C/N
Nitrogênio (kg ha-1)
Fósforo (kg ha-1)
Potássio (kg ha-1)
Cálcio (kg ha-1)
Magnésio (kg ha-1)
Safra 2014/2015
S1: Pousio PD 1.200d 41,66b 21,27f 33,65a 8,59d 31,99c 9,60e 2,64g 21,60d 5,16f 3,00e
S3: C. spectabilis 3.158c 33,33b 30,76c 17,65c 10,70c 24,91e 28,42b 8,90c 31,58c 15,71e 7,26d
S4: C. breviflora 2.236c 24,99b 27,80d 13,48e 11,94b 32,76c 15,65d 4,68f 8,94e 12,52e 4,25e
S5: P. glaucum 4.410b 33,33b 43,89a 23,54b 7,94d 54,88a 22,05c 7,86d 34,80c 15,43e 9,70c
S6: U. ruziziensis 7.400a 100,00a 14,60g 15,80d 4,86e 46,07b 44,40a 15,65a 103,60a 32,09a 22,94a
S7: C. cajan 4.648b 55,55b 25,91e 18,42c 18,47a 28,57d 41,82a 9,71b 27,88c 27,02b 9,14c
S8: Stylosanthes 2.896c 44,44b 35,43b 13,55e 2,54g 25,84e 23,16c 5,59d 23,16d 18,53d 7,23d
S9: U. brizantha 4.610b 83,33a 27,47d 18,65c 3,71f 27,75d 41,48a 10,36a 55,31b 23,04c 15,21b
CV (%) 15,63 31,73 3,14 4,72 7,57 3,91 17,61 8,20 18,18 14,12 18,54
Safra 2015/2016
S1: Pousio PD 2.675e 65,27c 42,07b 23,67c 12,26b 13,63d 54,30e 3,80e 22,64e 8,55g 11,23e
S3: C. spectabilis 3.400e 41,66d 41,46b 19,06e 8,60d 17,38c 53,38e 6,58d 18,63e 13,60e 14,28d
S4: Milho+C. spectabilis
4.447d 58,32c 48,54a 22,59c 6,42e 16,75c
76,48d 8,93c 58,69b 25,75d 19,48c
S5: P. glaucum 6.462b 84,71b 41,32b 27,25b 14,32a 20,58b 95,64c 6,91d 34,89d 36,93b 20,68c
S6: U. ruziziensis 8.071a 100a 39,52c 30,67a 3,47f 24,53a 93,62c 17,59a 45,67c 46a 34,70a
S7: Girassol+U. ruziziensis
5.092c 84,71b 39,71c 31,71a 7,24e 11,97e
122,73b 12,48b 73,33a 11,20f 19,35c
S8: V. unguiculata 2.478e 38,88d 48,73a 19,57e 10,83c 16,79c 39,90f 5,94d 32,54d 4,76h 9,41e
S9: Milho+U. ruziziensis
6.213b 83,32b 30,60d 20,60d 6,64e 11,99e
156,58a 9,94c 18,64e 34,79c 27,96b
CV (%) 24,48 13,74 1,80 3,43 9,98 6,69 10,10 13,56 12,50 5,93 12,37 (1)Médias seguidas pelas mesmas letras na coluna não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Pousio PD – Pousio plantio direto.3
46
46
Figura 3. Liberação de nitrogênio (A), fósforo (B), potássio (C), cálcio (D) e magnésio (E) por
culturas de cobertura na safra 2014/2015 em Rondonópolis, MT. Pousio PD – Pousio plantio direto.
T1/2= tempo de meia-vida.
A
AAA
B
AAA
C
AAA
D
AAA
E
AAA
47
47
Figura 4. Liberação de nitrogênio (A), fósforo (B), potássio (C), cálcio (D) e magnésio (E) por
culturas de cobertura na safra 2015/2016 em Rondonópolis, MT. Pousio PD – Pousio plantio direto.
T1/2= tempo de meia-vida.
A
B
C D
E
48
48
Figura 5. Produção de fitomassa (A) e quantidades acumuladas de nitrogênio (B), fósforo (C),
potássio (D), cálcio (E) e magnésio (F), no florescimento da soja em sistemas com culturas
antecessoras e sistemas de preparo de solo em Rondonópolis, MT na safra 2015/2016. Sistemas: S1:
Pousio plantio direto; S2: Pousio plantio convencional; S3: C. spectabilis; S4: Milho+C. spectabilis;
S5: P. glaucum; S6: U. ruziziensis; S7: Girassol+U. ruziziensis; S8: V. unguiculata; S9: Milho+U.
ruziziensis. Médias seguidas de mesma letra, na barra, não diferem entre si, pelo teste de Scott-
Knott, a 5% de probabilidade. *ns: não significativo.
A B
C D
E F
49
49
4.3 ARTIGO QUE SERÁ SUBMETIDO AO PERIÓDICO CIENTÍFICO “BRAGANTIA (QUALIS CAPES B1)”
Produção de fitomassa, ciclagem de nutrientes e atributos químicos microbiologia do
solo em sistemas de produção sob plantio direto
Resumo – O objetivo do trabalho foi avaliar a produção de fitomassa, acúmulo e liberação
de nutrientes, carbono da biomassa microbiana, respiração basal, quociente metabólico e
produtividade da soja em sistemas de produção com culturas de cobertura em sucessão a cultura da
soja em Latossolo Vermelho distrófico em Rondonópolis – MT. O experimento foi conduzido
durante a safra 2016/2017, na UFMT, Câmpus de Rondonópolis em delineamento de blocos
casualizados, com nove sistemas de produção de culturas de cobertura, com quatro repetições. As
avaliações foram realizadas imediatamente antes da dessecação de manejo em outubro de 2016, e
repetidas aos 15, 30, 60, 90 e 120 dias após a dessecação de manejo (DAD). A Crotalaria
spectabilis destacou no acúmulo de fitomassa. A C. spectabilis e Urochloa ruziziensis destacaram-
se no acúmulo de nutrientes, com exceção do K, Mg e Cu, em que o sistema girassol + U.
ruziziensis se destacou para os dois primeiros e o milho + C. spectabilis para o Cu. O consórcio
entre milho + C. spectabilis foi o sistema que afetou mais positivamente a atividade da microbiota
no solo. Na safra 2016/17, os sistemas C. spectabilis, milho + C. spectabilis, girassol + U.
ruziziensis e U. ruziziensis foram eficientes para aumentar a produtividade da soja em sucessão a
culturas de cobertura no sul mato-grossense.
Palavras-chave: culturas de cobertura; microbiologia do solo; soja.
Introdução
A região do Cerrado se destaca no desenvolvimento do agronegócio, com destaque para a
produção de grãos. O estado de Mato Grosso tem notável importância no cenário nacional, com
uma área plantada de 15 milhões de hectares e produção de 43 milhões de toneladas (CONAB,
2017). O principal cultivo é o da soja, com 9 milhões de hectares e produção de 30 milhões de
50
50
toneladas na safra 16/17 segundo a CONAB (2017).
Mesmo com a exploração de novas áreas de cultivo, emprego de tecnologias e investimentos
financeiros, o atual sistema de produção de soja apresenta dificuldades para um incremento de
produção e produtividade. O principal entrave é a adoção de práticas que mitiguem as adversidades
climáticas, recorrente de fatores bióticos que afetam o desenvolvimento da cultura e exploração
sistêmica dos nutrientes do solo.
A adoção do preparo convencional, que consiste no processo de revolvimento do solo,
promove modificação na agregação do solo, no qual Costa et al. (2012) descrevem como um
manejo que promove maior exposição da superfície do solo e consequentemente promove maior
evaporação da água armazenada, selamento superficial e arraste de partículas pela chuva e vento.
Como alternativa surge o sistema plantio direto (SPD), que consiste em uma prática
conservacionista que se fundamenta na adoção de rotação de culturas, cobertura permanente do solo
e revolvimento exclusivamente na linha se semeadura (CASSOL et al., 2007; FANCELLI E
DOURADO, 2000). Sua eficácia depende de alguns fatores como a quantidade e qualidade dos
resíduos culturais (PIRES et al., 2008). O clima caracterizado por inverno seco, altas temperaturas e
estações secas prolongadas, como na safrinha na região do Cerrado, dificulta a implantação de
culturas de cobertura e a permanência de sua fitomassa sobre a superfície do solo (PACHECO et al.,
2008), pois elevam as taxas de decomposição se comparada a outras regiões.
A adoção de culturas de cobertura que apresentem um rápido estabelecimento, que sejam
capazes de aproveitar as chuvas finais de verão e produzir significativa quantidade de fitomassa,
favorece a conservação do solo e a ciclagem de nutrientes. Segundo Torres et al. (2008), a
semeadura de plantas de cobertura na entressafra apresenta capacidade de absorver nutrientes em
camadas subsuperficiais e posteriormente liberar em camadas superficiais via decomposição e
mineralização de resíduos, com isso contribui para eficiência no uso de insumos.
Alguns estudos demonstram que a braquiária, milheto e crotalária são coberturas vegetais
com boa adaptação ao Cerrado, com produção de resíduos vegetais em quantidade e qualidade
51
51
adequadas para suprir a necessidade de cobertura do solo (TORRES et al., 2008; BOER et al.,
2007). Para as condições edafoclimáticas do Cerrado, é necessário produzir aproximadamente 12 t
ha-1 de fitomassa para compensar as elevadas taxas de decomposição (ALVARENGA et al., 2001).
A consorciação de leguminosas semiperenes, como feijão-guandu, e gramíneas do gênero Urochloa
também são práticas de manejo que proporcionam incrementos significativos de fitomassa no solo
(AMABILE et al., 2000). A consorciação com culturas anuais, como o milho e o girassol, é
importante devido a produção de uma renda significativa ao produtor no período de safrinha.
Com a diversificação dos sistemas produtivos de safrinha, o SPD também tem contribuído,
principalmente, para melhorias nas propriedades químicas e biológicas do solo. Destaca-se
positivamente na agricultura pelo aumento da microbiota e pela melhoria da qualidade do solo.
Proporciona ainda aumento da matéria orgânica (PACHECO et al., 2009) e auxilia na ciclagem de
nutrientes por meio da decomposição da palhada (TORRES et al., 2008) realizada pela diversidade
de microrganismos encontrados nestes sistemas.
A diversidade de espécies implantadas inicia o processo de melhoria da qualidade do solo
que trará resultados significativos ao longo dos anos de implantação do sistema. Estas melhorias são
possíveis de serem avaliadas por meio de indicadores da qualidade do solo que demostram o real
estado em que o sistema se encontra. Dentre estes indicadores está presente a matéria orgânica do
solo que se configura como um elemento essencial, fonte de nutrientes e energia para a microbiota
do solo e fundamental para os processos de desenvolvimento dos sistemas agrícolas (DE-POLLI e
PIMENTEL, 2005). Portanto, estudos que demonstrem os benefícios e a efetividade da adoção de
manejo conservacionista do solo ao longo do tempo precisam ser realizados para obtenção de
maiores produtividades dos sistemas agrícolas.
Desta forma, o objetivo do trabalho foi avaliar a produção de fitomassa, acúmulo e
liberação de nutrientes, carbono da biomassa microbiana, respiração basal, quociente metabólico e
produtividade da soja em sistemas de produção com culturas de cobertura em sucessão a cultura da
soja em Latossolo Vermelho distrófico em Rondonópolis – MT.
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52
Material e Métodos
O experimento foi realizado durante a safra 2016/2017, na Estação Experimental do Câmpus
Universitário de Rondonópolis da Universidade Federal de Mato Grosso – UFMT (16º27'41.75"S
54º34'52.55"O, altitude de 292 m), sendo o quarto ano de cultivo. O solo da área foi classificado
como Latossolo Vermelho distrófico (EMBRAPA, 2006), com relevo plano, anteriormente ocupado
com vegetação nativa de Cerrado. O clima da localidade é tropical de altitude quente úmido,
conforme a classificação de Köppen é CwA (SOUZA et al., 2013).
Antes da instalação do experimento foi realizada a limpeza da área, seguida de aração e
gradagem, com retirada de raízes de forma manual. Em seguida, realizou-se amostragem de solo
para caracterização química e textural. Em 08/10/2013 foi realizada a calagem (4.000 kg ha-1) com
calcário filler (PRNT: 99,02%) e incorporado com grade aradora e grade niveladora.
O experimento foi realizado em delineamento de blocos casualizados, com nove sistemas de
produção de culturas semeadas em safrinha, com quatro repetições. Cada unidade experimental
apresentou dimensões de 7 m de largura x 9 m de comprimento, com um total de 63 m2 por parcela.
Em 02/10/2016, todos os sistemas de produção foram dessecados com uso de glyphosate
(1920 g i.a ha-1). No dia 16/10/2016 foi semeada a cultura da soja safra 2016/17, cultivar ANTA 82
RR com população de 29 sementes metro-1 e espaçamento entrelinhas de 0,45 m em todos os
sistemas de produção. A colheita da soja na safra 2016/17 foi realizada em 06/02/2017, e em
seguida, implantada as culturas em safrinha (Tabela 1).
A adubação utilizada na soja foi de 120 kg ha-1 de P2O5 e 22 kg ha-1 de N via monoamônio
fosfato no sulco de semeadura, e 100 kg ha-1 de K2O via cloreto de potássio, aplicados metade à
lanço em pré semeadura e o restante quando a soja estava em estádio fenológico V4. Nas culturas
anuais semeadas em safrinha (milho, V. unguiculata e girassol) as adubações seguiram
recomendações de Souza e Lobato (2004), enquanto que, nas culturas de cobertura não foram
utilizados fertilizantes.
Foram quantificadas a fitomassa seca, taxa de cobertura do solo e liberação de nutrientes
promovida pelas plantas de cobertura. As avaliações de fitomassa das plantas de cobertura foram
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realizadas imediatamente antes da dessecação de manejo em outubro de 2016, e repetidas aos 15,
30, 60, 90 e 120 dias após a dessecação de manejo (DAD) para semeadura da soja. A taxa de
cobertura do solo foi avaliada segundo metodologia proposta por Crusciol et al. (2005), com uso de
um quadrado de ferro com dimensões de 50 x 50 cm (0,25m2), com uma rede de barbantes
espaçados que formavam cem pontos, nos quais, se observou a presença ou ausência de cobertura
proporcionada pelos resíduos vegetais em cada uma das intersecções dos pontos de amostragens.
Em seguida, a fitomassa seca foi obtida a partir da coleta da parte aérea e resíduos das plantas
de cobertura, através de dois pontos de amostragem por parcela. Em seguida, os resíduos vegetais
foram submetidos à secagem em estufa com temperatura de 60 ºC, até massa constante, e
posteriormente, será realizada a limpeza manual dos resíduos sem uso de água, para obtenção da
fitomassa seca. A produtividade de grãos da soja foi avaliada por meio de coletas em 2 m2,
expressos em kg ha-1 (padronizadas em 13% umidade).
Esses resíduos foram triturados em moinho tipo Willey (malha de 2 mm), para determinação
das concentrações de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), enxofre
(S), boro (B), cobre (Cu), manganês (Mn) e zinco (Zn) seguindo metodologias propostas por
Nogueira et al. (2005). Para descrever a liberação de fitomassa e nutrientes ocorrida nas plantas de
cobertura, após sua dessecação, os dados coletados aos 0, 15, 30, 60, 90 e 120 DAD foram
ajustados a um modelo matemático exponencial decrescente, descrito por Wieder & Lang (1982): Q
= Qo exp(-kt), em que: Q = quantidade de nutriente existente no tempo t, em dias (kg ha-1); Qo =
fração de nutrientes potencialmente liberados (kg ha-1), e k = constante de liberação de nutrientes (g
g-1). Com o valor de k, calculou-se o tempo de meia-vida (T½ vida) da fitomassa e dos nutrientes
remanescentes, que expressa o tempo que levará para metade da massa seca se decompor e metade
dos nutrientes serem liberados, com uso da fórmula T½ vida = 0,693/k, proposta por Paul & Clark
(1989).
As amostras de solo de 0-10 cm coletadas em pleno florescimento da soja e após dessecação
das culturas de cobertura, foram analisadas em relação aos teores de C na biomassa microbiana do
solo (BMS), utilizando o método da fumigação-extração (BROOKES et al., 1985) com a relação
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solo extrator 1:2,5 segundo Tate et al. (1988) e fator de correção de 0,33 (SPARLING E WEST,
1988; BROOKES et al., 1985).
Para a determinação da respiração basal do solo (RBS), foi utilizado o método proposto por
Jenkinson e Powlson (1976), com o processo de incubação realizado em um frasco de vidro de 2
litros (hermeticamente fechado) para não haver entrada ou fuga de CO2 durante 24 horas. Após o
processo de incubação o frasco foi retirado, adicionado o indicador e realizada a titulação sob
agitação magnética com solução de ácido clorídrico. O quociente metabólico (qCO2) foi obtido pela
a razão entre a respiração basal e o C da BMS.
A análise dos dados qualitativos foi realizada através do teste Scott-knott a 5% de
probabilidade, com auxílio do software SISVAR 5.6 (FERREIRA, 2008). Já os dados quantitativos
foram ajustados em equações, com auxílio do software SIGMA PLOT 10.0.
Resultados e discussão
Houve diferença significativa no acúmulo e decomposição de fitomassa pelos sistemas de
produção de culturas de cobertura. A C. spectabilis destacou-se como cultura de cobertura na
produção de fitomassa, com aproximadamente 7.300 kg ha-1 de matéria seca no dia do manejo de
dessecação (Figura 1). Porém apresentou o maior índice de decomposição, por apresentar tempo de
meia-vida de 34 dias, valor inferior aos demais tratamentos, o que demonstra um menor índice de
persistência da fitomassa no solo.
A decomposição acentuada dos tecidos vegetais da C. spectabilis são reflexos de sua
constituição celular, que são tecidos compostos por menor relação C/N e moléculas lignocelulósicas
Já o comportamento do pousio PD, com o tempo de 94 dias, o mais elevado entre os sistemas, está
relacionado à sua composição estritamente por plantas espontâneas (Digitaria horizontalis,
Digitaria insularis, Porophyllum ruderale e Tridax procumbens), que possuem reduzida área foliar
e consequentemente elevada relação caule-folha, o que dificulta sua decomposição por apresentar
concentração de materiais lignificados.
Em estudos realizados por Rodrigues Torres et al. (2014) e Fabian (2009) no município de
Uberaba – MG, também apresentaram menores tempo de meia-vida para crotalária e feijão de
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porco. Tal comportamento é justificado pela capacidade das leguminosas em fixarem nitrogênio e
favorecerem a atividade microbiológica do solo, a qual proporciona maiores velocidades na
decomposição dos resíduos culturais.
Os sistemas de produção apresentaram diferença significativa no acúmulo de nutrientes no
momento da dessecação (Tabela 2), no qual a C. spectabilis e U. ruziziensis destacaram-se para
esses parâmetros, com exceção do K, Mg e Cu, em que o consórcio entre girassol + U. ruziziensis
se destacou para os dois primeiros e o milho + C. spectabilis para o Cu.
A C. spectabilis acumulou maiores nível de nitrogênio, enxofre, boro e zinco entre os
sistemas (Tabela 2). O expressivo acúmulo de nitrogênio frente aos demais sistemas é justificado
pela capacidade da cultura em efetuar fixação biológica, o que a torna uma fonte significativa de
nitrogênio para o sistema. Quanto ao acúmulo de enxofre e o boro pela C. spectabilis, estes
apresentam correlação com a síntese de bases nitrogenadas pelo fato de a cultura ter apresentado
maior acúmulo de nitrogênio, logo seria provável maior necessidade desses nutrientes para o
equilíbrio nas atividades metabólicas da planta. O boro estimula a absorção radicular de zinco,
principalmente pela sua atividade no desenvolvimento meristemático, dessa forma houve
incremento na absorção desse micronutriente. Perin et al. (2004), em estudos com adubação verde
na zona da mata mineira, destacam a importância da crotalária para inserção de N ao solo através de
sua capacidade de fixar o nitrogênio atmosférico.
Quanto a U. ruziziensis, os nutrientes mais acumulados por esse sistema foram o fósforo,
cálcio e magnésio. Isso foi possível pela elevada produção de fitomassa da cultura e seu sistema
radicular vigoroso, que promove a absorção sistêmica desses nutrientes ao longo do perfil do solo.
Segundo Taiz e Zeiger (2013), o fósforo compõe moléculas energéticas como o ATP e NAPH, além
de ser constituinte celular, o cálcio compõe a estrutura das paredes celulares como um agente
cimentante das pectinas e o magnésio está centralizado na composição da molécula de clorofila.
Como a U. ruziziensis é uma cultura que renova constantemente os tecidos vegetais a partir de sua
rebrota, há incremento no acúmulo desses nutrientes em sua fitomassa, fato esse observado pelo
comportamento desse sistema de produção.
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Estudo realizado por Pacheco et al. (2011) no acúmulo e liberação de nutrientes por culturas
de cobertura no Cerrado goiano, destacaram a U. ruziziensis como uma cultura capaz de acumular
significativa quantidade de nutrientes em sua fitomassa, principalmente após o reinício das chuvas
em setembro e outubro, e assim, disponibilizá-los após sua decomposição.
O maior acúmulo encontrado para o K no consórcio entre girassol + U. ruziziensis (Tabela
2) reforça a elevada capacidade de extração e acúmulo desse nutriente pelo girassol, e ainda
reduzida exportação para o enchimento de grãos, o que incrementa a ciclagem desse nutriente ao
sistema de produção. Esta elevada capacidade de exploração e extração do K do solo pelo girassol
também foi observada por Castro et al. (1997). Para o Cu (Figura 2 H), o comportamento
apresentado pelo consórcio entre milho + C. spectabilis é reflexo de características
morfofisiológicas intrínsecas a cultura, que demandam maior necessidade desse micronutriente.
Para a liberação dos nutrientes (Figuras 2 A, B, C, D, E, F, G, H, I e J), houve semelhança
entre os tempos de meia-vida do macronutrientes, com exceção do K e S que sofreram rápida
liberação pelos sistemas de produção. Quanto ao N, o maior tempo de meia-vida foi encontrado no
sistema pousio PD e o menor na C. spectabilis, o que demonstra a diferença na dinâmica de
liberação desse material. Essa diferença de liberação pelos sistemas é justificada pela discrepância
na concentração de moléculas lignocelulósicas desses materiais, já que sua liberação está
estritamente ligada a essa composição. O material que compreende o pousio PD são plantas
espontâneas que possuem elevada relação caule/folha, o que aumenta a recalcitrância dos tecidos
vegetais e dificulta sua decomposição. A C. spectabilis, por ser uma leguminosa, possui menor
relação C/N, o que facilita sua decomposição e liberação de N ao sistema de produção.
Silva & Menezes (2007), em um estudo realizado com culturas de cobertura como adubo
verde, constataram a significativa importância do uso da crotalária para inserção de N e sua
acentuada liberação ao solo a partir de sua decomposição, provavelmente pela sua baixa relação
C/N, que favorece sua mineralização e incorporou uma biomassa lábil.
Para o P, a C. spectabilis e o consórcio milho + C. spectabilis apresentaram os maiores
tempos de meia-vida, 71 dias, e o menor na U. ruziziensis, com 34 dias (Figura 2 B). A presença de
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57
P nos tecidos vegetais está presente em moléculas energéticas, composição de paredes celulares e
acompanhante de proteínas. Assim, sua dinâmica de liberação dá-se a partir do momento da ruptura
das paredes celulares no momento da dessecação e oscila com a intensidade dos índices
pluviométricos, que podem acelerar sua liberação com o incremento na intensidade das chuvas. A
liberação mais intensa pela U. ruziziensis, demonstrada pelo seu tempo de meia-vida, reflete a
presença de tecidos mais jovens, provenientes de sua rebrota, uma vez que estes apresentam menor
relação C/N, o que favorece a liberação de P ao solo.
O K apresentou o menor tempo de meia-vida dentre todos os macronutrientes, com média de
15 dias (Figura 2 C). Essa rápida liberação é dada pelo fato de o K não estar ligado a nenhum
componente estrutural das células vegetais e sua maior parcela se alocar nos vacúolos celulares, que
facilita a lixiviação do material dos tecidos vegetais para o solo (TAIZ & ZEIGER, 2013). Os
tratamentos que apresentaram os menores tempos de meia-vida foram a C. spectabilis e o P.
glaucum, com 7 e 9 dias respectivamente. Tal comportamento justificado pela relação baixa C/N
apresentada pela C. spectabilis, assim, houve intensificação de sua liberação. Já para o P. glaucum,
por ter entrado em estádio de senescência antes das demais culturas, houve redução no tempo de
liberação do K, mesmo com uma maior relação C/N, se comparado com a C. spectabilis.
O Ca e o Mg apresentaram comportamento semelhante em sua liberação, com média de 45 e
49 dias respectivamente (Figuras D e E). A correlação entre as dinâmicas de liberação desses
nutrientes ao solo é relacionada à função desempenhada por cada um deles, o Ca por estar
principalmente ligado a cimentação das paredes celulares e o Mg como átomo central da molécula
de clorofila. Inicialmente há uma liberação mais acentuada devido à parte desse material estar
presente nos vacúolos celulares, após essa etapa inicial, a presença desse material está em moléculas
de decomposição mais lenta, assim, auxilia no incremento do tempo de meia-vida do Ca e Mg nos
sistemas de produção. Em estudo com leguminosas perenes em consórcio no estado do Rio de
Janeiro, Espíndola et al. (2006) encontraram comportamento semelhante para a liberação de Ca e
Mg, no qual correlacionaram tal comportamento com a função da composição da fitomassa, relação
C/N, teores de compostos fenólicos e lignina.
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Quanto ao comportamento apresentado pelo S, pôde-se identificar rápida liberação ao solo,
com média de 24 dias entre os tratamentos (Figura 2 F). O S tem como funções a ativação
enzimática, constituinte de aminoácidos e proteínas, materiais que com a senescência da cultura e a
lise celular são de fácil liberação, como observado no trabalho.
Para os micronutrientes, a C. spectabilis apresentou os menores tempo de meia-vida, com
exceção do Cu, no qual o menor valor foi no consórcio milho + C. spectabilis (Figura 2 G, H, I e J).
Hansel e Oliveira (2016) em análise da importância dos micronutrientes para a cultura da soja
notaram que sua rápida liberação ao solo com a lise celular se dá por serem ativadores enzimáticos
e não estarem ligados a alguma estrutura específica.
A atividade dos microrganismos do solo foi influenciada pelas culturas de cobertura com
reflexos principalmente no carbono da biomassa microbiana (C-BM) e no quociente metabólico
(qCO2) (Tabela 3). O C-BM foi altamente influenciado pelo consórcio entre milho e crotalária,
seguido pelo milheto e U. ruziziensis cultivados solteiros. Por fim, o feijão caupi cultivado
anteriormente à cultura da soja foi o que promoveu os menores teores de C-BM.
Possivelmente há um efeito benéfico do consórcio de uma gramínea com leguminosa
devido ao incremento de diversidade de plantas no sistema, além da maior adição de fitomassa pela
cultura do milho. Esses fatores favorecem o incremento de resíduos em quantidade e qualidade para
os microrganismos refletindo em incrementos no C-BM.
Além disso, mesmo com o aumento no C-BM não houve condição estressante aos
microrganismos, pois a RB não foi influenciada pelos sistemas, mas o qCO2 foi muito baixo no
consórcio com milho + C. spectabilis. Já para o feijão caupi esse atributo foi bastante elevado,
indicando condições adversas à biomassa microbiana. Estes resultados demonstram que as
gramíneas quando consorciadas com leguminosas promovem a manutenção do C no sistema, ou
seja, em cultivo solteiro a microbiota do solo consome mais C para manter uma menor população
microbiana.
Ainda, elevados valores de qCO2 indicam, em longo prazo, perdas de C do solo
demonstrando condições estressantes para a microbiota em função da grande quantidade de energia
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para sua manutenção. Com a introdução de uma leguminosa no sistema, incorpora-se um resíduo de
melhor qualidade, que ativa a microbiota do solo e ocorre maior acúmulo de C, inicialmente na
biomassa microbiana e, posteriormente, como C orgânico do solo.
Houve diferença significativa na produtividade da soja na safra 16/17 (Tabela 4), o que
demonstra a importância das culturas de cobertura na ciclagem de nutrientes. Os tratamentos que
proporcionaram maior produtividade à cultura da soja foram a C. spectabilis, girassol + U.
ruziziensis, U. ruziziensis e milho + C. spectabilis. As médias de tempo de meia-vida para os
nutrientes nesses sistemas de produção foi de aproximadamente 60 dias, o que coincide com a
maior demanda exigida pela soja, que é próximo ao seu florescimento e consequentemente
incrementaram a produtividade da soja.
A contribuição da C. spectabilis no incremento de N ao solo por meio de fixação biológica,
a capacidade da U. ruziziensis em acumular nutrientes na fitomassa e explorar de forma sistêmica o
perfil do solo e os consórcios por aumentar a diversidade microbiológica e terem liberação
gradativa dos nutrientes em sincronia com a demanda da cultura sucessora são fatores significativos
para auxiliar na maior eficiência de produção de soja no Cerrado mato-grossense.
Conclusões
1. A C. spectabilis promove o maior acúmulo de fitomassa entre os sistemas de produção no
momento da dessecação de manejo em SPD no Cerrado;
2. A C. spectabilis e U. ruziziensis destacam-se no acúmulo de nutrientes, com exceção do K,
Mg e Cu, em que o girassol + U. ruziziensis se destacou para K e Mg e o milho + C.
spectabilis para o Cu;
3. O consórcio entre gramínea e leguminosa promove melhorias nos atributos químicos do solo
para o desenvolvimento da cultura em sucessão;
4. O consórcio milho + C. spectabilis promove os melhores resultados quanto os níveis
carbono da biomassa microbiana, enquanto, V. unguiculata apresentou os piores resultados
quanto aos níveis de carbono da biomassa microbiana e quociente metabólico.
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5. Os sistemas C. spectabilis, milho + C. spectabilis, girassol + U. ruziziensis e U. ruziziensis
incrementam a produtividade da soja em sucessão.
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WIEDER, R.K. & LANG, G.E. A critique of the anylitical methods used in examining
decomposition data obtained from litter bags. Ecology, Washington, v. 63, p. 1636-1642, 1982.
Tabela 1. Caracterização dos sistemas de produção com a semeadura da safrinha 2016 antes da
semeadura da soja safra 2016/2017.
PD- plantio direto com plantas espontâneas; PC- preparo convencional com uso de grade aradora + grade niveladora.
Sistemas Safrinha Safra
S1: Pousio em PD Soja ANTA 82 RR
S2: Pousio em PC Soja ANTA 82 RR
S3: Crotalaria spectabilis (30 kg ha-1) Soja ANTA 82 RR
S4: Milho (60.000 ptas ha-1) + C. spectabilis Soja ANTA 82 RR
S5: Pennisetum glaucum ADR 9050 (18 kg ha-1) Soja ANTA 82 RR
S6: Urochloa ruziziensis (15 kg ha-1 - VC - 60%) Soja ANTA 82 RR
S7: Girassol (55.000 ptas ha-1) + U. ruziziensis Soja ANTA 82 RR
S8: Vigna unguiculata (40 kg ha-1) Soja ANTA 82 RR
S9: Milho + U. ruziziensis Soja ANTA 82 RR
64
64
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Fito
ma
ssa
(kg
ha
-1)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Pousio PD: 2798,80exp(-0,0074t) R2:0,88** (T1/2: 94 dias)
C. spectabilis: 6856,57exp(-0,0202t) R2:0,94** (T1/2: 34 dias)
Milho + C. spectabilis: 6044,84exp(-0,0079t) R2:0,94** (T1/2: 88 dias)
P. glaucum: 5763,39exp(-0,0111t) R2:0,97** (T1/2: 62 dias)
U. ruziziensis: 6649,21exp(-0,0110t) R2:0,92** (T1/2: 63 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 5012,66exp(-0,0109t) R2:0,93** (T1/2: 63 dias)
V. unguiculata: 3120,61exp(-0,0119t) R2:0,92** (T1/2: 58 dias)
Milho + U. ruziziensis: 5996,51exp(-0,0084t) R2:0,98** (T1/2: 82 dias)
Figura 1. Decomposição e tempo de meia-vida de culturas de cobertura safra 16/17 em
Rondonópolis – MT
65
65
Tabela 2. Produção de fitomassa e teores de macro e micronutrientes por culturas anuais e de cobertura no momento da dessecação para a
semeadura da soja em sucessão na safra 2016/17(1).
Sistema de cultivo
Fitomassa (kg ha-1)
Nitrogênio (kg ha-1)
Fósforo (kg ha-1)
Potássio (kg ha-1)
Cálcio (kg ha-1)
Magnésio (kg ha-1)
Enxofre (kg ha-1)
Boro (g ha-1)
Cobre (g ha-1)
Manganês (kg ha-1)
Zinco (kg ha-1)
S1: Pousio PD 2.962 B 29,02 D 2,75 B 5,00 D 17,12 B 10,45 C 11,58 B 2,20 C 2,18 D 55,06 E 3,99 D
S3: C. spectabilis 7.370 A 165,17 A 7,89 A 70,53 A 42,82 A 22,33 B 26,39 A 23,72 A 5,56 B 98,82 C 13,95 A
S4: Milho+C. spectabilis
6.466 A 72,48 C 6,27 A 44,94 B 38,92 A 19,91 B
23,02 A 4,78 B 8,94 A 83,40 D 9,79 B
S5: P. glaucum 5.972 A 75,31 C 7,34 A 35,71 C 42,82 A 29,26 A 19,59 A 3,39 C 3,45 C 65,20 D 8,66 B
S6: U. ruziziensis 6.630 A 111,45 B 7,82 A 34,34 C 68,75 A 20,15 B 22,54 A 3,14 C 3,30 C 74,36 D 9,54 B
S7: Girassol+U. ruziziensis
5.394 A 105,77 B 5,88 A 74,81 A 30,69 A 19,15 B
20,55 A 4,16 B 3,22 C 148,59 A 6,91 C
S8: V. unguiculata 3.415 B 33,46 D 1,84 B 5,74 D 16,19 B 7,89 C 12,09 B 2,62 C 3,29 C 47,43 E 4,80 D
S9: Milho+U. ruziziensis
6.231 A 78,57 C 6,98 A 49,28 B 39,13 A 22,37 B
7,97 B 5,84 B 4,01 C 121,24 B 7,56 C
CV (%) (1)Médias seguidas pelas mesmas letras na coluna não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Pousio PD – Pousio plantio direto.
66
66
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Nitr
og
ên
io (
kg h
a-1
)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Pousio PD: 25,94exp(-0,0090t) R2:0,84** (T1/2: 77 dias)
Crotalaria spectabilis: 160,9exp(-0,0384t) R2:0,96** (T1/2: 18 dias)
Milho + C.spectabilis: 64,56exp(-0,0093t) R2:0,89** (T1/2: 74 dias)
Pennisetum glaucum: 67,65exp(-0,0146t) R2:0,91** (T1/2: 47 dias)
Urochloa ruziziensis: 105,62exp(-0,0256t) R2:0,89** (T1/2: 27 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 94,47exp(-0,0193t) R2:0,89** (T1/2: 36 dias)
Vigna unguiculata: 31,09exp(-0,0132t) R2:0,95** (T1/2: 52 dias)
Milho + U.ruziziensis: 73,67exp(-0,0137t) R2:0,97** (T1/2: 51 dias)
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Fósf
oro
(kg
ha
-1)
0
2
4
6
8
10
Pousio PD: 2,58exp(-0,0113t) R2:0,95** (T1/2: 61 dias)
C. spectabilis: 7,58exp(-0,0294t) R2:0,96** (T1/2: 71 dias)
Milho + C. spectabilis: 5,82exp(-0,0098t) R2:0,94** (T1/2: 71 dfias)
P. glaucum: 6,60exp(-0,0172t) R2:0,92** (T1/2: 40 dias)
U. ruziziensis: 8,27exp(-0,0203t) R2:0,95** (T1/2: 34 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 5,63exp(-0,0177t) R2:0,97** (T1/2: 39 dias)
V. unguiculata: 1,67exp(-0,0122t) R2:0,92** (T1/2: 57 dias)
Milho + U. ruziziensis: 6,98exp(-0,0143t) R2:0,98** (T1/2: 48 dias)
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Po
tássio
(kg
ha
-1)
0
20
40
60
80
Pousio PD: 4,65exp(-0,0274t) R2:0,92** (T1/2: 25 dias)
Crotalaria spectabilis: 70,45exp(-0,1017t) R2:0,99** (T1/2: 7 dias)
MIlho + C. spectabilis: 44,22exp(-0,0473) R2:0,95** (T1/2: 15 dias)
Pennisetum glaucum: 35,39exp(-0,0776t) R2:0,97** (T1/2: 9 dias)
Urochloa ruziziensis: 34,72exp(-0,0506t) R2:0,99** (T1/2: 14 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 75,41exp(-0,0564t) R2:0,99** (T1/2: 12 dias)
Vigna unguiculata: 5,39exp(-0,0247t) R2:0,95** (T1/2: 28 dias)
Milho + U. ruziziensis: 49,05exp(-0,0513t) R2:0,98** (T1/2: 13 dias)
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Cácio
(kg h
a-1
)
0
20
40
60
80
Pousio PD: 15,18exp(-0,0168t) R2:0,82** (T1/2: 41 dias)
C. spectabilis: 41,21exp(-0,0270t) R2:0,95** (T1/2: 26 dias)
Milho + C. spectabilis: 37,15exp(-0,0103t) R2:0,98** (T1/2: 67 dias)
P. glaucum: 42,35exp(-0,0137t) R2:0,98** (T1/2: 50 dias)
U. ruziziensis: 71,39exp(-0,0215t) R2:0,90** (T1/2: 32 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 27,04exp(-0,0143t) R2:0,87** (T1/2: 48 dias)
V. unguiculata: 15,68exp(-0,0246t) R2:0,93** (T1/2: 28 dias)
Milho + U. ruziziensis: 36,69exp(-0,0102t) R2:0,97** (T1/2: 68 dias)
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Ma
gn
ésio
(kg h
a-1
)
0
5
10
15
20
25
30
35
Pousio PD: 9,56exp(-0,0199t) R2:0,85** (T1/2: 35 dias)
C. spectabilis: 21,66exp(0,0256t) R2:0,98** (T1/2: 27 dias)
Milho + C. spectabilis: 18,95exp(-0,0100t) R2:0,98** (T1/2: 69 dias)
P. glaucum: 28,11exp(-0,0149t) R2:0,98** (T1/2: 46 dias)
U. ruziziensis: 20,49exp(-0,0124t) R2:0,93** (T1/2: 56 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 16,94exp(-0,0155t) R2:0,88** (T1/2: 45 dias)
V. unguiculata: 7,36exp(-0,0137t) R2:0,95** (T1/2: 51 dias)
Milho + U. ruziziensis: 20,66exp(-0,0103t) R2:0,95** (T1/2: 67 dias)
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
En
xo
fre
(kg
ha
-1)
0
5
10
15
20
25
30
Pousio PD: 11,44exp(-0,0705t) R2:0,90** (T1/2: 9 dias)
C. spectabilis: 26,19exp(-0,0754t) R2:0,97** (T1/2: 9 dias)
Milho + C. spectabilis: 22,11exp(-0,0553t) R2:0,81** (T1/2: 12 dias)
P. glaucum: 18,40exp(-0,0544t) R2:0,88** (T1/2: 13 dias)
U. ruziziensis: 24,19exp(-0,0307t) R2:0,88** (T1/2: 23 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 19,60exp(-0,0208t) R2:0,98** (T1/2: 33 dias)
V. unguiculata: 11,75exp(-0,0605t) R2:0,87** (T1/2: 11 dias)
Milho + U. ruziziensis: 7,60exp(-0,0087t) R2:0,98** (T1/2: 80 dias)
A B
C D
E F
67
67
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Bo
ro (
g h
a-1
)
0
5
10
15
20
25
Pousio PD: 1,95exp(-0,0204t) R2:0,85** (T1/2: 34 dias)
C. spectabilis: 23,65exp(-0,1085t) R2:0,99** (T1/2: 6 dias)
Milho + C. spectabilis: 4,42exp(-0,0184t) R2:0,95** (T1/2: 38 dias)
P. glaucum: 3,25exp(-0,0265t) R2:0,98** (T1/2: 26 dias)
U. ruziziensis: 3,31exp(-0,0218t) R2:0,93** (T1/2: 32 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 3,81exp(-0,0160t) R2:0,93** (T1/2: 43 dias)
V. unguiculata: 2,52exp(-0,0222t) R2:0,97** (T1/2: 31 dias)
Milho + U. ruziziensis: 5,54exp(-0,0384t) R2:0,92** (T1/2: 18 dias)
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Cob
re (
g h
a-1
)
0
2
4
6
8
10
Pousio PD: 2,11exp(-0,0157t) R2:0,84** (T1/2: 44 dias)
C. spectabilis: 5,21exp(-0,0218t) R2:0,94** (T1/2: 32 dias)
Milho + C. spectabilis: 7,87exp(-0,0312t) R2:0,94** (T1/2: 22 dias)
P. glaucum: 3,12exp(-0,0061t) R2:0,83** (T1/2: 114 dias)
U. ruziziensis: 3,45exp(-0,0154t) R2:0,94** (T1/2: 45 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 2,96exp(-0,0115t) R2:0,92** (T1/2: 60 dias)
V. unguiculata: 3,04exp(-0,0128t) R2:0,94** (T1/2: 54 dias)
Milho + U. ruziziensis: 3,92exp(-0,0104t) R2:0,98** (T1/2: 67 dias)
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Manganês (
g h
a-1
)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Pousio PD: 52,04exp(-0,0097t) R2:0,86** (T1/2: 71 dias)
C. spectabilis: 99,29exp(-0,0380t) R2:0,96** (T1/2: 18 dias)
Milho + C. spectabilis: 76,59exp(-0,0114t) R2:0,92** (T1/2: 61 dias)
P. glaucum: 61,52exp(-0,0121t) R2:0,96** (T1/2: 57 dias)
U. ruziziensis: 74,91exp(-0,0138t) R2:0,91** (T1/2: 50 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 137,38exp(-0,0188t) R2:0,87** (T1/2: 37 dias)
V. unguiculata: 44,38exp(-0,0140t) R2:0,95** (T1/2: 49 dias)
Milho + U. ruziziensis: 112,83exp(-0,0184t) R2:0,95** (T1/2: 38 dias)
Dias Após a Dessecação
0 20 40 60 80 100 120
Zin
co (
g h
a-1
)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Pousio PD: 3,83exp(-0,0083t) R2:0,93** (T1/2: 83 dias)
C. spectabilis: 13,55exp(-0,0258t) R2:0,98** (T1/2: 29 dias)
Milho + C. spectabilis: 9,31exp(-0,0094t) R2:0,97** (T1/2: 74 dias)
P. glaucum: 8,35exp(-0,0115t) R2:0,97** (T1/2: 60 dias)
U. ruziziensis: 9,85exp(-0,0141t) R2:0,94** (T1/2: 49 dias)
Girassol + U. ruziziensis: 6,29exp(-0,0118t) R2:0,91** (T1/2: 59 dias)
V. unguiculata: 4,52exp(-0,0149t) R2:0,96** (T1/2: 46 dias)
Milho + U. ruziziensis: 7,40exp(-0,0105t) R2:0,99** (T1/2: 66 dias)
Figura 2. Liberação de nitrogênio (A), fósforo (B), potássio (C), cálcio (D), magnésio (E), enxofre
(F), boro (G), cobre (H), manganês (I) e zinco (J) de culturas de cobertura safra 16/17 em
Rondonópolis – MT.
G H
I J
68
68
Tabela 3. Carbono na biomassa microbiana (C-BM), respiração basal (RB) e quociente metabólico
(qCO2) em sistema de produção de soja com culturas de cobertura na safrinha.
Tratamentos C-BM RB qCO2 mg C kg-1 de solo mg C-CO2 kg-1 de solo h-1 (mg C-CO2mg-1 C-BM h-1) x
10-3
Pousio PD 170,8 c 7,6 ns 47,8 b
Pousio convencional 227,6 c 7,1 33,3 b
Crotalaria spectabilis 171,2 c 5,7 36,6 b
Milho + C. spectabilis 421,4 a 6,8 16,3 b
Pennisetum glaucum 301,6 b 2,9 10,0 b
Urochloa ruziziensis 294,7 b 7,4 25,4 b
Girassol + U. ruziziensis 170,5 c 7,2 42,2 b
Vigna unguiculata 85,5 d 7,5 93,6 a
Milho + U. ruziziensis 210,2 c 8,8 44,2 b
Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste Scott-Knott a 5% de probabilidade.
Tabela 4. Produtividade de grãos de soja safra 16/17 cultivada em sucessão a culturas anuais e de
cobertura semeada em safrinha em Rondonópolis – MT.
Sistema de produção Produtividade (kg ha-1)
S1: Soja verão/ Pousio PD 2265,24 B
S2: Soja verão/ Pousio PC 1843,09 B
S3: Soja verão/ Crotalaria spectabilis 2871,56 A
S4: Soja verão/ Milho + C. spectabilis 2551,15 A
S5: Soja verão/ Pennisetum glaucum 2047,15 B
S6: Soja verão/ Urochloa ruziziensis 2609,25 A
S7: Soja verão/ Girassol + U. ruziziensis 2655,54 A
S8: Soja verão/ Vigna unguiculata 2280,28 B
S9: Soja verão/ Milho + U. ruziziensis 2380,47 B
CV (%) 13,71
Médias seguidas por letras iguais, na coluna, não diferem entre si, pelo teste de Scott-Knott, a 5% de probabilidade.
69
69
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A partir dos resultados obtidos no experimento ao longo destes três anos agrícolas,
foi possível observar que, de um modo geral, os sistemas que se destacam para a produção
de fitomassa, proteção do solo, ciclagem de nutrientes, melhoria dos atributos
microbiológicos do solo e aumento da produtividade da soja em SPD são a U. ruziziensis e
C. spectabilis em sistemas solteiro e consorciado com milho e o sistema girassol+U.
ruziziensis. Estes sistemas de safrinha são indicados aos produtores da região sul de Mato
Grosso, pois possuem elevada capacidade de produção de fitomassa e de cobertura do solo
na safrinha e entressafra e durante a safra o protegem das intempéries climáticas por meio da
redução erosão e escorrimento superficial. Por meio desta elevada produção de fitomassa,
observou-se um acentuado acúmulo de nutrientes que é devido à adaptabilidade dos
sistemas radiculares destas culturas em extrair os nutrientes do solo para acúmulo na parte
aérea. Dentre os nutrientes acumulados em maior quantidade por estas culturas durante a
safrinha destacaram-se o N, K, Ca, Mg e S. A diversificação dos sistemas com gramíneas e
leguminosas foi fundamental para favorecer a microbiota do solo, uma vez que a inserção de
materiais em quantidade, mas principalmente com qualidade, é a solução para a melhoria da
qualidade do solo. Aliada a melhora na disponibilidade de nutrientes, está a produtividade
da soja que foi influenciada ao longo das safras por mais sistemas de produção. Isto
demonstra a importância e efetividade da construção do SPD, pois mesmo nos primeiros
anos já apresenta resultados satisfatórios quanto às propriedades do solo e eficiência no uso
de nutrientes.
O presente estudo trouxe alternativas quanto ao uso de culturas de cobertura no
Cerrado mato-grossense, no entanto, ainda são necessários estudos de campo de longa
duração que demonstrem a evolução de sistemas de cultivo quanto ao potencial em proteção
do solo, produção de fitomassa e ciclagem de nutrientes que sejam viáveis ao produtor pela
redução com os custos de produção e aumento no rendimento de grãos e que demonstrem
70
70
suas potenciais melhorias na qualidade química e biológica no sistema solo-planta que
resulte em um balanço positivo destes fatores ao longo do tempo de adoção do plantio
direto.
6. DESCRIÇÃO DAS DIFICULDADES E MEDIDAS CORRETIVAS.
Durante a condução dos trabalhos o maior desafio foi as instabilidades climáticas, que resultou
em alterações nos prazos de semeadura e dificuldade no estabelecimento de plantas. Para minimizar
esses efeitos, foi realizado replantio das falhas de estande em tempo hábil. Conforme informado no
ultimo relatório parcial, nosso entrave estava está sendo o processamento das analises
microbiológicas e da matéria orgânica. Os dados de C da biomassa microbiana, respiração basal e
quociente metabólico foram realizadas logo após a coleta das amostras e ficaram consistentes e
foram mostrados nesse relatório. Todavia, os dados de N da biomassa microbiana e os estoques de
C e N das frações lábeis da matéria orgânica não ficaram consistentes. Estas análises foram todas e
repetidas e a inconsistência continuou. Acredita-se que o tempo de armazenamento das amostras foi
o fator determinante para isso, uma vez que o Laboratório que foram realizadas essas análises
estava indisponível após a coleta das amostras. Vamos repetir essas análises na atual safra, e se for
de interesse da Agrisus, enviaremos um relatório com esses resultados.
RONDONÓPOLIS, 01 DE DEZEMBRO DE 2017
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LEANDRO PEREIRA PACHECO
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ANEXO I: RELATÓRIO TÉCNICO-FINANCEIRO 2017
PROJETO: Sistemas de produção de soja com uso de plantas de cobertura na produção de fitomassa, ciclagem de nutrientes e dinâmica da matéria orgânica e microbiologia do solo em Mato Grosso.
NÚMERO DO PROJETO: PA 1604/15
COORDENADOR: Leandro Pereira Pacheco
DESPESAS R$
Material de Consumo 10.706,00
Material Permanente --
Serviços de Terceiros (Pessoa Jurídica) 5.319,12
Despesas com Hospedagem 140,30
Despesas de Alimentação 164,18
Despesas de Transporte 2.438,12
Despesas com Passagem Aérea (Nacional) --
Despesas com Passagem Aérea (Internacional) --
Despesas de Manutenção --
Aquisição de Publicações (Nacional) 895,40
Aquisição de Publicação (Internacional) --
Locação de Equipamentos --
Equipamentos (Nacional) --
Equipamentos (Internacional) --
Despesas com Importação --
Bolsa de Estudos --
Outros --
TOTAL 19.663,12