FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CÂMPUS DE BOTUCATU
DINÂMICA DO POTÁSSIO EM SISTEMA DE PRODUÇÃO DE SOJA EM ROTAÇÃO
COM AVEIA E MILHETO
JOSÉ SALVADOR SIMONETI FOLONI
Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP - Câmpus de Botucatu, para obtenção do título de Doutor em Agronomia - Área de Concentração em Agricultura.
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CÂMPUS DE BOTUCATU
DINÂMICA DO POTÁSSIO EM SISTEMA DE PRODUÇÃO DE SOJA EM ROTAÇÃO
COM AVEIA E MILHETO
JOSÉ SALVADOR SIMONETI FOLONI
Orientador: Prof. Dr. Ciro Antonio Rosolem
Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP - Câmpus de Botucatu, para obtenção do título de Doutor em Agronomia - Área de Concentração em Agricultura.
DEDICO
este trabalho aos meus mestres,
do trabalhador do campo ao professor universitário
e para aqueles que só conheci pela literatura
muito obrigado por tudo que aprendi sobre as coisas
da profissão agronômica.
OFEREÇO
este trabalho aos agricultores do Brasil
pelo exemplo de perseverança e criatividade
AGRADECIMENTOS
Aos meus queridos pais José Salvador Foloni e Maria Helena Simoneti Foloni,
pela referência de vida e apoio incondicional.
Aos meus queridos irmãos, cunhados e sobrinhos pela união que temos.
Ao meu orientador Prof. Dr. Ciro Antonio Rosolem pela amizade, ensinamentos, referência de profissionalismo e apoio nos muitos momentos de dificuldade.
À FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) pela bolsa
de doutorado concedida e apoio financeiro para realização deste trabalho.
À Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP pela infraestrutura de grande
qualidade, sem a qual não seria possível realizar este trabalho de pesquisa.
Ao PRONEX-CNPq, que financiou o projeto temático "Sistemas de Produção Agrícola em Regiões de Inverno Seco", coordenado pelo Prof. Ciro Antonio Rosolem,
que muito contribuiu melhorando a infraestrutura de trabalho do setor de Agricultura do Departamento de Produção Vegetal da FCA-UNESP.
À Engenheira Agrônoma Juliana Vanessa Erlo, pela amizade e excepcional contribuição na fase mais difícil deste trabalho (no nosso exaustivo dia-a-dia de amostragens de campo e análises laboratoriais).
Ao Doutorando Juliano Carlos Calonego, pela amizade, apoio nos momentos de dificuldade e colaboração de muita valia na realização deste trabalho.
Aos docentes do Departamento de Produção Vegetal - Agricultura (FCA-UNESP), pela amizade, ensinamentos, referência profissional e apoio na pós-graduação,
em especial aos professores Carlos Alexandre Costa Crusciol, Leandro Borges Lemos e Maurício Dutra Zanotto.
Ao Prof. Dr Silvio José Bicudo pela amizade e apoio na condução do campo experimental na qualidade de supervisor das Fazendas Experimentais da FCA -UNESP.
Ao Dr. Antonio Costa (IAPAR) pela amizade, ensinamentos e auxílio no estudo
estatístico e na elaboração do plano de pesquisa deste trabalho.
Aos amigos e amigas do curso de pós-graduação em Agricultura da FCA-UNESP, em especial aos doutorandos Gustavo Mateus Pavan e José Carlos Feltran,
pelo profissionalismo, ensinamentos e contribuição na realização deste e de outros trabalhos de pesquisa.
Aos amigos de república e de pós-graduação Marcelo Marques Lopes Müller e Carlos Henrique dos Santos, pelos ensinamentos e apoio na realização deste e de outros trabalhos de pesquisa.
Ao chefe de campo Milton Marques da Silva (Dep. Produção Vegetal-Agricultura, FCA-UNESP) pela amizade, ensinamentos sobre procedimentos de campo
e apoio nos trabalhos de pesquisa e na condução da área experimental.
Ao chefe do laboratório de relação solo-planta Dorival Pires de Arruda (Dep. Produção Vegetal-Agricultura, FCA-UNESP) pela amizade, apoio e ensinamentos nos
procedimentos de análise química deste trabalho.
Aos funcionários do Departamento de Produção Vegetal - Setor de Agricultura
Aos técnicos agrícolas Marcos José Gonçalves e Mario de Oliveira Munhoz da Fazenda Experimental Lageado (FCA-UNESP), pela colaboração na instalação e
condução da área experimental.
Aos tratoristas Aparecido Bessa Ramon, Acássio Tavares Filho e Manuel Lopes
SUMÁRIO
Página
LISTA DE TABELAS... vii
LISTA DE FIGURAS... viii
1. RESUMO... 1
2. SUMMARY... 4
3. INTRODUÇÃO... 6
4. REVISÃO DE LITERATURA... 9
4.1. Informações econômicas da cultura da soja e custo da adubação potássica... 9
4.2. Formas de potássio no solo e a nutrição da soja... 10
4.3. Sistemas de manejo do solo e a adubação potássica da soja... 15
4.4. Plantas de cobertura e a reciclagem de potássio... 19
5. MATERIAL E MÉTODOS... 23
5.1. Localização e características climáticas da área experimental... 23
5.2. Características do solo da área experimental... 26
5.3. Delineamento experimental... 27
5.4. Cultivo de milheto no primeiro ano agrícola (Safra 2000/2001)... 28
5.5. Cultivo de soja no primeiro ano agrícola (Safra 2000/2001)... 30
5.6. Cultivo de aveia preta após a colheita da soja (Inverno/2001)... 31
5.7. Cultivo de milheto no segundo ano agrícola (Safra 2001/2002)... 32
5.8. Cultivo de soja no segundo ano agrícola. (Safra 2001/2002)... 33
5.9. Cultivo de aveia preta, milheto e soja no terceiro ano agrícola (Safra 2002/2003)... 35
5.10. Coleta, preparo e análise química das amostras de solo... 37
5.11. Coleta, preparo e análise química das amostras de palha da superfície do solo... 38
5.12. Coleta, preparo e análise química das amostras de plantas e grãos de soja... 40
5.13. Diagnose foliar da soja no primeiro e no segundo ano agrícola... 41
5.14. Coleta, preparo e análise de raízes da soja... 42
5.16. Cálculo do balanço de potássio após a colheita da soja... 44
5.17. Estudo estatístico... 46
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO... 47
6.1. Potássio no solo... 47
6.1.1. Potássio trocável do solo no primeiro ano agrícola... 47
6.1.2. Potássio trocável do solo no segundo ano agrícola... 57
6.2. Potássio na palha da superfície do solo... 66
6.2.1. Massa da matéria seca, teor e acúmulo de K na palha da aveia preta e do milheto nas safras 2000/2001, 2001/2002 e 2002/2003... 66
6.2.2. Massa da matéria seca e acúmulo de K na palha da superfície do solo ao longo do cultivo da soja... 70
6.3. Potássio nas plantas de soja... 79
6.3.1. Massa da matéria seca e acúmulo de K na parte aérea da soja... 79
6.3.2. Produtividade e acúmulo de K nos grãos de soja... 88
6.3.3. Crescimento radicular da soja... 94
6.4. Distribuição de potássio no sistema solo-palha-planta... 100
6.5. Balanço de potássio após a colheita da soja... 108
7. CONCLUSÕES... 114
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 116
LISTA DE TABELAS
Tabela Página
1. Granulometria e densidade do solo da área experimental... 26
2. Resultados da análise química da área experimental (Agosto/2000)... 27
3. Resultados da análise química da área experimental (Agosto/2001)... 32
4. Teores de macronutrientes das folhas da soja na fase R2... 128
5. Teores de micronutrientes das folhas da soja na fase R2... 129
6. Análise de variância para o K trocável do solo no 1o ano agrícola... 130
7. Análise de variância para o K trocável do solo no 2o ano agrícola... 131
8. Análise de regressão para a matéria seca, teor e acúmulo de K na palha do milheto e da aveia preta... 132
9. Análise de regressão para a matéria seca e acúmulo de K na palha ao longo do cultivo da soja no 1o e no 2o anos agrícolas... 133
10. Análise de regressão para a matéria seca e acúmulo de K na parte aérea da soja no 1o e no 2o anos agrícolas... 134
11. Análise de regressão para a produtividade e acúmulo de K nos grãos da soja no 1o , 2o e 3o anos agrícolas... 135
12. Análise de regressão para a densidade do comprimento das raízes da soja coletadas nas linhas de semeadura... 136
13. Análise de regressão para a densidade do comprimento das raízes da soja coletadas nas entrelinhas de semeadura... 137
14. Análise de variância para a distribuição de K no sistema solo-palha-planta no 1o e no 2o anos agrícolas... 138
LISTA DE FIGURAS
Figura Página 1. Balanços hídricos mensais dos anos 2000, 2001 e 2002... 24 2. Quantidade de chuva e temperatura média mensal dos anos 2000, 2001 e
2002... 25 3. Potássio trocável do solo na camada de 0-5 cm de profundidade, no 1o ano
agrícola... 50 4. Potássio trocável do solo na camada de 5-10 cm de profundidade, no 1o
ano agrícola... 51 5. Potássio trocável do solo na camada de 10-20 cm de profundidade, no 1o
ano agrícola... 54 6. Potássio trocável do solo na camada de 20-40 cm de profundidade, no 1o
ano agrícola... 55 7. Potássio trocável do solo na camada de 40-60 cm de profundidade, no 1o
ano agrícola... 56 8. Potássio trocável do solo na camada de 0-5 cm de profundidade, no 2o ano
agrícola... 60 9. Potássio trocável do solo na camada de 5-10 cm de profundidade, no 2o
ano agrícola... 62 10. Potássio trocável do solo na camada de 10-20 cm de profundidade, no 2o
ano agrícola... 63 11. Potássio trocável do solo na camada de 20-40 cm de profundidade, no 2o
ano agrícola... 64 12. Potássio trocável do solo na camada de 40-60 cm de profundidade, no 2o
ano agrícola... 65 13. Massa da matéria seca, teor e acúmulo de K na palha do milheto e da
aveia preta... 69 14. Massa da matéria seca da palha da superfície do solo ao longo do cultivo
Figura Página 15. Acúmulo de K na palha da superfície do solo ao longo do cultivo da soja
no primeiro ano agrícola... 74 16. Massa da matéria seca da palha da superfície do solo ao longo do cultivo
da soja no segundo ano agrícola... 76 17. Acúmulo de K na palha da superfície do solo ao longo do cultivo da soja
no segundo ano agrícola... 77 18. Massa da matéria seca da parte aérea da soja ao longo do seu ciclo de
cultivo no primeiro ano agrícola... 81 19. Massa da matéria seca da parte aérea da soja ao longo do seu ciclo de
cultivo no segundo ano agrícola... 82 20. Acúmulo de K na parte aérea da soja ao longo do seu ciclo de cultivo no
primeiro ano agrícola... 84 21. Acúmulo de K na parte aérea da soja ao longo do seu ciclo de cultivo no
segundo ano agrícola... 87 22. Produtividade de grãos de soja nas safras 2000/2001, 2001/2002 e
2002/2003... 91 23. Acúmulo de K nos grãos de soja nas safras 2000/2001 e 2001/2002... 92 24. Densidade do comprimento radicular da soja nas profundidades de 0-5,
5-10 e 5-10-20 cm... 98 25. Densidade do comprimento radicular da soja nas profundidades de 20-40
e 40-60 cm... 99 26. Distribuição de K no sistema solo-palha-planta ao longo do primeiro ano
agrícola, considerando-se como fonte o K trocável do solo... 103 27. Distribuição de K no sistema solo-palha-planta ao longo do primeiro ano
agrícola, considerando-se como fonte o K trocável + K não-trocável do solo... 104 28. Distribuição de K no sistema solo-palha-planta ao longo do segundo ano
Figura Página 29. Distribuição de K no sistema solo-palha-planta ao longo do segundo ano
1. RESUMO
Objetivou-se com este trabalho avaliar a dinâmica do potássio no sistema solo-palha-planta, com a rotação das culturas milheto, soja e aveia preta conduzidas em semeadura direta, em função do manejo da adubação potássica ao longo de três anos agrícolas. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado da FCA/UNESP, em Botucatu-SP, nos anos agrícolas de 2000/2001, 2001/2002 e 2002/2003. O solo foi classificado como Latossolo vermelho distroférrico de textura média (770 g kg-1 de areia, 210 g kg-1 de argila e 20 g kg-1 de silte). A área vinha sendo cultivada com soja em semeadura direta por um ano agrícola antes da instalação do experimento. No primeiro ano de condução do experimento, o milheto (Pennisetum glaucum, var. BN-2) foi semeado em Setembro/2000, sobre a palha de aveia preta (Avena strigosa). A adubação nesta semeadura foi de 20 kg ha-1 de P2O5
da semeadura da soja (Glycine max L. Merrill, var. IAC-17), que foi semeada em Dezembro/2001, com 60 kg ha-1 de P2O5 . Em Abril/2001, fez-se a semeadura da aveia
preta sem o uso de fertilizantes. A aveia preta foi dessecada na semeadura do milheto (Setembro/2001), que por sua vez foi dessecado na semeadura da soja (Dezembro/2001). As adubações do milheto e da soja foram as mesmas utilizadas no ano anterior. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, num esquema fatorial 4 x 4 ( 0, 30, 60 e 90 Kg ha-1 de K2O aplicados na semeadura do milheto x 0, 30, 60, 90 Kg ha-1 de K2O
plantas de soja. As plantas de cobertura foram eficientes na reciclagem do K residual da adubação potássica do ano anterior. As quantidades de K da palha na semeadura da soja foram expressivas em termos de manejo da adubação potássica, e a mineralização do K desta fonte foi intensa ao longo do cultivo da soja. A maior produtividade de grãos de soja ocorreu com a adubação de 90 kg ha-1 de K2O, podendo ser aplicada em dose única na
semeadura da soja ou na do milheto, ou de modo parcelado. Adubações potássicas da ordem de 150 a 180 kg ha-1 de K2O aplicadas na sucessão milheto-soja proporcionaram
POTASSIUM DYNAMICS IN SOYBEAN PRODUCTION SYSTEM IN ROTATION WITH OAT AND PEARL MILLET. Botucatu, 2003, 141 p. Tese (Doutorado em Agronomia/Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista.
Author: José Salvador Simoneti Foloni Adviser: Ciro Antonio Rosolem
2. SUMMARY
The objective of this experiment was to study the potassium dynamics in no-tillage system, crop development and soybean yields, in different rates of potassic fertilization. The experiment was carried out in Fazenda Experimental Lageado in FCA/Unesp, in São Paulo state, Brazil, for 3 years. The soil was classified like Latossolo red distroférrico with medium texture (770 g kg-1 of sand, 210 g kg-1 of clay and 20 g kg-1 of silt ). The area had been cropped to soybean in no-tillage for one year before the experiment. In the first year, Pearl millet (Pennisetum glaucum, var. BN-2) was planted in September, over black oat (Avena strigosa) straw, receiving 20 kg ha-1 of P2O5 (Simple super phosphate) and 15 kg
ha-1 of N (Calcium Nitrate). earl millet was desiccated at the same time that soybean (Glycine max L. Merrill, var. IAC-17) was planted, in December/2001, using 60 kg ha-1 of P2O5. In Abril/2001, black oat was planted without fertilizers. Black oat was desiccated at
the same time that Pearl millet was planted (September/2001), and was desiccated at the next soybean planting (December/2001). Pearl millet and soybean fertilizations were the same as those used in the previous year. The experiment was carried out in a 4 x 4 factorial design with randomized complete blocks (0, 30, 60 and 90 Kg ha-1 of K2O applied at Pearl
millet planting x 0, 30, 60, 90 Kgha-1 of K2O applied to soybean), with four replications.
50, 75 and 100 days after soybean emergence (DAE), in both years. Soil samples were taken at the same times as straw samplings, in the layers 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm deep, in both years. Soybean shoots were collected at 25, 50, 75 and 100 DAE, in both years. Roots were sampled at 50 DAE, in the same depths as soil was sampled. At harvest yields were determined, as well as dry matter production and K contents in the straw, in soybean shoots and grains. Exchangeable and non-exchangeable K in soil were analyzed in the soil profile, in both years. Soybean root length density was determined in the soil profile.
A critical period for K leaching in the soil was determined at the end of soybean cycle. After soybean was harvested, K contents in the soil profile were increased due to K liberated from the decaying straw. The cover crops pearl millet and black oat were efficient in recycling residual K. The amounts of K in the straw at the time soybean was planted were significant and should be considered in K fertilizer management in the system. Besides this initial contribution, K mineralization during soybean growth was high. The highest soybean grain yields were observed when 90 kg ha-1 of K2O were applied
irrespective of application time. When K fertilization was made earlier and applied to pearl millet, the soybean root system was shallower. The system dependence on fertilizer K is intensified when the soil non-exchangeable K is not considered as a K source. Potassium equilibrium in the no-till production system including pearl millet, black oat and soybean is more dependent on the nutrient present in the straw than that present in soil as non-exchangeable. Non-exchangeable K is more important than fertilizer K when considering 2 years of exhaustion through grains and/or leaching.
______________________________
3. INTRODUÇÃO
A sojicultura constitui uma das principais atividades da economia brasileira, e está em plena expansão no país desde a década de setenta. Os altos padrões tecnológicos utilizados no cultivo desta leguminosa são apontados como um dos motivos do seu sucesso econômico. Em contrapartida, o consumo de insumos na cultura da soja é expressivo, e os fertilizantes são componentes de destaque no seu custo de produção.
Nos manuais de adubação geralmente se recomenda o parcelamento das doses de fertilizante potássico para minimizar perdas por lixiviação e para evitar o efeito salino do adubo sobre as sementes no sulco de semeadura. Uma forma de reduzir os problemas da adubação potássica seria por meio da aplicação do fertilizante na semeadura das plantas de cobertura do solo, as quais, ao serem manejadas, poderiam disponibilizar à cultura subseqüente o K acumulado na fitomassa.
Em regiões agrícolas como as do Brasil-Central, onde a distribuição de chuvas é irregular ao longo do ano ("inverno seco"), as plantas de cobertura são consideradas de grande importância no cultivo de entressafra para viabilizar o sistema de semeadura direta. Por sua vez, a palha deixada na superfície do solo pode constituir um reservatório expressivo de K. Além disso, o K contido no tecido vegetal pode ser intensamente disponibilizado após o manejo das plantas, pois este nutriente permanece quase que totalmente na forma iônica dentro das células vegetais.
O uso de adubo potássico na semeadura da espécie de cobertura também pode aumentar a produção de material vegetal, e por conseqüência incrementar os teores de matéria orgânica das camadas mais superficiais do solo, proporcionando maior capacidade de adsorção de K. Por outro lado, as plantas de cobertura podem reciclar o K residual da adubação potássica da cultura granífera, assim como podem extrair K de formas menos disponíveis do solo.
de espécies vegetais, o que pode alterar consideravelmente a resposta das culturas à adubação potássica. Além do mais, o K trocável e o não-trocável de camadas mais profundas do solo podem incrementar os teores de K "disponível" das camadas mais superficiais, devido à reciclagem do nutriente pelas plantas.
Por sua vez, a cultura da soja tem na adubação potássica um instrumento importante de manejo, pois além de influenciar a produtividade e a qualidade dos grãos, as quantidades de K absorvidas por esta leguminosa são expressivas ao longo da sua fase vegetativa, e a exportação de K via colheita de grãos é considerável, podendo levar as reservas de K do solo à exaustão no decorrer dos anos de cultivo.
Sendo assim, o estudo da dinâmica do K no sistema de semeadura direta, no que diz respeito à reciclagem, à lixiviação, à imobilização, à mineralização e à disponibilização do K não-trocável do solo, pode subsidiar discussões sobre a eficiência da adubação potássica em cultivos sem preparo do solo. No que se refere a cultura da soja, este estudo também mostra-se pertinente, pois esta espécie é relativamente exigente em K, e tem nos fertilizantes um componente expressivo do seu custo de produção.
4. REVISÃO DE LITERATURA
4.1. Informações econômicas da cultura da soja e custo da adubação potássica
A importância econômica da soja no Brasil é bastante significativa, sendo cultivados aproximadamente 18 milhões de hectares na safra 2002/2003, com uma produção em torno de 50 milhões de toneladas de grãos, e uma produtividade média de 2.780 kg ha-1 (CONAB, 2003). De maneira geral, a sojicultura é praticada com grande aplicação de tecnologia, e o consumo de insumos nesta cultura é bastante expressivo. Nos custos de produção apresentados no SOJA-AGRIANUAL (2003), dependendo da região, os adubos comprometem de 30% a 50% do valor gasto com insumos na produção de soja.
variam em torno de 0,8 a 3,0 mmolc dm-3, recomenda-se uma adubação potássica de 50 kg
ha-1 de K2O. Segundo dados do SOJA-AGRIANUAL (2003), o custo médio da tonelada de
cloreto de potássio (KCl) foi de R$ 747,53 no ano de 2002 (desconsiderando-se o valor do transporte do adubo).
Partindo do princípio que o KCl é a fonte de K utilizada em praticamente toda a área cultivada com soja no Brasil, e com base nas recomendações de Raij et al. (1996), estima-se que se gastou, por hectare, com adubação potássica na cultura da soja, no ano de 2002, aproximadamente R$ 65,00 ha-1 ano-1. Sendo assim, para 18 milhões de hectares cultivados com soja no Brasil, na safra 2002/2003, é possível estimar que os sojicultores gastaram em torno de 1,17 bilhões de reais com cloreto de potássio.
Por outro lado, a produção de soja na safra 2002/2003 respondeu por uma receita cambial direta para o Brasil de mais de 7,0 bilhões de dólares anuais (superior a 11% do total das receitas cambiais brasileiras), e cinco vezes este valor foram gerados, considerando-se os benefícios que esta leguminosa trouxe ao país ao longo da sua extensa cadeia produtiva no decorrer de 2003 (EMBRAPA, 2003).
4.2. Formas de potássio no solo e a nutrição da soja
do solo e/ou dos fertilizantes, enquanto que grande parte do N requerido pela soja é oriundo de associações simbióticas com bactérias que fixam N2 atmosférico.
O K é um nutriente mineral que não possui função estrutural no metabolismo das plantas. Por outro lado, é o cátion mais abundante no citoplasma, contribuindo sobremaneira para a manutenção do potencial osmótico das células e tecidos, atuando como ativador enzimático e como neutralizador de macromoléculas aniônicas (Marschner, 1995).
A deficiência de K na soja causa o amarelecimento dos bordos foliares, baixo índice de pegamento de vagens, presença de sementes chochas em vagens normais e retenção de folhas, permanecendo as plantas com hastes verdes e vagens secas, mostrando senescência anormal (Mascarenhas et al., 1988a). Também há relatos da ocorrência de abertura de vagens antes da maturação dos grãos com total perda da produção (Mascarenhas et al., 1990), necrose dos tecidos foliares (Meurer et al., 1981), má formação de nódulos, e menor teor de óleo nas sementes (Mascarenhas et al., 1988b).
O acúmulo de nutrientes pela soja foi descrito por Bataglia & Mascarenhas (1977), que verificaram que a maior exigência nutricional desta leguminosa ocorreu na fase de crescimento vegetativo, e a máxima taxa de absorção de K foi verificada aos trinta dias que antecedem o florescimento. Neste estádio do crescimento vegetativo da soja, a taxa diária de absorção de K foi da ordem de 1,21 kg ha-1 dia-1, e para uma produção de 1.000 kg de grãos estima-se uma exigência de 27,7 kg de K2O, sendo 60% destes exportados via
colheita.
De acordo com Borkert (1986), a soja extrai, em média, 16,5 kg de K por tonelada de grãos produzidos. Mascarenhas et al. (1983) também observaram quantidades consideráveis de K exportado via grãos, com variações significativas entre 13 cultivares de soja avaliados, de 13,0 a 19,5 kg de K por tonelada de grãos produzidos. Diferenças entre cultivares de soja, no que diz respeito à absorção de K, também foram constatadas nos trabalhos de Rossetto et al. (1995), Fernandes et al. (1993) e Sacramento & Rosolem (1997).
Rosolem et al. (1996) argumentam que as divisões entre as formas de K do solo são arbitrárias, e deveriam corresponder às diferenças quanto à biodisponibilidade deste nutriente às plantas. Contudo, de acordo com os relatos de Ricci et al. (1989), que avaliaram solos de diferentes unidades de classificação brasileiras, com diferentes granulometrias, somente a avaliação conjunta de todas as formas de K do solo poderá informar a capacidade de suprimento deste nutriente às culturas a curto, médio e longo prazo.
No entanto, em solos altamente intemperizados, como é o caso de vastas regiões tropicais do Brasil, o K trocável do solo pode constituir a reserva mais importante disponível às plantas (Mielniczuk, 1977; Raij, 1991). Em contrapartida, demonstrou-se que o K não-trocável do solo é absorvido em quantidades consideráveis por várias espécies vegetais, em diversos tipos de solos brasileiros (Oliveira et al., 1971; Mielniczuk & Selbach,1979; Nachtigall & Vahl, 1991; Silva et al.,1995).
Raij (1991) ainda argumenta que na maioria dos trabalhos experimentais consideram-se apenas os teores de K trocável e de K não-trocável do solo da camada arável (até 20 cm de profundidade), o que em muitos casos subestima-se o potencial dessas fontes, pois, a tendência é que nas camadas mais profundas do solo as fontes de K sejam mais abundantes em função do intemperismo. No trabalho de Raij & Quaggio (1984), constatou-se que os teores de K não-trocável do horizonte B de alguns solos foram maiores do que os da camada arável.
manuais de adubação a recomendação de doses de adubo potássico para as culturas é fundamentada principalmente nos teores de K trocável do solo da camada arável.
Com relação à resposta da soja à adubação potássica, apesar de ser uma espécie relativamente exigente em K, Rosolem (1982) relata que em grande parte dos experimentos realizados, mesmo em solos com baixos teores deste nutriente, não foram observadas respostas significativas desta leguminosa à aplicação de K. Muzilli (1982) comenta que a soja destaca-se como uma espécie relativamente eficiente na absorção de nutrientes do solo. Existe também a possibilidade da soja nutrir-se do K não-trocável do solo, como foi demonstrado nos trabalhos de Mascarenhas et al. (1981), Rosolem & Nakagawa (1985), Rosolem et al. (1988), Fernandes et al. (1993), Rosolem et al. (1993) e Rosolem et al. (1996).
4.3. Sistemas de manejo do solo e a adubação potássica da soja
A expansão da área para produção de grãos com semeadura direta no Brasil tem sido expressiva, sendo cultivados na safra 1997/1998 em torno de 10 milhões de hectares, representando quase 25% da área explorada com cereais no país (Sá, 1998). De acordo com os dados da Federação Brasileira de Plantio Direto na Palha (FEBRAPDP, 2001; citados pela EMBRAPA, 2003), no ano agrícola 1998/1999, a área cultivada no sistema de semeadura direta no Brasil foi da ordem de 13,4 milhões de hectares. Estima-se que a expansão do sistema de semeadura direta na safra de 2002/2003 tenha alcançado 17 milhões de hectares no território brasileiro.
Os sistemas de manejo conservacionistas envolvem aspectos de preparo do solo, rotação de culturas, manejo de culturas, de resíduos vegetais e manejo da fertilidade do solo. Entre os manejos de solo praticados no Brasil, o sistema de semeadura direta destaca-se como o mais condestaca-servacionista, por minimizar a mobilização e o fracionamento de agregados do solo, e por manter os resíduos vegetais na superfície do solo (Kochhnann et al., 1999).
transformação da matéria orgânica e de seus efeitos nas propriedades do solo e na reciclagem de nutrientes.
Segundo Oliveira et al. (1996), uma das características do preparo convencional do solo é a uniformidade relativamente maior com que os nutrientes minerais e a matéria orgânica são distribuídos na camada arável. Silveira & Stone (2001) verificaram que o sistema de preparo do solo com arado de discos propiciou maiores concentrações de K nas camadas entre 10 a 30 cm de profundidade, quando comparado aos sistemas de preparo que mobilizaram menos o solo. Em contrapartida, Kochhnann et al. (1999) relatam que o uso continuado do sistema de semeadura direta provoca a formação de gradientes de concentração de nutrientes ao longo do perfil do solo, em virtude da aplicação superficial de corretivos e fertilizantes, da ausência de mobilização da camada arável e da manutenção dos restos culturais na superfície do solo.
A influência do sistema de preparo nas propriedades químicas do solo foi estudada por Muzilli (1982), por Sidiras & Pavan (1985) e por Santos & Tomm (1996), que constataram que nas áreas manejadas com semeadura direta houve maiores concentrações de K trocável e de matéria orgânica nas camadas mais superficiais do solo. Por outro lado, a presença de resíduos vegetais na superfície e a ausência de mobilização do solo, no decorrer dos anos, podem proporcionar melhor estruturação do solo e maior taxa de infiltração de água, e conseqüentemente, a lixiviação de nutrientes pode ser intensificada em áreas manejadas com semeadura direta (Rosolem, 1997).
teores de K trocável do solo quando as amostragens foram realizadas após períodos de alta intensidade de chuva, e essas alterações foram muito mais intensas nas áreas manejadas nos sistemas de semeadura direta e cultivo mínimo.
A capacidade de troca catiônica (CTC) dos solos, que varia em função do teor de matéria orgânica, do tipo e quantidade de argila e do pH do solo, é a principal componente que determina a relação K trocável : K da solução do solo, e para uma mesma quantidade de K total do solo, haverá menos K na solução em solos com alta CTC, o que refletirá em menores perdas de K por lixiviação, menor retirada desnecessária de K pelas plantas e maior capacidade de armazenamento de K no solo (Mielniczuk, 1982).
Bayer & Mielniczuk (1997) verificaram, no transcorrer de cinco anos de cultivo, que devido à adoção de sistemas de manejo sem o revolvimento do solo e com alta adição de resíduos orgânicos, houve incrementos nos teores de carbono orgânico e na CTC do solo, com reflexos na maior retenção de cátions.
As perdas de K por lixiviação também podem ser reduzidas em função do método de aplicação dos fertilizantes potássicos. Sanzonowic & Mielniczuk (1985) constataram que a aplicação de doses de K a lanço proporcionou maiores concentrações do nutriente nas camadas mais superficiais do solo, em comparação aos tratamentos em que a aplicação do adubo potássico foi feita no sulco de semeadura. Além disso, o modo de aplicação de K, a lanço ou no sulco de semeadura, não alterou a resposta da soja ao uso do fertilizante, ou seja, não houve prejuízos e nem incrementos de produção, como constataram Rosolem et al. (1979), Borkert et al. (1997a), Borkert et al. (1997b) e Borkert et al. (1997c).
a aplicação de várias doses de adubo potássico a lanço na semeadura da soja e aos 30 dias após a emergência das plantas não diferiram quanto à produtividade de grãos, nem mesmo quando a dose do adubo potássico foi parcelada (50% na semeadura + 50% aos 30 dias após a semeadura da soja).
Rosolem (1997) argumenta que o manejo adequado da adubação potássica, no que diz respeito às quantidades de adubo a serem ministradas, pode reduzir perdas, o que é importante do ponto de vista econômico e ambiental, porém, se a aplicação de K for subestimada, pode haver esgotamento das reservas de K do solo.
Souza et al. (1979) constataram que houve uma tendência à exaustão do K trocável do solo, em função de cultivos sucessivos com aplicações de doses relativamente baixas de adubo potássico. Rosolem & Nakagawa (1985) notaram um acentuado decréscimo nos teores de K trocável do solo no transcorrer de sucessivos anos de cultivo de soja, e constataram ser necessário a utilização de, no mínimo, 80 kg ha-1 de K2O por ano de cultivo
para manter o teor de K trocável do solo estável.
Em experimentos de longa duração com adubação potássica na cultura da soja, Borkert et al. (1997a), Borkert et al. (1997b) e Borkert et al. (1997c) também observaram que houve redução nos teores de K trocável de diferentes tipos de solo ao longo de dez anos de cultivo de soja, e constataram ser necessárias adubações potássicas relativamente altas para evitar o esgotamento das reservas de K do solo, com doses de 80 a 150 kg ha-1 de K2O
aplicadas anualmente, dependendo do tipo de solo, para evitar o decréscimo na produção a longo prazo.
anuais de 120 kg ha-1 de K2O durante cinco anos, elevou os teores de K trocável do solo de
0,4 mmolc dm-3 para 1,0 mmolc dm-3, com produtividades médias de 3.045 kg ha-1 de grãos
de soja.
A capacidade da soja em aproveitar a adubação potássica residual de safras anteriores no sistema de rotação de culturas foi estudada por Mascarenhas et al. (1994) ao longo de anos de cultivo, e foi observado que aplicações anuais de até 150 kg ha-1 de K2O
não diferiram, em termos de produção de grãos, do tratamento testemunha (sem adição de K na semeadura da soja).
Lantmann et al. (1996), estudaram o manejo da adubação potássica na sucessão trigo-soja em semeadura direta, e observaram que a partir do quarto ano de rotação, a soja apresentou resposta ao resíduo da adubação potássica do trigo cultivado no inverno. Gatiboni et al. (1999) observaram que não houve diferença na produtividade de grãos de soja quando o adubo potássico foi parcelado na semeadura da cultura antecedente e na semeadura da soja, se comparado ao tratamento em que o K foi aplicado totalmente na semeadura da soja.
4.4. Plantas de cobertura e a reciclagem de potássio
elevado teor deste nutriente na sua parte aérea, além de possuir sistema radicular profundo, permitindo trazer o K contido em camadas mais profundas do solo.
Sanzonowic & Mielniczuk (1985) estudaram a influência da cobertura do solo com milheto no balanço de K trocável do solo, na presença e na ausência de adubação potássica, e constataram que o milheto reduziu em até 40% os teores de K trocável do solo nas parcelas que não receberam adubo, e em até 27% nas áreas adubadas.
Simonete et al. (1995) avaliaram o efeito da aplicação de K no cultivo da planta de cobertura (azevém), e constataram que não houve resposta em termos de produção de matéria seca. Contudo, estes autores observaram que o acúmulo de K na parte aérea do azevém aumentou significativamente em função da adubação potássica, e a resposta foi linear ao aumento das doses de K. Neste trabalho, em média, 69% do K adicionado via adubação foram acumulados na parte aérea do azevém, independentemente da dose de adubo utilizada. Verificou-se também que o azevém tem capacidade de extrair o K do solo oriundo de formas inicialmente não-trocáveis.
O tempo de decomposição biológica de um determinado resíduo vegetal é definido pela constituição química do tecido e pelas condições ambientais (Siqueira & Franco, 1988). A taxa de decomposição da palha de aveia preta, por exemplo, foi determinada por Blum et al. (1995), que constataram ser necessários 14 meses para que 85% da matéria seca acumulada pelas plantas (até o florescimento) fossem decompostos, sob condição de semeadura direta.
porém, o K é exceção, pois este nutriente é totalmente liberado mesmo sem haver decomposição completa do tecido vegetal (Mielniczuk, 1998; citado por Fiorin, 1999).
No trabalho de Cottica et al. (1999), constatou-se que 47% da matéria seca produzida pela aveia preta persistiram na superfície do solo após 53 dias do manejo das plantas, contudo, 92% do K acumulado inicialmente na parte aérea da aveia preta foram mineralizados neste estádio de decomposição dos resíduos vegetais. Em outro trabalho realizado por Marcon et al. (1999), avaliou-se a persistência dos resíduos vegetais produzidos pelo nabo forrageiro em semeadura direta, e constatou-se que passados 53 dias do manejo das plantas, 78% da matéria seca da palha foram decompostos e 99% do K contido na parte aérea do nabo forrageiro foram mineralizados.
De acordo com Marschner (1995), o K apresenta alta mobilidade na planta em qualquer nível de concentração, seja dentro da célula, no tecido vegetal, no xilema ou no floema. Além disso, o K não é metabolizado na planta e forma ligações com moléculas orgânicas de fácil reversibilidade, e é o íon mais abundante nas células vegetais.
A extração relativamente fácil de K do tecido vegetal foi descrita por Moraes & Arens (1969), que constataram que este nutriente sofreu lixiviação considerável das folhas de plantas cultivadas por meio de imersão em água destilada, mostrando que este fenômeno pode ocorrer em condições de campo devido à ação da água do orvalho ou das chuvas. Dessa forma, a palha das plantas de cobertura pode constituir uma fonte considerável de K, com elevada taxa de disponibilização do nutriente para a cultura subseqüente.
Rosolem et al. (2003) submeteram restos vegetais de aveia preta, milheto, sorgo, crotalária juncea, braquiária e triticale à simulação de chuva, e observaram concentrações de K consideráveis na água percolada, com valores que variaram de 7 a 24 kg ha-1 de K lixiviado de uma cobertura equivalente a 8 t ha-1 de matéria seca de palha, com lâminas acumuladas da ordem de 70 mm, sem que houvesse decomposição do material vegetal.
5. MATERIAL E MÉTODOS
5.1. Localização e características climáticas da área experimental
O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado da FCA/Unesp, em Botucatu-SP, nos anos agrícolas de 2000/2001, 2001/2002 e 2002/2003. A localização geográfica desta área está definida pelas seguintes coordenadas: latitude 22°51'S, longitude 48°26' WGrw e altitude de 786m.
O clima de Botucatu-SP, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cwb, que significa clima mesotérmico com inverno seco. A estação seca da região é bem definida e ocorre entre os meses de maio a setembro.
-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160
Jan Fe v Mar Abr Mai Jun Jul Ago Se t Out Nov Dez
mm
DEF(-1) EXC
-50 0 50 100 150 200 250
Jan Fe v Mar Abr Mai Jun Jul Ago Se t Out Nov Dez
mm DEF(-1) EXC
-100 -50 0 50 100 150 200
Jan Fe v Mar Abr Mai Jun Jul Ago Se t Out Nov Dez
mm DEF(-1) EXC
(A)
(B)
(C)
Figura 1. Balanços hídricos mensais dos anos 2000 (A), 2001 (B) e 2002 (C) da
0 50 100 150 200 250 300 350
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Ch u v a ( m m ) 0 5 10 15 20 25 30 Te m p e ra tu r a ( o C ) chuva
te m per atura m édia 0 50 100 150 200 250 300 350
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Ch u v a ( m m ) 0 5 10 15 20 25 30 T e m p e rat u r a ( o C ) chuva
te m per atura m édia 0 50 100 150 200 250 300 350
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Ch u v a ( m m ) 0 5 10 15 20 25 30 Te m p e ra tu ra ( oC) chuva
te m per atura m édia
(A)
(B)
(C)
Figura 2. Quantidade de chuva e temperatura média mensal dos anos
5.2. Características do solo da área experimental
O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Vermelho distroférrico de textura média (Carvalho et al., 1983; EMBRAPA, 1999), com relevo suave ondulado e com boa drenagem.
A área vinha sendo cultivada com soja no verão e aveia preta no inverno, em semeadura direta, por um ano agrícola (Safra 1999/2000), antes da instalação do experimento.
Em Agosto/2000, após a dessecação química da aveia preta e antes da demarcação das parcelas experimentais, foram abertas 12 trincheiras em locais representativos, escolhidos de maneira aleatória, para amostragem de solo nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm. Foram determinadas a granulometria das amostras, e a densidade do solo pelo método do anel volumétrico, conforme metodologias da EMBRAPA (1997). Também foram feitas análises químicas do solo (Raij et al., 1983). Os resultados destas determinações estão apresentados nas tabelas 1 e 2.
Tabela 1. Granulometria e densidade do solo da área experimental de amostras
coletadas por ocasião da instalação do experimento (Agosto/2000).
Profundidade Argila Silte Areia Densidade do solo
(cm) ---g kg-1--- g cm-3
0-5 210 20 770 1,39
5-10 220 10 770 1,49
10-20 220 10 770 1,45
20-40 250 20 730 1,52
40-60 310 20 670 -
Tabela 2. Resultados da análise química do solo da área experimental, de amostras coletadas por ocasião da instalação do experimento (Agosto/2000).
Profundidade pH CaCl2 M.O. Presina H+Al K Ca Mg SB CTC V
(cm) g dm-3 mg dm-3 ---mmol
c dm-3--- (%)
0-5 5,2 21,0 18,4 27,3 2,7 21,0 13,0 36,7 64 57,3
5-10 5,2 18,1 16,2 28,2 0,7 17,0 11,0 28,7 56,9 50,4
10-20 4,6 18,9 5,3 34,1 0,6 8,0 5,8 14,4 48,5 29,7
20-40 4,0 18,2 2,9 44,8 0,7 5,0 2,6 8,3 53,1 15,6
40-60 3,8 15,3 1,9 66,0 0,3 3,0 1,2 4,5 70,5 6,4
60-100 3,8 14,3 1,7 67,4 0,2 2,0 0,6 2,8 70,2 4,0
5.3. Delineamento experimental
Cada parcela experimental foi demarcada com uma área útil de 48 m2 (dimensões: 6 x 8 m). O tamanho de parcela proporcionou a instalação de 13 linhas de semeadura de soja (espaçamento entrelinhas de 0,45m), com 8 m de comprimento, e 30 linhas de semeadura de milheto e de aveia preta, com um espaçamento entrelinhas de 0,20 m para as plantas de cobertura.
Utilizou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso, em um esquema fatorial 4 x 4, com quatro repetições, totalizando 64 parcelas.
Foram instalados 16 tratamentos, constituindo uma interação entre doses de cloreto de potássio aplicadas de dois modos distintos:
- 0, 30, 60 e 90 kg ha-1 de K2O aplicados na semeadura do milheto (cultivado na
primavera);
- 0, 30, 60 e 90 kg ha-1 de K2O aplicados na semeadura da soja (subseqüente ao
cultivo do milheto).
5.4. Cultivo do milheto no primeiro ano agrícola (Safra 2000/2001)
No dia 12/09/2000, foram aplicadas as doses de cloreto de potássio referentes aos tratamentos experimentais, e fez-se a semeadura do milheto (Pennisetum glaucum L., variedade BN-2), sobre a palhada da aveia preta (Avena strigosa L., variedade comum).
fertilizante com a areia tiveram por objetivo minimizar possíveis variações no processo de aplicação.
Na semeadura do milheto foi utilizada uma semeadora-adubadora de fluxo contínuo, para semeadura direta de "grãos miúdos", modelo TD-300 da empresa Semeato, com linhas espaçadas em 0,20 m, equipada com discos de corte de 16" de diâmetro, e com discos duplos concêntricos sulcadores de 13" para adubo e sementes.
Nesta semeadura aplicou-se uma mistura de adubos contendo 20 kg ha-1 de P2O5
(Superfosfato simples granulado) e 16 kg ha-1 de N (Nitrocálcio). Aos 20 dias após a emergência das plântulas (20 DAE), fez-se medições com gabaritos graduados, em 20 pontos representativos, distribuídos aleatoriamente, para determinar a densidade populacional final do milheto, que foi de 96 plantas m-2.
No dia 30/11/2000, fez-se a dessecação química das plantas de cobertura com o herbicida Glifosate (6,0 L ha-1 do produto comercial Roundup, Monsanto). A aplicação foi feita com pulverizador de barras, munidas com bicos tipo leque, modelo 110-04, marca Tej-Jet, espaçados em 0,50 m, com pressão de trabalho de 60 lbf cm-2, e com volume de calda de 400 L ha-1. O milheto foi mantido em pé após o uso do herbicida. A dose relativamente
No dia 04/12/2000, fez-se uma calagem superficial com 1.000 kg ha-1 de calcário dolomítico (39% de CaO, 13% de MgO e PRNT de 91%). O corretivo foi aplicado com uma calcariadora tipo “cocho”, com distribuição em filetes espaçados em 0,15 m.
5.5. Cultivo da soja no primeiro ano agrícola (Safra 2000/2001)
No dia 08/12/2000, foram aplicados os tratamentos experimentais relativos à adubação potássica da soja. Esta adubação seguiu os mesmos procedimentos descritos no item 5.4.
Depois da aplicação do potássio, no dia 09/12/2000, fez-se a semeadura da soja (Glycine max L. Merrill, var. IAC-17). Nesta operação foi utilizada uma semeadora-adubadora para semeadura direta, da marca Marchesan, modelo PST-2, com linhas espaçadas em 0,45 m, equipada com discos de corte de palha com 16" de diâmetro, e com discos sulcadores duplos defasados (13" e 14" de diâmetro) para adubo e sementes.
Na semeadura da soja foram aplicados 60 kg ha-1 de P2O5 (Superfosfato simples
granulado). As sementes foram tratadas com os fungicidas Carboxin e Thiram (200 mL 100 kg-1 de sementes do produto comercial Vitavax - Thiram 200 SC, Uniroyal Química), com os micronutrientes cobalto e molibdênio (200 mL 100 kg-1 de sementes do produto comercial Profol - CoMol, Produquímica) e com inoculante (produto comercial Biomax, BioSoja). Aos 20 DAE, fez-se a determinação da densidade populacional final da soja que foi de 51 plantas m-2.
com barras, munidas de bicos tipo leque, modelo 110-04, da marca Tej-Jet, espaçados em 0,50 m, com pressão de trabalho de 40 lbf cm-2, com volume de calda de 300 L ha-1.
Aos 60 DAE, no dia 15/02/2001, fez-se uma pulverização com o inseticida Metamidofós (1,0 L ha-1 do produto comercial Metamidofós Fersol 600, Fersol).
Após a maturação fisiológica dos grãos, aos 105 DAE (01/04/2001), fez-se uma dessecação química com Paraquat (3,0 L ha-1 do produto comercial Gramoxone 200, Zeneca), para eliminar as plantas daninhas remanescentes que cresceram nas entrelinhas da soja.
A colheita da soja foi feita no dia 06/04/2001. Foram colhidas três linhas de 8 m de comprimento com uma colhedora automotriz de parcelas, da marca Wintersteiger SeedMech, modelo Nursery Master Elite. Após a colheita, os grãos de soja foram pesados e tiveram os seus teores de água determinados com equipamento eletrônico, para posterior definição das produtividades dos tratamentos experimentais com os teores de água das amostras de grãos corrigidos para 13%.
5.6. Cultivo da aveia preta após a colheita da soja (Inverno/2001)
Fez-se a semeadura da aveia preta sobre a palhada da soja, no dia 28/04/2001, com a semeadora TD-300/Semeato (descrita no item 5.4.). Utilizou-se um espaçamento entrelinhas de 0,20 m. Não foi aplicado adubo na semeadura da aveia preta. A densidade populacional final da aveia preta foi de 215 plantas m-2.
florescimento. Após a dessecação, as plantas foram mantidas em pé até a semeadura do milheto em Setembro/2001.
Um dia antes da semeadura do milheto, em 17/09/2001, fez-se uma segunda aplicação de herbicida (1,5 L ha-1 do produto comercial Roundup, Monsanto), para
controlar a vegetação espontânea da área, em fase inicial de desenvolvimento.
5.7. Cultivo do milheto no segundo ano agrícola (Safra 2001/2002)
Em Agosto/2001, fez-se outra amostragem de solo em área total, nas parcelas testemunhas (que não receberam KCl), para avaliação da condição química do solo no início do segundo ano agrícola (Safra 2001/2002). Com o auxílio de trados tipo tubular-aberto, foram retiradas de maneira aleatória, 20 sub-amostras para cada profundidade do solo. Os resultados da análise química do solo estão apresentados na Tabela 3.
Tabela 3. Resultados da análise química do solo da área experimental no início do 2o ano
agrícola (Agosto/2001).
Profundidade pH CaCl2 M.O. Presina H+Al K Ca Mg SB CTC V
(cm) g dm-3 mg dm-3
---mmolc dm-3--- (%)
0-5 6,2 22 24,2 18 3,7 38 12 71,7 89,7 79,9
5-10 5,4 21 13,1 24 1,5 18 9 28,5 52,5 54,3
10-20 5,3 20 4,7 26 0,9 18 9 27,9 53,9 51,8
As sementes de milheto, no 2o ano de cultivo, foram tratadas com fungicida Thiabendazole (150 g 100 kg-1 de sementes do produto comercial Tecto 600, Novartis). Este procedimento foi realizado com o intuito de aumentar a capacidade de germinação e emergência das plântulas. Fez-se a semeadura da planta do milheto no dia 20/09/2001, e aplicou-se uma mistura de adubos com 10 Kg ha-1 de P2O5 (Superfosfato simples
granulado) e 22,5 kg ha-1 de N (Ureia). A densidade populacional final do milheto foi de 168 plantas m-2.
No dia seguinte à semeadura, fez-se a aplicação do KCl a lanço, em área total, de acordo com os tratamentos experimentais e os procedimentos descritos nos itens 5.3. e 5.4.
A dessecação química do milheto foi realizada no dia 06/12/2001, com o herbicida Glifosate (4,0 L ha-1 do produto comercial Roundup, Monsanto), com regulagens do pulverizador semelhantes às descritas no item 5.4.
5.8. Cultivo da soja no segundo ano agrícola (Safra 2001/2002)
Um dia após a dessecação química (07/12/2001), fez-se a semeadura da soja sobre as plantas de milheto, que foram mantidas em pé. Utilizou-se uma semeadora modelo Personale-DRILL-13 da empresa Semeato, com linhas espaçadas em 0,45 m, equipada com discos de corte de palha com 16" de diâmetro, facões tipo guilhotina, e com discos sulcadores duplos defasados (13" e 14" de diâmetro) para adubo e sementes.
sementes de Profol-CoMol, Produquímica). A densidade populacional final da soja foi de 48 plantas m-2. Na semeadura da soja foram utilizados 60 kg ha-1 de P2O5 (superfosfato
simples granulado). A variedade cultivada foi a IAC-17.
Após a semeadura da soja, no dia 10/12/2003, fez-se a aplicação das doses de cloreto de potássio referentes aos tratamentos experimentais, de acordo com procedimentos descrito no item 5.4.
No dia 11/01/2002, fez-se a aplicação dos herbicidas pós-inicial para a cultura da soja Imazethapyr e Clorimuron (1,0 L ha-1 do produto comercial Pivot, Cyanamid; 80 g ha
-1 do produto comercial Smart, Milenia). Junto aos herbicidas, aplicou-se também o
inseticida Methamidophos (0,5 L ha-1 do produto comercial Tamaron, Bayer), para controle da lagarta da soja (Anticarsia gemmatalis). Outra pulverização com o inseticida Methamidophos (0,5 L ha-1 do produto comercial Tamaron, Bayer) e com o fungicida
Tebuconazole (0,5 L ha-1 do produto comercial Folicur, Bayer), foi feita em 12/02/2002. Esta segunda pulverização da soja foi realizada para controlar o percevejo verde (Nezara viridula) e o fungo oídio (Microsphaera diffusa). Os equipamentos e as regulagens para estas pulverizações seguiram basicamente os procedimentos descritos no item 5.5.
5.9. Cultivo da aveia preta, do milheto e da soja no terceiro ano agrícola (Safra
2002/2003)
Após a segunda colheita da soja (Abril/2002), fez-se uma dessecação química da vegetação espontânea com uma mistura dos herbicidas Glifosate e 2,4-D (4,0 L ha-1 do produto comercial Roundup, Monsanto; 1,0 L ha-1 do produto comercial DMA-806, Dow AgroScience). Em seguida, dez dias após a dessecação (19/04/2002), fez-se a semeadura da aveia preta sobre a palha da soja em linhas espaçadas em 0,20m, sem o uso de fertilizantes, com a semeadora TD-300/Semeato. A dessecação química e a semeadura da aveia preta seguiram basicamente os procedimentos descritos nos itens 5.4. e 5.6. A densidade populacional final da aveia preta foi de 248 plantas m-2. No dia 25/07/2002, a aveia preta (na fase de enchimento de grãos) foi dessecada com Glifosate (2 L ha-1 do produto
comercial Roundup, Monsanto) e as plantas foram mantidas em pé.
No dia 16/09/2002, fez-se a terceira semeadura de milheto, em linhas espaçadas em 0,20m, com a semeadora TD-300/Semeato, sobre a palha da aveia preta. A adubação nesta semeadura foi de 22,5 kg ha-1 de N (Ureia). As sementes de milheto foram tratadas com os
fungicidas Carboxin e Thiram (300 mL 100 kg-1 de sementes do produto comercial Vitavax - Thiram 200 SC, Uniroyal Química). A densidade populacional final do milheto foi de 156 plantas m-2. No dia 12/12/2002, o milheto foi dessecado com Glifosate (4 L ha-1 do produto comercial Roundup, Monsanto), e as plantas foram mantidas em pé. A pulverização seguiu basicamente os procedimentos descritos no item 5.4.
linhas espaçadas em 0,45m, com a semeadora Personale-DRILL/13-Semeato (descrita no item 5.8.), com a aplicação de 60 kg ha-1 de P2O5 (Superfosfato simples granulado). As
sementes de soja foram tratadas com os fungicidas Carboxin e Thiram (200 mL 100 kg-1 de sementes do produto comercial Vitavax - Thiram 200 SC, Uniroyal Química) e com inoculante (produto comercial da empresa Nitral-Urbana). A densidade populacional final da soja foi de 46 plantas m-2.
No dia 09/01/2003, fez a aplicação do herbicida pós-inicial da soja Fomesafen + Fluazifop (2,0 L ha-1 do produto comercial Fusiflex, Zeneca). Outra pulverização com o inseticida Methamidophos (1 L ha-1 do produto comercial Tamaron, Bayer) e com o fungicida Tebuconazole (0,5 L ha-1 do produto comercial Folicur, Bayer) foi feita em 14/02/2003. No final do ciclo da soja, em 11/03/2003, fez-se outra pulverização com o inseticida Methamidophos (1 L ha-1 do produto comercial Tamaron, Bayer). O inseticida foi
utilizado para controlar o percevejo verde (Nezara viridula) e a lagarta da soja (Anticarsia gemmatalis), e o fungicida para o oídio (Microsphaera diffusa). Os equipamentos e as regulagens para estas pulverizações seguiram basicamente os procedimentos descritos no item 5.5.
5.10. Coleta, preparo e análise química das amostras de solo
Foram coletadas amostras para determinação do K trocável e do K não-trocável do solo, em 12 épocas de amostragem no decorrer de dois anos agrícolas, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm de profundidade. No 1o ano agrícola (Safra 2000/2001), fizeram-se coletas na semeadura do milheto (ver item 5.2), na semeadura da soja (0 DAE), e aos 25, 50, 75 e 100 DAE da soja. No 2o ano agrícola (Safra 2001/2002), coletaram-se amostras de solo na semeadura do milheto (Setembro/2001), e aos 0, 25, 50, 75 e 100 DAE da soja. Foram retiradas cinco sub-amostras para cada profundidade do solo, em cada parcela experimental, para cada época de coleta. No total, considerando-se os tratamentos, as épocas de amostragem e as profundidades do solo avaliadas, coletaram-se 3.526 amostras. O solo foi amostrado no meio das entrelinhas de semeadura da soja, do milheto e da aveia preta.
Para executar as coletas de solo foram desenvolvidos trados tipo tubular-aberto, com tubos de aço inox temperável (especificação TP-420), com 700 mm de comprimento, 31,5 mm de diâmetro externo e 25,5 mm de diâmetro interno, graduado de 5 em 5 mm, com abertura oblonga em uma das extremidades de 150 x 15 mm, e suporte de aço com batedor de nylon acoplado na outra extremidade para suportar golpes de marreta.
Cronograma de amostragem:
- 1ª amostragem: semeadura do milheto (Caracterização da área experimental, Agosto/2000);
- 4ª amostragem: 50 DAE da soja (05 e 06/02/2001); - 5ª amostragem: 75 DAE da soja (01 e 02/03/2001); - 6ª amostragem: 100 DAE da soja (27 e 28/03/2001) ; - 7ª amostragem: semeadura do milheto (18 e 19/09/2001); - 8ª amostragem: semeadura da soja (08 e 09/12/2001); - 9ª amostragem: 25 DAE da soja (07 e 08/01/2002); - 10ª amostragem: 50 DAE da soja (01 e 02/02/2002); - 11ª amostragem: 75 DAE da soja (02 e 03/03/2002); - 12ª amostragem: 100 DAE da soja (29 e 30/03/2002);
Após as coletas, as amostras de solo foram secadas em estufa de aeração forçada a 40oC por 48h, desboroadas e passadas em peneira com 2 mm de malha antes de serem
submetidas às análises químicas.
Foram determinados os teores de K trocável das amostras de solo por meio do método da resina trocadora, de acordo com metodologia de Raij et al. (2001).
Os teores de K não-trocável também foram determinados das mesmas amostras de solo, com ácido nítrico 1N a quente (Knudsen et al., 1982).
5.11. Coleta, preparo e análise química das amostras de palha da superfície do
solo
manualmente, com o auxílio de gabaritos de madeira de 0,15 m2 (dimensões: 0,25 x 0,60 m) e de tesouras de poda. Seguiu-se o mesmo cronograma de amostragem realizado para a coleta de solo, de acordo com a seguinte ordem:
- 1ª amostragem: semeadura do milheto (11/09/2000); - 2ª amostragem: 0 DAE da soja (07/12/2000);
- 3ª amostragem: 25 DAE da soja (12/01/2001) ; - 4ª amostragem: 50 DAE da soja (06/02/2001); - 5ª amostragem: 75 DAE da soja (02/03/2001); - 6ª amostragem: 100 DAE da soja (28/03/2001) ; - 7ª amostragem: semeadura do milheto (18/09/2001). - 8ª amostragem: 0 DAE da soja (07/12/2001);
- 9ª amostragem: 25 DAE da soja (03/01/2002); - 10ª amostragem: 50 DAE da soja (31/01/2002); - 11ª amostragem: 75 DAE da soja (28/02/2002); - 12ª amostragem: 100 DAE da soja (29/03/2002);
5.12. Coleta, preparo e análise química das amostras de plantas e grãos de soja
As coletas da parte aérea das plantas de soja foram realizadas com o auxílio de gabaritos graduados e tesouras de poda. Coletou-se 0,70 m em três linhas de semeadura alternadas, para cada época de coleta (25, 50, 75 e 100 DAE da soja), em pontos previamente demarcados, de modo que fosse deixado 0,50 m de linha de semeadura como bordadura entre uma amostragem e outra. As plantas foram cortadas na base do caule, rente à superfície do solo. O cronograma de amostragem seguiu a seguinte ordem:
- 1ª amostragem: 25 DAE da soja (12/01/2001); - 2ª amostragem: 50 DAE da soja (06/02/2001); - 3ª amostragem: 75 DAE da soja (02/03/2001); - 4ª amostragem: 100 DAE da soja (28/03/2001); - 5ª amostragem: 25 DAE da soja (08/01/2002); - 6ª amostragem: 50 DAE da soja (02/02/2002); - 7ª amostragem: 75 DAE da soja (03/02/2002); - 8ª amostragem: 100 DAE da soja (30/03/2002);
Os grãos colhidos mecanicamente, após terem sido pesados e submetidos à determinação do teor de água, foram secados em estufa de aeração forçada a 60oC por 72h, para posteriormente serem moídos e submetidos à análise química, de acordo com Malavolta et al. (1997).
Os órgãos vegetais da parte aérea das plantas de soja, de todos os estádios de coleta, foram analisados separadamente para determinação do K. Após as análises, os teores de K dos diferentes órgãos vegetais foram somados para quantificar o acúmulo de K na parte aérea das plantas de soja.
5.13. Diagnose foliar da soja do primeiro e do segundo anos agrícolas
Para a diagnose foliar da soja foram coletadas 30 folhas, aleatoriamente, em cada parcela experimental, aos 50 DAE da soja, na fase R2 (Fehr et al.,1971), no primeiro e no
5.14. Coleta, preparo e análise de raízes da soja
As raízes da soja foram coletadas aos 50 DAE da soja, na fase R2 (Fehr et al.,1971).
Foram coletadas três sub-amostras nas linhas de semeadura e três sub-amostras no meio das entrelinhas de semeadura, para cada parcela experimental. As profundidades amostradas foram de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm. As amostragens foram realizadas de 03 a 06/02/2003, no terceiro ano agrícola de condução do experimento, sendo um dia de coleta para cada bloco. Ao final de cada dia de coleta, as amostras (raízes + solo) foram acondicionadas em sacos plásticos e armazenadas em câmara fria a 2 oC, antes de serem lavadas.
O equipamento coletor de raízes foi desenvolvido com um cilindro de aço com 250 mm de altura, com diâmetro interno de 128 mm e a espessura da parede do tubo de 4 mm. Este cilindro foi fixado a uma haste de aço maciça com 62 mm de diâmetro por 600 mm de comprimento, e a haste por sua vez, foi acoplada a um batedor de aço para suportar golpes de marreta. Fez-se uma abertura oblonga no tubo coletor com 20 mm de largura por 200 mm de comprimento, para permitir a retirada das porções de solo + raízes. Foram coletadas e processadas 640 amostras de raízes no total.
As amostras de raízes foram submetidas a um "scanner" de leitura ótica (modelo Scanjet 4C/T, marca HP), na resolução de 250 dpi, e tiveram as suas imagens digitalizadas e analisadas com o programa "Win Mac Rhizo" versão 3.8-b (Regente Instrument Inc., Quebec, Canadá). Determinou-se a densidade do comprimento radicular da soja (cm raiz cm-3 de solo), de acordo com Tennant (1975).
5.15. Cálculo da distribuição de potássio no sistema solo-palha-planta
A distribuição de K no sistema solo-palha-planta foi calculada para cada época de amostragem, ao longo de dois anos agrícolas (safras 2000/2001 e 2001/2002).
Considerou-se como fonte o K do solo, e como dreno o K contido nas plantas de soja e na palha da superfície do solo. Contudo, foram consideradas duas situações de distribuição de K no sistema solo-palha-planta. Na primeira situação, a fonte do nutriente foi o K trocável do solo, e na segunda situação a fonte foi o K trocável + K não-trocável do solo.
- Fonte de K no sistema
Primeira situação: somatório das quantidades de K trocável do solo, em quilos por hectare, das camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm de profundidade, para cada época de amostragem ao longo de dois anos agrícolas (Safras 2000/2001 e 2001/2002);
- Dreno de K no sistema
Somatório do K acumulado na palha da superfície do solo, mais o K acumulado na parte aérea das plantas de soja, em quilos por hectare, para cada época de amostragem ao longo de dois anos agrícolas (Safras 2000/2001 e 2001/2002). Na última época de amostragem considerou-se o K acumulado nos grãos de soja colhidos.
5.16. Cálculo do balanço de potássio após a colheita da soja
Para calcular o balanço de K após a colheita da soja, considerou-se como fonte do nutriente no sistema o somatório do K adicionado via adubação, mais o K do solo coletado no dia da semeadura da soja, e mais o K contido na palha da superfície do solo coletada no dia da semeadura da soja.
A demanda de K no sistema foi constituída pelo K contido nos grãos colhidos, mais o K da palha da superfície do solo coletada no dia da colheita da soja, mais o K da parte aérea das plantas de soja coletadas no dia da colheita, e mais o K do solo coletado no dia da colheita da soja.
Contudo, para efeito de simulação foram feitos balanços de K para as seguintes situações:
situação 2: fonte do nutriente no sistema o K trocável + K não-trocável do solo até 60 cm de profundidade de amostras coletadas no dia da semeadura da soja, mais o K da palha da superfície do solo coletada no dia da semeadura da soja, e mais o K adicionado via adubação.
situação 3: fonte do nutriente no sistema o K trocável do solo até 60 cm de profundidade de amostras coletadas no dia da semeadura da soja, mais o K adicionado via adubação, e não considerou-se o K da palha da superfície do solo coletada no dia da semeadura da soja;
situação 4: fonte do nutriente no sistema o K trocável + K não-trocável do solo até 60 cm de profundidade de amostras coletadas no dia da semeadura da soja, mais o K adicionado via adubação, e não considerou-se o K da palha da superfície do solo coletada no dia da semeadura da soja;
Portanto, a fonte e a demanda de K no sistema foram calculados da seguinte forma: - Fonte de K:
- K do adubo (0, 30, 60, 90, 120 e 180 kg ha-1 de K2O, independente
de terem sido aplicados no milheto e/ou na soja), convertido em quilos de K por hectare. - K do solo coletado no dia da semeadura da soja (K trocável do solo das camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm de profundidade; ou K trocável + K não-trocável do solo das camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm de profundidade), convertido em quilos de K por hectare;
- K da palha coletada no dia da semeadura da soja (ou não, para efeito de simulação), convertido em quilos de K por hectare.
- K do solo no dia da colheita da soja (K trocável do solo das camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm de profundidade; ou K trocável + K não-trocável do solo das camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm de profundidade), convertido em quilos de K por hectare;
- K da palha da superfície do solo e da parte aérea das plantas de soja coletados no dia da colheita dos grãos de soja (convertido em quilos de K por hectare);
- K dos grãos colhidos (convertido em quilos de K por hectare).
5.17. Estudo estatístico
Os dados originais foram submetidos à análise de variância, e os desvios-padrão foram empregados para comparar as médias dos tratamentos experimentais, para as variáveis K trocável do solo e distribuição de K no sistema solo-palha-planta.
A análise de regressão foi calculada para equações lineares e quadráticas, e foram aceitas as equações significativas até 5% de probabilidade pelo teste F, com o maior coeficiente de determinação (R2). O estudo de regressão foi aplicado para as seguintes
variáveis: massa da matéria seca das plantas de cobertura; teor e acúmulo de K nas plantas de cobertura; matéria seca e acúmulo de K na palha da superfície do solo ao longo do cultivo da soja; matéria seca e acúmulo de K na parte aérea da soja ao longo do seu ciclo de cultivo; produtividade e acúmulo de K nos grãos de soja; crescimento radicular das plantas de soja e balanço de K após a colheita da soja.
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
6. 1. Potássio no solo
6.1.1. Potássio trocável do solo no primeiro ano agrícola
Na profundidade de 0-5 cm não houve redução dos teores de K trocável a níveis menores do que 2,0 mmolc dm-3, mesmo na ausência de adubação potássica (tratamento
testemunha), durante todo o ciclo de cultivo da sucessão milheto-soja. Por outro lado, em algumas situações, a adubação potássica aumentou os teores de K trocável do solo desta camada para 5,0 mmolc dm-3. De acordo com Raij et al. (1996), os teores de K trocável do
são considerados altos, e as respostas das culturas à aplicação de K variam para cada faixa de K trocável do solo.
As maiores concentrações de K trocável do solo na profundidade de 0-5 cm ocorreram com 90 kg ha-1 de K
2O na semeadura da soja + 30 ou 60 kg ha-1 de K2O no
milheto, contudo, as máximas concentrações de K do solo foram momentâneas (de 25 a 75 dias após a semeadura da soja) e sofreram reduções no final do ciclo de cultivo da cultura (Figura 3).
As doses mais elevadas de K aplicadas na semeadura do milheto (60 e 90 kg ha-1 de K2O) não disponibilizaram tanto K na profundidade de 0-5 cm quanto as doses mais
elevadas de K aplicadas na semeadura da soja (Figura 3). A justificativa para o ocorrido é que o adubo potássico aplicado antecipadamente na semeadura da espécie de cobertura foi menos disponibilizado no perfil do solo porque foi absorvido pelas plantas, armazenado no tecido vegetal e mineralizado mais lentamente.
Nas parcelas que receberam 90 kg ha-1 de K2O no milheto + 90 kg ha-1 de K2O na
soja, os níveis de K trocável da camada de 0-5 cm foram compatíveis aos das parcelas que receberam apenas 90 kg ha-1 de K
2O na semeadura da soja. Ou seja, o excesso de adubo
potássico provavelmente foi lixiviado ou absorvido pelas plantas de soja (Figura 3).
Na profundidade de 5-10 cm o K trocável do solo também variou ao longo do ciclo de cultivo da soja em função do manejo da adubação potássica (Figura 4). A maior concentração de K trocável nesta profundidade do solo ocorreu com a adubação de 30 kg ha-1 de K2O no milheto + 90 kg ha-1 de K2O na soja. Por outro lado, apesar de ter
