DEAg – DEPARTAMENTO DE ESTUDOS AGRÁRIOS CURSO DE AGRONOMIA
INFERÊNCIAS À ÉPOCA DE APLICAÇÃO DE NITROGÊNIO EM
TRIGO E OS REFLEXOS NOS PARÂMETROS DE
ADAPTABILIDADE E ESTABILIDADE NOS SISTEMAS DE CULTIVO
EMILIO GHISLENI ARENHARDT
Ijuí - RS Julho – 2012
INFERÊNCIAS À ÉPOCA DE APLICAÇÃO DE NITROGÊNIO EM
TRIGO E OS REFLEXOS NOS PARÂMETROS DE
ADAPTABILIDADE E ESTABILIDADE NOS SISTEMAS DE CULTIVO
Trabalho de Conclusão de Curso de Agronomia - Departamento de Estudos Agrários da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, como requisito para a obtenção do título de Engenheiro Agrônomo.
Orientador: Prof. Dr. José Antonio Gonzalez da Silva
Ijuí - RS Julho – 2012
EMILIO GHISLENI ARENHARDT
INFERÊNCIAS À ÉPOCA DE APLICAÇÃO DE NITROGÊNIO EM
TRIGO E OS REFLEXOS NOS PARÂMETROS DE
ADAPTABILIDADE E ESTABILIDADE NOS SISTEMAS DE CULTIVO
Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação em Agronomia - Departamento de Estudos Agrários - Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do
Sul, aprovado pela banca abaixo subscrita.
Ijuí – RS, 20 de Julho de 2012.
_______________________________________ José Antonio Gonzalez da Silva
Profº. Dr. DEAg/UNIJUÍ – Orientador
_______________________________________ César Oneide Sartori
Engº Agrônomo Gerente IRDeR/DEAg/ UNIJUÍ
_______________________________________ Cleusa A. M. B. Krüger
Profª. Dra. DEAg/UNIJUÍ
Dedico
Aos meus pais Celso Luis Arenhardt
e Rosa Maria Ghisleni Arenhardt, pelo incentivo
e apoio em todos os momentos alegres e difíceis da
minha vida, pela educação, confiança, dedicação, paciência
e acima de tudo pelo amor.
Merecem minha admiração. Obrigado, amo vocês.
Ofereço
Aos meus irmãos Lorenzo e Vicenzo Ghisleni Arenhardt,
a minha namorada Juliana Faligurski Aires,
aos meus avós, aos meus tios e aos meus amigos
que sempre me apoiaram e quiseram ver esta conquista.
merecem meu reconhecimento por terem apresentado relevantes préstimos e contribuições para o sucesso deste trabalho, desde já peço desculpas aqueles que por ventura não sejam citados aqui. Aos “esquecidos”, meu respeito e admiração.
Ao Deus Pai, criador do Céu e da Terra, pelo dom da minha vida, por estar sempre ao meu lado em todos os momentos, pela proteção e pelas forças concedidas para vencer as dificuldades da vida.
Agradeço aos meus pais, por sempre estarem ao meu lado, apoiando minhas decisões, por mais esdrúxulas que pareçam. O maior presente que me deram foi à Educação e o Exemplo, que me tornaram a pessoa que sou hoje.
Aos meus irmãos e toda família, que de uma forma ou outra sempre estiveram ao meu lado, me apoiando e auxiliando em todos os momentos que solicitei suas “ajudas”.
A minha querida namorada Juliana Aires, que suportou todos aqueles momentos “difíceis”, me encorajando nos momentos de fraqueza. Sempre disposta a me auxiliar no que fosse necessário, por mais penoso que isso pudesse ser. Mais que uma companheira; uma verdadeira amiga, dedicada, prestimosa, paciente e carinhosa. AMOR, EU TE AMO!
À Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), pelo comprometimento com a pesquisa e com o desenvolvimento regional.
Ao Departamento de Estudos Agrários, professores e funcionários, pelo apoio e disponibilidade, que se fizeram úteis e indispensáveis ao desenvolvimento das atividades realizadas durante o curso.
Ao amigo e grande professor, verdadeiro exemplo, Dr. José Antônio Gonzalez da Silva, pela paciência, coerência, clareza e dedicação nos ensinamentos transmitidos, sempre disposto a atender minhas necessidades e dúvidas e por me orientar neste trabalho de conclusão de curso. Minha admiração, respeito e estima.
Aos demais professores que participaram do processo de minha formação acadêmica. Obrigado pelos ensinamentos transmitidos.
Aos colegas bolsistas do Grupo de Pesquisa de Sistemas Técnicos de Produção Vegetal do Curso de Agronomia, pelo incansável trabalho deste a implantação até a conclusão do experimento.
Aos funcionários Adair J. da Silva e José Tiago Jezewski, e ao gerente César O. Sartori do Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR), e todos aqueles que não mediram esforços na execução e condução dos trabalhos e pelos momentos de apoio, diversão e descontração.
O MEU MUITO OBRIGADO. PEÇO A DEUS QUE OS ILUMINE!
“Buscai em primeiro lugar o Reino de
Deus e sua justiça e todas estas coisas vos serão
dadas em acréscimo. Não vos preocupeis, pois,
com o dia de amanhã: o dia de amanhã terá as
suas preocupações próprias. A cada dia basta o
seu cuidado.”
SISTEMAS DE CULTIVO
EMILIO GHISLENI ARENHARDT Orientador: Prof. Dr. José A. G. da Silva
RESUMO
O trigo (Triticum aestivum L.) é uma espécie muito cultivada mundialmente, podendo ser utilizado de várias formas. Ainda, se constitui em uma importante cultura na rotação e/ou sucessão cultural nas unidades de produção agropecuárias. Por ser da família das Poaceas, não tem como característica a fixação biológica de nitrogênio, necessitando assim, que esse nutriente seja suprido através de fertilizantes para completar seus processos biológicos que determinarão o crescimento e reprodução da planta. Portanto, a adubação nitrogenada se insere como um fator importante. Os sistemas de cultivo devem ser considerados no intuito de prever a dose e o momento mais ajustado de fornecimento do adubo. Desta forma, o objetivo do estudo foi elucidar as inter-relações existentes entre os sistemas de cultivo com a época de aplicação do N, dando subsídios na identificação do melhor momento de aplicação envolvendo vários anos de estudo, e por meio de modelos matemáticos por equações lineares através de modelos de regressão e de adaptabilidade e estabilidade na contribuição as inferências a serem formuladas sobre estas questões. O estudo foi realizado na área experimental do IRDeR, pertencente ao departamento de Estudos Agrários da Unijuí, com delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições em cada sistema de cultivo (milho/trigo; soja/trigo), seguindo um modelo fatorial simples 4x4, sendo quatro anos de cultivo (2008; 2009; 2010; 2011) e quatro épocas de aplicação nitrogenada, em dias após a emergência (0, 10, 30, e 60). O genótipo utilizado foi a cultivar Guamirim. As épocas de aplicação nitrogenada evidenciaram mudança com base no resíduo vegetal. Os anos de cultivo influenciaram no rendimento de grãos final. As épocas 10 e 30 DAE evidenciaram a maior adaptabilidade e estabilidade visando inferências à região noroeste do estado do Rio Grande do Sul.
Palavras Chave: Trigo; Adubação nitrogenada; Ambientes de cultivo; Épocas de
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Resumo da análise de variância nas diferentes épocas de aplicação de
nitrogênio e anos de cultivo de trigo em distintos sistemas de produção. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2012...31
Tabela 2. Valores médios nas diferentes épocas de aplicação de nitrosgênio e anos
de cultivo de trigo em distintos sistemas de produção. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2012...32
Tabela 3. Determinação da equação e grau de polinômio na variável dependente
rendimento de grãos e valores da estimativa da época ideal de aplicação nitrogenada e rendimento de grãos estimado pelos efeitos de épocas nos anos de cultivo de trigo. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2012...35
Tabela 4. Estimativas dos parâmetros de adaptabilidade e de estabilidade fenotípica
da produtividade de grãos, pelos efeitos de épocas de adubação nitrogenada nos sistemas de sucessão para a cultura do trigo em diferentes anos de estudo, segundo metodologias de Wricke (1965) e Eberhart & Russell (1966). IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2012...37
ANEXOS
LISTA DE QUADROS
.
QUADRO 1. Dados Meteorológicos Ano 2008...49
QUADRO 2. Dados Meteorológicos Ano 2009...50
QUADRO 3. Dados Meteorológicos Ano 2010...51
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO...11
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...14
2.1. A CULTURA DO TRIGO ... 14
2.2. ESTÁDIOS FENOLÓGICOS DO TRIGO ... 15
2.3. COMPONENTES DO RENDIMENTO EM TRIGO ... 16
2.4. NITROGÊNIO E SUAS FUNÇÕES ... 18
2.5. NITROGÊNIO NA EXPRESSÃO DOS COMPONENTES DE PRODUÇÃO ... 19
2.6. SISTEMAS DE CULTIVO; RELAÇÃO CARBONO/NITROGÊNIO ... 20
2.7. ÉPOCA DE APLICAÇÃO DO NITROGÊNIO ... 22
2.8. PARÂMETROS DE ADAPTABILIDADE E ESTABILIDADE ... 23
3. MATERIAL E MÉTODOS...25
3.1. LOCALIZAÇÃO DO CAMPO EXPERIMENTAL ... 25
3.2. CARACTERIZAÇÃO DO EXPERIMENTO ... 26 3.3. GENÓTIPO AVALIADO ... 26 3.4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ... 27 3.5. VARIÁVEL MENSURADA ... 27 3.6. ANÁLISES ESTATÍSTICAS ... 27 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 30 5. CONCLUSÃO...39 6.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...40 ANEXOS...48
1. INTRODUÇÃO
O trigo (Triticum aestivum L.) é uma espécie cultivada em larga escala, em diversas regiões do mundo, sendo utilizado de várias formas, desde a farinha para a fabricação de pães, massas e biscoitos, até o uso de farelos em rações utilizadas para alimentação animal. Ainda, o trigo se constitui em uma importante cultura na rotação e/ou sucessão cultural nas unidades de produção agropecuárias, garantindo o fluxo econômico e a sustentabilidade da propriedade. Além disto, é alimento básico para cerca de 30% da população mundial e fornece em torno de 20% das calorias consumidas pelo homem (SEAGRI, 2009), pois possui uma grande quantidade de amido no grão além de conter uma proteína denominada de glúten que não é encontrada em outros alimentos.
Dentre os maiores produtores do grão, encontramos União Européia (27 países), China, Índia, Rússia, EUA e Canadá, sendo que EUA e Canadá também são os maiores exportadores e China, Índia, Rússia, Japão e o Brasil os maiores importadores do produto (CONAB, 2012). No Brasil, o trigo é cultivado nas regiões Sul (RS, SC e PR), Sudeste (MG e SP) e Centro-oeste (MS, GO e DF). O consumo anual no país tem se mantido em torno de 10,5 milhões de toneladas. Segundo o nono levantamento da safra Brasileira de Grãos realizado em Junho de 2012, a área cultivada com trigo na safra 2012/13 deve ficar ao redor de 1.921 mil hectares, 11,3% menor que a área cultivada na safra 2011/12, que foi de 2.166,2 mil hectares distribuídos em três regiões e oito estados da federação. A maior concentração de cultivo desta safra está localizada no Estado do Rio Grande do Sul, com 976,2 mil hectares, seguido do Paraná com 792,3 mil hectares. A produção nacional para a safra 2012/13 está estimada em 5.103 mil toneladas, com produtividade média de 2.655 kg ha-1, 0,6% menor do que o rendimento da safra anterior (CONAB, 2012).
O trigo, por ser da família das Poaceas (anteriormente gramíneas), não tem como característica a fixação biológica de nitrogênio, necessitando assim, que esse nutriente seja suprido através de fertilizantes para completar seus processos biológicos que determinarão o crescimento e reprodução da planta. Desta forma, a adubação nitrogenada se insere como um fator importante, pois esse nutriente é crucial para o desenvolvimento e metabolismo das plantas de trigo. O nitrogênio desempenha inúmeras funções na fisiologia da planta, sendo constituinte de paredes celulares, clorofila, proteínas, ácidos nucléicos e outros componentes da célula. A deficiência de nitrogênio na planta causa clorose das folhas, devido à redução do conteúdo de clorofila. Além disso, sua deficiência resulta em folhas menores e em menor afilhamento, rendimento de grãos e teor de proteína nos grãos, bem como promove redução na taxa fotossintética por unidade de área foliar. O aumento de produtividade proporcionado pelo nitrogênio pode ser atribuído, igualmente, aos seus efeitos sobre o crescimento do sistema radicular e aumento do tamanho e número de inflorescências por planta. Em muitos sistemas de produção, a disponibilidade de nitrogênio é quase sempre um fator limitante, influenciando o crescimento da planta mais do que qualquer outro nutriente. Dada a sua importância, o manejo do nitrogênio tem sido intensamente estudado, no sentido de maximizar a eficiência do seu uso. Para tanto, tem-se procurado diminuir as perdas do nitrogênio no solo, bem como melhorar a sua eficiência na absorção e metabolização no interior da planta. A eficiência da utilização do nitrogênio adicionado ao solo se refere ao grau de recuperação desse elemento pelas plantas, considerando as perdas que geralmente ocorrem. Normalmente, apenas cerca de 60% do nitrogênio aplicado sob a forma de fertilizante é utilizado pelas culturas. As perdas no solo são devido aos inúmeros processos aos quais o nitrogênio está sujeito, sendo este elemento perdido, principalmente, pela lixiviação de nitrato, volatilização de amônia e emissão de N2, N2O e outros óxidos de nitrogênio. A
recomendação de adubação nitrogenada em espécies produtoras de grãos apresenta inúmeros desafios, em função da dificuldade de prever-se a quantidade de N mineralizado pelo solo a partir da matéria orgânica e da alta mobilidade do nitrato no perfil. Além disso, outro aspecto a ser considerado é o momento de aplicação do nitrogênio no sentido de ajustar a necessidade do elemento químico, principalmente no processo de diferenciação dos componentes de produção. Aliado
a isso, os sistemas de cultivo também representam situações práticas e que devem ser consideradas no intuito de prever a dose e o momento mais ajustado de fornecimento do adubo ao tipo de espécie vegetal. Nesta linha de raciocínio, o emprego de modelos ligados a biomatemática representam ferramentas valiosas no sentido de maximizar a eficiência de produção em trigo com o menor custo e perdas do nitrogênio fertilizante por efeitos ambientais (lixiviação/volatilização), além de buscar mecanismos do maior aproveitamento do elemento com menores perdas aos sistemas ecológicos. Assim, o presente estudo busca elucidar as inter-relações existentes entre os sistemas de cultivo com a época de aplicação nitrogenada em trigo, dando subsídios na identificação do melhor momento de aplicação envolvendo vários anos de estudo pelo emprego de biomatemática. Deste modo, através de modelos matemáticos de equações lineares via regressão e de adaptabilidade e de estabilidade contribuir nas inferências a serem formuladas sobre estas questões.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. A CULTURA DO TRIGO
O trigo é uma gramínea do gênero Triticum, com cerca de 30 tipos geneticamente diferenciados, entre os quais apenas três são produzidos comercialmente: o T. aestivum, o T. turgidum durum e o T. compactum. O T. durum é utilizado na produção de macarrão e outras massas, o T. compactum de baixo teor de glúten, produzido em pequena proporção, utilizado para fabricar biscoitos suaves, enquanto que o T. aestivum é responsável por mais de 4/5 da produção mundial, por ser adequado à panificação (EMBRAPA, 2009). Considerado o “rei dos cereais”, o trigo fornece cerca de 20% das calorias provenientes dos alimentos consumidos pelo homem. Seu grande trunfo é possuir um tipo de proteína com certa elasticidade, chamada glúten, não encontrada em outros grãos. O glúten representa um conjunto de proteínas insolúveis, responsável pelo crescimento da massa quando a farinha de trigo é misturada à água (SILVA et al., 1996). O cultivo do trigo é de extrema importância para a sustentabilidade de pequenas e médias propriedades da região Sul do Brasil, estando altamente integrado em esquemas de rotação/sucessão com as culturas da soja e do milho, no sistema de semeadura direta (VALÉRIO et al., 2009). Em face de um mercado globalizado e da necessidade do Brasil atingir a auto-suficiência na produção, busca-se maior competitividade na triticultura nacional (FRANCESCHI, 2009). Para tanto, é necessário incrementar o potencial de rendimento em nível de lavoura, no qual as cultivares devem favorecer-se de forma benéfica do ambiente e manejo empregado (SMANHOTTO et al., 2006).
Dentre os maiores produtores do grão, encontramos União Européia (27 países), China, Índia, Rússia, EUA e Canadá, sendo que EUA e Canadá também
são os maiores exportadores e China, Índia, Rússia, Japão e o Brasil os maiores importadores do produto (CONAB, 2012). No Brasil, o trigo é cultivado nas regiões Sul (RS, SC e PR), Sudeste (MG e SP) e Centro-oeste (MS, GO e DF). O consumo anual no país tem se mantido em torno de 10,5 milhões de toneladas. Segundo o nono levantamento da safra Brasileira de Grãos realizado em Junho de 2012, a área cultivada com trigo na safra 2012/13 deve ficar ao redor de 1.921 mil hectares, 11,3% menor que a área cultivada na safra 2011/12, que foi de 2.166,2 mil hectares distribuídos em três regiões e oito estados da federação. A maior concentração de cultivo desta safra está localizada no Estado do Rio Grande do Sul, com 976,2 mil hectares, seguido do Paraná com 792,3 mil hectares. A produção nacional para a safra 2012/13 está estimada em 5.103 mil toneladas, com produtividade média de 2.655 kg ha-1, 0,6% menor do que o rendimento da safra anterior (CONAB, 2012). Portanto, a produção nacional do grão tem sido insuficiente para atender a demanda, esse fato é agravado pela grande quantidade de grãos perdidos ou colhidos com qualidade inferior, decorrentes de ataque de pragas ou ocorrência de chuvas no período da colheita, o que torna o Brasil dependente de países como Argentina (CARNEIRO, 2005). Pelo fato de que a farinha de trigo é a base para vários alimentos consumidos na dieta humana surge à necessidade de otimizar a sua qualidade tecnológica (DIAS, 2006). Tal qualidade é dependente da matéria prima que lhes deu origem, ou seja, das características dos grãos de trigo, às quais são dependentes do potencial genético da cultivar, do manejo da lavoura, do efeito de variáveis meteorológicas e do processo de armazenamento e moagem (DIAS, 2006).
2.2. ESTÁDIOS FENOLÓGICOS DO TRIGO
Os estádios de desenvolvimento são importantes, pois permitem definir de modo preciso as épocas ideais dos tratos culturais além de permitir sincronismo de entendimento das fases do desenvolvimento das plantas entre técnicos e produtores das plantas. Além disso, o estádio de desenvolvimento, em trigo, é um importante indicador do momento de aplicação do nitrogênio. No trigo várias escalas têm sido usadas, no entanto, o referido trabalho está baseado segundo a proposta de Feekes-Large (1954). De acordo com esta proposta, o ciclo fenológico do trigo é dividido em cinco etapas e dentro delas suas respectivas subdivisões:
A: Afilhamento
- Estádio 1: Emergência do coleóptilo e das primeiras folhas. - Estádio 2: Início do afilhamento.
- Estádio 3: Afilhos formados.
- Estádio 4: Alongamento das bainhas foliares. - Estádio 5: Bainhas foliares eretas.
B: Alongamento do Colmo
- Estádio 6: Primeiro nó do colmo visível. - Estádio 7: Segundo nó do colmo visível. - Estádio 8: Última folha é visível.
- Estádio 9: Lígula da última folha é visível. - Estádio 10: Emborrachamento.
C: Espigamento
- Estádio 10.1: Primeiras espigas recém visíveis - Estádio 10.2: ¼ do processo de espigamento..
- Estádio 10.3: ½ do processo de espigamento completo. - Estádio 10.4: ¾ do processo de espigamento completo. - Estádio 10.5: Todas as espigas fora da bainha.
D: Florescimento
- Estádio 10.5.1: Início do florescimento.
- Estádio 10.5.2: Florescimento completo na ponta da espiga. - Estádio 10.5.3: Florescimento completo na base da espiga. - Estádio 10.5.4: Florescimento terminado e início da formação do grão.
E: Maturação
- Estádio 11.1: Grão em estado leitoso.
- Estádio 11.2: Grão em estado de massa mole. - Estádio 11.3: Grão em estado de massa dura. - Estádio 11.4: Grão maduro. Palha morta.
2.3. COMPONENTES DO RENDIMENTO EM TRIGO
A produção de culturas de cereais depende de processos considerados interdependentes, como a fotossíntese, a translocação e o acúmulo de fotoassimilados nos grãos. A capacidade de acúmulo de fotoassimilados nos grãos depende do número de espigas por unidade de área, da quantidade de espiguetas por espigas, dos grãos existentes por espiguetas e do peso individual do grão (KOZELINSKI, 2009). Os componentes da produção como o número de espiguetas
por espiga e de grãos por espiga, sofre forte influência pela variação do momento em que o N é fornecido. No período compreendido entre a fase inicial até o início da diferenciação do primórdio floral, a falta de N reduz a formação de espiguetas e formação de grãos, afetando a produção final (BENETT et. al., 2011).
Segundo Malavolta (2006) o nitrogênio é o maior responsável pelo crescimento vegetal, refletindo no aumento da área foliar e, conseqüentemente, no aumento da massa por planta. Portanto, o manejo adequado do N na cultura do trigo e outras gramíneas é mais um item importante a ser considerado para aumentar os benefícios da semeadura direta às culturas subseqüentes (PRANDO, 2012). Entretanto, para obtenção da maximização dos componentes de rendimento, o trigo passa por diferentes estádios de desenvolvimento, iniciando pela germinação e com a fase vegetativa. Nesse período ocorre o ápice de crescimento, geração de folhas e afilhos até aparecer o primeiro primórdio de espigueta, que é o estágio denominado de duplo anel, etapa final da fase de produção de folhas e afilhos (SARTORI, 2003). A produtividade e qualidade do trigo são definidas em função da cultivar utilizada, da quantidade de insumos e das técnicas de manejo empregadas (ZAGONEL et al., 2002). Com relação à quantidade de insumos utilizada, o nitrogênio é um dos nutrientes absorvidos em maior quantidade pela cultura do trigo (DA ROS et al., 2003). Somente as culturas do trigo, milho e arroz consomem aproximadamente 60% do total de fertilizantes nitrogenados utilizados no mundo (LADHA et al., 2005). Entre as técnicas de manejo, Scalco et al. (2002) e Megda et al. (2009) destacam a adubação nitrogenada, em razão do nitrogênio ser o nutriente mais difícil de ser manejado nos solos de regiões tropicais e subtropicais, em virtude do grande número de reações a que está sujeito e a sua alta instabilidade no solo, com respostas positivas de rendimento. Em média, são usados de 30 a 60 kg ha-1 de
nitrogênio aplicado em cobertura até o perfilhamento (OLIVEIRA, 2003). Rodrigues et al. (2007), concluíram que o melhoramento genético em cultivares de trigo nas últimas décadas acarretou um aumento de produtividade da cultura, ocasionado pelo aumento do número de grãos por espiga. Além disso, a densidade de semeadura é uma das técnicas culturais que mais podem influenciar o rendimento de grãos, bem como outros caracteres agronômicos. A variação da produtividade em relação à densidade de semeadura está relacionada ao potencial do genótipo em produzir afilhos férteis, uma vez que a densidade de semeadura influencia de forma direta o número de espigas produzidas por unidade de área, que aliado ao número de grãos
por espiga e à massa de grãos, determinam o rendimento de grãos nos cereais (VIOLA, 2011).
2.4. NITROGÊNIO E SUAS FUNÇÕES
O nitrogênio é importante na expansão da área foliar, no crescimento da vegetação e na formação de botões florais, sendo constituinte dos aminoácidos (proteínas), enzimas, coenzimas, ácidos nucléicos, fitocromos e clorofila, que desempenha um papel importante nos processos bioquímicos da planta, e se localiza, principalmente, nos cloroplastos das folhas, sendo importante na atividade fotossintética (MATIELLO; GARCIA; ALMEIDA, 2008). Portanto, é um dos nutrientes mais necessários para a cultura do trigo (KUTMAN et al, 2011). A maior disponibilidade de nitrogênio para a cultura do trigo tende a acarretar um aumento no nível de nitrogênio no grão. A qualidade do grão de trigo para a indústria está relacionada, em partes, pelo teor de proteína presente no grão sendo que este pode ser influenciado em partes pelo manejo da adubação nitrogenada realizado. Cazetta et al., (2008) relatam que a adubação nitrogenada proporciona um aumento linear no teor de proteína nos grãos. Soares Sobrinho (1999) apud Cazetta et al., (2008) observou que as características físico-químicas e reológicas mais influenciadas positivamente pela adubação nitrogenada foram teor protéico e força de glúten.
O nitrogênio possui uma função estimuladora das gemas axilares e aplicação precoce deste nutriente acarreta uma maior emissão de afilhos. Em
cultivares de porte baixo e de padrão unicolmo, a aplicação precoce pode beneficiar a produção de afilhos férteis. Em cultivares onde o potencial de afilhamento é presente e de maneira bastante expressiva, aplicações de nitrogênio em fases mais tardias pode maximizar o número de afilhos férteis por planta. Por outro lado, no período de afilhamento, quando em deficiência, ocasiona assincronia na emissão de afilhos. Quando a deficiência ocorre neste período, os afilhos têm pouca chance de sobreviver, mesmo que a planta receba suplementação de nitrogênio em períodos posteriores (MUNDSTOCK, 1999), afetando consideravelmente o rendimento de grãos da cultura, justamente em virtude da exportação de carboidratos do colmo principal para os novos afilhos ser reduzida.
A necessidade de nitrogênio das culturas é definida pela espécie em questão, pela sua produtividade de matéria seca, pelo seu potencial de exploração do solo, pela competição com ervas daninhas, tipo de solo, entre outros fatores. As espécies leguminosas geralmente têm sua necessidade suprida através da fixação biológica. Por outro lado, as gramíneas são altamente dependentes de suprimento mineral para expressar seu potencial produtivo (WENDLING, 2007).
2.5. NITROGÊNIO NA EXPRESSÃO DOS COMPONENTES DE PRODUÇÃO
As Poaceas, como o trigo, apresentam em sua constituição cerca de 2,9% de N na planta inteira e 2% nos grãos (CANTARELLA, 2007). A produtividade obtida nos cultivos de trigo está intimamente ligada ao manejo da adubação nitrogenada, sendo que esse nutriente é de fundamental importância quando os componentes do rendimento estão sendo formados. Além disso, quando aplicada em cobertura pode alterar o rendimento de grãos do trigo, conforme a época de aplicação, por meio de estímulos aos componentes do rendimento, ou seja, o número de grãos por espigas, o número de espigas por área e a massa de grãos (BREDEMEIER & MUNDSTOCK, 2001). Sangoi et al., (2007) relatam que a aplicação de nitrogênio no momento adequado pode aumentar a eficiência de uso do nitrogênio pelo trigo, incrementando o número de grãos por espiga e o número de espigas por área. Para que os componentes de rendimento tenham sua expressão favorecida, Bredemeier & Mundstock (2001) preconizam que o nitrogênio deve ser disponibilizado às plantas de trigo preferencialmente entre a emergência e a emissão da sétima folha do colmo principal. No início deste período, há forte exigência de N para estabelecer o número de espiguetas diferenciadas e, em conseqüência, o número de grãos por espigas. Na época da emissão da sétima folha, o suprimento de nitrogênio é crítico para determinar o número de colmos que sobrevivem e produzem espigas.
Sangoi et al., (2007), relatam que as cultivares de trigo diferem substancialmente na sua capacidade de emissão de afilhos, no seu ciclo, na arquitetura de planta e no potencial produtivo. Estas diferenças podem interferir na capacidade de absorção, assimilação e conversão do nitrogênio à produção de grãos. Este mesmo autor relata que a aplicação de nitrogênio no emborrachamento acarreta maior peso de grão comparado com aplicações mais precoces. Porém este
maior peso de grão não se traduz efetivamente em maior produtividade final, isso porque este caractere possui alta herdabilidade (SILVA et. al., 2005), e suas variações não acontecem de maneira muito significativa. Por outro lado, aplicações precoces de nitrogênio aumentam o rendimento final de grão, isto porque é estimulada uma maior contribuição dos afilhos no incremento do rendimento final. Nesse sentido Didonet et al., (2000) ponderam que a produção de grãos por área apresenta maior correlação com a produtividade da cultura do que a massa de grãos, pois ela associa dois componentes do rendimento, o número de espigas por área e o número de grãos por espiga.
Pelo fato dos afilhos serem fundamentais na formação do rendimento, a aplicação precoce de nitrogênio tem papel importante para a sua emissão e sobrevivência, bem como para que a taxa de desenvolvimento destes seja similar a do colmo principal, o que é indispensável para que os afilhos possam contribuir no incremento do rendimento de grãos (ALMEIDA & MUNDSTOCK, 1998). Estudo realizado por Zagonel et al., (2002) estão em concordância, onde foi verificado que o aumento da produtividade ocorreu em função do aumento do número de espigas por unidade de área, uma vez que o número deespiguetas por espiga e o peso de mil grãos não foram afetados pela aplicação do nutriente. Ainda, conforme Zagonel et al. (2002), a utilização de elevadas doses de nitrogênio é fator positivo para o aumento da produtividade do trigo, porém, pode resultar no acamamento da cultura, o que interfere negativamente na produção e na qualidade dos grãos.
2.6. SISTEMAS DE CULTIVO; RELAÇÃO CARBONO/NITROGÊNIO
São relativamente recentes os estudos da influência dos resíduos culturais deixados na superfície do solo sobre o rendimento de culturas semeadas em sucessão. Embora grande quantidade de nitrogênio possa existir na parte aérea das culturas de cobertura, a quantidade real de N que será aproveitada pela cultura em sucessão irá depender do sincronismo entre a decomposição da biomassa e a taxa de demanda da cultura (BRÁZ, et al.,2006).
A rotação de culturas tem como benefícios a promoção da biodiversidade, o favorecimento ao manejo integrado de pragas, de doenças e de plantas infestantes, a promoção de cobertura permanente do solo, a diversificação e estabilização da
produtividade, a racionalização de mão-de-obra e a redução do risco de perdas de renda (RCSBPTT/RCCSBPT, 2006). Neste sentido, o posicionamento do trigo em uma seqüência de cultivos, deve permitir o máximo aproveitamento dos recursos do ambiente, dentro de um plano racional de manejo da área, e maximizar a interação benéfica entre as espécies, no que diz respeito à incorporação de matéria orgânica, estruturação do solo e reciclagem de nutrientes (VIOLA, 2011). Os efeitos promovidos pela adubação verde nas propriedades químicas do solo são bastante variáveis, dependendo de fatores como: a época de semeadura e de manejo da biomassa, a espécie utilizada, tempo de permanência dos resíduos sobre o solo e as condições ambientais locais (NETO et al., 2008).
Para escolha das espécies a serem utilizadas como cobertura de solo, é importante observar o tempo de permanência dos restos culturais das plantas de cobertura de solo, o qual é um dos fatores de maior importância no momento de tomar a decisão de qual espécie utilizar para esta finalidade, pois os resíduos vegetais irão atuar na proteção contra a erosão e na fertilidade do solo através da liberação dos nutrientes acumulados, seja por fixação biológica ou ciclagem de nutrientes, em função da decomposição da palhada que se encontra na superfície do solo (SÁ et al., 2001). A cobertura do solo é de extrema importância para a redução do selamento superficial do solo, ocasionado pelo impacto das gotas de chuva, na redução da velocidade de escorrimento da enxurrada e no aumento da infiltração de água (AMADO et al., 2009). Associado a isso, a atividade radicular auxilia na agregação e na atividade dos microorganismos, influenciando em processos como a fixação biológica de nitrogênio, decomposição dos restos culturais e ciclagem e mineralização dos nutrientes (AGOSTINETTO et al., 2001).
A disponibilidade dos nutrientes no solo estão vinculados, entre outros fatores, à relação carbono/nitrogênio (C/N) dos resíduos culturais, principalmente no sistema plantio direto, onde os mesmos permanecem na superfície do solo (DA ROS et.al. 2003). A disponibilidade do N no solo proveniente da adubação nitrogenada é influenciada, além da relação C/N, por outros fatores, como o tipo de solo e a precipitação pluviométrica, que variam conforme o ano e o local (DA ROS et.al. 2003). A decomposição de palha sobre o solo é regulada principalmente pela relação C/N do material vegetal. Com isso, a relação C/N é inerente à espécie e reflete a velocidade de decomposição do material vegetal. Quanto a essa característica, as espécies de cobertura de solo podem ser agrupadas em duas
classes: uma de decomposição rápida (leguminosas, crucíferas) e a outra de decomposição lenta (gramíneas), sendo bem aceito um valor de relação C/N próximo a 25 para o equilíbrio entre os processos de imobilização e mineralização (VIOLA, 2011). Quanto mais rápida for sua decomposição, maior será a velocidade de liberação dos nutrientes, diminuindo, entretanto, a proteção do solo. Por outro lado, quanto mais altos forem os conteúdos de lignina e a relação C/N nos resíduos, mais lenta será sua decomposição (FLOSS, 2000).
As leguminosas tem a capacidade de fixar nitrogênio do ar por meio da associação com bactérias do gênero Rhizobium, possuem alta capacidade de absorção de nutrientes do solo e, a maioria, possui decomposição rápida, incrementando a oferta de nutrientes as culturas. Neste sentido, pela sua capacidade de fixação de nitrogênio, tornam-se alternativas interessantes e atrativas para o cultivo de outono, antecedendo o do trigo. Entretanto, conforme relatou Calegari (2001), o desempenho de cada espécie com a finalidade de cobertura de solo deve ser avaliado para cada particularidade, tanto para condições de solo, condições de clima e situação econômica do agricultor.
2.7. ÉPOCA DE APLICAÇÃO DO NITROGÊNIO
Uma alternativa para o aumento da produtividade é a aplicação de nitrogênio em cobertura, pois os genótipos de trigo apresentam variabilidade nas respostas à aplicação do elemento, isto possibilitará o fornecimento do nitrogênio no momento de maior consumo pela planta, alterando o rendimento de grãos (FREITAS et al., 1995). A época correta de aplicação do nitrogênio é fundamental para incrementar a produtividade de grãos, pois aplicações muito precoces ou muito tardias podem ser pouco aproveitadas pelas plantas (SILVA et al., 2005). A época de aplicação do nitrogênio em trigo é em função do estádio de crescimento e desenvolvimento da planta. Portanto, é importante conhecê-los para adotar o manejo mais adequado. O nitrogênio tem que estar disponível no estádio de afilhamento, período no qual o mesmo é muito importante na determinação do número de afilhos por planta, espigas por planta e de grãos por espiga (MEGDA, 2009). Essa recomendação não considera a extensão do período crítico à formação de afilhos, nem os reflexos que a variação da época de aplicação tem sobre a intensidade do afilhamento (SANGOI et.al., 2008).
Da Ros et.al. (2003) comentam que aplicando nitrogênio parte na semeadura e o restante em cobertura, aumenta a disponibilidade de nitrogênio no solo nos estádios de maior demanda deste nutriente pela cultura de trigo. Estes autores também comentam que a antecipação da adubação nitrogenada em condições de alta precipitação pluviométrica, pode não possibilitar a maior disponibilidade de nitrogênio no solo na época de maior demanda de N as culturas, devido às perdas de nitrato por lixiviação. Além dos aspectos agronômicos, a fertilização em época apropriada pode reduzir os riscos de poluição das águas subterrâneas ocasionados pelo acúmulo de nitrato (MAHLER et al.,1994). Em função disso, o parcelamento da adubação nitrogenada proporciona uma maior eficiência na assimilação do nutriente pelo trigo, diminuindo as perdas por lixiviação em anos chuvosos e por volatilização em anos secos (MUNDSTOCK, 1999). O aumento no aproveitamento da adubação nitrogenada pode ser obtido por vários meios, dentre eles destaca-se a utilização de doses e épocas adequadas (MALAVOLTA, 2006).
2.8. PARÂMETROS DE ADAPTABILIDADE E ESTABILIDADE
Em um determinado ambiente, a manifestação fenotípica é o resultado da ação do genótipo sob influência do meio. Entretanto, quando se considera uma série de ambientes, detecta-se, além dos efeitos de genótipos e de ambientes, um efeito adicional, proporcionado pela interação dos mesmos (CRUZ e REGAZZI, 1997). Essa interação quantifica o comportamento diferenciado dos genótipos diante das variações ambientais e é denominada interação genótipos x ambientes (GxA) (CRUZ e REGAZZI, 1997; CRUZ e CARNEIRO, 2003). Assim, o comportamento relativo dos genótipos depende, fundamentalmente, das condições ambientais a que estão submetidos. A interação G x A traz aos melhoristas dificuldades na identificação de genótipos superiores, seja por ocasião da seleção, seja no momento da indicação de cultivares. Assim, a avaliação da interação G x A torna-se de grande importância no melhoramento vegetal, pois, no caso de sua existência, há possibilidades do melhor genótipo em um ambiente não o ser em outro (CRUZ e REGAZZI, 1997). A adaptabilidade refere-se à capacidade dos genótipos em aproveitarem vantajosamente o estímulo do ambiente, e a estabilidade diz respeito à capacidade de os genótipos mostrarem comportamentos altamente previsíveis em razão do estímulo do ambiente (CRUZ e CARNEIRO, 2003).
A simples estimativa do componente da interação genótipo com ambiente, apesar de importante, não fornece informações sobre o comportamento dos genótipos em relação às variações de ambiente (CRUZ & REGAZZI, 1997). Assim, diversos métodos têm sido propostos para estimar parâmetros de adaptabilidade e estabilidade, para caracterizar o desempenho relativo dos genótipos, quando submetidos a diferentes condições de ambiente (EBERHART & RUSSELL, 1966; CRUZ et al., 1989), o que permite a identificação de genótipos com comportamento estável e que respondam às variações de ambiente. Desde que foram desenvolvidos, os métodos baseados em análises de regressão têm sido os mais utilizados, quer seja pela utilização de apenas um segmento de reta (EBERHART & RUSSELL, 1966) ou de dois segmentos de reta, os quais se destacam por gerar informações a respeito do desempenho dos genótipos em ambientes favoráveis e desfavoráveis (CRUZ et al., 1989). Entretanto, nem todos os dados se ajustam a modelos lineares, o que abre a possibilidade da utilização de metodologias não paramétricas na estimativa da adaptabilidade e estabilidade (CRUZ & CARNEIRO, 2003). Em estudos de comparação de metodologias, Duarte (1988), concluiu que o método de Wricke, com base em um único parâmetro, é pouco informativo e oferece menor segurança à recomendação de cultivares do que o de análise de regressão de Eberhart e Russell (1966).
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. LOCALIZAÇÃO DO CAMPO EXPERIMENTAL
O trabalho foi desenvolvido na área experimental do IRDeR (Instituto Regional de Desenvolvimento Rural) pertencente ao DEAg (Departamento de Estudos Agrários) da UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul), localizado geograficamente a 28º26’30” de latitude S e 54º00’58” de longitude W. Apresenta ainda uma altitude próxima a 280 metros acima do nível do mar.
O solo da unidade experimental se caracteriza por ser um Latossolo Vermelho distroférrico típico (EMBRAPA, 2006), apresentando um perfil profundo, bem drenado, coloração vermelho escuro, com altos teores de argila e predominância de argilominerais 1:1 e oxi-hidróxidos de ferro e alumínio. De acordo com a classificação climática de Köeppen, o clima da região se enquadra na descrição de Cfa (subtropical úmido), com ocorrência de verões quentes e sem ocorrência de estiagens prolongadas (KUINCHTNER, 2001). Apresenta ainda invernos frios e úmidos, com freqüente ocorrência de geadas. Os meses de janeiro e fevereiro são os meses mais quentes do ano, com temperatura superior a 22º C, enquanto que junho e julho são os meses mais frios do ano, com temperatura superior a 3º C. Quanto ao volume de pluviosidade, a estação meteorológica do IRDeR registra normalmente volumes próximos a 1600 mm anuais, com ocorrência de maiores precipitações no inverno.
A área onde foi realizado o experimento tem como característica a ocorrência de um sistema de semeadura direta com pelo menos quinze anos de implantação, caracterizando um sistema de semeadura direta consolidado. No período do verão,
uma parte da área é ocupada com soja e outra com milho, refletindo em dois precedentes culturais que foram utilizados para análise dos sistemas de cultivo.
3.2. CARACTERIZAÇÃO DO EXPERIMENTO
O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com quatro repetições em cada sistema de cultivo (milho/trigo; soja/trigo), seguindo um modelo fatorial simples 4x4, sendo quatro anos de cultivo (2008; 2009; 2010; 2011) e quatro épocas de aplicação da adubação nitrogenada em cobertura, que foram: 0, 10, 30, e 60 dias após a emergência (DAE). A dose de adubação nitrogenada fornecida nas diferentes épocas em cobertura foi definida respeitando as indicações técnicas da cultura do trigo, pelo tipo de precedente cultural, teor de matéria orgânica do solo e da expectativa de rendimento, considerando neste estudo uma estimativa de 3000 kg ha-1 de rendimento de grãos. Desta forma, sobre o ambiente de milho e soja foi aplicada a dose de 200 e 134 kg de uréia ha-1, respectivamente. Do ponto de vista agrícola, a uréia tem como vantagens o teor elevado de nitrogênio (45%), o menor custo de transporte, a alta solubilidade, a menor corrosividade, a compatibilidade com inúmeros outros fertilizantes e defensivos, a alta taxa de absorção foliar, a disponibilidade imediata para as plantas e a facilidade de manipulação, além de causar menor acidificação no solo (YANO; TAKAHASHI; WATANABE, 2005). As parcelas foram constituídas de cinco linhas de cinco de metros de comprimento e espaçadas 0,20 m entre si, para constituir um tamanho de parcela de cinco metros quadrados.
3.3. GENÓTIPO AVALIADO
A cultivar de trigo utilizada no estudo foi a BRS- Guamirim, que evidencia nas condições regionais forte aceitação pelos produtores. Cabe ressaltar, as características desta cultivar relatadas a seguir: Classe: Tipo pão (W = 358); Ciclo: Super – precoce - 125 dias da semeadura à colheita; Altura de planta: porte baixo (75-80 cm); Perfilhamento: intensa capacidade de afilhamento; Produção: Potencial de rendimento de grãos elevado. Potencial produtivo superior a 4.000 kg.ha-¹. Reação à debulha natural: moderadamente resistente; Oídio: resistente; Ferrugem
da folha: resistente; Manchas foliares: moderadamente resistente; Giberela: moderadamente resistente; Acamamento: tolerante; Germinação da espiga: moderadamente resistente; Vírus do mosaico: susceptível (EMBRAPA, 2006).
3.4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Em todos os anos avaliados, os ensaios foram instalados a campo, seguindo a época recomendada para a semeadura e com densidade populacional indicada para a cultura, que foi de 330 sementes viáveis por metro quadrado. A semeadura foi realizada com semeadeira mecânica de parcelas. O controle de pragas e moléstias foi realizado através de pulverizações de moléculas químicas de efeito significativo. O controle das plantas invasoras foi realizado de acordo com a necessidade, mediante aplicação de herbicida e/ou capina manual. Além disto, estes e outros procedimentos no manejo da cultura foram com base nas Indicações Técnicas da cultura do trigo (RCSBPTT, 2009).
3.5. VARIÁVEL MENSURADA
A variável foco de estudo compreendeu a quantificação do rendimento de
grãos nas distintas condições de cultivo, visto representar nesta variável o efeito cumulativo de todos os componentes de produção, atrelada ao melhor ou menor aproveitamento dos estímulos ambientais para maximizar a produção final nesta espécie. E, para a estimativa do rendimento de grãos foi utilizada a massa de grãos proveniente da colheita das três linhas centrais de cada parcela, com valores dimensionados para kg ha-1.
3.6. ANÁLISES ESTATÍSTICAS
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) para detecção dos efeitos de anos e momento de aplicação de nitrogênio sobre a expressão do rendimento de grãos. Depois de rejeitada a hipótese de nulidade e da presença de interação, se procedeu o teste de comparação de médias pelo modelo de agrupamento de Scott & Knott (1974). Ressalta-se que na ANOVA tanto as fontes
de variação Ano como a Época de Aplicação de Nitrogênio foram definidos como de efeitos fixos. A partir disso, foram realizada
de polinômio e definição da equação visando estabelecer em cada ano e sistema de cultivo o momento mais adequado de aplicação de nitrogênio ao trigo. Posteriormente, foram desenvolvidos modelos que permitiram estima adaptabilidade e a estabilidade do trigo a partir de procedimentos baseados na ANOVA (modelo de WRICKE, 1965) e baseados em regressão (modelo de EBERHART & RUSSELL, 1966).
O modelo de estabilidade pelo
(wi), foi estimada segundo a com (ge)ij=Yij-Yi-Yj-Y, em que Y
da época “i” em todos os ambientes; Y épocas e Y = mi é a média geral.
Através desta metodologia, é considerado estável as cultivares com baixos valores de wi e wi (%),
ambientes. É uma medida apropriada para expressar a imprevisibilidade genético ou condições avaliadas.
O método de Eberhart e Russel baseia linear:
j; βoi equivale à média geral da época
linear, cuja estimativa representa a resposta da o índice ambiental codificado;
ij corresponde ao erro experimental médio.
adaptabilidade e estabilidade são a média do genótipo ( regressão linear (β1i). De acordo com esta metodologia, a a
capacidade dos genótipos ou o genótipo em determinada condição
vantajosamente o estímulo do ambiente. As condições que evidenciam uma adaptabilidade geral será definido quando
adaptabilidade específica adaptabilidade específica parâmetro de estabilidade
partir do quadrado médio do desvio da regressão de cada
de variação Ano como a Época de Aplicação de Nitrogênio foram definidos como de efeitos fixos. A partir disso, foram realizadas equações lineares para ajuste do grau de polinômio e definição da equação visando estabelecer em cada ano e sistema de cultivo o momento mais adequado de aplicação de nitrogênio ao trigo. Posteriormente, foram desenvolvidos modelos que permitiram estima adaptabilidade e a estabilidade do trigo a partir de procedimentos baseados na ANOVA (modelo de WRICKE, 1965) e baseados em regressão (modelo de
RUSSELL, 1966).
O modelo de estabilidade pelo método de Wricke, denominada ecovalência
estimada segundo a equação:
, em que Yij é a média da época “i” no ambiente “j”; Y
da época “i” em todos os ambientes; Yj é a média do ambiente “j” para todos as
é a média geral.
Através desta metodologia, é considerado estável as cultivares com baixos indicando possuírem os menores desvios em relação aos ambientes. É uma medida apropriada para expressar a imprevisibilidade
genético ou condições avaliadas.
O método de Eberhart e Russel baseia-se no seguinte modelo de regressão , em que Yij é a média da época
uivale à média geral da época i; β1i corresponde ao coeficiente de regressão
linear, cuja estimativa representa a resposta da época i à variação do ambiente j; I o índice ambiental codificado; ij equivale aos desvios da regressão;
corresponde ao erro experimental médio. As estimativas dos parâmetros de adaptabilidade e estabilidade são a média do genótipo (βoi) e o coeficiente de
). De acordo com esta metodologia, a a capacidade dos genótipos ou o genótipo em determinada condição
ente o estímulo do ambiente. As condições que evidenciam uma adaptabilidade geral será definido quando β1i = 1, condições que evidenciam uma
adaptabilidade específica do genótipo a ambientes favoráveis adaptabilidade específica a ambientes desfavoráveis aquele
parâmetro de estabilidade s2di é estimado pelo método da análise de variância, a
partir do quadrado médio do desvio da regressão de cada época
de variação Ano como a Época de Aplicação de Nitrogênio foram definidos como de s equações lineares para ajuste do grau de polinômio e definição da equação visando estabelecer em cada ano e sistema de cultivo o momento mais adequado de aplicação de nitrogênio ao trigo. Posteriormente, foram desenvolvidos modelos que permitiram estimar a adaptabilidade e a estabilidade do trigo a partir de procedimentos baseados na ANOVA (modelo de WRICKE, 1965) e baseados em regressão (modelo de
denominada ecovalência
, é a média da época “i” no ambiente “j”; Yi é a média
é a média do ambiente “j” para todos as
Através desta metodologia, é considerado estável as cultivares com baixos menores desvios em relação aos ambientes. É uma medida apropriada para expressar a imprevisibilidade do material
se no seguinte modelo de regressão é a média da época i no ambiente corresponde ao coeficiente de regressão i à variação do ambiente j; Ij é
aos desvios da regressão; e as dos parâmetros de
) e o coeficiente de ). De acordo com esta metodologia, a adaptabilidade é a capacidade dos genótipos ou o genótipo em determinada condição aproveitarem ente o estímulo do ambiente. As condições que evidenciam uma condições que evidenciam uma do genótipo a ambientes favoráveis com β1i>1 e
es desfavoráveis aqueles com β1i<1. O
é estimado pelo método da análise de variância, a época (QMDi) e do
quadrado médio do resíduo (QMR), onde s2
di = (QMDi – QMR)/r. Portanto, a
estabilidade refere-se à previsibilidade dos genótipos em determinada condição em relação ao modelo de regressão linear. São consideradas estáveis as condições com desvios de regressão não-significativos (aqueles com S2
di igual a 0) e
instáveis aquelas com desvios significativos (com S2
di diferente de 0).
As análises foram realizadas com o auxílio do software estatístico GENES (CRUZ, 2001).
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Através da Análise de Variância (tabela 1), diferenças estatísticas no rendimento de grãos (RG) frente às distintas épocas de aplicação de N-fertilizante e entre os anos de estudo foram identificadas, independente das condições de cultivo estudadas (cobertura de solo com resíduo de milho e soja), corroborando com Sangoi (2007), que encontrou efeito significativo da época de aplicação do nitrogênio em cobertura sobre o rendimento de grãos em cultivares de trigo. Além disto, houve interação entre as épocas (E) de aplicação de N em cobertura e os anos (A) de cultivo, o que levanta a hipótese que há uma época de aplicação mais ajustada de acordo com as condições ambientais. Outro fator a ser destacado é que a fonte de variação Ano (A) evidenciou valores de quadrado médio (QM) superior ao efeito das épocas, principalmente sobre o resíduo de soja, sugerindo da forte contribuição deste fator para alteração de expressão do RG. Contudo, nos valores médios entre os ambientes estudados (resíduo de soja e milho) se percebe certa contribuição na produção de grãos advinda sobre a cobertura de solo com soja, com produção de 2658 kg ha-1, o que sobre o resíduo de milho foi de 2236 kg ha-1.
Segundo Aita et al., (2003) quando a cultura implantada em sucessão é uma gramínea, como o trigo, com necessidade de elevadas doses de nitrogênio, a utilização de leguminosas em sucessão, objetivando o fornecimento deste nutriente, é mais indicada, devido a maior disponibilização de nitrogênio para a gramínea cultivada em seqüência. Por outro lado, as gramíneas também disponibilizam nutrientes, mas sua decomposição é normalmente mais lenta por possuírem alta relação C/N (AMABILE et. al., 2006). Cabe relatar ainda, os baixos valores do coeficiente de variação (CV, em %) do experimento, exaltando a boa condução e a confiabilidade desses dados.
Tabela 1. Resumo da análise de variância nas diferentes épocas de aplicação de
nitrogênio e anos de cultivo de trigo em distintos sistemas de produção. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2012.
Fonte de Variação GL Quadrado Médio/ RG em kg ha
-1
Resíduo Milho Resíduo Soja Bloco 3 43558,84 105077,59 Época (E) 3 3374337,83 * 2058141,53* Ano (A) 3 3783418,72 * 15555800,26* E x A 9 433321,52 * 112229,22* Erro 45 41745,51 57978,96 Total 63 Média Geral 2236 2658 CV (%) 9,14 9,06
*= significativo em 5% de probabilidade de erro; GL= graus de liberdade; RG= rendimento de grãos; CV= coeficiente de variação.
A utilização de espécies que apresentam uma maior relação C/N favorece a proteção do solo por um maior período de tempo, em função da menor velocidade de decomposição, entretanto, o período de imobilização do nitrogênio do solo pelos microrganismos é maior, o que pode prejudicar o desenvolvimento e produtividade da cultura implantada em sucessão por deficiência de nitrogênio (AGOSTINETTO et al., 2001).
Na tabela 2, da comparação de médias entre as épocas de aplicação de nitrogênio em cobertura com os diferentes anos de cultivo, se percebe que sobre o resíduo de milho, não ocorreu diferenças estatísticas entre os anos para a época 0 dias após a emergência (DAE), nível padrão. Já para as demais épocas estudadas (10, 30 e 60 DAE), os anos de 2008 e 2011 foram os que mostraram as melhores médias, destacando as condições mais favoráveis para o cultivo de trigo (a partir das condições de adequada precipitação pluviométrica durante o ciclo fenológico da cultura; ver Quadros em Anexo) pela maximização do RG, com valores médios superiores aos dos anos de 2009 e 2010. Ainda na tabela 2 pela análise individual dos anos, em 2008 e 2011, que foram aqueles que permitiram as melhores condições de cultivo, as épocas de aplicação mais expressivas para o RG foram aos 30 e 60 DAE, que não diferiram entre si. No ano de 2009 não houve diferença entre
as épocas de aplicação em cobertura a ponto que, em 2010, apenas a época padrão se diferiu inferiormente em relação aos demais momentos de adubação.
Tabela 2. Valores médios nas diferentes épocas de aplicação de nitrogênio e anos
de cultivo de trigo em distintos sistemas de produção. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2012.
Épocas (N)
Anos/ Resíduo Milho
2008 2009 2010 2011 Média 0 DAE A 1605 c A 1604 a A 1425 b A 1717 c 1588 10 DAE A 2671 b C 1721 a B 2015 a A 2527 b 2234 30 DAE A 3043 a B 1919 a B 2157 a A 3204 a 2581 60 DAE A 3268 a B 1869 a B 1815 a A 3215 a 2542 Média 2647 1779 1853 2666 2236 Épocas (N)
Anos/ Resíduo Soja
2008 2009 2010 2011 Média 0 DAE A 3160 c C 1553 b C 1301 c B 2672 b 2172 10 DAE A 3607 b B 2050 a C 1508 c A 3389 a 2638 30 DAE A 4079 a C 2057 a C 2257 a B 3661 a 3013 60 DAE A 4037 a C 2105 a D 1758 b B 3334 a 2809 Média 3721 1941 1706 3264 2658
Médias seguidas de mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Scott & Knott em nível de 5% de probabilidade de erro; DAE= dias após a emergência;
Tais condições evidenciam que ambientes mais restritivos a produção de trigo, não propiciam em ajuste técnico do momento de adubação, possivelmente decorrente das maiores perdas do N em virtude de sua alta capacidade de volatilização e/ou lixiviação. Tem-se verificado, ocasionalmente, baixo aproveitamento do N dessa fonte (uréia) pelas culturas, o que se deve, entre outros fatores, à volatilização de amônia (LANNA et. al., 2010). Segundo Byrnes (2000), no solo, a uréia é rapidamente decomposta, alterando a utilização desse importante fertilizante nitrogenado pelas plantas, com taxa de recuperação de N do fertilizante inferior a 50 %.
Segundo Wendling (2007), a antecipação da fertilização pode ser viável em anos de baixas precipitações pluviais, permitindo dessa forma a recuperação do nitrogênio aplicado antecipadamente ou do residual das culturas anteriores. A produtividade do trigo depende das condições hídricas durante o período de
formação dos órgãos reprodutivos e na floração. A restrição hídrica nessas fases reduz o número de grãos por espiga e o rendimento da cultura (PRELA, 2004). Por outro lado, condições favoráveis trás consigo, a possibilidade de melhor eficiência pelo ajuste mais correto do momento de aplicação. Benin (2012) encontrou uma maior resposta à adubação nitrogenada quando as condições meteorológicas, especialmente chuva, não foram fatores limitantes. Contudo, na média geral frente aos anos de avaliação sobre o resíduo de milho, a maior expressão da produção ocorreu nos pontos 30 e 60 dias de adubação após a emergência das plantas.
O momento recomendado para aplicação do nitrogênio em cobertura está compreendido entre o início do afilhamento e o começo do alongamento do colmo (COMISSÃO SULBRASILEIRA DE QUÍMICA E FERTILIDADE DO SOLO, 2004). Diversos trabalhos foram realizados acerca da época correta da aplicação de N para adequá-la à absorção e utilização de N durante o ciclo da cultura do trigo (SANGOI et al., 2007). Alguns desses estudos indicam que o parcelamento da adubação nitrogenada resulta em maior recuperação do nutriente pela cultura e maior produtividade, quando comparados com a aplicação numa única vez (SANGOI et al., 2007; MEGDA et al., 2009).
Na tabela 2, sobre o resíduo de soja, diferenças estatísticas foram encontradas, ao ponto que as épocas 30 e 60 DAE mostraram as melhores médias no ano de 2008, juntamente com a época 10 DAE nos anos de 2009 e 2011, pois, evidenciaram rendimento superior. Em 2010, a época mais produtiva foi aos 30 DAE, se diferindo das demais. Por outro lado, para as épocas 0, 30 e 60 DAE o ano mais favorável foi o de 2008, e, para a época de adubação aos 10 DAE, os anos mais favoráveis foram os de 2008 e 2011. As exigências de N nos estádios iniciais de desenvolvimento da cultura, apesar de serem pequenas, são importantes para promover rápido desenvolvimento inicial e definir a produção potencial (FANCELLI & DOURADO NETO,1996). Nesta condição, considerando a média geral entre os anos, a época que amparou para uma maior produção de grãos foi aos 30 DAE, com valor de produção aproximado de 3013 kg ha-1. Ressalta-se, a maior proximidade das médias nas épocas de 30 e 10 DAE de aplicação do fertilizante na média geral entre os anos, apontando que nesta condição (resíduo de soja) existe a tendência a uma maior estabilidade fenotípica de produção. Ainda sobre a condição de resteva de soja, o ano mais produtivo foi o de 2008, atingindo médias de produção ao redor de 3721 kg ha-1, seguido ao de 2011, similar aos obtidos na condição com resíduo
de milho. Segundo Wendling et. al. (2007), o cultivo do trigo em sucessão a cultura da soja proporciona uma boa produtividade com uma pequena resposta do trigo ao nitrogênio aplicado em cobertura, pois a soja, além de promover aumento na disponibilidade de nitrogênio, devido à fixação do N atmosférico, deixa resíduos vegetais de fácil decomposição, o que promove um rápido aumento da disponibilidade de nitrogênio na camada superficial do solo. Por outro lado, o trigo cultivado após o milho proporciona maior resposta ao nitrogênio aplicado na forma de fertilizante.
Na tabela 3, nos modelos de regressão, a condição sobre resíduo de milho, independente do ano de cultivo mostrou uma tendência de grau 2. Portanto, a partir das equações estimadas nessa tabela foram determinadas a época ideal de aplicação do adubo nitrogenado e o rendimento estimado a partir da época ideal. Assim, os anos de 2008 e 2011 considerados como os mais favoráveis (pela adequada precipitação) para a produção do trigo, indicaram época ideal ao momento de aplicação do N-fertilizante em cobertura aos 46 e 44 DAE, respectivamente, culminando com uma produção estimada de 3405e 3432 kg ha-1 de rendimento de grãos. Já nos anos de 2009 e 2010, aqueles mais restritivos, as épocas de 39 e 34 DAE, respectivamente, foram as mais ajustadas, com produção média ao redor de 1910 e 2242 kg ha-1 de RG, respectivamente.
Nesta condição (sobre resíduo de milho) atrelada aos anos favoráveis e desfavoráveis, parece indicar que as situações mais vantajosas de produção permitem atrasar o momento de aplicação, trazendo benefícios na produção final. Segundo Bredemeier & Mundstock (2001), foram observados aumentos no rendimento de grãos em trigo com a aplicação tardia de N no final do afilhamento e início do alongamento dos colmos. Este aumento está ligado à maior taxa de sobrevivência dos afilhos, resultando em maior número de espigas e, por conseqüência, em maior número de espigas e grãos área -1. O aumento do número de espigas e grãos área -1, com a aplicação tardia de N, pode proporcionar maior diluição do N da parte vegetativa entre essas estruturas, resultando em reduzido incremento nos teores de proteínas no grão (WAMSER & MUNDSTOCK, 2007). Ainda na tabela 3, sobre o resíduo de soja, o ano de 2008 evidenciou uma tendência linear indicando a não estabilização nesta cultivar com aplicação de N-fertilizante aos 60 DAE. Talvez o forte favorecimento do ano pelas condições ambientais junto à
maior disponibilidade de N advinda pela cultura antecedente, tenha contribuído para tal situação.
Tabela 3. Determinação da equação e grau de polinômio na variável dependente
rendimento de grãos e valores da estimativa da época ideal de aplicação nitrogenada e rendimento de grãos estimado pelos efeitos de épocas nos anos de cultivo de trigo. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2012.
Condição Resíduo/Ano Grau Equação R2 P Época Ideal (dias) RGE (kg ha-1) RG= a±bx±cx2 Milho 2008 1 2058 + 23,52x 0,71 * 46 3405 2 1758 + 71,22x -0,77x2 0,92 * Milho 2009 1 1670 + 4,33 x 0,64 ns 39 1910 2 1594 + 16,28x - 0,21x2 0,99 * Milho 2010 1 1752 + 4,02x 0,11 ns 34 2242 2 1502 + 43,86x - 0,65 x2 0,90 * Milho 2011 1 2097 + 22,72x 0,72 * 44 3432 2 1768 + 75,23x - 0,85x2 0,99 * Média 1 1894 + 13,65x - - 41 2752 2 1656 + 51,67x - 0,62x2 - - Soja 2008 1 3380 + 13,62x 0,70 * - - 2 3171 + 46,89x - 0,54x2 0,99 ns Soja 2009 1 1769 + 6,86x 0,49 * 40 2167 2 1648 + 26,16x - 0,33x2 0,77 * Soja 2010 1 1495 + 8,41x 0,30 ns 36 2174 2 1208 + 54,20x - 0,76x2 0,91 * Soja 2011 1 3057 + 8,28x 0,27 ns - - 2 2754 + 56,52x - 0,79x2 0,93 ns Média 1 2425 + 9,29x - - 39 3079 2 2195 + 45,95x 0,60x2 - -
* Significativo a 5% de probabilidade de erro pelo teste t; ns= não significativo a 5% de probabilidade de erro pelo teste t; Grau 1 e 2= regressão linear e quadrática, respectivamente; R2 = coeficiente de determinação, em decimal; P= probabilidade significativa (*) ou não significativa (ns); RGE= Rendimento de grãos estimado a partir da época ideal, em kg ha-1.
Nos anos de 2009 e 2010 a tendência quadrática (grau 2) foi confirmada, indicando momentos de aplicação mais ajustados aos 40 e 36 DAE, concomitantemente. Tal condição reforça que, mesmo sobre resíduo de soja onde há maiores benefícios pela maior disponibilidade de nitrogênio orgânico, o momento de aplicação de N-fertilizante foi similar aqueles observados sobre o resíduo de milho, reforçando a hipótese que a recomendação em adiantar ou atrasar a adubação está fortemente atrelada às condições agro meteorológicas. No ano de 2011 tanto a tendência linear como a quadrática não foi observada, evidenciando uma estabilidade independente do momento de aplicação, possivelmente fortalecido pelo favorável ano de cultivo e pela melhor disponibilidade de nitrogênio frente ao tipo de cobertura residual. Braz et al. (2006) observam que, para uma mesma produtividade do trigo, a necessidade de adubação mineral nitrogenada é menor quando o mesmo é cultivado após leguminosas. Muitos autores têm confirmado o aporte de nitrogênio proveniente do processo biológico promovido por bactérias diazotróficas e promotoras do crescimento vegetal, com o cultivo de leguminosas antecedendo as culturas econômicas (AITA et al., 2003; SILVA et al., 2005; MARRERO et al., 2009).
Na Tabela 4, estão os resultados da análise de adaptabilidade e de estabilidade fenotípica avaliada pelos métodos de WRICKE e EBERHART & RUSSELL. Esta contém a contribuição de cada época nas diferentes condições de cultivo para a interação época versus ano. Assim, pelo método de ecovalência (Wricke), quanto menores os valores de Wi %, mais estáveis serão as épocas. Então, sobre o resíduo de milho, a estabilidade a partir da ecovalência permitiu evidenciar que o momento de aplicação de nitrogênio aos 10 e aos 30 DAE mostraram maior estabilidade, pois indicaram as menores porcentagens de ecovalência, com 5,0 e 8,5% respectivamente. Aliado a isso, se destaca que na condição de 30 dias após a emergência houve concomitantemente a maior média de produção de grãos. Já pelo modelo de Eberhart & Russell (1966) a partir da regressão, ficou constatado que aos 10 DAE permitiu uma adaptabilidade ampla a região de Augusto Pestana – RS e com estabilidade. Logo, aos 30 DAE a adaptabilidade se mostrou especifica e ajustada para ambientes favoráveis. Destaca-se que por este método, todas as condições sobre o resíduo de milho mostraram estabilidade, e que a época mais tardia de aplicação de N-fertilizante apenas parece recomendada para ambientes estritamente favoráveis.
