Projeto Agrisus No. 2201/17
Título: Créditos de nitrogênio, alterações nos atributos químicos do solo e na qualidade das
brássicas produzidas em função do uso de diferentes coberturas e doses de nitrogênio.
Coordenador: José Luiz Rodrigues Torres
Colaboradores: Hamilton César de Oliveira Charlo, Valdeci Orioli Júnior, Antônio Carlos Barreto,
Elaine Donata Ciabotti, José Carlos Mazetto Júnior.
Bolsista de Iniciação Científica: Érica Reis Carvalho
Instituição: Instituto Federal de Educação do Triângulo Mineiro (IFTM) Campus Uberaba
Rua João Batista Ribeiro, 4000 – Distrito Industrial II, Uberaba - MG. CEP: 38064-790
Tel: (34) 3319-6000 / 3319-6059 E-mail: jlrtorres@ifm.edu.br
Local da Pesquisa: Uberaba-MG
Valor financiado pela Fundação Agrisus: R$ 29.740,00 (vinte e nove mil setecentos e quarenta
reais).
Vigência do Projeto: 01.10.2017 a 01.10.2019
RELATÓRIO PARCIAL DE PESQUISA I. INTRODUÇÃO
As brássicas estão incluídas entre as hortaliças mais consumidas no país, que tem grande importância socioeconômica em alguns estados brasileiros, pois pode ser produzido o ano inteiro, tem alto valor nutritivo, crescimento rápido e elevado valor comercial (Kano et al., 2010). Contudo, necessitam de grandes aportes de nutrientes, principalmente do nitrogênio (N), em períodos de tempo curtos, que é feito através do uso de fertilizantes minerais.
O N é o elemento mais limitante ao crescimento e qualidade das culturas e seus efeitos são observados tanto na produtividade quanto na qualidade dos produtos agrícolas (Asagi e Ueno, 2009). Estima-se que 90% de todo N presente nos vegetais, encontram-se na forma orgânica, participando da constituição de diversas moléculas orgânicas, que está relacionado a importantes processos bioquímicos e fisiológicos que ocorrem na planta, tais como fotossíntese, respiração, desenvolvimento e atividade das raízes, absorção iônica de outros nutrientes, crescimento e diferenciação celular (Engels e Marschner, 1995).
Uma das alternativas utilizadas para diminuir o consumo de fertilizantes minerais é o cultivo de plantas de cobertura antecedendo o plantio dessas hortaliças, pois após serem manejadas têm seus resíduos depositados sobre a superfície do solo, promovendo a elevação do teor de matéria orgânica (MO) e da capacidade de troca catiônica (CTC) no solo causando maior disponibilidade de nutrientes (Leite et al., 2010). Esses efeitos são bastante variáveis, pois depende da espécie utilizada, manejo dado à biomassa, época de semeadura, persistência dos resíduos sobre o solo, condições locais e da interação entre esses fatores (Teixeira et al., 2012).
Alguns estudos têm mostrado que braquiária, crotalária, milheto aportam quantidades consideráveis de nutrientes ao solo, após o manejo das coberturas, sendo que a maior liberação destes nutrientes ocorre até os 45 dias após o manejo (Carvalho et al., 2011; Chioderoli et al., 2012; Assis et al., 2013, Torres et al., 2014; 2015). Vargas et al. (2011) utilizando 50% da dose recomendada de adubação mineral somado a biomassa seca de crotalária e feijão de porco resultaram em produção de cabeça de repolho, similar a obtida com 100% adubação mineral, com rendimento variando entre 1,9 a 2,3 kg por planta.
Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a produção de biomassa das coberturas em monocultivo e misturas antecedendo o cultivo do brássicas e analisar os efeitos causados pela ciclagem de nutrientes e doses de nitrogênio na produtividade das brássicas cultivadas em sucessão.
II. MATERIAL E MÉTODOS
O estudo vem sendo realizado na área experimental do Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFTM) Campus Uberaba-MG, localizado entre 19 º39’19” de latitude Sul e 47 º57’27’’ de longitude Oeste, numa altitude de 795 m, no período de setembro de 2017 a fevereiro de 2018.
O solo da área experimental foi classificado como LATOSSOLO VERMELHO Distrófico (Embrapa, 2013), de textura média, apresentando na camada arável (0 – 20 cm), 200 g kg-1 de argila, 720 g kg-1 de areia e 80 g kg-1 de silte, pH H2O 5,9; 14,7 mg dm-3 de P (Mehlich); 112 mg dm -3
de K+; 1,1 cmolc dm-3 de Ca2+; 0,4 cmolc dm-3 de Mg2+; 1,7 cmolc dm-3 de H+Al e 6 g kg-1 de carbono orgânico, saturação por bases de 1,78 cmolc dm-3, V% 51.
O clima da região é classificado como Aw, tropical quente, segundo a classificação de Köppen, tendo verão quente e chuvoso e inverno frio e seco. Na região ocorrem médias anuais de precipitação pluvial, temperatura e umidade relativa do ar de 1.600 mm, 22,6 ºC e 68 %, respectivamente (INMET, 2018).
O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial (4x3), sendo que os tratamentos constaram de quatro tipos de cobertura do solo: crotalária juncea (CJ) (Crotalaria juncea L.); braquiária (B) (Urochloa ruzizienses), milheto ADR 500 (M) (Pennisetum
glaucum L.) e CJ + M, três doses de adubação nitrogenada; 50, 100 e 200% da adubação
nitrogenada recomendada (de 150 kg ha-1 de N), com 4 repetições, em parcelas com área de 20 m2 (6,0 x 10,0 m). Logo após o manejo das plantas de cobertura, mudas de brócolis foram plantadas sobre os resíduos deixados na superfície do solo. Todo o processo, com plantio das coberturas e manejo se repetirá para o plantio de couve-flor e brócolis, na mesma área experimental, em sequencia de cultivos.
No mês de setembro de 2017, crotalária juncea (CJ), braquiária (B), milheto ADR 500 (M) e CJ + M foram semeadas, sem adubação, com espaçamento de 0,20 m entre as linhas, com 50, 25, 50 e 13+25 sementes por metro, respectivamente. As coberturas foram dessecadas em dezembro de 2017, com aproximadamente 100 dias após o plantio, pois foi o período em que mais de 50% das plantas atingiram o máximo florescimento, aplicando-se a dose de 1440 g ha-1 de glifosato + 600 g ha-1 de Paraquat. Antes da dessecação, para avaliação da biomassa seca (BS), coletou quatro amostras de biomassa fresca (BF) em áreas de 0,4 m², totalizando uma área de 1,6 m2 por parcela, as quais estas foram pesadas e secas a 65 ºC por 72 horas e em seguida, pesadas novamente. Após quinze dias dessas plantas de cobertura ter sido dessecada, foi realizado o transplante das mudas.
A partir do manejo das coberturas foi avaliada a taxa de decomposição dos resíduos através do método das sacolas de decomposição, onde foram distribuídas 40 sacolas na superfície do solo em cada parcela, sendo coletadas 8 sacolas por tratamento (duas/parcela), a primeira 15 dias após o manejo (DAM) e as outras aos 30, 60, 90 e 120 DAM. O resíduo vegetal de cada sacola foi limpo, seco em estufa a 65ºC até peso constante, determinado sua massa, depois moído e levado ao laboratório para análise química quantificando-se os macronutrientes (Tedesco et al., 1985).
Para descrever a decomposição dos resíduos vegetais foi utilizado o modelo matemático exponencial descrito por Thomas e Asakawa (1993), do tipo X = Xo e-kt, em que X é a quantidade de biomassa seca (BS) remanescente após um período de tempo t, em dias; Xo é a quantidade inicial de BS ou de nutriente e k é a constante de decomposição do resíduo. Com o valor de k, será calculado o tempo de meia vida (T1/2 vida) dos resíduos remanescentes, com o uso da fórmula T1/2 vida = 0,693/k (Paul e Clark, 1996), que expressa o período de tempo necessário para que metade dos resíduos se decomponha. Foram elaboradas equações matemáticas que representam a decomposição de BS, com auxílio do software SigmaPlot versão 10.
O resíduo vegetal retirado das sacolas de decomposição será moído e submetido à análise química quantificando-se os teores de: N total, carbono orgânico (C) enxofre (S) (Tedesco et al., 1985), Ca e Mg (Bataglia et al., 1983), P e K (Embrapa, 2017) e os valores expressos em kg ha-1.
macronutrientes, principalmente do nitrogênio, que está sendo ciclado e disponibilizado para as plantas cultivadas (hortaliças).
As mudas de brócolis foram adquiridas junto a produtor da região, sendo que estas foram produzidas em bandejas de isopor de 128 células e trinta dias após a semeadura, estas mudas foram transplantadas para covas confeccionadas sobre os resíduos das plantas de cobertura, no espaçamento de 0,80 x 0,50 m, totalizando 24 plantas por parcela por tratamento. As avaliações foram feitas em oito plantas das duas linhas centrais para todas as culturas.
No transplante das mudas de brócolis, em todos os tratamentos, foi feito a adubação por cova na dose de 100% do fertilizante mineral recomendado para fosforo e potássio, utilizando-se as doses de 22 e 8 por cova, que equivale a 100 kg ha-1de P2O5 e 100 kg ha-1de K2O, segundo a Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais (1999).
Os tratamentos com doses de nitrogênio (N) foram realizados aplicando 50, 100 e 200% do fertilizante nitrogenado (ureia) utilizando-se as doses de 7, 14 e 28 g por cova, que equivale a 75, 150 e 300 kg ha-1de N, respectivamente.
As plantas foram irrigadas diariamente por aspersão, mantendo a umidade do solo próximo à capacidade de campo e as plantas infestantes foram controladas com capinas manuais. O sistema de irrigação utilizado foi o de aspersão convencional fixo, equipado com aspersores setoriais com vazão de 560 L h-1 espaçados de 9 metros, por um tempo de irrigação de 20 minutos.
A colheita dos brócolis foi realizada à medida que as inflorescências apresentavam desenvolvimento completo com botões florais ainda unidos, cabeças compactas e firmes. Com início aos 90 dias após semeadura, a colheita se estendeu por mais 30 dias, período este onde foram realizadas as avaliações a cada três dias. Após a colheita, as plantas foram levadas ao laboratório para avaliações do número de folhas (NF), altura da cabeça (A), massa fresca (MFC) e massa seca (MSC) da cabeça e produtividade (Prod).
Os valores das características avaliadas foram submetidos à análise de variância, utilizando-se o programa estatístico AgroEstat. Aplicou-se o teste F para significância e as médias comparadas foram comparadas pelo teste Scott-Knott (p< 0,05). Foram elaboradas equações matemáticas e análises de regressão para a decomposição dos resíduos utilizando o Software SigmaPlot, versão 10.
III. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Analisando a produção de biomassa fresca (BF) e seca (BS) das coberturas observou-se que a mistura de crotalária juncea + milheto (CJ + M) produziu a maior (p<0,05) quantidade de BF (11,14 t ha-1) e BS (7,61 t ha-1), quando comparados a crotalária (CJ) (8,54 e 6,06 t ha-1) e milheto (M) (8,51 e 6,09 t ha-1) que tiveram produção semelhante, enquanto que na braquiária (B) (4,42 e 3,44 t ha-1) este valor foi menor, respectivamente.
Com exceção da mistura CJ + M, alguns outros estudos conduzidos no Cerrado apresentaram valores semelhantes para produção de BS quando comparados aos obtidos neste estudo, pois quando estas plantas de cobertura são semeadas no inicio do período chuvoso e manejadas quando atingem o ponto de máximo florescimento, produzem entre 6,0 e 13,0 t ha-1 de BS para as braquiárias, entre 7,0 a 12,0 t ha-1 para o milheto (Torres et al., 2008; Crusciol e Soratto, 2009; Pacheco et al., 2011; Assis et al., 2013), para a crotalária os valores variam entre 4,0 e 9,0 t ha-1 (Carvalho et al., 2011; Torres et al., 2014; 2015). Os resultados obtidos neste estudo foram semelhantes a outros já divulgados na literatura, onde as misturas que tem a presença da crotalária apresentaram maior produção de biomassa, pois esta planta desempenha um papel fundamental como fornecedora de nutrientes, principalmente do nitrogênio, proveniente da fixação biológica (Bettiol e Sá, 2013; Silva Neto et al., 2014).
Analisando a taxa de decomposição dos resíduos no ano de 2017 observou-se que ao final de 120 dias após a distribuição das sacolas de nylon, ainda restavam dos resíduos, 52,24% de braquiária; 54,36 % de milheto; 54,68 % de crotalária e 55,73 % de mistura crotalária juncea + milheto (Figura 1).
paralelamente ao aumento da umidade que ocorre no período chuvoso e diminuem, a valores mínimos, no período seco do ano (Leite et al., 2010; Pacheco et al., 2011).
Figura 1 – Decomposição do resíduos das plantas utilizadas
como cobertura, em área irrigada no ano de 2017.
Avaliando as características agronômicas dos brócolis cultivado em sucessão as plantas de cobertura, observou-se que não houve interação entres os tratamentos (coberturas e doses), entretanto, entre as coberturas não ocorreram diferenças para os parâmetros número de folhas (NF), altura da cabeça (Alt), massa fresca da cabeça (MFC) e massa seca da cabeça (MSC), sendo que o mesmo não ocorreu com relação à produtividade (Prod) (Tabela 1).
Tabela 1. Avaliações agronômicas dos brócolis cultivados sobre resíduos de diferentes coberturas
e doses de fertilizante mineral (0,0; 50 e 100% da adubação recomendada), em Uberaba-MG.
Coberturas Brócolis NF Alt MFC MSC Prod -- cm kg kg t ha-1 Coberturas (C) Braquiária (B) 31 a 16,0 a 0,82 a 0,06 a 20,5 b Crotalária (C) 32 a 15,2 a 0,97 a 0,07 a 24,7 a Milheto (M) 31 a 14,8 a 0,81 a 0,06 a 21,4 b Mistura C + M 33 a 16,2 a 1,00 a 0,07 a 24,9 a Teste F 0,32ns 1,85ns 3,34ns 1,64ns 3,14* Doses (D) 50 31 b* 15,9 ans 0,79 b 0,05 b 20,5 c 100 31 b 15,4 a 0,90 a 0,07 a 22,8 b 200 33 a 16,2 a 1,01 a 0,08 a 25,3 a Teste F 0,03* 1,88ns 5,64* 5,02* 4,48* Interação C x D Teste F 0,72ns 0,27ns 0,42ns 0,85ns 0,36ns CV (%) 6,91 8,97 9,24 7,27 17,00
ns = não significativo; * = significativo. médias gerais seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si
Observou-se que onde havia uma Fabácea presente (Crotalária e mistura CJ + M), os valores foram significativamente maiores (p<0,05), quando comparados aos tratamentos B e M, onde havia só a presença de Poáceas. Isto pode ser explicado pela maior produção de BS e provavelmente maior ciclagem de nutrientes dos resíduos vegetais destas culturas, principalmente do N decorrente da elevada fixação biológica que ocorre na crotalária juncea.
O plantio das mudas de brassicas sobre os esses resíduos de plantas de cobertura em decomposição é promissora no cultivo dessas hortaliças, pois além de manter os indicadores agronômicos comprovados neste estudo, mantém a umidade e pode diminuir o custo da irrigação e de adubação mineral devido à ciclagem de nutrientes, além de trazer outros benefícios ao manejo da cultura, dentre eles o controle da erosão e de algumas plantas invasoras.
Com relação às doses de fertilizantes avaliadas, observou-se que não houve diferenças significativas no parâmetro altura, enquanto que para NF, MFC, MSC e Prod os valores foram sempre maiores na dose de 200%, quando comparado às outras doses avaliadas. Os valores observados para as doses de 50 e 100% também diferiram entre si (p<0,05), o que comprova que a ciclagem de nutrientes ocorrida durante o processo de decomposição dos resíduos não foi suficiente para compensar a falta de adubação quando se utilizou 50% da dose recomendada. Entretanto, os valores obtidos se apresentaram muito próximos, o que serve de motivação para continuidade aos estudos e testar outras plantas de cobertura como cultura antecessora ao cultivo desta hortaliça.
IV. CONCLUSÕES PARCIAIS
A maior produção de biomassa seca ocorreu nas parcelas onde havia a mistura crotalária juncea + milheto; A braquiária apresentou a maior taxa de decomposição nas áreas em estudo; Todas as plantas de cobertura tiveram suas decomposições acelerada, devido à umidade proporcionada pela irrigação; Os resíduos culturais das coberturas utilizadas influenciaram positivamente as características agronômicas dos brócolis, que apresentou melhor desempenho quando a planta foi cultivada sobre os resíduos que continham a presença de Fabácea; A maior dose de fertilizante mineral proporcionou a maior produção, independentemente da planta de cobertura utilizada.
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Uberaba, 01/04/2018
José Luiz Rodrigues Torres
Coordenador do projeto PA No. 2201/17
