DEAg – DEPARTAMENTO DE ESTUDOS AGRÁRIOS CURSO DE AGRONOMIA
UMA PROPOSTA NO MANEJO DE NITROGÊNIO SOBRE O
RENDIMENTO E QUALIDADE DE GRÃOS NA CULTURA DA AVEIA
BRANCA
CASSIANE UBESSI
Ijuí - RS Julho – 2013
CASSIANE UBESSI
UMA PROPOSTA NO MANEJO DE NITROGÊNIO SOBRE O
RENDIMENTO E QUALIDADE DE GRÃOS E PRODUÇÃO DE
BIOMASSA NA CULTURA DA AVEIA BRANCA
Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso de Agronomia - Departamento de Estudos Agrários da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUI, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheira Agrônoma.
Orientador: Prof. Dr. José Antonio Gonzalez da Silva
Ijuí - RS Julho – 2013
TERMO DE APROVAÇÃO
CASSIANE UBESSI
UMA PROPOSTA NO MANEJO DE NITROGÊNIO SOBRE O RENDIMENTO E QUALIDADE DE GRÃOS E PRODUÇÃO DE BIOMASSA NA CULTURA DA AVEIA
BRANCA
Trabalho de Conclusão do Curso de Graduação em Agronomia da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, defendido perante a banca abaixo subscrita.
Ijuí, Julho de 2013.
Prof. Dr. José Antonio Gonzalez da Silva DEAg/UNIJUÍ - Orientador
Prof. Dr. Cleusa Adriane Menegassi Bianchi Krüger DEAg/UNIJUÍ – Avaliadora
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho aos meus pais Lourdes e Nelson e aos meus irmãos Liamara e Gilvani por todo o apoio recebido, e aos amigos e colegas que auxiliaram na realização do mesmo. Dedico também, ao professor e orientador José Antonio Gonzalez da Silva pelos ensinamentos passados.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por ter me guiado neste longo período de estudo, pela saúde, pela coragem e força nos momentos difíceis.
A minha mãe Lourdes por todo o apoio recebido nas minhas escolhas, pelo esforço e trabalho realizado para a conclusão deste curso. Pelo amor que sempre foi passado mesmo nas horas mais distantes. Obrigada por não medir esforços em me ajudar na realização deste sonho.
Ao meu pai Nelson pela educação que me foi dada, pela compreensão e ensinamentos passados.
A minha irmã Liamara pelo estímulo em estudar, por todo o apoio e ajuda nos momentos de dificuldade e incertezas, pelas inúmeras conversas e decisões.
Ao meu irmão Gilvani pelo conhecimento passado ao longo do curso, pelo apoio nas minhas decisões e pelo acompanhamento nas escolhas que fiz ao longo do curso.
Ao professor José Antônio Gonzalez da Silva pela oportunidade no grupo de pesquisa, pela paciência nos momentos de escrita do trabalho de conclusão e acadêmicos, pela dedicação em atender e esclarecer as minhas dúvidas. Sempre terei uma enorme consideração pelo professor por todas as oportunidades e feitos durante a minha vida acadêmica e no grupo de pesquisa. Tenho como exemplo na minha vida profissional.
Agradeço a professora Cleusa A. M. B. Krüger por toda a ajuda logo que cheguei e pelas conversas amigas. Agradeço, também, os demais professores do curso por contribuir na minha formação acadêmica.
Agradeço aos amigos e bolsistas do grupo de pesquisa por terem me ajudado na condução deste trabalho a campo e em laboratório, bem como, na ajuda mútua durante o curso de graduação, pela parceria e companheirismo, cito: Micheli Brasil Olegário, Vinícius Sberse, Fernando Bilibio Pinto, Mariele Müller, Gustavo Mazurkievicz, Jordana Schiavo e Adair José da Silva.
Ao IRDeR/DEAg/UNIJUÍ que possibilitaram o desenvolvimento deste estudo, através da disponibilização de toda a estrutura necessária. Pela oportunidade que o aluno tem de realizar seus estudos a campo, o que contribui para a formação profissional.
UMA PROPOSTA NO MANEJO DE NITROGÊNIO SOBRE O RENDIMENTO E QUALIDADE DE GRÃOS E PRODUÇÃO DE BIOMASSA NA CULTURA DA AVEIA
BRANCA
Cassiane Ubessi
Orientador: José Antônio Gonzalez da Silva
RESUMO
A aveia branca (Avena sativa L.) é um cereal em crescente expansão, pois, acada ano ocorre um aumento da produção, e isso é devido à demanda por produtos derivados desta cultura, tanto para a alimentação humana como animal. Utilizada para produção de grãos, forragens, cobertura do solo e importante alimento na dieta. O grão de aveia apresenta fibras alimentares, sendo a β‑glucana a mais importante, capaz de reduzir o colesterol e diminuir o risco com enfermidades cardiovasculares, tornando a aveia um alimento funcional. No entanto, para a máxima expressão do potencial de rendimento é necessário o ajuste dos genótipos disponíveis as distintas técnicas de manejo, como a adubação nitrogenada, seja em cobertura ou na base, a fim de proporcionar o melhor aproveitamento do nitrogênio pela planta e reduzir as perdas para o ambiente, diminuindo a contaminação ambiental. Com base nisto, o objetivo deste estudo foi ajustar a aplicação do nitrogênio para a cultura da aveia branca de forma que promova incrementos na expressão dos componentes de rendimento de grãos e qualidade industrial da aveia branca. O experimento foi desenvolvido na área experimental do Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR) localizado no Município de Augusto Pestana – RS, durante dois anos de cultivo, 2011 e 2012. O experimento foi delineado em blocos casualizados com quatro repetições, seguindo um modelo fatorial simples 2x4, duas adubações de base (elevada: 25 kg ha-1 e baixa: 5 kg ha-1 de N) e quatro épocas de aplicação de adubação nitrogenada em cobertura (0 - testemunha, 10, 30, 60 DAE), com apenas uma cultivar, Brisasul, e sobre palhada de soja, seguindo a recomendação de adubação nitrogenada para a cultura. Os caracteres analisados Rendimento de Grãos (RG), Peso Hectolitro (PH), Número de Grãos maiores que dois milímetros (NG>2mm) e Rendimento de Grãos Industrial (RGI) demonstraram influência da época de adubação em cobertura, do ano de cultivo e da dose de nitrogênio na semeadura. No entanto, a expressão da massa de mil grãos (MMG) e percentual de cariopse (%CAR) se manteve estável frente tais alterações de cultivo, confirmando maior dependência genética para a alteração destes caracteres. A época ajustada de aplicação do nitrogênio em cobertura foi ao redor dos 30 dias após a emergência (DAE), independente da dose de nitrogênio utilizada na semeadura, e que proporciona incrementos nos componentes do RG e RGI.
Palavras-chave: Avena sativa L.; caracteres agronômicos, adubação de base, adubação de cobertura, qualidade industrial.
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Resumo da análise de variância para os caracteres do rendimento industrial em aveia utilizando diferentes épocas de aplicação de nitrogênio em cobertura e distinto fornecimento na base em um sistema de baixa relação C/N. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2013. ... 29 Tabela 2. Teste de comparação de médias pela decomposição de interação tripla nos caracteres de interesse industrial em aveia branca no sistema soja/aveia. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2013. ... 31 Tabela 3. Equação de regressão para ajuste da época de aplicação de nitrogênio em cobertura e respectivos valores estimados em cada variável mensurada sob o sistema de cultivo soja/aveia. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2013... 36 Tabela 4. Teste de comparação de médias e equação de regressão para interação dupla e simples nos caracteres MMG e CAR. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2013. ... 40 Tabela 5. Dados de Precipitação e Temperatura Mínima, Máxima e Média dos anos 2011 e 2012 em Augusto Pestana – RS. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2013...42
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ... 11
1. REVISÃO DE LITERATURA ... 13
1.1. Importância Econômica da Aveia Branca ... 13
1.2. Importância Nutricional da Aveia Branca ... 13
1.3. Qualidade Industrial da Aveia Branca ... 15
1.4. Componentes do Rendimento em Aveia Branca ... 17
1.5. Adubação Nitrogenada ... 17
1.6. Precedente Cultural... 20
2. MATERIAL E MÉTODOS ... 23
2.1. Localização do campo experimental ... 23
2.2. Caracterização do experimento ... 23
2.3. Procedimento Experimental ... 24
2.4. Variáveis Estudadas ... 25
2.4.1. Rendimento de Grãos e Componentes da Panícula ... 25
2.4.2. Caracteres do Rendimento Industrial ... 26
2.5. Caracteres Agrometeorológicos...28
2.6. Análise Estatística ... 27
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 28
CONCLUSÕES ... 42
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 44
APÊNDICE A – Modelo Conceitual ... 51
INTRODUÇÃO
A aveia branca (Avena sativa L.) é um dos cereais mais importantes no sistema de cultivo no período de inverno, principalmente no sul do Brasil. Trata-se de uma gramínea utilizada como alternativa às culturas do trigo, cevada e triticale, sendo estas, exclusivamente para a produção de grãos. A aveia branca, além do grão destinado à indústria, apresenta elevada produção de matéria seca, fator importante no sistema de plantio direto como manutenção da palhada para a cobertura do solo. Também, é uma potencial forrageira destinada a alimentação animal, fornecida na forma de feno, silagem ou pastejo.
Atualmente, o melhoramento genético da aveia busca o desenvolvimento de genótipos superiores àqueles existentes no mercado e que expressem elevado rendimento de grãos com qualidade industrial, incluindo a tolerância a estresses bióticos e abióticos. Entretanto, o sucesso do genótipo escolhido está associado à sua adaptação e estabilidade frente às condições ambientais e variações dos sistemas de cultivo. Assim, para a expressão do potencial de rendimento em nível de campo é necessário o ajuste dos genótipos disponíveis às distintas técnicas de manejo, como a adubação nitrogenada, buscando uma indicação de seu uso na base (semeadura) ou cobertura que promova a melhor capacidade de aproveitamento dos estímulos ambientais sobre os sistemas de cultivo.
A assimilação do nitrogênio pela planta pode ser através do N-residual, contido na matéria seca da cultura antecessora, através da fixação biológica e dos adubos nitrogenados. Porém, na aveia a possibilidade de aproveitamento do nitrogênio via fixação biológica é inviabilizada, pois, esta espécie não interage com bactérias fixadoras deste nutriente. Assim, a absorção de nitrogênio na aveia é proveniente da disponibilidade deste elemento na solução do solo, da decomposição dos resíduos vegetais e da adubação química.
A fertilização na base (semeadura) e em cobertura são decisivas no manejo da cultura da aveia, e cada uma deve coincidir com o período de maior demanda de nitrogênio pela planta, seja inicialmente ou ao longo do ciclo de desenvolvimento, pois, este elemento é o componente principal para a formação de toda a cadeia estrutural da planta. Devido a isso, há a necessidade de ajustar a época e a quantidade de nitrogênio fornecido às culturas, a fim de proporcionar um rápido estabelecimento de plantas inicialmente, bem como, reduzir a entrada na lavoura para aplicações em cobertura e maximizar o aproveitamento pela planta em todos seus estádios fenológicos. Assim, o objetivo deste estudo é ajustar uma proposta de manejo do
nitrogênio na cultura da aveia branca, que proporcione menores perdas por lixiviação e/ou volatilização e com maior eficiência de aproveitamento pela planta, através da adubação nitrogenada em cobertura e na base, de acordo com o sistema de cultivo e que promova incrementos na expressão dos componentes de rendimento de grãos e qualidade industrial da aveia branca.
1. REVISÃO DE LITERATURA
1.1. Importância Econômica da Aveia Branca
A aveia branca é um cereal pertencente à família das Poaceae e caracteriza-se como uma cultura em expansão, onde a cada ano ocorre um aumento da produção, e isso é devido à demanda por produtos derivados desta cultura, tanto para a alimentação humana como animal. É uma cultura alternativa de inverno, utilizada principalmente, no Centro-Sul do Brasil, para a produção de forragem, grãos e como cobertura verde (FLOSS et al., 2011) e, também, por produzir uma ótima qualidade de palha, que proporciona boa cobertura do solo (HARTWIG et al., 2007). É introduzida nos sistema de rotação de cultura devido as suas múltiplas finalidades e um baixo custo de produção. Os maiores produtores encontram-se na região sul e em destaque o Rio Grande do Sul, com 225,2 mil toneladas na safra 2010/11 (CONAB, 2012). Mundialmente como maiores produtores citam-se a Rússia, Canadá, Austrália, Polônia e Estados Unidos, segundo dados da FAOSTAT, 2010.
Sua produtividade varia de 10 a 30 toneladas hectare-1 de massa verde, com 2 a 6 toneladas hectare-1 de matéria seca (KICHEL & MIRANDA, 2000). As palhas de gramíneas são fornecedoras de médio e longo prazo de nutrientes às culturas sucessoras, com o acúmulo na camada superficial. Este processo favorece o aumento nos teores de fósforo e potássio do solo conduzido sob o SPD (FLOSS, 2000). O recobrimento do solo com resíduos de palha provoca modificações do microclima em relação às plantas cultivadas, pois, causa influência no regime hidrotérmico do solo, conservando a umidade diretamente, reduzindo a evaporação e aumentando a infiltração de água no solo (PRIMAVESI, 2002). Também pode ser utilizada como espécie forrageira na alimentação animal na forma de pastagem hibernal ou conservada como feno e ensilagem (ANTONOW, 2010).
1.2. Importância Nutricional da Aveia Branca
A aveia tem recebido grande atenção por parte de médicos, nutricionistas, consumidores e entidades reguladoras devido às suas características nutricionais, e
principalmente devido ao seu teor e qualidade das fibras alimentares (GUTKOSKI et al., 2007a). Uma dieta restrita em lipídios pode diminuir as concentrações de colesterol sérico de 5 a 10%, mas, o uso de alimentos ricos em fibra solúvel, como farelo de aveia e produtos de feijão, podem produzir uma diminuição de 20 a 30% (SILVA et al., 2003).
Na aveia, a fibra alimentar encontra-se principalmente nos tecidos externos do grão, com funções estruturais e de proteção. Estes tecidos contêm acima de 70 % do total da fibra alimentar, enquanto o endosperma apresenta quantidades relativamente pequenas (MONTEIRO, 2005). Os grãos de aveia apresentam teores elevados de lipídios em relação aos demais cereais, constituídos principalmente de ácidos graxos insaturados como o ácido oléico e linoléico, conhecido como Ômega 6 (GATTO, 2005). Os lipídeos são considerados como fonte de energia, maior que os carboidratos (WEBER et al., 2002), e os grãos de aveia têm forte tendência à rancidez, principalmente pela ação das enzimas lipases, produtoras de ácidos graxos livres (RUPOLLO et al., 2004).
A composição química e estrutural do grão da aveia é única entre os cereais, o que lhe confere aptidão para uso na alimentação humana (CRESTANI, et al.,2010). Entre os componentes das fibras alimentares solúveis presentes no grão de aveia branca, um dos mais importantes é a β‑glucana. Este componente é responsável por relevantes benefícios à saúde humana e confere a este cereal a condição de alimento funcional (BRASIL, 2009), por contribuir com a redução do colesterol sérico e consequente diminuição dos riscos de enfermidades cardiovasculares (ANDON & ANDERSON, 2008). Bem como, são responsáveis pelo aumento da viscosidade do conteúdo intestinal, por serem altamente fermentáveis (MONTEIRO, 2005).
Segundo Bitencourt (2007), o efeito benéfico das β-glicanas e fibras em geral no organismo são propostos pelo fato dessas não serem digeridas pelas enzimas e, portanto absorvidas. Fibras capazes de reduzir os teores de LDL (Lipoproteínas de Baixa Densidade) na corrente sanguínea. Quando essas fibras chegam ao intestino irão interferir na absorção de vários nutrientes pela viscosidade adquirida, promovendo retardo do esvaziamento gástrico (JORGE & MONTEIRO, 2005). Isso ocorre com a diminuição da absorção da glicose, assim, pessoas portadoras de diabetes, no consumo de fibra alimentar possuem o benefício de diminuir a necessidade de insulina devido ao controle de glicose no sangue, reduzindo as crises hipoglicêmicas (DAL MOLIN, 2011).
O uso do farelo de aveia na produção de cereais matinais quentes tem aumentado, principalmente devido aos altos teores de β-glicanas e benefícios nutricionais que trazem ao consumidor, bem como, a utilização de derivados da aveia na panificação devido as suas excelentes propriedades de absorção de umidade, retardando o envelhecimento do pão (RFN, 2010). Os farelos de cereais, entre eles o farelo da aveia, fornecem nutrientes como proteínas, vitaminas, minerais e especialmente fibras, de baixo custo e fácil obtenção (DAL MOLIN, 2011). A maior concentração de proteínas está no farelo e endosperma, correspondendo a aproximadamente 48,6% e 45,1%, respectivamente. Estas frações representam de 42,3% a 54,8% do peso total do grão. A concentração de proteínas também pode variar com o uso de diferentes quantidades de fertilizantes e com o local de cultivo (RFN, 2010).
1.3. Qualidade Industrial da Aveia Branca
A qualidade da aveia é especificada em função do destino que se dá ao grão, sendo que as indústrias de alimentos para consumo humano apresentam limites de pureza e tolerância sobre os componentes que acompanham o grão (COMISSÃO..., 2003). Essas especificações para padronização, classificação e comercialização de aveia-branca atendem à Portaria Ministerial n. 191, de 14 de abril de 1975. Entretanto, as indústrias de alimentos para o consumo humano, objetivando a manutenção de altos padrões de qualidade, têm maior exigência qualitativa para aquisição dos grãos, como: não ter mais que 2% de aveia-preta, peso do hectolitro igual ou superior a 50 kg hl-1, máximo de 3% de grãos manchados ou escuros, grãos com espessura maior que 2 mm, baixos níveis de acidez e ter alto rendimento industrial (BRASIL, 1975).
A produção de grãos de cereais de inverno com base apenas na produtividade por unidade e área não é suficiente para medir o desempenho desse tipo de lavoura, pois a qualidade dos grãos passou a ter grande importância. Assim, o rendimento industrial dos grãos é de fundamental importância para a comercialização da aveia. Grãos bem formados, grandes, pesados e uniformes são os desejados pela indústria que beneficia a aveia (ALVES & KIST, 2010). E a qualidade de grãos em aveia depende de vários fatores, que podem estar relacionados a aspectos químicos ou físicos do grão (BOTHONA et al., 1999). As respostas podem variar em função das condições do solo, de clima, momento de aplicação do N, época
de semeadura, cultivar ou teste empregado para avaliar a qualidade fisiológica (KOLCHINSKI & SCHUCH, 2003a).
O processamento industrial de aveia branca, para consumo, está baseado em procedimentos físicos como, por exemplo, a limpeza, classificação, descasque, laminação, onde a morfologia é a característica mais influente no processamento e rendimento final (FRANCISCO et al., 2002). Para a definição de qualidade física do grão em aveia, os principais critérios têm sido peso do hectolitro, porcentagem de cariopse ou porcentagem de casca, proporção de grãos primários, secundários e terciários, proporção entre grãos grandes (moáveis) e pequenos (não moáveis) e peso do grão (Cabral et al., 2002).
O peso do hectolitro (PH = kg hl-1), de maneira indireta dá uma ideia da quantidade de reservas que possui o grão. É um parâmetro utilizado para determinar a qualidade do grão de aveia e tem relação com o rendimento industrial, sendo mais direcionado ao rendimento da extração da farinha. Para a legislação brasileira o PH deve ser igual ou superior a 50 kg hl-1, sendo utilizado como padrão pelo Ministério da Agricultura (BRASIL, 1975; COMISSÃO..., 2003).
Pesquisas em aveia revelam que de modo geral, as alterações que permitam incrementar o PH automaticamente favorecem o aumento do %CAR. Portanto, como esses caracteres têm associação direta com o RG e entre si de forma positiva, qualquer incremento nestas variáveis irá proporcionar o aumento do RG e no RGI da mesma forma. Uma vez realizadas alterações no ambiente, pode se esperar aumento ou redução no desempenho final, tanto nos aspectos de produção de campo como industrial (KRÜGER et al., 2010).
Na industrialização da aveia, após a sua classificação, o grão passa por dois processos principais, os quais resultam no floco, farinha e farelo de aveia. Segundo Floss (2005), no processo de corte e flocagem poderá ocorrer um corte (flocos grandes), dois cortes (flocos médios) e três cortes (flocos finos), em cortadores rotatórios. Após esse processo há secagem dos flocos estando prontos para empacotamento. Na moagem obtêm-se a farinha de aveia, iniciada com a abertura de grãos (trituração), extração de farinha (redução), compressão e moagem. Nesta etapa, separa-se o máximo do endosperma da casca e do germe, além de conseguir a máxima extração por meio da redução de maior quantidade de endosperma em farinha (ROSSI e NEVES, 2004).
1.4. Componentes do Rendimento em Aveia Branca
Em aveia, o rendimento tem sido descrito como produto de vários caracteres que isoladamente não promovem o mesmo efeito que quando combinados. Desta forma, os componentes que influenciam diretamente no rendimento de grãos são o número de panículas por unidade de área, o número de grãos na panícula e a massa média de grão (MARTINS, 2009). Os componentes secundários afetam o rendimento, tanto positivamente quanto negativamente, porém, com intensidade menor que os componentes considerados diretos.
Segundo Floss et al. (2007), o rendimento de grãos é igual à taxa de crescimento multiplicada pela duração do período do crescimento e pelo índice de colheita. De acordo com Ceccon et al. (2004) a expressão de potenciais rendimentos em aveia esta associado ás técnicas de manejo implantadas, entre elas, a população de plantas e a disponibilidade de nutrientes.
O rendimento industrial (RI) representa a quantidade de produto obtida por meio do índice de descasque (percentagem de cariopse) e a percentagem de grãos maiores de 2 mm, representando o índice Avenacor (FLOSS et al., 2002). Segundo Crestani et al. (2010) demonstram que o maior rendimento de grãos e Avenacor são acompanhados pelo maior conteúdo de ß-glicanas no grão. Isto pode estar relacionado ao fato da fração ß-glicana constituir um carboidrato estrutural componente de parede celular, logo, o número e tamanho das células determinarão a massa de grãos, interferindo fortemente com o rendimento de grãos e o Avenacor. A classificação dos grãos é feita eliminando-se aqueles com espessura inferior a 2 mm. No Brasil, a Comissão... (2006), sugere dois níveis de classificação: tipo 1 com no mínimo 75% dos grãos com espessura > que 2 mm; tipo 2 e tipo 3 com menos de 75% dos grãos com espessura > que 2 mm.
1.5. Adubação Nitrogenada
Para a expressão do potencial de rendimento é necessário o ajuste dos genótipos disponíveis as distintas técnicas de manejo, como a adubação nitrogenada, seja em cobertura ou na base, os resíduos de culturas antecessoras e a época de aplicação do nitrogênio, pois,
influência tanto na produtividade como no teor de proteína do grão. Segundo Garcia & Daverede (2007) o nitrogênio se caracteriza como o nutriente mais importante para a produção vegetal devido às quantidades requeridas pelos cultivos e a frequência com que se observam deficiências em solos agrícolas.
Os sistemas de manejo da adubação nitrogenada devem visar à maximização dos lucros, reduzir a susceptibilidade das plantas a pragas e moléstias, otimizar a qualidade de grãos, poupar energia e ainda proteger o ambiente (RAMBO et al., 2004). Mas, cada componente do rendimento tem uma resposta diferenciada à suplementação nitrogenada de acordo com o estádio fenológico em que esta é realizada, sendo alguns favorecidos em detrimento a outros (Wamser & Mundstock, 2007a).
A adubação nitrogenada é uma prática usada quando o solo possui restrita capacidade em fornecer a quantidade de nitrogênio (N) exigida pela cultura ao longo do seu desenvolvimento. No entanto, somente parte do N suplementado através de fertilizantes é utilizada pela planta (Wamser & Mundstock, 2007a) e essa eficiência depende também do genótipo utilizado. O nitrogênio (N) aplicado como fertilizante mineral segue diferentes destinos no solo, podendo ser absorvido pelas plantas, lixiviado na forma de nitrato, volatilizado na forma de amônia, desnitrificado e imobilizado pela biomassa microbiana (DA ROS, 2004). Cita-se que a aplicação do N na semeadura, em relação à aplicação parcelada, favorece as perdas de N, via lixiviação de nitrato, e contribui para a poluição ambiental (CANTARELLA, et al., 2003).
A lixiviação de nitrato é considerada a principal perda do N disponível às plantas e é influenciada pelos sistemas de preparo do solo, tipo de solo e forma de aplicação dos fertilizantes nitrogenados (SANGOI et al., 2003). Por outro lado, quando o nitrato (NO-3) na solução do solo não é absorvido pelas plantas ou imobilizado pela microbiota do solo, pode ser facilmente lixiviado, pois apresenta carga negativa e não é adsorvido pelos colóides do solo que apresentam predominantemente cargas negativas (PRIMAVESI et al., 2006).
O nitrato lixiviado acaba entrando em contato com águas de rios e subterrâneas e pode iniciar o processo de eutroficação em ecossistemas naturais normalmente pobres em N (PRIMAVESI, et al., 2002), principalmente com o uso de elevadas doses de nitrogênio, contribuindo, assim, para o impacto ambiental negativo. Entretanto, as perdas de N podem ser controladas por meio da aplicação parcelada dos adubos nitrogenados, principalmente nos períodos de precipitação elevada (FERNANDES et al., 2008).
A volatilização do nitrogênio também contribuí para a poluição do ambiente, principalmente com o aquecimento global, pois, o N é perdido do solo para a atmosfera na forma de gás. Essa perda é favorecida quando a adubação é feita superficialmente sobre o solo. Segundo Primavesi et al. (2002) a perda de N na forma de N2O poderá reforçar o
aquecimento global e, com isso, reduzir também a água disponível, como consequência da maior evapotranspiração e das chuvas mais intensas que escoam. Existem evidências de que alguns processos que levam à perda de N ocorrem de forma mais intensa em áreas sob plantio direto, especialmente pela volatilização de amônia (LARA-CABEZAS et al., 1997).
O teor de matéria orgânica tem sido utilizado para estimar a disponibilidade de N no solo e, consequentemente, a necessidade de adubação das culturas (KOLCHINSKI & SCHUCH, 2003b). A taxa de decomposição dos resíduos culturais está relacionada com as suas características bioquímicas e com a relação C/N. Os resíduos culturais de baixa relação C/N decompõem-se mais rápido que os de relação C/N alta (GIACOMINI, 2001). Assim, a adubação nitrogenada depende da quantidade e qualidade de resíduos da cultura anterior remanescente sobre o solo, podendo disponibilizar ou imobilizar N para a cultura subsequente (WENDLING et al., 2007). Entretanto, não podemos considerar somente a matéria orgânica ou o resíduo da cultura antecessora como indicadores da quantidade de adubação a ser efetuada, mas sim, a relação entre a expectativa de rendimento, teor de matéria orgânica no solo e a cultura antecessora, para uma correta adubação.
De uma forma geral pode-se afirmar que a dinâmica do N no sistema solo-planta sofre influências do tipo de fertilizante utilizado, do sistema de cultivo, do manejo e de condições climáticas (SILVA et al., 2006). Devendo se atentar para esses fatores, quando levada em consideração a disponibilidade de nitrogênio. Aita & Giacomini (2007) relatam que velocidade de mineralização dos compostos orgânicos é muito dependente da quantidade de nitrogênio mineral existente, e do contado dos resíduos culturais com o solo, muito embora precisa se levar em consideração os teores de carbono solúvel, como celulose e lignina e suas relações lignina/N e polifenóis/N.
A recomendação para a aplicação de N em cobertura tem relação com o processo de afilhamento, afetando a emissão e a sobrevivência de afilhos (MUNDSTOCK & BREDEMEIER, 2001). A alta disponibilidade de N, no início do desenvolvimento, pode estimular a maior emissão dessas estruturas (LONGNECKER et al., 1993), enquanto que a aplicação de N, antes da expansão dos entrenós, incrementa a sobrevivência dos afilhos já
emitidos. A época de aplicação do nitrogênio em cobertura também influência na produção e manutenção de afilhos, bem como, na maturação das plantas. Alguns sintomas da falta desse nutriente se observam visualmente como a clorose generalizada (amareladas). Em situações onde as restrições são mais severas as folhas tornam-se amarelas por completo, e ficam marrons quando morrem e algumas plantas exibem coloração púrpura devido à acumulação de antocianinas (BISSANI, 2004).
A eficiência de uso do N pode ser aumentada com a adoção de práticas de manejo apropriadas, como o uso de dose adequada e aplicação na época apropriada (FAGERIA et al., 2007). Para tanto, é necessário estabelecer os estádios fenológicos da cultura, em que a aplicação de N propicie as melhores interações (WAMSER & MUNDSTOCK, 2007a) e evite as perdas para o ambiente.
1.6. Precedente Cultural
A sucessão cultural consiste em suceder espécies vegetais, no correr do tempo, em uma mesma área agrícola. As espécies escolhidas devem ter propósitos comerciais e de manutenção ou recuperação do meio ambiente. Na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul, para culturas de inverno normalmente têm-se dois tipos de precedente cultural: milho e soja (ANTONOW, 2010). Os restos vegetais deixados pelas culturas visam melhorar as propriedades do solo em médio e longo prazo, controlar erosões hídrica e eólica e preservar o meio ambiente mediante uso racional dos recursos naturais, principalmente solo e água (CARVALHO & AMABILE, 2006), além de trazerem benefícios no controle de invasoras, pragas e doenças, e principalmente redução na aplicação de fertilizantes.
A partir do teor de matéria orgânica no solo trabalha-se a recomendação da adubação nitrogenada, que segundo Braz et al. (2006) 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. Para a aveia branca varia de 10 a 60 kg ha-1 de nitrogênio em cobertura, aplicado no início do afilhamento e 10 kg ha-1 na linha no momento da semeadura (SBCS, 2004). A Comissão... (2006) também recomenda a aplicação de N no momento do afilhamento para os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina.
Da Ros (2004) destaca a importância da matéria orgânica como a principal fornecedora de nitrogênio para as culturas. Além disso, a manutenção do solo com cobertura vegetal é importante porque as plantas constituem o único meio seguro de reciclagem do nitrato. Isso também contribui para que o plantio direto seja uma importante alternativa tecnológica e prática de manejo segundo Fernandes et al. (2008).
A quantidade de nitrogênio recomendada esta relacionada, além do teor de matéria orgânica, com a taxa de decomposição dos resíduos culturais e a liberação de nutrientes as plantas. Entretanto, segundo Kolchinski & Schuch (2003b) a matéria orgânica não tem sido um bom parâmetro para indicar a disponibilidade de N no solo durante a estação de cultivo, pois, é necessário que este elemento seja liberado sob formas minerais (NH+4 e NO-3), para que possa ser absorvido pelas plantas. Segundo Borkert et al.(2003) a mineralização dos restos de culturas de cobertura, considerando somente os compartimentos planta e solo, é um sistema aberto com entrada de nutrientes via adubos e restos vegetais, que mineralizam em diferentes velocidades, sem considerar outras entradas, como a água da chuva; as saídas ocorrem pelas perdas por volatilização, lixiviação, percolação e escorrimento por erosão laminar.
A decomposição é dependente das características relacionadas aos próprios resíduos, com especial atenção a sua relação C/N e a decomposição bioquímica, envolvendo os teores de carbono solúvel, celulose e lignina, além de outros fatores abióticos (HEAL et al., 1997). E como principais fatores que influenciam a atividade microbiana e a consequente taxa de decomposição de materiais orgânicos, cita-se a temperatura, a umidade, o pH e o nível de oxigênio (AITA & GIACOMINI, 2007). A menor decomposição dos resíduos de alta relação C/N tem sido atribuída à deficiência de N e à presença de constituintes recalcitrantes (DA ROS, 2004). Os precedentes culturais que apresentem relação C/N baixa disponibilizam para o solo rapidamente o nitrogênio, é o caso da soja (Glycine max) que permite rápida mineralização do material orgânico. Entretanto, resíduos culturais com relação C/N alta promovem o consumo do N mineral pela biomassa microbiana do solo, imobilizando-o na sua massa celular, podendo causar deficiência na cultura em desenvolvimento (SÁ et al., 2007).
O suprimento do N para as culturas não leguminosas tem importância econômica e ambiental muito significativa, pela alta resposta à aplicação e facilidade de perda, ocasionando contaminação ambiental (WENDLING et al., 2007). A aveia acumula menor quantidade de N na fitomassa, mas, é capaz de liberá-lo lentamente a cultura sucessora (Aita et al., 2001). Floss (2000) também afirma que as palhadas de gramíneas são fornecedoras de
nutrientes às culturas sucessoras a médio e longo prazo, especialmente na camada superficial. E segundo Borkert et al. (2003) a prática de rotação de culturas, substituindo a sucessão soja-trigo, pode ser importante no controle de pragas, doenças e ervas daninhas, assim também como forma de manejo da fertilidade do solo pela capacidade de reciclar os nutrientes minerais da camada arável e os que tenham percolado para horizontes abaixo dela.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1. Localização do campo experimental
O presente trabalho foi desenvolvido na área experimental do Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR) pertencente ao Departamento de Estudos Agrários (DEAg) da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), localizado geograficamente a 28º26’30” de latitude S e 54º00’58” de longitude W. Apresenta ainda uma altitude próxima a 250 metros acima do nível do mar. O solo da unidade experimental se caracteriza por ser um Latossolo Vermelho Distroférrico Típico (Unidade de Mapeamento Santo Ângelo), 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. Apresenta ainda invernos frios e úmidos, com ocorrência frequente de geadas. A área na qual será instalado o experimento tem como característica marcante a ocorrência de um sistema de semeadura direta com dez anos de implantação, caracterizando um sistema de semeadura direta consolidado. No período do verão, a área é ocupada com soja e com milho, refletindo em um dos precedentes culturais utilizados para compor o experimento.
2.2. Caracterização do experimento
Os estudos foram avaliados em dois anos de cultivo, 2011 e 2012. O experimento foi composto em blocos casualizados com quatro repetições, seguindo um modelo fatorial simples 2x4, duas adubações de base (elevada: 25 kg ha-1 e baixa: 5 kg ha-1 de N) e quatro épocas de aplicação de adubação nitrogenada em cobertura (0 - testemunha, 10, 30, 60 DAE), com apenas uma cultivar, a Brisasul, que se caracteriza pelo elevado rendimento de grãos, porte reduzido e elevada resistência ao acamamento (OLIVEIRA et al., 2011). A adubação
nitrogenada seguiu a recomendação do manual de adubação e calagem para os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina para a cultura da aveia branca, e foi utilizado a mesma dose em todas as épocas de aplicação do nitrogênio em cobertura, sendo de 60 kg ha-1 de N ou 67 g por parcela, quando convertido para 5 m2.
Foi executado apenas um experimento sobre o resíduo cultural de soja. Este resíduo cultural tem cobertura de solo de baixa relação carbono/nitrogênio, o que caracteriza rápida taxa de decomposição e liberação de nutrientes. Foi avaliado o número de afilhos férteis, a colheita de grãos visando exclusivamente à estimativa da produtividade, e a coleta de espigas para elaboração dos componentes de rendimento.
2.3. Procedimento Experimental
A cada ano anterior a implantação do experimento, por volta de dez dias antes da semeadura, foi realizado análise de solo nas condições de estudo envolvendo a área com resíduo de soja. A semeadura foi realizada em maio, dentro da época indicada para a região de Ijuí (15 de abril a 30 de maio), com semeadora-adubadora, onde cada parcela foi constituída de 5 linhas de 5 m de comprimento e espaçamento entre linhas de 0,20 m, correspondendo a uma unidade experimental de 5 m2.
A densidade de semeadura utilizada foi de 300 sementes por metro quadrado (CBPA, 2006). A dose de adubação nitrogenada fornecida nas diferentes épocas em cobertura e na base foi definida respeitando as indicações técnicas da cultura da aveia pelo tipo de precedente cultural, teor de matéria orgânica do solo e da expectativa de rendimento, considerada de 3000 kg ha-1. O controle de insetos e moléstias foi feito de acordo com o nível de dano de cada espécie, através de pulverizações de moléculas químicas de efeito significativo. E o controle de plantas invasoras foi realizado de acordo com a necessidade, mediante aplicação de herbicida e/ou capina manual.
A colheita do experimento para a estimativa do rendimento de grãos no sistema de cultivo foi de forma manual, pelo corte das três linhas centrais de cada parcela. Posteriormente, o material colhido foi trilhado em colheitadeira estacionária e levado ao
laboratório para a correção da umidade de grãos e pesagem para estimativa da produtividade, convertida para a unidade de um hectare.
2.4. Variáveis Estudadas
Foram analisados, tanto a campo como em laboratório, os seguintes caracteres que compõem o rendimento da cultura:
2.4.1. Rendimento de Grãos e Componentes da Panícula
RG (kg ha-1) – estimativa do rendimento de grãos: para estimativa do rendimento de grãos foi utilizada a massa de grãos proveniente da colheita de cada parcela.
CP (cm) – comprimento da panícula: determinado por mensuração com auxílio de régua.
PP (g) – peso da panícula: analisado através da pesagem, em balança de precisão, de panículas colhidas aleatoriamente na parcela.
NEP – número de espiguetas por panícula: realizado através da contagem manual das espiguetas de panículas colhidas aleatoriamente na parcela.
NGP – número de grãos na panícula: foi obtido através da trilha e contagem de grãos de panículas colhidas aleatoriamente na parcela.
PGP (g) – peso de grãos da panícula: são utilizados os grãos anteriormente trilhados e pesados em balança de precisão.
2.4.2. Caracteres do Rendimento Industrial
MMG – massa de mil grãos: para avaliação da massa de mil grãos conta-se 250 grãos, após isso é realizado a pesagem em balança de precisão, e posteriormente se faz a correção proporcionalmente para mil grãos.
PH – peso do hectolitro: para estimativa do peso hectolitro é utilizada a massa de grãos proveniente da colheita de cada parcela.
%CAR – percentagem de cariopse: a percentagem de cariopse (% CAR) é determinada a partir de cinquenta grãos que serão pesados, posteriormente descascados (cariopses) e novamente pesados, a razão entre a massa do grão sem casca e do grão inteiro multiplicado por cem determinará este componente.
NG > 2 mm – percentagem de grãos maiores que 2 mm (AVENACOR): a percentagem de grãos maiores de dois mm (% Grãos > 2 mm), é mensurada com o auxilio de peneira com malha de dois milímetros, nesta peneira são peneirados cem grãos, aqueles que permaneceram na peneira corresponderam aos grãos maiores que dois mm. Posteriormente, é feito a razão entre o peso dos grãos que permaneceram na peneira e o peso total e multiplicado por cem.
RGI - rendimento de grãos industrial: é o produto da percentagem de cariopse com o rendimento de grãos total, (%CAR x RG). Ou seja, permite calcular o rendimento de cariopse, independente do tamanho do grão ou tipo de malha de peneira para sua classificação.
PG>2mm – peso de grãos maiores que 2mm em 100 grãos: obtido através da contagem de 100 grãos que serão passados em uma peneira de malha de 2 mm e computados os grãos maiores fica a cima da peneira.
PG<2mm – peso de grãos menores que 2mm em 100 grãos: pesagem dos grãos que ficarem a baixo da peneira de 2 mm.
Índice Avenacor - é o produto do percentual de grãos maiores que 2 mm com o rendimento de grãos industrial. (RGIC*%PG>2mm).
2.5. Elementos Meteorológicos
Os dados meteorológicos foram obtidos pela Estação Meteorológica Automática instalada a 500 metros da implantação do experimento ou de Estação Meteorológica do município mais próximo, Cruz Alta, para a obtenção de dados como:
Tm – Temperatura média do ar.
Tmin – Temperatura mínima.
Tmax – Temperatura máxima.
PP – Precipitação pluviométrica.
Os dados agrometeorológicos são necessários para entender a resposta da planta em relação ao ambiente onde a mesma é cultivada.
2.6. Análise Estatística
Os dados foram submetidos à análise de variância (ANAVA) para detecção da presença ou ausência de interação entre os fatores. Com base nestas informações, foi efetuado o teste de comparação de médias por SCOTT & KNOTT (1974) em nível de 5% de probabilidade de erro. Foi realizado ajuste de equações de regressão buscando quantificar a taxa de produção de biomassa total por unidade de dia e equações de regressão de grau dois visando ajuste da dose e momento ideal de aplicação do nitrogênio em cobertura. Assim, a variável Y será determinada por um conjunto de outras variáveis, X1, X2, ..., Xk. A relação funcional entre um conjunto de variáveis independentes e um conjunto de variáveis dependentes serão representadas por Y = f(X1, X2, ..., Xk), na definição do modelo de regressão. Pelas análises de regressão linear múltipla será estabelecida uma relação funcional entre uma variável dependente e outras independentes.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Tabela 1, do resumo da análise de variância, o efeito da época de adubação nitrogenada em aveia mostrou alterações no RG e demais caracteres ligados à qualidade industrial de grãos, com exceção para a CAR. Os anos de cultivos também se mostraram efetivos em alterar estas variáveis, exceto o RGI. No entanto, as formas de adubação de base causaram efeitos em todas as variáveis de interesse agronômico e industrial da aveia branca. Também foi detectada interação, indicando efeito triplo da época de adubação de N em cobertura entre os anos de cultivo e as doses de adubação de base com N sobre o RG, PH, NG>2mm e RGI. Bem como, efeito simples da adubação de base com as épocas de aplicação do N em cobertura e anos de cultivo sobre a MMG. Destaca-se a ausência de interação sobre a CAR, indicando apenas alteração dos efeitos principais de ano e dose de adubação de base com N.
Benin et al. (2012), em estudo com trigo, verificou efeitos positivos da adubação nitrogenada no desempenho de componentes do rendimento de grãos. Do mesmo modo, no cultivo do milho a adubação nitrogenada em cobertura aumenta linearmente os componentes da produção e a produtividade de grãos desta cultura (COSTA et al., 2012). Sistemas de produção envolvendo leguminosas na formação da cobertura de solo podem substituir parcial ou totalmente a adubação nitrogenada de cobertura sem perdas no rendimento de grãos, isso porque as leguminosas adicionam nitrogênio ao sistema, enquanto as gramíneas simplesmente reciclam o nitrogênio existente (SANTOS et al., 2003). No entanto, a época correta de aplicação do nitrogênio é fundamental para incrementar o rendimento de grãos, pois, aplicações muito precoces ou muito tardias podem ser pouco aproveitadas pelas plantas (SILVA et al., 2005).
Tabela 1. Resumo da análise de variância para os caracteres do rendimento industrial em aveia utilizando diferentes épocas de aplicação de nitrogênio em cobertura e distinto fornecimento na base em um sistema de baixa relação C/N. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2013.
Quadrado Médio Sistema
Fonte de Variação GL
RG PH MMG NG>2mm CAR RGI
(kg ha-1) (kg hl-1) (g) (n) (g g-1) (kg ha-1)
Bloco 3 45332 0,29 0,84 19,55 0,002 23463
Época N Cobertura (E) 3 1864986* 42,97* 4,71* 117,85* 0,004 742785* Ano (A) 1 16300396* 337,64* 52,56* 3600* 0,017* 42076 Adubação de base N (AB) 1 167178* 4,51* 12,25* 132,25* 0,031* 483198*
E x A 3 222727* 5,06* 2,35 82,37* 0,005 135746* E x AB 3 118758* 3,18* 3,96* 205,46* 0,003 150920* A x AB 1 243418* 13,14* 14,06* 52,56 0,003 61814 E x A x AB 3 186314* 3,64* 2,35 80,19* 0,001 207253* Erro 36 21197 0,56 1,44 11,2 0,002 9519 Média Geral 3157 49,57 32,12 61,84 0,707 1364 CV (%) 9,61 5,51 3,74 5,41 6,45 11,15
*Significativo a 5% de probabilidade de erro; GL= Graus de Liberdade; CV= Coeficiente de Variação; RG= Rendimento de Grãos; PH= Peso Hectolitro; MMG= Massa Média de Grãos; NG> 2mm= Número de Grãos maiores que 2 mm; PCAR= Percentual de Cariopse; RGI= Rendimento de Grãos Industrial.
Na Tabela 2 buscou-se a decomposição da interação tripla pela análise dos efeitos simples. No ano de 2011 a adubação de base com 5 kg ha-1 de N mostrou diferença com a adubação de 25 kg ha-1 na expressão do RG, mas, apenas, com a adubação nitrogenada em cobertura aos 30 dias após a emergência (DAE). No entanto, em 2012 o efeito desta interação foi ainda mais expressivo, mostrando que tanto na ausência como aos 10 DAE a adubação de base 25 kg ha-1 permitiu incrementar significativamente o RG. Por outro lado, diferenças entre as adubações de base não foi observado aos 30 DAE. Com a aplicação do N em cobertura em uma condição mais tardia (60 DAE) a adubação de base com N reduzido incrementou de forma significativa o RG.
Observa-se que a diferença entre os anos de cultivo provocaram alterações distintas na interface dose de N na base com a época de N em cobertura. O reflexo positivo do atraso do N em cobertura em uma condição mais restrita de N na base em 2012, possivelmente, deve-se ao fornecimento de N-residual que esteja sendo liberado mais tardiamente em virtude da menor precipitação (Tabela 5). Segundo Neumann et al. (2005) a eficiência da adubação depende, entre outros fatores, das condições meteorológicas, do tipo de solo, bem como da capacidade de extração de nutrientes pelas plantas durante o cultivo. Benin et al. (2012) em pesquisas
com trigo observaram uma maior resposta do rendimento de grãos à adubação nitrogenada quando as condições meteorológicas, especialmente chuva, não foram limitantes. No entanto, em condições altamente favoráveis, a produtividade de grãos pode não ser sensível a elevados níveis de nitrogênio (PENCKOWSKI et al., 2009). Braz et al. (2006), em relação ao precedente cultural, relatam que as maiores produtividades do trigo foram obtidas quando as culturas antecedentes foram leguminosas. O uso de leguminosas tem a vantagem de colocar nutrientes prontamente disponíveis para as culturas sucessoras, devido à rápida decomposição dos resíduos.
E, provavelmente, uma adubação mais intensificada na base poderia promover elevada produção de afilhos, principalmente, em um sistema com fácil liberação de N-residual, gerando uma competição intra-específica que acarretaria em perdas pelo grande volume de biomassa, devido à menor partição de fotoassimilados. Assim, possibilitar maior suporte do elemento químico à planta superior a fase fenológica V3 e viabilizar adubações mais tardias garantem a manutenção de afilhos férteis. Visto que, a aplicação do nitrogênio mais cedo garante maior número de afilhos, entretanto, estes afilhos podem ser usados pela planta para suprir a demanda de nutrientes aos afilhos férteis, principalmente em anos que há restrições na disponibilidade de nitrogênio. Assim, a aplicação tardia de N possibilita a manutenção de maior número de afilhos férteis, pois, há a disponibilidade do nutriente no momento em que a planta necessita.
Entretanto, Viera et al. (2009) citam que a aveia mantém estável o seu rendimento de grãos, pela sua ampla capacidade de afilhamento, mesmo em doses reduzidas de nitrogênio e precedente cultural restritivo para este nutriente. Sangoi et al. (2007) observaram, na cultura do trigo, que o maior acúmulo de matéria seca nos afilhos ocorreu quando o nitrogênio foi aplicado nos estádios iniciais de desenvolvimento, especialmente no estádio 3,5 (V3). Mundstock & Galli (1994) salientam que a competição de plantas em aveia tem efeitos diretos sobre o crescimento e desenvolvimento e pode afetar o potencial de rendimento da cultura. Wamser & Mundstock (2007b) ao avaliar a época de adubação nitrogenada em cevada observaram que o fornecimento de N no estádio fenológico V9 aumentou a sobrevivência dos colmos existentes mesmo que o processo de alongamento dos entrenós já esteja em andamento. Santos et al. (2001), ao estudar cultivares de trigo de duplo propósito, no Brasil, verificaram que os genótipos submetidos ao corte para avaliação da matéria seca mostraram maior produtividade de grãos do que os não cortados. Essa diferença pode estar associada ao aumento do número de perfilhos por planta de trigo.
Tabela 2. Teste de comparação de médias pela decomposição de interação tripla nos caracteres de interesse industrial em aveia branca no sistema soja/aveia. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2013.
Adubação de Época de Aplicação de N
Base N 0 10 30 60 Rendimento de Grãos (RG) 2011 5 kg ha-1 2916 Ba 3900 Aa 3722 Ab 3658 Aa 25 kg ha-1 3063 Ba 4084 Aa 4091 Aa 3860 Aa 2012 5 kg ha-1 2211 Cb 2644 Bb 2900 Aa 2898 Aa 25 kg ha-1 2449 Ca 2987 Aa 2700 Ba 2433 Cb Peso Hectolitro (PH) 2011 5 kg ha-1 49 Cb 54 Aa 52 Ba 51 Ba 25 kg ha-1 51 Ba 54 Aa 52 Ba 51 Ba 2012 5 kg ha-1 47 Ba 49 Aa 48 Aa 46 Ba 25 kg ha-1 45 Cb 49 Aa 47 Ba 43 Db NG>2mm 2011 5 kg ha-1 43 Bb 56 Aa 56 Ab 52 Aa 25 kg ha-1 58 Ba 50 Ca 64 Aa 54 Ba 2012 5 kg ha-1 60 Bb 71 Aa 72 Aa 71 Aa 25 kg ha-1 71 Aa 73 Aa 66 Ba 69 Ba
Rendimento de Grãos Industrial (RGI) 2011 5 kg ha-1 766 Cb 1549 Aa 1510 Ab 1262 Bb 25 kg ha-1 1236 Ca 1405 Ba 1924 Aa 1466 Ba 2012 5 kg ha-1 910 Cb 1265 Bb 1463 Aa 1493 Aa 25 kg ha-1 1336 Ba 1607 Aa 1354 Ba 1280 Bb
Médias seguidas pelas mesmas letras minúsculas na coluna e maiúscula na horizontal não diferem estatisticamente entre si em 5% de probabilidade de erro.
Na expressão do PH, ainda na Tabela 2, apenas na ausência de N em cobertura foi identificada a superioridade da adubação de base com 25 kg ha-1 de N em 2011. Por outro lado, no ano seguinte, as diferenças entre as formas de adubação de base não foram observadas quando aplicado o N em cobertura aos 10 e 30 DAE. No entanto, tanto na ausência do N em cobertura como em uma aplicação mais tardia (60 DAE) houve incremento do PH quando utilizada adubação de base reduzida. Estes resultados sugerem que a ausência
de N em cobertura ou quando aplicado tardiamente não tenha estimulado incremento considerável no número de grãos, o que favoreceria o incremento de biomassa naqueles grãos obtidos, consequentemente, incrementando o PH. Ressalta-se que, considerando os dois anos de cultivo, o PH mais elevado foi obtido com a aplicação do N em cobertura entre 10 e 30 DAE, independentemente da adubação de base.
Em decorrência dos efeitos do N sobre as sínteses de amido e proteína, a disponibilidade deste elemento, pode consequentemente, afetar o peso volumétrico. O aumento da dose de adubação nitrogenada reduziu linearmente o peso do hectolitro dos grãos, e isso se deve ao estímulo para a produção de afilhos, que reduz o número de grãos enchidos pela planta, segundo Kolchinski & Schuch (2004) no estudo com aveia branca e doses de nitrogênio. O mesmo resultado foi obtido por Prado et al (2012) no estudo com formas de ureia e doses de nitrogênio em cobertura no trigo. A redução no peso do hectolitro com o incremento das doses de adubação nitrogenada também foi observada por Trindade et al. (2006) com os cultivares EMBRAPA 22 e EMBRAPA 42. Segundo Frizzone et al. (1996), a redução do PH pode ser atribuída à maior competição entre grãos por fotoassimilados, uma vez que o incremento das doses de N proporcionam um aumento no número de espigas m-2 e no número de grãos m-2.
Sabe-se que quanto maior o valor do PH, maior a aceitação e valorização de mercado do produto (MAZZUCO et al., 2002), no caso do trigo, mas também influência na comercialização da aveia, mesmo que o principal fator requerido pela indústria seja grãos maiores que 2mm. Na legislação brasileira o PH para a aveia deve ser igual ou superior a 50 kg hl-1, valor padrão utilizado pelo Ministério da Agricultura (BRASIL, 1975; COMISSÃO..., 2003).
Na análise do NG>2mm (Tabela 2) a adubação de cobertura nos pontos 10, 30 e 60 DAE sobre a adubação de base com 5 kg ha-1 de N não foi alterada no ano de 2011. Mas esta adubação de base incrementou o aumento do NG>2mm quando aplicado o N em cobertura aos 30 DAE. Na ausência de N ou na aplicação do N aos 30 DAE mostra-se necessário a maior adubação de base para incrementar o NG>2mm. No ano seguinte, o mesmo comportamento não foi observado, mostrando que apenas na ausência de adubação em cobertura o aumento da adubação de base é necessário. Tais resultados observados, sugerem que de modo geral, os efeitos dos anos de cultivo sobre a interface N na base e em cobertura sejam alterados e que o incremento no NG>2mm se mostra favorecido mais pela adição do N
em cobertura do que propriamente as alterações do N ligadas a base. Tal condição, de certa forma, era esperada em um sistema de liberação de N-residual elevada, fora, o nitrogênio obtido via simbiose pela cultura antecessora. Isso se explica que em um ambiente com restrições a planta tende a reduzir o número de grãos, entretanto, mantém a mesma massa de grãos, assim se obtém grãos maiores. Guarienti et al., (2005) estudaram os efeitos do déficit hídrico no solo, e constataram que o peso de mil grãos em trigo foi influenciado positivamente pela falta de água.
Mistro & Camargo (2002) encontraram em cultivares de trigo uma tendência de que quanto mais grãos havia na espiga, menor era sua massa, mesmo resultado obtido por Silva et al. (2005), que quanto menor o NGE maior será a MMG, caracterizando uma correlação negativa entre estes caracteres no trigo. Alves & Kist (2011) no estudo com aveia, concluíram que os melhores índices de germinação e vigor foram obtidos a partir das sementes de maior massa, independentemente do genótipo de aveia utilizado, ou seja, a massa do grão, também interfere no desenvolvimento inicial da cultura. Wamser & Mundstock (2007b) observaram em cevada que aplicações tardias de N (emborrachamento) resultaram em menores rendimentos de grãos, mas, propiciou melhor formação dos grãos, o que se refletiu na sua massa.
Contudo, na análise do RGI, para o ano de 2011, percebe-se efeitos vantajosos da adubação de base com 25 kg ha-1 de N quando aplicado aos 30 DAE, mas em uma condição mais restrita de N na base os melhores efeitos encontram-se quando o N é aplicado aos 10 DAE. No ano seguinte, as diferenças em incrementar o RGI foram obtidas na adubação em cobertura aos 30 e 60 DAE com a adubação de base reduzida. Contudo, com maior disponibilidade de N na semeadura o ponto aos 10 dias de aplicação do N em cobertura foi o mais efetivo. Portanto, os resultados sugerem que mesmo em anos mais restritivos e sob condição de resíduo de soja, o incremento da adubação de base com a aplicação de N em cobertura mais cedo pode favorecer o RGI da aveia. Assim, um pequeno efeito cumulativo dos vários fatores formadores do RGI se traduzem em qualificar o intervalo de 10 a 30 DAE como o período de adubação nitrogenada em cobertura mais responsivo.
As diferentes doses de adubação nitrogenada não afetaram o rendimento industrial Kolchinski & Schuch (2004). O rendimento industrial dos grãos é de fundamental importância para a comercialização da aveia e grãos bem formados, grandes, pesados e uniformes são os desejados pela indústria que beneficia a aveia (ALVES & KIST, 2010).
Segundo Kolchinski & Schuch (2003) no estudo com aveia branca, o incremento na dosagem de adubação nitrogenada não afeta o rendimento industrial e a qualidade fisiológica das sementes.
O uso da regressão permite ajustar e escolher a melhor época de adubação nitrogenada em cobertura, bem como, estimar as variáveis desejáveis e o resultado dessas alterações. Na Tabela 3 estão apresentados os resultados que buscam explicar a dinâmica de expressão dos componentes de rendimento industrial em aveia branca no cultivo sob resíduo de soja, através da alteração da época de aplicação de N em cobertura, diferentes disponibilidades de N na base e anos de cultivo. Todas as equações de grau 2 foram significativa pelo quadrado médio da variância de regressão (não apresentado), também, todos os caracteres analisados indicaram um ajuste quadrático pela significância do parâmetro de inclinação da reta (Pcx2), confirmando a confiabilidade das equações propostas.
Na adubação de base com 5 kg ha-1, os anos de 2011 e 2012 para o RG evidenciaram época ajustada (EA) de aplicação do N em cobertura ao redor de 37 e 43 dias, com valores de
produtividade de grãos estimada (YE) em 3965 e 3016 kg ha-1, respectivamente. Na condição
de adubação de base com 25 kg ha-1 a diferença entre os anos de cultivo foi expressiva, mostrando uma época ajustada de 36 dias em 2011 e 26 dias em 2012. Este fato reporta uma diferença bastante expressiva entre os dois anos de cultivo, sendo que para o RG, um ano mais restritivo (2012), mesmo que sob maior condição de N na base, a aplicação em cobertura deve ser adiantada. Este resultado demonstra a necessidade de buscar a máxima produção de afilhos em uma condição adversa.
A expressão do potencial de rendimento da aveia está associada às técnicas de manejo, entre elas, a disponibilidade de nutrientes, como o nitrogênio (N), que é importante para o crescimento dos tecidos e constituição de proteínas (REICHARDT et al., 2008), aliado ao fato de ser, geralmente o elemento mais caro no sistema de produção da cultura (CANTARELLA & MARCELINO, 2008). A sobrevivência dos afilhos ao longo do ciclo da planta é importante, pois, participam dos componentes do rendimento e suprem fotoassimilados ao colmo principal, bem como, aumentam o número de inflorescências por área, incrementando o rendimento de grãos (SANGOI et al., 2011). Em condições favoráveis para a cultura do trigo, há uma produção uniforme na população de colmos, com o surgimento de afilhos regularmente espaçados, enquanto que em condições de estresse, são observados diferentes padrões de afilhamento, resultando em menor aproveitamento de nutrientes, com queda na
produtividade da lavoura (SILVEIRA et al., 2010). Sangoi et al. (2007) observaram, na cultura do trigo, que a aplicação precoce do nitrogênio em cobertura estimulou a contribuição dos afilhos no rendimento final, quando o N foi aplicado no estádio 3,5 estas estruturas contribuíram com 37,1% do rendimento final e com a aplicação do N no emborrachamento, este percentual caiu para 26,5%.
Para a adubação de cobertura, as maiores doses de nitrogênio promoveram decréscimo na produção de grãos, devido ao maior índice de área foliar que causou o aumento do sombreamento entre as plantas, entretanto, resultaram em maior teor de proteína nos grãos (FARINELLI et al., 2004). Fato semelhante, também encontrado por Wamser & Mundstock (2007b) no estudo com trigo, que aplicações tardias de N (emborrachamento) resultaram em menores rendimentos de grãos, mas, propiciou melhor formação dos grãos, o que se refletiu na sua massa. No entanto, Francisco et al. (2007) não encontraram resposta significativa para a produção de matéria seca e produtividade de grãos em função de doses e épocas de aplicação de nitrogênio.
Na análise do PH, Tabela 3, na adubação de base reduzida, 5 kg ha-1 de N, a diferença entre os anos de cultivo se mostrou estável, sem grandes variações entre os valores resultantes, indicando o momento ideal de aplicação do N em cobertura ao redor de 30 dias. Por outro lado, a variável estimada pela regressão (YE) mostrou valores médios distintos entre
os anos, com 53 e 41 kg hl-1 em 2011 e 2012, respectivamente. Na condição de adubação de base mais elevada, 25 kg ha-1 de N, o momento adequado de adubação em cobertura ocorreu aos 23 dias, com valores médios estimados de 42 e 48 kg hl-1 nos anos de 2011 e 2012, respectivamente.
Antonow (2010) descreve que incrementos no PH de grãos aumentam naturalmente a percentagem de cariopse, e como estes fatores interferem positivamente no RG, proporcionará um aumento também no RG e RGI, porém, realizando alterações no ambiente pode-se esperar um aumento ou uma redução no desempenho final tanto nos aspectos de produção de campo como industrial (KRÜGER et al., 2010). Kolchinski & Schuch (2003) no estudo com aveia também obtiveram que a disponibilização da adubação nitrogenada em diferentes épocas não afetou o peso hectolítrico, que manteve valores constantes. O peso do hectolitro reduziu linearmente com o incremento das doses de N e esse resultado pode estar associado ao aumento da produtividade, uma vez que foi observada correlação negativa entre essas características (PRADO et al., 2012). A condição do ano de cultivo também interfere em
resultados tanto positivos ou negativos, assim, segundo Guarienti et al., (2005) em estudo com trigo, que o déficit hídrico do solo influenciou negativamente o peso do hectolitro, ou seja, um ano com maiores precipitações reflete em efeitos negativos para o PH.
Tabela 3. Equação de regressão para ajuste da época de aplicação de nitrogênio em cobertura e respectivos valores estimados em cada variável mensurada sob o sistema de cultivo soja/aveia. IRDeR/DEAg/UNIJUÍ, 2013.
Y/Ano Y= a ± bx ± cx2 R2 P EA YE Adubação de base - 5 kg ha-1 2011 3127 + 45,58x - 0,624x2 0,78 * 37 3965 RG 2012 2254 + 35,35x - 0,413x 2 0,97 * 43 3016 Adubação de base - 25 kg ha-1 2011 3247 + 58,92x - 0,82x2 0,75 * 36 4305 2012 2584 + 19,69x - 0,378x2 0,72 * 26 2839 Adubação de base - 5 kg ha-1 2011 50 + 0,19x - 0,003x2 0,73 * 32 53 PH 2012 48 + 0,06x - 0,001x2 0,87 * 30 41 Adubação de base - 25 kg ha-1 2011 51 + 0,09x - 0,002x2 0,76 * 23 42 2012 46 + 0,14x - 0,003x2 0,89 * 23 48 Adubação de base - 5 kg ha-1 2011 45 + 0,81x - 0,011x2 0,78 * 37 60 NG>2mm 2012 61 + 0,66x - 0,008x 2 0,80 * 41 75 Adubação de base - 25 kg ha-1 2011 54 + 0,35x - 0,0057x2 0,67 * 31 59 2012 72 - 0,28x + 0,0035x2 0,74 * 40 65 Adubação de base - 5 kg ha-1 2011 911 + 44,24x - 0,648x2 0,72 * 34 1666 RGI 2012 948 + 27,93x - 0,316x2 0,96 * 44 1557 Adubação de base - 25 kg ha-1 2011 1172 + 40,73x - 0,594x2 0,92 * 34 1870 2012 1423 + 3,83x - 0,070x2 0,47 * 27 1461 Média Geral - - 31 -
R²= coeficiente de determinação; P= parâmetro que mede a inclinação da reta pela probabilidade de T a 5% de erro; EA= época ajustada; YE= variável estimada; *= Significativo a 5% de probabilidade de erro,
de Grãos (kg ha-1); PH= Peso Hectolitro (kg hl-1); NG>2mm= Número de Grãos Maior que 2mm; RGI= Rendimento de Grãos Industrial (kg ha-1).
Na variável NG>2mm, Tabela 3, a adubação de cobertura ajustada, na adubação de base reduzida, se mostrou, de certa forma, similar entre os anos com 37 (2011) e 41 (2012) dias para uma produção estimada de 60 e 75 grãos maiores que 2mm, respectivamente. No entanto, na adubação de base mais expressiva, o ano de 2011 indicou ajuste com a aplicação de N em cobertura aos 31 DAE e em 2012 aos 40 DAE. Estas duas condições refletem valores médios estimados de 59 e 65 grãos maiores que 2mm, respectivamente. Portanto, são resultados que refletem que em anos desfavoráveis, com uma condição mais favorecida de N na base, o atraso do fornecimento de N em cobertura beneficia a formação de cariopse com maior volume. Em um ano restrito, para manter a mesma massa média de grãos, a planta tende a diminuir o número de grãos, entretanto, os grãos são maiores e refletem assim no NG>2mm que influencia diretamente no que é destinado para a industria e que vai compor o RGI.
A aplicação de N no emborrachamento em trigo propiciou a obtenção de grãos mais pesados do que quando a cobertura foi feita no estádio 3,5 (V3). Por outro lado, esta última época de realização de cobertura foi a de menor resposta ao rendimento de grãos, mostrando baixa associação entre rendimento e massa de grãos em trigo (SANGOI et al., 2007). A aplicação de N no estádio fenológico V9 consolidou elevado número de espigas área-1, sendo que neste período a emissão de afilhos já foi encerrada, mas a disponibilidade de N aumenta a sobrevivência dos colmos existentes mesmo que o processo de alongamento dos entrenós já esteja em andamento (WAMSER & MUNDSTOCK, 2007b).
Na análise do RGI, Tabela 3, efeitos distintos foram observados entre os anos de cultivo. No fornecimento de 5 kg ha-1 de N na base, o ano de 2011 favoreceu o adiantamento da aplicação em cobertura aos 34 DAE e com um RGI de 1666 kg ha-1. No ano seguinte, o momento ideal de aplicação ocorreu aos 44 DAE, com estimativa de RGI de 1557 kg ha-1. Estes resultados reportam que em condições mais restritivas de cultivo, o atraso no fornecimento de N em cobertura deve ser considerado, principalmente quando há pouca disponibilidade deste elemento na base. Por outro lado, comparando uma condição de maior disponibilidade de N na base, observa-se que não há diferenças em um ano favorável. No entanto, fato curioso, foi a condição de maior N-fertilizante na base indicar a necessidade de
