2005 International Nuclear Atlantic Conference - INAC 2005 Santos, SP, Brazil, August 28 to September 2, 2005 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ENERGIA NUCLEAR - ABEN ISBN: 85-99141-01-5
EFICIÊNCIA DE UTILIZAÇÃO DO NITROGÊNIO PELO MILHO
EM
SUCESSÃO À SOJA NO SISTEMA SEMEADURA DIRETA NO CERRADO
EM SOLO TEXTURA MÉDIA
Anderson Lange1, Paulo C. O. Trivelin1, Waldo A. R. Lara Cabezas2. 1
Laboratório de Isótopos Estáveis - Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA / USP - SP) Caixa Postal 96
13400-970 Piracicaba, SP
alange@cena.usp.br/pcotrive@cena.usp.br
2
Polo Regional Noroeste Paulista – APTA. CP. 61. Estrada municipal Votuporanga - Nhandeara, km 4 CEP 15.500-000. Votuporanga – SP
waldolar@aptaregional.sp.gov.br
RESUMO
A prática da antecipação da cobertura nitrogenada na cultura do milho tem sido utilizada por alguns produtores na região do Cerrado, buscando ganhar tempo nas operações pós-semeadura. O objetivo do trabalho foi determinar a influência de diferentes épocas de aplicação do adubo nitrogenado na produtividade de grãos e de massa de material seco na cultura do milho em sucessão à soja e quantificar a eficiência da adubação nitrogenada, utilizando isótopo 15N. Para isto, desenvolveu-se um experimento em campo na região do Triângulo Mineiro (MG), onde testou-se a dose de 110 kg ha-1 de N, na forma de sulfato de amônio 15N e uréia
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N. Os tratamentos constaram da aplicação de N desde a dose total destinada ao milho, toda aplicada na semeadura do milheto, até sua aplicação no estádio de 9-10 folhas do milho. Para o ano em questão, houve resposta significativa em produtividade pela cultura do milho quando se aplicou N. Com relação à eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado (EUFN), o parcelamento de 110 kg ha-1 de N em pré-semeadura e cobertura ou a aplicação parcelada somente em cobertura resultaram em recuperações semelhantes, para sulfato de amônio (SA) aplicado isoladamente ou uréia (UR) mais SA. O parcelamento do SA apresentou recuperação superior em relação à aplicação numa única dose.
1. INTRODUÇÃO
Dentre os problemas encontrados pelos produtores que optaram pelo sistema semeadura direta (SSD) na região do Cerrado, destaca-se a dificuldade de manejar corretamente o nitrogênio (N), já que os processos do ciclo deste nutriente são extremamente dependentes das condições climáticas. A prática da antecipação da cobertura nitrogenada na cultura do milho tem sido preconizada em alguns trabalhos, tendo por objetivo evitar a competição pelo N aplicado na semeadura do milho [1]. A similaridade entre aplicação de N em pré-semeadura e cobertura foi destacada por [2], porém, foi verificado que a aplicação antecipada pode oferecer riscos, uma vez que pode ocorrer elevada pluviosidade no período logo após a aplicação desse N. Na região esta técnica vem sendo utilizada por alguns produtores, tendo como objetivo principal não a redução da carência de N no momento da semeadura, já que a palha é escassa (pouca imobilização), mas sim, equacionar o tempo, pois após a semeadura do
milho, todo maquinário das propriedades fica destinado aos tratos na cultura da soja, que ocupa a maior porcentagem das áreas.
O milho é considerado uma das plantas mais eficientes na conversão de energia solar em alimentos, participando como fonte de matéria-prima de diversos produtos. No Brasil, a soja
e o milho são as culturas que ocupam a maior parte da área cultivada, tendo o milho papel de destaque no planejamento do sistema de cultivo em SSD, por sua grande capacidade de produzir massa de material seco (MMS), de alta relação C/N, o que contribui para a cobertura do solo, além do benefício da rotação. Neste sentido, o objetivo do trabalho foi determinar a influência de diferentes épocas de aplicação do adubo nitrogenado na produtividade de grãos e de MMS da cultura do milho em sucessão a soja e quantificar a eficiência da adubação nitrogenada, utilizando isótopo 15N
2. MATERIAL E MÉTODOS
De abril de 2002 a abril de 2003 foi desenvolvido um estudo no município de Uberlândia (Minas Gerais), em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), textura média (205 g kg-1 de argila), localizado a 18º52,3’S e 48º24,895’W e 830 m de altitude. O milheto foi semeado em toda área experimental, após a colheita da soja. O experimento constou de 7 tratamentos com 3 repetições, totalizando 21 parcelas (100 m x 5 m) instaladas inteiramente ao acaso, configurando delineamento inteiramente casualizado. Foram testados os seguintes tratamentos: (T1) 00-00-44-00-00; (T2) 110-00-44-00-00; (T3) 45-00-44-65-00; (T4) 00-45-44-65-00; (T5) 20-00-44-70-20; (T6) 00-00-44-90-20 e (T7) 00-00-44-90U-20, cuja seqüência para cada tratamento correspondeu à quantidade de N em kg ha-1 aplicado na semeadura da planta de cobertura (SC) – 5 dias antes da semeadura do milho (PS) – semeadura do milho (S) – cobertura no milho com 5-7 folhas estendidas (1ªCo) – cobertura no milho com 9-10 folhas estendidas (2ªCo). O fertilizante foi aplicado da seguinte forma: (SC) - aplicado incorporado abaixo e ao lado da semente do milheto; (PS) - aplicado na superfície do solo no espaçamento de 0,37 m entrelinhas; (S) 550 kg ha-1 da fórmula 08-20-10 + 05-08-02-0,15-0,4-0,1-0,2 (N, P, K, Ca, S, Mg, B, Zn, Cu, Mn), no espaçamento de 0,75 m entrelinhas; (1ªCo) – incorporado a 5-7 cm de profundidade, no espaçamento de 0,37 m entrelinhas, lado a lado da planta de milho (5-7 folhas); (2ªCo) – aplicado na superfície do solo, no espaçamento de 0,75 m, na entrelinha do milho, aproximadamente a 0,2 m das plantas de milho (9-10 folhas). Utilizou-se o sulfato de amônio (SA) como fonte de N, com exceção do T7, em que a dose de 90 kg de N foi na forma de uréia (UR), sendo este tratamento (T7) a reprodução do manejo adotado pelo produtor. Os resultados de produtividade de grãos e de massa de material seco (MMS) da parte aérea foram determinados em 30 m lineares, dentro de cada parcela experimental. Para determinar a recuperação do N, na aplicação de adubo nitrogenado comercial, em cada época foram instaladas microparcelas de 1,5 m de comprimento (Figura 1) em alguns tratamentos e aplicou-se fertilizante enriquecido com
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N(negrito): (00-45-44-65-00, 20-00-44-70-20, 00-00-44-90-20 e 00-00-44-90U-20),
respeitando a fonte, dose e modo de aplicação, como no restante da área experimental. Para colheita selecionou-se 1 m central, colhendo-se todas as plantas das 3 linhas (central separadamente às das duas laterais), separou-se os grãos da parte aérea, pesando as duas partes separadamente. Posteriormente, os grãos e a palha foram subamostrados, pesados, secos em estufa, triturados em moinho de facas tipo Willey (finamente moída), de onde determinou-se o N-total e abundância em 15N. A fonte de N utilizada foi sulfato de amônio
15N (concentração isotópica = 3,09 ±0,02 % át.15
N) e uréia 15N (concentração isotópica = 3,01 ±0,02 % át.15
N).
Memória de cálculos para avaliação da eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado (EUFN):
Obtidas as porcentagens de átomos 15N em excesso na planta e no fertilizante, usou-se a equação 1, obtida pelo principio da diluição isotópica, para calculo da %NPPF.
%NPPF = 100 natural ab. N % -te fertilizan N % natural ab. N % -amostra N % 15 15 15 15 x (1)
onde: %15N amostra = abundância em átomos% de 15N em excesso na planta; %15N ab.
natural = abundância natural em átomos% de 15N na planta; %15N fertilizante = abundância em átomos% de 15N em excesso no fertilizante.
b) Nitrogênio Total Acumulado (NTA) 1000
MMS x N
NTA= (2)
onde: NTA = Nitrogênio total acumulado (kg ha-1); N = teor de Nitrogênio (g kg-1); MMS = Massa de Material Seco (kg ha-1).
c) Calculo da quantidade de nitrogênio na planta proveniente do fertilizante (NPPF) em kg ha-1
NPPF =
100
%
NPPF
x
NTA
(3)
Onde: NTA = Nitrogênio total acumulado (kg ha-1); %NPPF = porcentagem de N na planta proveniente do fertilizante.
d) Calculo da eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado (%EUFN)
EUFN= x100
QNA NPPF
(4)
Onde: QNA = Quantidade de nitrogênio aplicado como fertilizante marcado (kg ha-1); NPPF = nitrogênio na planta proveniente do fertilizante (kg ha-1); EUFN = porcentagem de N que foi aproveitado do total de fertilizante aplicado.
As determinações analíticas de N-total e abundância de 15N foram feitas no Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP) em espectrômetro de massas automatizado modelo ANCA-SL, da Europa Científica [3]. Os resultados foram submetidos ao teste de F para contrastes ortogonais entre tratamentos, utilizando-se o pacote estatístico SAS.
5,0 m 100 m 0,75 m 1,5 m 0,37 m 1,5 m Fertilizante comercial Aplicação 2ªCob Aplicação PS e 1ªCob Linha de semeadura Fertilizante marcado 5,0 m 100 m 0,75 m 1,5 m 0,37 m 1,5 m Fertilizante comercial Aplicação 2ªCob Aplicação PS e 1ªCob Linha de semeadura Fertilizante marcado
Figura 1. Esquema de aplicação do fertilizante enriquecido no experimento.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados demonstram que houve efeito significativo na produtividade de grãos quando foram aplicados 110 kg ha-1 de N suplementar a adubação de base (Tabela 1) em relação à
ausência desta (Contraste 1), verificando-se um ganho de 1,21 t ha-1 de grãos,
correspondendo a 20% de acréscimo em relação a testemunha. [4] também observaram efeito significativo da aplicação de 80 ou 160 kg ha-1 de N, parcelados ou não, em relação a ausência de cobertura nitrogenada na cultura do milho. A aplicação de N mais bem distribuído no tempo (Contraste 2), também beneficiou a cultura com acréscimo de 17%, favorável à dose mais bem distribuída (1,17 t ha-1 de grãos). Segundo [5], quando fertilizantes nitrogenados são aplicados na forma de amônio ou em outra forma que seja transformada em amônio, enquanto a nitrificação não se completa, tem-se pouca mobilidade do N no perfil, mas com o solo úmido, a nitrificação é rápida e, num período de três a quatro semanas, todo N estará na forma de nitrato, propenso a lixiviação. Neste contexto, os tratamentos que receberam 90 kg ha-1 de N (1ªCo) podem ter sido prejudicados, já que no intervalo entre a 1ªCo e a 2ªCo, a pluviosidade acumulada foi de 182 mm, sendo 153 mm concentrados em apenas 5 dias. Já entre a 2ªCo e o florescimento (20 dias) foram observados 282 mm de chuva, com precipitações diárias de até 70 mm, evento que provavelmente pode ter favorecido a lixiviação tanto de nitrato como de sulfato no perfil do solo.
Tabela 1. Contrastes calculados para produtividade de grãos e de massa de material seco (MMS) na cultura do milho cultivado com diferentes épocas de aplicação do fertilizante nitrogenado(1) em
sistema semeadura direta.
Grãos MMS Contraste (2) –––––––– t ha-1 –––––––– 1. T1 x Demais 6,22 x 7,43** 6,79 x 7,87** 2. T2;T6;T7 x T3;T4;T5 6,85 x 8,02** 7,65 x 8,10 3. T2 x T6;T7 6,78 x 6,89 7,63 x 7,66 4. T6 x T7 7,28 x 6,50 7,95 x 7,38 5. T5 x T3;T4 8,15 x 7,96 7,91 x 8,19 6. T3 x T4 7,76 x 8,15 8,12 x 8,26 Média 7,26 7,72 CV% 12,5 9,6 (1) *,**; respectivamente, significativo a 5 %. (2) (T1) 00-00-44-00-00; (T2) 110-00-44-00-00; (T3) 45-00-44-65-00; (T4) 00-45-44-65-00; (T5) 20-00-44-70-20; (T6) 00-00-44-90-20 e (T7) 00-00-44-90U-20, cuja seqüência para cada tratamento corresponde à quantidade de N em kg ha-1 aplicado na semeadura da planta de cobertura (SC) – cinco (5) dias antes da semeadura do milho (PS) – semeadura do milho (S) – cobertura no milho com 5-7 folhas estendidas (1ªCo) – cobertura no milho com 9-10 folhas estendidas (2ªCo).
Foi verificado por [2] que, após aplicarem N em pré-semeadura, houve precipitação de 243 mm em 23 dias, evento que promoveu forte lixiviação de N. Além disso, altas doses de N podem causar queda do pH e efeito salinizante no solo. A produtividade de MMS do milho
foi superior quando foram aplicados 110 kg ha-1 de N suplementar a adubação de base
(Contraste 1) em relação a ausência desta (Tabela 1). Os valores médios foram de 7,70 t ha-1, conferindo uma boa cobertura do solo no momento pós-colheita, sendo a cultura do milho uma opção que fornece ao sistema altas quantidades de palha, protegendo o solo na entressafra.
Tabela 2. Contrastes calculados para nitrogênio total acumulado, nitrogênio na planta proveniente do fertilizante (NPPF), eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado (EUFN), porcentagem de
nitrogênio na planta derivado do fertilizante (PNPDF) e nitrogênio derivado de outras fontes (NDOF) na cultura do milho cultivado com diferentes épocas de aplicação do fertilizante
nitrogenado(1) em sistema semeadura direta.
N-total NPPF EUFN PNPDF NDOF** PARTE Contraste ––– kg ha-1–– ––––– % –––– – kg ha-1– 1. T4 x T6;T7 124 x 102 36 x 37 33 x 34 29 x 36 88 x 65 Grãos 2. T6 x T7 102 x 101 40 x 33 37 x30 39 x 33 62 x 68 Média 109 36 33 34 73 CV(%) -- 17 17 -- -- 1. T4 x T6;T7 58 x 42 17 x 16 15 x 14 31 x 37 41 x 27 Palha 2. T6 x T7 39 x 45 16 x 15 14 x 14 40 x 34 23 x 30 Média 48 16 14 35 32 CV(%) -- 13 13 -- -- 1. T4 x T6;T7 182 x 144 52 x 52 48 x 48 30 x 36 130 x 92 Grãos + palha 2. T6 x T7 142 x 146 56 x 49 51 x 44 40 x 33 86 x 98 Média 157 52 48 34 105 CV(%) -- 14 14 -- -- (1)
não houve efeito significativo. (2) (T4) 00-45-44-65-00; (T6) 00-00-44-90-20 e (T7) 00-00-44-90U-20, cuja seqüência para
cada tratamento corresponde à quantidade de N em kg ha-1 aplicado na semeadura da planta de cobertura (SC) – cinco (5) dias antes da semeadura do milho (PS) – semeadura do milho (S) – cobertura no milho com 5-7 folhas estendidas (1ªCo) – cobertura no milho
com 9-10 folhas estendidas (2ªCo).
O parcelamento de 110 kg ha-1 de N em diferentes épocas não apresentou diferenças em
relação a EUFN, para as diferentes partes da planta (Tabela 2). Verificou-se, em média, que 34% do total de N encontrado na planta (PNPDF) foi proveniente do fertilizante nitrogenado aplicado e o restante de outras fontes. Estes resultados corroboram com os encontrados por [6] em que os autores verificaram EUFN de 57% (15N-UR), sendo 32% a PNPDF.
Tabela 3. Contrastes calculados para nitrogênio total acumulado, nitrogênio na planta proveniente do fertilizante (NPPF), eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado (EUFN),
porcentagem de nitrogênio na planta derivado do fertilizante (PNPDF) e nitrogênio derivado de outras fontes (NDOF) na cultura do milho cultivado com diferentes épocas de aplicação do
fertilizante nitrogenado(1) em sistema semeadura direta.
N-total NPPF EUFN PNPDF NDOF**
PARTE Contraste –––– kg ha-1––– ––––– % ––––– – kg ha -1 – 1. T7 x T5;T6 93 x 118 25 x 37** 28 x 42** 27 x 32 68 x 80 Grãos 2. T5 x T6 127 x 108 41 x 34 46 x 38 32 x 31 86 x 74 Média 109 33,34 37,04 30,13 76 CV(%) -- 17,76 17,77 -- -- 1. T7 x T5;T6 37 x 50 11 x 1* 13 x 18* 30 x 32 26 x 34 Palha 2. T5 x T6 60 x 39 19 x 13* 21 x 15* 31 x 34 41 x 26 Média 45 14 16 31,8 31 CV(%) -- 23 23 -- -- 1. T7 x T5;T6 130 x 167 36 x 53** 40 x 59** 28 x 32 94 x 114 Grãos + palha 2. T5 x T6 187 x147 60 x 47* 66 x 52* 32 x 32 127 x 100 Média 155 48 53 30,6 107 CV(%) -- 17 17 -- -- (1) *, ** significativo a 10 e 5%. (2) (T5) 20-00-44-70-20; (T6) 00-00-44-90-20 e (T7) 00-00-44-90U-20, cuja
seqüência para cada tratamento corresponde à quantidade de N em kg ha-1 aplicado na semeadura da planta de cobertura (SC) – cinco (5) dias antes da semeadura do milho (PS) – semeadura do milho (S) – cobertura no milho com 5-7 folhas estendidas (1ªCo) – cobertura no milho com 9-10 folhas estendidas (2ªCo), sendo que apenas os valores destacados em negrito receberam 15N (90 kg).
Verificou-se, ainda, neste trabalho que aproximadamente 70% do NPPF alocou-se nos grãos e os 30% restante na parte aérea. Já para aplicação apenas de 90 kg ha-1 de SA ou de UR (Tabela 3), verificou-se maior EUFN tanto nos grãos como na palha para SA em relação UR (Contraste 1) e, que o parcelamento do SA apresentou EUFN superior na palha e na planta toda em relação à aplicação numa única dose de SA (Contraste 2).
4. CONCLUSÕES
Verificou-se que: (1) houve aumento da produtividade de grãos e da MMS na cultura do milho quando se aplicou N, em relação a ausência de aplicação; (2) a aplicação do N com melhor distribuição no tempo e, em doses menos concentradas, aumentou a produtividade de grãos; (3) a recuperação de 110 kg ha-1 de N não apresentou resultados diferentes, porém quando se observou apenas a recuperação de 90 kg ha-1 de N, resultados superiores foram observados para a recuperação de SA, quando este foi parcelado.
AGRADECIMENTOS
Ao Laboratório de Isótopos Estáveis (CENA-USP) pela estrutura cedida e pelo apoio técnico; ao SN-Centro de Pesquisa e Promoção - Sulfato de Amônio e a AGRISUS pelo financiamento do projeto e ao CNPq pela concessão da bolsa de estudos.
REFERÊNCIAS
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