DEPARTAMENTO DOS ESTUDOS AGRÁRIOS - DEAg CURSO DE AGRONOMIA
LORENZO GHISLENI ARENHARDT
EFICIÊNCIA DE APROVEITAMENTO DE ADUBAÇÃO NITROGENADA POR CULTIVARES DE TRIGO EM SISTEMA NABO/TRIGO
IJUÍ - RS JUNHO - 2018
LORENZO GHISLENI ARENHARDT
EFICIÊNCIA DE APROVEITAMENTO DE ADUBAÇÃO NITROGENADA POR CULTIVARES DE TRIGO EM SISTEMA NABO/TRIGO
Trabalho de conclusão de Curso de Agronomia do Departamento de Estudos Agrários da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul como requisito à obtenção do título de Engenheiro Agrônomo.
Orientador Prof º Drº Roberto Carbonera
IJUÍ – RS JUNHO - 2018
EFICIÊNCIA DE APROVEITAMENTO DE ADUBAÇÃO NITROGENADA POR CULTIVARES DE TRIGO EM SISTEMA NABO/TRIGO
Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação em Agronomia - Departamento de Estudos Agrários da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, defendido
perante a banca abaixo subscrita.
Banca examinadora
________________________________________________________ Prof. Dr Roberto Carbonera – Orientador - DEAg/UNIJUÍ
________________________________________________________ Prof. Dr José Antonio Gonzalez da Silva – Avaliador - DEAg/UNIJUÍ
Primeiramente, agradeço ao nosso Senhor Deus, por estar comigo nesta jornada, me dando saúde, esperança, fé e sempre me acompanhando e me iluminando.
A minha família, aos meus pais, Celso Luis Arenhardt e Rosa Maria Ghisleni Arenhardt pelo amor e carinho sempre fornecido, principalmente nas horas mais difíceis da minha vida. Aos meus irmãos, Emilio Ghisleni Arenhardt pelo incentivo, amizade, conhecimentos compartilhados e o exemplo de engenheiro agrônomo, Vicenzo Ghisleni Arenhardt pela parceria, amizade e companheirismo.
A minha namorada, Thainá Yasmin Dessuy, pelo amor, carinho, pela compreensão, calma e o companheirismo. Estando presente em todas as horas, pelo apoio e incentivo aos meus sonhos. Amor, Eu Te Amo.
Ao professor Dr. José Antonio Gonzalez da Silva pela oportunidade de fazer parte do grupo de pesquisa, por todo o conhecimento e ensinamentos compartilhados. Pelo exemplo de professor e pesquisador.
Ao professor Dr. Roberto Carbonera pela orientação ao presente trabalho, por todo auxilio e disposição. Aos demais professores do departamento, pela imensa contribuição na minha formação acadêmica. Obrigado a todos pelos ensinamentos transmitidos.
A todos os meus colegas e amigos que passaram e aos que fazem parte do Grupo de Pesquisa de Sistemas Técnicos de Produção Agropecuária do Curso de Agronomia, pelas horas de descontrações e risos durante o incansável trabalho, deste a implantação até a conclusão do experimento.
Aos funcionários do Departamento dos Estudos Agrários (DEAg) e do Instituto de Desenvolvimento Rural (IRDeR) e todos aqueles que não mediram esforços na execução e condução dos trabalhos e pelos momentos de apoio, diversão e descontração.
VOCÊS FAZEM PARTE DESTA CONQUISTA! MUITO OBRIGADO!!
Lorenzo Ghisleni Arenhardt Orientador Prof º Drº Roberto Carbonera
RESUMO
O trigo (Triticum aestivum L.) é o segundo cereal mais cultivado mundialmente devido as importantíssimas utilidades no mercado dos produtos agrícolas. Além dos diversos derivados obtidos através de sua industrialização. Por pertencer a família das Poaceas, o trigo não tem como característica a fixação biológica de nitrogênio, sendo necessário assim, que esse nutriente seja suprido através de fertilizantes para completar seus processos biológicos de crescimento e reprodução. A produtividade obtida em poaceas está diretamente ligada ao manejo da adubação nitrogenada, onde a dose e a época de aplicação do nitrogênio são fundamentais para incrementar o rendimento de grãos. A cultura antecessora e as variáveis meteorológicas também interferem na disponibilidade do nitrogênio, além da eficiência das cultivares no aproveitamento deste insumo para produção e qualidade de grãos. O objetivo do estudo é melhorar a eficiência da utilização do nitrogênio pelas diferentes combinações de aplicação, na base e em cobertura, e consequentemente analisar a cultivar mais eficiente na absorção e utilização deste nutriente, em um sistema de baixa relação carbono/nitrogênio, visando a produtividade de grãos. O experimento foi desenvolvido na área experimental do Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR) localizado no Município de Augusto Pestana – RS, durante o ano agrícola de 2017. O experimento foi delineado em blocos casualizados com quatro repetições, seguindo um modelo fatorial simples 3x4, representando três combinações de adubações nitrogenadas (base (0 kg ha-1, 30 kg ha-1 e 60 kg ha-1) e em cobertura (80 kg ha-1, 50 kg ha-1 e 20 kg ha-1)) e quatro cultivares de trigo (Tbio Sintonia, Tbio Sinuelo, Tbio Sossego e Tbio Toruk).
O estudo foi realizado em sistema nabo/trigo, seguindo a recomendação de adubação nitrogenada para a cultura na expectativa de 4000 kg ha-1. As diferentes combinações de adubação, independente da cultivar, não influenciaram na composição de proteína e de amido nos grãos. A combinação de 30 kg ha-1 na base e 50 kg ha-1 em cobertura resultou em maiores produtividades de grãos, de biomassa e de palha. Nenhuma cultivar alcançou a expectativa de produtividade de grãos, entretanto, a cultivar Tbio Sossego apresentou maiores rendimentos em relação as demais cultivares, sendo o ano agrícola o principal fator que interferiu na baixa produtividade.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Semeadura realizada sobre o nabo forrageiro (Raphanus sativus L.) (A), descrição da área experimental (B) e adubação em cobertura no estádio fenológico V3 (C). ... 18 Figura 2. Detalhamento dos processos para obtenção da produtividade de grãos em kg ha-1, a campo no IRDeR e em laboratório no Campus da UNIJUÍ. Ijuí, 2018. ... 20 Figura 3. Detalhamento dos processos para obtenção da produtividade biológica total em kg ha -1, a campo no IRDeR e em laboratório no Campus da UNIJUÍ, Ijuí, 2018 ... 21 Figura 4. Detalhamento dos processos para obtenção da massa de mil grãos em laboratório no Campus da UNIJUÍ, Ijuí, 2018. ... 21 Figura 5. Realização da análise dos compostos orgânicos nos grãos de trigo com o NIRS, no laboratório de bromatologia da UNIJUÍ, Ijuí, 2018 ... 22 Figura 6. Obtenção dos dados meteorológicos através da estação agrometeorológica, localizada no Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR) – UNIJUÍ, Augusto Pestana, 2018. ... 23 Figura 7. Dados de precipitação pluviométrica e temperatura mínima e máxima diária na cultura durante o ciclo de cultivo de trigo, no ano agrícola de 2017 ... 32
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Resumo da análise de variância nas diferentes cultivares e doses de nitrogênio sobre as variáveis de produtividade da planta e da qualidade química dos grãos. ... 25 Tabela 2. Teste de médias para as variáveis de produtividade da planta e da qualidade química dos grãos de diferentes cultivares de trigo frente as combinações de adubação nitrogenada utilizadas. ... 28 Tabela 3. Equações de regressão da combinação das doses de base e cobertura de nitrogênio para a produtividade de grãos e de palha. ... 29 Tabela 4. Equações de regressão da combinação das doses de base e cobertura de nitrogênio para a qualidade química dos grãos de trigo... 30 Tabela 5. Temperatura média, máxima e mínima e precipitação pluviométrica nos meses de cultivo de trigo no ano de 2017 e a média de produtividade. ... 32
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 9
2 REVISÃO DE LITERATURA ... 11
2.1 CULTURA DO TRIGO ... 11
2.2 ESTÁDIOS FENOLÓGICOS DE DESENVOLVIMENTO ... 12
2.3 IMPORTÂNCIA DO NITROGÊNIO ... 13
2.4 SUCESSÃO CULTURAL ... 14
2.5 VARIABILIDADE GENÉTICA ... 15
3 MATERIAL E MÉTODOS ... 17
3.1. LOCALIZAÇÃO DO CAMPO EXPERIMENTAL ... 17
3.2. CARACTERIZAÇÃO DO EXPERIMENTO ... 17 3.3. GENÓTIPOS AVALIADOS ... 18 3.4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ... 19 3.5. VARIÁVEIS MENSURADAS ... 20 3.6. ANÁLISE ESTATÍSTICA ... 23 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 24 5 CONCLUSÃO ... 34 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 35 ANEXOS ... 43 APÊNDICES ... 45
1. INTRODUÇÃO
O trigo (Triticum aestivum L.) é o segundo cereal mais cultivo no mundo e o terceiro mais produzido no Brasil. Isto se deve pelas suas inúmeras utilidades, tanto na alimentação humana na fabricação de farinhas para confecções de pães, biscoitos e massas devido a sua composição única de proteínas, até na utilização em rações para a alimentação animal. Além disso, o cereal também é utilizado como integrante do sistema de rotação e sucessão de culturas, na tentativa de interromper o ciclo das pragas e doenças nos sistemas agrícolas. Dados da Conab (2018) demonstram que serão produzidos no território brasileiro aproximadamente 4.871,5 mil toneladas de trigo, sendo cerca de 87% na região Sul. O estado do Rio Grande do Sul é o segundo estado brasileiro em área cultivada com este cereal, sendo superado somente pelo estado do Paraná. No entanto, indica-se para 2018 no RS, uma das menores produtividades (kg ha-1), muito provavelmente devido as constantes mudanças que acontecem na cultura durante o ciclo.
Destaca-se que as cultivares de trigo não apresentam adequada estabilidade na produtividade de grãos frente as distintas condições de cultivo durante as safras agrícolas. Devido a isto, nos primeiros meses de 2018, já foram necessários a importação de 665,7 mil toneladas do grão para fazer frente ao consumo nacional. Neste sentido, melhorias de cultivo visando a obtenção de tetos produtivos mais elevados é de suma importância para a viabilidade econômica dos produtores rurais e também da cadeia produtiva do trigo.
Para se obter altas produtividades neste cereal é indispensável a utilização de adubos nitrogenados, como a ureia, pois a cultura não realiza fixação biológica de nitrogênio com os microrganismos presentes no solo. Por se tratar de um insumo altamente volátil, as condições de aplicação do nitrogênio devem ser ideais para evitar, ao máximo, as perdas ao ambiente que acabam ocasionando a poluição de água, do solo e da atmosfera, afora o aumento dos custos de produção. No entanto, nem sempre o momento mais adequando de adubação pelo estádio de desenvolvimento da cultura coincide com as melhores condições de temperatura e umidade do solo. Uma alternativa seria a adubação de base junto a semeadura, onde que as perdas deste insumo podem ser reduzidas, pois o nitrogênio estará protegido contra a radiação solar (perda por volatilização) e altas precipitações (perdas por lixiviação) direta, além de que o insumo estaria mais próximo as raízes das plantas, facilitando a sua absorção.
O manejo da adubação nitrogenada nas lavouras de trigo é uma prática baseada em poucos indicadores, que conferem baixa precisão, e tem sido realizada da mesma forma ao longo
dos anos. O uso do teor de matéria orgânica do solo e o tipo de resteva da cultura antecessora são os parâmetros empregados na recomendação da dose de N total a ser aplicada. A recomendação de adubação nitrogenada em espécies produtoras de grãos apresenta inúmeros desafios, em função da dificuldade de prever-se a quantidade de N mineralizado pelo solo a partir da matéria orgânica e da alta mobilidade do nitrato no perfil do solo. O aumento de produtividade proporcionado pelo nitrogênio pode ser atribuído, igualmente, aos seus efeitos sobre o crescimento do sistema radicular e aumento do tamanho e número de espigas por planta.
A utilização de cultivares mais eficientes na absorção e utilização do N-mineral pode ser componente chave para o sucesso da lavoura, visando altos rendimentos de grãos com menor uso de fertilizantes. A expressão do potencial de rendimento do trigo está associada às características genéticas das cultivares e sua interação com as técnicas de manejo, além das condições climáticas e de cultivo que também atuam sobre a eficiência de uso e aproveitamento do nitrogênio. Para garantir simultaneamente a segurança alimentar e a qualidade ambiental, é importante o cultivo de plantas que tem maior capacidade de absorver e utilizar o nitrogênio de forma mais eficiente. Portanto, há necessidade de estudos sobre a dinâmica de uso do nitrogênio sobre novos genótipos disponíveis nos ambientes agrícolas para atualizar as recomendações técnicas e disponibilizar tecnologias mais ajustadas aos agricultores, trazendo produções economicamente satisfatórias e com menor risco de poluição ambiental.
Desta forma, o objetivo do presente estudo foi pesquisar sobre a melhor eficiência da utilização do nitrogênio pelas diferentes combinações de aplicação, na base e em cobertura, e analisar a cultivar mais eficiente na absorção e utilização deste nutriente, em um sistema de baixa relação carbono/nitrogênio, visando a produtividade de grãos.
2 REVISÃO DE LITERATURA 2.1 CULTURA DO TRIGO
Pertencente à família Poaceae, antiga Graminea o trigo é do gênero Triticum com cerca de 30 tipos diferenciados geneticamente, em que apenas três são produzidos para comercialização, sendo eles o T. aestivum, o T. turgidum durum e o T. compactum. O T. durum é utilizado na produção de macarrão e outras massas, mas não é produzido no Brasil, em virtude da exigência de condições edafoclimáticas extremamente específicas (CAFÉ, 2003), o T. compactum contém baixo teor de glúten, sendo produzido em pequena proporção que é utilizado para fabricação de biscoitos suaves, enquanto que o T. aestivum é responsável por mais de 4/5 (80%) da produção mundial, por ser adequado à panificação (ABITRIGO, 2017).
A espécie Triticum aestivum L. é cultivada em larga escala, em diversas regiões do mundo, sendo utilizado de várias formas, desde a farinha para a fabricação de pães, massas e biscoitos, até os farelos utilizados para alimentação animal (DA SILVA SANTOS; MEDEIROS, 2016). O trigo é considerado o “rei dos cereais”, pois tem grande importância na alimentação humana pela composição única de suas proteínas, fornecendo 20% das calorias provenientes dos alimentos consumidos pelo homem. Isto se deve, pois, o trigo possui glúten, que é um conjunto de proteínas insolúveis, responsável pelo crescimento da massa quando a farinha de trigo é misturada à água (SILVA et al., 1996).
O trigo é o segundo cereal mais produzido no mundo estando atrás do milho. Os maiores produtores do grão são a União Europeia (150 mil t), China (129 mil t), Índia (95 mil t), Rússia (72 mil t), EUA (49 mil t) e Canadá (32.5 mil t), sendo que Rússia e a União Europeia são os maiores exportadores, 36,5 e 29 mil toneladas, respectivamente. Os maiores importadores do cereal são Egito (12,5 mil t), Indonésia (12,5 mil t), Argélia (7,5 mil t) e Brasil (7,5 mil t) (USDA, 2018).
No Brasil, o trigo é cultivado nas regiões Nordeste (BA), Centro-oeste (MS, GO e DF), Sudeste (MG e SP) e Sul (RS, SC e PR). Segundo o oitavo levantamento da safra Brasileira de Grãos realizado em maio de 2018, há expectativa de um acréscimo de 2,6% na área cultivada com trigo na safra 2018, passando de 1.916,0 mil hectares na safra de 2017 para 1.966,4 mil hectares. A maior concentração de cultivo desta safra está localizada no Estado do Paraná, com 1.042,3 mil hectares, seguido do Rio Grande do Sul com 699,2 mil hectares. A produção
nacional para a safra 2018 está estimada em 4.871,5 mil toneladas, com produtividade média de 2.440 kg ha-1, 9,6 % maior do que o rendimento da safra anterior (CONAB, 2018).
Este cereal se constitui também em uma importante cultura na rotação e/ou sucessão cultural nas unidades de produção agropecuárias, garantindo o fluxo econômico e a sustentabilidade de muitas propriedades (GEWEHR, 2012). Para que a triticultura se estabeleça como atividade economicamente rentável, é necessário utilizar manejos que maximizem a produtividade, com sustentabilidade. A produtividade do trigo é definida em função da cultivar utilizada, da quantidade de insumos e das técnicas de manejo além de fatores ambientais, sendo necessário que se invista, além das qualidades agronômicas, nas qualidades industriais para que então, com uma maior qualidade, se tenha uma maior competitividade no mercado (MAZZONCINI et al., 2015).
2.2 ESTÁDIOS FENOLÓGICOS DE DESENVOLVIMENTO
Os estádios de desenvolvimento são de suma importância conhecê-los, pois é em função deles que é decidido a época mais adequada de se realizar os manejos fitossanitário que a cultura necessita, além de ser uma referência universal entre os profissionais que se dedicam tanto ao melhoramento, pesquisa e também de profissionais da assistência técnica. Existem várias escalas que podem ser utilizadas na cultura do trigo, porém este trabalho está baseado seguindo a proposta de (COUNCE et. al., 2000).
Estádios de desenvolvimento vegetativo:
V1 – Colar formado na 1ª folha do colmo principal V2 – Colar formado na 2ª folha do colmo principal V3 – Colar formado na 3ª folha do colmo principal V4 – Colar formado na 4ª folha do colmo principal V5 – Colar formado na 5ª folha do colmo principal V6 – Colar formado na 6ª folha do colmo principal V7 – Colar formado na 7ª folha do colmo principal V8 – Colar formado na 8ª folha do colmo principal Estádios de desenvolvimento reprodutivo
R0 – Iniciação da espiga R1 – Diferenciação da espiga
R3 – Emissão da espiga R4 – Antese (Florescimento) R5 – Elongação do grão R6 – Expansão do grão
R7 – Maturidade de um grão da espiga R8 – Maturidade completa da espiga
No estádio V3 a planta de trigo começa o início da diferenciação do primórdio floral e do afilhamento, sendo que nesta época é indicada a realização do manejo da adubação nitrogenada (REUNIÃO DA COMISSÃO BRASILEIRA DE PESQUISA DE TRIGO E TRITICALE, 2017), pois é a época, de aproximadamente 30 a 40 dias, em que as plantas de trigo e aveia demandam mais nitrogênio (ARENHARDT et al., 2015; MANTAI et al., 2016). Nele, as gemas axilares possam desenvolver afilhos, além de garantir um bom desenvolvimento da estrutura reprodutiva, para que o rendimento seja maximizado através da formação de espiguetas e grãos por panícula (VALÉRIO et al., 2009; TEIXEIRA FILHO et al., 2010).
O número de afilhos férteis produzidos pela planta cessa quando o primeiro nó é visível no colmo, isto é, quando a planta de trigo está, em geral, no seu estádio de desenvolvimento V6 ou na fase de alongamento. Os que serão formados após essa fase, serão inférteis. Portanto, a adequação do manejo visa potencializar a produção deste componente do rendimento que é essencial, pois a fotossíntese realizada por afilhos inférteis geralmente não se traduzem em aumento da produtividade.
2.3 IMPORTÂNCIA DO NITROGÊNIO
O nitrogênio (N) é um macronutriente considerado o principal elemento para o desenvolvimento das plantas, influenciando intensamente na fase vegetativa, pois auxilia na divisão e expansão celular (FARINELLI; LEMOS, 2010). Está diretamente ligado nas bases nitrogenadas que dão origem para as moléculas de proteínas, enzimas, ácidos nucléicos e biomoléculas, tais como ATP, NADH, NADPH, além de estar diretamente interligado com a molécula de clorofila responsável pela realização da fotossíntese (BÜLL, 1993; HARPER 1994; TREVIZAN, 2017).
Devido a sua importante função no metabolismo vegetal, quando ocorre a deficiência deste nutriente, acarreta em grandes prejuízos, pois a falta de N entre a fase de emergência até a diferenciação do primórdio floral (V3), reduz o número de espiguetas por unidade de área, além da formação das espiguetas por espiga e a massa de 1000 grãos de trigo (FRANK; BAUER,
1996; SANGOI et al., 2007). Já na época de afilhamento, a falta do nitrogênio, ocasiona assincronia na emissão, dificultando o desenvolvimento dos afilhos menores (MUNDSTOCK, 1999). Afeta consideravelmente o rendimento final de grãos, pois os fotossintetizados que seriam convertidos em proteínas para enchimento de grãos são direcionados para síntese de carboidratos (KELLING; FIXEN, 1992; RIBEIRO JUNIOR et al., 2007).
Visualmente é possível observar sintomas de amarelecimento nas folhas basais (mais velhas) e conforme vai aumentando a deficiência por este macronutriente pode-se agravar para uma clorose foliar (ARGENTA et al, 2001). Por outro lado, quando há um excesso de N, acelera o metabolismo das plantas e, consequentemente, produzirá uma maior quantidade de biomassa podendo ocasionar o acamamento da planta, e assim reduzir o rendimento e a qualidade industrial dos grãos (BARBOSA et al., 2017; MANTAI et al., 2017). Além disso, o uso de doses excessivas de nitrogênio resulta em um alto risco para o meio ambiente, levando à insustentabilidade econômica e ambiental do sistema agrícola (MORARI et al. 2018)
2.4 SUCESSÃO CULTURAL
Um esquema de sucessão de culturas comumente adotado na região Sul do Brasil é a semeadura do trigo após a colheita do milho e/ou da soja. Entretanto, grande parte das áreas permanecem em pousio por um determinado período de tempo, até a semeadura da cultura de sucessão (trigo). Neste contexto, existe a possibilidade de cultivo de plantas de cobertura no período outonal, entre o cultivo de verão e a semeadura do trigo. No entanto, paralelamente ao acúmulo de nutrientes é imprescindível que os adubos verdes produzam matéria seca (MS) com relação C/N que proporcione equilíbrio entre a mineralização e a imobilização dos nutrientes e o nitrogênio seja mineralizado, principalmente, nos estádios de maior demanda da cultura do trigo (VIOLA et al., 2013).
O nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), pertence à família Brassicaceae, é uma planta anual, alógama, herbácea, ereta, muito ramificada e que pode atingir de 100 a 180 cm de altura (DERPSCH; CALEGARI, 1992). Além disso, caracteriza-se por desenvolver-se bem em solos pobres, apresentar resistência a geadas (SANTOS et al., 2002). Possui crescimento inicial extremamente rápido, promovendo aos 60 dias após a emergência a cobertura de 70% do solo (CALEGARI, 1990). A espécie tem sido utilizada como material para adubação verde e planta de cobertura em sistemas de cultivo conservacionistas como o plantio direto. A adubação verde destaca-se por melhorar os atributos químicos, físicos e biológicos do solo a baixo custo (NUNES et al., 2011). Neste sentido, a manutenção dos resíduos vegetais na superfície do solo,
diminui a erosão e, consequentemente, reduz as perdas de solo e de nutrientes, especialmente pela dissipação da energia do impacto das gotas de chuva. Além disso, a palha na superfície do solo constitui reserva de nutrientes, cuja disponibilização pode ser rápida e intensa ou lenta e gradual.
O nabo forrageiro, devido sua baixa relação C/N, apresenta decomposição rápida de seus resíduos culturais, sendo que a maior velocidade de liberação de macronutrientes ocorre entre 10 e 20 dias após o manejo da fitomassa (CRUSCIOL et al., 2005). A cultura apresenta produtividade média de 3.000 kg ha-1 de massa seca da parte aérea, podendo oscilar entre 2.000 e 6.000 kg ha-1 de massa seca no estádio de floração (CALEGARI, 1998). Quanto aos teores de nutrientes, Calegari (1990) encontrou 29,6, 1,9, 39,0, 21,5 e 9,5 g kg-1, respectivamente, de N, P, K, Ca e Mg na massa seca da parte aérea no florescimento (60 dias após a emergência). Comparando estes dados com os de diferentes espécies de inverno, o autor verificou que o nabo destacava-se como cultura recicladora, apresentando teores elevados de P, K, Ca e Mg.
Segundo Anderson et al., (1997) a rotação com leguminosas pode incrementar em até 5% a concentração de proteínas nos grãos do trigo e possibilitar qualidade de grãos mínima à comercialização. Além disso, o nabo forrageiro altera positivamente a produtividade e a concentração proteica dos grãos (MARTENS e ENTZ, 2011), bem como as propriedades viscoelásticas da farinha do trigo (GUARIENTI et al., 2000; TALGRE et al., 2009). Neste contexto, o uso combinado entre N-mineral e adubos verdes pode se constituir em uma prática de manejo sustentável (AULAKH et al., 2001).
2.5 VARIABILIDADE GENÉTICA
A existência de variabilidade genética é condição essencial no melhoramento de plantas possibilitando ao melhorista obter progresso através da seleção natural ou artificial (KUREK et al., 2002). Segundo Borém (1998) e De Mori et al. (2014) o melhoramento genético vem fortemente contribuindo na produção de alimentos por meio do lançamento de genótipos com rendimento de grãos superiores em relação as cultivares já existentes, com excelente qualidade industrial e tolerantes a estresses bióticos e abióticos em diversas espécies cultivadas mundialmente (HARTWIG, et al., 2007). Além do mais, a resistência genética em plantas é uma alternativa eficaz no controle total ou parcial de doenças e pragas e de reduzido impacto ambiental (MATIELLO et al., 1997; WOHLENBERG, 2013). Imprescindível nas culturas como o trigo, pois, além de reduzir o uso de agrotóxicos ao ambiente, os grãos são diretamente direcionados ao consumo humano.
Para a qualidade industrial, o melhoramento pode representar uma excelente estratégia para agregar valor de mercado aos produtos agrícolas, sendo possível verificar associação entre a qualidade industrial do trigo e a remuneração ao agricultor (MITTELMANN et al., 2000). Benin et al. (2012) observaram variabilidade nas cultivares de trigo em resposta ao aproveitamento do N. Segundo os autores, o efeito positivo observado nos níveis de fertilização se deve à melhor expressão dos indicadores de produtividade de grãos, além de que a variabilidade das cultivares evidencia maior contribuição de alteração da produtividade de grãos que os níveis de fertilização com nitrogênio, mostrando a importância da escolha correta de uma cultivar para melhor aproveitamento dos estímulos ambientais. Entretanto, a expressão do potencial de rendimento de cada constituição genética está associada às suas características genéticas juntamente com a interação com as técnicas de manejo utilizadas durante o cultivo do cereal (SILVA et al., 2012). Além do manejo, as condições climáticas e de cultivo também atuam sobre a máxima eficiência de produtividade nos cultivos agrícolas (VIOLA et al., 2013).
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. LOCALIZAÇÃO DO CAMPO EXPERIMENTAL
O presente trabalho foi desenvolvido no ano de 2017, 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 no município de Augusto Pestana no Rio Grande do Sul (28º26’30” de latitude S e 54º00’58” de longitude W) em uma altitude próxima a 280 metros acima do mar. O solo da unidade experimental se caracteriza por ser um Latossolo Vermelho distroférrico típico (U.M. 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 (SANTOS et al., 2013).
De acordo com a classificação climática de Köppen, 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. Os meses de janeiro e fevereiro são os meses mais quentes do ano, com temperatura superior a 22º C, enquanto que junho e julho são os meses mais frios do ano, com temperatura superior a 3º C. Quanto ao volume de pluviosidade, a estação meteorológica do IRDeR registra normalmente volumes próximos a 1600 mm anuais, com ocorrência de maiores precipitações no inverno.
A área na qual foi realizado o experimento tem como característica marcante a ocorrência de um sistema de semeadura direta com mais de trinta anos de implantação, caracterizando, portanto, um sistema de semeadura direta consolidado. No período do verão, a área é basicamente ocupada com soja e com milho, tendo um período de pousio até a implantação da cultura de inverno. Com o intuito de preencher este “vazio”, a semeadura do nabo forrageiro pode tornar-se uma cultura de importância no sistema de rotação, trazendo benefícios para o solo e para a cultura semeada em subsequência.
3.2. CARACTERIZAÇÃO DO EXPERIMENTO
O experimento obteve delineado em blocos casualizados com quatro repetições, sob o sistema de cultivo nabo/trigo, seguindo um modelo fatorial simples 3x4, sendo três adubações com Nitrogênio (base + cobertura) e quatro cultivares de trigo. Assim, os tratamentos utilizados foram: 0 kg N ha-1 na base + 80 kg N ha-1 em cobertura; 30 kg N ha-1 na base + 50 kg N ha-1 em
cobertura e, 60 kg N ha-1 na base + 20 kg N ha-1 em cobertura. A dose de adubação nitrogenada a ser fornecida foi de 80 kg N ha-1 (178 kg ureia por hectare) definida respeitando as indicações técnicas da cultura do trigo pelo tipo de precedente cultural (baixa relação C/N), teor de matéria orgânica do solo e da expectativa de rendimento, considerando neste estudo uma estimativa de 4.000 kg ha-1 de rendimento de grãos (Anexo A).
Foi realizado dez dias antes da semeadura uma análise de solo e identificado as seguintes características químicas (pH= 6,2; P=33,9mg dm-3; K= 200mg dm-3; MO= 3,0 %; Al= 0 cmolc dm-3; Ca = 6,5cmolc dm-3 e Mg=2,5cmolc dm-3). A semeadura foi realizada diretamente sobre a cultura do nabo forrageiro no dia 22 de junho, estando dentro do zoneamento agrícola do MAPA que pode ser realizada desde 21 de maio até 10 de julho para o município de Augusto Pestana - RS, com uma semeadora-adubadora. A densidade populacional utilizada foi determinada de acordo com as indicações técnicas da cultura. As parcelas foram constituídas por cinco linhas espaçadas 0,20 m entre si e cinco metros de comprimento, resultando em cinco metros quadrados por parcela figura 1. A área útil da parcela foi das três linhas principais (3m²), eliminando os efeitos de bordadura. A adubação nitrogenada de cobertura foi realizada no dia 07 de agosto, quando as plantas de trigo se encontraram no estádio vegetativo com três folhas completamente expandidas (V3=início do afilhamento).
Figura 1. Semeadura realizada sobre o nabo forrageiro (Raphanus sativus L.) (A), descrição da área experimental (B) e adubação em cobertura no estádio fenológico V3 (C).
Fonte: Autoria Própria.
3.3. GENÓTIPOS AVALIADOS
No estudo foram utilizadas as cultivares de trigo TBIO Sossego, TBIO Sinuelo, TBIO Toruk e TBIO Sintonia, que evidenciam nas condições regionais forte aceitação pelos
produtores. Cabe ressaltar, segundo a Biotrigo, as características de cada cultivar relatadas a seguir:
TBIO Sossego= Classe trigo pão (W=308). Com ciclo médio e média estatura de plantas, TBIO Sossego possui perfilhamento e espigamento uniformes e uma boa resistência ao acamamento e se destaca excelente rendimento e pelo alto nível de resistência às principais doenças da cultura: nas folhas apresenta excelente resistência ao complexo de manchas, ferrugem e bacteriose, com boa resistência à Brusone, Giberela e germinação na espiga.
TBIO Sinuelo= Classe trigo pão (W=269). Com ciclo médio/tardio TBIO Sinuelo tem estatura média/baixa, perfilhamento e espigamento uniformes e uma excelente resistência ao acamamento. Chega a altos níveis produtivos com o uso de alta tecnologia, fertilidade e manejo. Confere ao produtor boa tolerância a Mosaico, e moderada suscetibilidade as demais moléstias do trigo.
TBIO Toruk= Classe trigo pão/melhorador (W=320). Com ciclo médio e um arrojado tipo de planta, TBIO Toruk tem estatura baixa, perfilhamento e espigamento uniformes e uma boa resistência ao acamamento. Chega a altos níveis produtivos com o uso de alta tecnologia, fertilidade e manejo. Confere ao produtor muito boa tolerância a Brusone e a germinação na espiga.
TBIO Sintonia= Classe trigo melhorador (W=357). Com ciclo precoce e média estatura, TBIO Sintonia tem perfilhamento e espigamento uniformes e uma boa resistência ao acamamento. Chega a altos níveis produtivos com o uso de alta tecnologia, fertilidade e manejo. Se destaca pela excelente qualidade industrial, ampla adaptação, conjunto de características agronômicas e ótima resistência a Brusone, Mosaico e Bacteriose, e Germinação na Espiga
3.4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
O controle de pragas e moléstias foi realizado conforme o nível de dano econômico da espécie, através de pulverizações de moléculas químicas de efeito significativo. Durante a execução do estudo, foram efetuadas aplicações de fungicida tebuconazole na dose de 0,75 L ha-1. Já para o controle de plantas invasoras, foi realizado aplicação do herbicida metsulfuron-metil na dose de 4g ha-1 e capina manual.
3.5. VARIÁVEIS MENSURADAS
Foram analisados em laboratório, os caracteres que compõem o rendimento da cultura e a qualidade química dos grãos: Produtividade de grãos, produtividade de biomassa total, massa de mil grãos, proteína total e amido.
✓Produtividade de Grãos (PG, kg ha-1): para estimativa da produtividade de grãos foi utilizada a massa de grãos proveniente da colheita das 3 linhas centrais de cada parcela, foi realizado a trilha dos grãos e levados para a estufa para correção da umidade (12-13 %). Após os grãos foram limpos com vento para separar a palha dos grãos. Por fim, foram pesados em gramas e convertidos para kg ha-1.
Figura 2. Detalhamento dos processos para obtenção da produtividade de grãos em kg ha-1, a campo no IRDeR e em laboratório no Campus da UNIJUÍ. Ijuí, 2018.
Legenda: A: Corte das três linhas centras; B: Trilhagem; C: Secagem dos grãos; D: Limpeza dos grãos; E: Grãos sujos, antes da limpeza; F: Grãos limpos, após limpeza; G: Pesagem dos grãos.
Fonte: Autoria Própria
✓Produtividade Biológica Total (PB, kg ha-1): matéria seca total obtida por parcela pela colheita de um metro das 3 linhas centrais, ocorridas na maturidade fisiológica, levadas em estufa para secagem das amostras a 65 ºC constantes por 72 h;
Figura 3. Detalhamento dos processos para obtenção da produtividade biológica total em kg ha -1, a campo no IRDeR e em laboratório no Campus da UNIJUÍ, Ijuí, 2018
Legenda: A: Realizando o corte de um metro linear das três linhas centrais de cada parcela; B: Amostras identificadas e prontas para ser levadas á estufa; C: Pesagem das amostras secas.
Fonte: Autoria Própria
✓Massa de Mil Grãos: (MMG, g): foi realizada a contagem de 250 grãos e pesados em balança de precisão e multiplicado por quatro;
Figura 4. Detalhamento dos processos para obtenção da massa de mil grãos em laboratório no Campus da UNIJUÍ, Ijuí, 2018.
Legenda: A: Contagem dos 250 grãos; B: Pesagem em balança de precisão. Fonte: Autoria Própria
Foi realizado uma amostra de grãos de cada parcela para análise em espectrômetro de reflectância no infravermelho proximal (NIRS) para obtenção dos teores de proteína e de amido
presente nos grãos de trigo, no laboratório de bromatologia da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ). O método de análise do NIRS ocorre devido a absorção infravermelha proximal pelos compostos orgânicos, no qual cada composto contém uma faixa de absorção de luz, que acaba refletindo para o aparelho. E através de equações de calibração é possível prognosticar o conteúdo dos diversos compostos presentes nos grãos (MARTEN et al., 1985; KJOS, 1990).
✓Proteína Total (PT, g kg-1): estima o total de nitrogênio das amostras; ✓Amido (AM, g kg -1): fração de grânulos de amido que compõem os grãos;
Figura 5. Realização da análise dos compostos orgânicos nos grãos de trigo com o NIRS, no laboratório de bromatologia da UNIJUÍ, Ijuí, 2018
Legenda: A: Realização das análises no NIRS; B: Tela do aparelho mostrando as variáveis; C: Luz do espectrômetro infravermelha sobre os grãos de trigo.
Fonte: Autoria Própria
A campo foram analisados os caracteres agrometeorológicos, que foram obtidos através da estação meteorológica os dados absolutos de temperatura (máxima e mínima) e de precipitação pluviométrica (Figura 6).
✓Temperatura mínima (Tmín ºC): temperatura mínima medida em um determinado período; ✓Temperatura máxima (Tmáx ºC): temperatura máxima medida em um determinado período; ✓Temperatura média (Tméd ºC): temperatura média obtida em um determinado período;
✓Precipitação pluviométrica (Prec, mm): resultado do somatório da quantidade de precipitação de água (chuva, neve, granizo) durante um dado período de cultivo.
Figura 6. Obtenção dos dados meteorológicos através da estação agrometeorológica, localizada no Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR) – UNIJUÍ, Augusto Pestana, 2018.
Fonte: Autoria Própria
3.6. ANÁLISE ESTATÍSTICA
Os dados foram passados para as planilhas do software do Excel e em seguida foram submetidos à análise de variância (ANOVA) para detecção da presença ou ausência de interação entre os fatores. Com base nestas informações, foi realizado o agrupamento de médias pelo modelo de Scott & Knott em nível de 5% de probabilidade de erro e posteriormente foi realizado equações de regressão. Estas análises estatísticas foram realizadas com o auxílio software computacional GENES.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na tabela 1 do resumo da análise de variância, não houve diferença significativa entre as cultivares e as doses de nitrogênio na base para as variáveis da qualidade química dos grãos de trigo (proteína e amido). Além disso, destaca-se que estas variáveis também não apresentaram efeito de interação. Entretanto, a produtividade de grãos, produtividade biológica e a produtividade de palha, bem como o índice de colheita e a massa de mil grãos obtiveram interação entre as doses de nitrogênio e as cultivares de trigo. É possível observar que a maior magnitude de quadrado médio ocorreu entras as cultivares sobre a produtividade biológica, devido a variabilidade genética entre as cultivares em resposta ao aproveitamento do nitrogênio e do efeito positivo observado da adubação sobre a produção de biomassa das plantas (SILVA et al., 2015). No entanto, isso não ocorreu quando foi comparado entre si as combinações das doses de nitrogênio, onde a maior variação ocorreu sobre a produtividade de palha. O nitrogênio é o nutriente que mais influencia na composição das plantas de trigo, sendo o mais demandado e fundamental para seu desenvolvimento (VIANA e KIHL, 2010; ARENHARDT et al., 2015; MANTAI et al., 2016). Ainda, há estudos que comprovam que tanto a produtividade quanto o teor proteico dos grãos podem variar conforme a quantidade de adubação nitrogenada ofertada (BRAZ et al., 2006; CAZETTA et al., 2008). Porém, neste estudo, observou-se que o teor de proteína dos grãos não variou conforme a disponibilidade de nitrogênio e nem entre as cultivares. Fato este, provavelmente ocorrido devido ao ano agrícola, no qual não proporcionou condições favoráveis de cultivo, principalmente pelo excesso de chuva no período de maturidade fisiológica (Figura 7), como evidenciado pela baixa média geral de rendimento de grãos (1309 kg ha-¹) e massa de mil grãos (23,04 gramas). Importante ressaltar os baixos índices de coeficiente de variação, destacando a excelente qualidade do experimento e a confiabilidade dos resultados obtidos.
Tabela 1. Resumo da análise de variância nas diferentes cultivares e doses de nitrogênio sobre as variáveis de produtividade da planta e da qualidade química dos grãos.
Fonte de Variação GL Quadrado Médio PG PB PP IC MMG PT AM (Kg ha-1) (Kg ha-1) (Kg ha-1) (Kg kg-1) (g) (Kg ha-1) (Kg ha-1) Blocos 3 5450 227018 188997 0,0003 0,22 0,18 0,55 C 3 765969* 21538969* 14923486* 0,0063* 24,57* 4,21ns 2,68ns DN 2 271350* 327657* 958233* 0,0100* 4,37* 0,14ns 0,05ns C x DN 6 67370* 522165* 780928* 0,0033* 2,75* 0,16ns 0,78ns Erro 33 18429 266406 214486 0,0004 0,63 0,12 0,53 Total 47 - - - - 𝑋̅Geral - 1309 5854 4545 0,2268 23,04 14,077 69,44 CV (%) - 10,37 8,82 10,19 9,05 3,46 2,48 1,06
C: Cultivares; DN: Dose de Nitrogênio; GL: Grau de liberdade; CV: Coeficiente de variação; PG: Produtividade de Grãos; PB: Produtividade Biológica; PP: Produtividade de Palha; IC: Índice de Colheita; MMG: Massa de mil grão; PT: Proteína Total; AM: Amido
Salienta-se que, após cobertura de nabo (brassicaceae) e para uma expectativa de rendimento de 4.000 kg ha-1 são necessários a aplicação de 80 kg de nitrogênio por hectare. Assim, neste estudo, realizou-se a aplicação nitrogenada somente em cobertura ou combinada (base + cobertura) em quatro cultivares elite de trigo para avaliar qual a forma mais eficiente de aproveitamento do N-fertilizante. Portanto, na tabela 2 da análise de médias, observou-se que para a produtividade de grãos a combinação de 30 kg N ha-1 na base com 50 kg N ha-1 em cobertura promoveu os maiores rendimentos, independente da cultivar. Por outro lado, estudos de Fano (2015) apresentaram as maiores produtividades de grãos quando aplicado 80 kg ha-1 de nitrogênio em cobertura. Importante ressaltar que, de maneira geral, a aplicação nitrogenada apenas em cobertura ou quando fornecida em maior concentração na base proporcionaram os menores rendimento de grãos. Isto decorreu-se provavelmente, pela falta de nitrogênio para o desenvolvimento inicial das plantas de trigo, visto que a palhada do nabo forrageiro degrada-se de forma muito rápida, agravada pela falta de chuva no período inicial (Figura 7) e, quando fornecido em grande parte na base, favorece a produção de biomassa em detrimento da produção e enchimento dos grãos. Destaque para a cultivar Tbio Sossego, de maior produtividade média de grãos (1650 kg ha-1) embora muito abaixo da expectativa de rendimento, e para a cultivar Tbio Sintonia, que apresentou estabilidade de rendimento independente da forma de fornecimento do nitrogênio. Ainda na Tabela 2, na análise da produtividade biológica, grande destaque foi observado na cultivar Tbio Sossego que independente da combinação de adubação nitrogenada fornecida mostrou melhor desempenho genético entre as cultivares. Para esta variável, a cultivar Tbio Sinuelo obteve menor produção de biomassa quando fornecida
adubação de 60 kg N ha-1 na base com 20 kg N ha-1 em cobertura, sendo que para as demais cultivares a combinação de nitrogênio utilizada não apresentou efeito significativo. Quando observa-se a produtividade de palha, novamente a cultivar Tbio Sossego atingiu os maiores valores médios entre as cultivares. Ressalta-se que o maior fornecimento de nitrogênio na base forneceu maior produtividade de palha nesta cultivar, porém refletindo em uma menor produtividade de grãos. A cultivar Tbio Sinuelo mostrou comportamento distinto das demais cultivares para a produtividade biológica e de palha, pois o aumento da adubação de base e consequentemente a diminuição na de cobertura acarretou em menor produtividade destas variáveis. Na média geral, a produtividade biológica e de palha não foram alteradas pelas formas de fornecimento de nitrogênio (Tabela 2). No entanto há uma interação genótipo x adubação nitrogenada que deve ser considerada na indicação de cultivares e tomada de decisão. Mantai et al., (2015) relataram que o incremento da adubação nitrogenada em aveia branca proporcionou uma tendência de crescimento na taxa de biomassa, condição nem sempre acompanhada da maior produtividade de grãos, corroborando com os dados deste estudo, onde o aumento da adubação de base proporcionou maior produtividade de biomassa e de palha e acarretou em diminuição da produtividade de grãos em algumas cultivares.
O índice de colheita representa a razão entre o rendimento biológico (produção total de fitomassa acima do solo) e o rendimento de grãos. Neste sentido, a maior eficiência fisiológica da relação grãos e biomassa total foi obtida quando a adubação fornecida foi de 30 kg ha-1 na base e 50 kg ha-1 em cobertura, pois nesta condição foi obtida a maior produtividade de grãos com menor produtividade de biomassa/palha (Tabela 2). Embora a maior eficiência fisiológica foi obtida na cultivar Tbio Sintonia (classe melhorador), não foi a que apresentou maior produtividade de grãos e de biomassa total, não justificando a escolha desta variável (IC) como critério de decisão para “à melhor cultivar”. Ainda, na análise da massa média de grãos (MMG), respostas per se mais efetivas são observadas na combinação base e cobertura de 30 e 50 kg ha -1, respectivamente, embora na média geral diferenças significativas na forma de aplicação de nitrogênio não foram obtidas. Destaque para as cultivares Tbio Sossego (24,63g) e Tbio Toruk (23,80g) com as maiores MMG, embora bem abaixo de uma massa ideal, possivelmente ocasionadas pelas condições desfavoráveis de cultivo. É possível observar que o aumento da adubação em cobertura acarretou na diminuição da massa média dos grãos, fato que também ocorreu para Favarato et al. (2012), onde que o aumento das doses de nitrogênio promoveu redução na massa de mil sementes. Brugnera et al. (2015) testando diferentes adubações em milho, concluíram que a adubação nitrogenada na base aumentou linearmente o número de grãos
por espiga e a massa de mil grãos. Entretanto, Moda et al. (2014) também em milho, obtiveram aumento na massa de grãos com a aplicação de nitrogênio em cobertura. Na análise dos componentes orgânicos dos grãos de trigo foi observado que as formas de fornecimento de nitrogênio e as cultivares analisadas não promoveram alterações nas expressões da proteína total e do amido. No entanto, na literatura consta que a adubação nitrogenada interfere no conteúdo de proteína nos grãos de trigo, além de interferir nas concentrações de amido (FAVARATO et al. 2012; PINNOW et al. 2013) e por consequência podendo afetar na qualidade das sementes (LOPEZ-BELLIDO et al., 2004). Para Appelbee et al. (2009) e Rozbicki et al. (2015) o teor de proteínas do grão de trigo sofre influência de fatores ambientais e agronômicos. Neste sentido, as elevadas precipitações que ocorreram no enchimento dos grãos até próximo da colheita (Figura 7) podem ter prejudicado a qualidade dos grãos de trigo, possivelmente contribuindo para a não ocorrência de diferença entre as cultivares. Beche et al., (2014) e Todeschini et al., (2016) analisando a eficiência da utilização de nitrogênio pelas cultivares modernas de trigo, concluíram que as cultivares de classe pão são as mais eficientes no uso do nitrogênio em comparação com as cultivares pioneiras/ mais antigas.
Tabela 2. Teste de médias para as variáveis de produtividade da planta e da qualidade química dos grãos de diferentes cultivares de trigo frente as combinações de adubação nitrogenada utilizadas.
Variáveis NB NC Cultivares (N total = 80 kg ha
-1:Expectativa PG = 4.000 kg ha-1)
𝑋̅Geral
(kg ha-1) Tbio Sintonia Tbio Sinuelo Tbio Sossego Tbio Toruk
PG (kg ha-1) 0 80 1424 Ba 1038 Cb 1672 Ab 995 Cb 1282 b 30 50 1336 Ba 1305 Ba 1912 Aa 1250 Ba 1450 a 60 20 1281 Aa 1098 Bb 1368 Ac 1031 Bb 1194 b 𝑋̅Geral 1347 B 1147 C 1650 A 1092 C - PB (kg ha-1) 0 80 5176 Ca 6017 Ba 7677 Aa 5137 Ca 6001 a 30 50 5104 Ba 5576 Ba 7698 Aa 4486 Ca 5716 a 60 20 5433 Ba 4960 Bb 8086 Aa 4901 Ba 5845 a 𝑋̅Geral 5237 B 5517 B 7820 A 4841 C - PP (kg ha-1) 0 80 3751 Ca 4980 Ba 6005 Ab 4142 Ca 4719 a 30 50 3768 Ba 4271 Bb 5785 Ab 3236 Cb 4265 a 60 20 4152 Ba 3861 Bb 6718 Aa 3870 Ba 4627 a 𝑋̅Geral 3890 C 4370 B 6169 A 3749 C - IC (kg kg-1) 0 80 0,27 Aa 0,17 Cb 0,21 Bb 0,19 Cb 0,21 b 30 50 0,26 Aa 0,23 Ba 0,25 Ba 0,27 Aa 0,25 a 60 20 0,23 Ab 0,22 Aa 0,16 Bc 0,21 Ab 0,20 b 𝑋̅Geral 0,25 A 0,20 B 0,20 B 0,22 B - MMG (g) 0 80 21,61 Ba 21,36 Bb 23,76 Ab 24,64 Aa 22,84 a 30 50 22,40 Ba 22,60 Ba 25,91 Aa 23,62 Ba 23,63 a 60 20 22,61 Ba 20,60 Cb 24,24 Ab 23,14 Bb 22,64 a 𝑋̅Geral 22,20 B 21,52 B 24,63 A 23,80 A - PT (g kg-1) 0 80 14,57 Aa 13,32 Aa 14,52 Aa 14,27 Aa 14,17 a 30 50 14,37 Aa 13,17 Aa 14,20 Aa 14,52 Aa 14,06 a 60 20 14,07 Aa 13,07 Aa 14,62 Aa 14,17 Aa 13,98 a 𝑋̅Geral 14,33 A 13,18 A 14,44 A 14,32 A - AM (g kg-1) 0 80 69,40 Aa 69,50 Aa 69,12 Aa 69,67 Aa 69,42 a 30 50 69,02 Aa 70,50 Aa 69,50 Aa 68,97 Aa 69,49 a 60 20 69,02 Aa 70,40 Aa 68,77 Aa 69,32 Aa 69,37 a 𝑋̅Geral 69,14 A 70,13 A 69,13 A 69,32 A -
NB: Nitrogênio na base; NC: Nitrogênio em cobertura; PG: Produtividade de Grãos; PB: Produtividade Biológica; PP: Produtividade de Palha; IC: Índice de Colheita; MMG: Massa de mil grãos; PT: Proteína Total; AM: Amido. Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas na linha e minúsculas na coluna constituem grupo estatisticamente homogêneo.
Para as análises de regressão de cada variável (Tabela 3 e 4) utilizou-se de forma isolada como pontos da reta as adubações na base (NB=0, 30, 60 kg N ha-1) e de cobertura (NC=20, 50, 80 kg N ha-1). Na tabela 3, observou-se que apenas a cultivar Tbio Sossego obteve parâmetro de inclinação significativo, com redução da produtividade de grãos com o aumento da adubação de nitrogênio na base e com diminuição na cobertura, indicando que a cada 1 kg de nitrogênio na semeadura reduz em 5,07 kg da produtividade final de grãos. Embora as demais
cultivares não mostrem equação linear positiva, os resultados das análises de médias (Tabela 3) indicaram como mais promissoras a combinação de nitrogênio na base e cobertura com 30 e 50 kg ha -1, respectivamente. Na análise de produtividade de palha, diferença significativa foi obtida com a cultivar Tbio Sinuelo, mostrando que a cada 1 kg de nitrogênio aplicado, reduz em 18,64 kg de palha por hectare. Destaca-se que na análise de médias (Tabela 3) as diferenças genéticas entre cultivares são mais expressivas em relação as formas de fornecimento de nitrogênio. Tabela 3. Equações de regressão da combinação das doses de base e cobertura de nitrogênio para a produtividade de grãos e de palha.
Cultivar Ntotal 80 kg ha -1 Regressão R² P (bix) NB (kg ha-1) NC (kg ha-1) y=a±bx±cx2 Produtividade de grãos (kg ha-1) Tbio Sintonia 0 80 PG(NB)= 1418 - 2,38x PG(NC)= 1275 + 2,38x 98 ns 30 50 60 20 Tbio Sinuelo 0 80 PG(NB)= 1116 + 1,01x PG(NC)= 1177 - 1,01x 74 ns 30 50 60 20 Tbio Sossego 0 80 PG(NB)= 1802 - 5,07x PG(NC)= 1498 + 5,07x 73 * 30 50 60 20 Tbio Toruk 0 80 PG(NB)= 1077 + 0,59x PG(NC)= 1109 - 0,59x 71 ns 30 50 60 20 Produtividade de palha (kg ha-1) Tbio Sintonia 0 80 PP(NB)= 3690 + 6,67x PP(NC)= 4090 - 6,67x 78 ns 30 50 60 20 Tbio Sinuelo 0 80 PP(NB)= 4029 - 18,64x PP(NC)= 3811 + 18,64x 97 * 30 50 60 20 Tbio Sossego 0 80 PP(NB)= 5813 + 11,88x PP(NC)= 6526 - 11,88x 63 ns 30 50 60 20 Tbio Toruk 0 80 PP(NB)= 3885 - 4,52x PP(NC)= 3613 + 4,52x 68 ns 30 50 60 20
NB: Nitrogênio na base; NC: Nitrogênio em Cobertura; PG: Produtividade de grãos; PP: Produtividade de palha;
R2: Coeficiente de determinação; P (b
ix) – Probabilidade do parâmetro de inclinação; * - Significância do parâmetro
de inclinação a 5% de probabilidade de erro pelo teste t; ns - Não significativo a 5% de probabilidade de erro;
Na tabela 4, das equações de regressão dos componentes da qualidade orgânica dos grãos de trigo, independente das cultivares analisadas, o fornecimento de maior quantidade da adubação na base ou em cobertura e vice-versa não promoveram, nesse ano de cultivo, redução ou incremento da expressão da proteína total e amido nos grãos de trigo. Embora o conteúdo de
amido seja comum na estabilidade genética de expressão, era imaginado que o incremento de nitrogênio na cobertura e redução na semeadura pudesse incrementar a proteína total, o que não ocorreu.
Prado et al. (2012) constataram que doses de nitrogênio aplicadas em cobertura não alteram a qualidade fisiológica das sementes de diferentes genótipos de trigo. Entretanto Cazetta et al. (2008) e Ooro et al. (2011) concluíram que o teor de proteína do grão de trigo responde linearmente ao aumento da dose de N.
Tabela 4. Equações de regressão da combinação das doses de base e cobertura de nitrogênio para a qualidade química dos grãos de trigo.
Cultivar Ntotal 80 kg ha -1 Regressão R² P (bix) NB (kg ha-1) NC (kg ha-1) y=a±bx±cx2 Proteína Total (g kg-1) Tbio Sintonia 0 80 PT(NB)= 14,5 - 0,008x PT(NC)= 14,0 + 0,008x 98 ns 30 50 60 20 Tbio Sinuelo 0 80 PT(NB)= 13,3 - 0,004x PT(NC)= 13,1+ 0,004x 98 ns 30 50 60 20 Tbio Sossego 0 80 PT(NB)= 14,4 + 0,002x PT(NC)= 14,5 - 0,002x 65 ns 30 50 60 20 Tbio Toruk 0 80 PT(NB)= 14,4 - 0,002x PT(NC)= 14,2 + 0,002x 67 ns 30 50 60 20 Amido (g kg-1) Tbio Sintonia 0 80 AM(NB)= 69,3 - 0,006x AM(NC)= 68,9 + 0,006x 85 ns 30 50 60 20 Tbio Sinuelo 0 80 AM(NB)= 69,7 + 0,015x AM(NC)= 70,6 - 0,015x 76 ns 30 50 60 20 Tbio Sossego 0 80 AM(NB)= 69,3 - 0,006x AM(NC)= 68,9 + 0,006x 63 ns 30 50 60 20 Tbio Toruk 0 80 AM(NB)= 69,5 - 0,006x AM(NC)= 69,6 + 0,006x 65 ns 30 50 60 20
NB: Nitrogênio na base; NC: Nitrogênio em Cobertura; PT: Proteína total; AM: Amido; R2: Coeficiente de
determinação; P (bix) – Probabilidade do parâmetro de inclinação; * - Significância do parâmetro de inclinação a
5% de probabilidade de erro pelo teste t; ns - Não significativo a 5% de probabilidade de erro;
O trigo é uma commodity muito importante para a sobrevivência e alimentação humana. No entanto, sofre oscilações de produções a cada ano, devido as flutuações nas condições
climáticas. As altas produções mundiais de trigo enfrentarão desafios da crescente ocorrência e magnitude de eventos climáticos adversos e extremos, como o estresse térmico das plantas (YANG et al. 2017). A temperatura age como catalisador dos processos biológicos, razão pela qual as plantas requerem uma temperatura mínima e máxima para normalidade das atividades fisiológicas (TONIN et al., 2014). Zahedi, Sharma e Jenner (2003) estabeleceram que as temperaturas ótimas para a semeadura até a emergência estão entre 20,4 e 23,6 °C e para a diferenciação das espiguetas, a temperatura ótima situa-se entre 9,3 e 11,9 °C. Altas temperaturas neste estádio fenológico reduzem o número de sementes por espigueta ou de espiguetas por espiga (JOHNSON; KANEMASU, 1983). O trigo é mais sensível a variações de temperatura durante a fase vegetativa em comparação a fase de reprodução e de enchimento de grãos, devido á esterilidade basal na diferenciação do primórdio floral que ocorre por causa do aumento da temperatura, interferindo na produtividade final da cultura (ENTZ; FOWLER, 1988), mas não há fase em que a temperatura não modifique o desenvolvimento (SLAFER; RAWSON, 1994). A ocorrência de estresse térmico em temperaturas superiores a 34 °C durante o enchimento de grãos acelera a senescência da cultura e reduz o rendimento de grãos (FISCHER; MAURERO, 1976; PORTER; GAWITH, 1999; SHAH; PAULSEN, 2003; WOLLENWEBER et al., 2003; ZHAO et al., 2007).
Nesse sentido, na tabela 5, estão apresentados os dados meteorológicos ocorridos durante o ciclo de cultivo do trigo no ano de 2017. Foram observadas temperaturas absolutas menores nos meses de junho e julho, inclusive com temperaturas negativas e com ocorrência de geadas. Além disso, foi observada uma forte variação de temperatura em julho, variando de -4,2 a 30,1 ºC, uma oscilação maior que 34ºC. Além disso, o mês de julho evidenciou drástica redução da precipitação pluviométrica, normalizando a umidade do solo somente após 50 dias da emergência das plantas de trigo. Essas condições climáticas ocasionaram emergência desuniforme, interferido no crescimento e desenvolvimento inicial das plântulas. Além disso, no momento da adubação nitrogenada em cobertura foram prejudicadas pelas condições ambientais desfavoráveis no melhor aproveitamento do nitrogênio pelas plantas (Figura 7). Quando o ambiente é seco e sem a presença de umidade no solo, o nitrogênio acaba sendo perdido por volatilização, entretanto quando ocorre um elevado índice pluviométrico, o N-fertilizante é lixiviado para os lençóis freáticos, causando prejuízos e poluição ao meio ambiente (TEIXEIRA FILHO et. al. 2010; ARENHARDT et al., 2015; MORARI et al. 2018). Ainda, excessivos valores de precipitação ocorreram no início do enchimento de grãos até próximo a colheita, ocasionando vários dias sem insolação o que reduz a qualidade de radiação sobre o
processo de fotossíntese (Figura 7). Esses fatos comprovam a reduzida média de produtividade obtida (1310 kg ha-1) no sistema nabo/trigo, embora a expectativa esperada pela adubação com 80 kg ha-1 de nitrogênio fosse de 4.000 kg ha-1 (Tabela 5). Dessa forma, um ano considerado desfavorável ao cultivo de trigo.
Tabela 5. Temperatura média, máxima e mínima e precipitação pluviométrica nos meses de cultivo de trigo no ano de 2017 e a média de produtividade.
Mês Temperatura (°C) Precipitação (mm) PG𝑋̅ 𝑋̅Mín 𝑋̅Máx 𝑋̅ Mín Máx Média 25 anos* Ocorrida (kg ha -1) Junho 10,8 21,8 16,3 2,4 27,9 162,5 146,3 1310 Julho 8,3 24,4 16,3 -4,2 30,1 135,1 10,7 Agosto 11,4 23,7 17,5 0,2 30,9 138,2 117,8 Setembro 15,3 27,1 21,1 12,6 33,8 167,4 161,5 Outubro 14,1 26,8 20,4 5,1 34,3 156,5 304,0 Total - - - - - 759,7 740,3 -
𝑋̅Min: Média da temperatura mínima do mês; 𝑋̅Máx: Média da temperatura máxima do mês; 𝑋̅: Média das
temperaturas mínimas e máximas; Mín: Mínimas; Máx: Máximas; PG𝑋̅: Produtividade de grãos média. * - precipitação pluviométrica nos meses de junho a outubro dos últimos 25 anos. Dados obtidos da estação meteorológica localizada no Instituto Regional de Desenvolvimento Rural/IRDeR/UNIJUÍ, 2018.
Para obter-se altos rendimentos na cultura do trigo a dose e o momento de aplicação do nitrogênio são fundamentais para maximizar a produtividade de grãos e biomassa (MANTAI et al., 2015; SILVA et al., 2016). Portanto, para uma melhor eficiência do nitrogênio sobre as plantas, é necessário que sua aplicação seja realizada em condições de temperatura e umidade do solo (SILVA et al., 2015; SCREMIN et al., 2017).
Figura 7. Dados de precipitação pluviométrica e temperatura mínima e máxima diária na cultura durante o ciclo de cultivo de trigo, no ano agrícola de 2017
Semeadura: 22/06/18; N-Cobertura: 07/09/18; Colheita: 31/10/18. Dados obtidos da estação meteorológica localizada no Instituto Regional de Desenvolvimento Rural/IRDeR/UNIJUÍ, 2018.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 102 105 108 111 114 117 120 123 126 129 132 135 138 141 P re ci p it aç ão ( m m ) T em p er at u ra ( ºC ) Ciclo da Cultura
Precipitação (mm) Temperatura Máxima Diária (ºC) Temperatura Minima Diária (ºC) N-Cobertura
Percebe-se na figura 7 que a adubação de N-fertilizante no estádio fenológico V3 ocorreu quando havia uma condição de umidade de solo, mas o volume expressivo de precipitação após este manejo, possivelmente contribuiu para que ocorresse a lixiviação do nitrogênio para o ambiente (Figura 7). As condições do ano de cultivo são principalmente definidas pela precipitação pluvial, pois elas interferem diretamente na disponibilidade do N-fertilizante para as plantas (ARENHARDT et al., 2015; MAROLLI et al., 2017). Para os cereais de inverno como o trigo, o clima ideal é quando as temperaturas são mais amenas com dias ensolarados que fornecem qualidade de radiação, favorecendo assim o afilhamento e o enchimento de grãos, sem a ocorrência de grandes volumes pluviométricos, porém, que favoreça uma adequada umidade armazenada no solo, com chuvas bem distribuídas durante todo o ciclo da cultura (GUARIENTI et al., 2004; VALÉRIO et al., 2009; ARENHARDT et al., 2015). Entretanto, as condições de cultivo no ano de 2017 não foram favoráveis, pois na germinação e na fase vegetativa ocorreu estresse hídrico, contudo, na fase reprodutiva e de enchimento de grãos houve um alto índice pluviométrico, fatores que interferem e prejudicam a produtividade final e na qualidade dos grãos de trigo.
5. CONCLUSÃO
A cultivar Tbio Sintonia (classe melhorador) mostrou-se mais estável sobre as combinações de doses de nitrogênio utilizadas frente as variáveis estudadas. A cultivar Tbio Sossego (classe pão) obteve as maiores produtividades de grãos, biomassa e de palha.
A combinação de 30 kg ha-1 na base e 50 kg ha-1 em cobertura mostrou-se mais eficiente para a produtividade de grãos em um ano desfavorável ao cultivo de trigo sobre um sistema de baixa relação C/N.
As três diferentes combinações de N-fertilizante utilizadas não alteraram os compostos orgânicos dos grãos de trigo.
O incremento da adubação em cobertura e diminuição na base, proporcionou uma maior produtividade de grãos e de palha para as cultivares Tbio Sossego e Tbio Sinuelo, respectivamente.
A tomada de decisão não deve basear-se unicamente no índice de colheita pois não é suficiente para indicar qual cultivar é mais eficiente fisiologicamente.
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