Projeto Agrisus N . 2192/17
Título: Plantio direto de milho-doce irrigado sobre os resíduos de plantas de cobertura em
monocultivo e misturas: a ciclagem de nutrientes e sua influência sobre a qualidade físico-química do grão produzido.
Coordenador: José Luiz Rodrigues Torres
Colaboradores: Valdeci Orioli Júnior, Antônio Carlos Barreto, Elaine Donata Ciabotti, Kaiê
Fillipe Guedes Miranda.
Bolsista de Iniciação Científica: João Henrique de Souza Favaro
Instituição: Instituto Federal de Educação do Triângulo Mineiro (IFTM) Campus Uberaba
Rua João Batista Ribeiro, 4000 – Distrito Industrial II, Uberaba - MG. CEP: 38064-790
Tel: (34) 3319-6000 / 3319-6059 E-mail: jlrtorres@ifm.edu.br
Local da Pesquisa: Uberlândia e Uberaba-MG
Valor financiado: R$ 25.220,00 (Vinte e cinco mil duzentos e vinte reais). Vigência do Projeto: 01.10.2017 a 01.10.2019
TERCEIRO RELATÓRIO PARCIAL DE PESQUISA
I. INTRODUÇÃO
O cultivo do milho comum (Zea mays L.) sob sistema de plantio direto (SPD) é uma realidade em todo o país, pois vem sendo adotado na maioria das áreas produtoras de grãos (Horvathy Neto et al., 2014).
O milho doce (Zea mays L. grupo saccharata) é considerado uma hortaliça de características especiais, que é produzida para consumo humano in natura ou processamento pelas indústrias de conserva, que tem suas espigas colhidas quando os grãos estão em estado leitoso. Seu sistema de cultivo é baseado no preparo intensivo do solo e uso de fertilizantes minerais de alta solubilidade, que por ser cultivado durante o ano todo em áreas irrigadas, tem causado a deterioração do solo (Schittenhelm, 2008; Conab, 2016; Silva et al., 2017).
Alguns estudos tem comprovado que a implantação do SPD em hortaliças reduz a dependência destes fertilizantes minerais, devido à manutenção ou aumento dos níveis de matéria orgânica do solo e pela ciclagem de macro e micronutrientes contidos nos resíduos vegetais das diferentes plantas de cobertura utilizadas (Assis et al., 2017; Branco et al., 2017; Pacheco et al. 2017).
Além disso, reduz os problemas com a degradação do solo, pois a proteção proporcionada pelos resíduos vegetais oriundos das coberturas utilizadas no sistema de produção reduz o problema da erosão hídrica, pois diminui o impacto das gotas de chuva, protege o solo da radiação solar, mantém os níveis de umidade, além de auxiliar no controle de plantas daninhas e diminuir a lixiviação de nutrientes (Giacomini et al., 2003).
Para produção de palha no cerrado, as braquiárias, crotalárias e os milhetos são as plantas de cobertura que tem apresentado os melhores resultados, pois são aquelas que aportam maiores quantidades e com melhor qualidade de biomassa, que devolvem maiores quantidades de nutrientes ao solo (Crusciol e Soratto 2009; Carvalho et al., 2011; Torres et al., 2008 e 2015; Assis et al., 2016, Pacheco et al., 2017).
II. MATERIAL E MÉTODOS
O estudo foi conduzido em sua primeira etapa na fazenda experimental da Monsanto do Brasil, que fica localizada no município de Uberlândia, MG, entre a latitude -18,938921 Sul e longitude -48,158996 Oeste, na altitude de 817 m, no ano agrícola de 2017/2018. Na área havia sido cultivada soja, trigo e depois foi introduzido o estudo.
O solo predominante da área foi classificado como Latossolo Vermelho distroférrico álico (Santos et al., 2013), textura argilosa, apresentando na camada arável: pH CaCl2 5,1; 46 mg dm3 de P (resina); 95 mg dm3 de K+; 2,6 cmolc dm3 de Ca2+; 1,0 cmolc dm3 de Mg2+; 0,3 cmolc dm3 de H+Al; 34,8 g dm3 de matéria orgânica e V de 44%.
O clima predominante da região é do tipo Aw, definido como tropical úmido com estação chuvosa no verão e seca no inverno, conforme classificação de Köppen. A precipitação pluvial média anual é de 1.479 mm, com temperatura do ar média anual de aproximadamente 21,5 °C (Inmet, 2018).
O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso (DBC), sendo os tratamentos constaram das seguintes coberturas do solo: 1 - Milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown); 2 - Crotalária juncea (Crotalaria juncea (L.)); 3 – Braquiária (Urochloa
ruzizienses); 4 - Milheto + crotalária juncea; 5 - Milheto + braquiária; 6 - Crotalária +
braquiária, com 4 repetições.
As plantas de cobertura foram semeadas mecanicamente em parcelas com oito linhas de 5,0 m de comprimento, com espaçamento de 0,35 m e corredores experimentais de 0,8 m, perfazendo área total de 14,0 m2 (5,0 x 2,8 m) e área útil para coleta material de 2,0 m2 (Figura 2). Foram utilizadas 30, 6 e 30 kg ha-1 de sementes de Crotalária juncea (C), braquiária (B) e milheto (M), respectivamente cultivadas individualmente, enquanto que nas misturas C + B, C + M e B + M utilizou-se a metade da quantidade de cada semente no plantio.
Estas plantas foram amostradas nas áreas úteis de cada parcela (2 m2) de todo material vegetal presente sobre o solo, para determinação da biomassa verde (BV). A seguir, para determinação da quantidade de biomassa seca (BS) foram colocadas em estufa de circulação de ar a 65 ºC por 72 horas, pesadas e os resultados expressos para kg ha-1 e porcentagem, respectivamente.
Para avaliar a taxa de decomposição foi empregado o método das bolsas de decomposição conforme descrito por Santos e Whilford (1981). Foram utilizadas sacolas de nylon (Litter bags) com malha de 2 mm de abertura, com dimensões internas de 0,20 x 0,20 m, onde foram colocadas 20 g de biomassa seca da parte aérea das plantas de cobertura utilizadas após terem sido secas em estufa a 65 ºC. Logo após o manejo das coberturas, foram distribuídas 24 sacolas na superfície do solo em cada parcela, sendo coletadas quatro sacolas por parcela a cada amostragem, as quais ocorreram aos 15, 30, 60, 90, 120 e 150 dias após a distribuição das sacolas no campo. Após a coleta das amostras, os resíduos vegetais de cada sacola foram limpos manualmente, secos em estufa de circulação forçada de ar a 65°C até peso constante, e posteriormente foi determinada a massa e expressa em kg ha-1.
Para descrever a decomposição dos resíduos vegetais foi utilizado o modelo matemático exponencial descrito por Thomas e Asakawa (1993), do tipo X = Xo e-kt, em que X é a quantidade de biomassa seca (BS) remanescente após um período de tempo t, em dias; Xo é a quantidade inicial de BS ou de nutriente e k é a constante de decomposição do resíduo. Com o valor de k, foi calculado o tempo de meia vida (T1/2 vida) dos resíduos remanescentes, com o uso da fórmula T1/2 vida = 0,693/k (Paul e Clark, 1996), que expressa o período de tempo necessário para que metade dos resíduos se decomponha.
Software SigmaPlot, versão 10.
III. RESULTADOS E SUA DISCUSSÃO
A produção de biomassa seca (BS) das misturas com a presença do milheto (M) foram significativamente maiores (p<0,05), quando comparado aos outros tratamentos, com destaque para as misturas de milheto + braquiária (M + B) (13,72 Mg ha-1) e milheto + crotalária (M + C) (9,85 Mg ha-1)(Tabela 1). Estes resultados comprovam a adaptação destas culturas no Cerrado mineiro, que as misturas podem ser uma alternativa viável que pode aumentar a produção de biomassa na região.
Tabela 1. Produção de biomassa verde (BV) e seca (BS) das coberturas do solo que
antecederam o cultivo do milho doce, em Uberlândia-MG, no ano agrícola 2017/18.
Coberturas BV BS ...Mg ha-1... Braquiária (B) 45,37 a* 8,10 c* Crotalária (C) 37,63 b 5,87 d Milheto (M) 50,83 a 8,99 c Mistura C + B 39,70 b 5,75 d Mistura M + B 50,87 a 13,72 a Mistura M + C 51,07 a 9,85 b F 24,55* 36,59* CV (%) 12,49 12,16
* = Significativo (p<0,05). Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si (Tukey, p<0,05). Os valores para produção de biomassa no verão para braquiária, milheto e crotalária cultivadas em monocultivo observados neste estudo estão dentro das faixas citadas na literatura, que variam de 6,0 e 13,0 Mg ha-1, 7,0 a 12,0 Mg ha-1 e 4,0 e 9,0 Mg ha-1 para estas mesmas culturas, respectivamente (Carvalho et al., 2011; Assis et al., 2013; Torres et al., 2013, 2015), contudo, resultados para a produção de misturas ainda precisam ser melhor avaliados.
Analisando a taxa de decomposição dos resíduos observou-se que ao final de 150 dias, a braquiária apresentava somente 39,7% dos resíduos depositados na sobre o solo (Figura1), enquanto que a mistura M + B e milheto em monocultivo apresentavam 58,2 e 56,5%, respectivamente.
Figura 1. Decomposição dos resíduos das diferentes coberturas do solo
Esperava-se que as maiores taxas de decomposição ocorressem na crotalária e nas misturas onde a mesma estivesse presente, devido a sua menor relação carbono/nitrogênio (C/N), como já comprovado por alguns outros estudos conduzidos no cerrado com esta planta (Leite et al., 2010; Pacheco et al., 2011; Torres et al., 2013; 2015), contudo isto não aconteceu neste estudo, sendo que este comportamento foi comprovado onde a braquiária estava presente, na forma isolada ou em mistura com a crotalária.
Com relação ao acúmulo de macronutrientes nos resíduos vegetais observou-se que nitrogênio (N) e potássio (K) foram aqueles que acumularam em maior e que o enxofre (S) em menor quantidade, que os valores acumulados foram semelhantes em todas as coberturas utilizadas, com exceção do K na braquiária, que foi de 2 a 3 vezes maior quando comparado às outras coberturas. Que a crotalária, mesmo sendo a cultura que apresentou a menor produção de BS (5,87 Mg ha-1), foi a que acumulou mais N, quantidade esta semelhante às observadas nas outras coberturas, devido a eficiente fixação biológica de N (FBN) pela planta (Tabela 2).
Tabela 2. Biomassa seca (BS), Nutriente acumulado (k ha-1), Constante de decomposição (k) e tempo de meia-vida (T½ vida) do macronutriente no resíduo vegetal das diferentes coberturas.
Tratamento BS Nutriente k T½ R2
Mineral Acumulado vida
Mg ha-1 -- k ha-1 g g-1 Dias ---Braquiária (B) N 105,19 0,0273 25,4 0,98 P 18,51 0,0308 22,5 0,99 8,10 K 189,73 0,0454 15,3 0,99 Ca 61,79 0,0164 42,3 0,98 Mg 31,18 0,0267 25,9 0,99 S 10,45 0,0297 23,3 0,87 Milheto (M) N 113,60 0,0228 30,4 0,99 P 13,90 0,0401 17,3 0,99 8,99 K 93,56 0,0441 15,7 0,99 Ca 32,68 0,0185 37,5 0,96 Mg 16,63 0,0349 19,9 0,99 S 9,61 0,0477 14,5 0,79 Crotalária (C) N 103,35 0,0366 18,9 0,97 P 16,82 0,0272 25,5 0,97 5,87 K 57,30 0,0411 16,9 0,99 Ca 40,42 0,0195 35,5 0,97 Mg 16,29 0,0316 21,9 0,98 S 5,84 0,0383 18,1 0,99 M + C N 105,57 0,0554 12,5 0,99 P 10,61 0,0304 22,8 0,91 6,90 K 94,25 0,0215 32,2 0,99 Ca 33,94 0,0135 51,3 0,99 Mg 16,70 0,0263 26,3 0,99 S 6,95 0,0305 22,7 0,90
* = significativos (p<0,01); R2 = coeficiente de determinação.
Em Uberaba-MG, sob condições naturais, Torres et al. (2008) e Torres e Pereira (2008) quantificaram a produção de BS de braquiária, milheto e crotalária de 6,0, 10,3 e 3,9 Mg ha-1, que acumularam valores elevados de N (130,80; 165,55 e 118,11 kg ha-1), P (13,30; 22,60 e 10,80 kg ha-1), K (214,70; 218,90 e 59,20 kg ha-1), Ca (18,70; 41,12 e 42,60 kg ha-1), Mg (21,10; 22,60 e 12,80 kg ha-1) e S (9,00; 13,40 e 4,20 kg ha-1) no período chuvoso.
Os dados de acúmulo de macronutrientes de milheto + braquiária ((M +B) e crotalária + braquiária (C + B) estão sendo reavaliados, para posteriormente serem formatados, tabelados, analisados e apresentados no próximo relatório.
IV. CONCLUSÕES PARCIAIS
O milheto quando misturado a outras plantas proporcionou aumento na produção de biomassa de ambas as culturas;
A mistura milheto + braquiária foi o tratamento com melhor desempenho na produção de biomassa seca;
Braquiaria e pousio foram as coberturas que apresentaram as maiores taxas de decomposição dos resíduos ao final do período avaliado;
A decomposição dos resíduos e a ciclagem de nutrientes é no mínimo três vezes mais rápidas em áreas irrigadas, quando comparado aquelas em condições naturais.
O maior acumulo e ciclagem de macronutrientes ocorreu na sequencia K>N>Ca>Mg>P>S para todas as coberturas avaliadas.
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Uberaba, 28/04/2019
José Luiz Rodrigues Torres
Coordenador do projeto PA No. 2192/17
