Projeto Agrisus No. 2201/17
Título: Créditos de nitrogênio, alterações nos atributos químicos do solo e na qualidade das
brássicas produzidas em função do uso de diferentes coberturas e doses de nitrogênio.
Coordenador: José Luiz Rodrigues Torres
Colaboradores: Hamilton César de Oliveira Charlo, Valdeci Orioli Júnior, Antônio Carlos Barreto,
Elaine Donata Ciabotti, José Carlos Mazetto Júnior.
Bolsista de Iniciação Científica: Guilherme Deodato França
Instituição: Instituto Federal de Educação do Triângulo Mineiro (IFTM) Campus Uberaba
Rua João Batista Ribeiro, 4000 – Distrito Industrial II, Uberaba - MG. CEP: 38064-790
Tel: (34) 3319-6000 / 3319-6059 E-mail: jlrtorres@ifm.edu.br
Local da Pesquisa: Uberaba-MG
Valor financiado pela Fundação Agrisus: R$ 29.740,00 (vinte e nove mil setecentos e quarenta
reais).
Vigência do Projeto: 01.10.2017 a 01.10.2019
TERCEIRO RELATÓRIO PARCIAL DE PESQUISA I. INTRODUÇÃO
As brássicas são plantas que apresentam alta capacidade de extração de nutrientes do solo, sendo necessária a utilização de elevada quantidade de fertilizantes minerais no seu cultivo, em curtos períodos de tempo, principalmente de nitrogênio (N) e potássio (K), que são os nutrientes exigidos em maior quantidade pelas plantas (Brady, 1989).
A disponibilização destes nutrientes é feita por meio de fertilizantes minerais de alta solubilidade no solo, por isso mesmo tem que ser aplicados parceladamente, para diminuir as elevadas perdas que podem ocorrer por lixiviação, principalmente porque estas culturas são cultivadas em sistema de produção convencional, onde ocorre o preparo intensivo do solo (Silva et al., 2012).
Uma das formas que vem sendo utilizada para minimizar os problemas com lixiviação de nutrientes e diminuir a dependência de insumos minerais utilizados na produção, é o cultivo destas hortaliças sob plantio direto, pois os resíduos depositados na superfície do solo protegem o solo da erosão, que ao iniciar o processo de decomposição proporciona uma elevada ciclagem dos nutrientes que estavam retidos nestes resíduos, que são liberados mais lentamente, quando comparados aos fornecidos de forma mineral (Torres et al., 2008; 2015; 2017; Perin et al., 2015).
Para produção de palha no cerrado, as braquiárias, crotalárias e os milhetos são as plantas de cobertura que aportam maiores quantidades e com melhor qualidade de biomassa (Chioderoli et al., 2012; Torres et al., 2015; 2017; Assis et al., 2016, Pacheco et al., 2017). A decomposição e a ciclagem de nutrientes provenientes dos resíduos culturais destas plantas no cerrado têm sido bastante estudadas, estando comprovado que em condições naturais esse processo ocorre de forma lenta, enquanto que em condições irrigadas, o processo ocorre de forma mais acelerada (Carvalho et al., 2011; Pacheco et al., 2013; Torres et al., 2017).
Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a produção de biomassa, a taxa de decomposição dos resíduos e a ciclagem de nutrientes nas áreas cultivadas com brássicas irrigadas em plantio direto.
II. MATERIAL E MÉTODOS
Oeste, numa altitude de 795 m.
O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico (Santos et al., 2013), de textura média, apresentando na camada arável (0 – 20 cm), 200 g kg-1 de argila, 720 g kg-1 de areia e 80 g kg-1 de silte.
O clima da região é classificado como Aw, tropical quente, segundo a classificação de Köppen (1948), tendo verão quente e chuvoso e inverno frio e seco. Na região ocorrem médias anuais de precipitação pluvial, temperatura e umidade relativa do ar de 1.600 mm, 22,6 ºC e 68 %, respectivamente (Inmet, 2018).
O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, em esquema fatorial (4x3), sendo que os tratamentos constaram de quatro tipos de cobertura do solo: crotalária juncea (C) (Crotalaria juncea L.); braquiária (B) (Urochloa ruzizienses), milheto ADR 500 (M) (Pennisetum glaucum L.) e C + M, três doses de adubação nitrogenada; 50, 100 e 200 % da adubação nitrogenada recomendada (de 150 kg ha-1 de N), com 4 repetições, em parcelas com área de 20 m2 (6,0 x 10,0 m). Logo após o manejo das plantas de cobertura, mudas de brócolis foram plantadas sobre os resíduos deixados na superfície do solo.
Foi semeado crotalária juncea (C), braquiária (B), milheto ADR 500 (M) e CJ + M sem qualquer adubação, com espaçamento de 0,20 m entre as linhas, com 50, 25, 50 e 13+25 sementes por metro, respectivamente. Com aproximadamente 100 dias após o plantio, quando 50% das plantas atingiram o máximo florescimento, foram dessecadas utilizando a dose de 1440 g ha-1 de glifosato + 600 g ha-1 de Paraquat. Antes da dessecação, fez-se amostragens para determinação da biomassa fresca (BF) e seca (BS), as quais estas foram pesadas, depois secas a 65 ºC por 72 horas e pesadas novamente.
A partir do manejo das coberturas foi avaliada a taxa de decomposição dos resíduos através do método das sacolas de decomposição, que após ser distribuída sobre o solo, a primeira foi coletada aos 15 dias após o manejo (DAM) e as outras aos 30, 60, 90 e 120 DAM. O resíduo vegetal de cada sacola foi limpo, seco em estufa a 65ºC até peso constante, determinado sua massa, depois moído e levado ao laboratório para análise química quantificando-se os macronutrientes (Tedesco et al., 1985).
Para descrever a decomposição dos resíduos vegetais foi utilizado o modelo matemático exponencial descrito por Thomas e Asakawa (1993), do tipo X = Xo e-kt, em que X é a quantidade de biomassa seca (BS) remanescente após um período de tempo t, em dias; Xo é a quantidade inicial de BS ou de nutriente e k é a constante de decomposição do resíduo. Com o valor de k, foi estimado 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 ou que os nutrientes sejam liberados. Foram elaboradas equações matemáticas que representam a decomposição de BS, com auxílio do software SigmaPlot versão 10.
Durante a avaliação da taxa de decomposição dos resíduos e ciclagem de nutrientes, o brócolis foi irrigado diariamente por aspersão, mantendo a umidade do solo próximo à capacidade de campo e as plantas infestantes foram controladas com capinas manuais. O sistema de irrigação utilizado foi o de aspersão convencional fixo, equipado com aspersores setoriais com vazão de 560 L h-1 espaçados de 9 metros, por um tempo de irrigação de 20 minutos.
A colheita dos brócolis teve início aos 90 dias após semeadura, que se estendeu pelos 30 dias seguintes, sendo feito uma colheita semanal.
Os valores das características avaliadas foram submetidos à análise de variância, utilizando-se o programa estatístico AgroEstat. Aplicou-utilizando-se o teste F para significância e as médias comparadas foram comparadas pelo teste de Tukey (p< 0,05). Foram elaboradas equações matemáticas e análises de regressão para a decomposição dos resíduos utilizando o Software SigmaPlot, versão 10.
III. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3
apresentaram o maior e o menor desempenho, respectivamente, enquanto que milheto (8,3 Mg ha
-1
) e a mistura M + C (6,9 Mg ha-1) tiveram produção intermediária.
Os valores de produção de biomassa obtidos para produção de biomassa de braquiária, milheto e crotalária estão situados nas faixas 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, respectivamente, destacadas por Crusciol e Soratto (2009), Carvalho et al. (2011), Torres et al. (2008; 2015), Chioderoli et al. (2012) e Assis et al. (2017), em estudos realizados no mesmo período no cerrado.
Analisando a taxa de decomposição dos resíduos observou-se que ao final de 120 dias ainda restavam 55,7% dos resíduos da mistura M + C, 54,7% de crotalária, 54,4% de milheto e 48,9% de braquiária (Figura 1), que comprova que ao misturar diferentes coberturas, produzira resíduos com relação C/N intermediaria, com menor taxa de decomposição dos resíduos, conforme destacado por Giacomini et al. (2003).
Época de amostragem (Dias)
0 20 40 60 80 100 120 B iom ass a re m ane sc ent e (M g ha -1 ) 0 2 4 6 8 10 12 B y = 1,0708 + 10,9432 e (- 0,0272x) R2 = 0,99 M y = 1,0741 + 7,2642 e (- 0,0245x) R2 = 0,98 C y = 0,4901 + 4,5712 e (- 0,0297x) R2 = 0,98 M + C y = 0,8352 + 6,1047 e (- 0,0242x) R2 = 0,98
Época de amostragem (Dias)
0 20 40 60 80 100 120 B iom ass a re m ane sc ent e (M g ha -1 0 2 4 6 8 10 B y = 1,0708 + 10,9432 e (- 0,0272x) R2 = 0,99 M y = 1,0741 + 7,2642 e (- 0,0245x) R2 = 0,98 C y = 0,4901 + 4,5712 e (- 0,0297x) R2 = 0,98 M + C y = 0,8352 + 6,1047 e (- 0,0242x) R2 = 0,98
Figura 1. Decomposição da palhada de braquiária (B), milheto (M),
crotalária (C) e mistura C + M, em área irrigada.
Ao estimar o tempo de meia-vida (T½ vida) destes resíduos depositados sobre a superfície do solo utilizando o modelo matemático descrito por Thomas e Asakawa (1993), observou-se que a metade dos resíduos de braquiária (B), milheto (M), crotalária (C) e mistura M + C se decomporam aos 25,5; 28,3; 23,3 e 28,6 dias, respectivamente (Tabela 1), comprovando que este processo ocorre no mínimo três vezes mais rápido que os estudos conduzidos sob condições naturais com estas mesmas plantas por Carvalho et al. (2011), Pacheco et al. (2011, 2013), Torres et al. (2014a e b; 2015), Assis et al. (2013, 2016 e 2017).
Tabela 1. Constante de decomposição (k) e tempo de meia-vida (T½ vida) da biomassa remanescente de diferentes coberturas do solo em área sob cultivo direto de hortaliças irrigadas, em Uberaba, MG.
Coberturas Biomassa seca remanescente
Total k T½ R2 Mg ha-1 g g-1 dias -- Braquiaria (B) 11,9 a 0,0272 25,5 b 0,99* Milheto (M) 8,3 b 0,0245 28,3 a 0,99 Crotalária (C) 5,0 c 0,0297 23,3 c 0,99 M + C 6,9 b 0,0242 28,6 a 0,99 F 30,41* -- 12,75* -- CV (%) 9,43 -- 4,21 --
*= Significativo (p<0,05); R2 = Coeficiente de determinação.
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
total 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 11,9 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 8,3 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 5,0 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 6,9 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.
Segundo Brady (1989), o N e o K são os nutrientes exigidos em maiores quantidades pela maioria das culturas, por isso mesmo os mais abundantes nos tecidos vegetais e também os que apresentam maior mobilidade na planta e no solo.
devolveram ao solo 50% do que estava retido nos resíduos, em média aos 21,4 e 24 dias após as coberturas terem sido manejadas, respectivamente.
Esta elevada mobilidade do K se deve ao mesmo não fazer parte de nenhuma estrutura ou molécula orgânica, sendo encontrado como cátion livre ou adsorvido, o que o torna facilmente trocável das células ou dos tecidos, com alta mobilidade intracelular (Meurer, 2006). Enquanto que o N é um dos nutrientes mais requeridos e acumulados em maior quantidade pelas plantas, que mais limita o crescimento da planta, pois fazem parte das proteínas, ácidos nucleicos e muitos outros importantes constituintes celulares, além de ser um dos elementos mais móveis na planta (Souza e Fernandes, 2006).
IV. CONCLUSÕES PARCIAIS
A maior produção de biomassa seca ocorreu nas parcelas onde havia a presença de Poaceas, com destaque para a braquiária; A menor taxa de decomposição e maior tempo de meia vida dos resíduos ocorreram nas parcelas onde tinha a presença do milheto; O acumulo de macronutrientes ocorreu na sequencia K>N>Ca>Mg>P>S. Metade do N e K retidos nos resíduos das coberturas foram liberados aos 21 e 24 dias, respectivamente.
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Uberaba, 01/04/2019
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