Avaliação do potencial de extração de nutrientes por cultivares de milheto para uso no plantio direto.

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AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE EXTRAÇÃO DE NUTRIENTES POR

CULTIVARES DE MILHETO PARA USO NO PLANTIO DIRETO'

Carlos Alberto Vasconcellos 2, Elbir Aparecida G. Pereira 3, Dea A/é cia Martins Netto 2 e

Fredolino Cia comia! dos Santos 2

O plantio direto é uma técnica de manejo que preconiza a substituição do uso de grades e de arados na implantação de uma cultura produtora de grãos sobre a palhada residual de culturas específicas para essa finalidade. Em cinco anos, a área plantada nos Cerrados do Brasil Central, utilizando-se plantio direto, aumentou para aproximadamente dois milhões de hectares, chegando ao redor dõ 20% da área de lavouras anuais nessa região.

Esse tipo de manejo traz uma série de benefícios ao meio ambiente, propor-cionando a redução do gasto energético, com a diminuição do tráfego de máquinas, diminui-ção da erosão (perdas de solo), aumento no aproveitamento da água armazenada no solo, etc. Contudo, existem implicações de diversas origens, relativas ao manejo de culturas, à fertilidade, ao melhoramento de plantas, etc. Essas implicações exigem esforços de pesquisa nessas diferentes linhas.

Considera-se que fertilidade do solo seja um dos principais fatores responsá-veis pela baixa produtividade agrícola. A manutenção dos nutrientes no ciclo biológico é um dos fatores essenciais para a sustentabilidade da agricultura. As formas orgânicas e inorgânicas derivadas dos resíduos vegetais, fertilizantes e corretivos são as fontes primárias de íons do solo.

No plantio direto, a fração orgânica desempenha uma função importante ria dinâmica dos íons no solo. A partir da deposição de resíduos vegetais (palhada) na superfície do solo, os ácidos orgânicos são produzidos continuamente, participando na ciclagem dos elementos químicos inorgânicos do solo. É possível, portanto, afirmar que, em plantio direto, ocorre a perenização dos ácidos orgânicos derivados dos resíduos depositados na superfície.

Nesse aspecto, destacam-se dois componentes fundamentais da decompo-sição orgânica dos resíduos vegetais: compostos estáveis de alto peso molecular, como produtos finais da decomposição (ácidos húmicos, fúlvicos, etc.), e substâncias orgânicas hidrossolúveis, de baixo peso molecular, produzidas nos estágios iniciais do processo de decomposição do resíduo vegetal.

Em plantio convencional, por outro lado, os ácidos orgânicos são mais sen-síveis à degradação biológica. Seus efeitos são imediatos e com tempo de atuação definido, em função da qualidade e da quantidade desses resíduos.

O carbono orgânico dissolvido dos resíduos vegetais na superfície do solo é um importante componente da solução do solo, participando de inúmeros processos quími-cos no equími-cossistema, principalmente na mobilidade e toxicidade de metais pesados. As subs-tâncias orgânicas (cítrico, oxálico, fórmico, acético, málico, succínico, malônico, láctico,

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aconítico e fumário, etc) dissolvidas reagem com íons no solo, alterando a solubilidade e, conseqüentemente, a disponibilidade para as plantas. A produção desses ácidos orgânicos depende não só da quantidade mas também da qualidade do resíduo vegetal.

Considerando-se o conteúdo de elementos minerais, os resíduos de plantas apresentam composições distintas, dependendo da espécie vegetal, da cultivar, da eficiên-cia em absorver e transformar o assimilado em produção (Furlani et al.,1977; Vasconcellos et al.,1983; Hiroce et al.,1989 ).

A cultura do milheto

(Pennisetum

glaucum) tem sido amplamente utilizada em plantio direto, nos Cerrados brasileiros. Essa cultura tem a capacidade de extrair do solo de baixa fertilidade grandes quantidades de nutrientes, através de seu sistema radicular profundo, e liberá-los gradativamente à medida que sua palhada se decompõe..

Avaliou-se o pontencial de cultivares de milheto para uso em plantio direto mediante suas características e eficiência na nutrição mineral. O solo onde se realizou o experimento classifica-se como podzólico vermelho-escuro, cuja análise apresentou as seguintes caracte-rísticas químicas: pH = 6,3; H +Al = 2,27 cmol0 kg 1 ; Ca = 4,99 cmol0 kg 1 ; Mg = 0,65

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A adubação de plantio foi efetuada através da aplicação de 400 kg ha 1 da fórmula 4-14-8 e a adubação de cobertura foi efetuada, aos 35 dias após a germinação, aplicando-se 100 kg ha-1 de uréia. Foram plantados 43 acessos de germoplasma de milheto e, após a maturação fisiológica, foram coletadas dez plantas de cada acesso, divididas em duas repe-tições, para a avaliação do acúmulo de nutrientes nas várias partes da planta. Essas plantas foram separadas em colmo, folha e grãos. Cada parte da planta foi secada em estufa com ventilação forçada e temperatura de 75°C e passada em moinho tipo Willey

Os teores de fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e zinco (Zn) foram determinados após digestão nitroperclórica ,no laboratório de análise foliar, seguindo-se o método descrito por Sarruge & Haag (1974). As análises estatísticas foram efetuadas atra-vés do programa MSTATC, desenvolvido pela Michigan State University (1991).

Os resultados obtidos em matéria seca total (MST), P, K, e os seus respectivos índices de conversão de nutrientes em grãos (IC) são mostrados na Tabela 1. Os resultados para Ca, Mg e Zn estão apresentados na Tabela 2.

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índice de conversão foi calculado para representar o percentual do total de nutrientes absorvido que foi convertido em grão, ou seja, índice de conversão alto indica que houve maior transiocação de nutrientes absorvidos para os grãos.

Ao se cultivar o milheto para implementar apenas a produção de resíduo vege-tal em áreas com plantio direto, sem a preocupação de colheita dos grãos, pode-se dar preferência aos materiais que, além de produzirem grande volume de massa, também, incor-porem maiores quantidades de nutrientes na matéria seca da parte aérea.

A produção de matéria seca variou de 4,85 g perfilho 1 a 79,3 g perfilho". Os cinco materiais com maiores produções de massa seca total foram: AF POP90, AF P01' 88, IVCC8, SADCWGC e ICRCIIC2.

Deve-se considerar que o milheto apresenta números de perfilhos que variam conforme uma série de fatores (fertilidade do solo, cultivar, clima, fotoperíodo, etc.). Desta forma, para se calcular o total produzido (ou extraído) por área, será necessário avaliar o número de perfilhos existentes na área.

O IC para a matéria seca variou de 29,3 a 84,3%; contudo, os valores mais altos não indicam materiais com altas produções de massa. O material com maior IC (cv. 843 A) apresentou apenas 15% da matéria seca do material mais produtivo (AF POP90).

Dentre os materiais com maior produção de massa seca total e alto índice de conversão da matéria seca em grãos destacaram-se o AF POP90 e AF P0P88.

A quantidade total de P absorvido variou de 11,7 g perfilho" (cv. 1CMP8541 OCICI) a 189,5 g perfilho"(AF POP90). O lC para fósforo variou de 40,3 ( cv. ICRCIIC2) a 83,6 (cv.843 B).

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A quantidade total de K absorvido variou de 72,3 g perfilho -1 (cv. ICMP8541 OCICI) a 873 g perfilho -1 (AF POP90). O IC para potássio variou de 4,8 (cv. PUSA 322) a 44,2 (cv.41 3 Ai). O índice de conversão para potássio foi inferior àquele apresentado para o fósforo e a correlação entre os teores totais de P e de K (Tabela 3) apresentou o menor valor para o coeficiente de correlação (0,64). Porém, é possível fazer distinção entre as cultivares com maiores absorções de fósforo e de potássio.

A absorção total de cálcio variou de 10,4 g perfilho 1 (cv.843 A) a 117 g perfilho 1 (ICRCIIC2). O IC variou de 0,1 (cv. 841 A) a 21,2 (cv.843 Ai).

Nos solos ácidos, essa maior absorção de cálcio deve ser observada com cau-tela, principalmente pela necessidade imediata das culturas subseqüentes ao germinar e à toxicidade do alumínio.

A absorção total de magnésio variou de 9 g perfilh& (cv.8113) a 108,5 g perfilho 1 (843 A). O PC variou de 15,2 (cv. 81 A) a 72,5 (cv.843 A).

A absorção total de zinco variou de 113 pg perfilh& (cv. ICMP 8510ClCl) a 1941,2pg perfilho-1 (cv. MC9411-RM). O IC variou de 24,6 (cv. 81 A) a 80,3 (cv.843 A).

Conforme mostrado na Tabela 3, houve correlação positiva e significativa para a MST e o total de nutrientes (P, K, Ca, Mg e Zn) absorvidos. Desta forma, os materiais com maior produção de MST também apresentarão maiores quantidades desses nutrientes.

Portanto, para cobertura morta em plantio direto, materiais que possuírem maior produção de matéria seca apresentarão, também, maiores quantidades de nutrientes que serão liberados pelo processo de decomposição, para as culturas subseqüentes produtoras de grãos. Todavia, é conveniente observar a possibilidade da liberação substâncias orgânicas que possam influir na mineralização do nitrogênio (PaIm & Sanches, 1991) ou na qualidade da biomassa microbiana (Jenkinson & Ladd, 1981)

Apesar dos valores totais absorvidos serem obtidos através da multiplicação do percentual dos nutrientes pela produção de massa, a correlação significativa é importan-te, pois, o total absorvido foi obtido através da soma das quantidades obtidas para folha, colmo e panícula. Deve-se considerar que os resultados das análises de tecido podem conter o efeito da diluição, consumo de luxo e acúmulos diferenciados, por não haver limitações outras no processo de desenvolvimento das plantas. Portanto, é possível que os materiais com menor produção de matéria seca total possuíram limitações nutricionais por questão de disponibilidade no solo, por questão climática adversa, pela capacidade produtiva, por ques-tão genética, ou por ataques de pragas e doenças.

A variabilidade genética apresentada pelas cultivares, identificadas ao acaso dentro de um universo amplo, permite inferir que as equações apresentadas na Tabela 3 sejam úteis para interpretar aspectos nutricionais da cultura do milheto.

Por outro lado, tendo-se a média da produção de matéria seca dividindo o eixo dos X e a média do índice de conversão dividindo o eixo dos Y para os parâmetros estuda-dos, tem-se o estabelecimento de quatro quadrantes. Os dois quadrantes superiores indicari-am altos IC com baixa e alta produção de matéria seca. Os dois quadrantes inferiores indica-riam baixos IC com baixa e alta produção de matéria seca.

No caso do plantio direto, as cultivares de maior interesse são as que possuem alta produção de matéria seca para a cobertura morta do solo e, preferencialmente, com altas quantidades de nutrientes para posterior liberação para as culturas subseqüentes. A classificação dos principais materiais está na Tabela 4.

Os dados obtidos também permitem calcular a quantidade de grãos produzida por quilo de nutrientes. Este calculo é chamado de índice de eficiência. Este índice, seguindo o mesmo critério de quadrantes anteriores, pode classificar os materiais conforme sua efici-ência (Tabela 5). As diferenças entre cultivares, quanto à eficiefici-ência, sugerem haver, entre cultivares, um melhor aproveitamento dos nutrientes assimilados em produção de matéria seca ou de grãos. Essas cultivares podem ser melhoradas e/ou indicadas para os manejos específicos, como, por exemplo, no caso de plantio direto, onde há preferência pelas cultiva-

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res com maior produção de massa, principalmente pela correlação positiva e significativa entre a quantidade de massa seca total produzida e a acumulação de nutrientes.

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Tabela 3. Equações ajustadas procurando explicar as variações nutricionais das diferentes cultivares de milheto.

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3,19x

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=

4,02

+

1,34x 0,94 Zn T Y

=

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=

25,608

+

5,604x 0,64 CaT V

=

8.0

+

0,72x 0,76 Mg T V

=

0,22

+

0,59x 0,92 Zn T V

=

15,8

+

11,6x 0,86 Mg T K 1 Y = 1,55 + 7,1x 0,88 Ca T Y = 4,8 + 0.6x 0,89 Zn 1 'é = 145,3 + 11,2x 0.78

Tabela 4. Distribuição das cultivares em função de sua eficiência em acumular MS, P, K, Ca, Mg e Zn.

Matéria seca total alta e IC alto

MST P K Ca Mg Zn

WRAJPOP88 841 B ESRC ii C2 AF P0p90 WRAJ

-

P0P88 841 B

AF P0P88 ICMA891 11 ECU C4 Ecu C4 AF P0P88 ICMA891 11

EEBC(ELPM-2) WRAJ POP 88 MC 9411RM AF P0P88 ESRC II C2 WRAJ POP 88

ICRCIINCCO AF P0P88 AF P0P90 MC 9411RM E CII C4 AF POP 88

ECu C4 EEESR0IC2 AF P0P90 EEESRC II

-

C2

AF P0P90 ICA CIINCCO MC 94 lIAM E CII C4

MC94IIRM ECIIC4 AF P0P90

1CTP8203 MC 9411 AM

e IC alto

8428 8428 8428 MC9411 RM 8428 842B

842 A 842 A 842 A ICMP-85410E1E1 842A 842A

843 A 843 A 843 A 843 A 843A 843A

I1FT- 23DB T1FT- 23DB T1FT- 23DB NPM 2 T1FT 23DB T 1 FT 230B

NPM2 NPM2 NPM2 T1FT-23DB 4138 413A1

413A4 413A4 413 A4 842 B 413A4 ICMB 89111

413-Ai 413A1 413A1 843B 413A1 1P18293

ICMB- 89.111 ICMB- 89.111 ICMP 85410C1C1 413A4 ICMB- 89111 HHVBC

IP 18.293 IP 18.293 IP 18.293 413

-

Al ICMP-8541 O EIEI EEBC(ELPN-2)

HHB 68 HHB 60 HHVBC EEBC (ELPM-2) HEIS 68 EEBC (ELPM2)

HHVBC HF-IvBC EEBC (ELPM-2) ICTP- 8203 HHVBC ICTP

-

8203

EEBC (ELPN-2) WRAJ

-

P0P88 ICTP

-

8203 ICTP

-

8203 NPM 2

EEBC tELPM-21 EEBC (ELPM-2) NPM 2 NPM 2 PLJSA 322

ICTP -8203 ICTP- 8203 IP 18.293 IP 18.293

NPM2 NPM2

PESQUISA EM ANDAMENTO

N°34

Abri111999

10

Tabela S. Seleção de genótipos quanto à matéria seca e ao índice de eficiência (tE). Matéria seca total alta e IE alto

MS P K Ca Mg Zn

WRAJPOP88 843A AFPOP88 AFPOP88 WRAJP0P88 ICMA89. 111 AFPOP88 413A1 MC94IIRM AFPOP90 AFPOP88 WRAJPOP88 EEBC(ELPM.2) 84213 MC94IIRM EEESRCIIC2 EEBC(ELPM-2) ICRCIINICO IP1 8.293 AFPOP90 AFPOP88

ECIIC4 NPM2 MC94IIRM EEESRCIIC2

AFPOP90 1CTP8203 IP1 8.293 BSECC5

MC9411RM ECIIC4 ECIIC4

AFPOP9O MC94IIRM Matéria seca total baixa e lE alto

84113 84213 842B 84213 84113

842A 842A 842A 8438 842A 84213

843A T1FT23DB 843A 843A 843A 842A T1FT23DB NPM2 T1FT23D13 T1FT23D13 T1FT23D13 843A NPM2 413A4 NPM2 413A4 NPM2 T1FT23DB 413A4 ICM1389.111 413A4 413A1 413A4 NPM2 413A1 ICMA89.111 413A1 1P18.293 413A1 413A1 1CM689.111 HHB60 ICM889.111 EEBC(ELPM-2) ICMB89.111 ICMB89.111 1P18.293 HHVBC 1P18.293 AFPOP88 1P18.293 1P18.293 HH868 WRAJPOP88 HHVBC ECIIC4 HH868 HHVBC HHVBC EEBC(ELPM-2) EEBC(ELPM-2) 1CTP8203 HHVBC EE13C(ELPN-2) EEBC(ELPN-2) AFPOP88 EEBC(ELPM-2) NPM2 ECIIC4 1CTP8203 EEBC(ELPM-2) EEESRCIIC2 ECIIC4 1CTP8203 IP1 8.293 1CTP8203 ICRCIINCCO 1CTP8203 NPM2

NPM2 AFPOP90 NPM2 1P18.293 MC9411RM 1P18.293