UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL JONAS GASPARINI DO CARMO

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1 1 UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL JONAS GASPARINI DO CARMO ATRIBUTOS DE SOLO EM ÁREA DE PASTAGEM DE TIFTON 85 (Cynodon spp.), COM DUAS DOSES DE NITROGÊNIO, INFLUENCIADA PELO PISOTEIO E IRRIGAÇÃO Ijuí RS Junho 2017

2 2 JONAS GASPARINI DO CARMO ATRIBUTOS DE SOLO EM ÁREA DE PASTAGEM DE TIFTON 85 (Cynodon spp.), COM DUAS DOSES DE NITROGÊNIO, INFLUENCIADA PELO PISOTEIO E IRRIGAÇÃO Trabalho de Conclusão de Curso de Agronomia do Departamento de Estudos Agrários, da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Orientadora: Prof a. Drª. Leonir Terezinha Uhde. Ijuí RS Junho 2017

3 3 JONAS GASPARINI DO CARMO ATRIBUTOS DE SOLO EM ÁREA DE PASTAGEM DE TIFTON 85 (Cynodon spp.), COM DUAS DOSES DE NITROGÊNIO, INFLUENCIADA PELO PISOTEIO E IRRIGAÇÃO 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 a. Dr a Leonir Terezinha Uhde - Orientadora - DEAg/UNIJUÍ... Prof.ª Drª Sandra Beatriz Vicenci Fernandes- Avaliadora - DEAg/UNIJUÍ Ijuí, 29 de junho de 2017.

4 4 DEDICATÓRIA Dedico este Trabalho a minha esposa Daiane e meu filho Leonardo por todo apoio recebido, pelo incentivo e pelo carinho e amor. Dedico também a professora orientadora Leonir Terezinha Uhde pelos ensinamentos passados.

5 5 AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus por ter me conduzido nesta longa trajetória de estudos, por ter me dado força, coragem e saúde para que eu concluísse este sonho. A meu pai Valdomiro que foi meu maior incentivador e pelo esforço e trabalho realizado para conclusão deste curso. A minha mãe Sirlei que sempre esteve do meu lado me apoiando e me incentivando nesta caminhada. A minha Esposa Daiane pelo amor, carinho e compreensão no decorrer desta caminhada, pelo incentivo e por sempre estar ao meu lado nas horas difíceis. Ao meu filho Leonardo que sempre foi o grande motivo para que eu não desistisse e continuasse em frente para conclusão deste curso. A professora Leonir Terezinha Uhde pela paciência nos momentos de escrita do trabalho de conclusão, pela dedicação em atender e esclarecer as minhas dúvidas. Sempre terei uma enorme consideração pela professora por todas as oportunidades e realizações durante a minha vida acadêmica. Tenho como exemplo na minha vida profissional. Agradeço a professora Sandra B. V. Fernandes, por toda a ajuda na elaboração do projeto. Agradeço, também, os demais professores do curso por contribuir na minha formação acadêmica. Agradeço ao meu colega Isledi William da Silva por ter me ajudado na realização deste trabalho a campo, na ajuda durante o curso de graduação, pela parceria e companheirismo. Ao DEAg/UNIJUÍ que possibilitaram o desenvolvimento deste estudo, através da disponibilização de toda a estrutura necessária. Pela oportunidade que o aluno tem de realizar seus estudos a campo e laboratório, o que contribui para a formação profissional.

6 6 ATRIBUTOS DE SOLO EM ÁREA DE PASTAGEM DE TIFTON 85 (Cynodon spp.), COM DUAS DOSES DE NITROGÊNIO, INFLUENCIADA PELO PISOTEIO E IRRIGAÇÃO Jonas Gasparini do Carmo Leonir Terezinha Uhde RESUMO O conhecimento dos atributos dos solos pode auxiliar na adoção do melhor manejo do solo. Além disso, pode contribuir no entendimento do comportamento do solo e das plantas, pois cada solo e cada espécie possuem diferentes comportamentos e características em relação ao seu manejo. O experimento foi realizado no Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR), município de Augusto Pestana (RS), em delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições em uma área de 1,07 ha, dividida em oito piquetes com dois tratamentos diferentes, com dose zero e 300 kg ha -1 de Nitrogênio (N) com irrigação. As variáveis estudadas foram atributos físicos e químicos do solo. As amostras de solo para análise física (umidade gravimétrica densidade do solo, densidade de partícula, umidade volumétrica, porosidade total, espaço aéreo), foram coletadas nas camadas de profundidade de 0,0 a 0,05; 0,05 a 0,10; 0,10 a 0,15 e 0,15 a 0,20 m, utilizando o Método do anel volumétrico e a resistência do solo à penetração, foi executada com o uso do Penetrolog, utilizando um penetrômetro eletrônico. A fertilidade do solo do ponto de vista químico (nutricional) teve suas necessidades supridas, sendo necessário a realização das adubações de manutenção ou reposição para as doses zero e 300 kg ha -1 de N. Do ponto de vista físico ocorrem algumas restrições nas camadas de 0,05 a 0,10 m, porém nas demais camadas não existem restrições. O espaço aéreo é adequado de modo a não prejudicar a crescimento e posterior desenvolvimento do Tifton 85. Conclui-se a partir dos resultados obtidos, que as áreas não se encontram compactadas, a ponto de ser restritiva,

7 7 com exceção nas camadas mais profundas do solo, que deverá ser monitorado para futuros usos da área, significando que o manejo que vem sendo utilizado na área é coerente para a preservação dos atributos do solo. Palavras chave: compactação, densidade do solo, resistência à penetração, Tifton 85

8 8 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Análise granulométrica e classe textural, nos tratamentos de nitrogênio (dose 0 e 300 kg ha -1. IRDeR. Augusto Pestana - RS, Tabela 2. Caracterização inicial dos atributos físicos de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico com pastagem de Tifton 85, com irrigação, distintas doses de Nirogênio (0 e 300 kg de N ha -1 ), sob pastejo animal e tráfego de máquinas. IRDeR. Augusto Pestana - RS, Tabela 3. Caracterização final dos atributos físicos de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico com pastagem de Tifton 85, com irrigação, distintas doses de Nitrogênio (0 e 300 kg de N ha -1, após oito meses de produção sob pastejo animal e tráfego de Máquinas (junho de 2016) IRDeR. Augusto Pestana (RS) Tabela 4. Média dos atributos físicos analisados (DS e RP) relacionadas a sua classificação de restrição em área de pastagem de Tifton 85, no ciclo Tabela 5. Atributos Químicos do Solo dose Zero kg de N ha -1. IRDeR. Augusto Pestana - RS, Tabela 6. Atributos Químicos do solo dose 300 kg de N ha -1. IRDeR. Augusto Pestana - RS,

9 9 SUMÁRIO INTRODUÇÃO REVISÃO DE LITERATURA SISTEMAS DE CULTIVO COM ESPÉCIES FORRAGEIRAS DE ESTAÇÃO QUENTE TIFTON DIAGNÓSTICO DOS ATRIBUTOS FÍSICO-QUÍMICOS ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO PARA AVALIAR RESTRIÇÕES AO CRESCIMENTO RADICULAR E A PRODUÇÃO DE PASTAGEM Densidade do solo (DS) Porosidade total (PT) Espaço aéreo (EA) Densidade de partículas (DP) Umidade volumétrica (UV) e umidade gravimétrica (UG) ATRIBUTOS QUÍMICOS DO SOLO PARA AVALIAR RESTRIÇÕES AO CRESCIMENTO RADICULAR E A PRODUÇÃO DE PASTAGEM INFLUÊNCIA DA UTILIZAÇÃO DA IRRIGAÇÃO EM ÁREAS DE PASTAGENS COMO PRÁTICA COMPLEMENTRAR ESTRATÉGIAS DE RECUPERAÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO EM ÁREAS DE PASTAGEM DE TIFTON MATERIAL E MÉTODOS RESULTADOS E DISCUSSÃO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 29

10 10 INTRODUÇÃO A agricultura familiar tem uma importância destacada na produção de leite no Brasil, sendo que propriedades de até 50 hectares são responsáveis por cerca de 60% do leite produzido no Rio Grande do Sul. A região noroeste do estado tem experimentado um grande crescimento na produção de leite nos últimos anos, sendo hoje uma das maiores produtoras do Brasil (IBGE, 2006; MAIXNER, 2006; PEDROSO, 2001). A atividade pecuária baseia-se no uso de pastagem como recurso alimentar, pois é fonte de alimento mais econômico para o produtor e determina grande incremento na produção de leite. As gramíneas perenes estivais são muito importantes como cobertura de solo para melhorar a qualidade física de um solo, por possuírem um sistema radicular agressivo e com constante renovação permitindo que o solo se reestruture com maior facilidade e tenha uma maior capacidade de melhorar sua estrutura física, também possui rizomas que lhe conferem característica de resistência a seca e ao frio trazendo uma maior eficiência na produtividade. O bom desempenho da forrageira está relacionado à sua qualidade genética (VAN SOEST, 1994), aos atributos físicos e químicos do solo, à umidade que lhe é proporcionada pelo regime de chuvas ou irrigação e por fatores que não dependem da ação antrópica, tais como, luminosidade, temperatura, declividade do terreno (SANTOS, 2006; CAMARGO et al., 2001). As forrageiras do gênero Cynodon como a Tifton 85 são indicadas como grandes produtoras de matéria seca e adaptabilidade na região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, sendo uma ótima alternativa para produção de leite. Os Cynodons comumente proporcionam produção de matéria seca superior a 20 t de MS ha -1 ano -1,

11 11 com valor nutritivo que pode ser considerado bom, ao redor de 11 a 13 % de PB e 58 a 65 % de digestibilidade. Porém a degradação desse solo pelo manejo inadequado dos animais ou pelo tráfego de máquinas prejudica suas características e a estrutura pela compactação, prejudicando a disponibilidade água e nutrientes para as plantas. A avaliação da compactação é baseada na condição atual em que se encontra o solo, onde é possível identificar camadas que apresentam restrições ao crescimento e produtividade das culturas (CAVALCANTE et al., 2011; MION et al., 2012), podendo ser evidenciada por vários atributos físicos do solo, tais como: densidade, porosidade, textura e resistência à penetração (MION et al., 2012). Neste contexto, este trabalho tem por objetivo avaliar os atributos do solo que indica possíveis restrições ao crescimento e consequentemente na produtividade do Tifton 85, decorrentes dos manejos de solo/planta praticados em um ciclo de produção Além disso, busca-se identificar quais as maiores alterações a serem levadas em consideração e o que pode ser feito para melhorar essas condições.

12 12 1 REVISÃO DE LITERATURA 1.1 SISTEMAS DE CULTIVO FORRAGEIRO COM ESPÉCIES FORRAGEIRAS DE ESTAÇÃO QUENTE TIFTON 85 As forrageiras do gênero Cynodon em geral caracterizam-se como espécies de hábito de crescimento prostrado (estolonífero), possuem rizomas que lhe conferem resistência a seca e ao frio, possui metabolismo de ciclo C4 e de elevada plasticidade fenotípica, a qual é expressa pela capacidade de alterar sua morfologia e fisiologia em função de mudanças no ambiente. Entretanto, todas essas características estão relacionadas à sua grande capacidade de adaptação às diversas condições de manejo, portanto possuem flexibilidade em seu manejo, são grandes produtoras de matéria seca podendo ultrapassar 20 t ha -1 e possui grande adaptabilidade na região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Estas gramíneas apresentam elevado potencial produtivo, resposta à fertilidade, adaptação a diferentes ambientes e flexibilidade de uso como pastagem e feno (VILELA et al., 2006; CARNEVALLI et al., 2001). Por serem espécies perenes de crescimento vegetativo rasteiro, seu uso favorece a manutenção de cobertura do solo (BORTOLO et al., 2001), e minimiza o risco de adensamento superficial do solo em períodos de excesso de umidade (FONTANELLI et al., 2005). Essas características podem contribuir para a formação de sistemas forrageiros mais persistentes. O sistema de manejo em pastagem perene possui alguns problemas como: sobrecarga de animais nos piquetes, pastejo em dias de chuva, ou com umidade do solo elevada, conteúdo de água no momento da entrada dos animais, solos argilosos retém mais água por maior período de tempo, a área de casco é pequena e a uma grande pressão dos animais no solo. Tem-se observado que a compactação do solo promovida pelo pisoteio animal e pelo tráfego de máquinas é um dos grandes entraves à obtenção de elevadas produtividades das pastagens (LIMA et al., 2004), levando à queda da sua capacidade de suporte animal, por reduzir gradativamente o vigor da forrageira e aumentar os processos erosivos do solo. Assim, torna-se necessário adequar o manejo aos fatores fitotécnicos, zootécnicos e edáficos dos sistemas de produção, para que seja evitada a sua degradação (OLIVEIRA et al., 2007).

13 13 O solo deve ser bem manejado em virtude de sofrer além do tráfego de máquinas também o pisoteio animal, conforme Balbino et al. (2009), a pastagem com elevado crescimento de folhas e raízes confere ao solo maior capacidade de suporte de carga, sem sofrer deformação plástica, ou maior capacidade de recuperação após eventual compactação. 1.2 DIAGNÓSTICO DOS ATRIBUTOS FÍSICO-QUÍMICOS Atributos físicos do solo para avaliar restrições ao crescimento radicular e a produção de pastagem Densidade do solo (DS) Quando um solo está compactado resulta em diminuição do espaço poroso. A textura e a matéria orgânica interferem nos valores de densidade do solo (textura mais arenosa eleva e maior quantidade de matéria orgânica diminui o valor da DS). Reinert et al. (2001), propuseram os seguintes valores críticos para a DS, de acordo com a textura do solo: Solos com teor de argila > 55 % = 1,45 g cm -3 Solos com teor de argila entre 20 e 55 % = 1,55 g cm -3 Solos com teor de argila < 20 % = 1,65 g cm Porosidade total (PT) A porosidade do solo ou porosidade total representa a fração do solo em volume não ocupada por sólidos, dependente da geometria e do arranjo das partículas do solo. A matéria orgânica apresenta porosidade total maior que 60 e 80 %, sendo assim a sua presença é indispensável para aumentar a porosidade total de um solo. As partículas maiores do solo contribuem para uma diminuição da porosidade pela disposição piramidal que possui um menor espaço de vazios. KIEHL et al. (1979) considera níveis médios de PT como: 35 a 50 % em solos arenosos; 40 a 60 % em solos argilosos.

14 Espaço aéreo (EA) O espaço aéreo é dependente da quantidade de macroporos, que são responsáveis, entre outros, pela aeração do solo. A decomposição de raízes de plantas e ação de insetos originam uma estrutura do solo benéfica para o desenvolvimento das plantas, mesmo em densidades mais elevadas. A restrição ao desenvolvimento das plantas inicia quando a porosidade de aeração baixa para níveis inferiores a 10 % Densidade de partículas (DP) A densidade de partículas é um atributo estável que também dependem da composição das partículas sólidos (orgânicas ou inorgânicas). Óxidos de Fe e metais pesados elevam a DP (ao redor de 3,0 g cm -3) enquanto a presença de matéria orgânica (DP 0,6 a 1,0 g cm -3 reduz a mesma) Umidade volumétrica (UV) e umidade gravimétrica (UG) A umidade volumétrica de um solo consiste no volume de água contido em um determinado volume de amostra de solo e a umidade gravimétrica diz respeito à porcentagem do peso da amostra correspondente à água. Segundo Silva et al. (2002), a umidade está relacionada com a susceptibilidade do solo à compactação. Blevins et al. (1983), constataram uma maior umidade nas camadas mais compactadas do solo, maior retenção de água devida a maior proporção de microporos na semeadura convencional e na semeadura direta, devido a menor evaporação e maior infiltração de água no perfil Atributos químicos do solo para avaliar restrições ao crescimento radicular e a produção de pastagem A produção de MS das plantas está diretamente relacionada à aplicação de níveis crescentes de nitrogênio (THOM et al., 1991), mesmo em solos com baixas taxas de umidade (FERNANDEZ et al., 1991). Segundo Brunet et al. (1992), que trabalharam com níveis crescentes de N, durante o inverno, concluíram que taxas crescentes de N propiciaram aumentos nos rendimentos de MS nos cultivares e espécies, sendo que as produções declinaram com o

15 15 passar dos anos. Obtiveram, porém, melhor resposta, com 320 kg/ha/ano de N, para os cultivares e espécies de Cynodon. A hibridização dos Cynodon sp. possibilitou o desenvolvimento de híbridos que apresentam boas respostas à fertilização nitrogenada e de melhor qualidade do que linhagens de bermuda comum. Em ensaios conduzidos nos Estados Unidos, a cultivar Tifton 85 (Cynodon spp.) apresentou elevado potencial de produção de forragem de alta digestibilidade (HILL et al., 1993). A adubação nitrogenada determina o ritmo de crescimento e interfere na qualidade da forragem produzida pelas gramíneas forrageiras. No entanto, para evitar perdas e aumentar a eficiência de utilização do N pelas gramíneas e, consequentemente, na produção animal, torna-se necessário manejar adequadamente a adubação nitrogenada (COSTA et al., 2006). Conforme discutido por Costa et al. (2006), a dinâmica do N no ambiente é muito complexa e diferenciada em relação aos outros nutrientes, possuindo grande mobilidade no solo, além de sofrer inúmeras transformações mediadas por microrganismos, passando por formas gasosas passíveis de serem perdidas por volatilização. Assim, parte do N aplicado à pastagem é perdida do sistema, o que reduz a eficiência de seu uso. A partir de uma perspectiva sustentável, a adubação nitrogenada pode evitar o processo de degradação das pastagens, garantindo maior persistência e produtividade às forrageiras. No entanto, sua utilização tem-se se tornado uma prática proibitiva em vários sistemas de produção pecuária pelos elevados custos dos fertilizantes nitrogenados (SOLLENBERGER, 2008). Desta forma, estratégias como a adoção de forrageiras perenes de estação quente como é o caso do Tifton 85, têm sido adotadas na região, em razão de seu potencial produtivo, concentrando grande produção de biomassa em pequenas áreas. As estratégias de adubação que assegurem uma adequada nutrição, minimizando perdas de nutrientes ao ambiente e, consequentemente maximizando a eficiência de uso, permanecem um desafio. Por se tratar de uma gramínea, o nutriente mais requerido é o nitrogênio, que participa da composição dos aminoácidos e proteínas, ácidos nucleicos e clorofila (LAVRES JUNIOR; MONTEIRO, 2003). A eficiência do uso do nitrogênio pode ser influenciada por diversos fatores, dentre eles, a disponibilidade hídrica e a interação

16 16 com outros nutrientes, em quantidades adequadas e equilibradas (RIBEIRO; PEREIRA, 2011). O ph é um índice que fornece o grau de acidez ou alcalinidade de um extrato aquoso do solo. No solo, valores do ph abaixo de 4,5 ou acima de 7,5 restringem o crescimento das plantas (TOMÉ JR., 1997). Em solos, com valores do ph entre 6 e 7, os teores de Ca, Mg e o valor da saturação por bases se tornam mais altos, e os teores de H + Al e Al, consequentemente, ficam mais baixos (GOEDERT, 1995; FAGERIA, 2001). A disponibilidade de fósforo (P) também está relacionada com o ph. Sabe-se que há maior disponibilidade de fósforo se o ph está próximo de 6,0 (MALAVOLTA, 2006). Para Rossi e Monteiro (1999) a baixa disponibilidade de fósforo nos solos brasileiros causa atraso no desenvolvimento das gramíneas forrageiras e a cobertura deficiente dos pastos, causa de baixas produtividades, propicia a infestação por espécies invasoras. Na fase do estabelecimento da forrageira, o P tem importante papel para o crescimento radicular (MARCHNER, 1995), bem como para o seu perfilhamento (GUSS et.al., 1990; FONSECA et. al., 2000). A matéria orgânica influência em vários atributos físicos, como: agregação, infiltração, permeabilidade, macro e microporosidade. Pode contribuir para um maior volume de água disponível através do equilíbrio entre a macro e microporosidade proporcionada pela atividade biológica e pelos bioporos. Os teores de nitrogênio total, fósforo e as formas trocáveis de K, Ca, e Mg são importantes parâmetros para verificar se as reservas do solo atendem a necessidade nutricional das plantas. A capacidade do solo em estocar os elementos essenciais ao desenvolvimento das plantas é expressa pela capacidade de troca de cátions, ou quantidade total de cátions adsorvidos aos colóides minerais e orgânicos do solo, por isso da importância da contribuição do teor de matéria orgânica. A calagem é de extrema importância, pois, influindo no potencial hidrogeniônico (ph), ela vai influenciar, pela diminuição da acidez, na solubilidade e na concentração da solução do solo e, consequentemente, na absorção e utilização nutrientes pelas plantas (FAGERIA et al., 1997).

17 INFLUÊNCIA DA UTILIZAÇÃO DA IRRIGAÇÃO EM ÁREAS DE PASTAGENS COMO PRÁTICA COMPLEMENTRAR No Brasil, não se pode generalizar a respeito das limitações climáticas para o crescimento das forrageiras, apenas em função da região. O mais correto, para fins de irrigação de pastagens, é analisar os dados climáticos do local, principalmente o comportamento das temperaturas mínimas e a precipitação durante o ano, para verificar que tipos de resposta se pode esperar com o uso da irrigação, quanto ao aumento de produção e à redução da estacionalidade. A temperatura ótima para o desenvolvimento das gramíneas tropicais está em torno de 30 a 35 ºC (COOPER e TAINTON, 1968; GOMIDE, 1994). Em muitas regiões, a temperatura média, em alguns meses, na época seca, atinge valores abaixo de 15 ºC. Segundo COOPER e TAINTON (1968), as forrageiras tropicais têm crescimento limitado abaixo desta temperatura. Maya (2003) relata que os incrementos no acúmulo de matéria seca, durante a época chuvosa, em decorrência da irrigação, indicam potencial de utilização da irrigação de pastagens o ano todo, desde que as condições de temperatura e fotoperíodo não sejam limitantes, a fertilidade do solo seja corrigida, explorando-se principalmente os períodos de déficit hídrico ou veranicos ESTRATÉGIAS DE RECUPERAÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO EM ÁREAS DE PASTAGEM DE TIFTON 85 As alterações que ocorrem na estrutura de um solo pelo excessivo tráfego de máquinas, caracterizadas pela diminuição do volume de poros, limitam a infiltração e a redistribuição de água no solo, diminuem as trocas gasosas e a disponibilidade de oxigênio, e restringem o crescimento das raízes em busca de água e nutrientes, culminando com a redução do desenvolvimento da parte aérea e da produtividade das culturas (BELTRAME; TAYLOR, 1980). Em solos compactados ocorre alteração da estrutura, da densidade do solo, da porosidade total, do tamanho e continuidade dos poros (DEXTER, 1988; HORN, LEBERT, 1994). Os indicadores da qualidade do solo podem ser descritos por propriedades, processos ou características físicas, químicas do solo ou também, por característica visual nas plantas, estas características podem ser densidade do solo,

18 18 porosidade total, espaço aéreo, densidade de partículas, resistência a penetração, umidade gravimétrica e volumétrica e também matéria orgânica. Como método de prevenção à compactação de um solo deve-se levar em consideração a umidade deste solo para o tráfego de máquinas e o pisoteio, pois com isso irá facilitar um ajuste das partículas e vai reduzir a resistência dos agregados e a deformação física, então deve-se ter um tráfego de máquinas e pisoteio controlado, reduzir o número de operações, aumentar a quantidade de palha sobre o solo, oportunizar um aporte de matéria orgânica para ciclagem e disponibilidade de nutrientes, e também uma maior retenção de umidade no solo e menor oscilação de temperatura. Os atributos químicos do solo são uma resultante das interações entre vários processos que dão origem a sua formação e as práticas de manejo e da cultura (CARVALHO; TAKEDA; FREDI, 2003). A compactação sobre as plantas possui grande relevância uma vez que, o sistema radicular está ligado diretamente a produtividade, pois é ali que planta vai se alimentar de nutrientes e água, então se este sistema radicular não estiver em perfeitas condições vai afetar a nutrição das plantas, com isso a uma redução na parte aérea das plantas, pois diminui a realização de fotossíntese e consequentemente reduz a produtividade. A disponibilidade de água para as plantas é regulada pela ocorrência de chuvas e pela capacidade da infiltração e de armazenamento de água no solo. Este fluxo de água no solo está diretamente relacionado com a distribuição e o tamanho dos poros no solo. E conhecido que o cultivo pode determinar flutuações nos seus teores ao longo do ciclo cultural. O nitrato não utilizado pela cultura e que se encontra abaixo da zona radicular pode passar de nutriente a poluente da água (MOREIRA; SIQUEIRA, 2002). Em consequência disto qualquer fator que exerça influência sobre o tamanho e a configuração dos poros do solo, exercerá também influência sobre a condutividade hidráulica, sendo os macroporos responsáveis pela maior parte da movimentação da água no solo (BRADY, 1984). Informações de pesquisa mostram que o processo de compactação do solo aumenta sua densidade, diminui a porosidade total, e simultaneamente, diminui a condutividade hidráulica (NAKANO e MIYAZAKI, 2005, REICHERT et al., 2007). Práticas de manejo da fertilidade do solo, como a calagem, são fundamentais para o bom desempenho das pastagens e podem alterar a dinâmica de nutrientes, de forma a

19 19 estabelecer um equilíbrio no sistema solo-planta-animal ou, ainda, melhorar essas relações visando à sustentabilidade. Além da calagem, adubações de manutenção adequadas (quantitativa e qualitativamente) também são de extrema importância para o desempenho das culturas. De acordo com Boddey et al. (1993), uma pastagem sustentável deve manter a produção animal e vegetal ao longo dos anos e ser resistente às condições climáticas; para tal, há necessidade de garantir nutrição adequada a essas plantas. Em um sistema pastoril sustentável os nutrientes minerais devem ser conservados ou repostos. Ainda, se o sistema for conduzido para alta produtividade, os nutrientes devem estar em suas formas disponíveis para serem assimilados rapidamente de acordo com as taxas de crescimento. A mobilidade e a disponibilidade dos nutrientes estão ligadas às características físicas e químicas do solo e condições de manejo, sendo seu estudo imprescindível para o desenvolvimento das pastagens e a manutenção das condições de produção agrícola Bissani et al. (2004). Sendo assim, o conhecimento da dinâmica dos nutrientes no solo é fundamental, sobremaneira em áreas de relevo declivoso, onde os processos de erosão contribuem significativamente para a exportação do solo e nutrientes do sistema. A dinâmica dos nutrientes nos solos em função da sua natureza estrutural e química, influencia diretamente sua disponibilidade para as plantas, Gilles et al. (2009). Desta forma, os estudos sobre a dinâmica dos atributos físicos, químicos e biológicos envolvidos em um sistema de pastagens se tornam cruciais para que se possa traçar as melhores técnicas a serem utilizadas na sua conservação e recuperação.

20 20 2 MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado no período de novembro de 2015 a agosto de 2016, no Instituto Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR) da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul UNIJU no município de Augusto Pestana, sob as coordenadas geográficas: latitude 28 26' 30 26" e longitude 54 00' 58' 31, com altitude aproximada de 286 metros. Esse trabalho está inserido nas atividades de pesquisa do Grupo de Pesquisa Sistemas Técnicos de Produção Agropecuária (CNPq), vinculado ao Programa em Rede de Pesquisa Desenvolvimento em Sistemas de Produção com Atividade Leiteira na Região Noroeste do Rio Grande do Sul (Rede Leite) (SILVA et al., 2010) e integra a atividade 10 do projeto de pesquisa Uso da irrigação, para produção de leite em pastagens cultivadas no Rio Grande do Sul ( ), no Macroprograma 2, chamada EMBRAPA coordenado pela pesquisadora da Embrapa Pecuária Sul Marcia Cristina P. da Silveira. O clima da região, segundo a classificação de Köppen é Cfa, clima subtropical úmido, com verão quente sem estiagem típica e prolongada, com uma média anual de precipitação pluviométrica equivalente a 1600 milímetros (BRASIL, 1972). A área em estudo vinha sendo utilizada com experimento de Tifton 85, desde 2010 quando essa foi implantada. Foram conduzidos três ciclos de produção de Tifton 85 (2011/2012; 2012/2013; 2013; 2014), com e sem irrigação e com quatro níveis de aplicação de nitrogênio e teve-se um intervalo (setembro a novembro de 2014) somente com o pastejo dos animais, para rebaixamento da pastagem de Tifton 85. Para a realização desse trabalho utilizou-se informações sistematizadas e publicadas (salão do conhecimento 2016; relatórios bolsistas de pesquisa e realização de um TCC e dados ainda não publicados). O estudo foi conduzido em área experimental de Latossolo Vermelho Distroférrico típico, classificado segundo Embrapa (2013). A área experimental tem aproximadamente 1,07 hectares, que foram divididos em 8 piquetes medindo 28 x 48 metros. O delineamento experimental é de blocos ao acaso com quatro repetições, sendo os fatores de tratamento as doses de nitrogênio (zero e 300 kg N ha -1 ). Os atributos físicos analisados foram: resistência à penetração (KPa), porosidade total (cm 3 cm -3 ), densidade do solo (g cm -3 ) e teor de argila (g kg -1 ). Anéis metálicos de volume conhecido (176,63 cm 3 ) foram utilizados na coleta de amostras não deformadas para determinação da densidade do solo e a coleta das amostras

21 21 indeformadas foram feitas em quatro profundidades (0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,15 e 0,15-0,20 m). As amostras coletadas foram transportadas até o laboratório. Para a análise textural, foi utilizado o método do densímetro e as amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0,00-0,5 m e a determinação da densidade de partículas pelo volume gasto de álcool foi adotado o método do balão volumétrico e utilizadas as mesmas amostras coletadas para o estudo da densidade do solo e a porosidade total, segundo metodologia da Embrapa (1997), pela expressão: Porosidade Total (%) = (DP-DS) X 100 DP em que, DP: densidade de partículas, DS: densidade do solo. Na avaliação direta do estado de compactação, foi medida a resistência mecânica do solo à penetração, com penetrômetro eletrônico Falker PenetroLOG, com cone do tipo 3 (7,94 mm de diâmetro), gerando medidas de pressão a cada milímetro perfurado, em uma profundidade total de 20 cm, com medidas coletadas em todos os tratamentos, com dez amostras por unidade amostral, com a umidade do solo próxima à capacidade de campo. Para a interpretação dos resultados de resistência à penetração foi utilizada a categorização proposta por Canarache (1990) e para a densidade do solo foi utilizado a classificação proposta por Reichert et al. (2005). Para definir as quantidades de fósforo (P) e potássio (K) foi realizada coleta de amostras de solo na área de 5,5 ha, subdividida de acordo com os tratamentos de irrigação. Foram feitos dois pontos no piquete para retirada da análise de 0-15 e cm e esses foram homogeneizados. As análises foram realizadas no Laboratório de Solos da UNIJUÍ, seguindo a metodologia proposta por Tedesco et al. (1995). As interpretações e as recomendações de adubação foram feitas de acordo com a Sociedade...(2004), considerando uma expectativa de rendimento de 17 toneladas de matéria seca por hectare para a pastagem de Tifton 85. A adubação de manutenção do ciclo de produção para os nutrientes fósforo e potássio foi realizada a partir de resultados de análises química do solo, fracionando a dose recomendada em três aplicações. As fontes utilizadas para a adubação foram o superfosfato triplo (SFT) como fonte de fósforo (P), o cloreto de potássio (KCl) como fonte de K e a uréia como fonte de nitrogênio. Ao final do ciclo de produção foi realizada nova coleta de solo, para acompanhar a evolução dos atributos

22 22 químicos do solo e estabelecer as estratégias de adubação necessárias para manutenção/reposição dos níveis de fertilidade para o ciclo subsequente. No ciclo de produção atual ( ), a recomendação de adubação de NPK foi fracionada e aplicada em dois momentos, no início e metade do ciclo. Sua estimativa considerou os rendimentos médios obtidos no ano precedente, correspondente a 17 t ha -1 de matéria seca de Tifton.

23 23 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Na tabela 1, são apresentados os resultados de análise granulométrica e a classes textural nos diferentes tratamentos do experimento informações essas utilizadas para classificar os resultados de densidade do solo quanto as restrições ao crescimento dos sistemas radiculares. Tabela 1. Análise granulométrica e classe textural, nos tratamentos de nitrogênio (dose 0 e 300 kg de N ha -1. IRDeR. Augusto Pestana - RS, De acordo com a tabela 1, pode-se perceber que a fração que mais compõe esse solo é a argila. Os solos argilosos contêm mais de 35 % de argila, formado por grãos menores que os da areia. Solos com maiores teores de argila, em função das suas propriedades químicas e físicas, são melhores para fins agrícolas, sendo que a distribuição do tamanho das partículas do solo interfere diretamente no grau de compactação, na disponibilidade de água, na capacidade de trocas de cátions, na dosagem de nutrientes e corretivos (KLEIN, 2008).

24 24 Tabela 2. Caracterização inicial dos atributos físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico típico com pastagem de Tifton 85, com irrigação, distintas doses de Nitrogênio (0 e 300 kg de N ha -1 ), sob pastejo animal e tráfego de máquinas no ciclo (novembro - dezembro 2015). IRDeR. Augusto Pestana (RS). DOSE DE N PROFUNDIDADE UG UV PT EA DS DP kg ha -1 m (%) g cm ,0-0,05 27,0 33,9 55,8 21,9 1,3 2,9 0,05-0,10 27,2 35,4 55,6 20,1 1,3 2,9 0,10-0,15 27,3 35,5 55,9 20,4 1,3 2,9 0,15-0,20 28,9 37,2 55,2 18,0 1,3 2,9 0,0-0,05 29,4 36,1 56,4 20,3 1,2 2,9 0,05-0,10 28,5 36,3 56,4 20,0 1,3 2,9 0,10-0,15 29,5 37,1 56,9 19,8 1,3 2,9 0,15-0,20 24,8 30,9 56,7 25,8 1,3 2,9 * Umidade Gravimétrica (UG) Umidade Volumétrica (UV) Porosidade Total (PT) Espaço Aéreo (EA) Densidade do solo (DS) Densidade de Partículas (DP). Tabela 3. Caracterização final dos atributos físicos de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico com pastagem de Tifton 85, com irrigação, distintas doses de Nitrogênio (0 e 300 kg de N ha -1, após oito meses de produção sob pastejo animal e tráfego de Máquinas (junho de 2016). IRDeR. Augusto Pestana (RS). DOSE DE N PROFUNDIDADE UG UV PT EA DS DP kg ha -1 m (%) g cm ,0-0,05 33,7 42,9 53,6 10,7 1,3 2,8 0,05-0,10 29,5 39,8 51,9 12,1 1,3 2,8 0,10-0,15 24,3 34,0 50,3 16,4 1,4 2,8 0,15-0,20 23,6 33,9 48,5 14,6 1,4 2,8 0,0-0,05 28,7 36,7 54,1 17,4 1,3 2,8 0,05-0,10 22,6 30,4 52,0 21,6 1,4 2,8 0,10-0,15 28,1 38,1 51,4 13,3 1,4 2,8 0,15-0,20 23,4 32,7 49,8 17,1 1,4 2,8 * Umidade Gravimétrica (UG) Umidade Volumétrica (UV) Porosidade Total (PT) Espaço Aéreo (EA) Densidade do solo (DS) Densidade de Partículas (DP). Podemos perceber na tabela 2 e 3 que na área de Tifton 85 não há nenhum atributo físico do solo restringindo o crescimento e a produtividade da forrageira, bem como, o teor de água disponível para as plantas, a absorção de nutrientes, a aeração e a penetração de raízes. Isso deve-se ao fato que a densidade do solo, a porosidade total e o espaço aéreo encontram-se dentro do limite recomendado, sendo que para solos com teor de argila maior que 55 %, a densidade limitante é 1,45 g cm -3 e o espaço aéreo abaixo de 10 % para qualquer teor de argila (REICHERT et al., 2007), o que não ocorre na área. Destaca-se também que a porosidade total do solo obtida foi superior a 50 %, o

25 25 que é indicado pela literatura, para uma boa armazenagem de água e desenvolvimento da forragem. Quanto à densidade de partículas, essa não difere muito entre os solos, pois é dependente da constituição mineralógica dos mesmos. Seus valores variam de 2,6 g cm - 3 a 2,75 g cm -3 para a maioria dos solos, pois os principais minerais constituintes dos solos (quartzo, feldspatos e micas) possuem densidades compreendidas nessa faixa (FIORIN, 2008). Na tabela 4 associou-se dois indicadores importantes quanto ao impedimento e crescimento radicular, a densidade do solo e a resistência à penetração. De maneira geral, considera-se de 2,0 a 2,5 MPa a faixa crítica de resistência do solo com redução importante no crescimento radicular (TAYLOR et al., 1966). Para Reichert et al. (2003), a densidade do solo crítica para algumas classes texturais, sendo para solos argilosos de 1,30 a 1,40 Mg m -3 e 1,40 a 1,50 Mg m -3 para solos franco argilosos e 1,70 a 1,80 Mg m -3 para os franco-arenosos. Reinert et al. (2008) em estudos com diferentes espécies de cobertura em Argissolo constaram que o crescimento radicular foi normal até o limite de densidade de 1,75 Mg m -3 e entre 1,75 Mg m -3 e 1,85 Mg m -3 ocorreu restrição com deformações na morfologia das raízes. Tabela 4. Média dos atributos físicos analisados (DS e RP) relacionadas a sua classificação em área de pastagem de Tifton 85, no ciclo Doses de N Profundidade DS Classificação RP Classificação (Kg ha -1 ) (m) (g cm ) (Reichert, 2007) KPa (Canarache, 1990) SISTEMA IRRIGADO 0,0-0,05 1,26 Não Restritivo 0,3 Pouca Limitação 0,05-0,10 1,31 Não Restritivo 3,18 Algumas limitações 0 0,10-0,15 1,30 Não Restritivo 3,3 Algumas limitações 0,15-0,20 1,29 Não Restritivo 3,0 Algumas limitações 0,0-0,05 1,25 Não Restritivo 0,7 Pouca Limitação 300 0,05-0,10 1,27 Não Restritivo 4,2 Algumas limitações 0,10-0,15 1,26 Não Restritivo 4,0 Algumas limitações 0,15-0,20 1,26 Não Restritivo 3,2 Algumas limitações * Densidade de Solo (DS) Resistência a Penetração (RP) Na tabela 5 e 6 são apresentados os atributos físico-químicos do solo, considerando as duas condições de condução experimental: com irrigação, em períodos de déficit hídrico. Verifica-se que as áreas são similares e que o emprego da irrigação não tem influenciado seus atributos químicos. Tal fato se justificaria na medida em que em sistemas irrigados a maior produtividade poderia se refletir numa depleção de nutrientes no solo. Entretanto, deve-se considerar que nos dois últimos anos agrícolas, a

26 26 precipitação pluvial foi adequada e a suplementação por irrigação foi empregada em um único período ao longo do ciclo. Os resultados analíticos de ambas as áreas revelam a ausência de restrições do ponto de vista químico, uma vez que todos os indicadores indicam suficiência, enquadrando-se nas classes média a muito alta especialmente o P e K. A maior incerteza refere-se ao nitrogênio, uma vez que esse nutriente tem um comportamento dinâmico e complexo, não sendo determinado em análises de rotina. A matéria orgânica é o principal reservatório de N do solo e sua dinâmica depende de um complexo conjunto de fatores inerentes aos sistemas produtivos, portanto, o N permanece um elemento de difícil manejo. Diversas estratégias têm sido empregadas para maximizar sua eficiência de uso em áreas de pastagens, dentre as quais, o parcelamento. Deve-se considerar que as espécies forrageiras de verão, pela elevada taxa de crescimento, demandam elevado suprimento de N. Adicionalmente, no verão são frequentes os períodos de elevada precipitação pluvial, que podem induzir perdas por lixiviação de N na forma de nitrato. O monitoramento do N, em quaisquer de suas formas no solo, apresenta inúmeras dificuldade de ordem prática. Portanto, permanece a dificuldade de estimar a eficiência das estratégias de adubação adotadas. A eficiência de uso do N, representada pela quantidade de N recuperada no tecido vegetal da espécie forrageira em relação à dose aplicada, pode representar uma estratégia de monitoramento que possibilite aperfeiçoar as estratégias de fertilização nitrogenada. Então nas tabelas 5 e 6, constam os valores da fertilidade do solo. Para esta avaliação foram realizados duas subamostras por piquete, estas foram misturadas a fim de constituir uma amostra, e ao final encaminhada para o laboratório de análise de solo da UNIJUI. Para a interpretação, estas foram separadas por tratamentos e realizadas as médias, sendo interpretadas com auxílio do manual de adubação e calagem para Rio Grande do Sul e Santa Catarina (ROLAS), para recomendação de adubação para a cultura no ciclo 2015/2016, nota-se que não há maiores diferenciações dos atributos químicos do solo, tanto nos dados iniciais como nos dados finais da dose zero kg de N, as maiores diferenças estão no P que passou de 3,6 mg dm -3 para 6,8 mg dm -3 e no K que teve uma diminuição de 197,5 mg dm -3 para 169 mg dm -3, já nos dados iniciais e dados finais no intervalo de um ano da dose 300 kg de N o K teve um aumento de 216 mg dm -3 para 241 mg dm -3 e o P também teve um aumento significativo de 3,0 mg dm -3 para 8,7 mg dm -3.

27 27 Tabela 5. Atributos químicos do solo - dose zero kg de N ha -1 (novembro - dezembro 2015). IRDeR. Augusto Pestana (RS). Atributos químicos do solo Profundidade Interpretação Profundidade Interpretação 0-15 cm Inicial 0 15 cm Final Dose Zero kg de N/hectare Argila (%) 70 classe I 60 Classe I ph 5,8 Médio 5.7 Médio SMP 6,1 RC - RS/SC 6.0 RC - RS/SC Fósforo (P) (mg dm -3 ) 3,6 Médio 6.8 Alto Potássio (K)( mg dm -3 ) 197,5 Muito alto 169 Muito Alto MO (%) 2,9 Médio 3.0 Médio Al (cmolc dm -3 ) 0 0,0 Ca (cmolc dm -3 ) 4,7 Alto 4,3 Alto Mg (cmolc dm -3 ) 2,8 Alto 1,7 Alto H+Al (cmolc dm -3 ) 4,2 Médio 4,4 CTC ph7,0 ( cmolc dm -3 ) 12,2 Médio 10,8 Médio CTC efetiva (cmolc dm -3 ) 8 Baixo 6,4 Baixo Valor V (%) 65 Médio 59,6 Médio Valor m (%) 0 0 Tabela 6. Atributos Químicos do solo - dose 300 kg de N/hectare (junho de 2016) IRDeR. Augusto Pestana (RS). Atributos químicos do solo Profundidade Interpretação Profundidade Interpretação 0-15 cm Inicial (dezembro 2015) 0 15 cm Final (junho 2016) Dose 300 kg de N/hectare Argila (%) 70 classe I 62 Classe I ph 6,1 Alto 6,0 Médio SMP 6,3 RC - RS/SC 6,2 RC - RS/SC Fósforo (P) (mg dm -3 ) 3,0 Médio 8,7 Alto Potássio (K) (mg dm -3 ) 216 Muito alto 241 Muito Alto Mo (%) 2,6 Médio 2,7 Médio Al (cmolc dm -3 ) 0,0 0,2 Ca (cmolc dm -3 ) 4,8 Alto 4,6 Alto Mg (cmolc dm -3 ) 3,0 Alto 1,9 Alto H+Al (cmolc dm -3 ) 3,2 Baixo 3,5 CTC ph7,0 ( cmolc dm -3 ) 11,6 Médio 10,6 Médio CTC efetiva 0 ( cmolc dm -3 ) 8,4 Baixo 7,1 Baixo Valor V (%) 71,9 Médio 67,2 Médio Valor m (%) 0 0

28 28 CONCLUSÃO O pisoteio animal associado ao tráfego de máquinas sobre a cultura de Tifton 85 em um Latossolo Vermelho Distroférrico Típico textura argila, causou algumas limitações ao crescimento das raízes a partir da camada de profundidade 0,05 m indicadas pela resistência do solo à penetração, o que pode estar vinculado as condições de entrada e de permanência dos animais que ocorrem em condições distintas de umidade. A menor RP foi verificada na camada superficial de 0,00-0,05 m, o que pode estar associado a quantidade de material orgânico na superfície do solo, consequentemente sendo nesta camada um solo mais estruturado.

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