Palavras chave: variabilidade vertical, amostragem, plantio direto, cultivo mínimo.

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1 1 VARIABILIDADE VERTICAL DE FÓSFORO, MICRONUTRIENTES E MATÉRIA ORGÂNICA EM LATOSSOLO VERMELHO CULTIVADO SOB SISTEMA PLANTIO DIRETO E CULTIVO MÍNIMO LEANDRO ROBERTO TREVISAN 1, REGINA MARIA QUINTÃO LANA 2*, LUIS ANTÔNIO ZANÃO JUNIOR 3, EDNALDO CARVALHO GUIMARÃES 4, ZILDA CORRÊA DE LACERDA 5. RESUMO Sabe-se que a variação na disponibilidade de nutrientes no solo ocorre tanto horizontalmente quanto verticalmente. A variabilidade vertical de diversas propriedades do solo é dependente de fatores relacionados com o manejo do mesmo. Sendo assim, o sistema de produção deve ser considerado ao se medir a variabilidade das diversas características de um solo. O objetivo desse trabalho foi avaliar a variabilidade vertical do fósforo, boro, cobre, ferro, manganês, zinco e matéria orgânica, em duas áreas sob sistema plantio direto e sistema cultivo mínimo. De acordo com a avaliação da variabilidade vertical, observou-se que o comportamento dos atributos cobre, ferro, manganês, zinco e matéria orgânica no sistema plantio direto mostrouse semelhante ao comportamento dos mesmos no sistema cultivo mínimo. Já para fósforo e boro, foram constatadas diferenças significativas de comportamento entre ambos os sistemas de cultivo. Os resultados obtidos devem ser considerados na definição de planos de amostragem do solo e manejo da adubação da área em questão. Palavras chave: variabilidade vertical, amostragem, plantio direto, cultivo mínimo. 1 Aluno da graduação em Agronomia, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia, MG, Brasil. Bolsista da FAPEMIG. 2 Professor Titular, Instituto de Ciências Agrárias (ICIAG), Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia, MG, Brasil. Laboratório de Análises de Solo/ICIAG, Av. Amazonas, s/n, Sala 102, Bloco 4C, Campus Umuarama, Caixa Postal 593, CEP , Uberlândia, MG. rmqlana@iciag.ufu.br. * Autor para correspondência. 3 Eng. Agr. M.Sc. em Solos e Nutrição de Plantas, Universidade Federal de Viçosa (UFV), Viçosa, MG, Brasil. 4 Professor Titular, Faculdade de Matemática (FAMAT), Universidade Federal de Uberlândia (UFU), MG, Brasil. 5 Eng. Agr. M.Sc. em Solos e Nutrição de Plantas, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia, MG, Brasil.

2 2 ABSTRACT It is known that the variation in the availability of nutrients in soil occurs such in a horizontal as in a vertical way. The vertical variability of several soil properties is dependent on factors related with the managment of the same. Therefore, the production system must be considered in measuring the variability of several soil characteristics. The objective of this work was to evaluate the vertical variability of phosphorus, boron, copper, iron, manganese, zinc and organic matter, in two areas under no-tillage and minimum tillage systems. In accordance with the evaluation of the vertical variability, the behavior of Cu, Fe, Mn, Zn and organic matter attributes in no-tillage system revealed to be similar to the behavior of the same in minimum tillage system. On the other hand, for P and B, significant differences of behavior in both tillages systems could be evidenced. The obtained results must be considered in the definition of soil sampling plans and fertilization managment of the area in question. Index terms: vertical variability, sampling, no-tillage, minimum tillage. INTRODUÇÃO A variabilidade vertical de diversas propriedades do solo é dependente de fatores relacionados com o manejo do mesmo (SOUZA et al., 2001). Sendo assim, o sistema de produção deve ser considerado ao se medir a variabilidade das diversas características de um solo. O sistema plantio direto favorece a concentração de nutrientes na superfície do solo como conseqüência do não revolvimento do mesmo e do acúmulo de resíduos vegetais na superfície (CHITOLINA et al., 1999). Por sua vez, o sistema cultivo mínimo apresenta características intermediárias ao plantio direto e cultivo convencional do solo. As operações de revolvimento são reduzidas em relação ao cultivo convencional tendose como exemplo a escarificação, a título de preparo primário seguido por uma gradagem niveladora. Nesse tipo de preparo ainda permanecem na superfície dos solos residuais da cultura anterior protegendo o solo do impacto da gota de chuva e favorecendo a concentração superficial de nutrientes, assemelhando-se também ao sistema plantio direto. No sistema plantio direto, há um aumento da disponibilidade de fósforo, especialmente nas camadas superficiais, em função da sua baixa mobilidade e da pouca solubilidade de seus compostos, sobretudo em solos de natureza ácida e que

3 3 contenham altos teores de argila e sesquióxidos de ferro e alumínio (THOMAS et al., 1981; RAIJ, 1981 e 1991; RAIJ et al., 1987). Teixeira et al. (2003), avaliando a variação dos valores de micronutrientes em profundidade num argissolo submetido a diferentes sistemas de preparo, concluiu que nos tratamentos que envolveram maior revolvimento do solo, houve maior homogeneidade na distribuição dos teores de cobre, ferro, manganês e zinco ao longo do perfil amostrado e a distribuição desses micronutrientes apresentaram boa correlação com os teores de carbono orgânico nos diferentes sistemas de manejo e profundidades. Ainda segundo os autores, maiores valores de cobre, manganês e zinco foram verificados nos primeiros 5 cm do solo sob o sistema plantio direto. Os teores de matéria orgânica são definidos pelo manejo do solo, associado às condições ambientais e ao aporte de resíduos orgânicos. Sistemas de rotação de culturas, combinando leguminosas e gramíneas, apresentam ao longo do tempo, maior incremento de matéria orgânica ao solo do que aqueles sistemas apenas com gramíneas, principalmente, no sistema plantio direto, que foi significativamente maior do que no convencional, conforme estudos realizados por Bayer e Mielniczuk (1997). Conhecer a distribuição vertical das propriedades químicas do solo ao longo de uma determinada área pode ser muito útil, a partir do momento em que se deseja estabelecer um programa de uso racional de insumos agrícolas. Assim, o presente trabalho visou comparar a variabilidade vertical dos atributos fósforo, boro, cobre, ferro, manganês, zinco e matéria orgânica, em duas áreas sob sistema plantio direto e sistema cultivo mínimo, respectivamente. MATERIAL E MÉTODOS Os experimento foi realizado na fazenda Santa Rosa, situada entre as coordenadas geográficas S e W, localizada no município de Uberlândia-MG. O solo é um Latossolo Vermelho, A moderado, textura muito argilosa (700g kg -1 de argila). Após a colheita da safra 2005/2006 foi realizada a coleta de amostras duas área sob sistema plantio direto e cultivo mínimo, respectivamente. Na área sob plantio direto a amostragem do solo foi realizada na resteva de milho consorciado com capim braquiária. A rotação de culturas vêm sendo realizada com soja e algodão. Na área em sistema de cultivo mínimo, por sua vez, realizou-se a coleta de amostras logo após a colheita do algodão.

4 4 Para ambos os sistemas de cultivo (SPD e CM), foram demarcadas áreas de 25 hectares divididas cada uma em 5 glebas de 5 hectares. Em cada gleba de 5 ha foram coletadas 10 sub-amostras simples em 10 pontos distribuídos aleatoriamente para compor a amostra composta. Essa amostragem foi realizada após a abertura de trincheiras e preparadas seções de corte, com auxílio de enxadão e faca, em cinco profundidades nas camadas de 0-2,5; 2,5-5; 5-7,5; 7,5-10 e cm. As amostras de solo, após serem secas ao ar, peneiradas com malha de 2 mm de abertura, foram analisadas quimicamente. Determinou-se o fósforo disponível; boro; cobre; ferro; manganês; zinco e matéria orgânica, de acordo com metodologia proposta por Silva et al. (1999). Os resultados encontrados foram submetidos à análise estatística de regressão com o auxílio do programa Microsoft Excel. Verificou-se a sobreposição dos respectivos intervalos de confiança dos parâmetros dos modelos entre os dois sistemas de cultivo para cada atributo analisado. Nos casos em que os modelos de regressão foram não significativos, o que inviabiliza a comparação de parâmetros por meio do intervalo de confiança, aplicou-se o teste t- Student para a comparação dos sistemas. Para os testes realizados foi adotada significância de 1%. RESULTADOS E DISCUSSÃO O modelos de regressão ajustados aos atributos fósforo e boro (Figura 1) apresentaram diferenças significativas entre o sistema plantio direto (SPD) e cultivo mínimo (CM), pois não houve sobreposição dos intervalos de confiança dos parâmetros dos modelos e também não ocorreram coincidências entre os modelos. Considerando o SPD, observou-se que os teores de P aumentaram com aumento da profundidade (Figura 1). Verificou-se que não ocorreram diferenças significativas entre as profundidades para P (modelo não significativo), quando o solo foi manejado sob cultivo mínimo (Figura 1). Em trabalho realizado por Santos e Tomm (2003), na camada 0-5 cm, o SPD e CM foram superiores ao preparo convencional do solo (SPC), para o valor de P. Resultados semelhantes foram obtidos por Santos et. al. (1995) comparando teores de P no SPD (26 a 39mg kg -1 ) e SPC (17 a 18mg kg -1 ).

5 5 Fósforo (P) Boro (B) 60,00 50,00 40,00 SPD ŷ = x x 2 ; R 2 = ** CM ŷ = x x x 3 ; R 2 = ,50 0,40 SPD ŷ = x x 2 ; R 2 = CM ŷ = x x 2 ; R 2 = ** mg dm -3 30,00 20,00 mg dm -3 0,30 0,20 10,00 0,10 0,00 0,00 Cobre (Cu) Ferro (Fe) 1,30 45,00 mg dm -3 1,20 1,10 1,00 0,90 SPD ŷ = x x x 3 ; R 2 = ,80 CM ŷ = x x 2 ; R 2 = ,70 mg dm -3 40,00 35,00 30,00 SPD ŷ = x x 2 ; R 2 = CM ŷ = x x x 3 ; R 2 = ,00 Manganês (Mn) Zinco (Zn) 5,00 5,00 mg dm -3 4,00 3,00 2,00 SPD ŷ = x x 2 ; R 2 = ** CM ŷ = x x 2 ; R 2 = ** mg dm -3 4,50 4,00 3,50 SPD ŷ = x x 2 ; R 2 = CM ŷ = x x 2 ; R 2 = ** 1,00 3,00 0,00 2,50 Matéria Orgânica (M.O.) dag kḡ 1 4,00 3,50 3,00 SPD ŷ = x x 2 ; R 2 = ** CM ŷ = x x 2 ; R 2 = ** 2,50 Figura 1. Gráficos dos comportamentos dos atributos fósforo, boro, cobre, ferro, manganês, zinco e matéria orgânica nos sistemas plantio direto (SPD) e cultivo mínimo (CM). ** Houve diferença significativa entre as médias das profundidades para o modelo a 1% de significância pela Análise de Regressão. De Maria et al. (1999), relacionando SPD, CM e SPC observaram maiores teores de P para SPD (35mg kg -1 ) e menores para CM e SPC ( ambos com 28mg kg -1 ), assim como Matowo et al. (1999), que comparando SPD e CM

6 6 observaram teores de P variando de 60 a 88mg kg -1 no SPD e 47 a 55mg kg -1 no CM, na camada 0-5cm. Os sistemas de manejo conservacionistas promovem o acúmulo de fósforo em decorrência do pouco revolvimento por ocasião da incorporação de sementes, de fertilizantes e da baixa mobilidade desse nutriente no solo (WIETHÖLTER, 2000). Segundo Sidiras e Pavan (1985), o acúmulo de P próximo à superfície do solo decorre das aplicações anuais de fertilizantes fosfatados, da liberação de P durante a decomposição dos resíduos vegetais e da menor fixação de P, devido ao menor contato desse elemento com os constituintes inorgânicos do solo, uma vez que não há revolvimento de solo quando em SPD. A maior concentração do fósforo especialmente nas camadas superficiais em SPD ocorrem em função de sua baixa mobilidade e da pouca solubilidade de seus compostos, sobretudo em solos de natureza ácida e que contenham elevados teores de argila e sesquióxidos de Fe e Al (THOMAS et al., 1981; RAIJ et al., 1987). As freqüentes adubações em superfície, a lanço ou nas linhas de cultivo até 10 cm de profundidade, tendem à formação de gradiente de concentração superficial (ELTZ et al., 1989; KLEPKER; ANGHINONI, 1993). O melhor aproveitamento do fósforo pelas plantas sob plantio direto explica-se pela presença de maiores teores de umidade nas camadas superficiais, favorecendo uma maior taxa de difusão do nutriente até às raízes (FRANCELLI et al., 1985). Baixos teores de boro foram encontrados tanto para no SPD quanto para o CM em todas as profundidades analisadas, exceto para o CM na profundidade de 0-2,5 cm. Observou-se também maiores teores de boro para todas as profundidades no cultivo mínimo em relação ao SPD (Tabela 1). Para o sistema plantio direto observam-se maiores teores de M.Orgânica nas camadas superficiais quando comparado como o sistema cultivo mínimo (Tabela 1). De Maria et al. (1999), trabalhando com diferentes sistemas de manejo do em Solo Rhodic Ferralsol, durante nove anos, observaram teor de matéria orgânica superior no SPD (43g kg - 1 ), em comparação ao CM (40g kg -1 ), na camada 0-5cm. Segundo Eltz et al. (1989), no sistema plantio direto ocorre uma concentração superficial de matéria orgânica no solo, especialmente quando as adições forem maiores que as perdas (BAYER, 1996). Entretanto, segundo os

7 7 autores, parte da matéria orgânica permanece protegida física e quimicamente no solo podendo aumentar até um certo ponto, dependendo muito da textura do solo. TABELA 1. Teores médios e classificação 1 dos níveis dos atributos químicos do solo nas profundidades de 0-2,5 cm, 2,5-5 cm, 5-7,5 cm, 7,5-10 cm e10-20 cm em dois sistemas de cultivo. Fazenda Santa Rosa, Uberlândia-MG, 2005/2006. Sistema Atributo 2 Média 3 0-2,5 cm 2,5-5 cm 5-7,5 cm 7,5-10 cm cm P 10,70±3,70(B) 18,88±20,55(MB) 26,16±16,60(MB) 23,82±14,20(MB) 19,46±13,90(MB) B 0,17±0,01(BA) 0,18±0,03(BA) 0,19±0,02(BA) 0,18±0,02(BA) 0,16±0,04(BA) SPD Cu 1,00±0,45(M) 1,18±0,42(M) 1,06±0,15(M) 1,08±0,25(M) 1,12±0,40(M) Fe 30,80±4,82(B) 37,40±7,16(B) 34,06±18,56(B) 41,00±6,16(B) 38,00±6,56(B) Mn 3,60±0,12(BA) 2,82±0,44(MBA) 2,06±0,29(MBA) 1,44±0,17(MBA) 0,78±0,24(MBA) Zn 3,34±0,09(A) 3,10±0,24(A) 3,40±0,63(A) 3,32±1,01(A) 3,14±1,45(A) M.O. 3,78±0,18(M) 3,66±0,17(M) 3,34±0,21(M) 3,16±0,25(M) 2,74±0,11(M) P 11,20±1,59(B) 9,06±1,69(B) 9,76±2,24(B) 22,70±15,70(MB) 14,28±11,70(MB) B 0,40±0,07(M) 0,32±0,05(BA) 0,29±0,06(BA) 0,29±0,09(BA) 0,27±0,02(BA) CM Cu 1,04±0,09(M) 1,00±0,00(M) 1,00±0,00(M) 1,00±0,00(M) 1,00±0,07(M) Fe 35,00±3,00(B) 33,00±3,53(B) 33,40±3,51(B) 37,60±4,50(B) 32,00±5,34(B) Mn 4,16±0,19(BA) 3,08±0,48(BA) 2,42±0,32(MBA) 2,10±0,26(MBA) 1,56±0,26(MBA) Zn 4,44±0,36(A) 4,06±0,44(A) 3,82±0,12(A) 3,86±0,18(A) 3,34±0,85(A) M.O. 3,48±0,35(B) 3,18±0,28(M) 2,96±0,48(M) 2,78±0,50(M) 2,76±0,48(BA) 1 Classificação realizada de acordo com CFSEMG (1999). Letras maiúsculas entre parênteses indicam: A = Alto; B = Bom; MB = Muito Bom; M = Médio; BA = Baixo e MBA = Muito baixo. 2 Atributo: P, B, Cu, Fe, Mn e Zn (mg dm -3 ); M.O. (dag kg -1 ). 3 Média ± Desvio Padrão da Média. Conforme Malavolta (2006), o B e o Zn são os micronutrientes que normalmente apresentam-se em maior deficiência nos solos brasileiros, tanto para culturas temporárias quanto perenes. Geralmente tanto o B total como o disponível aparecem em maior teor nas camadas superficiais onde há maior teor de matéria orgânica. Entretanto, esse comportamento não foi observado neste experimento (Figura 1), onde apesar do SPD apresentar os maiores teores de M.Orgânica constatou os menores teores de B superficialmente (Tabela 1). Para os atributos Cu e Fe observou-se que os modelos selecionados foram não significativos (p>0,10), portanto as médias aritméticas podem representar esses atributos para todas as profundidades avaliadas, nos dois sistemas de cultivo (Figura 1). As médias para o atributo Cu no SPD e CM foram de 1,09 e 1,01 mg dm -3, respectivamente, e pelo teste de médias

8 8 verificou-se que essas não diferem estatisticamente, portanto infere-se que os teores de cobre nos dois sistemas apresenta o mesmo comportamento. O mesmo comportamento foi verificado para os teores de Fe (Figura 1). Andrade (1973), citado por Malavolta (2006) relata que o cobre apresenta adsorção específica e fixação muito enérgica, ou seja, é um elemento que apresenta elevada estabilidade resultando em pouco movimento no solo, sendo que a maior parte fica retida junto à matéria orgânica. O ferro por sua vez, ao formar complexos solúveis com compostos orgânicos, que são liberados quando a matéria orgânica é decomposta, tem sua mobilidade e disponibilidade no perfil do solo aumentadas (FAGERIA et. al., 2002). Não houve diferença significativa no comportamento entre SPD e CM para os modelos de regressão ajustados aos atributos manganês (Mn) e zinco (Zn), uma vez que houve sobreposição dos intervalos de confiança dos parâmetros dos modelos (Figura 1). Dentro de cada sistema de cultivo houve diferença estatística (< 0,10) ocorrendo uma redução nos teores de Mn à medida em que se desce no perfil do solo. Tanto para o cultivo mínimo quanto para o plantio direto foram encontrados valores de Mn em níveis classificados como baixo a muito baixo (Tabela 1). Malavolta (1980) explica que o excesso de matéria orgânica e altos teores de P, Cu e Zn são condições que propiciam carência de Mn. Concordando com Malavolta (1980), ao observar-se níveis de P classificados de bom a muito bom, Cu e M.Orgânica médios e Zn alto segundo CFSEMG (1999), a deficiência de manganês nos solos analisados sob os dois sistemas de cultivo pode ser justificada. A maior ou menor movimentação do zinco no perfil do solo está intimamente relacionada com o teor de matéria orgânica nos horizontes superficiais observando-se pouca mobilidade no perfil do solo considerando-se a profundidade de 0-20 cm (DECHEN et al., 1991). Já, segundo Couto et al. (1992) a adsorção do zinco ao longo do perfil do solo está em função do teor de argila do mesmo. Assim sendo, tanto a M.Orgânica como o teor de argila podem ter influenciado no comportamento do atributo Zn. Os altos teores de zinco observados em todas as profundidades em ambos os sistemas de cultivo (Tabela 1), podem ser explicados pelas fertilizações subseqüentes com formulados menos concentrados contendo tal elemento em suas composições.

9 9 CONCLUSÕES Houveram diferenças significativas no comportamento dos atributos fósforo e boro entre sistema plantio direto e sistema cultivo mínimo, ao contrário do ocorrido para cobre; ferro; manganês, zinco e matéria orgânica, onde os comportamentos não diferiram significativamente para ambos os sistemas de cultivo. Observou-se no SPD, maior concentração superficial para manganês, ao contrário de fósforo que apresentou aumento em seus teores à medida que ocorre o aumento da profundidade. Os teores de B, Cu, Fe e Zn não apresentaram variação significativa em profundidade dentro deste sistema de cultivo. Quanto ao CM, as maiores concentrações superficiais encontradas foram para, B, Mn e Zn. Para as variáveis P, Cu e Fe não foram observadas variações significativas dentre as profundidades estudadas. Para a matéria orgânica, verificou-se que isoladamente dentro de cada um dos sistemas de cultivo houve redução significativa nos seus teores à medida que se aprofunda no perfil do solo. Os resultados indicam que planos de amostragem devem ser definidos considerando o sistema de manejo (SPD ou CM) adotado. AGRADECIMENTO À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), pelo auxílio financeiro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAYER, C. Dinâmica da matéria orgânica em sistemas de manejo do solo. Porto Alegre. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 240 p. Tese de Doutorado, BAYER, C.; MIELNICZUK, J. Estoque de nitrogênio total num solo submetido a diferentes métodos de preparo e sistemas de culturas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, V. 21, p. p , 1997.

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