ADUBAÇÃO VERDE E MANEJO SUSTENTÁVEL DA BIOMASSA

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1 UNIVESIDADE DO ESTADO DA BAHIA UNEB DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS SOCIAIS I Encontro de Agroecologia do Vale do São Francisco ( Diretório Acadêmico do DTCS/UNEB a ) ADUBAÇÃO VERDE E MANEJO SUSTENTÁVEL DA BIOMASSA PAULO AUGUSTO DA COSTA PINTO 1 Juazeiro Bahia Outubro de Eng o. Agr o., D.Sc. em Solos e Nutrição de Plantas, Prof. Titular UNEB/DTCS, Cx.Postal171, pacostapinto@gmail.com; fone/fax; ; ; Juazeiro BA.

2 Tendências mundiais e suas implicações para o desenvolvimento do espaço rural e do agronegócio A demanda mundial de alimentos crescerá significativamente na próxima década, em especial nos países em desenvolvimento (China, Brasil e Índia, entre outros).

3 A tendência é de melhoramento da renda e do padrão de consumo, com aumento da demanda e desenvolvimento de novos mercados de consumo de massa, principalmente com referência a alimentos.

4 São previstas mudanças nos hábitos e preferências alimentares dos consumidores, tanto no Brasil como internacionalmente, decorrentes de fatores como: envelhecimento da população, a busca por uma vida melhor e mais saudável, o aumento da participação das mulheres na força de trabalhos. a redução do tamanho das famílias, a homogeneização dos padrões de consumo decorrentes da globalização e da difusão de produtos regionais.

5 Os países desenvolvidos atingiram um nível de saturação de consumo de alimentos e buscam novos produtos, como alimentos funcionais, produtos diferenciados, NATURAIS E ORGÂNICOS, frutas e hortaliças, carne branca e magra, Há maior disposição em pagar um preço mais elevado pela diferenciação do produto e pela qualidade associada a um processo produtivo sustentável, RASTREABILIDADE, segurança e certificação dos alimentos exigências ambientais, prevenção ao bioterrorismo

6 A globalização da produção e do fluxo de capitais altera a natureza da concorrência, eliminando setores do agronegócio com menor vantagem competitiva. A tendência de longo prazo de queda dos preços internacionais de commodities deverá continuar. Novas cultivares permitirão a progressiva diminuição no uso de agrotóxicos, que serão parcialmente substituídos por cultivares resistentes a pragas. (IV PLANO DIRETOR DA EMBRAPA, 2004 A 2007)

7 ADUBAÇÃO VERDE E O MANEJO SUSTENTÁVEL DA BIOMASSA

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9 SUMÁRIO. A adubação verde e as bactérias do solo. Adubação verde: princípios e ações. Adubos verdes e o manejo sustentável da biomassa 4. Métodos de adubação verde 5. Neutralização da acidez do perfil do solo por resíduos vegetais 6. Coquetel de adubos verdes 7. Estudo de caso: adubação verde intercalar como fonte de nutrientes para a cultura do milho orgânico

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11 Nódulos radiculares em leguminosas

12 1. A ADUBAÇÃO VERDE E AS BACTÉRIAS DO SOLO A fixação biológica do N atmosférico é um processo enzimático realizado pela nitrogenase. Somente algumas bactérias, cianobactérias e um gênero de actinomicetos possuem nitrogenase.

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15 Nódulos radiculares Nódulos caulinares

16 Nódulos radiculares de Actinomcetos em Alder (Alnus): Similares nódulos podem fixar mais N atmosférico do que nódulos de Rhizobium em leguminosas.

17 Alguns desses microrganismos formam associações com plantas e animais (principalmente térmitas e ruminantes). A associação com rizobios é a mais conhecida. O interior dos nódulos é um nicho protegido onde o rizóbio sofre modificações morfo-fisiológicas, transformando-se em bacterioides. Somente nesta forma o rizóbio sintetiza a nitrogenase. Os bacterioides promovem o rompimento da da ligação tripla covalente da molécula de N gasoso, produzindo NH 3. Esta reação consome uma grande quantidade de energia sob forma de ATP que é fornecida pela planta hospedeira ao rizóbio na forma de fotossintatos.

18 Os fotossintatos também são utilizados como esqueleto de C para a assimilação da amônia em compostos nitrogenados (aminoácidos, amidas, ou ureídeos). O rizobio em seu nódulo utiliza energia solar. No manejo orgânico a FBN é a fonte primordial de N capaz de garantir a produtividade das culturas e a sustentabilidade dos sistemas de produção.

19 ADUBAÇÃO VERDE: PRINCÍPIOS PIOS E AÇÕA ÇÕES A ação de uma adubação verde é menos efêmera que a de uma adubação química, porém requer repetição periódica, a fim de manter alto patamar de fertilidade de um solo.

20 Espera-se que um adubo verde seja capaz de: Produzir grande quantidade de biomassa em pouco tempo Cobrir o solo com rapidez e eficiência Alto poder de competição e inibição do crescimento de ervas invasoras Muitas folhas e poucos talos lenhosos Capacidade de solubilizar nutrientes Enraizamento profundo Fixar N

21 Robusticidade e praticabilidade fitossanitária Alta afinidade com micorrizas Alta resistência a doenças Demandar pouca mão de obra e ser de fácil cultivo Sementes disponíveis, baratas e de fácil produção Não ser planta hospedeira das mesmas doenças das culturas agrícolas locais População de fácil controle Qualidades forrageiras e outras (pasto apícola, comestível, extrativo, fibras,...)

22 AÇÕES DE ADUBOS VERDES aptação de energia solar -- útil ao sistema solo-planta-animal. Principais ações dos adubos verdes: Proteção ao solo do impacto das chuvas Proteção ao solo do excesso de raios solares Rompimento de camadas adensadas, compactadas Amento do teor de Matéria Orgânica do solo > capacidade de infiltração de água do solo > capacidade de retenção de água do solo

23 Arrasto de bases a camadas mais profundas do solo Diminuição da toxicidade de Al e Mn esgate e reciclagem de nutrientes de fácil lixiviação (N, S, K, micros) Extração e mobilização de nutrientes das camadas mais profundas do solo e do subsolo (Ca, Mg, K, P, micros) Extração de P fixado, tornando-o disponível na forma orgânica Fixação de N atmosférico simbioticamente e sustentando a fixação assimbiótica de N por bactérias e algas (vida livre) Inibição da germinação e do crescimento de ervas invasoras (alelopatia e competição por luz,...) Ex: capim papua ou marmelada (Brachiária plantaginea) inibido por aveia preta; tiririca inibida por mucuna preta; Apresentação de diversas utilidades para a propriedade agrícola

24 Efeitos sobre as condições químicas, físicas e biológicas do solo Adubos verdes aportam: Substâncias orgânicas (exsudatos de raízes, biomassa radicular e foliar, celulose, lignina, ácidos orgânicos, aminoácidos, fitormônios,...)

25 Disponibilização de micros indisponibilizados por NPK e alagem excessivos. Química do solo + C e > CTC CTC do solo dependente de ph (1 g de húmus = 700 m 2 de uperfície de exposição ativa) + P disponível Complexação orgânica de Al e Mn Melhoria do desenvolvimento dos cultivos + N para o sistema

26 Física do Solo s adubos verdes podem influenciar: Estruturação e agregação CRA (H 2 O) Densidade do solo Aeração Capacidade de infiltração da água

27 Efeitos Biológicos O plantio de adubos verdes pode produzir mais biomassa que o pousio A qualidade da fitomassa influi sobre todos os processos biológicos do solo + P e + fixação biológica do N < oscilação térmica, beneficiando e estabilizando a população de organismos do solo Associações mutualistas e associativas de fungos benéficos com as raízes dos adubos verdes... micorrizas,.. Minhoca agrega o solo com seus coprólitos. > Macroporosidade

28 Minhoca agrega o solo com seus coprólitos. > Macroporosidade > controle preventivo de doenças radiculares e pragas do solo > controle de nematóides (se a espécie cultivada for antagônica ao infestante) O plantio de uma só espécie de adubo verde repetidamente pode especializar a população e trazer problemas Fazer ampla rotação A prática de uso de COQUTÉIS com 5, 10 ou 15 espécies diferentes permite um ciclo de rotação mais curto O manejo da biomassa de ervas invasoras em rotação com adubos verdes permite estreitar a rotação de

29 3. ADUBOS VERDES E O MANEJO SUSTENTÁVEL DA BIOMASSA A Adubação verde é uma prática agrícola milenar, cujo efeito foi reconhecido nos escritos de Teofrasto, Xenofonte, Catão ( a.c.) Columela e Virgílio (Malavolta, 1976). O objetivo da adubação verde é melhorar a capacidade produtiva do solo, mediante a adição de material vegetal não decomposto de plantas cultivadas especialmente para este fim. Essas plantas podem ou não ser produzidas no próprio local e são utilizadas antes de completarem o ciclo vegetativo. Modernamente no Brasil, o termo adubo verde tem sido utilizado como sendo a planta que bem se encaixa no sistema de culturas vigente, contribuindo para sua proteção e fertilidade. Dessa forma, engloba também culturas de cobertura (Khatouniam, 2002).

30 Escolha da Espécie Escolhe-se a espécie objetivando-se obter o maior o maior benefício possível. Em geral busca-se: 1) A máxima produção de biomassa, quanto mais lignificada, melhor; 2) A máxima fixação de N; 3) O controle de pragas, doenças e invasoras. Para soja orgânica, busca-se controle de ervas e produção de biomassa. Para milho, o mais importante é a fixação de N. No caso de olericultura infestada com nematóides de galhas, importa o controle desses vermes.

31 Formas de manejo: clima temperado X clima tropical Na maior parte dos casos no Brasil é melhor deixar o adubo verde completar o ciclo e deixa-lo como cobertura sobre o solo, protegendo o solo por mais tempo e alimentando a mesofauna. Fixação ótima de N A máxima fixação ocorre ao redor do florescimento. Até o florescimento são fixados 50 a 70 % do N.

32 Teor de Húmus Quando se deseja aumentar o teor de húmus no solo, é melhor aumentar a massa de raízes no solo, a quantidade de material orgânico sobre o solo e não arar.

33 Rotaçã ção o de Culturas A leguminosa ao produzir transloca a maior parte dos seus nutrientes para as sementes. Estima-se que nas leguminosas de grãos a fração de N encapsulada seja ao redor de 70%. Logo, é maior a quantidade de N disponibilizada logo após o corte no florescimento das leguminosas, do que quando o ciclo é completado.

34 Características das Espécies Como simular a natureza? Cultivar espécies com hábitos de crescimento e necessidades contrastantes, de nichos complementares. Adubos verdes agressivos usados no Brasil: De inverno: Nabo forrageiro. De verão: Mucunas de cipó (preta, cinza, branca, ajada). Crotalária júncea. Ao se encaixar o coquetel no sistema de rotação, observar: Tempo disponível para os adubos verdes Equipamentos disponíveis para o manejo da massa Pragas e doenças dos cultivos principais Não utilizar plantas que multiplicam nematóides de galhas e doenças de difícil controle Cuidado com Labelabe, feijão-de-corda, tremoços e girassol

35 Balanços entre Leguminosas e Gramíneas Restos de leguminosas são mais ricos em nutrientes minerais que os de gramíneas. Mas se decompõem mais rápido, liberam mais N, mas contribuem menos para a recuperação biológica do solo.

36 Importância da Biomassa Nos ecossistemas naturais, é através da biomassa que os nutrientes são ciclados, é dela que se alimentam as complexas teias de vida que controlam as populações de cada espécie, impedindo sua transformação em praga. Essa biomassa constitui um complexo de materiais de origem biológica, com variada composição química, estrutura física, cor, resistência mecânica e reação ao ataque de microrganismos.

37 Manejo das Populações de Pragas Cobertura vegetal diversificada alimenta um complexo diversificado de organismos, dentre eles os antagônicos às pragas. Matas ciliares, cercas vivas e faixas de vegetação espontânea funcionam nos agroecossistemas como reservas naturais de organismos para o controle biológico. As medidas de manejo da fertilidade de agroecossistemas devem otimizar a produção de biomassa e/ou a desaceleração de sua decomposição.

38 Manejo de Biomassa O ideal é produzir cada forma de biomassa no local onde será utilizada. Gramíneas perenes do Ciclo C4, nas condições de verões tropicais, são mais eficientes que plantas do Ciclo C3. Evitar exposição e revolvimento do solo os quais declinam a sua fertilidade.

39 4. MÉTODOS DE ADUBAÇÃO VERDE Guerreiro (2002) 1. ADUBAÇÃO VERDE EM ROTAÇÃO O adubo verde é plantado durante uma estação inteira, cobrindo o solo por um período de 4 a 6 meses.

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41 1.1. Adubação verde exclusiva de primavera/verão É a modalidade mais antiga. Consiste no plantio de adubos verdes entre outubro e janeiro, apresentando crescimento durante o verão (Mucunas, feijão-de-porco, guandu, crotalárias, labe-labe e caupi). Vantagens Grande incorporação de N ao sistema Elevada produção de massa verde Desvantagem Ocupação do solo durante o período de cultivo econômico.

42 1.2. Adubação verde exclusiva de outono/inverno Principais espécies: aveia preta, azevém, nabo forrageiro, ervilhaca, chícharro, sarradela, gorga.

43 2. Adubação verde em consórcio Há competição por água e por nutrientes, mas a cultura principal se beneficia com a presença do adubo verde (+N e invasoras e > proteção do solo) 2.1 Adubação verde consorciada com culturas anuais Milho + labe-labe,...

44 Adubação verde intercalada a culturas perenes O adubo verde não deve ser muito agressivo. Vantagens Controle de erosão < perdas por lixiviação < incidência de ervas daninhas < variação térmica do solo Desvantagens Acréscimo do efeito das geadas Abrigo para pragas e moléstias

45 Bananeiras em consórcio com feijão-de-porco, soja perene, siratro, guandu, mucunas, calopogônio; Videira com ervilhaca, ervilha forrageira, chícharro, indigófora, amendoim rasteiro; Café com mucuna anã e cinza, crotalárias e leucena; Goiabeiras, Abacateiros e Caquizeiros com indigófora e mucunas.

46 2.3 Adubação verde em faixas As faixas devem ser translocadas anualmente. Milho ou feijão intercalados com faixas de leucena Mandioca com faixas de crotalárias e guandu. Milho e arroz de sequiero com faixas de leucena e guandu; Trigo com faixas de tremoço. Algodão com faixa de soja.

47 3. Adubação verde em áreas de pousio temporário Em áreas degradadas ou em áreas não incorporadas ao processo produtivo. Guandu, leucena, indigófora são recuperadoras e alimentam animais.

48 4. Adubo verde em sucessão O adubo verde é plantado na meia estação, logo após a cultura comercial. Ex: Mucuna preta após a safra do Milho.

49 5. NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO PERFIL DO SOLO POR RESÍDUOS VEGETAIS Mattana, Calagem Neutralização de H e Al, desobstruindo e gerando novas cargas, a serem ocupadas por Ca e Mg. Revolvimento do solo e baixa incorporação de resíduos vegetais degradação da MOS, responsável por cerca de 80% da CTC nos solos brasileiros < potencial produtivo.

50 A capacidade de neutralização da acidez do solo por resíduos vegetais está associada aos seus CÁTIONS e ao CARBONO SOLÚVEL. Restos vegetais com idade fisiológica avançada < teores de cátions e de C solúvel.

51 Forma de Ação A redução da toxidez de Al após aplicação de resíduos vegetais é devida a: Hidrólise de Al devido ao aumento do ph Complexação do Al por ácidos orgânicos

52 Características dos Ácidos Orgânicos 1. Constante de estabilidade (pk) dos complexos Al-L (L= Ligantes orgânicos) 2. Moléculas de ácidos orgânicos formando anéis com 5 ou 6 átomos, incluindo o Al, apresentam > estabilidade.

53 6. COQUETEL DE ADUBOS VERDES rincípio isturar espécies de plantas de várias famílias, com hábitos iferentes, ocupando diferentes estratos, com diferentes rquiteturas radiculares e da parte aérea, proporcionando aior diversidade ao sistema. unções + MO para o solo onte de renda (frutos e sementes) limento mais pleno para a biodiversidade do solo

54 Preparo das Sementes Com semeadora Homogeneizar no tambor evitando segregação das sementes. Inoculação das sementes de leguminosas com Rhizobium Aplicação de pó rocha (5kg) (Basalto, MB4 ou fosfato de rocha) para cada 100 kg de sementes. Semeadura A Lanço 110 kg/ha seguida de incorporação leve com gradagem ou com rastelo.

55 Incorporação da massa verde Pequenas áreas: roçagem manual com foice cobertura morta. Grandes áreas: com roçadeira ou ensiladora. A incorporação é feita na época do florescimento.

56 Avaliação Em lavoura conduzida em Latossolo arenoso de Botucatu, SP, o coquetel teve o seguinte desempenho: Sucessão de desenvolvimento: 1 o o girassol e o milho, depois as leguminosas (labe-labe, mucuna, feijão-de-porco e catador) e por último as crotalárias; Análise de solo revelou: ph de 5,2 para 7,5 P, de 0,7 para 2,0 mg dm -3 Mg, de 12 para 24 mmol c dm -3 ; Colheita de frutos (parcelas de 900 m 2 ): 300 cx/ha de milho verde; 250 kg/ha de semente de girassol; 90 kg/ha de trigo sarraceno (2 colheitas); 50 a 70 t/ha de massa verde (20 t/ha são considerados bons) Colheita de sementes: kg/ha de grãos de Milho; 450 kg/ha de crotalária; 950 kg/ha de feijão de porco.

57 ADUBAÇÃO VERDE E O CONTROLE DE NEMATÓIDES Princípios no controle: 1. Morte por falta de alimento. 2. A decomposição da massa verde libera ácidos graxos voláteis (acético, propiônico e butírico). 3. Liberação da decomposição da massa verde de Substrato propício ao desenvolvimento de microrganismos que são inimigos naturais. (espécies de fungos Formam estruturas capazes de capturar nematóides. 4. Adubos verdes estimulam o desenvolvimento radicular proporcionando à planta maior tolerância ao ataque de nematóides

58 7. ESTUDO DE CASO dubação verde intercalar como fonte de nutrientes para a cultura o milho orgânico Alvarenga, Ensaio instalado no campo experimental da Embrapa Milho e Sorgo Sete Lagoas, MG Latossolo Vermelho típico, distrófico, muito argiloso Área experimental era cultivada com milho (Zea mays) em monocultivo e fertilizada quimicamente até o ano agrícola de 1994/1995.

59 Em outubro de 1995, a área foi preparada com grade aradora e instalado o ensaio, com cinco leguminosas, mucuna-preta (Mucuna aterrima), guandu (Cajanus cajan), feijão-de-porco (Canavalia ensiformes), feijãobravo do Ceará (Canavalia brasiliensis), labe-labe (Dolichos lablab), e um tratamento testemunha, com pousio. Dois níveis de controle de plantas daninhas foram avaliados, com e sem capina.

60 Essa primeira fase foi de conversão à agricultura orgânica, com duração de dois anos agrícolas. Foi instalado, em dezembro de 1997, a segunda fase do ensaio, que consistiu no cultivo do milho orgânico, consorciado com adubação verde intercalar como fonte de nutrientes para o milho, com ou sem o controle de plantas daninhas, utilizando-se o mesmo delineamento experimental e disposição dos tratamentos.

61 Aproximadamente 40 dias após o plantio do milho, foram semeadas as espécies de adubos verdes, inoculadas com rizóbio específico, nas entrelinhas. Após a maturidade fisiológica, as plantas de milho foram quebradas e permaneceram no campo até a época de florescimento dos adubos verdes. Nessa ocasião, as espigas foram colhidas e as leguminosas manejadas, ou seja, cortadas e deixadas em cobertura sobre o solo até a época do próximo plantio, quando a fitomassa seca foi triturada e o preparo de solo feito com arado de discos, o terreno sulcado e iniciado novo ciclo de cultivos. No ano 2000, o labe-labe, devido ao intenso ataque de vaquinha (Diabrotica speciosa), foi substituído pela crotalária (Crotalaria juncea).

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63 Tabela 1- Teor foliar de macronutrientes na cultura do milho consorciado com adubos verdes em comparação ao teor considerado adequado. Sete Lagoas, *Teores foliares considerados adequados para culturas produtivas de milho, compilados por vários autores, citados por BÜLL(1993).

64 Tabela 2- Resultados das análises químicas do solo na profundidade de 0 a 20 cm, no início do ensaio (1995), no primeiro ano (1998) e no terceiro ano (2000) do consórcio milho+adubo verde. Sete Lagoas, MG, 2000.

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66 CONCLUSÃO O controle de plantas daninhas é indispensável à cultura do milho e que a adubação verde exclusiva como fonte de nutrientes para o milho orgânico não se mostra uma prática sustentável devendo ser associada a outras fontes orgânicas de nutrientes.

67 8. BIBLIOGRAFIA Agroecologia hoje. Coquetel de adubos verdes. Agroecologia hoje, Botucatu, n.14, p. 25, Alvarenga, R. C. Adubação verde intercalar como fonte de nutrientes para a cultura do milho orgânico. Guerreiro, C. P. V. Diferentes métodos de adubação verde. Agroecologia hoje, Botucatu, n.14, p , Khatounian, C. A. Sobre adubos verdes e o manejo sustentável da biomassa. Agroecologia hoje, Botucatu, n.14, p. 7-8, 2002.

68 Mattana, R. S. Neutralização da acidez do perfil do solo por resíduos vegetais. Agroecologia hoje, Botucatu, n.14, p , Osterroht, M. V. O que é uma adubação verde: princípios e ações. Agroecologia hoje, Botucatu, n.14, p. 9-11, Pinto, P. A. da C. Adubação verde. Roteiros de Aulas Práticas da disciplina Química e Fertilidade do Solo. Primavesi, A. Manejo ecológico do solo; agricultura nas regiões tropicais. São Paulo, Nobel, Rossi, C. E. Adubação verde no controle de nematóides. Agroecologia hoje, Botucatu, n.14, p. 26 e 27, 2002.

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