Curso de capacitação introdutório de multiplicadores do Plano ABC Eng. Agr. Dr. Júlio Cesar Salton Embrapa Agropecuária Oeste Dourados,MS

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1 Curso de capacitação introdutório de multiplicadores do Plano ABC Eng. Agr. Dr. Júlio Cesar Salton Embrapa Agropecuária Oeste Dourados,MS Conceitos de Sistema Plantio Direto (SPD) Estratégias para implantação do Sistema Plantio Direto (SPD)

2 CONCEITOS INERENTES À CIÊNCIA CONSERVAÇÃO DO SOLO CONSERVACIONISMO Gestão da utilização dos elementos da biosfera, de modo a produzir benefícios à humanidade, mantendo suas potencialidades necessárias às gerações futuras. PRESERVAÇÃO Compreende o resguardo de elementos da biosfera que não admitem interferências de natureza antrópica MANUTENÇÃO Compreende a utilização de elementos da biosfera, mediante a correção de suas deficiências sem reduzir suas potencialidades primitivas RESTAURAÇÃO ou RECUPERAÇÃO Compreende a reabilitação de elementos da biosfera a exercerem suas funções primitivas, suprimindo, primordialmente, os fatores que concorrem para sua degradação

3 SOLO ENFOQUE ELEMENTAR Corpo da paisagem natural representado por uma matriz de sólidos que abriga líquidos, gases e organismos vivos. ENFOQUE FUNCIONAL Recurso natural renovável, patrimônio da coletividade, essencial à vida e à soberania do país, independente de sua utilização e posse. Na escala de tempo do ser humano, solo é tratado como recurso natural nãorenovável. ENFOQUE FUNCIONAL AGRÍCOLA Ambiente natural onde se desenvolvem as plantas, atuando como elemento de suporte e de disponibilização de água e nutrientes, e determinante da produtividade do sistema produtivo em função de limitações de sua fertilidade

4 CONSERVAÇÃO DO SOLO Ciência que estuda e apregoa ações de preservação, manutenção e restauração ou recuperação das propriedades biológicas, físicas e químicas do solo, estabelecendo critérios para sua utilização, em comprometer sua capacidade produtiva. AGRICULTURA CONSERVACIONISTA Agricultura praticada em conformidade aos preceitos da ciência conservação do solo. Agricultura conduzida sob proteção de um complexo de tecnologias de caráter sistêmico, objetivando preservar, manter e restaurar ou recuperar os recursos naturais, mediante o manejo integrado do solo, da água e da biodiversidade, devidamente compatibilizado com o uso de insumos externos.

5 AGRICULTURA CONSERVACIONISTA Respeito à capacidade de utilização do solo; Preservação de ecossistemas sensíveis; Redução/supressão de mobilizações de solo; Preservação de resíduos culturais na superfície do solo; Manutenção de cobertura permanente do solo; Aporte de material orgânico ao solo em quantidade, qualidade e frequência compatíveis com a demanda biológica do solo; Ampliação da biodiversidade; Diversificação de sistemas produtivos; Redução do intervalo de tempo entre colheita e semeadura; Adoção de práticas mecânicas para controle da erosão; Uso preciso de insumos; Controle de tráfego de máquinas e equipamentos; Manejo integrado de pragas... Mecanismo de transformação, reorganização e sustentação do agroecossistema. Competitividade ao agronegócio Atendimento às necessidades socioeconômicas Segurança e qualidade alimentar Respeito ao ambiente

6 SUSTENTABILIDADE Emergência de benefícios de natureza econômica, social e ambiental, tanto para a atual como para as futuras gerações, a partir do relacionamento entre o homem e os elementos da biosfera. Emergência de ambiência ou de bem estar a toda a biodiversidade do Planeta, a partir do relacionamento estabelecido entre o homem e os elementos da biosfera.

7 SEMEADURA DIRETA Ato de depositar no solo sementes ou partes de plantas na ausência de mobilizações intensas de solo, tradicionalmente promovidas por arações ou escarificações e gradagens. SISTEMA PLANTIO DIRETO Complexo de processos tecnológicos destinado à exploração de sistemas produtivos, envolvendo: mobilização de solo apenas na linha de semeadura cobertura permanente do solo diversificação de espécies, via rotação e/ou consorciação de culturas e minimização ou supressão do intervalo de tempo entre colheita e semeadura. PLANTIO DIRETO E PLANTIO DIRETO NA PALHA Termos genéricas, que tratam, indistintamente, semeadura direta e sistema plantio direto

8 MANEJO DE SISTEMAS PRODUTIVOS Gestão, gerência, administração de tecnologias pertinentes à exploração de sistemas agrícolas produtivos. Tecnologias de produto Tecnologias de processo Tecnologias de serviço

9 AGRICULTURA CONSERVACIONISTA & SISTEMA PLANTIO DIRETO MANEJO CONSERVACIONISTA DE SISTEMAS AGRÍCOLAS PRODUTIVOS COMO FATOR DE DESENVOLVIMENTO DA AGRICULTURA Fundamentado na QUANTIDADE, na QUALIDADE e na FREQUÊNCIA de aporte de FITOMASSA ao solo, proporcionado pelo sistema agrícola produtivo.

10 Plantio Direto na Palha Plantio na Palha O que é Sistema Plantio Direto? Plantio direto com qualidade Semeadura direta

11 O que é Sistema Plantio Direto? É o uso conjunto de muitas tecnologías, tem como fundamentos: A) não revolvimento do solo B) cobertura permanente do solo, com palha ou plantas vivas C) rotação de culturas

12 Ausência de revolvimento do solo (sem preparo do solo) degradação de agregados pulverização do solo menor resistência à impactos compactação menor taxa de infiltração do solo menor macro-porosidade maior perda de solo por erosão etc....

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14 Sistema Plantio Direto Perdas de solo por erosão, 7 vezes menor que no PC; Perdas de Ca, Mg, P, K e MOS 5 a 7 vezes inferior; Maior disponibilidade de água no solo; T o do solo, no mínimo 5ºC inferior à do PC; Produtividade da soja, após o 3º ano, em média 17% superior à do PC (uma safra a mais a cada 6); Produtividade média de soja superior a 60 sc/ha em anos normais e de 45 sc/ha em anos com veranicos; Custo de produção inferior ou semelhante ao do PC; Menor consumo de combustível; Redução de 45% no uso de máq. e equipam.; Maior reciclagem de nutrientes e eficiência dos adubos; Aumento no teor de MOS e na fertilidade do solo; Maior diversidade biológica (insetos, minhocas, etc); Menor incidência e severidade de pragas e doenças. Fonte: Embrapa Agropecuária Oeste

15 Mato Grosso do Sul área cultivada com soja estimativa de área sob PD Área (ha) /93 93/94 94/95 95/96 96/97 77/78 78/79 79/80 80/81 81/82 82/83 83/84 84/85 85/86 86/87 87/88 88/89 89/90 90/91 91/92 Safra 97/98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/05 05/06 06/07 07/08 Nestes 30 anos pode-se estimar que a adoção do SPD produziu + 6 milhões de t de soja, ou o equivalente a R$ 4,2 bilhões,... - Economia de R$ 700 milhões no custeio das lavouras de soja (PD x PC) Deixou de perder: 90 milhões de t de solo ou o equivalente a ha de terras 1,3 milhões de m 3 de água 620 mil t de calcário 140 mil t de super fosfato triplo 225 mil t de KCl

16 Impacto da gota de chuva sobre a superfície do solo crosta superficial

17 no solo descoberto há formação de crosta superficial que limita a infiltração da água no solo... Se a infiltração é reduzida...!

18 Impacto no ciclo hidrológico Taxa de infiltração da água no solo Permeabilidade do solo Volume armazenado de água no solo Volume de enxurradas Assoreamento de corpos d'água Etc...

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20 Efeito do preparo do solo na perda de matéria orgânica do solo 350 mg CO2 m -2 hora PC PD * * * * * * * Tempo (Dias após 28/09) Fonte: Franchini,J. 2009

21 Cobertura do solo

22 1) proteção da superfície do solo controle da erosão 2)... 3)...

23 O efeito da palhada é apenas de proteção da superfície do solo?

24 Física Química Qualidade do solo Biologia

25 Pousio Milheto Ruziziensis Decumbens Tanzânia Xaraés

26 f m a m j j a s o n d j f m a m forrageiras soja Acompanhamento da decomposição da palhada e monitoramento da umidade e temperatura do solo

27 Umidade gravimétrica do solo ao longo do ciclo da soja Safra 2010/11 Dourados,MS UG (%) UG (%) 35,0 30, cm ,0 20,0 15,0 10,0 35,0 6/12/ ,0 25,0 20,0 15,0 10,0 3/1/2011 6/12/ /12/ /12/ cm 3/1/ /1/2011 3/1/ /1/ /1/2011 dias 17/1/ /1/2011 dias 31/1/2011 dias 14/2/ /2/ /2/ /2/ /2/ /3/ /2/ /3/2011 pousio milheto ruziziensis aruana decumbens tanzânia xaraés pousio milheto ruziziensis aruana decumbens tanzânia xaraés 14/3/2011 pousio milheto ruziziensis aruana decumbens tanzânia xaraés Brevileri et al, 2011

28 Temperatura ( C) UG (%) Temperatura do solo a 5 cm de profundidade 35,0 30,0 38,0 36,0 25,0 34,0 32,0 20,0 30,0 15,0 28,0 26,0 10,0 24,0 22,0 20,0 6/12/2010 6/12/ /12/ /12/2010 3/1/2011 3/1/ /1/ /1/ /1/2011 dias 31/1/2011 dias 14/2/ /2/ /2/ /2/ /3/ /3/2011 pousio milheto ruziziensis aruana pousio decumbens milheto tanzânia ruziziensis aruana xaraés decumbens tanzânia xaraés Brevileri et al, 2011

29 Produtividade da soja (kg/ha) Produtividade da soja (kg/ha) kg/ha Palha Produtividade kg/ha Pousio Tanzânia Milheto Decumbens Xaraés Ruziziensis y = 1509,3x 0,079 R² = 0, Palha na semeadura da soja (kg/ha) Brevileri et al, 2011

30 Massa seca (kg ha -1 ) Decumbens Mombaça Xaraés Massai Tanzânia , Tempo (dias) Marcha de decomposição da massa vegetal de forrageiras cultivadas na entressafra, durante o ciclo de desenvolvimento da cultura da soja em São Gabriel do Oeste, na safra 2008/09.

31 Quantidades de nutrientes liberados com a decomposição da palha de diferentes espécies durante o ciclo da soja, safra 2008/09, Dourados. Espécie N P K Ca Mg kg/ha Xaraés 46,6 4,7 33,9 24,2 13,6 B. ruziziensis 62,8 5,7 22,8 36,5 11,9 B. decumbens 54,4 5,2 28,1 29,9 12,6 Milheto 47,1 4,4 19,2 22,6 10,7 Mombaça 82,7 7,1 45,9 54,7 23,8 Tanzânia 67,7 5,5 47,6 43,5 20,0 Massai 51,8 4,3 16,6 40,5 11,2 Sorgo 36,0 3,6 14,7 19,9 10,3

32 Produtividade de fibra do algodoeiro, cultivar BRS Buriti, cultivado em Plantio Direto sobre restos culturais de diferentes espécies, em Santa Helena de Goiás, GO no ano agrícola 2007/08. Fonte: adaptado Ferreira et al., 2010

33 Atributos físicos Matéria Orgânica do Solo Atributos biológicos Atributos químicos

34 O acúmulo de Matéria Orgânica no solo, por meio de culturas com elevada produção de massa vegetal da parte aérea e de raízes é a forma de conferir QUALIDADE ao solo, visando manter ou ampliar a capacidade produtiva e a sustentabilidade da agricultura

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36 DMP (mm) Milho solteiro Milho + Marandu Milho + Xaraés Milho + Piatã Milho + Ruziziensis Milho + Tanzânia Milho + Mombaça Milho + Decumbens Tamanho médio dos agregados (DMP) obtidos por peneiramento em água para camada de 0 a 10 cm do solo, sob cultivo de espécies forrageiras de entressafra e após a colheita da soja, safra 2009/10, cultivado em sequência. Campo Grande, MS.

37 Distribuição do sistema radicular da cultura da soja sob sistemas de manejo, safra 2009/10. Dourados,MS PC SPD ILP Soares, 2011

38 Qualidade do solo >> propriedade emergente >> 25 dias sem chuva PC kg/ha ILP kg/ha Maturação da soja, cv BRS 133, semeada em 19/11/2001. Imagem do dia 19/3/2002 com estiagem desde 22/2/2002 com elevada temperatura e baixa UR, Dourados,MS

39 02/02/2008 Embrapa Soja Soja após milho safrinha 50 scs/ha Soja após milho + Brachiaria ruzizienses 56 scs/ha

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41 maior resistência à erosão maior taxa de infiltração da água maior retenção de água no solo aumento na capacidade de retenção de cátions aumento no estoque de nutrientes adequada disponibilidade de nutrientes maior ciclagem de elementos químicos maior adsorção e complexação de compostos maior seqüestro de carbono atmosférico maior atividade e diversidade biológica do solo aumento na resistência a perturbações... Guia Rural Abril

42 Propriedade emergente decorrente do acúmulo de C no solo e organização da estrutura do solo Suprimento de nutrientes às culturas (..., micros (N, SO 4, Aumento da disponibilidade de P mineralização adsorção em sítios reativos de ( óxidos ) minerais Aumento da CTC do solo Matéria Orgânica Redução da toxidez de Al complexação de metais Aumento da disponibilidade de nutrientes Indicador e elemento chave em todos os processos >>>> >>>>> Matéria Orgânica do Solo

43 CTC (cmlc/dm 3 ) y = 0,1288x + 9,9266 R 2 = 0,0838 y = 0,2651x - 0,6517 R 2 = 0, Carbono orgânico, g/kg Latossolo Vermelho distroférrico, com 560g kg -1 de argila, em Maracaju,MS CTCpot CTCefet Latossolo bruno (629g kg -1 de argila), em SPD e SPC, num experimento instalado em 1978, na área experimental da FAPA-Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária, em Guarapuava, PR. CIOTTA et al., 2003 Latossolo Vermelho distroférrico, com 675g kg -1 de argila, em Chapecó, SC BAYER et al., 2003

44 Aporte de resíduos Entrada Entrada Saída Saída Taxa de decomposição e perdas

45 Decomposição CO 2 Temperatura Umidade Aeração Manejo do solo Tipo do solo Proteção da MOS K 2 Palha Restos de culturas Exsudatos Raízes Insetos Dejetos de animais Microrganismos A Temperatura Umidade Qualidade do material Tipo do solo Manejo do solo K 1 MOS Manejo do solo Tipo do solo Erosão Lixiviação

46 Taxa de decomposição e perdas por erosão Aporte de carbono (palha, raízes, exudatos, dejetos,...)

47 Fotossíntese C Energia CO 2 N 2 O CH 4 Produtos C C Subsistema Animal C Subsistema Vegetal C MOS + C agregados C Sub-subsistema mineral Sub-subsistema biota Subsistema Solo Erosão, lixiviação C Modelo conceitual do sistema de produção agropecuário (ilpf) e a dinâmica do carbono (Salton,2005)

48 Perda de qualidade e capacidade produtiva Energia dissipada perdida por erosão e degradação do solo Reduzido aporte de C Produção insuficiente de plantas, (grãos, fibras,...) palha, raízes Perda de MOS (carbono) do solo e desagregação do solo Auto-organização Nível atual Novo nível

49 Manifestação de novas propriedades do propriedades solo emergentes Novo nível Aporte de C Plantas, Produtos (grãos, fibras,...) Palha, Raízes Nível atual Acúmulo de MOS (carbono) no solo e maior agregação do solo Auto-organização

50 Estoque de C no solo após 13 anos (Mg ha -1 ) Quanto é necessário adicionar de C ao solo? SPD SC Que sistemas de culturas são adequados? Adição anual de C (Mg ha -1 ano -1 )

51 Como aportar a quantidade necessária de palhada (carbono) ao solo?!

52 MOS (%) 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 L-PC ILP L-PD PP 0, Evolução do teor de Matéria Orgânica do Solo (%) em sistemas de produção. Embrapa Agropecuária Oeste, Dourados,MS

53 COT (g kg -1 ) São Gabriel do Oeste ns 35 0 Profundidade Profundidade (cm) (cm) Profundidade Profundidade (cm) (cm) São Gabriel do Oeste Dourados Milho Milho + Ruziziensis Milho + Xaraés Milho Milho + Tanzânia Milho + Ruziziensis Milho + Xaraés Milho + Tanzânia COT (g kg -1 ) ns Dourados ns ns COT (g kg -1 ) ns ns ns ns ns ns ns ns Milho Milho + Ruziziensis Milho + Xaraés Milho Milho + Tanzânia Milho + Ruziziensis Milho + Xaraés Milho + Tanzânia Alteração no teor de Carbono do solo, após o cultivo de forrageiras perenes no período da entressafra em consórcio com milho, safra 2007/08. 20

54 Matéria Orgânica do Solo Matéria orgânica particulada - MOP > 53mm Matéria orgânica associada aos minerais- MOM < 53mm Fração lábil, alteração rápida, afetada pelo manejo do solo Fração não-lábil, alteração muito lenta, afetada pelo manejo do solo em longo prazo

55 C-MOP (g kg -1 ) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 0 5 Profundidade (cm) Decumbens Marandú Mombaça Pousio Ruziziensis Tanzânia Xaraés 20 Alteração no teor de Carbono na matéria orgânica particulada do solo, após o cultivo de forrageiras perenes no período da entressafra, em São Gabriel do Oeste, safra 2006/07. COT (g kg -1 )

56 C-MOP (g kg -1 ) b b ab a 5 Profundidade (cm) bb ns a a São Gabriel do Oeste Milho Milho + Ruziziensis Milho + Xaraés Milho + Tanzânia 20 C-MOP (g kg -1 ) Alteração 0 no teor 1de Carbono 2 na matéria 3 orgânica 4 particulada 5 do solo, após o 0 cultivo de forrageiras perenes no período da entressafra em consórcio com milho, em São Gabriel do Oeste, safra 2007/08. ns

57 Milho safrinha + B. ruziziensis Ponta Porã Milho safrinha + Xaraés Ponta Porã

58 Soja sobre palhada de milho safrinha solteiro e em consorcio com B. ruziziensis

59 Ponta Porã,MS 35% de argila 650 m Unidade implantada em 2009

60 Pastagem de B. brizantha cv Xaraés em SILPF Ponta Porã, 19/outubro/2011

61 Ponta Porã, 19/outubro/2011 Soja semeada em Plantio Direto sobre pastagem de B. ruziziensis dessecada

62 Soja sobre palhada de milho + B. ruziziensis (out/2011 Ponta Porã,MS)

63 Soja sobre palhada de B. brizantha cv. Xaraés

64 CO 2 (mg C m -2 h -1 ) N 2 O (mg N m -2 h -1 ) CH 4 (mg C m -2 h -1 ) Emissões de GEE durante o ano agrícola 2009/ emissões de N 2 O PC SPD ILP emissões de CH Dias após semeadura soja emissões de CO

65 Estoque C no solo = (Entrada C) (Saída C) 15 anos de experimento Embrapa Agropecuária Oeste Camada do solo 0 a 30 cm 0 a 100 cm Estoque de C Taxa de acúmulo de C Custo equivalente C Taxa de sequestro de C t/ha t/ha/ano SC 52,1-0,074 - SPD 55,3 0,21 0,126 0,11 ILP 62,2 0,67 0,033 0,66 SC 102,1-0,074 - SPD 104,1 0,13 0,126 0,03 ILP 115,8 0,92 0,033 0,91 Zanatta & Salton (2010)

66 Rotação de culturas

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68 Três Lagoas,MS LE 9% de argila, 300 m

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70 Dourados,MS

71 Período anterior aos anos 70 Experimento implantado em 1995/96 na Embrapa Agropecuária Oeste - Dourados,MS Experimento após 1996 Área (LVd argiloso) com lavouras em PC por mais de 20 anos transformada em quatro sistemas de manejo: 1) Monocultura de soja em PC 2) SPD 3) Rotação soja/pastagem / soja 4) Pastagem permanente

72 kg/ha PC SPD ILP 2 2 L-PD y = -27,228x x - 1E+08 R = 0, S2P2 y = -16,296x x - 7E+07 R = 0,85 L-PC y = -4,3862x x - 2E+07 R = 0, Rendimento médio de grãos de soja

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74 aumentar a eficiência de utilização dos recursos naturais usufruir do sinergismo das atividades Uso e preservação do ambiente

75 Rodovia BR 163, km 253 Dourados,MS Equipe Dr Fábio Mercante Drª Josiléia Zanatta Drª Michely Tomazi Dr Germani Concenço Dr Guilherme Asmus Drª Marciana Retore Dr Wiliam Marra Silva