Como hacer mas eficiente la mejora en el uso del N

Transcrição

1 Zonas agrícolas en expansión: impactos y desafios impuestos por limitaciones a la productividad de cereales. PROGRAMA IBEROAMERICANO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA PARA EL DESARROLLO (Paysandú, Uruguay) de octubre de 2010 Como hacer mas eficiente la mejora en el uso del N Prof. Christian Bredemeier bredemeier@ufrgs.br Departamento de Plantas de Lavoura Faculdade de Agronomia Porto Alegre, RS, Brasil

2 Uso eficiente de fertilizantes Produto correto Dose correta Época de aplicação precisa Local correto Sistema de rotação e sucessão Condições meteorológicas Desenvolvimento das plantas Potencial de rendimento de grãos

3

4 Porto Alegre Trigo y cebada: rendimiento promedio kg/ha (RS) Investigación: hasta kg/ha Limitaciones: Precipitação elevada na estação de cultivo (Maio-Novembro) Solos com médio a baixo teor de matéria orgânica Baixa radiação solar Buenos Aires Enfermidades Manejo de N

5 1500 kg/ha 6000 kg/ha

6 Aplicación de N Momento de aplicação (Cuando?) Dose a ser aplicada (Cuánto?) Em que local aplicar (Donde?)

7 N na semeadura: Estimula a emissão e freqüência dos afilhos Regula a época de aparecimento dos afilhos Determina o grau de diferenciação de espiguetas (tamanho da espiga) N em cobertura permite a: Sobrevivência dos afilhos Determinação do número de espigas Formação do grãos FORMAÇÃO DE GRÃOS EMBORRACHAMENTO Emissão da 6ª folha ALONGAMENTO Emergência AFILHAMENTO Número de afilhos Número de espigas Flores/espiga Grãos/espiga Peso de grãos

8 Evolução do número de colmos m -2 de cinco cultivares de trigo, cultivadas na densidade de 300 plântulas m -2 Fonte: Wobeto (1995)

9 Manejo do nitrogênio em trigo - Indicadores - Teor de matéria orgânica do solo Cultura antecessora Expectativa de rendimento Dose total de N a ser aplicada

10 Teor de matéria orgânica Matéria orgânica NO 3 - NH 4 + Atividade microbiana Umidade do solo Temperatura Nutrientes ph do solo

11 Manejo do nitrogênio em trigo - Indicadores - Teor de matéria orgânica do solo Cultura antecessora Expectativa de rendimento Dose total de N a ser aplicada

12 Resteva de milho Resteva de soja

13 Manejo do nitrogênio em trigo - Indicadores - Teor de matéria orgânica do solo Cultura antecessora Expectativa de rendimento Dose total de N a ser aplicada

14 Expectativa de rendimento Grande variação entre anos Variabilidade espacial

15 Rendimento de grãos Mapa de isolinhas (Cevada) Tio Hugo (RS) Média: kg ha -1 Máximo: kg ha -1 Mínimo: kg ha -1

16 Distribuição espacial do rendimento de grãos - Trigo Passo Fundo (RS) kg ha -1 Média: 3888,6 kg ha -1 Máximo: 5140,5 kg ha -1 Mínimo: 1720,3 kg ha -1

17

18 Alta mobilidade do nitrato Grande variabilidade espacial Capacidade de assimilação da planta Demanda nutricional da planta Dose de N a ser aplicada em cobertura?

19 Desenvolvimento de metodologia para quantificar o N a ser aplicado na semeadura e cobertura, para condições particulares de cada lavoura/ano Prática Fácil utilização Baseada em avaliações in situ na lavoura Baseada em variáveis de planta e/ou solo

20 Variáveis de planta e solo Concentração de N na planta Quantidade de N absorvida Massa seca da parte aérea Número de afilhos Teor de N mineral no solo Tempo Custo Potencial produtivo Possível resposta ao N aplicado

21 Recomendação de adubação nitrogenada na semeadura Manejar a adubação na semeadura para atingir o estádio de seis folhas expandidas com elevado potencial de rendimento N mineral total (mg kg -1 de solo) Dose de N (kg ha -1 ) <10 > >20 20 Fonte: Mundstock et al. (2007)

22 Modelo de estimativa do potencial de rendimento pelo número de colmos na emissão da sexta folha 1,05 Rendimento potencial relativo 100% 1,00 0,95 75% 0,90 50% 0,85 medio alto muito alto baixo 0, Número de colmos / m 2

23 Recomendação de adubação nitrogenada em cobertura em trigo - Número de colmos -

24 Clorofilômetros disponíveis comercialmente CCM-200 ClorofiLOG Minolta SPAD

25 N-Sensor

26 Princípio de funcionamento O sensor mede e analisa a luz solar refletida pela comunidade Luz solar Luz refletida Luz refletida

27

28 Curva de reflectancia de una comunidad vegetal 1 R e f l e x i o n s g r a d Reflectancia Reducción debido al alto contenido de clorofila 160 kg/ha 120 kg/ha 90 kg/ha 50 kg/ha El aumento se debe a la elevada biomasa Wellenlänge nm Longitud de onda (nm)

29 Medición Análisis da información y la toma de decisiones Aplicación

30 Greenseeker 14/08/2009

31 Crop Circle

32 Curva típica de reflectância da vegetação 60 Vegetação verde Reflectância (%) nm 680 nm NDVI = ρnir ρr ρnir + ρr ρ=reflectância 15 0 Visível Infravermelho próximo (NIR) Comprimento de onda (nm) Infravermelho médio (SWIR) Adaptado de Gibson & Power (2000)

33 Estádio de 6 folhas expandidas Rendimento de grãos (kg/ha) FIGURA 1. Relação entre Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) no estádio de seis folhas completamente expandida e o rendimento de grãos de quatro cultivares de trigo cultivadas após milho e após soja.

34 Modelo para determinação do potencial produtivo de trigo e cevada pelo Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI). Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) 0,80 NDVI máximo NDVImédio 0,68 NDVIbaixo 0,45 0,13 0 NDVI = 0,13 + 0,00097MS - 3,52E-007MS 2 100% da dose Baixo Potencial 0,83 NDVImáximo 0,75 NDVImédio NDVIbaixo 0,59 75% da dose Médio Potencial Alto Potencial (a) Resíduo de milho 0,25 0,53 0,87 Biomassa relativa acumulada na parte aérea - MS 1 NDVI =0,32 + 0,00081MS - 3,19E-007MS 2 50% da dose 2 25% da dose Muito alto Potencial (b) Resíduo de soja 2 Fonte: Bredemeier et al. (2009) (Revista Engenharia Agrícola) 0, % da dose Baixo Potencial 75% da dose Médio Potencial 50% da dose Alto Potencial 25% da dose Muito alto Potencial 0,30 0,57 0,89 Biomassa relativa acumulada na parte aérea - MS 1

35 Análise conjunta Massa seca e rendimento de grãos - kg ha -1 Northing (m) Tio Hugo (RS) Rendimento de grãos Easting (m) Massa seca (5-6 folhas)

36 Potencial de rendimento de grãos em trigo pode ser estimado através de medições de reflectância (NDVI) 0,90 0,85 Florescimento 0,80 0,75 NDVI no florescimento 0,70 0,65 0,60 0,55 Abalone (y=0,0002x+0,1614, R²= 0,96) 0,50 Marfim (y=0,0002x + 0,2454, R²= 0,95) 0,45 Raízes (y=0,0002x + 0,2292, R²= 0,93) 0,40 Quartzo (y=0,0001x + 0,2529, R²= 0,94) 0, Rendimento de grãos (kg ha -1 ) Fonte: Almeida et al. (2010)

37 Rendimento de grãos x NDVI avaliado no florescimento (Trigo) cv. Abalone EEA/UFRGS, 2009

38 Variação do NDVI em trigo cultivado após milho, em função de diferentes doses de N aplicadas em cobertura 0,85 0,75 60 kg ha -1 N 80 kg ha -1 N 3621 kg/ha 3598 kg/ha 0,65 40 kg ha -1 N 2896 kg/ha NDVI 0,55 0,45 N 20 kg ha -1 N sem N 2090 kg/ha 1406 kg/ha 0,35 0,25 Estádio de desenvolvimento Fonte: Almeida et al. (2010)

39 Correlação entre o número de colmos m -2 e o NDVI EEA/UFRGS, Número de colmos m y = x r = 0,95** y = x r = 0,86** ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 NDVI

40 GreenSeeker (NTech Industries)

41

42 Variabilidade espacial do NDVI Easting (m)

43 Área piloto EEA/UFRGS (Eldorado do Sul, Brasil) 5,0 ha

44 Melhoria no uso de N Estimativa do potencial produtivo Determinacão mais precisa da necessidade de nitrogênio (dose de N) Aplicação em taxa variável Sensores de reflectância Clorofilômetros Modelos (número de afilhos, biomassa, NDVI...) Adubos de liberação lenta (pesquisas em andamento)

45 Considerações finais A otimização da eficiência de uso dos nutrientes aplicados é fundamental para se atingir altas produtividades, para reduzir o impacto ambiental e aumentar a rentabilidade da atividade agrícola. Necessidade de desenvolvimento e calibração de metodologias mais precisas para determinar as reais necessidades da planta e as doses de fertilizantes a serem aplicados em cada situação específica, especialmente em relação ao nitrogênio.

46 Zonas agrícolas en expansión: impactos y desafios impuestos por limitaciones a la productividad de cereales. PROGRAMA IBEROAMERICANO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA PARA EL DESARROLLO (Paysandú, Uruguay) de octubre de 2010 Muchas gracias Como hacer mas eficiente la mejora en el uso del N Christian Bredemeier, Ph.D. Departamento de Plantas de Lavoura Faculdade de Agronomia Porto Alegre, RS, Brasil