ALTERAÇÕES DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DO SOLO DO CERRADO SOB SISTEMAS DE MANEJO NA REGIÃO DO ALTO PARANAIBA MG

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1 ALTERAÇÕES DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DO SOLO DO CERRADO SOB SISTEMAS DE MANEJO NA REGIÃO DO ALTO PARANAIBA MG CHANGES OF SOIL PHYSICAL PROPERTIES UNDER MANAGEMENT SYSTEMS IN ALTO PARANAIBA REGION - MG Carlos Henrique Eiterer de Souza 1, Willian Lourenção 2, Evandro Binotto Fagan 3, Karla Vilaça Martins 2, Thiago de Campos Safatle 2, Igor Antonio Porto Soares 2, Cícero Célio de Figueiredo 4 RESUMO Com o objetivo de avaliar e comparar as alterações físicas provocadas por diferentes sistemas de cultivo foram realizadas avaliações em áreas de lavouras comerciais localizadas na Escola Agrotécnica Afonso Queiroz no município de Patos de Minas região do Alto Paranaíba em Minas Gerais. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados com quatro tratamentos e nove repetições (fatorial 4x9). Os tratamentos foram constituídos de: (Sistema Plantio Direto (SPD); Plantio Convencional (PC); Integração Lavoura-Pecuária (ILP) e Pastagem Degradada (PDEG.)), três blocos e nove repetições. Foram avaliadas: porosidade total (PT), densidade do solo (Ds), densidade de partículas (Dp) e Resistência a penetração (RP). O SPD apresentou o maior valor de PT, seguido pelos seguintes tratamentos PDEG>PC>ILP. Tais resultados implicaram em valores inversos para Ds: SPD<PDEG< PC<ILP. O sistema ILP apresentou menores valores de PT (0,60 m -3 m -3 ) e maiores valores de Ds (1,36 Mg m -3 ). Os maiores valores de RP foram estabelecidos no sistema de PDEG, como consequência do constante pisoteio de animais e inadequado manejo do solo. Palavras chave: Manejo do solo, física do solo, sistema de preparo do solo 1 Engenheiro Agrônomo, Mestre, Professor do Centro Universitário de Patos de Minas. carloshenrique@unipam.edu.br 2 Engenheiro Agrônomo. Centro Universitário de Patos de Minas. 3 Engenheiro Agrônomo, Doutor, Professor do Centro Universitário de Patos de Minas. 4 Engenheiro Agrônomo, Doutor, Professor da Universidade de Brasília.

2 256 ABSTRACT With the aim evaluate and compare the physical changes caused by different cropping systems were studied areas located at the School Agrotécnica Afonso Queiroz in the city of Patos de Minas in Alto Paranaiba region in Minas Gerais State. The experimental design was randomized blocks with four treatments and nine repetitions. The treatments were: Zero Tillage System (SPD), Conventional Planting (PC), Crop-Livestock Integrated (ILP) and Degraded Pasture (PDEG), three blocks and nine replicates. Were evaluated: total porosity (PT), soil density (Ds), particle density (Dp) and resistance to penetration (RP). PT presented its largest value in the SPD in the order PD> PDEG> PC> ILP. These results implied in inverse values for Ds: PD <PDEG <PC <ILP. The ILP system showed lower values of PT (0.60 m -3 m -3 ), higher values of Ds (1.36 mg m -3 ). The highest PR values were established in the system PDEG, because the constant trampling of animals and inadequate soil management. Key words: Soil management, soil physics, soil tillage system INTRODUÇÃO Na década de 70 teve início o processo de incorporação de áreas do Cerrado para a produção de grãos (COSTA et al., 2006). Esse processo ocorreu com o emprego de sistemas de preparo intensivo do solo, tendo em vista a necessidade de incorporação de restos da vegetação nativa, de corretivos e fertilizantes. Nem sempre essas ocupações são precedidas por modelos ideais de produção que consideram o meio ambiente como um sistema em equilíbrio. Em sua maioria, os sistemas de produção baseiam-se na remoção da floresta, com a introdução da pecuária bovina, colonização agrícola, exploração madeireira e a mineração, que são exemplos de exploração não-sustentáveis, nos moldes vigentes (FEARNSIDE, 1993). Souza; Alves (2003) e Costa et al. (2006) demonstraram que sob diferentes usos os solos tendem a apresentar modificações quanto às características físicas em relação ao Cerrado nativo, sendo essas alterações mais evidentes na camada superficial (ALVARENGA; DAVIDE, 1999). A observação de áreas degradadas ou em processo de degradação é comum principalmente quando se trata do uso de pastagens. No bioma Cerrado, o uso intensivo de áreas para a produção vegetal e animal tem causado degradação da estrutura

3 257 do solo afetando negativamente o desenvolvimento vegetal e, predispondo o solo à erosão hídrica (STONE; GUIMARÃES, 2005). Existem propostas de modelos de exploração do Cerrado, principalmente, aqueles que tentam minimizar o revolvimento do solo e permitir o constante aporte de matéria orgânica ao solo como o plantio direto e nos últimos anos a sua integração com a pecuária. A degradação dos solos nos trópicos, embora reconhecida como um problema grave e generalizado, ainda carece de estudos que avaliem aspectos físicos e ambientais, de forma integrada de acordo com os sistemas de uso e manejo (MARCOLAN; ANGHINONI, 2006). Portanto, objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações físicas provocadas por diferentes sistemas de cultivo em dois anos de avaliações. A região localiza-se nas proximidades do Triângulo Mineiro, com coordenadas geográficas de S e W, a uma altitude de 940,28 m com clima Tropical Estacional, e precipitação total anual de 1300 a 1500 mm, número de dias chuvosos de 91 a mais de 100 dias e classificação climática entre Cwa e Aw (MELLO et al., 2003). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro tratamentos e nove repetições (fatorial 4x9). Os tratamentos foram constituídos de: Plantio Direto com cinco anos de duração (SPD) sem o preparo do solo; Plantio Convencional (PC) com uma aração e gradagem até aproximadamente 0,2 m de profundidade; Integração Lavoura- Pecuária com dois anos de duração (ILP) sob plantio direto e, Pastagem Degradada (PDEG). As áreas de lavoura são cultivadas no período das águas, ou seja, aproximadamente de outubro a março e o cultivo é mecanizado em todas as suas MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi realizado em lavouras locazalidas no campus experimental na Escola Estadual Agrotécnica Afonso Queiroz no município de Patos de Minas na região do Alto Paranaíba em Minas Gerais em Latossolo Vermelho Eutroférrico textura argilosa (EMBRAPA, 2006). operações. As amostragens foram realizadas ao final da colheita, aleatoriamente em cada área, em um total de 9 pontos (repetições) por tratamento na profundidade de 0,0 a 0,20 m, utilizando-se um enxadão. Após as coletas as amostras foram secas ao ar por 72 horas para obtenção da terra fina seca ao ar (TFSA). Em cada amostra de solo foi determinada a densidade de partículas (Dp).

4 258 Na mesma época, pontos e profundidade foram retiradas amostras indeformadas com auxílio de trado de anéis de Kopeck, anéis com dimensões de 0,075 m de altura por 0,065 m de diâmetro, para A partir das determinações os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey e teste t a 5%, utilizando o software Sisvar (FERREIRA, 2000). determinação da densidade do solo (Ds) e cálculos de porosidade total (PT), de acordo com Embrapa (1997). Para todas as coletas RESULTADOS E DISCUSSÃO com o trado de anéis foi feita uma pequena trincheira com enxadão excluindo os resíduos superficiais. As determinações laboratoriais foram realizadas no Laboratório de Análise de Solos da Faculdade de Engenharia e Ciências Agrárias do UNIPAM, tendo como base a metodologia proposta pela Embrapa (1997). A determinação do grau de compactação, impacto por dm (Imp/dm) de 0,0 a 0,20m foi realizada utilizando penetrômetro de impacto. Em cada área foram escolhidos aleatoriamente 9 pontos de batida do penetrômetro, após o ensaio o grau de compactação foi determinado de acordo com as equações 1 e 2. Amostra de solo utilizando trado de anéis de Kopeck para a determinação da umidade do solo (U%). Imp/dm = (nº /20) x 10 (1) Em que: n = número de impactos; 20 = profundidade em cm Considerando-se o primeiro ano de avaliação, o sistema de plantio direto (SPD) apresentou maior valor de PT do que o ILP, não diferindo dos demais sistemas. Em relação à Ds, verificou-se uma tendência inversa aos valores encontrados para PT. Os sistemas SPD e PDEG apresentaram valores de Ds menores do que os sistema PC e ILP. No segundo ano de avaliação, os resultados seguiram a mesma tendência dos obtidos no primeiro ano em que no sistema ILP observaram-se valores maiores de Ds (1,36 Mg m -3 ), consequentemente menores PT (56m -3 m -3 ), (Tabela 1). Nas áreas sob SPD e PC observaram-se maiores valores de PT e RP em SPD, tais resultados podem indicar a presença de compactação subsuperficial no solo em SPD. Stone; Silveira (1999) e Falleiro et al. (2003) indicaram que sob plantio direto após cinco anos de cultivo a RP (MPa)= (5,6 +(6,89xImp/dm))x 0, (2) PT tende a aumentar, principalmente, devido ao estado de agregação do solo Em que: Imp/dm= Impactos por decímetro igualando-se ao mantido em estado natural,

5 259 quando o sistema conclui seu 8 ano de cultivo. Com relação à Ds no primeiro ano de avaliação houve diferenças significativas entre SPD com menor valor (1,09Mg m -3 ) e ILP sendo de maior valor (1,36 Mg m -3 ), respectivamente PC (1,25 Mg m -3 ), já no segundo ano de avaliação resultados se inverteram onde SPD com maior valor (1,24 Mg m -3 ) e PC com menor valor (1,14 Mg m -3 ) (Tabela 1) resultados também encontrados por Stone; Silveira (1999) e Falleiro et al. (2003), que comparando os cultivos PD e PC, observaram valores superiores de Ds para em SPD, em solos argilosos. Falleiro et al. (2003) citaram que tal comportamento deveu-se ao acomodamento natural do solo, dada à ausência de seu revolvimento. De acordo com a Tabela 1 houve variações significativas da U% na primeira avaliação em SPD (34,89%) em relação ao ILP (30,33%) e PC (29,78%), tendo no segundo ano de avaliação diferenças significativas apenas em SPD (33,33%) com relação ao ILP (29,61%), dois fatores principais podem ter contribuído para a maior umidade na camada superficial do solo em PD: a maior infiltração de água no solo, decorrente da não-formação de selo superficial (DEXTER, 1988), e a menor evaporação de água, decorrente da cobertura do solo por resíduos (SALTON; MIELNICZUK, 1995). No PC pode-se observar, no primeiro ano, que mesmo havendo menor umidade do solo (U% 26,78) o sistema apresentou também menor RP (1,09 MPa) tal efeito pode ser decorrente do seu revolvimento constante que favorece a uma maior incidência de luz no solo e conseqüentemente maior perda de água. Tabela 1. Atributos físicos em Latossolo Vermelho Eutroférrico (textura argilosa), em diferentes sistemas de manejo. UNIPAM, Patos de Minas, MG, Sistema de PT Ds Dp RP U cultivo m -3 m -3 Mg m -3 Mg m -3 MPa % 1 ano de avaliações ,0 a 0,20m P DEG 62 ab* 1,13 b 2,99 c 2,11 a 33,56 ab SPD 64 a 1,09 b 3,00 c 1,82 a 34,89 a PC 61 ab 1,25 a 3,24 b 1,09 b 29,78 b ILP 60 b 1,36 a 3,39 a 1,78 a 30,33 b CV % 4,39 6,91 2,95 21,70 10,39 2 ano de avaliações ,0 a 0,20m P DEG 62 a 1,11 c 2,95 b 2,50 a 31,43 ab SPD 57 b 1,24 b 2,89 b 2,33 a 33,33 a PC 61 a 1,14 c 2,89 b 2,01 a 32,14 ab ILP 56 b 1,35 a 3,09 a 2,05 a 29,61 b

6 260 CV% 4,15 5,84 2,63 19,75 6,94 * Médias seguidas de mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade de erro. Stone; Silveira (1999) afirmaram que o não revolvimento do solo em SPD provoca a compactação e a diminuição do volume de macroporos na camada superficial. Entretanto a reestruturação do solo depende do sistema de manejo que será usado no preparo do mesmo (SILVA et al. 2000). Nas áreas PDEG e SPD, ocorreram os maiores valores de RP (1,82 e 2,11 MPa), no segundo ano de avaliação não ocorreram diferenças estatísticas (Tabela 1), mas pode-se observar uma alta compactação em todos os tratamentos (>2,0 MPa), tais valores podem ser devido ao uso intensivo de máquinas, implementos e pisoteio animal, o que leva a modificações das propriedades do solo, em relação àquelas de seu estado natural. Segundo Tormena; Roloff (1996), valores de RP acima de 2,0 MPa são considerados impeditivos para o crescimento de raízes no solo. Os resultados corroboram com os encontrados por Mantovani (1987), Moraes; Benez (1996) e Prado; Centurion (2001), em que foram detectadas camadas compactadas subsuperficiais em áreas sob SPD e PDEG. Segundo os autores estes efeitos foram causados pelo intenso tráfego de máquinas e implementos agrícolas e pisoteio de animais, que provocam pressões na superfície do solo afetando a sua densidade e compactação, degradando a macroestrutura e reduzindo o grau de floculação da argila do solo. Em dois anos de cultivo são observadas diferenças estatísticas nos atributos físicos em todos os tratamentos (Tabela 2). O sistema de PC obteve diferenças estatísticas em RP e U. No segundo ano de cultivo seus valores aumentaram, resultados também encontrados por Castro (1995) e De Maria et al. (1993) podendo ser devido ao fato do manejo convencional com arado de discos, em dois cultivos anuais, proporcionam aumento nos valores de resistência à penetração, caracterizando a ação do arado de discos sempre na mesma profundidade e o tráfego de máquinas. O SPD obteve em seu primeiro ano menor Ds (1,09 Mg m -3 ), consequentemente maior PT (64 m -3 m -3 ) e menor RP (1,82 MPa) e em segundo ano resultados inversos onde observou-se maior valor Ds (1,24 Mg m -3 ), menor de PT (57 m -3 m -3 ), e maior RP (2,3 MPa) (Tabela 2); essas alterações encontradas em solos sob SPD também foram observadas por Tormena et al. (1998).

7 261 Em PDEG observou-se um aumento da RP no primeiro ano (2,1 MPa) para o segundo (2,5 MPa) acompanhando a tendência observada pelos valores de devido a isso também ocorreu uma diminuição da U% de (33,5%) para (31,4%) (Tabela 2). De acordo com Imhoff et al. (2000), a relação da resistência mecânica do solo à penetração com a umidade pode ser utilizada para fazer inferências sobre a condição estrutural e prever as relações entre a densidade crítica e o crescimento das raízes das plantas, ao se adotar um valor crítico de RP para o crescimento do sistema radicular de culturas anuais e gramíneas entre 2,0 e 2,5 MPa (IMHOFF et al. 2000), observa-se que a PDEG apresentou resistência superior a este limite. Com relação à ILP pode se observar decréscimos das qualidades físicas do solo constatando uma diminuição da PT no segundo ano de avaliação (Tabela 2), consequentemente menor U, podendo estar relacionado ao maior tráfego de máquinas pelo fato da área ser submetida a duas culturas por ano (safrinha). Tabela 2. Atributos físicos em Latossolo Vermelho Eutroférrico (textura argilosa), em diferentes sistemas de manejo comparados em dois anos de avaliações. UNIPAM, Patos de Minas, MG, Sistema de Anos de PT Ds Dp RP U cultivo Avaliações m -3 m -3 Mg m -3 Mg m -3 MPa % ,0 a 0,20m PC 1 61 a 1,26 b 3,26 a 1,09 a 29,78 a 2 60 a 1,15 a 3,1 a 2,01 b 32,30 b CV % 3,58 5,70 2,32 20,06 7,76 SPD 1 64 b 1,09 a 3,0 a 1,82 a 34,9 a 2 57 a 1,24 b 2,9 a 2,3 b 33,3 a CV% 6,23 8,66 2,23 19,95 15,20 P DEG 1 62 a 1,13 a 2,99 a 2,11 a 33,56 b a 1,11 a 2,95 a 2,50 b 31,44 a CV% 4,35 8,54 3,27 12,36 4,85 ILP 1 59,8 b 1,36 a 3,39 a 1,79 a 30,33 b 2 56,16 a 1,36 a 3,2 a 2,05 a 29,61 a CV% 3,26 3,84 3,06 26,30 2,07 *Médias seguidas de mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade de erro. CONCLUSÃO Nas condições que foram realizadas o trabalho pode-se concluir: (I) O sistema em integração lavoura e pecuária apresentou os menores valores de porosidade total e maiores de densidade do solo nos dois anos consecutivos; (II) Em

8 262 sistema de Pastagem degradada observouse aumento da resistência a compactação nos dois anos de avaliações; (III) Desta forma devido a mudança de resultados demonstram a necessidade da continuidade de estudos dessa natureza, a fim de se descrever as variações das propriedades físicas ao longo de vários anos de cultivo. DE MARIA, I.C.; CASTRO, O.M.; SOUZA DIAS, H. Atributos físicos e desenvolvimento radicular de soja em solo argiloso sob diferentes métodos de preparo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 24., 1993, Goiânia. Anais... Goiânia, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, p REFERÊNCIAS ALVARENGA, M. T. N.; DAVIDE, A. C. Características físicas e químicas de um latossolo vermelho escuro e a sustentabilidade de agroecossistemas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 23, n. 4, CASTRO, O. M. Comportamento físico e químico de um Latossolo Roxo em função do seu preparo na cultura do milho (Zea mays L.) f. Tese (Doutorado) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, COSTA, E. A.; GOEDERT, W. J.; SOUZA, D. M. G. Qualidade de solo submetido a sistemas de cultivo com preparo convencional e plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira. Brasília, v.41, n.7, p , DEXTER, A. R. Advances in characterization of soil structure. Soil Till, Res., v.11, p , EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise de solo. 2. ed. Embrapa SPI, Brasília p. EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 2. ed. Embrapa Solos: Rio de Janeiro, p. FALLEIRO, R.M.; SOUZA, C.M.; SILVA, C.S. W.; SEDIYAMA, C.S.; SILVA, A.A.; FAGUNDES, J.L. Influência dos sistemas de preparo nas propriedades químicas e físicas do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.27, p , 2003.

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