RELATÓRIO TÉCNICO FINAL

Transcrição

1 RELATÓRIO TÉCNICO FINAL Projeto Agrisus N. o 653/10 Título da Pesquisa: Plantio Direto e Calagem no Sistema Cana Crua Coordenador: Denizart Bolonhezi Instituição: Pólo Regional Centro-Leste - Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA) Endereço: Avenida Bandeirantes, n. 2419, CEP: , Ribeirão Preto/SP, Fone ( ), denizart@apta.sp.gov.br ou dbolonhezi@gmail.com Local da Pesquisa: Setor de Agronomia do Pólo Centro-Leste (antiga Estação Experimental do IAC), Ribeirão Preto/SP Valor Financiado pela Agrisus: R$ ,00 Vigência do Projeto: 05/03/2010 a 30/04/ INTRODUÇÃO A área cultivada com cana-de-açúcar no Estado de São Paulo está estimada em ha na safra 2013/14, dos quais estão em reforma ha (CANASAT, 2014). Com o preço do açúcar em queda no exterior, na próxima safra a produção será destinada para o mercado de bioetanol, visando o mercado de 20 milhões de veículos flexfuel da frota nacional. A renovação dos canaviais é o caminho para elevar as médias de produtividade que vem caindo nos últimos anos (de 82 para 68 t de colmos ha -1 ), contudo com os elevados custos para renovação dos canaviais, estimados entre R$ e R$ por hectare, uma alternativa é o cultivo de grãos na entressafra e adoção do sistema plantio direto. O aumento nos custos está relacionado com o aumento na cotação do dólar, que implica em aumentos nos preços de fertilizantes e defensivos, porém também está relacionado com a necessidade de aumentar o número de operações agrícolas no preparo do solo (grande quantidade de palhada) e consequentemente maior consumo de diesel. 1

2 Enquanto na safra 2006 a colheita mecanizada crua representava somente 32% da área colhida, na safra passada chegou a 85%. Considerando que a partir deste ano, a colheita sem queima será obrigatória em canaviais com declividade inferior a 12% de declividade, o tema principal da presente pesquisa (plantio direto em reforma de canaviais) apresenta indiscutível relevância. Neste sistema de colheita, os talhões são sistematizados (maior distância ou eliminação dos terraços) para reduzir número de manobras das colhedoras, contudo com a incorporação da palhada acumulada ao longo dos cortes (média de 15 Mg ha -1 de matéria seca), o solo fica mais exposto aos riscos de erosão e os custos com preparo aumentam em aproximadamente 30%. Além disso, o dimensionamento dos terraços na cana-de-açúcar são incompatíveis com as culturas de rotação, resultando em sérios problemas de conservação de solo. Deve-se salientar que, o assoreamento de sulco de plantio de cana, tem ocasionado significativo aumento nos custos com replantio. Nestas condições, é desejável a adoção dos princípios da agricultura conservacionista, os quais estão alicerçados no mínimo revolvimento do solo, na manutenção dos resíduos na superfície do solo e na rotação de culturas, sendo o sistema plantio direto o mais eficiente no controle de processos erosivos do solo. Todavia, a falta de informações técnicas sobre a viabilidade da aplicação superficial de corretivos e resíduos agroindustriais, assim como a presença de compactação ocasionada pelo intenso tráfego, tem justificado o predomínio do preparo do solo antes do plantio da cana-de-açúcar, mesmo nas áreas em que a soja foi semeada diretamente sobre palhiço de cana. Frente às questões apresentadas foi possível estabelecer algumas hipóteses: (i) o crescimento da cana-de-açúcar e a produtividade de colmos não é reduzida significativamente no plantio direto; (ii) a aplicação superficial do calcário sobre palhada de cana crua altera os atributos químicos em profundidade abaixo de 10 cm; (iii) o preparo convencional não melhora as principais características físicas do solo em áreas de cana crua. Considerando o contexto discutido e as hipóteses estabelecidas, a presente pesquisa tem os seguintes objetivos; avaliar as características agronômicas e sistema radicular da cana-de-açúcar em preparo convencional e plantio direto após cultivo de soja, bem como as alterações em alguns atributos químicos e físicos do solo em experimento de longa duração. 2

3 2. MATERIAL & MÉTODOS 2.1. Instalação da Pesquisa e Características do Solo Por se tratar de uma pesquisa de longa duração, é importante mencionar algumas informações que auxiliarão na compreensão dos resultados obtidos e que estarão apresentados neste relatório final. O histórico das atividades realizadas desde a instalação do projeto em 1998 estão apresentadas no Quadro 1. Da mesma forma, são apresentadas as características químicas da fertilidade do solo no início (Quadro 2), bem como algumas informações dos calcários utilizados nas três aplicações realizadas (Quadro 3). O solo da gleba está classificado como LATOSSOLO Vermelho eutroférrico, textura argilosa (EMBRAPA, 2006). Quadro 1. Histórico das realizadas nos primeiros 11 anos de condução do experimento. Anos Operações Amostragens x x x x x x x Calagem x x x Semeadura Soja x x x x Colheita Cana x x x x x x X x x Plantio Cana x x Quadro 2. Características químicas dos solos da área experimental, antes da aplicação da primeira calagem. Média de 32 pontos de amostragem. Identificação Prof. ph M.O. P K Ca Mg H+Al S.B. CTC V Ribeirão cm - g dm -3 mg dm mmol c dm % Preto Quadro 3. Principais características dos calcários utilizados nas três aplicações. Características dos Calcários Origem/Marca Anos Rocha Metamórfica (Itaú) Rochas Metamórfica (Solofértil) Rocha Sedimentar (Diamante) CaO (%) MgO (%) PN (%) PRNT (%) PN poder de neutralização do corretivo, expresso em porcentagem equivalente de carbonato de cálcio puro; e 2 PRNT poder relativo de neutralização total, calculado em função dos valores de PN e RE: PRNT (%) = (PN x RE) /

4 O último corte mecanizado foi realizado em agosto de 2008, sendo que a variedade cultivada na ocasião foi IAC Devido à drástica redução de produtividade no quarto corte, definiu-se em reformar o canavial e para manter o histórico do experimento, foram realizadas amostragens de solo, aplicação do calcário nas respectivas doses (0, 2, 4 e 6 t ha -1 de calcário dolomítico) e semeadura de soja em novembro de 2008 e novembro de O cultivo de dois anos de soja está sendo apregoado por alguns agricultores da região nordeste do estado de São Paulo, como uma alternativa para aumentar a produtividade da cana-de-açúcar sobretudo em anos de alta lucratividade desta oleaginosa. Nos últimos dois ciclos de soja optou-se por cultivares transgênicos Monsoy 7908 e Monsoy As características agronômicas das cultivares foram avaliadas nos dois anos de cultivos. Convém salientar, que embora os componentes da produção tenham sido realizados através de amostras, o restante da produção da parcela foi colhido mecanicamente, reproduzindo fielmente a realidade do produtor. Isto foi possível devido o dimensionamento do tamanho das parcelas e dos carreadores (Figura 1). Após a colheita da soja (17/03/2010) e antes da incorporação dos resíduos para plantio da cana-de-açúcar no sistema convencional, foi realizada a caracterização dos atributos físicos e químicos do solo em todas as parcelas (Figura 2). Para fins de determinação das características químicas da fertilidade do solo, foram retiradas 10 amostras estratificadas simples para formar uma composta, referentes a 5 profundidades 0-0.5, , , , m. A amostragem foi realizada entre os dias 18/03/2010 e 23/03/2010 e totalizaram 160 amostras compostas. No mesmo período foram retiradas amostras indeformadas nas profundidades 0-0.5, , , , m, utilizando-se anéis volumétricos de 100 cm 3. Todas as amostras foram encaminhadas para os Laboratórios de Fertilidade e Física do Centro de Solos e Recursos Agroambientais do Instituto Agronômico de Campinas. Figura 1. Vista geral da área experimental antes e após o segundo cultivo de soja Monsoy

5 Figura 2. Trincheiras e anéis volumétricos para coleta de amostras indeformadas. O preparo do solo nas parcelas convencionais foi realizado nos dias 24, 25 e 26 de março de 2011, utilizando-se arado de aivecas, grade aradora e grade niveladora (Figura 3). Nas parcelas referentes aos tratamentos em plantio direto, aplicou-se herbicida glifosate (5 L p.c. ha -1 ). A sulcação foi realizada na mesma profundidade (aproximadamente 40 cm) nos dois sistemas de manejo do solo (Figura 4). Nesta operação, foram aplicados 40, 160 e 80 kg ha -1 de N, P 2 O 5 e K 2 O. As mudas da variedade IACSP foram distribuídas manualmente no dia 31/03/2010, de acordo com a recomendação para este genótipo, ou seja, 15 gemas por metro (Figura 5). A razão da escolha se deve a alta exigência em fertilidade do solo, a boa adaptabilidade às condições de colheita mecanizada, ao excelente perfilhamento e à razoável tolerância a ferrugem alaranjada. Figura 3. Detalhes do preparo de solo utilizado nas parcelas convencionais após colheita da soja. 5

6 Figura 4. Vista da condição de cada sistema antes da sulcação (esquerda). Operação de abertura dos sulcos e aplicação de fertilizantes (direita). Simultaneamente ao fechamento do sulco, foi aplicado 1,2 L p.c. ha -1 do inseticida fipronil, na formulação do produto comercial Evidence, com o objetivo de reduzir infestação de cupins e percevejo castanho (Figura 5). Figura 5. Operação de cobertura dos sulcos (esquerda). Distribuição das mudas (direita) Informações sobre as condições microclimatológicas foram coletadas em estação automatizada, que está posicionada a cerca de 200 metros do experimento. Nas Figuras 6, 7 e 8 podem-se observar a distribuição da chuva, temperatura máxima e mínima do ar, respectivamente para o período da cana planta, primeira e segunda soqueira. No Quadro 5 encontra-se um resumo das datas de plantio da cana e das três colheitas, bem como as quantidades de chuva e outras informações microclimatológicas. Quadro 5. Informações microclimatológicas ocorridas nos três ciclos de desenvolvimento da variedade de cana IACSP Ribeirão Preto, SP. Informações Microclimatológicas Cana Planta Primeira Soqueira Segunda Soqueira Ciclo total de dias Número de dias com chuva Pluviosidade total (mm) período Média das temperaturas máximas ( O C) Média das temperaturas mínimas ( O C)

7 Figura 6. Distribuição da chuva, das temperaturas máximas e mínimas, ao longo do desenvolvimento da cana planta. Período compreendido do plantio (01/04/2010) até a primeira colheita (18/07/2011). Ribeirão Preto, SP. Figura 7. Distribuição da chuva, das temperaturas máximas e mínimas ao longo do desenvolvimento da primeira soqueira. Período compreendido da colheita da cana planta (18/07/2011) até colheita da primeira soqueira (19/07/2012). Ribeirão Preto, SP. 7

8 Figura 8. Distribuição da chuva, das temperaturas máximas e mínimas ao longo do desenvolvimento da primeira soqueira. Período compreendido da colheita da primeira soqueira (19/07/2012) até colheita da segunda soqueira (13/08/2013). Ribeirão Preto, SP Avaliações e Procedimento das Colheitas Porcentagem de Falhas, Perfilhamento e Biomassa Seca da Parte Aérea Avaliações do percentual de falhas (> 50 cm) foram realizadas aos 45 e 120 dias após o plantio, considerando 7 sulcos de 20 metros em cada parcela. Mensalmente, a partir da emergência (45 dias) foram realizadas contagens do número de perfilhos e coletas de amostras da parte aérea, para determinação do acúmulo de biomassa. Amostras foram retiradas em dois pontos de 0,5 m de sulco, lavadas e secadas em estufa com circulação forçada de ar (T ± 60 o C). Estas amostras foram moídas e deverão ser encaminhadas ao Laboratório de Fertilidade do Centro de Solos do IAC para determinação do conteúdo de macronutrientes. O mesmo procedimento foi empregado nas duas soqueiras avaliadas. As avaliações mensais da biomassa da parte aérea e contagens de perfilhos continuaram até a colheita da cana planta, mantendo-se os mesmos procedimentos. Para determinação da biomassa da parte aérea, foram amostrados 2 pontos de 1 metro no 3 o e 7 o sulcos. Em virtude do crescimento vegetativo muito vigoroso, a partir da avaliação de outubro, a biomassa fresca total também começou a ser avaliada e somente uma alíquota do total (2 kg) foi levada para estufa de secagem 8

9 para determinação da matéria seca. Para efetuar as leituras antes das plantas murcharem, foi utilizado balança digital portátil para pesagem no campo. Após pesagem em campo, foram amostrados 10 colmos em cada parcela. Estas amostras foram transferidas para o laboratório, a fim de realizar as determinações biométricas (altura de colmo, número de internódios por colmo, diâmetro médio dos colmos, biomassa fresca e seca de colmos e folhas) e acompanhamento da curva de maturação com refratômetro portátil. Figura 9. Biometria para determinação dos componentes da produção e avaliação do acúmulo de biomassa seca da parte aérea da variedade IACSP Ribeirão Preto, SP Avaliações agronômicas e tecnológicas do caldo Na Figura 10 encontram-se as imagens de satélite da gleba do experimento em duas ocasiões, após o plantio e na colheita da segunda soqueira. A colheita das amostras para avaliações agronômicas foram realizadas entre os dias 8 e 12 de agosto de Nota-se que as parcelas são grandes e permitem a completa mecanização das operações. Figura 10. Imagem de satélite da área experimental em 2010 por ocasião da instalação do canavial (esquerda). Imagem de satélite da área experimental por ocasião da colheita em agosto de

10 Foram colhidos manualmente dois sulcos de 20 metros em cada sub-parcela (sistema x doses de calcário), conforme Figura 11. Os colmos após limpeza das folhas foram contados e amontoados defronte a subparcela para pesagem com carregadeira (Figura 12). Uma amostra de 10 colmos foi retirada do campo para medidas de algumas características agronômicas (número de internódios, comprimento e diâmetro médio). Aproveitou-se a mesma amostra para as determinações das características tecnológicas do caldo. Os colmos foram encaminhados ao Laboratório de Tecnologia do Centro de Cana do IAC, onde foram determinados; Brix, Pol, AR e pureza do caldo extraído, teor de fibra e açúcar total recuperável (ATR), conforme método CONSECANA. Figura 11. Detalhes do corte manual da cana-de-açúcar e vista da parcela após corte Figura 12. Equipamentos para avaliação da biomassa colhida no campo Amostragens de solo e raiz, processamento e análises das imagens. As amostragens de solo para fins de fertilidade foram realizadas antes do plantio da cana e após a cana planta. Além das análises de rotina, foram determinados o calcário residual nas profundidades 0-5, 5-10, e cm. Conforme mencionado no 3 o relatório parcial, ocorreu um acidente no Laboratório do Centro de Solos do IAC e as amostras remetidas para determinação do carbono orgânico foram descartadas. Por conseguinte, foram retiradas (outubro/2012) amostras 10

11 compostas na camada 0-5, 5-10, 10-20, e cm em todos os tratamentos, as quais foram encaminhadas a Campinas para análise através do equipamento CNHS, no qual foram analisados os teores de carbono, nitrogênio e enxofre. Amostras indeformadas foram retiradas antes do plantio da cana e após a colheita da primeira soqueira para determinação dos atributos previamente definidos, tais como; porosidade total, microporosidade, macroporosidade e densidade do solo. Na primeira soqueira as amostras de anéis volumétricos foram retiradas em duplicatas na linha e entrelinha da cana-de-açúcar, acompanhando o mesmo procedimento dos levantamentos de resistência à penetração com penetrômetro de impacto, conforme Stolf (1991). Amostras de solo foram retiradas para certificar a condição e umidade nas camadas de 0-20 e cm, por ocasião das duas últimas avaliações. A quantificação da biomassa e distribuição do sistema radicular da cana planta foi realizado pelo Método do Trado (Fujiwara et al., 1994), em duas épocas de amostragem (novembro/2010 e abril/2011), sendo seis buracos em cada ponto em transepto (15, 45 e 75 cm a partir da soqueira, tanto para direita quanto para esquerda), conforme Figura 13. Este procedimento foi repetido no período de desenvolvimento da primeira soqueira, amostrando-se a cada 2 meses, porém considerando as doses de calcário C0 (testemunha) e C1 (2,0 t ha -1 de calcário dolomítico). Nesta série de amostragens foi utilizado uma sonda ao invés do trado cerrilhado, tendo sido amostrado a cada 10 cm da superfície do solo até 100 cm, em 6 posições em relação à soqueira, conforme esquema apresentado na Figura 13. As amostragens foram realizadas em setembro/2011, novembro/2011, fevereiro/2012 e abril/2012. O procedimento adotado para armazenamento, lavagem, limpeza, secagem e pesagem foram os mesmos da fase de cana-planta, conforme imagens da Figura 15. Figura 13. Esquema representando posição de amostragem na soqueira. 11

12 As avaliações do sistema radicular na segunda soqueira foi realizada com sonda em 2,0 pontos nas profundidades 0-20, 20-40, 40-60, 60-80, cm, em todas as sub-subparcelas. Esta medida foi realizada em novembro2013, conforme Figura 14. Para facilitar a dispersão da argila e a lavagem das amostras, em cada amostra foi acrescentado cerca de 20 ml de solução de água com álcool (20%), conforme Figura 15. Depois da lavagem e separação em peneira de 0,5 mm, imagens das raízes foram obtidas em scanner de mesa. As mesmas foram processadas no software Safira, através do qual foram determinados; o comprimento médio, a área coberta por raízes, volume e o diâmetro médio. Na Figura 16 está apresentada a sequencia de análise das imagens, sendo A- imagem gerada pelo scanner, B- imagem binarizada (converte as cores em preto com fundo contrastante em branco), C- filtragem e retirada de impurezas na imagem, D e E- esqueletamento (traçado o centro de cada fragmento para cálculo do diâmetro médio ponderado) e F- imagem pronta para processamento. Após obtenção das imagens, as amostras foram secas em estufa com circulação forçada de ar para determinação da matéria seca. Os valores de matéria seca foram expressos em g dm -3. Para extrapolar os valores em kg ha -1, procedeu-se cálculo através da equação; MR (kg ha -1 ) = [(massa seca de raiz/volume do trado)*volume da camada de solo amostrada] x 1000, conforme proposto por Otto et al. (2009). Figura 14. Descrição das etapas de amostragem de solo com uso da sonda. 12

13 Figura 15. Sequencia do preparo das amostras, desde a diluição em solução alcoólica, passado pela lavagem, separação em peneira de 0,5 mm e retirada das impurezas. 13

14 A B C D E F Figura 16. Sequência de geração das imagens no software Safira (EMBRAPA), desde a imagem obtida no scanner até o processamento final (binarização, filtragem, esqueletamento e análise). Procedeu-se a análise de variância dos resultados agronômicos e de algumas características do solo, através do software estatístico ESTAT (UNESP, Jaboticabal). Quando significativas, as regressões são apresentadas em gráficos. 14

15 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A seguir estão apresentados os principais resultados obtidos neste projeto de longa duração, muitos já mencionados nos três relatórios parciais, mas agora reunidos em quatro tópicos; resultados sobre fertilidade do solo, resultados de algumas características físicas, resultados do estudo do sistema radicular da cana-de-açúcar, bem como os efeitos nos componentes da produtividade e nas características tecnológicas do caldo Alterações na Fertilidade do Solo Nas Tabelas 1 e 2, pode-se observar que a saturação por bases e o ph (CaCl 2 ) aumentou de forma linear em função das doses de calcário nos dois sistemas de manejo do solo em todas as profundidades avaliadas. Embora com menor magnitude que no sistema convencional, a elevação da saturação por bases e do ph é verificada mesmo em camadas mais profundas, inclusive abaixo de 40 cm (Figuras 17 e 18), ocorrência não verificada nos primeiros anos desta pesquisa (em 1999). Tabela 1. Valores de saturação por bases (%) na diferentes profundidades (cm) dos tratamentos de manejo de solo e doses de calcário, referente à amostragem de março de Ribeirão Preto, SP. Sistema de Manejo (SM) Saturação por Bases (V%) % Preparo Convencional 65,9 B 64,4 66,0 66,3 A 58,1 Plantio Direto 80,4 A 69,4 59,8 56,3 B 58,0 Teste F 184,5 ** 7,6 ns 7,1 ns 61,2** 0,01 ns Calcário, t/ha (C) 0,0 42,3 D 42,1 C 49,8 B 52,3 B 52,1 B 2,0 75,1 C 64,8 B 53,6 B 54,9 B 53,8 AB 4,0 80,9 B 77,4 A 72,0 A 65,8 A 61,4 AB 6,0 87,4 A 83,2 A 76,3 A 71,9 A 64,8 A Regressão L** L** L** L* L** (PD) Interação SM x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 17,6 ** 4,2 4,9 3,7 * 7,7 8,4 1,0 ns 10,5 13,0 1,75 ns 5,9 10,9 0,62 ns 21,8 13,9 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 15

16 Figura 17. Regressões lineares entre saturação por bases (V%) e doses de calcário, em dois sistemas de manejo do solo (convencional e plantio direto), em experimento de longa duração. Análise referente a amostragem antes do plantio do terceiro canavial (março de 2010). Ribeirão Preto, Tabela 2. Valores de ph (CaCl 2 ) na diferentes profundidades (cm) dos tratamentos de manejo de solo e doses de calcário, referente à amostragem de março de Ribeirão Preto, SP. Sistema de Manejo (SM) ph (CaCl 2 ) Preparo Convencional 5,6 B 5,6 5,6 A 5,7 A 5,7 A Plantio Direto 6,0 A 5,7 5,5 B 5,5 B 5,6 B Teste F 70,3 ** 1,7 ns 14,8 * 77,8 ** 13,7 * Calcário, t/ha (C) 0,0 5,2 C 5,0 C 5,1 B 5,3 B 5,5 B 2,0 5,8 B 5,5 B 5,3 B 5,4 B 5,5 B 4,0 6,0 AB 5,9 A 5,9 A 5,7 A 5,7 AB 6,0 6,2 A 6,1 A 6,0 A 5,9 A 5,8 A Regressão L** L** L** L** L* (PD) Interação SM x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 0,79 ns 2,3 5,0 0,94 ns 3,1 4,3 1,95 ns 2,4 4,1 1,42 ns 1,5 3,3 0,44 ns 1,4 2,7 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 16

17 Figura 18. Regressões lineares entre valores de ph (CaCl 2 ) e doses de calcário, em dois sistemas de manejo do solo (convencional e plantio direto), em experimento de longa duração. Análise referente a amostragem antes do plantio do terceiro canavial (março de 2010). Ribeirão Preto, Os resultados encontrados na presente pesquisa concordam com publicação de Rheinheimer eta l. (2000), que verificaram significativos aumentos no ph na camada de 10 cm, após aplicação superficial de 17 t ha -1 de calcário em área cultivada com pastagem. Estes autores explicam que alta taxa de aplicação promove a formação de uma frente de alcalinização que atua em profundidade ocasionando alterações em diversos atributos químicos do solo. Da mesma forma, porém em solo com textura mais argilosa, Caires et al. (2005), também conseguiram verificar significativas alterações no ph em profundidade, as quais atribuíram à aplicação anual do calcário em doses relativamente altas. 17

18 Além disso, conforme Sorato e Crusciol (2008), pode haver movimento de partículas de calcário no plantio direto, mediante percolação de água através de planos de fraqueza e canais formados por raízes, explicando assim a determinação de calcário não dissolvido na camada de cm. Entretanto, a movimentação do solo ocorrida na operação de sulcação pode ter sido um dos fatores determinantes, além da formação de bioporos através da manutenção do sistema radicular ano após ano, associado à atividade de insetos e outro componentes da biologia do solo. De qualquer forma, estes resultados contribuem sobremaneira para compreensão das diversas hipóteses sobre a frente de alcalinização ocorrida com a aplicação de calcário em superfície em sistemas de plantio direto já estabilizados. Estes resultados remetem à necessidade de refinamento das próximas análises, com vistas a concluir com mais propriedade, sobre as causas da elevação do ph e da saturação por bases no sistema plantio direto. A melhoria da fertilidade do solo em função da aplicação do calcário em superfície, pode ser também evidenciada pelo aumento da CTC mesmo nas camadas mais profundas. Na Tabela 3, observa-se que a CTC dobrou na camada de 0-5 cm no plantio direto. O fato de não ter sido verificado significância para análises da regressão no sistema plantio direto na camada 0-5 cm e menor magnitude que o convencional, pode estar relacionado com a variabilidade nos conteúdos de carbono ao longo do perfil decorrente da decomposição irregular dos resíduos (palhiço de cana crua, resíduo da soqueira e palhada da soja cultivada na reforma). Os resultados de carbono a serem gerados poderão auxiliar nesta discussão, considerando que a CTC dos solos tropicais são extremamente dependentes da matéria orgânica do solo. Tabela 3. Valores da CTC (mmol c dm -3 ) na diferentes profundidades (cm) dos tratamentos de manejo de solo e doses de calcário, referente à amostragem de março de Ribeirão Preto, SP. Sistema de Manejo (SM) Capacidade de Troca de Cátions (CTC) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm mmol c dm Preparo Convencional 88 B 64,4 66,0 66,3 A 58,1 Plantio Direto 170 A 71,3 59,8 56,3 B 58,0 Teste F 26,3 ** 6,9 ns 7,1 ns 61,2 ** 0,01 ns Calcário, t/ha (C) 0,0 106,0 45,9 C 49,8 B 52,5 B 52,1 A 2,0 127,0 64,8 B 53,6 B 54,8 B 53,8 AB 4,0 131,0 77,4 A 72,0 A 65,8 A 61,4 AB 6,0 150,0 83,3 A 76,3 A 71,9 A 64,9 B Regressão L** (PC) L** L**(PC) *(PD) L**(PC) *(PD) L**(PD) Interação SM x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 0,37 ns 34,8 30,5 0,43 ns 10,9 12,9 1,02 ns 10,5 13,0 1,75 ns 5,9 10,9 0,62 ns 21,8 13,9 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 18

19 Nas Tabelas 4 e 5 estão apresentados os teores de Ca +2 e Mg +2 trocáveis. Observa-se que nas camadas superiores (0-5 e 5-10 cm) os teores de cálcio são significativamente maiores no plantio direto, para a média das doses de calcário, mas para os teores de Mg +2 esta diferença somente é verificada nos primeiros 10 cm. Para os dois sistemas de manejo o estudo da regressão (Figuras 19 e 20) demonstra que ocorre aumento linear nos teores Ca +2 e Mg +2, em função das doses de calcário, mesmo em subsuperfície (40-60 cm). Tabela 4. Teores de cálcio trocável (mmol c dm -3 ) na diferentes profundidades (cm) dos tratamentos de manejo de solo e doses de calcário, referente à amostragem de março de Ribeirão Preto/SP Sistema de Manejo (SM) Teores de Cálcio Trocável (Ca +2 ) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm mmol c dm Preparo Convencional 36,1 B 41,1 B 39,8 A 37,5 27,3 Plantio Direto 95,9 A 57,8 A 33,4 B 28,6 28,0 Teste F 169,5 ** 11,5 * 22,8 * 9,6 ns 0,01 ns Calcário, t/ha (C) 0,0 30,3 B 28,9 B 25,8 B 29,4 B 24,8 B 2,0 71,4 A 37,4 B 27,1 B 27,1 B 23,8 B 4,0 76,5 A 59,1 A 42,8 A 33,8 AB 28,5 AB 6,0 92,0 A 72,4 A 50,8 A 42,0 A 33,5 A Regressão L** L** L** L* (PD) L* (PC) L* Interação SM x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 3,9* 18,3 36,3 1,5 ns 28,1 27,9 0,75 ns 10,3 28,8 3,14 ns 24,5 18,8 1,34 ns 24,8 16,8 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade Tabela 5. Teores de Mg trocável (mmol c dm -3 ) na diferentes profundidades (cm) dos tratamentos de manejo de solo e doses de calcário, referente à amostragem de março de Ribeirão Preto/SP Sistema de Manejo (SM) Teores de Magnésio Trocável (Mg +2 ) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm mmol c dm Preparo Convencional 18,8 B 19,6 18,5 15,9 A 10,8 Plantio Direto 36,6 A 23,5 15,8 10,8 B 9,3 Teste F 115,5 ** 4,4 ns 5,1 ns 20,6 * 1,33 ns Calcário, t/ha (C) 0,0 11,4 C 8,0 D 8,9 B 7,5 C 6,1 C 2,0 29,5 B 19,5 C 12,3 B 10,4 C 8,0 C 4,0 29,3 B 26,4 B 21,5 A 15,4 B 11,1 B 6,0 40,6 A 32,3 A 32,3 A 20,3 A 15,0 A Regressão L** L** L** L** L*(PD) L** (PD) Interação SM x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 5,3 ** 16,9 21,5 2,09 ns 24,6 18,4 1,31 ns 19,7 33,3 6,1 * 23,9 23,8 7,2 ** 36,6 17,6 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 19

20 Figura 19. Regressões lineares entre teores de cálcio (mmol c dm -3 ) e doses de calcário, em dois sistemas de manejo do solo (convencional e plantio direto), em experimento de longa duração. Análise referente a amostragem antes do plantio do terceiro canavial (março de 2010). Ribeirão Preto, Caires et al. (2005; 2008), informam que logo no primeiro ano após aplicação do calcário já é possível verificar aumentos nos teores de cálcio e magnésio trocáveis na camada de 0-5 cm, contudo para camada 5-10, o tempo decorrido para observar elevação significativa nos teores de Mg 2+ foi de 2,5 a 5 anos, com resultados consistentes até o 10 o ano. 20

21 Do ponto de vista prático, pode-se dizer que após 12 anos com aplicação superficial de calcário periodicamente, ocorre aumento nos teores de Ca +2 e Mg +2 em profundidade, favorecendo assim o desenvolvimento do sistema radicular. Convém salientar, que os teores de Mg +2 são significativamente maiores no PD na testemunha sem calcário, resultado que pode estar associado com o aumento da matéria orgânica nesta camada (PD). Figura 20. Regressões lineares entre teores de cálcio (mmol c dm -3 ) e doses de calcário, em dois sistemas de manejo do solo (convencional e plantio direto), em experimento de longa duração. Análise referente a amostragem antes do plantio do terceiro canavial (março de 2010). Ribeirão Preto,

22 Deve-se considerar que a acidez no tratamento controle, mesmo no convencional foi reduzida, em comparação com a condição inicial. Uma das razões pode estar relacionada aos dois anos consecutivos de soja antes do plantio do atual canavial. Pelo fato de não utilizar adubação nitrogenada, houve redução no processo de acidificação. Na Tabela 6 estão apresentados os teores de fósforo nas diferentes profundidades. Observase principalmente na camada superficial que o plantio direto apresenta valores significativamente maiores que no convencional. O estudo da regressão demonstra que para o sistema plantio direto ocorre resposta linear em função das doses de calcário até 10 cm, enquanto para o convencional esta resposta é verificada também na camada de cm. Bolliger et al. (2006) em extensa revisão sobre os benefícios do plantio direto no Brasil, apresenta diversos artigos os quais mencionam que no sistema plantio direto a demanda por fertilizante fosforado pode ser reduzida em 50% em virtude do aumento expressivo nos teores de fósforo orgânico que pode corresponder até 70% deste nutriente na camada de 0-20 cm. Pode-se inferir também que após 12 anos sem revolvimento, sendo dois anos consecutivos com soja, no sistema plantio direto o fósforo remanescente das adubações fica concentrado na camada superficial, contribuindo assim para acusar maiores valores no plantio direto sem calcário. A resposta em função da calagem concorda com o conhecimento básico e já consolidado sobre fertilidade do solo, ou seja, aumento do ph e consequente aumento na disponibilidade do fósforo. Tabela 6. Teores de Fósforo - P (mg dm -3 ) na diferentes profundidades (cm) dos tratamentos de manejo de solo e doses de calcário, referente à amostragem de março de Ribeirão Preto/SP Sistema de Manejo (SM) Teores de Fósforo (P) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm mg dm Preparo Convencional 34,6 B 34,6 29,2 28,6 A 19,6 Plantio Direto 48,8 A 33,4 25,4 20,3 B 16,6 Teste F 57,8 ** 0,93 ns 6,4 ns 10,1 * 0,01 ns Calcário, t/ha (C) 0,0 35,0 25,6 B 24,0 C 23,8 AB 16,3 B 2,0 41,8 28,1 B 21,6 BC 20,1 B 15,8 B 4,0 42,3 34,0 B 30,3 AB 25,3 AB 23,1 A 6,0 47,9 48,3 A 33,4 A 28,5 A 17,1 AB Regressão L**(PD) L* L **(PD) L** (PC) L ns L ns Interação SM x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 0,79 ns 12,7 22,8 1,2 ns 10,8 26,6 1,2 ns 15,4 21,3 0,73 ns 30,1 23,2 1,96 ns 47,4 25,3 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 22

23 Com relação às alterações ocorridas nos teores de potássio no solo, os resultados apresentados na Tabela 7, demonstram altos valores de coeficiente de variação, fato que dificulta a compreensão dos efeitos do manejo e do calcário sobre este atributo. Inicialmente é importante comentar que o potássio é o elemento extraído em maior quantidade pela cana-de-açúcar, apesar de não fazer parte de nenhum composto orgânico presente na cultura (Orlando-Filho, 1993). Em 100 toneladas de colmos e folhas, são extraídos e exportados 174 kg de K +. Para a média dos tratamentos, os teores de potássio encontravam-se antes do plantio da cana-de-açúcar na faixa de 1,1 mmol c dm -3, portanto requereria aplicação de 140 kg ha -1 de K 2 O, contudo a quantidade aplicada foi em torno de 120 kg. Provavelmente, os resíduos dos dois anos de soja puderam contribuir para o fornecimento da diferença que foi requerida pela cana-de-açúcar. Pode-se considerar que em 2 toneladas de resíduos de soja, pode-se fornecer cerca de 72 kg ha -1 de K 2 O. No entanto, esta informação demanda atenção quanto à quantidade a ser aplicada nesta primeira cana soca. Segundo as recomendações, para expectativa de produção acima de 100 t, deve-se aplicar 160 kg ha -1 de K 2 O. Muito embora, como a área foi colhida sem queima, conforme informações de literatura próximo de 85 % do potássio presente no palhiço da cana retorna ao solo no primeiro ano. Tabela 7. Teores de Potássio (mmol c dm -3 ) na diferentes profundidades (cm) dos tratamentos de manejo de solo e doses de calcário, referente à amostragem de março de Ribeirão Preto/SP Sistema de Manejo (SM) Teores de Potássio (K + ) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm mmol c dm Preparo Convencional 1,3 0,95 0,58 0,78 0,81 Plantio Direto 1,5 0,86 1,05 0,78 0,71 Teste F 2,4 ns 0,17 ns 3,66 ns 0,01 ns 0,09 ns Calcário, t/ha (C) 0,0 1,53 1,10 0,93 0,71 0,69 2,0 1,38 0,85 1,06 0,80 0,64 4,0 1,50 0,91 0,66 1,01 0,68 6,0 1,34 0,75 0,61 0,63 1,04 Regressão ns ns ns ns ns Interação SM x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 0,04 ns 25,8 28,3 0,89 ns 65,5 37,3 1,18 ns 85,5 85,4 2,12 ns 60,4 44,1 0,37 ns 113,9 78,9 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 23

24 Figura 21. Regressões lineares entre teores de fósforo (m dm -3 ) e doses de calcário, em dois sistemas de manejo do solo (convencional e plantio direto), em experimento de longa duração. Análise referente a amostragem antes do plantio do terceiro canavial (março de 2010). Ribeirão Preto,

25 O calcário residual foi determinado pela diferença entre os teores de Ca+Mg determinados por espectrofotometria de absorção atômica a partir de extratos obtidos por agitação com solução ácida (dissolve carbonatos e libera Ca e Mg) e por agitação com solução de acetato de amônio a ph 7,0 (não dissolve carbonatos). Esta análise foi realizada para as amostras coletadas nas profundidades 0-5, 5-10, e cm. Como houve interação significativa entre a forma de aplicação e as doses de calcário testados, com exceção da profundidade cm, os resultados foram desdobrados, conforme apresentado na Tabela 8. Verifica-se na Tabela 2, que os teores de Ca+Mg residual foram significativamente maiores no plantio direto na camada de 0-5 cm, para todas as doses de calcário aplicadas. Na profundidade de 5-10 cm, esta diferença ocorreu somente na dose de 6 t ha -1. Por outro lado, na camada de cm, foi determinado maior teor de Ca+Mg residual no plantio convencional. No sistema convencional, foi observada diferença significativa somente na camada de cm, enquanto no plantio direto, observou-se aumento linear em função das doses, para as camadas 0-5 e 5-10 cm. Convém mencionar, que as quantidades de calcário residual na profundidade 0-5 cm no plantio direto nesta avaliação foram 31, 5.5 e 5.4 vezes maior que os teores quantificados em 1999, após a primeira calagem. Tabela 8. Teores de cálcio e magnésio provenientes do calcário residual, não dissolvido, aplicado a solo coberto com palhiço de cana crua, em plantio direto e convencional. Tratamentos e Teores de Ca + Mg residual, conforme dose de calcário aplicado (t ha -1 ) Profundidades de amostragem 2,0 4,0 6,0 Plantio Convencional (Ca + Mg) mmol c dm cm 36.0 Ba 36.0 Ba 35.5 Ba 5-10 cm 28.8 Aa 36.8 Aa 31.8 Ba cm cm 9.5 Ab 15.8 Ab 29.8 Aa Plantio Direto (Ca + Mg) mmol c dm cm 88.8 Ab Ab Aa 5-10 cm 39.5 Ab 41.3 Ab 78.3 Aa cm cm 13.5 Aa 14.3 Aa 13.5 Ba Médias seguidas por letras diferentes, maiúscula (vertical) e minúsculas (horizontal), diferem pelo teste de Tukey (5%). 25

26 Na Figura 22, estão apresentados os valores de estoque de carbono calculados para cada profundidade de amostragem, comparando os dois sistemas de manejo para a média das doses calcário. Observa-se que na camada superficial de 0-5 cm de profundidade, o estoque de carbono é significativamente maior no plantio direto. Porém, na camada de cm ocorre resultado oposto. Considerando o perfil de 0-60 cm, verifica-se que o estoque de carbono acumulado em 12 anos é 116 Mg ha -1 no plantio direto e 110,9 Mg ha -1 no convencional, uma diferença de 5,3 Mg ha -1 a mais no manejo conservacionista. Estes resultados podem ser corrigidos para mesma equivalência de massa, conforme proposto por Sisti et al. (2004), caso seja necessário comparar os diferentes manejos em relação a uma área de referência (mata) ou início da pesquisa. Contudo, como nesta primeira exploração dos dados a intenção do trabalho é apenas quantificar os estoques nos dois manejos, a transformação dos dados não se faz necessária. Em fase anterior deste projeto de pesquisa, utilizou-se este procedimento considerando os primeiros 7 anos de adoção do plantio direto e constatou-se taxa de sequestro de carbono de 1,63 Mg ha -1 ano -1 em relação ao convencional que acumulou 0,67 Mg ha -1 ano -1, de acordo com trabalho de Segnini et al (2013). Estes resultados próximos dos valores calculados por Cerri et al. (2011), que estimam taxa de sequestro de média de 1,5 Mg ha -1 ano -1, sendo 0,73 para solos arenosos e 2,04 para solos argilosos. Todavia, estes resultados foram obtidos comparando cana queimada com cana crua, sem envolver sistema de manejo e controle local. Convém salientar que, ambos os sistemas recebem o mesmo aporte de palhiço todos os anos. Assim sendo, a diferença favorável ao plantio direto é oriundo da contribuição da biomassa do sistema radicular mantido praticamente intacto ao longo destes anos. A diferença favorável ao sistema convencional na camada de cm de profundidade pode ser atribuído ao fato de utilizar arado de aivecas na operação de preparo, o qual favorece a inversão de camadas de solo. Dessa forma, os resíduos presentes na superfície são incorporados, favorecendo a decomposição e incorporação do carbono nos diferentes compartimentos da matéria orgânica do solo. Em futuros estudos neste projeto é conveniente discriminar quanto de carbono é proveniente da cana-de-açúcar (C4) e quanto é resultado da contribuição dos restos culturais da soja (C3) cultivada em rotação. 26

27 Estoque de Carbono no Solo (Mg ha -1 ) GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Estoque de Carbono no Solo em Cana-de-Açúcar 12,3 a 9,7 b 16,2 a 13,8 a 36,3 a 41,4 a 31,5 a 27,7 b 19,6 a 18,6 a 0-0,5 0,5-0,10 0,10-0,20 0,20-0,40 0,40-0,60 Profundidade (m) Convencional Plantio Direto Figura 22. Estoque de carbono (Mg ha -1 ) em diferentes profundidades de solo no manejo de solo convencional e plantio direto após 12 anos de colheita mecanizada sem queima Alterações nas Características Físicas do Solo Pode-se verificar na Figura 23, que as medidas efetuadas na entrelinha (resíduos acumulados de soja e cana crua) apresentaram, para a média das doses de calcário, 3.8 % a mais de conteúdo de água na camada de 0-20 cm, em comparação aos tratamentos sem resíduo na superfície. Vale ressaltar, que mesmo após longo período de estiagem, os resíduos acumulados ao longo dos anos, os quais não são muito visíveis (5 t ha -1 de M.S.), mas persistem na entrelinha da cana-deaçúcar, contribuiu para manter um maior conteúdo de água no solo. Na Figura 24, observa-se que esta diferença também foi verificada entre as doses de calcário, resultado que pode ser explicado por alguma alteração na distribuição dos poros, proporcionado pelas doses de calcário. Todavia, por ser tratar de uma avaliação pontual, mais resultados são necessários para concluir as razões para o aumento do conteúdo de água no solo em função das doses de calcário. 27

28 Umidade do Solo (%) Umidade do Solo (%) 0-20 cm GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Umidade no Solo (%) cm A B Sulco Entrelinha Posição da Leitura Plantio Direto Plantio Convencional Figura 23. Umidade do solo (%) na camada de 0-20 cm nos sistemas convencional e plantio direto, determinada por TDR, referente às medidas realizada aos 150 dias após o plantio (09/09/2010). Médias seguidas por mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade (Tukey 5%). Umidade no Solo (%) cm A 16.6 AB 15.0 AB 14.3 B 14.6 B 14.5 AB Sulco Posição da Leitura 17.3 A 16.8 AB Entrelinha Testemunha 2,0 t/ha 4,0 t/ha 6,0 t/ha Figura 24. Umidade do solo (%) na camada de 0-20 cm para as doses de calcário, referente às medidas realizada aos 150 DAP (09/09/2010). Médias seguidas por mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade (Tukey 5%). Na Tabela 9., estão apresentados os resultados parciais das análises físicas realizadas nas amostras indeformadas coletadas após a colheita da soja e antes do plantio da cana-de-açúcar. Observa-se, que mesmo após 12 anos da instalação, nos quais foram realizados 8 cortes mecanizados, não foi possível identificar aumentos significativos na densidade do solo, para todas as profundidades avaliadas. Por conseguinte, pode-se dizer que os dois preparos de solo realizados nas três reformas (anos 1998, 2003 e 2008) não alteraram significativamente a densidade do solo. 28

29 Convém mencionar também que, na profundidade de sulcação para plantio da cana, os valores médios de densidade são menores no plantio direto. Verifica-se também que na média dos preparos, a densidade diminuiu em função das doses do calcário. Embora não tenha ocorrido diferença estatística, a redução da densidade em função da calagem demonstra o efeito do calcário na agregação do solo, pois o cálcio aumenta a floculação da argila. Tabela 9. Valores de densidade do solo (g cm -3 ) em diferentes profundidades do solo e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto. Amostragem realizada antes do plantio da cana. Ribeirão Preto, Sistema Densidade do Solo (g cm -3 ) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm Plantio Direto Convencional Teste F 5.2 ns 3.5 ns 3.6 ns 2.6 ns 0.55 ns d.m.s.(tukey 5%) Calcário (t/ha) Testemunha ,0 + 2,0 + 2, ,0 + 4,0 + 4, ,0 + 6,0 + 6, Teste F 2.79 ns 1.58 ns 2.0 ns 0.94 ns 0.16 ns d.m.s.(tukey 5%) Interação S x C 1.32 ns 1.45 ns 0.3 ns 0.32 ns 0.68 ns C.V. (%) parcela 9,4 6,4 4,2 6,8 4,7 C.V. (%) subparcela 9,7 10,0 9,2 6,8 5,1 Médias seguidas por letras diferentes, diferem pelo teste de Tukey (5%). O aumento da floculação da argila proporcionado pelo cálcio, favorece a formação de microagregados, os quais interferem na porosidade total do solo. Pode-se observar na Tabela 10., que na camada de 5 a 10 cm, houve interação entre sistema de manejo e doses de calcário. O desdobramento desta interação (Figura 25), demonstra que a porosidade total aumentou significativamente na dose de 6,0 t ha -1 de calcário no sistema convencional, o qual apresentou 7% a mais de poros que o plantio direto, nesta dose. Somente na profundidade de 0 a 5 cm, a porosidade total foi estatisticamente maior no sistema convencional, para a média das doses de calcário. Nas demais profundidades não houve diferença para porosidade total. 29

30 Tabela 10. Porosidade total (%) em diferentes profundidades do solo e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto. Amostragem realizada antes do plantio da cana. Ribeirão Preto, Sistema Porosidade Total do Solo (g cm -3 ) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm Plantio Direto 60.2 b 58.5 a Convencional 62.6 a 60.9 b Teste F 12.3 * 21.2 * 1.63 ns 2.57 ns 4.7 ns d.m.s.(tukey 5%) Calcário (t/ha) Testemunha b ,0 + 2,0 + 2, ab ,0 + 4,0 + 4, ab ,0 + 6,0 + 6, a Teste F 0.57 ns 3.85 * 0.92 ns 0.77 ns 1.2 ns d.m.s.(tukey 5%) Interação S x C 0.36 ns 6.1 ** 0.67 ns 0.75 ns 0.51 ns C.V. (%) parcela 3,8 2,4 4,3 3,9 1,6 C.V. (%) subparcela 5,3 3,0 4,7 4,6 3,7 Médias seguidas por letras diferentes, diferem pelo teste de Tukey (5%). A maior porosidade total verificada no sistema convencional na dose 6,0 t ha -1, encontra correspondência com os resultados de macroporosidade apresentados na Tabela 11. O desdobramento da interação significativa entre sistema x doses de calcário (Figura 26 e 27), mostra que a macroporosidade foi 8,5 % maior no convencional na maior dose de calcário. Portanto, na profundidade de 5 a 10 cm, o preparo convencional aliado a alta dose de calcário aumentou significativamente a o percentual de macroporos. Contudo, o efeito do preparo neste caso, contribuiu para aumentos significativos no percentual de macroporos até a camada de cm. Estes resultados demonstram que mesmo após dois anos consecutivos de cultivo de soja no sistema convencional, o preparo de solo alterou este atributo somente nos primeiros 20 cm de solo. Tabela 11. Macroporosidade (%) em diferentes profundidades do solo e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto. Amostragem realizada antes do plantio da cana. Ribeirão Preto, Sistema Macroporosidade do Solo (%) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm Plantio Direto 16.0 b 17.8 b 13.9 b Convencional 22.8 a 19.7 a 18.6 a Teste F 85.7** 13.2 * 10.9 * 4.4 ns 0.13 ns d.m.s.(tukey 5%) Calcário (t/ha) Testemunha 16.1 b ,0 + 2,0 + 2, ab ,0 + 4,0 + 4, a ,0 + 6,0 + 6, ab Teste F 4.5 * 2.1 ns 1.56 ns 1.3 ns 0.72 ns d.m.s.(tukey 5%) Interação S x C 3.05 ns 4.7 * 0.54 ns 0.16 ns 0.86 ns C.V. (%) parcela 10,7 8,1 24,7 15,8 22,1 C.V. (%) subparcela 19,2 15,4 28,4 22,5 17,1 30

31 Macroporosidade do solo (%) Porosidade Total (%) GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Prof cm Aa 59.5 b 59.5 b 59.5 b B Convencional Plantio Direto Sistema de Manejo Testemunha 2,0 t ha calcário 4,0 t ha calcário 6,0 t ha calcário Figura 26. Desdobramento da interação sistemas de manejo x doses de calcário, para porosidade total do solo (%) na profundidade de 5-10 cm Aa Prof cm 18.5 b b 18.3 b B Testemunha 2,0 t ha calcário 4,0 t ha calcário 6,0 t ha calcário Convencional Plantio Direto Sistema de Manejo do Solo Figura 27. Desdobramento da interação sistemas de manejo x doses de calcário, para macroporosidade do solo (%) na profundidade de 5-10 cm.. Por outro lado, no plantio direto verificam-se aumentos significativos da microporosidade nas duas primeiras camadas de solo (0-5 e 5-10 cm), conforme apresentado na Tabela 12. O efeito das doses de calcário foi verificado somente na profundidade de 0 a 5 cm, na qual observa-se redução da microporosidade com o aumento das quantidades aplicadas. Deve-se considerar que na gênese dos Latossolos Vermelhos, a grande quantidade de óxidos de ferro, confere a estes solos uma grande quantidade de microagregados, fato que favorece boa permeabilidade. A redução da microporosidade, favorece ainda mais esta característica, indicando que o risco de aumento da compactação é diminuído. 31

32 Esta pode ser uma explicação para não ter sido constatado aumentos expressivos nos valores de densidade, mesmo no sistema plantio direto, o qual está sem preparo desde Ressalta-se também que abaixo de 10 cm, não foi verificado aumento na microporosidade no plantio direto. As amostras indeformadas permitiram também a caracterização da curva característica de retenção de água no solo, composta por seis pontos de tensão (0.5, 2, 6, 10, 30 e 1500 kpa), para cada tratamento. Nas Tabelas 13, 14, 15 e 16, estão apresentados os resultados das análises físicas após a colheita mecanizada da cana planta. Vale observar que o plantio direto não diferiu do sistema convencional de manejo de solo, considerando os indicadores de compactação medidos e ponderando as características do solo (fração argila com predomínio de óxido de ferro). Tabela 12. Microporosidade (%) em diferentes profundidades do solo e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto. Amostragem realizada antes do plantio da cana. Ribeirão Preto, Sistema Microporosidade do Solo (%) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm Plantio Direto 44.1 a 42.2 a Convencional 39.4 b 40.6 b Teste F 315 ** 13.0 * 2.6 ns 0.14 ns 0.01 ns d.m.s.(tukey 5%) Calcário (t/ha) Testemunha ,0 + 2,0 + 2, ,0 + 4,0 + 4, ,0 + 6,0 + 6, Teste F 3.18 * 2,03 ns 1.9 ns 0.88 ns 2.3 ns d.m.s.(tukey 5%) Interação S x C 0.56 ns 0.52 ns 0.42 ns 0.68 ns 1.9 ns C.V. (%) parcela 1,8 3, ,4 3,4 C.V. (%) subparcela 9,1 6,3 6,6 5,3 3,2 Médias seguidas por letras diferentes, diferem pelo teste de Tukey (5%). Tabela 13. Densidade do solo (g cm -3 ) em diferentes profundidades e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto, amostrada na linha e entrelinha após 2 o corte. Ribeirão Preto, Sistema Densidade do Solo (g cm -3 ) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm Linha Entre Linha Entre Linha Entre Linha Entre Linha Entre Plantio Direto 1.03 b 1.02 b Convencional 1.12 a 1.12 a Teste F 14.4 * 19.7 * 1.4ns 0.54ns 5.7 ns 3.3 ns 2.34ns 0.27ns 0.84ns 1.87ns d.m.s.(tukey 5%) Calcário (t/ha) Testemunha ,0 + 2,0 + 2, ,0 + 4,0 + 4, ,0 + 6,0 + 6, Teste F 0.98ns 0.78ns 0.64ns 0.44ns 1.56 ns 0.92 ns 0.75ns 1.00ns 0.51ns 1.35ns d.m.s.(tukey 5%) Médias seguidas por letras diferentes, diferem pelo teste de Tukey (5%). 32

33 Tabela 14. Porosidade total (%) do solo em diferentes profundidades e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto, amostrada na linha e entrelinha após 2 o corte. Ribeirão Preto, Sistema Porosidade Total (%) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm Linha Entre Linha Entre Linha Entre Linha Entre Linha Entre Plantio Direto Convencional Teste F 2.86ns 3.3ns 0.23ns 0.48 ns 5.63ns 5.3 ns 0.01ns 0.59ns 0.03ns 0.07ns d.m.s.(tukey 5%) Calcário (t/ha) Testemunha ,0 + 2,0 + 2, ,0 + 4,0 + 4, ,0 + 6,0 + 6, Teste F 2.26ns 2.44ns 0.33ns 0.18 ns 1.40ns 0.98 ns 1.6 ns 2.62ns 0.41ns 0.27ns d.m.s.(tukey 5%) Interação S x C 3.8* 0.96ns 0.84ns 0.82 ns 5.84** 0.23 ns 0.24ns 0.24ns 1.07ns 2.66ns C.V. (%) parcela 4,4 3,9 3,9 5,4 5,2 5,2 5,8 7,4 4,1 4,1 C.V. (%) subparcela 3,8 3,2 4,3 4,2 3,8 4,3 4,7 5,3 5,4 4,5 Interação S x C 0.22ns 2.9 ns 0.80ns 2.14ns 1.4 ns 0.30 ns 0.60ns 0.19ns 0.80ns 1.18ns C.V. (%) parcela 5,5 5,6 6,3 10,9 6,2 5,4 4,3 8,2 9,3 8,2 C.V. (%) subparcela 7,3 5,4 5,7 4,2 8,9 6,2 6,2 6,9 6,8 8,4 Médias seguidas por letras diferentes, diferem pelo teste de Tukey (5%). Tabela 15. Macroporosidade (%) do solo em diferentes profundidades e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto, amostrada na linha e entrelinha após 2 o corte. Ribeirão Preto, Sistema Macroporosidade (%) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm Linha Entre Linha Entre Linha Entre Linha Entre Linha Entre Plantio Direto a , Convencional b , Teste F 2.4ns 0.08ns 65.3** 4.3 ns 3.8 ns 5.41ns 0.01ns 0.16ns 0.20ns 0.44ns d.m.s.(tukey 5%) Calcário (t/ha) Testemunha ,0 + 2,0 + 2, ,0 + 4,0 + 4, ,0 + 6,0 + 6, Teste F 1.4 ns 0.16ns 1.03ns 1.3 ns 2.0 ns 0.61ns 0.78ns 1.94ns 0.51ns 1.41ns d.m.s.(tukey 5%) Interação S x C 0.1 ns 2.16ns 0.35ns 0.91 ns 0.70ns 0.68ns 0.42ns 0.38ns 1.8ns 1.93ns C.V. (%) parcela 4,7 6,0 1,5 5,9 6, ,4 6,8 4,3 7,3 C.V. (%) subparcela 7,1 6,5 6,2 4,2 7, ,3 6,3 5,9 6,8 Médias seguidas por letras diferentes, diferem pelo teste de Tukey (5%). 33

34 Tabela 16. Microporosidade (%) do solo em diferentes profundidades e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto, amostrada na linha e entrelinha após 2 o corte. Ribeirão Preto, Sistema Microporosidade (%) 0-5 cm 5-10 cm cm cm cm Linha Entre Linha Entre Linha Entre Linha Entre Linha Entre Plantio Direto Convencional Teste F 0.01ns 0.79ns 1.7ns 0.19 ns 5.8 ns 6.2 ns 0.01ns 0.4ns 0.01ns 0.36ns d.m.s.(tukey 5%) Calcário (t/ha) Testemunha ,0 + 2,0 + 2, ,0 + 4,0 + 4, ,0 + 6,0 + 6, Teste F 0.70ns 0.80ns 0.48ns 0.08 ns 1.78 ns 0.77 ns 1.58ns 2.15ns 0.45ns 0.73ns d.m.s.(tukey 5%) Interação S x C 0.35ns 2.00ns 0.72ns 1.09 ns 2.56 ns 0.49 ns 0.17ns ns 2.90ns C.V. (%) parcela 24,1 16,6 9,2 19,5 26,5 26,1 20,1 31,9 17,5 21,1 C.V. (%) subparcela 22,6 12,5 15,3 13,5 24,9 21,2 18,1 21,1 22,8 22,9 Médias seguidas por letras diferentes, diferem pelo teste de Tukey (5%). Em termos de resistência à penetração, pode-se observar nos gráficos da Figura 28, que a variação amenta em profundidade apresentando média acima de 3,0 MPa. Devido esta medida ser dependente da umidade do solo, da textura, da agregação e da estrutura; sua interpretação isolada não contribui para explicar quanto as alterações ocorridas nos atributos físicos influenciaram o crescimento das raízes, bem como os componentes de produção. Além disso, o tipo de equipamento também pode gerar resultados mais ou menos conclusivos, pois depende do operador. Contudo, serve como uma referência para identificar qual camada apresenta maior impedimento ao crescimento de raiz. De acordo com GREGO et al. (2010) em trabalho conduzido no mesmo solo e local da presente pesquisa, concluíram em estudo da variabilidade espacial, que as manchas com menor resistência à penetração e densidade do solo, também apresentaram maior perfilhamento e maior desenvolvimento do sistema radicular. OTTO et al. (2011) concluíram que após três anos consecutivos de colheita mecanizada, a densidade do solo e a resistência à penetração aumentou, mas a porosidade total diminuiu. Verificaram restrição severa ao crescimento das raízes da variedade SP quando a resistência à penetração foi superior a 2,0 Mpa e Ds > 1,78 g cm -3. Porém estes resultados foram obtidos em canaviais implantados no sistema convencional de preparo do solo. Não foram encontrados resultados na literatura sobre plantio direto de cana-de-açúcar para confrontar com os obtidos neste trabalho. 34

35 Figura 28. Resistência à penetração referente a 4 a época de amostragem (abril/2012). Valores médios de umidade do solo nas parcelas era 22,8%, por ocasião da amostragem. Ribeirão Preto, Fonte: Tadeu Cury Dissertação de Mestrado oriunda deste projeto. BRAUNACK et al. (2006) cita diversos trabalhos que mencionam perdas na produtividade da cana-de-açúcar entre 10 e 40% decorrentes do tráfego de máquinas, embora para condições de colheita com solo seco na Austrália, não tenham observado resultados significativos, mas sim uma expressiva interação com variedades. De acordo com GARSIDE et al. (2013) o efeito da compactação pode reduzir em 57% a produtividade da cana planta, porém esclarecem que após a primeira colheita esta diferença não é mais significativa. Portanto, os resultados obtidos na presente pesquisa permitem concluir que, em muitas situações o aumento da compactação do solo decorrente do intenso tráfego na colheita mecanizada nem sempre prejudica a produtividade do canavial. Para as condições do Brasil, BELLINASO (1997), concluiu que em presença de camada compactada, o uso de aração com aiveca ou subsolagem, proporcionaram aumentos de produtividade de cana (TCH), respectivamente de 9% (144 t.ha -1 ) e 8% (143 t.ha -1 ), em relação ao uso de grade (132 t.ha -1 ). O controle do tráfego é considerado o quarto pilar da Agricultura Conservacionista, pois é inegável o efeito deletério da compactação do solo nos sistemas agrícolas. Uma das características do sistema de colheita mecanizada da cana crua é a utilização de colhedoras e transbordos com massa total de t, cujo tráfego é repetido durante os vários ciclos da cultura sob condições variáveis de conteúdo de água no solo, com elevado potencial de compactação (BLAIR et al., 1998; BRAUNACK et al., 2006). 35

36 3.3. Quantificação da Biomassa e Análises de Imagens de Raiz Na fase de cana planta, pode-se observar na Figura 29, que houve resposta quadrática para o percentual de biomassa seca de raízes quantificadas na camada de 0-20 cm, nas duas épocas de avaliação e nos dois sistemas de manejo. O percentual da biomassa de raízes na camada superficial aumenta com as doses de calcário, com máximo na dose 2,0 Mg ha -1 de calcário após 8 meses do plantio e na dose 4,0 Mg ha -1 após 13 meses. O sistema convencional concentrou 7,8 % a mais da biomassa de raízes na camada superficial, em comparação com o plantio direto que apresentou distribuição mais uniforme ao longo do perfil. SMITH et al. (2005), esclarecem que de maneira geral, cerca de 50% da biomassa de raízes de cana-de-açúcar estão presentes nos primeiros 20 cm e 85% até 60 cm, informações concordantes com as apresentadas no presente trabalho. O menor percentual de biomassa seca de raízes, quantificado no plantio direto, na camada superficial, pode ser indicativo de um maior adensamento do solo, embora os valores de densidade não tenham demonstrado diferenças significativas. VASCONCELOS et al. (2003), mencionam que ocorre redução significativa da biomassa do sistema radicular da cana, em função do aumento na densidade do solo. Por outro lado, se considerarmos todo o perfil amostrado (0-70 cm), o plantio direto proporcionou acréscimo médio de 1711 kg ha -1 na biomassa seca de raízes, em relação ao preparo convencional (Figura 30), por ocasião do 8 o mês após o plantio. Houve resposta quadrática para biomassa seca de raízes em função do aumento das doses de calcário, somente no sistema convencional para amostragem realizada no 13 o mês, com máximo de 8460 kg ha -1 na quantidade de 2,0 Mg ha -1 de calcário dolomítico (gráfico não apresentado). Não são encontrados resultados na literatura, quanto ao efeito de sistemas de manejo e doses de calcário sobre a biomassa de raiz da cana-de-açúcar. É importante enfatizar que pesquisa sobre distribuição da biomassa de raiz em sistema de colheita sem queima, permite compreender melhor a contribuição das raízes para o estoque de carbono no solo, ainda pouco estudado segundo SMITH et al. (2005). Figura 29: Distribuição percentual da biomassa seca de raízes de cana-de-açúcar na camada de 0-20 cm. Avaliações realizadas em novembro/2010 (esquerda) e abril/2011 (direita). Ribeirão Preto,

37 Figura 30: Biomassa seca de raízes de cana-de-açúcar (IACSP ), quantificada na camada 0-70 cm em duas épocas (8 o e 13 o mês após plantio-31/03/2010) no sistema convencional e plantio direto. Médias das doses de calcário e 4 repetições. Ribeirão Preto, Dentre as várias causas para explicar as variações na distribuição da biomassa de raiz da cana-de-açúcar, as alterações nos atributos físicos do solo, decorrentes do tráfico de máquinas durante a colheita mecanizada é talvez o mais importante, de acordo com pesquisas conduzidas nas condições australianas (BRAUNACK et al., 2006). Outros aspectos podem estar relacionados com o regime hídrico, com as características da variedade em questão, com o tipo de solo e talvez com o método adotado para amostragem. As análises estatísticas referentes às diversas comparações entre profundidade, posição e época de amostragem ainda não foram concluídas. Uma análise geral dos resultados de biomassa de raiz na fase de desenvolvimento da primeira soqueira, confrontados com a distribuição das chuvas pode ser observada na Figura 31. Ao contrário da fase de cana planta, as amostragens realizadas no período com excedente hídrico apresentaram menor biomassa seca de raiz para o tratamento plantio direto, quando se considerou somente a testemunha e dose 2,0 t/ha de calcário. Comparando-se a biomassa seca das raízes na cana planta e na primeira soqueira, considerando a mesma época, verifica-se uma drástica redução. Uma das razões pode ser a maior estação de crescimento na fase de cana planta, pelo menos 100 dias a mais. A quantidade de chuva acumulada no período pode ser outra razão (ver Quadro 5). O aumento da compactação poderia ser um causa, porém conforme já mencionado anteriormente não foi constatada diferença estatística para os indicadores avaliados, exceto na camada de 0-5 cm. Vale lembrar que estes resultados foram utilizados como dissertação de mestrado em parceria com o IAC, portanto contribuiu para formação de recursos humanos. Com relação ao estudo do sistema radicular da terceira soqueira, pode-se observar na Tabela 17, que em termos de biomassa seca (Mg ha -1 ) não fora verificadas diferenças estatísticas entre os 37

38 tratamentos. Em média, o sistema plantio direto produziu nesta fase inicial de desenvolvimento cerca de 620 kg ha -1 a mais de biomassa seca de raiz, considerando a camada de cm. Figura 31. Esquema confrontando acúmulo de biomassa e balanço hídrico nos sistemas de manejo convencional e plantio direto, para 1 a soqueira da cana-de-açúcar IACSP Ribeirão Preto/2011. Fonte: Dissertação de Mestrado do IAC, Tadeu Cury Resultados oriundos do projeto em questão. Na camada superior (0-40 cm) verificou-se um aumento da biomassa seca de raiz em função do aumento das doses de calcário, porém sem diferenças estatísticas, porém nota-se tendência oposta nas camadas inferiores ( cm). Em termos de comprimento e diâmetro das raízes, também não foram observadas diferenças estatísticas, porém constatam-se maiores valores no sistema plantio direto (Tabelas 18 e 19). Todavia, para as características de volume e área das raízes (Tabelas 20 e 21), foram observadas diferenças estatísticas entre os tratamentos. O plantio direto aumentou significativamente o volume de raízes na camada superior do solo (0-40 cm) e no perfil total (até 100 cm). Quanto ao efeito do calcário, observa-se aumento linear do volume em função das doses de calcário. Resultados semelhantes também foram verificados para a característica área superficial das raízes, porém com interação significativa constatada na camada abaixo de 60 cm de profundidade. 38

39 Tabela 17. Biomassa das raízes da variedade IACSP na terceira soqueira, analisadas pelo software Safira, em diferentes profundidades do e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto. Ribeirão Preto, Sistemas (S) Biomassa das Raízes (t ha -1 ) 0-40 cm cm cm Plantio Direto 1,65 a 0,66 a 2,76 a Convencional 1,27 a 0,71 a 2,14 a Teste F 8,01 ns 0,13 ns 4,08 ns d.m.s.(tukey 5%) 0,42 0,37 0,96 Calcário (C) t ha -1 Testemunha 1,24 a 0,70 a 2,34 2,0 + 2,0 + 2,0 1,49 a 0,72 a 2,12 4,0 + 4,0 + 4,0 1,47 a 0,67 a 2,59 6,0 + 6,0 + 6,0 1,65 a 0,64 a 2,74 Teste F 0,91 ns 0,90 ns 1,00 ns d.m.s.(tukey 5%) 0,70 0,47 1,09 Interação S x C 0,13 ns 1,24 ns 0,30 ns C.V. (%) parcela 25,90 48,56 34,88 C.V. (%) subparcela 33,93 48,75 31,60 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade Tabela 18 Comprimento das raízes da variedade IACSP na terceira soqueira, analisadas pelo software Safira, em diferentes profundidades do e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto,. Ribeirão Preto, Sistemas (S) Comprimento das Raízes (mm/ cm 3 ) 0-40 cm cm cm Plantio Direto 10442, ,57 a 17317,90 a Convencional 7972, ,88 a 14139,40 a Teste F 6,39 ns 2,66 ns 2,64 ns d.m.s.(tukey 5%) 3111,18 421, ,36 Calcário (C) t ha -1 Testemunha 9057,70 a 4482,84 ab 16141,87 a 2,0 + 2,0 + 2,0 9301,47 a 3461,13 c 15068,87 a 4,0 + 4,0 + 4,0 8749,63 a 3665,83 bc 13728,91 a 6,0 + 6,0 + 6,0 9721,46 a 4725,10 a 17974,94 a Teste F 0,12 ns 5,97 ns 1,95 ns d.m.s.(tukey 5%) 4743, , ,26 Interação S x C 0,69 ns 2,18 ns 1,01 ns C.V. (%) parcela 30,04 9,17 35,16 C.V. (%) subparcela 36,74 17,42 23,11 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 39

40 Tabela 19. Diâmetro das raízes da variedade IACSP na terceira soqueira, analisadas pelo software Safira, em diferentes profundidades do e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto,. Ribeirão Preto, Sistemas (S) Diâmetro das Raízes (mm/ cm 3 ) 0-40 cm cm cm Plantio Direto 8,33 a 8,53 a 28,17 a Convencional 8,12 a 8,51 a 24,87 a Teste F 2,53 ns 0,01 ns 1,22 ns d.m.s.(tukey 5%) 0,41 1,16 9,47 Calcário (C) t ha -1 Testemunha 7,99 a 8,28 a 26,07 a 2,0 + 2,0 + 2,0 8,13 a 8,68 a 37,91 a 4,0 + 4,0 + 4,0 8,40 a 8,76 a 21,12 a 6,0 + 6,0 + 6,0 8,38 a 8,35 a 20,99 a Teste F 0,44 ns 0,46 ns 1,67 ns d.m.s.(tukey 5%) 1,20 1,39 24,58 Interação S x C 0,99 ns 1,16 ns 0,40 ns C.V. (%) parcela 4,39 12,11 31,74 C.V. (%) subparcela 10,34 11,53 65,55 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade Tabela 20. Volume das raízes da variedade IACSP na terceira soqueira, analisadas pelo software Safira, em diferentes profundidades do e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto,. Ribeirão Preto, Sistemas (S) Volume das Raízes (mm/ cm 3 ) 0-40 cm cm cm Plantio Direto 14207,41 a 5512,49 a 23143,65 a Convencional 10101,09 b 4158,46 a 16663,72 b Teste F 38,54** 9,47 ns 17,80 * d.m.s.(tukey 5%) 2084, , ,61 Calcário (C) t ha -1 Testemunha 8517,05 a 5064,62 a 16385,48 a 2,0 + 2,0 + 2, ,71a 4097,14 a 20516,56 a 4,0 + 4,0 + 4, ,10 a 5035,84 a 20294,95 a 6,0 + 6,0 + 6, ,14 a 5144,28 a 22417,74 a Teste F 1,33 ns 0,40 ns 1,25 ns d.m.s.(tukey 5%) 8648, , ,28 Interação S x C 0,40 ns 0,92 ns 0,69 ns C.V. (%) parcela 15,22 25,74 21,82 C.V. (%) subparcela 50,23 45,46 32,17 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 40

41 Tabela 21. Área das raízes da variedade IACSP na terceira soqueira, analisadas pelo software Safira, em diferentes profundidades do e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto,. Ribeirão Preto, Sistemas (S) Área das Raízes (mm/ cm 3 ) 0-40 cm cm cm Plantio Direto 34485,04 a 13598,04 a 56544,47 a Convencional 26600,66 b 13191,89 a 45907,07 b Teste F 15,95* 0,19 ns 20,04* d.m.s.(tukey 5%) 6281, , ,17 Calcário (C) t ha -1 Testemunha 24842,60 a 16663,80 a 49181,97 a 2,0 + 2,0 + 2, ,74 a 11311,11 a 45275,27 a 4,0 + 4,0 + 4, ,72 a 11872,71 a 53225,33 a 6,0 + 6,0 + 6, ,35 a 13762,25 a 57221,57 a Teste F 1,35 ns 2,61 ns 1,35 ns d.m.s.(tukey 5%) 15648, , ,86 Interação S x C 0,35 ns 3,34* 1,06 ns C.V. (%) parcela 18,28 19,51 13,12 C.V. (%) subparcela 36,23 31,36 24,43 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade Na Tabela 22 está apresentado o desdobramento da interação sistema x calagem para a característica área das raízes na camada abaixo de 60 cm. Observa-se que o preparo de solo a cada reforma favoreceu esta característica somente na testemunha, não sendo possível observar uma relação entre aumento da dose de calcário com aumento da área das raízes nesta camada subsuperficial. Tabela 22. Desdobramento da interação sistema x calagem para a área das raízes da variedade IACSP na terceira soqueira, quantificada em dezembro/2013. Ribeirão Preto, 2013/2014. Sistemas Testemunha 2,0 t ha -1 4,0 t ha -1 6,0 t ha -1 Test F PD 12923,13 Ba 13601,23 a 13602,81 a 14265,01 a 0,7 ns PC 20344,46 Aa 9019,42 b 10144,20 b 13259,48 ab 5,88** Test F 7,37* 2,81 ns 1,60 ns 0,14 ns Frequentemente, em sistema plantio direto, o sistema radicular das culturas está concentrado nas camadas superficiais. Nestas condições, a presença de Ca +2 em profundidade é interessante, pois somente raízes jovens (pouco suberizadas) absorvem o elemento, sendo teores adequados nas camadas mais profundas do solo melhora o crescimento radicular nessas zonas (QUAGGIO, 2000). Em razão da área não apresentar teores de cálcio tão críticos, o sistema radicular na testemunha sem calcário ainda teve condições de explorar maiores profundidades do perfil do solo, conferindo assim maior participação na biomassa de raiz nas camadas sub-superficiais (Figura 32). 41

42 Ao contrário, o tratamento plantio direto com calcário, devido aos benefícios ocorrerem em maior intensidade na superfície, o sistema radicular da soqueira ficou concentrado nestas camadas. Nestas condições, infere-se que o tratamento plantio direto pode estar mais vulnerável aos períodos de deficiência hídrica, sobretudo se for retirado o palhiço conforme se preconiza atualmente. Contudo, em relação à exploração em profundidade, BATTIE LACLAU & LACLAU (2009) concluíram que o máximo alcançado (4,7 m) não dependeu do fornecimento suplementar de irrigação. Esclarecem que a umidade interfere diretamente na distribuição superficial da biomassa das raízes de cana-de-açúcar. Na Figura 33, verifica-se a mesma tendência do sistema convencional, porém o efeito é mais pronunciado da calagem em função da incorporação. É nítido o aumento do percentual da biomassa de raízes nas camadas 40-60, e cm no tratamento sem calcário ao longo das avaliações. No entanto, convém salientar que a diferença na biomassa total entre os tratamentos com e sem calcário são pequenas, nos dois sistemas de manejo. Estes resultados contradizem o lastro de conhecimento sobre efeitos da calagem no crescimento de raízes, decorrentes principalmente do fornecimento de cálcio. Figura 32. Biomassa seca de raízes de cana-de-açúcar (IACSP ), quantificada na camada cm em quatro épocas de avaliação no sistema convencional e plantio direto. Médias das doses de calcário e 4 repetições. Ribeirão Preto, 2011 Figura 33. Biomassa seca de raízes de cana-de-açúcar (IACSP ), quantificada na camada cm em quatro épocas de avaliação no sistema convencional e plantio direto. Médias das doses de calcário e 4 repetições. Ribeirão Preto,

43 % de Biomassa de Raízes % Biomassa de Raízes GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO As avaliações realizadas após a colheita da segunda soqueira (agosto/2013) estão apresentadas nas Figuras 34 e 35. Neste estudo, foram realizadas amostragens em todos os tratamentos (manejo de solo e doses de calcário). Nota-se a mesma tendência verificada na primeira soqueira quanto às distribuições percentuais da biomassa seca de raízes em diferentes profundidades de amostragem. Na camada superficial (0-20 cm) a biomassa seca de raiz é 5% maior no sistema plantio direto, embora na camada de cm esta diferença ocorre no sistema convencional. De maneira geral, a distribuição concorda com as mencionadas na literatura (SMITH et al., 2005; OTTO et al., 2009), ou seja, quase 60% da biomassa esta concentrada nos primeiros 40 cm de solo Distribuição da Biomassa de Raiz Sistema Convencional Profundidades (cm) Testemunha 2,0 t de calcário 4,0 t de calcário 6,0 t de calcário Figura 34. Distribuição percentual da biomassa de raiz da variedade de cana-de-açúcar IACSP aos 45 dias após colheita, no sistema convencional de preparo do solo. Ribeirão Preto, Distribuição da Biomassa de Raiz Sistema Plantio Direto Profundidades (cm) Testemunha 2,0 t de calcário 4,0 t de calcário 6,0 t de calcário Figura 35. Distribuição percentual da biomassa de raiz da variedade de cana-de-açúcar IACSP aos 45 dias após colheita, no sistema plantio direto. Ribeirão Preto,

44 % Falhas > 50 cm GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO 3.4. Características Agronômicas e Tecnológicas Considerando o balanço hídrico realizado com dados de 1961 até 2002, a deficiência hídrica nos meses de agosto e setembro chega a 33 mm. A ocorrência de algumas chuvas após o plantio aliado à reserva acumulada desde o começo do ano (531,4 mm), auxiliaram na viabilização de um estande mínimo para a variedade plantada (IACSP ). Nos dois primeiros meses após o plantio, a chuva acumulada foi de 74,7 mm. Contudo, nos dias compreendidos entre o 3 o e 5 o decêndios após o plantio (maio), as baixas temperaturas mínimas retardaram a brotação das gemas e consequentemente a emergência. A literatura sobre a cana-de-açúcar menciona 45 dias para o pleno estabelecimento da cultura em condições normais. O percentual de falhas maiores que 50 cm, é um bom indicador para avaliar se o estande inicial de plantas foi afetado no sistema plantio direto. Na avaliação realizada aos 45 dias após o plantio (DAP), enquanto no plantio convencional foram verificados 19,3 % de falhas no estande, no plantio direto 14,6 % dos sulcos não apresentavam plântulas de cana-de-açúcar emergidas. Por outro lado, a avaliação realizada aos 120 DAP, demonstrou 9,4 % e 7,6 % de sulcos com falhas respectivamente, para o sistema de manejo convencional e plantio direto. A diferença (4% de falha) favorável ao plantio direto aos 45 DAP, demonstra que a sulcação direta não compromete o estabelecimento inicial de canaviais plantados no outono, para a variedade em questão (Figura 36). O contraste entre os dois sistemas pode ser visualizado na Figura 37. Entretanto, dependendo da qualidade da muda, do histórico do talhão e da variação na temperatura mínima, podem ocorrer problemas com ocorrência de podridão abacaxi (Thielaviopsis paradoxa) no plantio direto a b DAP 150 DAP 5 0 Convencional Sistema de Manejo Plantio Direto Figura 36. Comparação das médias do percentual de falhas no sulco de plantio, para a média das doses de calcário, entre os sistemas de manejo convencional e plantio direto. Letras comparam sistemas e diferem pelo teste de Tukey a 5%. 44

45 Figura 37. Vista do estande inicial no sistema convencional (esquerda) e plantio direto (direita) aos 45 DAP. O perfilhamento avaliado dos 30 DAP aos 165 DAP, encontram-se na Tabela 23. Pode-se observar que não houve interação significativa entre sistema de manejo do solo e doses de calcário para nenhuma das datas de avaliação. Entretanto, no plantio direto o perfilhamento foi significativamente maior que no sistema convencional, aos 105, 135 e 165 DAP. Para a média dos sistemas de manejo, somente houve diferença estatística entre doses de calcário na avaliação realizada aos 165 DAP. Nesta avaliação, a dose mais alta de calcário apresentou em média 2 perfilhos a mais que a testemunha sem calagem. Tabela 23. Perfilhamento (número de perfilhos em 2 metros) avaliado ao longo do desenvolvimento da variedade de cana-de-açúcar IACSP , em diferentes doses de calcário no sistema convencional e plantio direto. Sistema 30 DAP 45 DAP 75 DAP 105 DAP 135 DAP 165 DAP Plantio Direto a 32.8 a 28.3 a Convencional b 29.1 b 23.3 b Teste F 4.0 ns 4.9 ns 4.6 ns 25.5* 23.2 * 16.7 * d.m.s.(tukey 5%) Calcário (t/ha) Testemunha b 2,0 + 2,0 + 2, ab 4,0 + 4,0 + 4, ab 6,0 + 6,0 + 6, a Teste F 0.8 ns 0.3 ns 0.2 ns 2.44 ns 1.34 ns 3.49 * d.m.s.(tukey 5%) Interação S x C 0.7 ns 0.41 ns 0.69 ns 2.31 ns 0.17 ns 0.36 ns C.V. (%) parcela 13,9 15,7 10,4 8,8 6,9 13,4 C.V. (%) subparcela 17,4 14,4 16,3 10,9 14,6 10,3 Médias seguidas por letras diferentes, diferem pelo teste de Tukey (5%). Os resultados de acúmulo da biomassa da parte aérea (kg ha -1 ) foram significativos somente na primeira (45 DAP) e nas duas últimas avaliações efetuadas (165 e 195 DAP). Verifica-se na Figura 38, que aos 165 DAP, houve resposta quadrática entre acúmulo de matéria seca da parte 45

46 aérea e doses de calcário, nos dois sistemas de manejo. Contudo, para a média das doses de calcário, as plantas no plantio direto produziram 413 kg ha -1 de matéria seca a mais que no sistema convencional. A partir desta amostragem, a biomassa fresca também está sendo mensurada, considerando que nesta fase a formação dos colmos já foi iniciada. O estudo da regressão para os valores obtidos aos 195 DAP demonstrou que o acúmulo da biomassa seca aumentou linearmente em função das doses de calcário no sistema plantio direto, proporcionando ganhos de 280 kg de biomassa na parte aérea para cada 1,0 t de calcário aplicado, enquanto no convencional a resposta foi quadrática com máxima biomassa verificada com a aplicação de 4 t ha -1 (Figura 39). Para a média das doses de calcário, a biomassa seca total no plantio direto foi 1313 kg ha -1 maior que a média no convencional. O maior perfilhamento associado a maior quantidade de biomassa produzida, sinaliza uma possível resposta em termos de produtividade de colmos no primeiro corte, favorável ao sistema plantio direto. Com as amostras de cada avaliação serão, determinados os conteúdos de macronutrientes, permitindo determinar as quantidades extraídas em cada sistema de manejo. Figura 38. Acúmulo de matéria seca da parte aérea aos 165 DAP, da variedade de cana-de-açúcar IACSP , submetida a diferentes doses de calcário no sistema convencional e plantio direto. 46

47 Figura 39. Acúmulo de matéria seca da parte aérea aos 195 DAP, da variedade de cana-de-açúcar IACSP , submetida a diferentes doses de calcário no sistema convencional e plantio direto. Observa-se na Figura 40, que houve resposta quadrática para a produção de biomassa seca da parte aérea (colmos + folhas) em função das doses de calcário no plantio direto, porém com máxima produtividade (46 t/ha) com a dose 4 t/ha. Clássica pesquisa conduzida na Australia indica que mesmo após 17 anos, sucessivas aplicações de 5 t/ha de calcário conferiram aumentos de até 65 t/ha na biomassa seca da parte aérea, em relação à testemunha (NOBLE & HURNEY, 2000). A drástica redução da biomassa seca observada na maior dose de calcário aplicado em superfície, pode ser um indicativo do efeito deletério de altas taxas de aplicação em superfície. Figura 40. Biomassa seca total da parte aérea (t/ha) em função da calagem, nos sistemas convencional e plantio direto, para cana planta da variedade IACSP , por ocasião da colheita. Ribeirão Preto, Os resultados de produtividade de colmos e componentes da produção da cana planta estão presentes na Tabela 24. Verifica-se que para média das doses de calcário, a produtividade de colmos no plantio direto foi 4,7 t maior que o convencional, embora a diferença não seja estatística. Este resultado confirma a tendência verificada nos ciclos anteriores e concorda com trabalhos encontrados na literatura, os quais mencionam ganhos em produtividade no sistema plantio direto 47

48 na cana queimada (MUTTON, 1983; DUARTE JR. & COELHO, 2008) e cana crua (BOLONHEZI et al., 2010). Embora tenha sido verificado desde o início desta pesquisa, que no plantio direto o perfilhamento foi maior no plantio direto, o levantamento de estande final foi favorável ao manejo convencional, o qual proporcionou cerca de colmos/ha a mais. Como o número de internódios não foi estatisticamente diferente, a explicação para maior produtividade de colmos no plantio direto, para a média das doses de calcário, deveu-se ao maior comprimento e massa dos colmos, os quais compensaram o menor número. Contudo, através do estudo da regressão, nota-se que a resposta em produtividade foi quadrática para o aumento das doses de calcário. A despeito da ANOVA não ter acusado interação significativa, estão apresentadas as regressões para cada sistema (Figura 41). Pode-se verificar que para o plantio direto a máxima produtividade é obtida com dose 2,0 t/ha, enquanto que para o convencional foram necessários 4,0 t/ha. A resposta da produtividade em função da calagem é de conhecimento da literatura nacional (ROSSETO et al., 2008) internacional (NOBLE & HURNEY, 2000). A redução da produtividade na maior dose de calcário pode ser atribuída a um provável desequilíbrio na disponibilidade de micros em virtude dos altos valores de ph nas camadas superficiais, que proporciona aumento da retenção no complexo coloidal ou redução da solubilidade das suas fontes (QUAGGIO, 2000). Tabela 24. Componentes da produção e produtividade de colmos da variedade IACS , nos manejos convencional e plantio direto e diferentes doses de calcário. Ribeirão Preto, SP, Sistema de Manejo (SM) TCH Colmos Colhidos N o de Internódios Altura Média Massa 1 Colmo Biomassa Total Seca t ha -1 N o ha -1 Média colmo metro kg t ha -1 Preparo Convencional 127, ,4 3,0 1,55 B 39,0 Plantio Direto 132, ,0 3,1 1,70 A 39,7 Teste F 0,53 ns 3,73 ns 0,27 ns 0,1 ns 25,1 * 0,04 ns Calcário, t/ha (C) 0,0 114,4 B ,3 2,9 B 1,59 33,7 B 2,0 136,7 A ,8 3,0 AB 1,69 41,7 AB 4,0 140,2 A ,5 3,2 A 1,70 43,7 A 6,0 130,1 AB ,3 3,0 AB 1,53 38,6 AB Regressão RQ ** L* (PD) ns ns ns RQ*(PD) Interação SM x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 0,50 ns 12,5 7,5 1,2 ns 8,13 8,93 2,04 ns 10,9 4,9 0,16 ns 10,2 5,72 1,13 ns 4,7 10,9 0,66 ns 15,8 13,8 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 48

49 Figura 41. Produtividade de colmos (t/ha) em função das doses de calcário nos sistemas de manejo de solo convencional e plantio direto, para cana planta da variedade IACSP Ribeirão Preto Com relação às características tecnológicas, pode-se observar na Tabela 25, que não houve diferença entre manejos de solo para as principais análises realizadas. Para a média dos sistemas de manejo, verifica-se que ocorreu aumento significativo na pureza do caldo com o aumento das doses de calcário, em virtude da menor concentração de açúcares redutores, com maiores valores na dose 4,0 t/ha. Quanto maior a pureza, maior a qualidade da matéria-prima para recuperar açúcar. Não foram encontrados na literatura, até o momento, estudos que versam sobre efeito da aplicação superficial de calcário sobre as características tecnológicas da cana-de-açúcar. CALDEIRA & CASADEI (2010), encontraram respostas favoráveis da calagem para três variedades de cana-deaçúcar sobre as principais características tecnológicas, porém com aplicação em sistema convencional. O estudo da regressão (Figura 42) demonstrou resposta quadrática significativa para o aumento da ATR (açúcar total recuperado) somente no sistema plantio direto, com aumentos variando entre 15 e 20 kg de ATR por t de cana em relação à testemunha sem calcário e máxima de 166 kg ATR por t de cana. Figura 42. Variação da ATR em função das doses de calcário no sistema convencional e plantio direto, para cana planta variedade IACSP Ribeirão Preto,

50 Com relação à colheita efetuada na primeira soqueira (agosto/2012), os resultados das características agronômicas estão apresentados na Tabela 25. Em relação ao ciclo da cana-planta (BOLONHEZI et al., 2011) a produtividade diminuiu, todavia o plantio direto produziu para média das doses de calcário 7,0 t/ha de colmos a mais que o convencional. A resposta em função das doses de calcário para cada sistema está apresentada no gráfico da Figura 43. A mesma tendência quadrática, observada na fase de cana-planta foi verificada no segundo corte, porém com diferenças mais expressivas entre os sistemas de manejo nas doses de calcário testadas. Em média as plantas apresentaram redução de 70 cm na altura, comparando-se com resultados obtidos no primeiro corte. Outros componentes da produção avaliados não apresentaram diferenças estatísticas. Observa-se resposta linear em função da dose de calcário, para média dos sistemas de manejo, Tabela 25. Componentes da produção e produtividade de colmos da primeira soca da variedade IACS , nos manejos convencional e plantio direto e diferentes doses de calcário. Ribeirão Preto, SP, Sistema de Manejo (SM) Colmos N o de TCH Colhidos Internódios t ha ha -1 Média Altura Média metro Massa 1 Colmo kg Perfilhos 45 dias N o /2 metros colmo Preparo Convencional Plantio Direto Teste F 0.52 ns 0.01 ns 1.07 ns 0.73 ns 1.23 ns 3.59 ns Calcário, t/ha (C) 0, , , , Regressão RQ RL ns ns ns ns Interação SM x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 0.07 ns 0.04 ns 0.44 ns 0.86 ns 0.66 ns 1.85 ns 17,0 9,4 8,0 11,6 20,9 12,2 13,3 14,5 9,7 8,6 18,7 15,2 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade Para os dois sistemas de manejo a maior produtividade foi obtida na dose 2 t/ha de calcário (média de 129 t/ha). Considerando-se a média de produtividade dos dois cortes, as diferenças em produtividade de colmos favorável ao plantio direto fica mais evidente (Figura 44). Clássica pesquisa conduzida na Austrália indica que mesmo após 17 anos, sucessivas aplicações de 5 t/ha de calcário conferiram aumentos de até 65 t/ha na biomassa seca da parte aérea, em relação à testemunha (NOBLE & HURNEY, 2000). Em condição de sistema plantio direto estabilizado, têm sido verificadas altas produtividade das culturas na ausência de calcário, em solos com elevada acidez. As explicações, segundo Caires (2008), estão relacionadas com os seguintes fatores: (i) menor toxicidade do alumínio para as plantas, (ii) concentrações suficientes de cátions 50

51 trocáveis e (iii) maior umidade disponível no solo. O cultivo sem revolvimento do solo por longo período mantém os canais abertos graças à decomposição das raízes e formação de galerias oriundas da atividade da meso e macrofauna edáfica, favorecendo a ação do corretivo em sub superfície. Dessa forma, áreas mais antigas sob SPD podem responder a correção da acidez em profundidade de modo muito semelhante a áreas de plantio convencional, como o que foi observado por Ciotta et al. (2004). Figura 43. Produtividade de colmos (t ha -1 ) em função das doses de calcário nos sistemas de manejo de solo convencional e plantio direto, para 1 a soca da variedade IACSP Ribeirão Preto, Figura 44. Produtividade de colmos (t ha -1 ) em função das doses de calcário nos sistemas de manejo de solo convencional e plantio direto, para a média da cana planta e 1 a soca da variedade IACSP Ribeirão Preto,

52 Na Tabela 26, estão apresentados os resultados das análises tecnológicas realizadas em amostras coletadas na colheita da primeira soqueira. Não foram identificadas diferenças estatísticas entre os tratamentos. A análise de regressão indicou resposta quadrática no convencional e linear no plantio direto quanto à resposta dos valores de ATR em função das doses de calcário aplicadas (Figura 45). Não foram identificados trabalhos na literatura sobre o efeito da combinação entre calcário e preparo do solo sobre características tecnológicas Tabela 26. Características tecnológicas na primeira soca da variedade IACS , nos manejos convencional e plantio direto e diferentes doses de calcário. Ribeirão Preto, SP, o Brix POL% Pureza Fibra Sistema de Manejo (SM) caldo cana Caldo AR ATR % caldo % cana kg t cana Preparo Convencional Plantio Direto Teste F 2.64 ns 2.33 ns 1.83 ns 7.33 ns 9.31 ns 2.26 ns d.m.s.(tukey 5%) Calcário, t/ha (C) 0, , , , Regressão ns ns ns ns ns ns Interação SM x C Teste F 1.46 ns 1.17 ns 2.18 ns 0.72 ns 0.78 ns 1.20 ns C.V.(%) parcela 4,3 5,0 3,6 0,64 4,0 4,7 C.V.(%) subparcela 3,2 4,1 3,3 1,34 8,8 3,7 L: regressão linear; * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade Figura 45. Variação da ATR em função das doses de calcário nos sistemas de manejo de solo convencional e plantio direto, para 1 a soca da variedade IACSP Ribeirão Preto,

53 Os resultados referentes à colheita efetuada na segunda soqueira (agosto/2013) estão apresentadas nas Tabelas 27 e 28. Houve diferença significativa entre sistemas de manejo do solo, considerando-se a média das doses de calcário, com ganho de aproximadamente 13 t ha -1 de colmos no sistema plantio direto. Embora não tenha acusado diferença estatística, o maior número de colmos colhidos pode ser uma das razões para a superioridade do plantio direto. Tabela 27. Componentes da produção e produtividade de colmos da segunda soqueira da variedade IACS , nos manejos convencional e plantio direto e diferentes doses de calcário. Ribeirão Preto, SP, Colmos N o de Comp. Massa 1 TCH Sistema de Manejo (S) Colhidos Internódios colmo Colmo t ha ha -1 1 colmo m kg Preparo Convencional 116,8 b a 17,38 a 2,34 a 1,48 a Plantio Direto 129,1 a a 17,28 a 2,30 a 1,40 a Teste F 10,0 * 0,56 ns 0,17 ns 0.33 ns 4,06 ns d.m.s.(tukey 5%) 12, ,73 0,20 0,13 Calcário, t/ha (C) 0,0 122,33 a a 16,83 a 2,28 a 1,48 a 2,0 128,55 a a 17,38 a 2,27 a 1,44 a 4,0 119,96 a a 17,51 a 2,39 a 1,42 a 6,0 121,00 a a 17,60 a 2,33 a 1,42 a Teste F 0,51 ns 0,85 ns 0,38 ns 1,10 ns 0,34 ns d.m.s.(tukey 5%) Interação S x C Teste F C.V.(%) parcela C.V.(%) subparcela 0,28 ns 0,52 ns 0.62 ns 1,63 ns 1.63 ns 8,95 18,79 3,75 7,79 8,15 12,35 30,37 9,09 6,86 9,57 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade, letras minúsculas comparam médias na coluna Tabela 28. Diâmetros (base,meio e ponta) da variedade IACSP , em diferentes profundidades do solo e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto. Ribeirão Preto, Sistemas (S) Diametro (cm) Diâmetro base Diâmetro meio Diâmetro ponta Plantio Direto 31,51 a 26,46 a 23,86 a Convencional 32,12 a 26,43 a 23,59 a Teste F 0,86 0,01 ns 0,34 ns d.m.s.(tukey 5%) 2,09 1,50 1,46 Calcário (C) t ha -1 Testemunha 31,37 a 25,81 a 23,20 a 2,0 + 2,0 + 2,0 32,28 a 26,77 a 23,87 a 4,0 + 4,0 + 4,0 32,10 a 26,31 a 23,87 a 6,0 + 6,0 + 6,0 31,51 a 26,90 a 23,96 a Teste F 0,38 ns 0,66ns 0,48 ns d.m.s.(tukey 5%) 2,89 2,43 2,04 Interação S x C 0,02 ns 0,16 ns 0,13 ns C.V. (%) parcela 5,86 5,05 5,50 C.V. (%) subparcela 6,43 6,52 6,08 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade 53

54 Considerando a média de três cortes, o sistema plantio direto produziu aproximadamente 8 t ha -1 a mais que o convencional, sendo que houve respostas quadrática para os dois sistemas de manejo em função das doses de calcário (Tabela 29). Em relação à testemunha sem calcário, as doses 2 e 4 t ha - 1 proporcionaram ganhos de aproximadamente 13 t ha -1 na produtividade de colmos. Na Figura 46, observa-se que entre a cana planta e segunda soca, a produtividade no plantio direto reduziu 4 t ha - 1, enquanto que no sistema convencional esta queda foi de 11 t ha -1. Isto indica que provavelmente no plantio direto será possível aumentar a longevidade do canavial. Tabela 29. Produtividade de colmos da variedade IACSP , em diferentes profundidades e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto em três safras seguidas. Ribeirão Preto, Sistemas (S) Produtividade de Colmos (t ha -1 ) Média 3 cortes Plantio Direto 132,76 a 128,34 a 129,11 a 129,96 a Convencional 127,86 a 121,30 a 116,81 b 121,85 a Teste F 6,0 ns 1,02 ns 10,0* 3,52ns d.m.s.(tukey 5%) 6,36 22,19 12,37 13,74 Calcário (C) t ha -1 Testemunha 114,4 b 117,21 a 122,33 a 117,25 b 2,0 + 2,0 + 2,0 136,55 a 129,41 a 128,55 a 131,90 a 4,0 + 4,0 + 4,0 140,18 a 126,96 a 119,96 a 130,16 ab 6,0 + 6,0 + 6,0 130,13 ab 126,96 a 121,00 a 124,32 ab Teste F 4,69* 125,70 a 0,51 ns 3,53 * d.m.s.(tukey 5%) 21,05 17,07 14,09 Interação S x C 0,31 ns 0,19 ns 0,28 ns 0,32 ns C.V. (%) parcela 4,34 15,81 8,95 9,71 C.V. (%) subparcela 11,42 9,67 12,35 7,92 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade Figura 46. Variação da produtividade de colmos (TCH) em função das doses de calcário nos sistemas de manejo de solo convencional e plantio direto, em três cortes da variedade IACSP Ribeirão Preto,

55 As avaliações de perfilhamento e porcentagem de falhas realizadas após a colheita da segunda soqueira (agosto/2013) estão presentes nas Tabelas 30, 31 e 32. Com relação ao número de perfilhos contados a cada 30 dias, houve interação significativa entre sistema de manejo e doses de calcário na avaliação e dezembro, quando foi verificado resposta quadrática (Tabela 32) em função das doses de calcário somente no plantio direto, com máximo quantificado nas doses 4 t ha -1 de calcário (5 perfilhos a mais que a testemunha). Com relação à porcentagem de falhas maiores que 50 cm, nota-se na Tabela 32 que esta contagem variou de 3,94 a 8,26 %, com maiores valores sempre observados no sistema convencional de preparo do solo. Esta vantagem do plantio direto vem sendo verificada desde o primeiro corte (BOLONHEZI et al., 2011). Todavia, na Figura 47 pode-se observar que no plantio direto ocorre redução entre 3 e 4% nas falhas, conferindo assim mais uma vantagem, a qual está relacionada com a manutenção da maior reserva de água no solo, estimulando a brotação e consequentemente diminuição das falhas. Tabela 30. Números de perfilhos da variedade IACSP , em diferentes profundidades e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto, na terceira soqueira. Ribeirão Preto, 2013/2014. Sistemas (S) Perfilhos (n. o por m) Novembro/2013 Dezembro/2013 Janeiro/2014 Plantio Direto 16,16 a 17,21 a 17,54 a Convencional 15,28 a 15,33 a 16,74 a Teste F 1,02 ns 2,58 ns 0,62 ns d.m.s.(tukey 5%) 2,79 3,73 3,23 Calcário (C) t ha -1 Testemunha 16,08 a 17,07 ab 18,05 a 2,0 + 2,0 + 2,0 15,87 a 14,83 b 16,07 a 4,0 + 4,0 + 4,0 15,63 a 18,95 a 16,23 a 6,0 + 6,0 + 6,0 15,30 a 14,23 b 18,21 a Teste F 0,7 ns 6,17 ** 1,23 ns d.m.s.(tukey 5%) 5,17 3,48 4,12 Interação S x C 1,99 ns 3,36* 0,86 ns C.V. (%) parcela 15,80 20,41 16,76 C.V. (%) subparcela 23,26 15,12 17,01 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade Estes resultados são importantes para o setor sucroenergético, pois é possível concluir com relativa confiança que a produtividade de colmos é maior no plantio direto. Existem poucos trabalhos científicos para confrontar os resultados encontrados nesta pesquisa, contudo os benefícios em produtividade do plantio direto de cana-de-açúcar concordam com os resultados realizados em condição e cana queimada (MUTTON, 1983; STOLF, 1985; TORRES & VILLEGAS, 1998) e cana crua (DUARTE & COELHO, 2008). 55

56 Tabela 31. Porcentagem de falha na variedade IACSP , em diferentes profundidades e doses de calcário nos sistemas convencional e plantio direto, na terceira soqueira. Ribeirão Preto, Sistemas (S) % de Falhas > 50 cm Novembro/2013 Dezembro/2013 Janeiro/2014 Plantio Direto 4,77a 3,94 a 6,76 Convencional 8,26 a 7,41 a 4,67 Teste F 4,30 ns 6,97 ns 2,53 ns d.m.s.(tukey 5%) 5,35 4,18 4,19 Calcário (C) t ha -1 Testemunha 5,82a 5,42 a 5,77 a 2,0 + 2,0 + 2,0 7,80 a 6,13 a 5,98 a 4,0 + 4,0 + 4,0 5,47 a 5,31 a 5,26 a 6,0 + 6,0 + 6,0 6,98 a 5,85 a 5,86 a Teste F 2,56 ns 0,29 ns 0,28 ns d.m.s.(tukey 5%) 2,67 2,83 2,41 Interação S x C 2,56 ns 0,17 ns 0,64 ns C.V. (%) parcela 73,05 65,52 65,13 C.V. (%) subparcela 28,97 35,28 29,87 * e ** teste F significativo respectivamente a 5 e 1% de probabilidade Tabela 32. Desdobramento da interação sistema x calagem para o números de perfilhos da variedade IACSP , quantificado em dezembro/2013 na terceira soqueira. Ribeirão Preto, 2013/2014. Sistemas Testemunha 2,0 t ha -1 4,0 t ha -1 6,0 t ha -1 Test F PD 15,65 b 16,25 ab 20,82 a 16,15 ab 3,86* PC 18,50 a 13,42 b 17,07 ab 12,32 b 5,67** Test F 2,23 ns 2,19 ns 3,85 ns 4,01 ns Figura 47. Porcentagem de falhas maiores que 50 cm, avaliada mensalmente nos sistemas de manejo e doses de calcário. Ribeirão Preto,

57 4. CONCLUSÕES 4.1. Efeitos sobre a fertilidade do solo A aplicação superficial de calcário no plantio direto, após 12 anos de manejo, proporciona alterações significativas nos principais atributos químicos do solo na camada de 0 a 10 cm. Houve aumento linear em função das doses de calcário em todas as profundidades (0 até 60 cm) no sistema plantio direto, para os atributos químicos da fertilidade; V%, ph, CTC, Ca 2+, Mg 2+ e fósforo nas camadas 0-5 e 5-10 cm, embora abaixo de 20 cm a magnitude dos aumentos tenham sido menores que no sistema convencional. Houve aumento significativo nas quantidades de calcário residual (não reagido no período) no plantio direto na camada de 0-5 cm, que representa um aumento de 14 vezes em relação ao ano de Considerando o perfil de 0-60 cm, verifica-se que o estoque de carbono acumulado em 12 anos é 116 Mg ha -1 no plantio direto e 110,9 Mg ha -1 no convencional, uma diferença de 5,3 t/ha a mais no manejo conservacionista Efeitos sobre as características físicas do solo Houve aumento significativo na porosidade total (%) e macroporosidade (%) na dose de 6,0 t ha -1 no tratamento com preparo, somente na camada de 5-10 cm; Para a média das doses de calcário, a microporosidade é aumentada no plantio direto somente na camada superficial do solo (0-5 e 5-10 cm); O conteúdo de água no solo (0-20 cm) foi 3,8 % maior no plantio direto e aumentou, para médias dos sistemas, em função do aumento das doses de calcário; A resistência à penetração média verificada com umidade do solo próxima da capacidade de campo foi de 3,0 MPa nos dois sistemas de manejo; Não foram constatadas diferenças estatísticas entre os tratamentos de manejo e calcário para os atributos físicos avaliados após colheita mecanizada da cana-planta. 57

58 4.3. Biomassa e Imagens das Raízes de Cana-de-Açúcar O plantio direto proporcionou acréscimo médio de 1711 kg ha -1 na biomassa seca de raízes, em relação ao preparo convencional por ocasião do 8 o mês após o plantio, com máxima produção de 8640 kg ha -1 no sistema convencional após estação das chuvas; A biomassa seca de raízes na soqueira atingiu máximo de 4,7 t ha -1 no sistema convencional na época de amostragem em fevereiro, valor inferior ao obtido na fase de cana planta; No plantio direto verificou-se 620 kg ha -1 de aumento da biomassa seca de raiz no perfil de cm, após colheita da 2 a soca; O volume e área das raízes da variedade IACSP foram maiores no sistema plantio direto. Contudo, nas camadas abaixo de 60 cm, verificou-se maior área no sistema convencional somente na testemunha sem calcário. No plantio direto verificou-se uma maior concentração da porcentagem (> 5%) de biomassa seca de raiz na camada superficial (0-20 cm) 4.4. Efeitos sobre Características Agronômicas e Tecnológicas O perfilhamento é significativamente maior no plantio direto entre 105 e 165 DAP. Há redução no percentual de falhas no plantio direto, sendo 9% e 4% menor na fase de cana planta e terceira soqueira, respectivamente. O plantio direto proporcionou maior acúmulo de matéria seca na parte aérea da cana. Houve resposta quadrática para produtividade de colmos (t/ha) e biomassa seca total da parte aérea em função das doses de calcário, na cana planta, com máximas obtidas no plantio direto, 143 TCH na dose 2,0 t/ha e 46 t/ha de matéria seca na dose 4,0 t/ha A produtividade de colmos foi superior no plantio direto em 5, 7 e 13 t ha -1, respectivamente no 1 o, 2 o e 3 o cortes. O declínio da produtividade ao longo dos cortes mecanizados foi três vezes menor no plantio direto, indicando maior longevidade do canavial. Com relação às características tecnológicas do caldo, houve reposta quadrática para o valor de ATR (kg t de cana) no plantio direto com máximo de 166 kg de ATR por tonelada de colmo, na fase de cana planta. Nas demais soqueiras, não houve diferença estatística entre sistemas, mas somente entre doses de calcário. Em relação à testemunha a calagem proporcionou para a média dos sistemas aumentos de até 18 kg t de cana no ATR. 58

59 5. IMPACTOS DO PROJETO: FORMAÇÃO DE RECURSOS HUMANOS, PUBLICAÇÕES, PREMIAÇÕES E DIVULGAÇÃO Formação de Recursos Humanos O financiamento da Fundação AGRISUS favoreceu a aprovação de um projeto encaminhado ao CNPQ (Processo /2010-0, Edital 46/2009), o qual proporcionou 3 bolsas de iniciação científica durante 2 anos (2011 e 2012). Estas bolsas permitiram treinamento de 16 estudantes de graduação ao longo dos 24 meses de vigência. Além disso, a viabilização do projeto possibilitou a geração de dados para uma Dissertação de Mestrado do Eng o. Agr. o Tadeu Nascimento Cury (Programa de Pós Graduação em Agricultura Tropical do IAC). Neste caso, dividimos a orientação com a pesquisadora Dra. Isabella Clerice De Maria (Centro de Solos do IAC). A Dissertação intitulada Biomassa radicular da cana-de-açúcar em sistema de plantio convencional e plantio direto com e sem calcário foi defendida em fevereiro de Convém salientar que, o treinamento e formação de recursos humanos é uma aspecto cada vez mais exigido pelas agências financiadoras, portanto o projeto cumpriu de forma eficiente quanto a este quesito Publicações e Prêmios Recebidos A seguir estão listados os resumos e trabalhos completos apresentados em reuniões científicas nacionais e internacionais, os quais foram desenvolvidos com resultados obtidos na fase de condução deste projeto. Em todos estes eventos, fez-se menção ao financiamento do projeto pela Fundação Agrisus. Dentre estes, merece destaque o trabalho Sugarcane yield in no-tillage longterm experiment apresentado no BBEST (Brazlian Bioenergy Science and Tecnology Conference) ocorrido em Campos do Jordão/SP e organizado pelo programa BIOEN da FAPESP. Este trabalho foi premiado com o primeiro lugar na categoria Pós-Doutorado (Award by Monsanto) e recebeu prêmio de US$ para participar em eventos científicos. Este recurso proporcionou a participação em outro evento internacional, o IAPSIT (International Sugar Conference) ocorrido em New Dehli/India, nos dias 21 a 25 de novembro de O trabalho intitulado Surface application of lime for sugarcane production under no-tillage system, versou sobre os efeitos da calagem nas características agronômicas, e foi selecionado para publicação na íntegra no periódico Sugar Tech. 59

60 A participação no 8 th Symposium of the International Society of Root Research foi outra oportunidade de divulgar os resultados do projeto financiado pela Fundação Agrisus. Neste evento ocorrido em Dundee/Scotland entre os dias 26 e 29 de junho de 2012, foi apresentado na seção oral e pôster o trabalho intitulado Root Dry Biomass of Sugarcane Grown under Different Lime Rates in Conventional and No-tillage Systems. Este trabalho resume os resultados obtidos nas avaliações da soqueira da cana-de-açúcar e alterações nos atributos químicos do solo. O financiamento desta participação foi oriundo do processo CNPQ n o / e algum recurso da FUNDAG. Aproveitamos a oportunidade da viagem para visitar os experimentos de longa duração presentes na Rothamsted Research Centre, localizado em Harpenden/London e no James Hutton Institute localizado em Dundee/Scotland. Foi uma excelente oportunidade de divulgar os resultados sobre estudo de raízes para um público seleto de pesquisadores, permitindo conhecer novas técnicas/métodos e ampliar parcerias nesta importante e carente área do conhecimento. Além destes trabalhos, foi elaborado Artigo Técnico Plantio Direto e Calagem na Reforma de Cana Crua, publicado na Revista A Granja, conforme estabelecido nas exigências da Fundação Agrisus. Este artigo resume os principais resultados obtidos neste projeto, porém em uma linguagem mais direcionada ao agricultor. BOLONHEZI, D. Plantio Direto e Calagem na Reforma de Cana Crua. A Granja. Janeiro, 2013, p BOLONHEZI, D.; FERREIRA NETO, L.A.; CASALETTI, R.V.; BRANCO, R.B.F.; GENTILIN Jr., O.; PEIXOTO, W.M.; NAKAZONE, M.V. Análise do crescimento da cana-de-açúcar em dois sistemas de manejo de solo e doses de calcário. In:V CONGRESSO BRASILEIRO DE BIOMETEOROLOGIA,USP, Piracicaba, Resumos... ESALQ, Piracicaba, abril, CD-ROM BOLONHEZI, D.; BRANCALIÃO, S.R.; DE MARIA, I.C.; FERREIRA NETO, L.A.; PEIXOTO, W.M.;CASALETTI, R.V.; BRAZ, G.H.R.; CASABONA, L.P. Calcário residual e atributos físicos do solo em cana crua reformada no sistema convencional e plantio direto. In:XXXIII CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, UFU, SBCS, Uberlândia, Anais... Universidade Federal de Uberlândia, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Julho/Agosto, CD-ROM. BOLONHEZI, D.; FERREIRA NETO, L.A.; PEIXOTO, W.M.; CASABONA, L.P.; CASALETTI, R.V.; BRAZ, G.H.R.; BRANCALIÃO, S.R.; DE MARIA, I.C. Biomassa de raiz e parte aérea da cana-de-açúcar em diferentes doses de calcário no manejo de solo convencional e plantio direto. In: XXXIII CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, UFU, SBCS, Uberlândia, Anais... Universidade Federal de Uberlândia, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Julho/Agosto, CD-ROM. 60

61 BOLONHEZI, D.; CANTARELLA, H.; BOLONHEZI, A.C.; GENTILIN Jr.; DE MARIA, I.C.; FERREIRA NETO, L.A. Sugarcane yield in no-tillage long-term experiment. In: FIRST BRAZILIAN BIOENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY CONFERENCE, BBEST,FAPESP/BIOEN, Campos do Jordão, Abstract... Programa BIOEN, FAPESP, Campos do Jordão, agosto, CD-ROM. (Premiado como melhor trabalho BBEST-Award sponsored by Monsanto) BOLONHEZI, D.; CANTARELLA, H.; BRANCALIAO, S.R.; DE MARIA, I.C.; BOLONHEZI, A.C.; FERREIRA NETO, L.A.; PEIXOTO, W.M.; CASABONA, L.P. Chemical attributes after twelve years of no-tillage and different lime rates in green harvest sugarcane system. In: WORLD CONGRESS OF CONSERVATION AGRICULTURE, V, Brisbane, Australia, Proceedings Resilient food systems for a changing world, setembro, CD-ROM. BOLONHEZI, D.; ROSSINI, D.B.; COSTA, N.; MARCONATO, M.B.; CANTARELLA, H.; GENTILIN Jr., O.; GARCIA, J.C.; DE SANT ANNA, S.A.; BOLONHEZI, D. Surface application of lime for sugarcane production under no-tillage system. In: IV INTERNATIONAL SUGAR CONFERENCE, IAPSIT, New Delhi, Proceedings Balancing Sugar and Energy Production in Developing Countries: Sustainable Technologies and Marketing Strategies, p , BOLONHEZI, D.; CURY, T.N.; DE MARIA, I.C.; ROSSINI, D.B.; MARCONATO, M.B.; CAMILO, E. Root dry biomass of sugarcane grown under diferente lime rates in conventional and no-tillage systems. VIII INTERNATIONAL SOCIETY OF ROOT RESEARCH, ISRR, Dundee/Scotland, Abstracts University of Dundee, (CD-Rom) Divulgação e Difusão de Tecnologia A característica de ser uma pesquisa de longa duração e com vasto histórico, sobre um assunto atual e importante para o setor sucroalcooleiro, permitiu a exploração do experimento como ponto de visita durante a V e VII edições do Workshop Agroenergia Matérias-Primas, ocorridas respectivamente nos dias 29/07/2011 e 05/06/2013 no Centro de Cana-de-Açúcar do IAC em Ribeirão Preto. Considerando as duas edições, os visitantes chegaram a 550 pessoas, entre agricultores, técnicos e estudantes de graduação e pós-graduação (Figuras 48 e 49). Convém salientar que, na última edição tivemos a honra de receber o Dr. Alan Garside, pesquisador australiano que coordenou importante projeto sobre declínio da produtividade de canaviais no final de década de 90. Neste evento, foi elaborado um folder de divulgação com um resumo dos principais resultados, com tiragem de exemplares. Recentemente, foi organizado o Curso Teórico-Prático ROTACANA Tecnologias Sustentáveis na Reforma de Canaviais, o qual recebeu 55 participantes (8 usinas diferentes) e teve as aulas práticas realizadas no experimento. Além dessas divulgações, os resultados gerados neste projeto são divulgados através das palestras técnicas que realizamos, desde eventos científicos até dias de campo. 61

62 Figura 48. Visita ao experimento no dia 29/07/2011, durante V Workshop Agroenergia e trincheira demonstrando sistema radicular da IACSP em parcela com 13 anos sob plantio direto. Ribeirão Preto, Figura 49. Participantes do VII Workshop Agroenergia que visitaram o experimento dia 05/07/2013 (esquerda) e grupo de pesquisadores, com destaque ao Dr. Alan Garside (direita). Ribeirão Preto, CONSIDERAÇÕES FINAIS A pesquisa brasileira carece de experimentos de longa duração sobre manejo de solos. Os poucos existentes estão posicionados na região sul do Brasil e focados para sistemas produtivos que visam produção de cereais. As pesquisas sobre manejo de solo para cana-de-açúcar realizadas no passado foram conduzidas em condição de sistema de colheita convencional, portanto não permitem responder às dúvidas atuais da canavicultura baseada na colheita sem queima. Além disso, nenhuma da iniciativas do passado foram mantidas, talvez porque muitas foram instaladas em áreas comerciais de usinas, condição que dificulta a manutenção do histórico. Neste sentido, o presente projeto contribui sobremaneira para as questões que afligem o sistema produtivo atualmente, pois; tem um banco de dados gerados que permitem concluir com segurança as alterações nos atributos do solo, é totalmente mecanizado permitindo assim reproduzir fielmente as condições comerciais, porém está instalado em uma estação experimental, fato que assegura a continuidade do trabalho no futuro. Sugere-se que seja aberta uma linha de financiamento na AGRISUS para projetos de longa duração e que apresente outra dinâmica de submissão das propostas e fluxo de recursos. 62