Processo: 2012/05945-0 CHAMADA UNIVERSAL MCTI/CNPq Nº 14/2013 - Faixa C ESCARIFICAÇÃO MECÂNICA E BIOLÓGICA DO SOLO EM SISTEMA PLANTIO DIRETO CONSOLIDADO VAGNER DO NASCIMENTO Doutorando em Sistemas de Produção vagnern@gmail.com UNESP / Ilha Solteira (SP) 1
Tópicos abordados: 1) Conhecer o solo e SPD consolidado? 2) O que é compactação (causas e impactos) no SPD? 3) Escarificação mecânica do solo; 4) Escarificação biológica do solo; 5) Resultados (2º Parte); 6) Considerações finais. 2
CONHECER O SOLO? FUNDAMENTAL...Sustentabilidade PROFISSIONAL DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
Interação: Solo-planta Condições climáticas CO 2 N P K Ca Mg S Fe Zn Cu B Mn Mo Mn Cl
A Produtividade Agrícola depende: Planta: cultivares adaptados ou não às condições locais. Práticas culturais: preparo do solo, espaçamento, controle de plantas daninhas, calagem, irrigação, adubação, etc. Controle de Pragas e doenças: todas as plantas estão sujeitas às pragas e doenças comprometem a quantidade e a qualidade da produção. Clima: destaca-se a radiação solar, temperatura e água. Solo (física, química e biológica): serve para fixar as plantas, armazenar água e nutrientes e fornecê-los às plantas. Destes, o Clima e o Solo determinam o potencial da região a região demonstra o seu grande potencial.
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SOLO SISTEMA TRIFÁSICO DISPERSO Mistura complexa de gases (N 2 (79%), Maior [CO 2 (0,90%) ] e O 2 (19%) ) 20 a 30 x mais [ ] Colóides do solo Areia, silte e argila 1/3 ou 16,5% Solução do solo Cátions e anions 2/3 ou 33,5% Solo ideal Mata 1 ou 2% Solo Agrícola: Manejo Fonte: Alves, 2007 8
Evolução da área de SPD no Brasil (62%) 52 milhões de ha: área cultivada - grãos Fonte: Derpsch, R. e Friedrich, T., 2010 http://www.fao.org/ag/ca/6c.html 9
CERRADO Avanço da agricultura? 1) Solo ácidos; Superfície e subsuperfície 2) Presença de Al, Fe e Mn; 3) Baixa fertilidade do solo; Natural e ação antrópica 4) Baixos teores e fixação de P; 5) Baixo teor de MOS (Baixa CTC); Mapa de fertilidade dos solos do Brasil Fonte: Caires, 2014 e EMBRAPA (1980)...Sistema de Plantio direto Maior sustentabilidade da agricultura em regiões tropicais e subtropicais 10
...Os solos do MS atualmente? Problemas de degradação física e química, devido ao intensivo uso e manejo inadequado Erosões de diversos tipos (hídrica); Perda gradativa da fertilidade e MOS (CTC); Formação de camadas compactadas. Fonte: Roque et al., 2008. 11
PILARES DO SPD SUSTENTABILIDADE LONGO PRAZO? Rotação/Sucessão e consórcios de culturas (Biodiversidade de vegetais, animais e microrganismos) Culturas comerciais Cobertura permanente Sustentabilidade SPD Ausência de preparo do solo Fonte: Landers, 1994
...Incremento no COT do solo, Aumento da liberação e mobilização dos nutrientes (1º Gramíneas e 2º Leguminosas) 13 Fonte: Sá et al., 1998 e Novais et al., 2007
...Fases de evolução do SPD? Acumulação de MOS e transformações no sistema solo Fonte: Landers, 2000 e Novais et al., 2007 14
...O que é compactação de solo? Resposta do solo às forças externas e internas que implicam em um decréscimo do volume (porosidade) e aumento da densidade. Redução de espaços vazios do solo Fonte: Mello, 2012 15
...Processo de compactação do solo? Relação = Massa/Volume FORÇAS EXTERNAS: -Tráfego de máquinas, implementos e animais; Peso das máquinas, falta de planejamento e Rodados/Pressão interna nos pneus -Preparo do solo inadequado (excesso de umidade); -Cultivos excessivos e preparo do solo na mesma profundidade; -Impacto da gota da chuva; FORÇAS INTERNAS Ciclos : -Umidecimento e Secagem; -Congelamento e degelo (exceto no brasil); -Expansão e contração; -Fatores pedogenéticos, camadas adensadas; -Materiais finos arrastados da superfície do solo (adensamento em subsuperfície), eluviação/iluviação, etc. 16 Fonte: CAMARGO; ALLEONI, 1997
Selamento superficial Crosta Fonte: Montanari, 2014 Empoçamento de água Zonas compactadas de subsuperfície 17
...COMPACTAÇÃO DO SOLO...Na prática Rodado triplo Figura. Esquema mostrando a diferença das forças atuantes no solo entre esteira e pneus. Fonte: BATISTA, 2006 Pneus - alta flutuação e baixa pressão 18
...Compactação do solo na camada superficial no SPD...Causas? 1. Peso de máquinas e equipamentos; 2. Umidade inadequada do solo (tráfego); Consistência do solo (plástica, pegajosa e liquidez) 3. Tipo e mineralogia do solo; 4. Teor de matéria orgânica (atenua os efeitos); 5. Outras. 19
...Consistência do solo? 20
Figura. Efeitos do conteúdo de água nos dois principais componentes da consistência do solo 21
...Consistência do solo? 22
...Compactação do solo na camada superficial no SPD...Impactos? 1. Alteração significativas na estrutura e agregação do solo; 2. Redução do fluxos ou trocas de gases, água e nutrientes, 3. Redução da infiltração e armazenamento de água; 3. Impedimento físico (sistema radicular); 5. Limitar a absorção e disponibilidade de nutrientes (P e K); 6. Erosão de diversos tipos (voçorocas); 7. Decréscimos na produtividade das culturas, etc. 23
Fonte: Mello, 2012 24
...n alternativas em SPD implantado? 1. Descompactação mecânica; Escarificador e haste escarificadora; 2. Plantas de cobertura ou AD ou Plantas Condicionadoras; Gramíneas, leguminosas, crucíferas ou outras famílias; 3. Controle de tráfego ou condição de solo seco; 4. Adição de MOS (aumento CTC), CM e SPD; 5. Rotação, sucessão e consórcios de culturas, ILP, ILPF; 6. Outras práticas; 25
...ESCARIFICAÇÃO MECÂNICA DO SOLO? 26
...Descompactação mecânica em SPD? Escarificação mecânica Alternativa viável para minimizar as limitações físicas do solo ao crescimento das plantas 1. Maior quantidade de resíduos vegetais na superfície do solo; 2. Aumentos significativos na produtividade das culturas; 3. Aumenta a porosidade (macroporos) e a densidade do solo; 4. Rompe camadas compactadas (< 0,30 m); 5. Eleva a taxa de infiltração e armazenamento de água no solo; 6. Revolvimento mínimo possível do solo, etc. Fonte: Camara & Klein, 2005; Vieira, 2006; Reichert et al., 2009; Salton et al., 1998 27
Fonte: Mello, 2012 Profundidade de trabalho...escarificação mecânica em SPD? 28
...ESCARIFICADOR Chassi Rolo Destorroador Haste Ponteira Disco de corte Fonte: Mello, 2012
...ESCARIFICAÇÃO BIOLÓGICA DO SOLO? 30
...Por que usar AV e rotação de culturas? 31
...Ciclo operacional no manejo de adubos verdes... 32
Tabela. Espaçamento e densidade de semeadura das plantas mais utilizadas em cobertura. Fonte: adaptado de bancos, 2007 33
...Manejo dos resíduos culturais? 34
...Manejo dos resíduos culturais? 35
...Manejo dos resíduos culturais? 36
...Fatores que afetam a decomposição dos resíduos? 1. Características dos resíduos das culturas (Celulose, hemicelulose, N, lignina e C/N); 2. Condições edafoclimáticas -Temperatura; -Umidade e nível de oxigênio no solo; -ph (reação do solo) e disponibilidade de nutrientes; -Física do solo (Textura e estrutura); -Fauna do solo. 37
...Diversas épocas de semeaduras das PC? 1. Cultivo no inverno (Maior Potencial); 2. Safrinha ou sucessão a cultura de verão (Fev-Mar); 3. Primavera ou inicio do período das chuvas (Set-Nov); 4. Consórcio (AD com culturas anuais de verão); 5. Consórcio (AD com culturas perenes e semi-perenes); 6. Integração Lavoura-Pecuária (ILP); 7. Rotação ou sucessão de culturas em SPD; 8. Consórcio (Gramíneas + Leguminosas) ou Coquitel (3 spp.); Fonte: adaptado de Carvalho e Amabile, 2006 38
...Semeadura na época de Primavera? Prática recente (2 a 3 meses): Proteger o solo; Colheita (inverno) e semeadura (verão); Supressão de plantas daninhas; Planejamento (deficiência de palha sobre o solo); Recomendação: 30% área com essa prática; Opções de spp. (Ciclo curto e alta produção de palha); Ex. Milheto, crotalária juncea e gramíneas; Fonte: adaptado de Carvalho e Amabile, 2006 39
...Vantagens do uso de Plantas de cobertura? 1. Proteção da superfície do solo (erosão hídrica e eólica); 2. Manutenção ou melhoria dos atributos físicos, químicos e biológicos; 3. Sistema radicular profundo e ramificado (Maior extração e reciclagem); 4. Incrementos na produtividade das culturas em sucessão; 5. FBN (Leguminosas, Rhizobium), Liberação gradativa de N; 6. Outras Eficiência no controle de doenças, pragas, nematóides e plantas daninhas; 40
...Sucessão, Rotação e consórcio em SPD... Principais benefícios? 1. Estabilização e aumento da produtividade; 2. Melhoria das condições físicas, químicas e biológicas; 3. Adição ou manter a MOS (aumentar a CTC); 4. Melhor aproveitamento de fertilizantes (EUF); 5. Exploração alternada de diferentes camadas do solo; 6. Controle de possíveis efeitos tóxicos; 7. Controle de plantas daninhas, doenças e pragas; 8. Facilidade na diversificação das culturas; 9. Eliminação de picos de trabalho; 10. Controle de erosão (hídrica e eólica); 41 Fonte: Souza et al., 2012
...OPÇÕES DE PLANTAS DE COBERTURA? SISTEMA DE PLANTIO DIRETO Fonte: Mello, 2012 42
...OPÇÕES DE SEQUENCIAS DE CULTURAS PARA CERRADO? 43 Fonte: adaptado de Broch et al. 1997
EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DE CULTIVO, DA BIOMASSA DAS RESTEVAS E DA UTILIZAÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS NO CERRADO (1986-2000) Crusciol (2006) ILP Duas culturas em sucessão anual: Cultura comercial + Biomassa de reforço + Pastagem temporária 44
45 Fonte: Nascimento, 2014
46 Fonte: Nascimento, 2014 46
Propósitos comerciais (produção de grãos), cobertura e recuperação do solo (Região de inverno seco) 47 Fonte: Nascimento, 2014
5. Considerações finais Em diversos sistemas de produção o cultivo de adubos verdes ou plantas de cobertura associado a outra pratica conservacionista (preparo mínimo do solo), principalmente nos sistemas sustentáveis atuais pode proporcionar maior produtividade de grãos e forragem de qualidade, além de melhorar de forma significativa e permanente os atributos físicos, químicos e biologicos do solo, a ciclagem de nutrientes e supressão de plantas daninhas e controle de pragas e doenças e nematoides, refletindo em maior produtividade das culturas sucessoras; 48
7. Instituições 49 Departamento de Fitotecnia, Tecnologia de Alimentos e Sócio Economia - DFTASE Departamento de Fitossanidade, Engenharia Rural e Solos - DEFERS Doutorando em Agronomia, Vagner do Nascimento E-mail: vagnern@gmail.com