Elmar Luiz Floss Eng. Agr., Licenciado em Ciências, Doutor em Agronomia, Professor Emérito, Consultor em Agronegócios, Comunicador, Escritor e Membro da Academia Passo-fundense de Letras II Encontro de Irrigantes por Aspersão do RS Cruz Alta, 02/10/2014
Exportação brasileira em 2013 (bilhões) Soja 31,0 Minérios 25, 3 Carnes 16,3 Complexo sucroalcooleiro 13,7 Produtos florestais 9,7 Cereais e derivados 7,2 Café 5,3 Fumo e subprodutos 3,3 Sucos 2,5 Fibras e derivados 1,5
NECESSIDADES FUTURAS De 2013 a 2050, população mundial aumenta 2 bilhões de pessoas; A produção de alimentos terá que aumentar 50%; A produção de soja terá que dobrar (600 milhões de t); A produção de milho passar de 985 milhões para 1,5 bilhão de t; O Brasil terá que contribuir com 40% desse aumento da produção de alimentos;
1965/66 1967/68 1969/70 1971/72 1973/74 1975/76 1977/78 1979/80 1981/82 1983/84 1985/86 1987/88 1989/90 1991/92 1993/94 1995/96 1997/98 1999/00 2001/02 2003/04 2005/06 2007/08 2009/10 2011/12 Variação - % 800 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Consumo mundial de commodities agrícolas Soja: 31-263 mmt (746%) Milho: 232-869 mmt (274%) Arroz: 171-454,5 mmt (165%) Trigo: 276-664 mmt (140%) Algodão: 53,5-118,7 mf (122%) População: 3.350-6.928 (105%) Crescimento da população Crescimento da Crescimento população econômico principalmente China e Índia. Mudança de dieta para proteínas (maior consumo de carnes, ovos, leite, etc.). Urbanização e Globalização Biocombustíveis Crecimento econômico principalmente China e Índia. Mudança de dieta para proteínas (maior consumo de carnes, ovos, leite, etc.). Biocombustíves
Como aumentar a produção de grãos alimentícios? Produtividade/rendimento:...70% Novas áreas:...20% Redução de perdas de colheita, transporte e armazenagem:...10%
Desafios para segurança alimentar Poucas fronteiras agrícolas Riscos climáticos (estresses abióticos) Riscos sanitários (estresses bióticos) Solução: aumento dos rendimentos
Altos rendimentos da soja Fazer o ótimo e não o mínimo!
1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Área cultivada (mil ha) e produção de grãos (mil t ) da soja no Brasil, 1976/2013 53 scs. 90.000,00 80.000,00 70.000,00 Área Produção 60.000,00 50.000,00 26 scs. 40.000,00 30.000,00 20.000,00 10.000,00 0,00
Rendimento da soja (kg/ha) no Brasil, 1961/2010 (Conab, 2010) 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1961 = 1127 2010 = 2941 2011 = 3187 y = 37,329x + 871,15 R² = 0,8881 Melhoramento = 261 % genético = 37,32 kg/ano Calagem Adubação Sistema de semeadura direta Controle de pragas Controle de moléstias Controle de plantas daninhas Cultivares transgênicos Agricultura de (com) precisão (nanotecnologia eletrônica e biológica)
Agricultura com precisão e não Agricultura de precisão!
Fatores para altos rendimentos - 53 GENÉTICA (Características do cultivar) AMBIENTE (Solo e clima) MANEJO (Tratos culturais) FISIOLOGIA DA PLANTA (Funcionamento)
Sistema de produção da soja Luz CO2 Sub-sistema de reprodução Sub-sistema de produção Sub-sistema de armazenamemnto O 2 H2O Sub-sistema de transporte Água Sub-sistema de Nutrientes absorção
Altos rendimentos de soja EQUILÍBRIO NUTRICIONAL EQUILÍBRIO HORMONAL GENÉTICA SANIDADE
Pré-semeadura da soja Formação de raízes
Fatores genéticos Nos últimos 30 anos: -rendimento da soja duplicou/triplicou; - ciclo reduziu em um terço do tempo; -
Fatores genéticos Nos últimos 30 anos: -rendimento da soja duplicou/triplicou; - ciclo reduziu em um terço do tempo; - estatura de plantas diminuiu;
Fatores genéticos Nos últimos 30 anos: -rendimento da soja duplicou/triplicou; - ciclo reduziu em um terço do tempo; - estatura de plantas diminuiu; - sistema radicular é mais superficial. Formação de raízes
Indice de área foliar (IAF) de cultivares de soja (Forcelini, 2011) GM: Rendimento maior; Ciclo menor; Menor área foliar; Maior rigor no controle: preventivo e não curativo.
Forcelini, 2012
Fatores genéticos Nos últimos 30 anos: -rendimento da soja duplicou/triplicou; - ciclo reduziu em um terço do tempo; - estatura de plantas diminuiu; - menor área foliar; - sistema radicular é mais superficial; - Maior % de vagens/legumes no terço inferior. Formação de raízes O que deve mudar no manejo?
Pré-semeadura da soja Formação de raízes
Balanço de N num rendimento de 4t/ha FBN (Mo + Co) - 75 a 85% = 268 a 304 kg N/ha Nitrato Amônia NO 3 NO 3 NO NO3 3 Nitrato no solo
Rendimento de grãos (kg/ha) Cobalto e molibdênio em soja Unidades Experimentais Safra 2009/2010 (SEEDS, 2010) 5000 4500 4000 3500 3000 3605 4012 3930 3798 3930 4171 3039 3055 3539 Testemunha CoMo 3283 3129 556 kg/ha 3251 3807 2500 2385 2201 2000 1500 1000 500 0 Passo Fundo/RS Campos Novos/RS Toledo/PR Campo Grande/MS Luis Eduardo de Magalhães/BA Lusiânia/GO Balsas/MA Média
Nodulação em soja P- adubação Ca calagem ou gessagem Co Ts ou V3/V4 Fixação Biológica de N 2 Mo TS ou em V3/V4 S adubação B dessecação ou adubação Mg - calagem
Absorção Assimilação FBN (Mo + Co) - 75 a 85 = 268 a 304 kg N/ha Balanço de N num rendimento de 4t/ha NO 3 - + 8H + + 8e ---> NO 2 ------> NH 3 + 2H 2 O + OH - Nitrato redutase (Mo) Redução do nitrato NO 3 >>>> NH 3 (Mo) Nitrato Amônia Solo/ adubação -15 a 25% = 52 a 88 kg N/ha Déficit= 27 a 63 kg N/ha NO 3 NO 3 NO NO3 3 Nitrato no solo MO= 3,7% X 5%N x 2% Minera. /3= 25kg N/ha
SOJA EM RESTEVA DE GRAMÍNEAS
Causas da deficiência de micronutrientes Maiores potenciais de rendimento; Calcário em superfície; Pureza dos fertilizantes NPK; Excesso de fósforo na linha de semeadura; Glifosato; Deficiência hídrica; Maior eficiência dos fertilizante foliares; Sanidade.
Qualidade das sementes Vigor é mais importante que PG Uniformidade Tratamento das sementes - TSI
Desenvolvimento da soja - fase vegetativa Formação de raízes
Desenvolvimento da soja - fase vegetativa Bioativador Controle + Bioreguladores = Enraizadores Formação de raízes
Estádio VE VE emergência Semente
VC cotiledonar Estádio VC Semente VE emergência
Estádio V1 VC cotiledonar V1 Folhas unifoliadas Semente VE emergência
Estádio V2 V2 Primeiro trifólio VC cotiledonar V1 Folhas unifoliadas Semente VE emergência
Biomassa ( g/m 2 ) Desenvolvimento da soja Desenvolvimento de vagens Floração Enchimento de grãos Desenvolvimento do grão Fase III Máxima biomassa Crescimento vegetativo Fase II Acumulação linear de biomassa Fase IV Senescência e maturação Fase V Maturação da cultura Fase I Acumulação exponencial de biomassa EM V5 Construir raízes Precoce Tardío Fases fenológicas
Formação de raízes na soja: VE até V5 V6 1. Limitantes químicos: - Ca < 40% da CTC - Al > 25% da saturação 2.Permeabilidade (Estrutura física do solo) - Retenção de água - Oxigenação - Nitrogênio 3.Nutrientes: - Nitrogênio - Enxofre - Cálcio - Boro - Fósforo Calagem --- Gessagem *Salinidade 4.Bioreguladores: - Citocininas - Auxina - Aas - Vitaminas 5. Tratamento de sementes: - Inseticidas - Fungicidas
Desenvolvimento da soja - fase vegetativa Aplicação de glifosato Manganês e outros micronutrientes Bioreguladores Formação de raízes
Fontes de manganês em soja Unidades Experimentais Safra 2009/2010 (SEEDS, 2010) Rendimento de grãos (kg/ha) 5000 4500 4000 3500 3000 2500 3655 3896 4156 4114 2474 2766 2790 2715 3030 3413 3666 3119 4345 4124 4190 4232 4010 4077 4134 3931 3877 3474 3364 3381 3253 Testemunha Mn2So4 Mn quelatizado Mn+Fosfito 2557 2565 2598 2375 394 kg/ha 3444 3344 3296 3270 3073 3466 3365 3367 2000 1829 1957 2029 1500 1000 500 0 Passo Fundo/RS Campos Novos/RS Guarapuava/PR Toledo/PR Primavera do Leste/MT Lucas do Rio Verde/MT Tupaciguara/MG Lusiânia/GO Balsas/MA Média
Fase vegetativa da soja Manganês Aplicação de glifosato; 1. Lavouras com excesso de calcário; 2. Excesso de magnésio; 3. Inibição por glifosato; 4. Estiagens Manganês e outros micronutrientes; Reguladores Formação de raízes
Síntese de hormônios e defesas Glicólise Fosfo-enol-piruvato Mn + Co Via p-pentose Eritrose - 4 - fosfato Deoxi - D - arabinoheptulosonato 7 - fosfat Ácido chiquímico Glifosato Bioreguladores! Ácido corismático Ácido antranílico Ácido profênico Auxina Triptofano Zn B Raízes e brotações novas Fenilalanina Mn, Cu, B (?) Tirosina Fito-alexinas Lignina Tanino Defesa contra pragas e doenças
Estádios V5 - Sistema radicular principal estabelecido; - Prioridade passa a ser o crescimento de nós (axilas foliares); - incia a passagem de N do nódulo para a planta.
Biomassa ( g/m 2 ) Desenvolvimento da soja Desenvolvimento de vagens Floração Enchimento de grãos Desenvolvimento do grão Fase III Máxima biomassa Crescimento vegetativo Fase I Acumulação V5- exponencial de biomassa floração Construir a planta Fase II Acumulação linear de biomassa Precoce Fase IV Senescência e maturação 1. Aumentar número de legumes/ vagens/planta Tardío Fase V Maturação da cultura
Estádios V6 Vn - Pré-fechamento de linhas: 1. Aplicação de fungicida + inseticida; 2. Aplicação de Fosfito + Micronutrientes;
Efeito da aplicação de Manganês em soja Passo Fundo Safra 2007/2008 (SEEDS, 2008) Rendimento de grãos (kg/ha) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 3196 3008 9,5 sc/ha 3 sc/ha 2436 0 Mn (400 Mn Mn + Fosfito ml) Trafos III Testemunha Quelatizado
Ambiente Vacinas!? Indutores de defesas, Fosfito Ácido salicílico Fosfito e nutrição equilibrada (agentes elicitores) Cultura (Hospedeiro) Fisiologia (metabolismo e nutrição) Fungicidas Patógeno 47
Síntese de hormônios e defesas Glicólise Fosfo-enol-piruvato Mn + Co Via p-pentose Eritrose - 4 - fosfato Deoxi - D - arabinoheptulosonato 7 - fosfato Bioreguladores! Ácido antranílico Ácido chiquímico Glifosato Ácido corismático Ácido profênico Indutores de defesas/ fosfito!!! Auxina Triptofano Zn B Raízes e brotações novas Fenilalanina Mn, Cu, B (?) Tirosina Fito-alexinas Lignina Tanino Defesa contra pragas e doenças
Estádio R1 início da floração Importância do cálcio e boro na fixação de flores e vagens.
Estádio R2 floração plena
Relação FONTE e DRENO Tamanho da superfície fotossintética (IAF de 3, 5 a 5); Duração da Atividade Fotossintética (DAF); Eficiência sistema enzimático, teor de clorofila, arquitetura de folhas,... ; Taxa de transporte e distribuição de fotoassimilados (açúcares, aminoácidos); Fonte Dreno Número e tamanho das vagens e grãos (capacidade de acumulação).
Biomassa ( g/m 2 ) Desenvolvimento da soja Desenvolvimento de vagens Floração Enchimento de grãos Desenvolvimento do grão Fase III Máxima biomassa Crescimento vegetativo Fase I Acumulação exponencial de biomassa Fase II Acumulação linear de biomassa Aumentar o número de grãos/legume Precoce Fase IV Senescência e maturação Tardío Fase V Maturação da cultura
Estádio R3 início da formação de vagens Fase mais sensível!!!
IAF ideal: aproveitamento de 95% da luz solar incidente Adequada distribuição espacial
Pegamento de vagens... 55
Pegamento de vagens... Número de vagens por área! (> número de axilas foliares crescimento; folhas verdes). Equilíbrio hormonal 56
Pegamento de vagens... Número de vagens por área! (> número de axilas foliares crescimento; folhas verdes). a) Boro formação do tubo polínicos (> grãos/vagem); b) Cálcio fixação de flores e vagens. 57
Pegamento de vagens... Probabilidade de deficiência de Cálcio: - altos potenciais de rendimento; Número de vagens por área! - baixos teores no solo; (> número de axilas foliares crescimento; folhas verdes). - relação Ca/Mg < 2-3; - deficiência hídrica. a) Boro formação do tubo polínicos (> grãos/vagem); b) Cálcio fixação de flores e vagens. 58
Pegamento de vagens... Probabilidade de deficiência de Boro: - altos potenciais de rendimento; - teores no solo < Número 0,8mg/dm de vagens 3 ; por área! - ph do solo acima (> de número 6,5; de axilas foliares crescimento; folhas verdes). - deficiência hídrica. a) Boro formação do tubo polínicos (> grãos/vagem); b) Cálcio fixação de flores e vagens. 59
Biomassa ( g/m 2 ) Desenvolvimento da soja Desenvolvimento de vagens Floração Enchimento de grãos Desenvolvimento do grão Fase III Máxima biomassa Crescimento vegetativo Fase II Acumulação linear de biomassa Fase IV Senescência e maturação 3. Aumentar o peso individual dos grãos. Fase V Maturação da cultura Fase I Acumulação exponencial de biomassa Precoce Tardío
NÚMERO DE GRÃOS POR VAGEM
R5 - Formação de grãos de soja Sanidade controle rigoroso de pragas e moléstias R5.0 R5.1 R5.2 R5.3 R5.4 R5.5
R5 - Formação de grãos de soja Equilíbrio hormonal: > citocininas, auxinas e giberelinas e < etileno e ácido abscísico. R5.0 R5.1 R5.2 R5.3 R5.4 R5.5
R5 - Formação de grãos de soja Equilíbrio nutricional: Boro - transferência de açúcares de folha para vagem; Potássio Síntese de proteínas; Fósforo Síntese de amido; Co + Mo aumentar eficiência de uso do N R5.0 R5.1 R5.2 R5.3 R5.4 R5.5
MANEJO DO MILHO PARA ALTOS RENDIMENTOS
Fatores essenciais para alto rendimento do milho Híbridos com alto potencial genético; Solos com boas propriedades físicas, químicas e biológicas; Adequada densidade de plantas; Disponibilidade de água e nutrientes no solo (N!!!); Fatores climáticos (água, luz e temperatura).
Os 7 Fatores de produtividade
Principais fatores limitantes Baixa densidade de plantas (alta velocidade de semeadura, solo frio, muita profundidade, pragas de solo); Falta de cobertura do solo; Adubação nitrogenada abaixo do necessário; Estiagens; Salinidade devido ao K; Deficiência de zinco.
Estádio V2 Coleoptilo
V5 V4 V3 1 2 3
Planta dominante e dominada 2 1 3
2 3 1
Planta vencida
V4-V5 Início da definição da produção Considerando V7-V8 a fases fenológicas do milho, espigas destacar os principais fatores que influem no rendimento do milho Definição do número de fileiras V11-V12 Definição do número de Fertilização R1 R6 Definição do número e enchimento de grãos
Confirmação do rendimento Confirmação do peso de grãos: 10 a 15 dias Florescimento ------------------- Grãos leitosos Condições ideais: - ausência de estresse hídrico - sem restrição de radiação solar - temperatura diurna de 25 a 30 o C - temperatura noturna 16 a 22 oc - IAF de 4, 5 a 6.
Folhas eretas: maior IAF e menor espaçamento e maior densidade de plantas ( 7 a 9).
Aveia + Ervilhaca 78
34-42 13-16 28-32 13-16 28-32 64-68 Ciclo da cultura
Marcha de absorção de N pelo milho (adaptado de Bellido, 1991 e Malavolta, 1980) 6 folhas/ 15 dias antes do florescimento: 44% N Florescimento/ formação de grãos: 37%N Amadurecimento: 13%N Emergência/ 6 folhas: 2-8% N ELFloss, 2001 ELFloss
Adequada população e adequados níveis de N de plantas de milho
Recomendação de adubação MICRONUTRIENTES Zn 200g B 400 g Mo 20 g Zn 200g
Distribuição de Plantas 0% CV 20 cm 25% CV 15 cm 25 cm 26 cm 20 cm 14 cm 20 cm
Rendimento (kg/ha) Influência da desuniformidade de plantio (%CV) no rendimento de grãos 13000 (kg/ha) Para cada 10% de CV, perdemos 1,5 sacos/ha 12800 12600 y = -9,1644x + 12766 R² = 0,634 12400 12200 12000 11800 11600 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %Coeficiente de Variação
Trabalho Velocidade de Plantio Densidade de Semeadura 82.500 sementes/ha Ivai-PR DATA DE SEMEADURA: 19/09/2011 ADUBACAO: 169kg/ha de N; 90kg/ha de P; e 124kg/ha de K. COLHEITA: 01/03/2012
Abertura de sulco de semeadura a 5km/h
Abertura de sulco de semeadura a 8,5 km/h 8,5km/h
Abertura de sulco de semeadura a 10km/h
Distribuição de plantas a 5 km/h 1,5% FALHAS 1% DUPLAS C.V. 22% Pl./ha 81.429
Distribuição de plantas a 8,5 km/h 15% FALHAS 14.5% DUPLAS C.V. 45% Pl./ha 80.893 DUPLAS
Distribuição de plantas a 10 km/h 9,8% FALHAS 8,5% DUPLAS C.V. 39% Pl./ha 77.679 FALHAS PLANTA DOMINADA
5 km/h 8,5 km/h 10 km/h 81429 pl/ha 80893 pl/ha 77679 pl/ha C.V. 22% C.V. 45% C.V. 39% 244 sc/ha 233 sc/ha. 231 sc/ha
Efeito do atraso da colheita
CONSIDERAÇÕES FINAIS Altos rendimentos dependem de vários fatores (genética, ambiente (solo e clima), sanidade, manejo e bioreguladores); A rentabilidade está relacionada com a adoção de um sistema de produção; Tudo o que se faz em agricultura é aumentar a fotossíntese (processo fisiológico); Conhecer os processos fisiológicos e suas interações.
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