PRINCÍPIOS PARA RECOMENDAÇÃO DE CORRETIVOS E FERTILIZANTES EM SISTEMA PLANTIO DIRETO Antonio Costa 1 1. Introdução A análise da evolução recente da produção de algodão no Brasil mostra a redução acentuada da área em regiões tradicionais de cultivo e a implementação da cultura em novas áreas de produção. Inúmeros são os fatores que justificam essa dinâmica. No Estado do Paraná, o cultivo sucessivo do algodoeiro em uma mesma área, por longo período de tempo, tem provocado a degradação física, química e biológica do solo, comprometendo a produtividade da cultura e a inviabilizando economicamente. A degradação dos solos da área de cultivo tradicional é, certamente, um dos importantes fatores para redução da área de plantio nessas regiões produtoras. Portanto, a monocultura do algodoeiro é um sistema de produção agrícola que não apresenta sustentabilidade econômica e isso ocorre porque ela não é ecologicamente sustentável. Portanto, agricultura sustentável é aquela que procura alcançar, permanentemente uma alta produtividade do solo, conservando ou restabelecendo um meio ambiente equilibrado. Nos solos tropicais a acidez titulável e potencial, a soma e saturação por bases, a capacidade de troca catiônica, o alumínio trocável, a dinâmica de água no solo, os processos de absorção de nutrientes, dentre outros atributos, estão ligados à matéria orgânica. Portanto, a sustentaibilidade agrícola e a manutenção de um meio equilibrado no solo são dependentes do manejo adequado da matéria orgânica do solo. Na natureza, o solo comporta-se como um sistema aberto, trocando matéria e energia com o meio. O sistema atinge um estado estável quando as taxas de adição e perdas se equivalem. A perturbação do sistema estável (solo+cobertura) através do cultivo agrícola, normalmente causa mais perdas do que ganhos de carbono, provocando sua redução ao longo do tempo e a degradação da qualidade do solo agrícola. O revolvimento do solo, aumentando a oxidação da matéria orgânica, a ruptura mecânica dos agregados e a exposição da superfície do solo ao impacto das gotas da chuva aumentando a erosão, é um fator que contribui decisivamente para a redução da matéria orgânica dos solos. Sistemas que diminuem a movimentação, contrariamente, preservam o carbono no solo. Portanto, sistemas sustentáveis de produção agrícola devem privilegiar o cultivo mínimo, e principalmente, o sistema plantio direto. 2. O sistema plantio direto A área de plantio direto tem aumentado no Brasil, ocupando atualmente cerca de 13 milhões de hectares. Esse aumento de área justifica-se, pois o cultivo de plantas anuais em sistema plantio direto, entre vários outros fatores, reduz o processo erosivo e melhora as características físicas, químicas e biológicas do solo, aumentando a produtividade e diminuindo o custo de produção das culturas. O sistema plantio direto pode ser conceituado como um sistema de manejo do solo (Muzilli, 1981) ou como um sistema de exploração agropecuário (Denardin e Kochhann, 1993). Considerado como um sistema de manejo do solo sua conceituação envolve uma série de práticas agrícolas que altera as características físicas, químicas e biológicas do solo e que tem por objetivo a conservação do solo e a melhoria de sua fertilidade. O plantio direto entendido como sistema de exploração agropecuário tem um conceito mais amplo e engloba todos os fatores envolvidos na produção agropecuária, no nível da propriedade. Enfatizando os aspectos relacionados à fertilidade do solo, objetivo do presente trabalho, o plantio direto poderia ser definido como um sistema de exploração agrícola que envolve a diversidade de culturas, através da rotação; a implantação dos cultivos ocorre com mobilização do solo somente na linha de semeadura; portanto sem revolvimento do solo e os resíduos vegetais da cultura anterior devem ser mantidos na superfície do solo. As características de não revolvimento do solo, de deposição de material orgânico vegetal na superfície do solo e do cultivo diversificado de espécies através da rotação de culturas provoca 1 Instituto Agronômico do Paraná, Área de Solos, Cx. Postal 481, 86001-970, Londrina, PR, e-mail: antcosta@pr.gov.br.
alterações nas características do solo diferentemente daquelas observadas quando se cultiva o solo em sistemas que promovem o revolvimento do solo. Essas alterações interferem no manejo da fertilidade que deve ser redefinida para o sistema plantio direto. 3. Amostragem do solo em plantio direto Os níveis e a distribuição de nutrientes no solo são influenciados pelos sistemas de preparo, seja pela mudança das características físicas, que afetam o movimento de íons no solo, ou pela erosão que provoca a perda de nutrientes com remoção do solo, ou ainda, e principalmente, pelas características diferenciadas de trabalho de cada implemento ao distribuir os nutrientes de diferentes modos e profundidade (Torres et al., 1993). As recomendações de adubação e calagem, em uso no Brasil, foram elaboradas para o sistema convencional de manejo do solo. A utilização do sistema de plantio direto provoca alterações nas propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, em comparação ao sistema convencional, que, por sua vez, afetam consideravelmente os índices de fertilidade, alterando as recomendações de adubação e calagem. A decomposição dos resíduos vegetais e a reação dos adubos nitrogenados, na superfície do solo, formam uma frente de acidificação, que evolui em profundidade. Paralelamente à diminuição do ph, ocorre um acúmulo no teor de alumínio trocável no plantio direto, quando comparado ao sistema convencional de cultivo. Por outro lado, a adição superficial de adubos e corretivos da acidez do solo e a ciclagem dos nutrientes através dos resíduos vegetais tendem a promover sua acumulação na superfície do solo submetido ao sistema de plantio direto, quando comparado ao sistema convencional de cultivo. O fósforo é o nutriente que forma o gradiente mais acentuado, a partir da superfície do solo. Os cátions, cálcio, magnésio e potássio, também formam estratos, porém com gradientes de concentrações menores do que o fósforo. Portanto, uma amostra de solo coletada na camada arável, 0-20 cm, preconizada para o sistema convencional, muito provavelmente não será adequada para detectar diferenças que ocorrem em profundidade no sistema de plantio direto. Por essa razão, o ajuste de profundidade de amostragem parece ser uma prática recomendável para o cultivo em sistema plantio direto. Apesar dos poucos resultados experimentais existentes, sugere-se a retirada de amostras na camada de 0-10 cm para lavouras em plantio direto consolidado, ou seja, com mais de cinco anos de implantação do sistema (Anghinoni, 2000). 4. Correção da acidez do solo e calagem em plantio direto Devido a sua baixa solubilidade, a ação neutralizante do calcário depende da área superficial de contato e tempo de reação com o solo. Dessa forma, a eficiência do material está relacionada, além da granulometria, também com a profundidade e uniformidade da sua incorporação ao solo e da antecedência de sua aplicação, em relação aos períodos de maior resposta das culturas. Uma das premissas básicas do sistema de plantio direto é o não revolvimento do solo e, em sistema consolidado, a calagem não deve ser incorporada ao solo, apesar dos questionamentos gerados no meio agronômico (Sá, 1999). Inúmeras são as evidências da redução da acidez e do aumento dos teores de bases nas camadas subsuperficiais do solo pela aplicação superficial de calcário (Caires et al., 1999; Pötteker e Ben, 1998; Caires, 2000). Essas alterações têm proporcionado efeito positivo da aplicação de calcário na superfície do solo sobre a produção das culturas conduzidas em sistema plantio direto, conforme demonstram resultados obtidos na região sul do Brasil. Em recente revisão sobre a resposta das plantas à calagem superficial, Caires (2000) constatou que os aumentos verificados na produção de grãos demonstraram a eficiência desse modo de aplicação de corretivo em sistema plantio direto e que a cevada, comparada à soja, milho e trigo foi a cultura que apresentou a maior resposta à calagem na superfície, em decorrência de sua sensibilidade à acidez do solo. Para cultivar sensível ao alumínio tóxico a melhor forma de aplicação de calcário foi a incorporação do corretivo ao solo (Costa, 2000). Como na literatura brasileira não se encontrou referência de resposta do algodoeiro à calagem superficial, e sendo essa planta muito sensível à acidez do solo, é de se esperar que a resposta seja semelhante àquela observada para a cevada e cultivares sensíveis de trigo. Assim, é importante que na adoção do plantio direto em solos ácidos, e em sistemas de rotação que envolvam a cultura do algodoeiro, a correção do solo seja feita adequadamente incorporando-se o corretivo por meio de aração e gradagem.
5. Adubação nitrogenada em sistema plantio direto A deposição dos resíduos vegetais na superfície, sem sua incorporação ao solo, e a prática de rotação de culturas utilizada no sistema plantio direto aumenta os teores de carbono orgânico e os de nitrogênio total principalmente na camada superficial do solo. As plantas absorvem o nitrogênio na forma inorgânica, seja ela amônio ou nitrato. Por essa razão o N-orgânico necessita ser mineralizado para posterior incorporação à planta. A decomposição dos resíduos vegetais mantidos na superfície do solo é influenciada pelas quantidades de carbono e nitrogênio existentes em cada espécie que constitui o sistema de rotação de culturas. A disponibilidade de nitrogênio para o sistema solo-planta é dependente da relação C/N dos resíduos vegetais. Plantas que acumulam grandes quantidades de nitrogênio na parte aérea passam por um processo rápido de decomposição de seus resíduos, pois relações C/N mais estreitas favorecem a atividade microbiana e o processo de mineralização da matéria orgânica. É o caso dos resíduos de soja, feijão tremoço nabo forrageiro, ervilha e ervilhaca que possuem relação C/N menor do que 20. Plantas que possuem valores mais amplos para essa relação, como milho, trigo, aveia, milheto, centeio e cevada, apresentam decomposição mais lenta. Nessas condições os microorganismos são dependentes de maiores quantidades de nitrogênio para incorporação às suas células, ocorrendo portanto, imobilização temporária das formas minerais de nitrogênio disponíveis no solo. O processo de decomposição dos resíduos vegetais é regulado por fatores genéticos dos organismos envolvidos, pelas condições climáticas predominantes, pelas características da matéria orgânica a ser decomposta e por fatores do solo como textura, ph e fertilidade. Na implantação do sistema plantio direto a ocorrência de ervas daninhas é alta e o teor de matéria orgânica no solo baixo, comprometendo as características químicas, físicas e biológicas do solo. Nessas condições é desejável a utilização de gramíneas com elevada capacidade de produção de palha para formar uma cobertura vegetal densa e mais estável na superfície do solo; portanto o processo de imobilização de nitrogênio é predominante. Quando o sistema já se encontra consolidado é recomendável a alteração de espécies. Assim, as gramíneas com alta relação C/N proporcionarão a cobertura vegetal estável, enquanto as leguminosas contribuirão para o incremento de nitrogênio no sistema. No sistema consolidado, o aumento da matéria orgânica poderá proporcionar maior liberação de nitrogênio e reduzir a necessidade de fertilização mineral nitrogenada. Apesar do sistema plantio direto proporcionar maior acúmulo de nitrogênio total, quando comparado ao convencional, pode ocorrer menor disponibilidade temporária do nutriente naquele sistema de cultivo, pela menor taxa de mineralização dos resíduos vegetais e devido a maior imobilização de nitrogênio pela biomassa microbiana, principalmente quando se cultiva gramíneas em sucessão (Amado et al., 1999). ). Em trabalho desenvolvido em quatro localidades da região dos Campos Gerais, no Paraná, durante cinco anos, visando avaliar a amplitude de resposta a nitrogênio pela cultura do milho, cultivado após aveia em sistema plantio direto, Sá (1999) constatou que maior freqüência de resposta encontrava-se na faixa de 60 a 120 kg ha -1 de nitrogênio para produções de milho de 7.200 a 10.400 kg ha -1. A dose de 120 kg ha -1 na sucessão aveia preta e milho proporcionou o mesmo rendimento que a de 60 kg ha -1 de nitrogênio na sucessão leguminosa e milho. Como a imobilização pela biomassa microbiana poderia ser um dos fatores responsáveis pela maior demanda de nitrogênio mineral em sucessão de gramíneas, levantou-se a hipótese de antecipação da adubação nitrogenada, indicando sua aplicação no período de manejo da gramínea usada como adubo verde. Assim, foram conduzidos no ano agrícola de 1996/97, três ensaios na região dos Campos Gerais, no Paraná, para testar essa hipótese cultivando-se milho em sucessão à aveia (Pauletti, 2000).Entretanto, como os resultados disponíveis não evidenciaram aumento da produtividade, ou redução da dose pela aplicação antecipada de nitrogênio, parece prudente manter a recomendação de uso de parte da dose na semeadura do milho e o restante em cobertura, quando a planta se encontrar no estádio da 4 a. a 6 a. folha expandida. 6. Adubação fosfatada em sistema plantio direto O comportamento do fósforo no sistema plantio direto difere daquele observado em preparo convencional em três pontos básicos: a) o não revolvimento diminui o contato entre os colóides do solo e o íon fosfato, reduzindo as reações de adsorção e aumentando o fósforo disponível para as plantas. b) a reposição dos resíduos vegetais na superfície do solo e sua mineralização, lenta e gradual, aumenta a eficiência de aproveitamento do fósforo pelas plantas.
c) o maior teor de umidade no solo em sistema plantio direto favorece a difusão do fósforo até as raízes das plantas, aumentando sua absorção. Esses atributos inerentes ao sistema plantio direto associadas a adubações sucessivas com fertilizantes fosfatados têm aumentado o teor do nutriente no solo ao longo do tempo (Lantmann 2000). Por outro lado, quando se avalia a resposta das culturas ao fósforo em um sistema de rotação de culturas, o efeito da adubação fosfatada pode ser diluído em função das culturas que compõem o sistema de produção, reduzindo a necessidade de fósforo pelo sistema. (Sá, 1999). Assim, em sistema plantio direto o enfoque da recomendação de fertilizantes fosfatados deve ser efetuado levando-se em consideração o sistema de rotação adotado em um período de tempo determinado e não somente a cultura a ser implantada no ano, conforme constatou Lantmann et al. (1996) avaliando por sete anos o efeito da adubação fosfatada na sucessão soja e trigo, em Latossolo Roxo distrófico sob semeadura direta. Esses fatos sugerem novas orientações deverão ser propostas para a adubação fosfatada em sistema plantio direto, considerando-se, além dos dados fornecidos pela análise do solo, as aplicações anteriores de fósforo, o manejo da fertilidade e a necessidade nutricional das culturas que compõem o sistema. Entretanto, quando comparado ao sistema convencional de cultivo, a tendência é diminuir, gradativamente, as doses de fósforo a aplicar em sistema plantio direto, à medida que o solo tenha sido mais intensamente adubado com o nutriente. 7. Adubação potássica em sistema plantio direto O potássio é absorvido pelas plantas na forma iônica, K +, e em virtude do sistema radicular das plantas explorar uma pequena porção da superfície do solo que o envolve, a maior parte das necessidades do nutriente é suprida por meio da sua movimentação até o sistema radicular. O potássio chega às raízes das plantas, predominantemente, através da difusão que consiste na sua movimentação em solução aquosa contra um gradiente de concentração, ou seja, de uma região de maior para uma de menor concentração de potássio. Outro mecanismo de entrada do nutriente ocorre através da absorção e transpiração de água pela planta, fenômeno denominado por fluxo de massa. Os processos de absorção de potássio são favorecidos no sistema plantio direto, pois a disponibilidade de água para as plantas é maior do que no convencional, assim os processos de absorção de potássio são favorecidos no plantio direto. A condutividade hidráulica é menor em sistema convencional de cultivo do que em plantio direto (Derpsch et al.,1991), portanto, nesse sistema de cultivo, o fluxo de água é maior. Esse fato sugere maior lixiviação de potássio quando se pratica plantio direto. Entretanto, o potássio aplicado na superfície do solo em sistema plantio direto tem distribuição no perfil do solo, de maneira muito semelhante à verificada em sistema convencional, indicando que os critérios adotados para recomendação de adubação potássica podem ser aqueles preconizados para cultivo convencional. Resultados de pesquisa de longa duração com a sucessão soja e trigo no sistema plantio direto, em Latossolo Roxo distrófico contendo cerca de 4,0 mmol c dm -3 de K trocável, mostraram que aplicações anuais de 30 kg ha -1 de K 2 O, exclusivamente para o trigo, foram suficientes para manter produções satisfatórias da cultura até o quarto ano, e da soja, até o quinto ano, da sucessão (Lantmann et al., 1996). No entanto, em sistema intensivo de exploração do solo, ocorrem decréscimos acentuados nos teores de K trocável, se não houver a devida reposição do nutriente pela adubação ao solo, principalmente para a cultura do algodoeiro que é exigente em potássio.. O esgotamento de potássio no solo, em função do manejo inadequado da adubação potássica, torna-se ainda mais preocupante em solos arenosos ou com material de origem pobre nesse nutriente. 8. Micronutrientes em sistema plantio direto A exemplo do que ocorre com os macronutrientes, as características inerentes ao plantio direto também interferem na dinâmica dos micronutrientes no solo, diferentemente do que ocorre no sistema convencional cultivo. Vários fatores estão associados à disponibilidade dos micronutrientes para as culturas. Assim, nem sempre a constatação de sua presença, através da análise do solo, garante suprimento adequado às plantas. Dentre os fatores que interferem na dinâmica dos micronutrientes estão aqueles relacionados ao solo (material de origem, textura, aeração e reação do solo), às práticas culturais adotadas (sistema de plantio, calagem e
adubação), ao equilíbrio entre cátions metálicos (Fe, Cu, Mn e Zn); a características genéticas das plantas e às condições climáticas durante o período de cultivo, principalmente precipitação pluviométrica. A reação do solo, representada pelo valor do ph, é um fator determinante no condicionamento da disponibilidade de micronutrientes para as plantas. A elevação do ph diminui a disponibilidade dos micronutrientes boro, cobre, ferro, manganês e zinco e aumenta a de molibdênio. A recomendação da aplicação de calagem superficial e o aumento da concentração de fósforo nas camadas superficiais do solo em sistema plantio direto são fatores que podem provocar a redução da disponibilidade de micronutrientes para as plantas, principalmente em solos de textura arenosa. Por outro lado, a acidificação superficial do solo provocada pela aplicação de altas doses de fertilizantes nitrogenados pode reduzir o ph e aumentar a disponibilidade de micronutrientes catiônicos no sistema plantio direto. Outro aspecto positivo desse sistema em relação ao cultivo convencional é a maior disponibilidade de água no solo, que favorece os processos de difusão e fluxo de massa, mecanismos de absorção predominantes de micronutrientes como o manganês, o zinco e o boro. 9. Conclusões Do exposto acima pode se concluir que as indicações existentes para manejo da fertilidade do solo, cultivado em sistema plantio direto, ainda não são satisfatórias para atender a demanda de um sistema que vem aumentando exponencialmente sua área de cultivo. Aspectos relacionados a amostragem do solo, manejo da adubação e correção do solo em sistemas de rotação de culturas envolvendo coberturas verdes, bem como a dinâmica e calibração de nitrogênio, fósforo e potássio em sistemas de cultivo sem revolvimento do solo, bem como de micronutrientes, devem ser melhor estudados para uma adequada recomendação de corretivo e fertilizantes. Portanto, o manejo da fertilidade do solo em sistema de plantio direto deve ser uma prioridade de pesquisa nos Estados em que esse sistema ocupe área de plantio significativa. 10. Bibliografia citada ANGHINONI I. Amostragem do solo no plantio direto. In: SIMPÓSIO SOBRE FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS NO SISTEMA PLANTIO DIRETO, 1, 2000, Ponta Grossa, PR. Anais... Ponta Grossa, PR: Associação de Engenheiros Agrônomos dos Campos Gerais, 2000. p 17-26. CAIRES, E.F. Manejo da fertilidade do solo no sistema plantio direto: Experiências no Estado do Parana. In: FERTIBIO 2000.Santa Maria, 2000. Anais... Santa Maria SBCS/UFSM: 2000. 24p (CD Rom) COSTA, A. Doses e modos de aplicação de calcário na implantação de sucessão soja trigo em sistema plantio direto. Botucatu,2000. 146p. Tese (Doutorado em Agronomia. Área de concentração em Agricultura). Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista. DENARDIN, J.E.; KOCHHANN, R.A. Requisitos para implantação e a manutenção do sistema de plantio direto. In: CNPT-EMBRAPA, FUNDACEP-FECOTRIGO, LANTMANN, A. F. Manejo de fósforo e potássio para a soja em plantio direto. In: SIMPÓSIO SOBRE FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS NO SISTEMA PLANTIO DIRETO, 1, 2000, Ponta Grossa, PR. Anais... Ponta Grossa, PR: Associação de Engenheiros Agrônomos dos Campos Gerais, 2000. p 137-45. LANTMANN, A.F.; ROESING, A.C.; SFREDO, G.J.; OLIVEIRA, M.C.N. de. Adubação fosfatada e potássica para a sucessão soja-trigo em latossolo roxo distrófico sob semeadura direta. Londrina: Embrapa-Soja, 1996. 44p. (Embrapa-Soja. Circular Técnica, 15). MUZILLI, O. Princípios e perspectivas de expansão. In: FUNDAÇÃO INSTITUTO AGRONÔMICO DO PARANÁ. Londrina: IAPAR, 1981. p.11-7. (Circular IAPAR,23). PÖTTKER, D.; BEN, J.R. Calagem para uma rotação de culturas no sistema plantio direto. Rev. Bras. Ci. Solo v.22, p. 675-84, 1998. PAULETTI, V. Adubação nitrogenada no sistema plantio direto. In: SIMPÓSIO SOBRE FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS NO SISTEMA PLANTIO DIRETO, 1, 2000, Ponta Grossa, PR. Anais... Ponta Grossa, PR: Associação de Engenheiros Agrônomos dos Campos Gerais, 2000. p 122-36. TORRES, E.; SARAIVA, O.F.; GALERANI, P.R. Manejo do solo para a cultura da soja. Londrina: EMBRAPA-CNPSo, 1993. 71p. (EMBRAPA-CNPSo. Circular Técnica, 12).