Introdução

Com o advento do sistema plantio direto (SPD) e a necessidade de manutenção da cobertura vegetal sobre o solo, o uso de plantas para integrar um sistema com rotação de culturas vem sendo estudado. Sabese que o alicerce do SPD é a cobertura do solo, que protege dos impactos das gotas da chuva, podendo ajudar no controlar da erosão, o que favorece a infiltração de água e permitir uma melhor temperatura do solo (Amado et al., 2014).

Muitos estudos abordam a questão da produção de massa e a permanência dessa cobertura ao longo dos anos sobre o solo. No entanto, poucos estudos têm sido dedicados a observar o efeito da descompactação biológica provocado pelas plantas de cobertura, ou culturas de rotação. Espécie como a crotalária tem sido utilizada para ser um descompactador biológico do solo em sistemas de rotação de culturas.

No entanto, Pacheco et al. (2015) demonstraram que as espécies de crotalária quando cultivadas em solos com maiores densidades (> 1,4 Mg m³) ocorre a diminuição da produção de fitomassa aérea e radicular, e que o maior crescimento radicular ocorre acima e abaixo da camada compactada, sendo constatado que apenas 20% das raízes se encontravam na faixa compactada.

Isso demonstra que as plantas de cobertura e rotação também podem sofrer com efeito de camadas compactadas. O nabo forrageiro também tem sido utilizado como cultura de descompactação biológica do solo, e Silveira Júnior et al. (2012) avaliando o plantio direto, mais a escarificação e o uso do nabo forrageiro, verificaram que os atributos físicos do solo não foram alterados e que após 18 meses o solo se encontrava no mesmo estado da testemunha.

Desse modo, se torna importante o estudo de diversos sistemas de rotação e seus efeitos na compactação do solo. E uma das maneiras de avaliar o estado de compactação do solo é por meio da penetrometria. O uso de penetrômetro tem sido utilizado a campo pela sua praticidade e rapidez na identificação das camadas compactadas.

Assim, com o penetrômetro é possível identificar as camadas com maiores valores de resistência à penetração (RP), e inferir sobre o estado da compactação do solo, o grau de compactação e a profundidade de ocorrência do maior valor da RP no perfil do solo, permitindo dessa forma a análise e a tomada de decisão sobre o mais adequado manejo da área (Drescher et al. 2012).

Portanto, objetivou-se avaliar o estado de compactação do solo em 26 sistemas de rotação de culturas por meio da determinação da resistência à penetração.

Metodologia

O trabalho foi conduzido na Fazenda Experimental de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD no município de Dourados, MS. O solo da área é um Latossolo Vermelho distroférrico que apresenta em torno de 62% de argila, 20,40% de silte e 17.34% de areia.

A área onde foi feito a avaliação já vinha sendo cultivada por volta de 10 anos com a cultura da soja no verão e o milho no outonoinverno, utilizando sistema plantio direto, mas nesse caso sem rotação de culturas, a partir de 2009 foi instalado o experimento com os sistemas de rotação. A coleta de dados da resistência à penetração ocorreu em fevereiro de 2015 após a colheita da cultura de verão.

O sistema de rotação foi implantado no delineamento em blocos ao acaso com quatro repetições e 26 sistemas de rotações (Quadro 1). Foi coletado dado da resistência do solo à penetração (RP), por meio de um penetrômetro de impacto modelo IAA/Planalsucar-Stolf, adaptado pela KAMAQ (STOLF et al., 2011).

Com o intuito de identificar zonas de maior RP no perfil nos sistemas de rotação, foram coletados dados a cada 0,45 m de largura x 0,10 m de profundidade dentro da faixa de trafego, totalizando 7 pontos amostrais – replicações em cada parcela, totalizando 728 pontos em toda a área experimental. Foi coletado até a profundidade de 0,60 m e os dados foram transformados para MPa.

Foram coletados amostras de solo a modo de determinar a umidade do solo no momento de coleta da RP. Inicialmente, os dados de RP foram analisados por meio da análise de variância para comparação de médias dos valores de RP de forma geral, e individualmente em cada camada (0,0-0,10; 0,10-0,20; 0,20- 0,30 e 0,30-0,40 m), sendo aplicado o Teste de Scott-Knott ao nível de 5% de probabilidade.

Posteriormente forma confeccionados mapas do perfil do solo para cada sistema de rotação utilizando as camadas de (0,0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,40; 0,40-0,50 e 0,50-0,60 m) com o uso da geoestatística.

Resultados e discussão

A umidade do solo no momento da coleta dos dados de resistência à penetração estava próxima à capacidade de campo. De modo que, as mudanças nos valores de resistência à penetração (RP) indicam efeito dos tratamentos. Os dados de RP podem ser analisados para solos argilosos como sem compactação (0-2 MPa), compactação tolerável (2-4 MPa), compactado (> 4,0 MPa) e muito compactado (> 6,0 MPa) segundo Ribeiro (2010) para solos com pouca mobilização.

Já Morães et al. (2014) afirmam que os atuais 2 MPa de RP deve ser adotado para o sistema de preparo convencional, já os sistemas com escarificação deve ser de 3 MPa, e no sistema plantio direto de 3,5 MPa. Ao observar os dados médios de RP das 26 rotações de cultura (Figura 2), verifica-se que as rotações mais eficientes (<3,5 MPa) foram a rotação no inverno com Canola-Girassol-Braquiária (T16), seguido do uso do milho na safrinha (T2).

Nesta situação observam-se também as rotações com Canola-Girassol-Braquiária (T6) e milho + braquiária no inverno (T3). Assim, pode-se observar que o uso de gramíneas na rotação de inverno favorece a remoção de camadas compactadas, ficando evidente que o uso da Braquiária favorece a descompactação do solo.

S e considerar o valor de 3,5 MPa como limite de compactação (Moraes et al., 2014) todas as demais rotações estão com valores elevados de RP, mas se observar como limite crítico valores de RP acima de 4,0 MPa, como as menos eficiente, verifica-se assim apenas as rotações de inverno com Cartamo-Ervilhaca-Aveia (T25), seguido de Trigo-Niger-Crambe (T23) e Niger-Crambe-Crotalaria Espectabilis (T22).

Analisando o efeito de cada sistema de rotação em cada camada estudada (Figuras 3, 4, 5 e 6) verifica-se que na camada 0,0-0,10 m apenas a rotação no inverno Girassol-Braquiária-Canola (T5) apresentaram valores de RP acima de 4,0 MPa, e não diferiram de outros (T1, T24, T4, T14).

Essas com rotações com maiores valores de RP sugerem que sistema de pousio no inverno e o uso da mesma cultura tanto no verão como no inverno não favorecem a remoção de compactação do solo, mas ao contrário favorecem a compactação do solo. Ainda ao se observar valores acima de 3,5 MPa, pode-se citar as rotações com Crambe-Crotlária Espectabilis-Níger (T21) e Crambe-Crotalária EspectabilisNiger (T11) com valores restritivos ao desenvolvimento radicular.

Nesta camada (0,0-0,10 m) o menor valor de RP foi no sistema de rotação com milho+braquiária no inverno (T2) em todos os anos, mas não diferiu de outras rotações: T7, T15, T19, T16, T10, T22, T17, T3 e T9 (Figura 3).

Na camada de 0,10-0,20 m não se observou diferença entre os sistemas de rotação (Figura 4). E numericamente apenas as rotações Girassol-Braquiária-Canola (T16) e Canola–Girassol-Braquiária (T15) apresentaram valores abaixo de 3,5 MPa, e também verifica-se a presença da braquiária nos dois sistemas de rotação.

Normalmente a camada de solo de 0,10-0,20 m é aquela que acumula maior parte da carga do tráfego de máquinas, e por isso observa-se a maior parte das rotações com valores elevados de RP. Na camada de 0,20-0,30 m (Figura 5) os maiores valores de RP foram Niger-Crambe-Crotalaria Espectabilis (T22) seguido de CartamoErvilhaca-Aveia (T25) estando estes acima de 4,0 MPa, mas não diferiram de outros (T12, T10, T5, T26, T23, T6) que estavam entre 3,5 e 4,0 MPa (Figura 4).

Ainda pode-se citar as rotações com valores ainda acima de 3,5 MPa, que foram Cartamo-Nabo forrageiro-Trigo (T21) e Pousio em todos os anos (T11). O menor valor de RP foi observado na rotação Canola-Girassol-Braquiária (T16), assim este resultado foi verificado nas camadas 0,10-0,20; 0,20-0,20 e 0,30- 0,40 m (Figuras 4, 5 e 6).

Na camada de 0,30-0,40 m (Figura 6) os maiores valores de RP foram de Cartamo-Ervilhaca-Aveia (T25) seguido de Niger-CrambeCrotalaria Espectabilis (T22) estando estes acima de 4,0 MPa, mas não diferiram de outros (T26: NigerCrotalaria-Ervilhaca, T23: TrigoNiger-Crambe, T24: Canola-AveiaCrotalaria, T21: Crambe-Crotalaria espectabilis-Níger), estando todos estes acima de 3,5 MPa.

Os menores valores foram observados com Canola-Girrassol-Braquiária (T26 e T6), mas não diferiram de outros tratamentos. Nesta análise por camada fica evidente que sistemas que utilizam gramíneas, dentre as possíveis a Braquiária, observa-se menores valores de RP.

Outra observação importante é que os atuais sistemas de cultivo, como soja ou milho no verão seguido de milho ou milho+braquiária apresentam resultados satisfatórios com relação a RP, estando classificado na maioria como abaixo de 3,5 MPa. Observando-se os mapas de isolinhas (Figura 7), observam-se os valores de RP de variando em uma escala de cinza de 0 a 2,0 MPa, 2 a 4 MPa, 4 a 6 MPa e > 6,0 MPa.

Os mapas do perfil do solo apresentam os dados de RP até a profundidade de 0,60 m e um largura de 3,15 m. Partindo dos limites de RP, observase alguns tratamentos com valores acima do permitido (>4,0 MPa – Ribeiro (2010)), o que demonstra a necessidade de uma escarificaçã ou subsolagem ou ainda mudança no sistema de rotação.

Desse modo pode enfatizar que o uso dos mapas facilita a visualização e auxiliam no planejamento do manejo da área (Sampaio et al., 2010). Desse modo, em análise pelas culturas de inverno e o esquema de rotação adotado verifica-se que os sistemas com as rotações definidas nos tratamentos T5, T10, T11, T12, T15, T20, T21, T22, T23, T24, e T25 apresentam valores mais elevados de resistência a penetração chegando a >4,0 MPa, que pode ser considerado como restritivo ao crescimento radicular.

Os tratamentos T16, T2, T6 e T3 apresentam menor compactação apresentando melhor eficiência, e possuindo como fator diferencial a braquiária ou o uso do milho apenas como safrinha (segunda safra), desta maneira pode-se constatar que estes sistemas mostraram-se eficiente quanto manutenção da compactação do solo abaixo do nível crítico.

Dentre estes pode-se citar que pelos dados observados o T16 e T2 foram os melhores. O tratamento T5 apresenta a mesma rotação de culturas, porém em sequência diferente, sendo que, neste tratamento a braquiária esteve mais distante da época de avaliação e o resultado foi maior valor de RP, e se comparando com as demais rotações que apresentaram a maior compactação do solo (T25, T23, T22, T21 e T24).

Conclusões

A rotação de cultura surtiu efeitos positivos na remoção da compactação do solo ou a manutenção do solo em um estado abaixo do nível crítico. As rotações que continham braquiária ou milho como cultura de inverno, ou os dois apresentaram-se mais eficientes na remoção da compactação do solo.