Manejo da Fertilidade do Solo em Culturas Perenes Sob Plantio Direto

Manejo da fertilidade do solo em culturas perenes sob plantio direto

Manejo da fertilidade do solo em culturas perenessob plantio direto

Marcelo MelaratoEng.-Agr., Doutorando em Solos e Nutrição de Plantas - ESALQ/USP - Piracicaba-SP

1. Introdução

A maioria dos solos tropicais apresenta características semelhantes, dentre as quais pode ser destacado o alto grau de intemperização e, como conseqüências, a acidez elevada, a grande quantidade de alumínio, a baixa capacidade de retenção de cátions (CTC) e os baixos teores de bases trocáveis (Ca, Mg e K). São sob estas condições que as culturas perenes do estado de São Paulo, dentre as quais podemos destacar a fruticultura (principalmente citros) e a cultura do café, vêm sendo implantadas nos últimos anos. Considerando-se que as argilas presentes nesses solos são de baixa atividade, a maior parte da CTC se deve à matéria orgânica presente nas camadas mais próximas da superfície, justamente onde se encontra a maior concentração de radicelas (Avilan et al., 1983; Moreira, 1988). As práticas de manejo normalmente adotadas pelos agricultores, desde a implantação da cultura, principalmente o cultivo mecânico, contribuem para acelerar as perdas da matéria orgânica, o que eqüivale a dizer reduzir a CTC do solo. Nessas condições, a eficiência de aplicação dos fertilizantes passa a ser muito baixa uma vez que os nutrientes estarão sujeitos a perdas por lixiviação, fixação de fósforo, erosão e volatilização (principalmente quando se utiliza uréia aplicada em superfície). Para que esses problemas possam ser minimizados, devem-se adotar medidas para melhorar as características físicas e químicas do solo, de modo a permitir um desenvolvimento adequado do sistema radicular e, com isso, aumentar a sua área de exploração, levando ao maior aproveitamento da adubação química. O adequado manejo da cobertura vegetal pode, portanto, proporcionar manutenção ou redução nas perdas da matéria orgânica do solo, constituindo-se como prática fundamental para o sucesso da nutrição das plantas. Este artigo tem por finalidade apresentar alguns aspectos ligados ao manejo da cobertura vegetal e sua relação com a fertilidade do solo nas culturas perenes.

2. Implantação pelo sistema de plantio direto

A maior parte das áreas do estado de São Paulo ocupadas por culturas perenes não possuem sistema de irrigação o que leva estes agricultores a realizar o plantio das mudas no período das águas. Esta prática, entretanto, além de dificultar ou prejudicar as operações de preparo do solo implica também em maior risco de ocorrência de erosão, principalmente nas áreas com declive acentuado e nos solos com gradiente textural. A implantação pelo sistema de plantio direto pode ser considerada uma opção racional que permite a redução desses riscos, devido à ausência de movimentação e manutenção da cobertura do solo. Para tanto, algumas medidas devem ser previamente tomadas para garantir o sucesso do sistema. Levando-se em conta o grande tempo de permanência da cultura (no mínimo 10 anos), torna-se imperativo um excelente preparo de solo, eliminando os impedimentos físicos, químicos e biológicos para o bom desenvolvimento do sistema radicular. A melhor época para realizar este preparo é o período mais seco (final ou logo no início das águas ou até em plena época seca se o solo permitir). O controle da erosão deve ser feito, sempre que possível, através da construção de terraços de base larga, a fim de permitir o tráfego de máquinas e veículos (geralmente muito intenso nas culturas perenes). As operações de cultivo (gradagem, aração e subsolagem) além de permitir a incorporação do corretivo, visam melhorar a estrutura física do solo, eliminar a compactação, corrigir pequenos defeitos na topografia e facilitar a remoção de tocos, raízes e pedras que podem dificultar a mecanização. Na implantação, a operação de calagem deve ser dividida em duas etapas a fim de proporcionar uniformidade maior na distribuição do corretivo no perfil do solo, o qual deve ser corrigido a uma profundidade de 0 a 40cm (incorporação profunda). Para efeito de cálculo de necessidade de corretivo é importante que se faça uma análise de solo nas profundidades 0-20 cm e 20-40 cm e somando-se a necessidade de calcário para se elevar a saturação de bases recomendada, em cada uma das profundidades. No caso de ausência de resultado de análise de solo na profundidade de 20-40 cm, multiplicar por dois a necessidade de calcário obtida para a profundidade de 0-20 cm. Após esta correção, o solo estará pronto para que ocorra o estabelecimento de uma cobertura vegetal seja ela natural (mato) ou implantada (adubação verde). No caso de solos de baixa fertilidade ou de implantação de adubos verdes exigentes, como a Crotalaria junceae, recomenda-se uma adubação fosfatada e até potássica em casos extremos. Se este preparo ocorreu no final das águas, podem ser implantados adubos verdes de inverno como o milheto e o nabo forrageiro (tabela 3). No caso de preparo na seca ou no início das águas recomenda-se utilizar adubos verdes de verão, como a crotalária, o feijão guandú, o feijão de porco, guandu anão entre outros (tabela 2). Na época da implantação, o adubo verde poderá ser dessecado por herbicidas ou roçado antes do preparo do sulco ou plantio das mudas. No caso de haver mato, este poderá ser totalmente dessecado com herbicidas ou dessecado apenas em faixas, justamente no local em que serão feitos os sulcos. Os sulcos devem ser profundos e abertos assim que a cobertura vegetal iniciar o processo de secamento. Os sulcos receberão adubação fosfatada, calcário (como fonte de cálcio e magnésio), micronutrientes (principalmente boro) e matéria orgânica (principalmente em solos arenosos e de acordo com a disponibilidade). O fechamento do sulco deve ser feito utilizando-se subsolador que também contribuirá para misturar os fertilizantes aplicados. A partir daí a muda já poderá ser plantada.

3. Manejo da cobertura vegetal nas culturas perenes

Devido a sua natureza, a maioria das culturas perenes, apresentam porcentagem significativa da superfície do terreno exposta, em maior ou menor grau, à incidência de luz, o que permite o desenvolvimento de outras plantas, que coexistem com a cultura, normalmente chamadas de mato. Embora a primeira impressão seja de que esse fato implique numa incessante necessidade de controle, este modelo na maioria das vezes não deve ser considerado como o mais indicado para a realidade da cultura. Ao contrário, o controle do mato deve ser racional, a fim de conseguir um manejo adequado da comunidade de plantas que podem ou não estar competindo com a cultura. Os efeitos negativos do mato sobre o crescimento e a produção dos citros, por exemplo, quando detectados, estão relacionados à competição por nutrientes, água e luz (Jordan, 1981; Jordan, 1992). A competição por água é maior quando aliamos ausência de irrigação a períodos de baixa precipitação, situações encontradas com muita freqüência nas condições brasileiras. Horowitz (1973) encontrou prejuízos causados por substâncias eliminadas pelo sistema radicular do mato, ou seja, alelopatia. A manutenção da cobertura do solo é fundamental nas condições tropicais, podendo ser constituída tanto pela vegetação natural viva (mato), quanto por algum tipo de vegetação implantada (adubação verde) ou, principalmente, por uma cobertura morta (formada pelo uso de herbicida em área total). Estudando o efeito de diferentes práticas de controle do mato, Gallo & Rodriguez (1960) encontraram maior produção com o uso de cobertura morta de capim gordura sobre o solo em comparação à cultura dos citros mantida constantemente no limpo. O controle do mato pelo uso de herbicida de pós emergência deve ser feito, sempre que possível, quando a quantidade de mato existente permitir a formação de uma cobertura seca (cobertura morta) distribuída uniformemente na superfície do solo (figura 1). Deve ser determinado o limite entre a maior quantidade de massa seca e a menor competição possível com a cultura. Neste ponto, devem ser estabelecidas diferenças entre os diversos tipos de mato existentes e os diferentes graus de competição devem ser avaliados.

Fig 1. Cobertura morta formada pelo uso de herbicidas em área total na cultura dos citros.

Para o manejo da cobertura natural deve-se considerar a época do ano, idade da cultura, tipo de mato, nível de competição exercido pelo mato, porcentagem de infestação, tipo de solo, topografia, entre outros. Há uma grande quantidade de espécies que ocorrem naturalmente as quais podem coexistir normalmente com a cultura, devido ao seu baixo poder de competição, principalmente aquelas de ciclo anual. A manutenção de diferentes espécies nas entre linhas é uma excelente oportunidade para se aumentar a biodiversidade tanto da flora quanto da fauna aumentando a resistência deste agroecossistema. Neste caso pode-se retardar ou eliminar o controle do mato em área total, restringindo-o apenas na linha, principalmente na fase de formação da cultura (figura 2).

Fig 2. Controle de mato em faixas permitindo a formação de cobertura morta na região de maior concentração de raízes.

Roçadas mecânicas são operações relativamente caras e devem ser realizadas criteriosamente como operação de apoio ao manejo. São particularmente indicadas quando há ocorrência de ervas lenhosas e resistentes, ou para permitir um fechamento uniforme da vegetação para posterior aplicação do herbicida. O estabelecimento de uma cobertura morta pelo uso de herbicida ou devido ao final do ciclo de ervas anuais é particularmente importante no término do período chuvoso, a fim de garantir maior armazenamento de água no solo e redução das perdas por evapotranspiração. Alguns autores recomendam a manutenção do mato controlado próximo à planta durante todo o ano (figura 2) e nas entrelinhas no período seco (Rodriguez, 1957; Campos, 1976; Caetano, 1980).

4. Adubação verde como auxílio na produção de matéria vegetal

No caso da adubação verde devem ser escolhidas espécies que produzam grande quantidade de matéria seca, resistentes ao ataque de pragas e moléstias, que possuam sementes uniformes e de bom poder germinativo, com exigência relativamente baixa quanto ao preparo e fertilidade do solo, de crescimento rápido, precoce, de fácil manejo, de sistema radicular profundo e que dispensem tratos culturais. Sendo assim, os adubos verdes de verão mais indicados para as culturas perenes são: Crotalaria juncea, feijão gundu, guandu anão, labe-labe e feijão de porco; enquanto que, para o inverno, são nabo forrageiro e milheto. Na tabela 1, encontram-se a matéria seca produzida e os nutrientes presentes em algumas espécies de adubos verdes. Na existência de áreas com solos compactados, as espécies mais indicadas são aquelas de sistema radicular vigoroso como o feijão guandu, o guandu anão e o nabo forrageiro. Geralmente, recomenda-se plantar em ruas intercaladas para que seja possível a execução dos tratos culturais; porém, há possibilidade de plantio em todas as ruas, intercalando-se espécies de diferentes portes, de modo que seja possível o trânsito de máquinas e trabalhadores. Como exemplos, pode-se citar a crotalária x feijão de porco, feijão guandu x feijão de porco, entre outros. O plantio de adubos verdes de verão deverá ser feito no início das águas (outubro-novembro) para maior formação de massa vegetal. O plantio poderá ser realizado em linhas (espaçadas de 0,5 m, em média) ou a lanço. Deverá ser dado preferência ao sistema de plantio direto para implantação de adubos verdes. A quantidade de semente necessária para o plantio encontra-se na Tabela 2. No período de frutificação, que geralmente ocorre no final do período chuvoso, os adubos verdes devem ser roçados para que a massa formada fique sobre o solo. No caso dos materiais mais lenhosos, recomenda-se utilizar roçadoras com sistema de ”cardans” (não de correias) ou trituradores vegetais (sistema de martelos). Com relação aos adubos verdes não lenhosos, como o feijão de porco, pode ser adotado o controle do mesmo apenas na linha dos citros pelo uso de herbicida (glifosate) e, se for o caso, em área total, permanecendo a matéria seca sobre o solo. A adubação verde no inverno é especialmente recomendada para solos muito arenosos, erodidos e com baixa formação de cobertura verde natural (Tabela 3). Atualmente, o nabo forrageiro tem sido o mais utilizado devido ao seu fácil manejo, por permitir o abrigo de inimigos naturais e também pelo seu sistema radicular pivotante, o qual contribui para a descompactação do solo. O plantio é feito no final das águas (abril-maio). No caso do nabo forrageiro verifica-se o final do seu ciclo antes do início da primavera, não sendo necessário portanto a operação de roçada mecânica. Roçadas feitas em pleno inverno (antes de completar seu ciclo) podem ocasionar uma nova rebrota deste adubo verde, podendo levar a um acréscimo na produção final de matéria seca. O milheto, apesar de pouco utilizado, deverá ter seu uso aumentado nos próximos anos, principalmente em razão de sua alta capacidade de formar cobertura seca (palha) na superfície do solo.

Tabela 1. Quantidades de matéria verde, seca e de nutrientes adicionados (*).

Adubo Verde

M. verde

M. seca

..... (t/ha) .....

...................... (t/ha) ......................

Crotalaria juncea

40-60

12-18

360-540

30-45

168-252

90-135

48-72

13,1

Feijão Guandu

15-30

4,5-9,0

112-225

9-18

49-99

18-36

9-18

9,6

Feijão-de-porco

20-40

3,0-6,0

114-228

6-12

30-60

11-22

10,9

Nabo Forrageiro

3,0-5,0

151

(*) Considerando o plantio em área total, para a área de citrus utilizada, considerar 50% dos valores. Fonte: Silva (1995)

Tabela 2. Adubos verdes de verão utilizados nas culturas perenes.

Adubo Verde

Nome Científico

Sementes/m

kg/ha(*)

Crotalaria juncea

Crotalaria junceae

Feijão Guandu

Cajanus cajan (L)

Feijão-de-porco

Canavalia ensiformis (L) DC

100

Labe-labe

Dolichos labe-labe (L)

Guandu Anão

Cajanus cajan var. anão

(*) Considerando o plantio em área total, espaçamento de 0,5 m de entrelinhas.

5. Efeitos do uso de cobertura de solo

5.1. Fornecimento de material orgânico

Como já visto, o mato que existe naturalmente no pomar produz grande quantidade de massa vegetal, tanto pela sua parte aérea quanto principalmente pelo seu sistema radicular. Esta massa vegetal à medida que se deposita no solo contribui para um grande fornecimento de material orgânico. Na verdade, o que se tem, é uma associação onde há possibilidade de aumentar a eficiência na captação da energia solar tomando-se emprestado os sítios de absorsão do mato bem como de sua capacidade fotossintética (principalmente as gramíneas - ciclo C4) existente gratuitamente, permitindo uma grande assimilação de CO2, produzindo toneladas de compostos orgânicos por hectare alguns dos quais acabarão por acumular-se à fração orgânica do solo. Pode-se conceituar a matéria orgânica como a fração sólida do solo que é constituída de compostos orgânicos de origem vegetal ou animal em qualquer grau de transformação. A fração da matéria orgânica que se encontra altamente transformada pelos microorganismos apresentando-se com coloração escura, estado coloidal e alta estabilidade é chamada de húmus. A adição e decomposição da matéria orgânica em solos tropicais pode ser expressa pela seguinte equação:

C = a / k Sendo a = b.m

Onde: C = % de carbono orgânico em equilíbrio (t.ha-1) a = adição anual de C orgânico (t.ha-1) k = taxa anual de decomposição do C orgânico do solo (%) b = quantidade anual de matéria orgânica adicionada ao solo (t.ha-1) m = taxa de conversão da matéria orgânica (%) Assim, a análise desta equação, permite concluir que para um manejo adequado da matéria orgânica deve-se adotar práticas que reflitam no aumento de b (adição de material orgânico ao solo) e redução de k (práticas que retardem a mineralização da matéria orgânica). Portanto, o uso de cultivadores como grades e enxadas rotativas, bem como o uso inadequado de herbicidas que venham a impedir totalmente o desenvolvimento de uma cobertura vegetal, estará no mínimo levando a um empobrecimento da fração orgânica do solo, pois afetam os valores de k e b respectivamente.

Tabela 3. Adubos verdes de inverno normalmente utilizados nas culturas perenes.

Adubo Verde

Nome Científico

Sementes kg.ha-1(*)

Milheto

Pennisetum americanum

Nabo Forrageiro

Raphanus sativus

(*) Espaçamento de 0,5 m e considerando em área total.

5.2. Influência nas propriedades do solo

5.2.1. Propriedades físicas do solo

A atividade microbiana, possibilitada pelo material orgânico presente no solo, promove a liberação de exsudados (liberados pelos microorganismos) alguns dos quais, como os poliuronídeos, agem como verdadeiros agentes cimentantes que contribuem para a agregação do solo. Ao contrário dos óxidos de ferro e alumínio, comuns nos solos muito intemperizados, estes agregados são altamente estáveis em água o que favorece a manutenção da estrutura do solo nas condições tropicais. Neste ponto deve-se lembrar que solos muito argilosos tendem a ter excesso de microporos enquanto que os arenosos excesso de macroporos. Nos dois casos, as condições acabam sendo adversas para as culturas perenes principalmente pela baixa aeração ao sistema radicular (primeiro caso) e pela baixa retenção de água (segundo caso) prejudicial numa agricultura praticamente não irrigada como a brasileira. Nos dois casos, a matéria orgânica é benéfica: nos solos argilosos, devido à formação de agregados, melhora a aeração e infiltração de água além de reduzir sua densidade; nos solos arenosos melhora sua estrutura conferindo mais ”liga” ao solo elevando sua capacidade de retenção de água (aumentando o aproveitamento da água da chuva, por exemplo). A retenção de água num solo arenoso está ao redor de 5-15% e num solo argiloso 30-50% enquanto que no húmus os valores estão entre 200-400%. Por esta razão fica fácil de se entender que a simples presença de matéria orgânica possibilita a mecanização, ou o tráfego, de um solo argiloso como mais umidade que outro como o mesmo teor de argila, porém, com menos matéria orgânica, devido à redução da aderência e plasticidade conferida pela matéria orgânica.

Fig 3. Cobertura morta nas entre linhas das culturas perenes contribuindo para a redução dos gradientes de temperatura e para a manutenção da umidade da superfície do solo.

5.2.2. Propriedades químicas do solo

Dentre os benefícios da matéria orgânica nas propriedades químicas do solo o mais importante é sem dúvida o aumento da CTC; nos solos ricos em óxidos de ferro e alumínio e com CTC baixa, a matéria orgânica representa 70 a 80% desta. A CTC da matéria orgânica é alta (1500-3000 mmolcdm3) e se origina principalmente dos grupos carboxílicos e fenólicos, sendo o tipo dependente de pH. Outra grande contribuição é o aumento da disponibilidade dos nutrientes devido à retenção pelas cargas negativas, reduzindo as perdas por lixiviação; à solubilização, a partir de minerais insolúveis; à formação de complexos (quelados) e à presença de nutrientes na própria matéria orgânica. O aumento do poder tampão do solo e a diminuição da toxicidade do alumínio e manganês às plantas são outras alterações que podem ser atribuídas a matéria orgânica.

Tabela 4. Efeito da cobertura de resíduos vegetais, obtidas de diferentes culturas, no escorrimento superficial, infiltração de água e perda de solo, em declividade de 5%.

Resíduos (t.ha-1)

Efeitos sobre a água e solo

Escorrimento

Infiltração

Perda de solo

.............................. (%) ..............................

45,3

54,7

13,69

0,275

40,0

60,0

3,57

0,550

24,3

74,7

1,56

1,102

0,5

99,5

0,33

2,205

0,1

99,5

4,410

100,0

Fonte: Ramos (1976).

5.2.3. Propriedades biológicas do solo

O principal efeito biológico atribuído à matéria orgânica é o de fornecer energia e nutrientes aos microorganismos. Segundo Costa (1985), as adubações orgânicas promovem aumento de micorrizas vesiculares arbusculares (MVA) que podem contribuir para o aproveitamento de nutrientes, como o fósforo, além de interagirem com patógenos vegetais, podendo diminuir ou mesmo controlar os danos que eventualmente seriam causados. A micro, meso e macrofauna do solo são estimuladas pela presença de matéria orgânica e, segundo Voss (1987), estes organismos desempenham papel importante na fragmentação, mistura e transporte do solo e resíduos de material orgânico, agregação e escavação do solo. O estímulo à absorção de nutrientes pelas plantas, ao desenvolvimento radicular e à formação de órgãos reprodutivos são também atribuídos à matéria orgânica.

5.3. Controle de erosão

A cobertura vegetal, morta ou viva, exerce um efeito direto sobre a erosão ao reduzir o impacto das gotas de chuva, diminuindo sua energia cinética e evitando a desagregação das partículas e o selamento superficial do solo; além disso, obstruem a água de enxurrada, diminuindo sua velocidade de escoamento, permitindo a infiltração mais rápida. As raízes das plantas quando morrem deixam galerias que também facilitam a penetração da água assim como a melhoria nas características físicas do solo, promovidas pela matéria orgânica produzida, conforme já visto. A tabela 4 apresenta o efeito da cobertura vegetal sobre a perda de solo por erosão.

5.4. Redução da compactação do solo

Por ter baixa densidade em relação aos minerais do solo e por favorecer a formação de grânulos, a matéria orgânica reduz a densidade aparente do solo. A redução da compactação ocorre também devido ao menor trânsito de máquinas, redução na formação do pé de grade e ação efetiva do sistema radicular de algumas espécies vegetais e organismos do solo.

5.5. Aumento do armazenamento de água no solo

A cobertura do solo proporciona uma redução no escorrimento superficial e uma infiltração mais rápida da água da chuva aumentando a entrada de água no solo (Tabela 4). Como já visto, a matéria orgânica do solo, proporciona maior retenção de água nos solos arenosos e maior infiltração nos argilosos, contribuindo nos dois casos para o maior armazenamento da água. A manutenção de uma cobertura morta no período de seca favorece a manutenção da umidade no solo tanto por reduzir a evapotranspiração quanto por diminuir o contato da superfície do solo com a atmosfera (Figura 3).

5.6. Redução na variação da temperatura do solo

As oscilações de temperatura na superfície do solo que ocorrem ao longo do dia, são prejudiciais para o desenvolvimento dos microorganismos que, pela maior quantidade de oxigênio, tendem a se acumular na camada superficial. Por serem maus condutores de calor, o húmus e a matéria orgânica contribuem para reduzir as variações diárias de temperatura (Costa, 1995). O sombreamento exercido pelo material de cobertura do solo e a coloração clara da palha são fatores que contribuem para a redução da temperatura da superfície (Figura 3). A cobertura morta pode manter a superfície do solo 9º C mais fria no verão e 3º C mais quente no inverno (Rodriguez et al., 1964).

5.7. Redução na germinação do mato

A cobertura morta, além de agir como impedimento físico e de passagem de luz, pode exercer, conforme o caso, efeito alelopático, inibindo a germinação de algumas ervas, conforme observado por Lorenzi (1984). Tem-se observado que, em vários pomares do estado de São Paulo, a ausência de movimentação do solo, aliada ao uso de herbicida em área total, resultam numa significativa redução na germinação de monocotiledôneas (como Brachiaria decumbens), uma vez que este manejo permite um controle mais efetivo dessas espécies, reduzindo a quantidade de suas sementes na superfície e mantendo em dormência aquelas que permanecem nas camadas mais profundas, levando assim a uma significativa economia no controle do mato com o decorrer do tempo.

5.8. Aspectos nutricionais

A cobertura vegetal favorece a ciclagem de nutrientes no solo por permitir o aproveitamento dos elementos lixiviados ou daqueles pouco solúveis que se encontram em baixa concentração e nas camadas mais profundas fora do alcance do sistema radicular dos citros. Na tabela 1, estão apresentados os nutrientes em algumas espécies de leguminosas. Nesse caso, o único nutriente realmente adicionado é o N, uma vez que os demais serão reciclados para regiões superficiais do solo, onde estarão passíveis de serem absorvidos pela cultura. Além desses aspectos, a perda de nutrientes também será reduzida pelo aumento da área de exploração do sistema radicular e redução da erosão. Esses fatores levarão a maior eficiência no uso dos fertilizantes.

6. Considerações finais

As condições tropicais exigem um manejo das culturas perenes que resulte na menor movimentação possível do solo. As práticas culturais para manejo do mato devem atender a necessidade de uma permanente cobertura vegetal do solo e ao mesmo tempo resultar em ganhos de produtividade e lucro. Devem-se criar condições para que as adubações verdes ou o próprio mato seja empregado para fornecer o material orgânico de que a cultura necessita. O uso adequado de herbicida de pós emergência em área total permite a eliminação da concorrência entre o mato e a cultura e a manutenção dos benefícios da cobertura vegetal do solo.

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Manejo da Fertilidade do Solo em Culturas Perenes Sob Plantio Direto

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Publicado em: 01/08/1999