Imobilização de nitrogênio na cultura do milho após a aplicação em pré e pós-semeadura da uréia e sulfato de amônio
Waldo A. R. Lara CabezasProfessor Dr., Instituto de Ciências Agrárias - ICIAG/UFUUniversidade Federal de Uberlândia - Uberlândia-MG - Bolsista CAPESE-mail: [email protected]. Introdução
Atualmente, o aspecto mais polêmico no manejo da adubação nitrogenada na cultura de milho inserida no sistema plantio direto (SPD) é a época de aplicação da cobertura nitrogenada e a necessidade de efetuar-se ou não parcelamento. Sá (1995) mostrou por estudos realizados no Paraná, na sucessão aveia preta - milho utilizando uréia em SPD, que a sua aplicação prévia à semeadura do milho favoreceria a mobilização do N na época requerida pela cultura, após um período de indisponibilidade temporária, provocado pela biomassamicrobiana (imobilização). Por sua vez, a aplicação do N na pós-semeadura, além de outros processos que passam a ter importância, como a volatilização do N-amoniacal e a lixiviação de nitratos, a imobilização do N aplicado o indisponibilizaria para a cultura. A antecipação da adubação nitrogenada de cobertura facilita por sua vez, as atividades do produtor, como assinalado pelo mesmo autor. Entretanto, trabalhos posteriores têm mostrado que o fator climático é determinante para o sucesso ou insucesso da antecipação da adubação, afetando a produtividade do milho, principalmente quando se usa gramínea como cultura antecessora. Pauletti (1999) em Arapoti (PR); Basso (1999) em Sta. Maria (RS) e Wiethölter (2000) em Passo Fundo (RS) mostraram que, em anos com alta pluviosidade prévio à semeadura do milho, a produtividade foi superior com a cobertura nitrogenada em pós-semeadura. A baixa produção de palha da aveia preta como cultura antecessora devido à falta de chuva, tanto quanto o excesso de chuva, estariam limitando a produtividade do milho com a adubação nitrogenada em pré-semeadura. Essas condições, portanto, estariam favorecendo a adubação de cobertura em pós-semeadura (imobilização reduzida pela falta de palha no primeiro caso e acentuada nitrificação seguida de lixiviação do nitrato no segundo).
Quadro 1. Caracterização química da área experimental após o manejo da aveia preta nos dois anos do estudo, Latossolo Vermelho-escuro, muito argiloso (72% de argila)
Prof.
pH
P
K
Ca
Mg
CTC
V
MO
S
cm
água
Sulfato
mg dm-3
mmolc dm-3
%
g dm-3
mg dm-3
1999
0-10
5,5
9,7
110,5
21
10
59,5
56
43
-----
10-20
5,1
11,6
55,4
17
6
64,6
37
40
-----
2000
0-10
5,4
15,8
97,9
21
7
61,5
50
44
2
10-20
5,2
26,0
54,7
16
3
60,6
33
38
6
Em anos considerados normais, a adubação em pré-semeadura seria mais favorável, com acentuada atividade imobilizadora da biomassa do solo. A figura 1 esquematiza as relações de C e N entre a cobertura morta da superfície do solo e a biomassa imobilizadora do solo. A biomassa pode assimilar esses nutrientes tanto de forma direta (ainda em forma orgânica), como após a sua mineralização: compostos de C solúveis e N-mineral (amônio e/ou nitrato), o que para as condições tropicais em SPD deve representar uma forma de retenção muito importante nas fases iniciais do seqüestro do C e N e na disponibilidade de N para a cultura em sucessão. Visando avaliar a importância da imobilização do N aplicado em pré- e pós-semeadura, em relação à assimilação pela cultura do milho no SPD, em condições de campo, para as condições edafo-climáticas do Triângulo Mineiro, MG, quantificou-se o N-imobilizado no solo, na faixa do sulco de adubação, dos fertilizantes uréia (U) e sulfato de amônio (SA), e o N do fertilizante recuperado na planta em condições de sequeiro e seus efeitos na produtividade.
2. Material e Métodos
Os experimentos foram desenvolvidos na Fazenda Floresta do Lobo-Pinusplan, BR 050, km 93, do município de Uberlândia-MG, entre abril de 1999 a março de 2001, incluindo duas safras de milho (híbrido simples, precoce, Tork da Syngenta), após a semeadura de aveia preta (Avena strigosa) como cultura antecessora de inverno.O Latossolo Vermelho-Escuro, muito argiloso, apresentou deficiência de enxofre nos dois anos sendo verificada no segundo ano, como indicado no quadro 1. O delineamento experimental para os dois anos foi inteiramente casualizado em esquema de parcelas subdivididas (”split-plot”) com três repetições, sendo que na parcela principal foram aplicadas as fontes U e SA e na sub-parcela ficaram definidas as épocas de aplicação (pré e pós-semeadura). Cada parcela foi dimensionada para conter 14 linhas de milho, espaçamento de 0,8 m e 30 m de comprimento. A adubação antecipada das duas fontes (80 kg ha-1 de N) foi feita 43 e 33 dias antes da semeadura do milho nos dois anos (safras 99/00 e 00/01 respectivamente), incorporadas com haste escarificadora a 5-7 cm de profundidade num espaçamento de 0,8 m. O mesmo foi feito com a adubação após a semeadura do milho, efetuada 31 e 11 dias após, no primeiro e segundo ano respectivamente, correspondendo com os estádios de 5-6 e 4-5 folhas. No primeiro ano, a aplicação foi tardia por problemas de disponibilidade de maquinário. Para acompanhar-se o processo de imobilização de N, aplicado em pré e pós-semeadura, foram instaladas, ao acaso, dentro das parcelas, microparcelasde um metro de comprimento, nas quais foi substituído oadubo comercial por fertilizante enriquecido com 15N (U e SA) e acompanhado o destino do N-fertilizante na planta e o imobilizado na fração de N-orgânico do solo em estádios fenológicos chaves da cultura, após a aplicação. Os tratos culturais foram feitos de acordo à área comercial. Detalhes de cálculos de N na planta proveniente do fertilizante e do N imobilizado podem ser consultados em Lara Cabezas et al. (2001). A aveia preta em ambos os anos foi semeada em abril na dose de 17,8 e 45 kg ha-1 de sementes, no primeiro e segundo ano respectivamente, sem adubação e com espaçamento nas entrelinhas de 0,5 m. Problemas com maquinário impediram utilizar um menor espaçamento.O híbrido foi semeado na primeira quinzena de novembro e efetuada a colheita de grãos a final de março, nos dois anos, sendo efetuados os tratos culturais de acordo à área comercial.
3. Resultados e Discussão
Observa-se na Figura 2, a pluviosidade acumulada nos invernos de 1999; 2000 e a média de 10 anos na fazenda. Pode-se apreciar que o inverno de 2000 foi muito mais seco que o do 1999 e que, em ambos, a pluviosidade foi muito inferior à média histórica de 10 anos, nos meses de abril e maio. Isto explica a menor produção de matéria seca e o N acumulado na aveia preta, no inverno de 2000. De fato, a falta de água no inverno na região, nos últimos anos, é uma limitação séria para a formação de cobertura morta. Isto também deve afetar o substrato alimentício da biomassa do solo e conseqüentemente afetar o processo de imobilização do N aplicado. Também houve diferenças marcantes na produção de matéria seca, N acumulado e na evolução da relação C/N na aveia durante o ciclo de crescimento, nos dois anos. No primeiro ano, a aveia preta alcançou uma relação de 53,9 e no segundo de 21,5. Portanto, uma mesma cultura (neste caso uma gramínea), condicionada pelas condições climáticas, pode gerar um material mais ou menos resistente à decomposição. Desta forma, no segundo ano, o material ficou mais susceptível à decomposição.
Quadro 2. Eficiência da uréia e sulfato de amônio aplicados em pré e pós-semeadura nas safras de milho 99/00 e 00/01 em Sistema Plantio Direto.
Eficiência dos fertilizantes (% do N aplicado)
Estádio
Sulfato de amônio
Uréia
safra 99/00
safra 00/01
safra 99/00
safra 00/01
Pré-semeadura
4-6 folhas
00,0
00,1
00,0
00,1
11-12 folhas
44,1
37,8
23,4
33,4
florescimento
57,3
42,6
28,4
28,8
colheita
-----
63,8
-----
47,3
Pós-semeadura
11-12 folhas
55,0
50,8
23,5
53,4
florescimento
43,7
61,3
42,5
34,7
colheita
61,8
71,0
42,0
40,2
Na figura 3, é mostrada a distribuição da pluviosidade durante os meses de outubro a março nas safras 99/00 e 00/01. Houve uma nítida diferença na pluviosidade nos meses de outubro e novembro de 2000 em relação a 1999. No segundo ano, a produtividade do milho em geral, na fazenda e região, e em particular para o ensaio foi superior, devido a uma melhor distribuição das águas de chuva durante o ciclo da cultura. Ainda houve menos dias nebulosos que na safra 99/00 (dados não apresentados). No quadro 2, mostra-se a eficiência dos fertilizantes U e SA avaliadas nos estádios indicados nos dois anos, quando aplicados no primeiro e segundo ano do estudo. Os adubos aplicados em pré-semeadura não registraram assimilação do N-fertilizante no estádio de 4-6 folhas. Entretanto, valores expressivos foram registrados no estádio de 11-12 folhas para ambas as fontes (U e SA) nos dois anos, assinalando claramente o estádio chave da cultura pela demanda de N, com eficiência superior do SA em relação à U. Até a colheita, somente avaliada no segundo ano, a eficiência foi respectivamente de 63,8 e 47,3 % do N-aplicado (80 kg/ha). Cabe salientar que em pós-semeadura, em geral, as eficiências para ambas as fontes foram superiores no estádio de 11-12 folhas em relação à pré-semeadura, na colheita, as eficiências foram superiores para o SA em relação à U. A eficiência variou de 61,8 até 71,0 % do N-aplicado do SA e sem maior variação para a U, em torno de 41,0 % do N-aplicado, nos dois anos avaliados. Na figura 4, mostra-se a imobilização em pré-semeadura e pós-semeadura do N-U e AS, aplicados na safra 99/00. Ambas as fontes, no sulco de adubação, apresentaram imobilização do N, quando aplicadas em pré-semeadura, alcançando valores em torno de 15 kg/ha de N. Em pós-semeadura somente foi observada imobilização significativa do N-U, sendo desprezível para o SA. Por outro lado, o SA apresentou uma reciclagem mais acentuada do N-imobilizado.Na figura 5 (safra 00/01), quando as fontes foram aplicadas em pré-semeadura, tanto a U como o SA apresentaram quantidades de N-imobilizado de 45 e 27 kg/ha, respectivamente, até 22 dias de aplicadas as fontes. Portanto, até a semeadura do milho, parte importante do N aplicado ficou disponibilizado na zona radicular para a cultura. De fato, isso deve ter acontecido quando observadoo N-fertilizante recuperado na planta, e já comentado, até o estádio de 11-12 folhas. Posteriormente durante o ciclo do milho pode-se apreciar que o processo de imobilização não interferiu com o desenvolvimento da planta. Em pós-semeadura, como observado na safra anterior, somente o N-U mostrou imobilização significativa em relação ao N-SA, até o estádio de florescimento da cultura, o que deve ter interferido com o N-recuperado na planta. A U sofreu imobilização do N-hidrolizado em ambas as condições: pré- e pós-semeadura. Entretanto, o SA somente o foi de forma significativa, na pré-semeadura. Cabe destacar também que a imobilização foi mais expressiva nos dois anos quando aplicadas as fontes em pré-semeadura, o que deve estar associado às condições de umedecimento do solo. Na pré-semeadura, as chuvas ainda foram incipientes o que deve ter favorecido o processo. Entretanto, na pós-semeadura, com o regime de chuvas regularizado (solo mais úmido) e a conseqüente diluição dos fertilizantes em torno do local de aplicação, a nitrificação deve ter predominado. Como evidência disso, pode-se apreciar, na figura 6, a evolução do pH no sulco de adubação e a respectiva relação C/N do solo, avaliados no segundo ano. Após a aplicação da U em pré-semeadura, houve um aumento acentuado do pH, alcançando em torno de 7,0, 11 dias após, decrescendo gradativamente com o tempo. Entretanto, o SA não mostrou variação em relação ao pH nativo do solo. Por um lado, o aumento de pH deve ter habilitado biomassa do solo para imobilizar N (caso da U) e a imobilização do N-SA pode estar explicando a ausência da acidificação, como seria esperado. Em pós-semeadura, na figura 6, pode-se apreciar um aumento do pH mais atenuado que em pré-semeadura para a U e a esperada acidificação temporária do solo para o SA. Embora em menor grau que em pré-semeadura, biomassa do solo habilitada pelo aumento do pH após U, deve ter favorecido a imobilização do N dessa fonte, o que não ocorreu com o SA, sofrendo nitrificação predominante. Como indicador da imobilização ocorrida no solo, foi calculada a relação do N-fertilizante na planta em relação ao N-fertilizante imobilizado, no quadro 3, considerando-se a quantidade em kg/ha de N-fertilizante recuperado na planta, para cada kg de N-imobilizado no sulco de adubação. Esses resultados colocam em evidência que o N-SA sofreu menos imobilização quando aplicado na pós-semeadura e que o N-U em ambas as épocas de aplicação, nos dois anos.Na figura 7, mostram-se as produtividades do milho obtidas nas safras 99/00 e 00/01 respectivamente, sob os tratamentos testados. Em ambos os anos, a aplicação em pré-semeadura do SA teve efeito positivo na produtividade do milho, em relação à aplicação em pós-semeadura. Sendo mais expressiva a imobilização do N- e S-SA em pré-semeadura, com maior teor foliar de S na folha índice, não sendo afetado o pH do sulco de adubação, uma assimilação mais equilibrada de ambos os nutrientes (menor relação N/S) na folha índice deve estar contribuindo a um aproveitamento qualitativo superior dessa fonte, quando aplicada em pré-semeadura. Em pós-semeadura, pode haver até um maior aproveitamento do N, porém mais não do S (lixiviação) o que deve estar provocando um desequilibro nutricional refletido na menor produtividade. Por sua vez, aU elevando em maior o menor grau o pH no local da aplicação (pré- e pós-semeadura, respectivamente) estaria habilitando biomassa em ambos os casos para imobilizar N, com a conseqüente concorrência com a planta. Entretanto, a sua imobilização mais expressiva quando aplicada em pré-semeadura, estaria disponibilizando potencialmente mais N para a planta, sempre que a pluviosidade não fosse intensa. Caso contrário (intensa pluviosidade ou regular), haveria o predomínio da nitrificação (diluindo-se o substrato amônio), o que favoreceria a produtividade de pós-semeadura como observada no segundo ano. Com base nos resultados apresentados, foi elaborada uma hipótese de comportamento de ambas as fontes quando aplicadas em pré- e pós-semeadura. Nas figuras 8 e 9 mostram-se os esquemas de comportamento do SA quando aplicado em pré- e pós-semeadura, respectivamente. Na ausência de cultura (Figura 8), tanto o N como o S do SA seriam imobilizados e mineralizados rapidamente para serem assimilados posteriormente pela cultura, de forma tal a contribuir com o equilíbrio nutricional da mesma, apesar da pouca cobertura morta conseguida com a aveia preta nos dois anos. Em pós-semeadura (Figura 9), ficou claro que o SA não foi favorecido pelo processo de imobilização, repetindo-se a tendência nos dois anos, o que teria favorecido a lixiviação do S e um aproveitamento mais eficiente do N-SA, acentuando um desequilibro nutricional, visto que o solo estava deficiente nesse nutriente.
Quadro 3. Relação de Nppf (kg/ha) e Nispf (kg/ha) após a aplicação dos adubos uréia e sulfato de amônio na pré e pós-semeadura na cultura do milho em SPD.
Eficiência dos fertilizantes (% do N aplicado)
Estádio
Sulfato de amônio
Uréia
safra 99/00
safra 00/01
safra 99/00
safra 00/01
Pré-semeadura
11-12 folhas
06,2
11,1
02,5
10,4
Florescimento
09,7
13,7
03,2
09,9
Colheita
-----
33,6
------
09,9
Média
8,0 aA
19,5
2,9 aB
Pós-semeadura
11-12 folhas
19,2
21,2
01,9
06,6
Florescimento
14,2
22,7
04,3
05,3
Colheita
-----
20,9
-----
15,5
Média
16,7 bA
21,6
3,1 aB
09,1
Assumindo-se que a imobilização do N predomine somente quando o solo não esteja ainda umedecido (início das águas), a aplicação da U em pré-semeadura (Figura 10) aumentando o pH, estaria favorecendo ”nova” biomassa para a imobilização do N-U sob chuvas incipientes. O fato de também afetar o pH em pós-semeadura (Figura 11) embora em menor grau (diluição do amônio hidrolisado) poderia gerar uma maior concorrência com a planta, podendo afetar a produtividade de forma variável em função do regime hídrico predominante. Em geral, como a imobilização teria menor importância na pós-semeadura, esta fonte seria mais eficiente quando aplicada em pré-semeadura para uma mesma cobertura morta, sob condições de pluviosidade regular.Independente da fonte, em regime de alta pluviosidade, não somente teria que ser privilegiada a cobertura nitrogenada em pós-semeadura, assim como seu parcelamento, entre os estádios de 4-5 folhas e 11-12 folhas para garantir-se o maior potencial de produtividade. Finalmente a economia e a operalização dessa prática, ainda deve ser levada em conta, de tal forma que o produtor consiga viabilizar a sua produção e obtenha maior margem de lucro.4. Conclusão
o O processo de imobilização foi mais importante quando as fontes foram aplicadas na pré-semeadura, sendo que o N-U foi imobilizado nas duas épocas de aplicação e o N e o S do SA somente quando aplicados na pré-semeadura. A imobilização concorrente de ambos os nutrientes em pré-semeadura do SA, sugere que ambos sejam mais bem aproveitados pela planta com efeitos na produtividade. Para a U, os efeitos na produtividade seriam variáveis (pré- e/ou pós-semeadura) em função principalmente da pluviosidade e a conseqüente mudança do pH, afetando a biomassa imobilizadora do solo e a subseqüente disponibilidade para a cultura.
5. Comentários finais e agradecimentos
O avanço no manejo tecnificado da adubação nitrogenada em SPD passa necessariamente pela compreensão dos processos de transformação de N o que nos obriga a utilizar ferramentas metodológicas adequadas e ainda apelar a contribuição (ao menos) da microbiologia e outras áreas da Ciência, visto que a maioria desses processos são mediados pela biomassa do solo. Numa próxima etapa (safra 01/02) será avaliado o N-imobilizado no estádio de maior demanda de N pela cultura (8-9 folhas) após a adubação em pré-semeadura, abrangendo toda a entrelinha após a adubação, incluindo-se variáveis microbiológicas tanto no sentido horizontal como vertical (30 cm de profundidade) para obter-se uma informação quantitativa realista do acontecido com o N dos fertilizantes após o seu deslocamento, a partir do sulco de adubação. O autor agradece a colaboração financeira do Convênio Embrapa-Petrobrás e do SN-Centro de Pesquisa e Promoção de Sulfato de Amônio Ltda., a colaboração dos estudantes Murilo R. de Arruda e Pedro A. Couto da PG-Agronomia, assim como discentes da graduação da UFU, e o apoio logístico do produtor, sem os quais não teria sido possível a realização destes trabalhos.6. Literatura citada
BASSO, C.J. Manejo do nitrogênio no milho cultivado em sucessão a plantas de cobertura de solo no inverno, no sistema plantio direto. Tese de Mestrado. 1999.LARA CABEZAS, W.A.R.; ARRUDA, M.R.; CANTARELLA, H.; PAULETTI, V.; TRIVELIN, P.C.O. & BENDASSOLLI, J.A. Imobilização do nitrogênio da uréia e do sulfato de amônio aplicado em pré- ou pós-semeadura na cultura de milho, no sistema de plantio direto. R. Brás. Ciência Solo, (submetido a publicação) 2001.MARY, B.; RECOUS, S.; DARWIS, D. & ROBIN, D. Interactions between decomposition of plant residues and nitrogen cycling in soil. Plant & Soil, 181: 71-82, 1996.PAULETTI, V. A importância da palha e da atividade biológica na fertilidade do solo. In: CURSO SOBRE ASPECTOS BÁSICOS DE FERTILIDADE E MICROBIOLOGIA DO SOLO EM PLANTIO DIRETO, 3. Cruz Alta. 1999. Resumo de Palestras. Passo Fundo, Aldeia Norte, 1999. p. 56-65.SÁ, J.C.M. Nitrogênio: Influência da rotação de culturas e resposta da cultura de milho em solos sob plantio direto. In: CURSO SOBRE MANEJO DO SOLO NO SISTEMA PLANTIO DIRETO, Castro, PR. 1995. Anais. Castro, PR, Fundação ABC para assistência e divulgação técnica agropecuária, 1995. p.212-227.WIETHÖLTER, S. Manejo da fertilidade do solo na cultura do milho. In: SEMINÁRIO SOBRE TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO E COMERCIALIZAÇÃO DO MILHO, Passo Fundo. 2000. Resumo de Palestras. Passo Fundo, Aldeia Norte, 2000. p. 5-38.