“A planta não fabrica grãos, mas produz biomassa, com o consumo de água, de sais, de elementos minerais e transformando energia luminosa em energia química através da fotossíntese. Entender a lógica da planta, aplicando conhecimento e adotando boas práticas agrícolas leva a maior rentabilidade da lavoura” Dirceu Gassen
O tamanho da planta ou o volume da biomassa não determinam o rendimento de grãos de soja. O potencial da lavoura é definido pela relação de eficiência na interceptação da energia solar e na relação de menor volume de palha para máxima produção de grãos. O excesso de folhas ou de plantas determina a incapacidade do dossel inferior interceptar radiação solar, reduzindo a fotossíntese líquida e a produção de grãos. As lavouras de alto rendimento produzem pouca palha.
Porém, o solo necessita de matéria orgânica para garantir os processos da fertilidade. Assim, para estabelecer metas de aumento na produção é necessário entender a lógica da planta e os processos da fertilidade do solo. A eficiência está nos processos que aumentam a produção de grãos de soja, com a menor quantidade de palha e a manutenção da matéria orgânica no solo com a cobertura permanente do solo no período entre as safras.
A lavoura de soja para altos rendimentos exige conhecimento e práticas culturais aplicadas, seguindo a lógica de desenvolvimento da planta e os princípios básicos da fisiologia vegetal. Nesse trabalho serão apresentadas algumas características biológicas da planta de soja e de formação dos componentes de rendimento em lavouras planejadas para altos rendimentos.
Os componentes do rendimento
Os períodos de germinação (7 dias), de estabelecimento das plantas (15 dias), produção de folhas (30 dias), floração (20 dias) e enchimento de grãos (30 dias) são relativamente curtos. Eventuais erros de manejo ou estresses, em cada período, não tem possibilidade de correção posterior. Nessas fases são definidos os três principais componentes do rendimento: o número de rácemos/ m2, o número de grãos/rácemo e o peso de mil grãos.
A inflorescência da soja é do tipo rácemo ou cacho. Equivalente a inflorescência de outras culturas como a panícula em arroz, o capítulo em girassol ou a espiga em trigo e milho. O rácemo tem um eixo, denominado de ráquis, com pedicelos e flores que abrem sucessivamente, conforme crescimento da planta. O número de racemos/m2, com grãos e folha verde funcional, até o fim da fase de maturação, define o principal componente de rendimento da lavoura de soja.
Cada rácemo produz até 25 flores, das quais a planta retém em torno de 3 a 4 legumes, para formar em torno de 1,5g de massa, equivalente a 9 grãos. O número de grãos produzido nos legumes de cada rácemo é o segundo componente mais importante do rendimento da lavoura. Ele é definido com a área de folha do nó correspondente, exposta a radiação solar. A arquitetura da planta e a disposição das folhas definem a eficiência da planta na geração de fotossíntese líquida.
O peso de mil grãos ou a massa de grãos é o terceiro componente do rendimento. Ele varia entre 120g e 220g e é definido pelo índice de área foliar e a fotossíntese líquida (diferença entre a fotossíntese bruta – respiração). O enchimento pleno de grãos é resultado de folhas verdes e funcionais até a fase de maturação. As doenças de fim de ciclo e as pragas desfolhadoras afetam, diretamente, o peso de grãos.
O índice de área foliar e o enchimento de grãos
A área foliar é a soma das superfícies de um lado das folhas e o índice é a relação com a área de solo abaixo das plantas. A superfície de área foliar sadia e funcional determina a interceptação da radiação solar e a troca de gases e de energias entre a planta e o ambiente. Assim, para entender a lógica do potencial de produção da lavoura é necessário medir e compreender a importância do índice de área foliar. O ramo principal de uma planta de soja tem aproximadamente 16 nós e alguns ramos laterais.
A semeadura com espaçamento de 50 cm entre linhas e populações de 10 plantas por metro de fileira (20 plantas/m2) produzem aproximadamente 400 rácemos/m2. Para isso, cada planta deve ter 20 nós, com rácemo e folha. Cada folha com 100 cm2 de área foliar, multiplicado por 400 rácemos resulta em 40.000 cm2 (4 m2) de área foliar em um m2 de superfície do solo, resultando no IAF 4:1. A fotossíntese é a transformação da energia luminosa em energia química, com o acúmulo do excedente em biomassa (fotossíntese líquida). O “custo” da respiração da planta de soja corresponde a 46% da energia química produzida pela fotos-síntese bruta.
Portanto, para gerar fotossíntese líquida é necessário ter as folhas posicionadas para interceptar a radiação solar incidente na área. A relação considerada ideal é de aproximadamente 4 m2 de área foliar para 1 m2 de superfície de solo. Na fase de formação de legumes (R3-R4) ocorre o ajuste entre folhas funcionais e o número de racemos com legumes. Cada rácemo de soja necessita de aproximadamente 100 cm2 de área foliar efetiva para produzir em torno de 1,5 g de grãos (9 grãos). Com base em 400 rácemos produzindo 1,5g chega-se ao resultado de 600 g/m2 ou 6 t/ha. A definição do número de racemos produtivos inicia na fase de crescimento vegetativo.
A planta ajusta e mantém as folhas ativas, de acordo com a arquitetura das plantas de cada cultivar e com a distribuição espacial (espaçamento e densidade), que é determinada na semeadura. As folhas que não recebem radiação solar, serão eliminadas pela própria planta e o nó correspondente não terá legumes. Na fase reprodutiva, depois do ajuste da área foliar, com a manutenção das folhas funcionais, inicia o desenvolvimento das doenças de fim de ciclo, podendo causar rápida redução de área foliar.
Como consequência, determinará perdas irreversíveis no processo de enchimento de grãos. Para o agricultor tomar decisões sobre a população ideal de plantas de cada cultivar e sobre a proteção contra pragas e doenças de soja, ele necessita entender a lógica da retenção de rácemos com legumes e estabelecer a relação com o índice de área foliar.
A necessidade de água
As plantas produzem biomassa através da fotossíntese e necessitam grandes quantidades de água na transpiração, no transporte de nutrientes e nos processos fisiológicos. Para produzir um kg de grãos, as plantas de soja necessitam aproximadamente mil litros de água. Portanto, para cada tonelada de grãos são necessários, aproximadamente, 100 mm de água, no solo, disponível para as plantas.
As precipitações médias anuais, no Sul do Brasil variam em torno de 1800 mm, equivalente a 1,8 m de lâmina de água, com chuvas distribuídas em todos os meses do ano. Essa precipitação é mais do que o dobro da constatada nas regiões de produção de soja da Argentina e dos Estados Unidos da América. Com a abundância de chuvas, o agricultor brasileiro produz 3 t/ha sem preocupar-se com a quantidade de água disponível no solo.
Diferentemente, os agricultores argentinos, norte-americanos, europeus, chineses e australianos estão, sempre, discutindo as questões relacionadas com água no solo, o que os levou a adotar plantio direto e a cobertura vegetal de solo. Em geral, a relação estabelecida pelos agricultores e os sistemas de comunicação formais da meteorologia indicam as quantidades de chuva como referência para condições favoráveis ou desfavoráveis ao desenvolvimento das culturas.
Entretanto, para a planta, importa a disponibilidade de água no solo, necessária para a transpiração, os processos de extração de nutrientes e o metabolismo dos processos fisiológicos. No Brasil, a conversa entre agricultores inicia com a previsão de chuvas, enquanto a dos agricultores de outros países inicia com a umidade disponível no solo, uma percepção diferente. O desafio de produzir 6 t/ha, exige mudanças nas práticas de manejo, melhor estrutura física do solo, para reter água de chuvas e nitrogênio do ar, e a compreensão clara da lógica da planta e dos componentes que determinam o rendimento de grãos.
Sem medir, registrar e calcular as relações entre a formação dos componentes de rendimento, a necessidade de água, de sais e de elementos minerais, é impossível melhorar processos e tomar decisões de manejo para aumentar a rentabilidade da lavoura de soja. A composição do volume de solo tem aproximadamente 50% de sólidos e 50% de porosidade. Os macroporos armazenam ar e formam os caminhos para infiltração de água.
Os microporos armazenam e retém a água disponível para as raízes de plantas. Estudos realizados em diversos solos agrícolas do Brasil indicam que aproximadamente 11% do volume do solo é de microporos, com orifícios de até 5 mm de diâmetro. Na camada em que a soja desenvolve raízes, o solo armazena em torno de 40 mm de água disponível para as plantas. Com base na necessidade de 5 a 9 mm de água diariamente, na fase reprodutiva da soja, chega-se a conclusão que a lavoura necessita em torno de 40 mm todas as semanas. A construção de microporos no solo, para reter água, ocorre com as raízes de plantas.
Elas produzem grande volume de exsudados que formam glomalina no ambiente da rizosfera. Essa glomalina desempenha funções de defesa contra patógenos estabelece relações químicas para extração de nutrientes e, principalmente, relações com microrganismos, associados com cada espécie de planta. Como princípio, as raízes nunca compactam o solo, ao contrário constroem estrutura que permite o desenvolvimento de sistema radicular de outras plantas em sucessão.
O passeio de máquinas e o uso de equipamentos como grades, arados e escarificadores são os principais fatores de compactação e de redução de poros de retenção de água no solo. A compactação superficial causada pelas rodas de máquinas pode reduzir em 905 a infiltração de água. O prejuízo causado pelo passeio de máquinas levou os agricultores da Austrália a adotar do controle de tráfego em lavouras, para maior eficiência na armazenagem e disponibilidade de água para as plantas. Dizem os agricultores: “depois do plantio direto, a evolução nas lavouras está na adoção de controle de tráfego para maior eficiência na armazenagem de água”.
A produção de raízes é a principal estratégia de manejo para melhorar a estrutura de solos e aumentar a capacidade de armazenar água disponível para as plantas, no sistema de produção de grãos. Os solos de lavouras de soja de alto rendimento apresentam os processos químicos, físicos e biológicos equilibrados. Para melhorar essas características é necessário praticar a cobertura permanente do solo e a adubação de sistemas de produção. Ou seja, adubar a adubação verde, produzir mais raízes e manter a superfície do solo, sempre, coberta por palha e vegetação.
Nutrição da planta
A composição aproximada da biomassa seca de soja é 50% de carbono, 40% de Hidrogênio e Oxigênio, e 6 a 12% de sais e elementos minerais. É importante considerar que o Carbono, o Hidrogênio, o Oxigênio e o Nitrogênio fazem parte de ciclos gasosos. Ou seja, na combustão da biomassa ou na decomposição biológica até a mineralização do material orgânico, esses elementos serão liberados como gases para a atmosfera.
Esses quatro elementos compõem mais de 90% da matéria seca vegetal, fazem parte de ciclos gasosos, não são armazenados no solo, necessitam ser ciclados, continuamente nos processos de fotossínteses e de fixação biológica de nutrientes no solo. Conclui-se que o manejo de solos para altos rendimentos necessita da cobertura permanente do solo, com intensa atividade biológica vegetal. A nutrição de plantas com sais e elementos minerais necessita ser planejada para todos os elementos (macro e micronutrientes), incluindo ambiente para ar e água no solo.
A composição de grãos tem quantidades constantes de sais, elementos minerais e substâncias orgânicas. Para aumentar a produção de 3 t/ha, para 6 t/ha é necessário disponibilizar nutrientes de forma equilibrada, considerando todos os sais e elementos minerais, além da água e do ar no solo. Na composição de 6 t de grãos há 355 kg de nitrogênio e aproximadamente 120 kg desse elemento na composição da palha e raízes. Contendo 40% de proteína nos grãos, o nitrogênio, o enxofre e o molibdênio devem ser destacados no manejo da soja.
O potássio e o fósforo são absorvidos pela planta como elemento K e P e não como K2O e P2O5, como aparece nas fórmulas de fertilizantes. Na composição de 6 t de grãos de soja há 113 kg de K, 33 de P e 18 de S. Chama a atenção o teor de enxofre nos grãos, além da sua importância nos metabolismos de fixação biológica e de síntese de proteína. Na composição comercial de fertilizantes, o K2O contém 83% de K e o P2O5, 44% de P.
Na composição de 6 toneladas de grãos de soja são extraídos da lavoura, em torno 450 kg de uma fórmula de fertilizantes contendo 17% de P2O5 e 30% de K2O. Com base nesses cálculos o agricultor necessita manejar a lavoura disponibilizando os nutrientes necessários para sustentar altos rendimentos de grãos. Todos os 16 ou 18 macro e micronutrientes necessitam estar disponíveis para as plantas, na proporção das metas de produção planejadas pelo agricultor.
O Nitrogênio e o rizóbio
Em soja a nutrição com nitrogênio necessita de uma avaliação diferente de outras culturas, pelo elevado teor de proteína no grão e pela simbiose entre a planta e os organismos de fixação biológica de nutrientes. Os nódulos produzidos por bactérias fixadoras biológicos de nitrogênio devem estar estabelecidos e visíveis a partir da primeira folha trifoliolada da soja. Em termos gerais a planta chega nessa fase aos 15 a 20 dias depois da semeadura.
O teor de proteínas no grão de soja é de aproximadamente 40%, que contém 16% de nitrogênio. A fixação biológica de N envolve as bactérias do gênero Rhizobium e outros elementos químicos como o enxofre, o fósforo, o molibdênio e o cobalto. A produção de 6 toneladas de grãos contém quase 2400 kg de proteína e o consumo de nitrogênio chega a 480 kg. Rendimentos elevados de soja necessitam disponibilizar a quantidade de nitrogênio para as plantas e o estabelecimento de Rhizobium é fundamental para a produção econômica de soja.
A cobertura permanente do solo
O plantio direto está entre os eventos mais importantes da evolução da agricultura, iniciada com a adoção do arado e seguido da mecanização e da revolução verde. Certamente o plantio direto teve o maior impacto na sustentabilidade, destacando a ciclagem da água, de carbono e de nitrogênio, aumentando a produção e reduzindo os impactos negativos da agricultura convencional. Entre as dificuldades do plantio direto está a falta de compreensão dos ciclos de carbono, de água e de nitrogênio, que são completamente interdependentes.
Assim, pode-se afirmar que a evolução depois do plantio direto está na adoção da prática de cobertura permanente do solo. Além de fortalecer os processos físicos, químicos e biológicos da fertilidade de solo, a cobertura vegetal é prática imprescindível no manejo de plantas daninhas resistentes a herbicidas e na supressão de populações de pragas e de patógenos das plantas. A soja de alto rendimento produz pouca palha, enquanto a necessidade do solo para melhorar os processos da fertilidade necessita aumentar os teores de carbono, nitrogênio e água no solo. O desafio está em melhorar a estrutura do solo para facilitar a armazenagem de água e disponibilizar ar para a fixação biológica de nitrogênio e para a respiração das raízes.
Cultivares, população e época de semeadura
O modelo de plantas desenvolvido pelo melhoramento genético da soja Argentina determinaram mudanças profundas nas práticas de manejo. No passado, o uso de herbicidas com efeito negativo no desenvolvimento de raízes e na fitotoxicidade severa de herbicidas pós-emergentes, determinavam estresse nas plantas, resultando na seleção natural de cultivares de ciclo médio e tardio, com a colheita em abril e até maio.
As cultivares de soja com gene RR deixaram de sofrer o impacto negativo de herbicidas residuais e pósemergentes, viabilizando o uso de cultivares com ciclo precoce, semeadas mais cedo e enchendo grãos em janeiro, quando á maior intensidade de radiação solar. Na Argentina os melhoristas de soja concentraram os esforços em cultivares de ciclo curto, de tamanho menor, hábito de crescimento indeterminado e menor sensibilidade a fotoperíodo para início de floração.
Essa combinação resultou em arquitetura diferente de plantas, populações reduzidas, semeadura mais cedo e colheita antecipada. A semeadura foi antecipada e agora ocorre a partir de outubro, com o enchimento de grãos em janeiro e fevereiro e a colheita em março. A soja RR permitiu antecipar um mês a colheita da soja, com maior eficiência de aproveitamento da energia solar para o enchimento de grãos. Essa antecipação na colheita permitiu estabelecer a segunda safra de verão (safrinha) com maior produção de grãos.
Qualidade na semeadura
A semente e a qualidade no processo de semeadura são o alicerce da construção do potencial da lavoura. A competição entre plantas irmãs ocorre com intensidade equivalente a que ocorre com plantas daninhas de outras espécies. Posicionar todas as sementes na mesma profundidade e cobrir o solo, dando condições iguais para absorver água, germinar, desenvolver raízes, marcando território e ocupando volume de solo necessário para absorver água e nutrientes.
Assim, é possível reduzir a população de sementes, ajustando a população necessária de plantas, na proporção exata da qualidade de semeadura. Portanto, a máquina mais importante para a lavoura de altos rendimentos é a semeadora. Nela, as peças mais importantes são as de abertura de sulco, de posicionamento da semente e fertilizante e de fechamento desse sulco. As perguntas mais frequentes sobre a semeadura estão relacionadas à velocidade ideal e a opção entre sulcador ou disco.
A resposta está, sempre, em atender as necessidades da semente para germinar e da plântula para desenvolver raízes. A semeadura ideal posiciona as sementes à profundidade de 4 cm, rompe o solo para desenvolvimento de raízes e fecha o sulco completamente. Portanto, a velocidade ideal e o tipo de equipamento de preparação do sulco de semeadura variam com o tipo de solo, a compactação, a umidade e a cobertura vegetal. O planejamento de lavouras de soja para alto rendimento deve ter a qualidade de semeadura como processo mais importante de manejo na lavoura.
Agricultura de precisão
As teorias e a prática da agricultura de precisão iniciaram com mapas de fertilidade, taxa variável de aplicação de nutrientes e mapas de colheita. No Brasil, o processo crítico está na desuniformidade da aplicação de nutrientes “a lanço” e na qualidade de formulação de nutrientes. A aplicação dos princípios da teoria de amostragem na tomada de amostras de solo também deve ser melhorada. A agricultura de precisão tem abrangência bem mais ampla do que a fertilidade química do solo. Necessita envolver outros processos, como a capacidade de armazenar água e ar, a qualidade da semeadura, a uniformidade de distribuição de palha na colheita (especialmente com o aumento no tamanho das plataformas), o monitoramento de pragas, doenças e plantas daninhas e todas as práticas e insumos usados na lavoura de soja.
